Историческая геология_04_Континентальные фации

Для карста характерны отрицательные формы рельефа. По происхождению они подразделяются на формы, образованные путём растворения (поверхностные и подземные), эрозионные и смешанные. К поверхностным относятся воронки, карры, желоба, котловины, каверны и др., к подземным – карстовые пещеры, галереи, полости, ходы. Переходные между поверхностными и подземными формами — неглубокие карстовые колодцы, естественные туннели, шахты или провалы. Карстовые воронки или иные элементы поверхностного карста, через которые в карстовую систему уходят поверхностные воды, называются поноры.

Карры – борозды, щели, ячеи и другие мелкие формы рельефа, возникающие на поверхности карстующихся пород.

Карстовая воронка

Карстовый провал

Для развития карстового процесса необходимы следующие условия: а) наличие ровной или слабо наклонной поверхности, чтобы вода могла застаиваться и просачиваться внутрь по трещинам; б) толща карстующихся пород должна иметь значительную мощность; в) уровень подземных вод должен стоять

механические, водные хемогенные, остаточные, обвальные и органогенные..

Водные механические отложения пещер образованы переносимыми водой осадками, в том числе осадками, принесенными с поверхности. Они представлены песками, супесями, суглинками, глинами, иногда галькой и валунами. Они имеют небольшую мощность и залегают либо в виде покрова, либо повторяют контуры русла, по которому переносились водой. С ними могут быть связаны и месторождения цветных металлов (материал из кор выветривания) и россыпные месторождения.

Озеро в карстовой пещере Кризна Яма, Словения

Водные хемогенные отложения пещер – это натечные образования, возникшие за счет выпадения различных веществ из растворов. Наиболее распространенными являются известковые натеки, сложенные травертином, реже встречаются гипсовые, кремневые, железистые, марганцовистые. Натеки могут иметь

очень разнообразную внешнюю форму, в частности, сталактиты и сталагмиты.

Известковые натеки в форме сталактитов и сталагмитов в карстовой пещере

Остаточные отложения пещер – образованы нерастворимым осадком карстующихся пород и представлены смесями глины и песка.

Обвальные отложения пещер образуются в результате обрушения пород. Провальные отложения могут содержать материал как из самой пещеры, так и с поверхности

Фации источников представлены отложениями, возникающими в результате хемогенного осаждения растворенных веществ из приповерхностных (вадозных) вод.

Воды с растворенными веществами, возникающими при химическом выветривании пород на суше, могут просачиваться через верхние слои земной коры и вновь выходить на поверхность в виде источников. Вещества, вынесенные на поверхность подземными водами, часто отлагаются вблизи мест выхода источников, образуя натеки, сложенные осадочными туфами различного состава (не путать с вулканическими туфами!). Обычно осадки, возникающие таким путем, имеют карбонатный состав и называются известковым туфом или травертином. Нередко не только подстилающие породы покрываются коркой туфа, но и попавшие в источник органические остатки (раковины, листья деревьев и т. д.).

Туф образуется в результате удаления из растворов, содержащих растворимый бикарбонат кальция, двуокиси углерода. Обычно это происходит в результате падения давления с выходом подземных вод на поверхность. В результате происходит химическая реакция, в которой выделяется нерастворимый в воде карбонат кальция:

Ca(HCO3)2 CaCO3+H2O+CO2.

Известковый туф с массивной (1) и полосчатой(2) текстурой

Известковый туф и травертин имеют одинаковый состав и, по существу, являются одной и той же породой. Однако, как правило,

ктуфам относят ее пористые (ноздреватые, «пенистые»)

разновидности, а к тавертинам – более плотные (например, карбонатный оникс). Известковые туфы и травертины являются ценнейшим строительным и отделочным материалом.

Известковый туф («пудостский камень»). Плейстоцен Ленинградской области. Видны раковины пресноводных гастропод.

Казанский собор в Санкт-Петербурге. Облицован «пудостским камнем» (известковым туфом)

Фации источников и карстовых полостей генетически и пространственно связаны с речными и озерными фациями. Проявления древнего карста можно видеть в известняках морского происхождения, где они приурочены к перерывам в осадконакоплении.

Подземные воды, несущие растворенные вещества могут быть связаны не только с вадозными водами, но и с вулканической деятельностью. В последнем случае источники бывают, как правило, термальными. Отложения термальных источников среди осадочных фаций мы не рассматриваем, однако часто воды различного происхождения смешиваются. Воды термальных источников образуют отложения, очень сходные по виду с осадочными туфами. Химический состав их может не отличаться. Известковые натечные образования термальных источников также называются травертинами.

Натечный арагонит

Термальный (температура 30°C ) источник Памуккале, Турция

Травертины Памуккале

Породой, образующейся в результате отложения кальцита и арагонита из углекисло-кальциевых вод является также мраморный оникс. Встречается он либо в областях молодого вулканизма,