Карст (геолог.)

Карст, карстовые явления (нем. Karst, от названия плато Карст, или Крас, в Югославии), явления, возникающие в растворимых природными водами горных породах, и процесс их образования. К. характеризуется комплексом поверхностных и подземных форм, своеобразием циркуляции и режима подземных вод, речной сети и озёр: развивается в карбонатных и некарбонатных породах. В пределах материков обнажённые и погребённые карстующиеся породы занимают (в млн. км2): карбонатные ‒ до 40 гипсы и ангидриты ‒ около 7, каменная соль ‒ до 4. Карбонатные породы растворяются при участии свободной углекислоты

(CaCO3 + H2O + CO2 « Ca+++ 2HCO√3)

или других минеральных и органических кислот. Сульфатные породы и каменная соль могут растворяться в воде без сопутствующих реакций. К. развивается под совокупным воздействием поверхностных и подземных вод. Растворение горной породы часто сопровождается механическим размывом. При этом размыв может подготавливаться растворением спаек между зёрнами породы, что освобождает их от сцепления и облегчает смыв.

Для поверхности карстовых местностей характерны мелкие борозды ‒ карры, замкнутые углубления: воронки, ванны, котловины, полья, естественные колодцы и шахты, слепые (замкнутые в нижнем конце) долины и балки. Особенно типичны воронки (конические, котлообразные, блюдцеобразные либо в виде ям неправильной формы) диаметром от 1 до 200 м и глубина от 0,5 до 50 м. На дне воронок и других понижений встречаются водопоглощающие отверстия ‒ поноры. Котловины и воронки могут то заполняться водой, то осушаться (периодически исчезающие озёра). Котловины площадью до нескольких десятков и сотен км2, с крутыми бортами, ровным дном, исчезающими речками и ручьями известны под названием польев.

В закарстованных массивах образуются различные подземные ходы, полости, пещеры, которые часто развиваются вдоль трещин. Длиннейшие пещеры мира превышают 100 км (например, пещерные системы Флинт-Ридж в Кентукки, США, Хёллох в Альпах, Швейцария). Глубокие карстовые колодцы и естественные шахты, или пропасти, составляют переход между поверхностными и подземными формами К. Глубочайшие пропасти мира ‒ Пьер-Сен-Мартен 1110 м (Франция ‒ Испания) и Берже 1122 м (Изер, Франция). В СССР Назаровская пропасть в районе Сочи на Западном Кавказе имеет глубину около 500 м.

Комплекс поверхностных и подземных карстовых форм наиболее полно выражен в том случае, когда поверхность растворимых горных пород обнажена ‒ голый К. Но растворимые горные породы могут быть покрыты: слоем почвы и дёрна (тогда отсутствуют обнажённые карры) ‒ задернованный К.; нерастворимыми рыхлыми осадками (для поверхности характерны воронки и другие формы «просасывания», образующиеся путём вмывания в трещины и пустоты карстующихся толщ рыхлых покровных образований) ‒ покрытый К.; нерастворимыми скальными образованиями (из поверхностных форм характерны только провалы) ‒ бронированный К. Растворимые породы могут быть вообще глубоко погребены под некарстующимися толщами, и тогда карстовые формы на поверхности не выражены ‒ погребённый К. Своеобразные карстовые ландшафты наблюдаются в тропических странах, нередко с характерными останцами из известняков (конический К., башенный К. и др.). Своеобразно протекают карстовые процессы в условиях распространения многолетнемёрзлых горных пород.

Карстовые местности бедны поверхностными водотоками. Реки и ручьи часто уходят в подземные полости, проделав в них часть своего пути, выходят опять на поверхность в виде мощных источников (воклюзов), главным образом по краям карстовых массивов. Циркуляция подземных вод наиболее интенсивна в при-долинных участках и в зонах тектонических нарушений, где сильнее развивается К. В платформенных равнинных условиях внутренней части («ядра») водоразделов обычно бывают закарстованы слабее, чем при долинные участки.

С карстовыми явлениями внешне сходны явления псевдокарста, возникающие во льду и мёрзлых грунтах (термокарст), в мелкообломочных и пористых грунтах («кластокарст», «глинистый К.», «лёссовый К.», механическая суффозия, просадки); в их развитии основную роль играют физические процессы ‒ таяние льда, механическое воздействие движущейся воды и пр. Процессы, связанные с выщелачиванием солей из рыхлых грунтов, с растворением известкового и гипсового цемента песчаников и конгломератов, составляют группу карстово-суффозионных процессов. В этих породах вода растворяет только включения или цемент, а основная масса породы (глинистые частицы, песок, галька) удаляется механическим действием движущейся воды.

Карст осложняет промышленное, жилищное и транспортное строительство, сооружение ГЭС, водохранилищ (известны случаи фильтрации воды из водохранилищ и даже разрушения плотин из-за явлений К.). Подземные полости и трещины уменьшают прочность грунта, что заставляет вести специальные изыскания при строительстве, прокладке дорог и т.д. При относительно слабом развитии К. допускается строительство жилых зданий в 5 этажей с обязательным усилением фундаментов, закладки железобетонных поясов и т.п.

К. нередко затрудняет добычу полезных ископаемых в закарстованных массивах, но иногда используются его дренирующие свойства. Вместе с тем некоторые полезные ископаемые выполняют карстовые полости, образуя месторождения свинцовых, цинковых и железных руд, бокситов, фосфоритов, нефти и горючих газов, россыпей золота, алмазов и др.

В СССР К. развит во многих районах на Восточно-Европейской равнине, в Крыму, на Урале и в Предуралье, на передовых хребтах Большого Кавказа, в Средней Азии (плато Устюрт, хребты Каратау, Алайский, Зеравшанский, Петра Первого и др.), местами в Казахском мелкосопочнике, в горах Южной Сибири, в Приангарье и на Дальнем Востоке. За рубежом особенно интенсивно К. развит в Югославии, считающейся страной классического К., во многих др. странах Западной Европы, в различных районах США, в Вест-Индии (на Кубе, Пуэрто-Рико, Ямайке), в Китае (особенно в Гуанси-Чжуанском автономном районе и провинции Юньнань), на полуострове Индокитай и др.

Лит.: Гвоздецкий Н. А., Карст, 2 изд., М., 1954; Максимович Г. А., Основы карстоведения, т. 1‒2, Пермь, 1963‒69; Соколов Д. С., Основные условия развития карста, М., 1962; Карст и его народнохозяйственное значение. Сб. ст., М., 1964; Типы карста в СССР. [Сб. ст.], М., 1965.

Н. А. Гвоздецкий.