Rzeźba krasowa

Erozja, Formy krasowe, Jaskinie

Wody powierzchniowe i podziemne mają zdolności do rozpuszczania skał, przede wszystkim ewaporytów i skał węglanowych. Najbardziej rozpuszczalne są sylwin, halit, a następnie gipsy, wapienie i dolomity. Woda zawiera wolny dwutlenek węgla, który rozpuszcza skały. Proces ten nosi nazwę krasowienia i doprowadza do powstania charakterystycznych form rzeźby zwanych rzeźbą krasową.

Dwutlenek węgla może pochodzić z różnych źródeł takich jak powietrze, pokrywa roślinna, pokrywa humusowa i podłoże skalne.

Proces rozpuszczania skał może przebiegać z różną prędkością w zależności od:

• jakości podłoża,

• warunków klimatycznych

Sól - jest bardzo łatwo rozpuszczalna, dlatego formy krasowe są nietrwałe i jest ich niewiele (np. w Subkarpatach Wschodnich w Rumunii). Pokłady soli zalegają na dużych głębokościach, ich ługowanie sprzyja powstawaniu próżni podziemnych, lejów, niecek i ślepych dolin (Góry Harz, Utah).

Gipsy -   są mniej od soli podatne na krasowienie. W gipsach rozwijają się jaskinie (np. Jaskinia Optimiczeska na Podolu - 109 km długości), lejki krasowe, werteby zapadliskowe, doliny zapadliskowe i kotły krasowe.

Wapienie - ulegają rozpuszczaniu gdy woda zawiera wolny dwutlenek węgla. Zachodzą następujące reakcje:                              

H₂O + CO_{2        --------->}              H₂CO₃         (kwas węglowy)

H₂CO₃ + CaCO₃   --------->         Ca (HNO₃)₂      (węglan wapnia)

Warunki klimatyczne mają ogromny wpływ na występowanie procesów krasowych. W klimacie wilgotnym proces krasowienia występuje stale, natomiast w obszarach o klimacie suchym jest zahamowany. Istnieją różne poglądy dotyczące rozmiarów krasowienia w klimacie wilgotnym.

Wg J. Corbela (1957, 1959) rozmiary rozpuszczania wapieni w obszarach o klimacie wilgotnym zimnym są 10-krotnie większe, niż w obszarach o klimacie wilgotnym gorącym. Natomiast Lehmann (1956) uważa, że obszary gorące podlegają intensywnemu krasowieniu ze względu na szybki przebieg reakcji oraz dużą ilość CO₂ i kwasów organicznych. Inny uczony Kotarb (1972) twierdził, że wody roztopowe słabiej i wolniej rozpuszczają wapienie niż wody deszczowe, ale wody roztopowe działają przez dłuższy czas.

Formy krasowe

Rzeźba krasu pełnego (Holokarstu) powstaje w grubo ułożonych czystych wapieniach o dużej miąższości, gdzie woda deszczowa i roztopowa wsiąka szczelinami w głąb podłoża.

Rzeźba krasu niepełnego (Mezokarstu) powstaje w grubo uławiconych skałach węglanowych zawierających przewarstwienia skał nieprzepuszczalnych oraz cienko ławicowych skałach węglanowych.

Wyróżniamy formy krasu:

1. nagiego (skalistego, odkrytego),

2. poddarniowego (zielonego),

3. zakrytego (w pokrywie osadów niekrasowiejących),

4. podziemnego,

5. kopalne (utworzone w dawnych okresach geologicznych, obecnie przykryte warstwa skał młodszych).

Formy krasowe utworzone w skutek rozpuszczalnej działalności wód powierzchniowych:

Żłobki krasowe. Zdjęcie: Wikipedia

• żłobki krasowe - powstają w wyniku działania wód opadowych i roztopowych spływających po powierzchniach skalnych o nachyleniu 5-80⁰. Woda zawiera wolny CO₂ który rozpuszcza podłoże, tworząc bruzdy - żłobki krasowe o krętym lub prostolinijnym przebiegu zgodnym ze spadkiem powierzchni. Żłobki mają od kilku do kilkunastu cm szerokości i do 2 m głębokości i do kilku m długości. Pomiędzy żłobkami występują żebra krasowe o różnej szerokości i kształtach. Wyróżniamy dwa rodzaje żłobków krasowych:

1. spływowe (zgodne z nachyleniem powierzchni),

2. szczelinowe, fugowe (nawiązujące do przebiegu szczelin i fug między ławicowych).

Żłobki i żebra krasowe zajmują nieraz duże powierzchnie i nazywane są polami żebrowymi.

• ospa krasowa - powstaje w klimacie gorącym i wilgotnym na płaskich powierzchniach wapiennych. Ma postać ospowatych zagłębień poprzegradzanych ostrymi żebrami.

• jamy i bruzdy skalne - powstają na powierzchniach płaskich i słabo nachylonych w skałach wapiennych i gipsowych. Głębokość ich waha się w przedziale od kilku cm do kilkunastu m. W Polsce występują powszechnie (gł. Tatry, Pieniny, Wyżyna Krakowska, Góry Świętokrzyskie).

• lejki krasowe - wyróżniamy dwa rodzaje:

1. lejki krasowe z rozmycia

2. lejki krasowe zapadliskowe

Lejki krasowe z rozmycia, to zagłębienia o kształcie leja lub misy o średnicy od kilku m do 2-3 km i głębokości do 300m. Powstają w skutek rozpuszczania ścian krzyżujących się szczelin przez wody przesiąkające. Stoki lejów są zazwyczaj skaliste o nachyleniu od 20-30⁰. Charakteryzują się płaskim lub stożkowym dnem, w którym znajdują się szczeliny - ponory, które odprowadzają w głąb wodę opadową i roztopową. Gdy szczeliny zostaną zatkane, gromadzi się w nich woda i powstają okresowe jeziora krasowe.

Lejki krasowe zapadliskowe charakteryzują się stromymi okrytymi zwietrzeliną zboczami. Występują w skałach solnych i gipsowych (np. Tatry, Niecka Nidziańska).

          

Lejek krasowy. Zdjęcie: www.geologia.org               

• uwały - to duże zagłębienia, powstałe w wyniku połączenia kilku lejów krasowych w wyniku cofania i spłaszczania grzęd dzielących leje od siebie. Początkowo dno uwału jest nierówne, ale z czasem staje się bardziej wyrównane (np. Niecka Nidziańska).

• zaułki krasowe - to wąskie, strome i głębokie do kilkudziesięciu metrów rynny powstałe w wyniku poszerzania szczelin.

• doliny zamknięte - (ślepe) powstają na styku skał rozpuszczalnych i nierozpuszczalnych, gdzie rzeka gubi swe wody w szczelinach i odpływa jako ciek podziemny.

• polja - są to wielkie kotliny o powierzchni 10-600 km², równym dnie i stromymi zboczami. Wyścielone są żyznymi namułami w wyniku okresowego zalewania ich przez wody podziemne. Istnieją różne poglądy na temat ich powstania. Jedni twierdzą, że są one pochodzenia tektonicznego gł. zapadliskowego, inni, że powstały w skutek cofania stromych zboczy wapiennych i gipsowych w wyniku erozyjnej i korozyjnej działalności wód. Wyróżniamy dwa rodzaje poljów: centralne i marginalne. Te pierwsze otoczone są wzniesieniami wapiennymi, natomiast te drugie utworzone są na pograniczu skał krasowiejących i nie krasowiejących.

                         

Polja. Zdjęcie: www.terra.es/personal/mbv00003/home.htm 

• mosory - są to ostańce wapienne wystające ponad podłoże skalne w skałach nie krasowiejących.

• homy - to ostańce wznoszące się w dnach poljów krasowych.

• mogoty - to ostańcowe pagórki wapienne. Wznoszą się do kilkuset m nad powierzchnię zrównania krasowego. Mają strome, skaliste i ponacinane żłobami stoki. Ich wierzchołki pokrywa ospa krasowa. Mogoty maja kształt kopuł oddzielonych głębokimi, wąskimi zaułkami krasowymi. Kopuły mogą być zaokrąglone lub strome. U ich podnóża znajdują się nisze   jaskinie, którymi może płynąć rzeka. Mogoty są podcinane przez wody płynące, w skutek czego ich stoki się cofają. Powoduje to powstawanie coraz większej niszy krasowej. Mogoty występują przede wszystkim w klimacie gorącym i wilgotnym m.in. w Wietnamie, południowych Chinach, Nowej Gwinei, Kubie, Jawie, Celebes, Gwatemali, Meksyku).

• doliny krasowe - to krótkie, płytkie wąwozy i parowy, które okresowo są odwadniane.

• jary krasowe - głębokie do kilkuset m przełęcze. Charakteryzują się wąskim dnem, oraz stromymi i skalistymi zboczami (np. Tatry Zachodnie, Bielskie, Wyżyna Krakowska)

 

Formy krasowe utworzone w skutek rozpuszczalnej i erozyjnej działalności wód podziemnych.

• jaskinie - są to podziemne próżnie o różnych rozmiarach, utworzone wskutek erozyjnej i rozpuszczającej działalności wód przesiąkających i przepływających. Jaskinie powstają wzdłuż szczelin poziomych i pionowych. Mogą łączyć się ze sobą tworząc system jaskiniowy.

 

Tab. 1 Najdłuższe systemy jaskiniowe (Klimaszewski Mieczysław 1995)

Jaskinia	Państwo	Długość w km
Holloch	Szwajcaria	78
Mammoth	Stany Zjednoczone	71
Eisriesenwelt	Austria	42
Domica	Węgry	22
Dent de Crolles	Francja	18
Postojna	Jugosławia	15
Agen Alluedd	Wielka Brytania	14
Mammuth-H	Austria	14
Palomera	Hiszpania	12
Carlsbad	Stany Zjednoczone	12
Czarna (Tatry)	Polska	6

Przekrój korytarzy w jaskiniach bywa różny, okrągły, eliptyczny, nieregularny, zależny od budowy geologicznej i przebiegu powstania. We wnętrzu jaskiń znajdują siępieczary, czyli różnej wielkości wolne przestrzenie, powstałe w wyniku obrywu stropu w miejscach gdzie przecinają się szczeliny i łączą korytarze.

Wnętrze jaskiń wypełnione jest różnymi osadami zw. autochtonicznymi, (nacieki, bloki, głazy) powstałymi w jaskini i osadami allochtonicznymi (namuły, piaski, żwiry), przyniesionymi przez rzeki podziemne, wiatr, są pozostałością palenisk i zabytków archeologicznych.

W jaskiniach na skutek uwalniania CO₂ powstają nacieki (kalcytowe - przy niższych temperaturach i aragonitowe przy wyższych). Na stropie jaskiń tworzą się stalaktyty - rosnące w dół i stalagmity - rosnące ku górze oraz perły jaskiniowe, czyli różnego rodzaju drobne wyrostki na ścianach jaskiń. W jaskiniach rozwijają się również żłobki stropowe, powstałe w wyniku skapującej wody ze stropu.

Stalaktyty i stalagmity. Rysunek: Wikipedia

• studnie - powstają w wyniku poszerzania pionowych szczelin przez wody opadowe i roztopowe. Wpływ na głębokość studni na także grawitacja poprzez m.in. opadanie okruchów skalnych.

• kotły i leje zapadliskowe - powstają wskutek zapadania się stropów pieczar. Są przeważnie kolista o średnicy do 1000m i głębokości do 500m. Mają urwiste i skaliste ściany a dno ich wyściela gruz pochodzący z pokruszonego stropu.

• ślepe doliny zapadliskowe - powstałe wskutek zapadania się stropu.