2.2.5. Карст і карстовий рельєф.

Карстом називається сукупність специфічних форм рельєфу та особливостей наземної й підземної гідрографії, що характерні для територій, на яких близько до поверхні підходять розчинні гірські породи: карбонати (вапняк, крейда, доломіт), сульфати (гіпс, ангідрит), галогени (кам’яна сіль). За даними І.М. Коротуна (1999), такі умови сформувались на 1/3 частині суходолу.

Сутність процесів карстоутворення полягає у розчиненні перелічених вище порід підземними во­дами, які, циркулюючи по тріщинах, поступово розши­рюють їх і утворюють підземні порожнини (часом на­віть печери). Подібну роботу виконують атмосферні, поверхневі, а іноді й морські води, що проникають ззовні у тріщинувату товщу розчинних порід. Розчинну активність води зумовлює наявність різних кислот, насамперед гумінової, сірчаної та ін­ших. Проте головну роль у карстоутворенні відіграє при­сутність у воді значної кількості СО₂, що потрапляє у воду з атмосфери, завдяки біохімічним перетво­ренням у ґрунтах та корі вивітрювання, внаслідок ін­ших глибинних та зовнішніх процесів.

Серед факторів карстоутворення слід відзначити:

• мінеральний склад і потужність розчинних порід, ступінь їх тріщинуватості(найкращі умови для формування карсту відмічаються у дрібнозернистих чистих вапняках значної потужності, в той час як гру­боуламкові та черепашкові різновиди вапняків, а тим більше їх незначні прошарки, погано піддаються карстуванню);

• рельєф геологічної структури(на похилих по­верхнях процеси карстотворення протікають швидше і представлені більшою різноманітністю форм, ніж на крутосхилах);

• клімат(особливо температурний режим та режим зволоження);

• характер рослинного покриву, який сприяє зро­станню хімічної агресивності води (при розпаді рос­линних залишків вода збагачується вуглекислим га­зом, гуміновими кислотами, азотною кислотою тощо).

Особливе місце у карстотворенні посідають гід­рогеологічні умови території, тобто умови циркуля­ції підземних вод у тріщинуватій товщі розчинних порід. У карстових масивах розрізняють три поверхи (зони), відмінні за своїми гідрогеологічними особливостями.

Верхній поверх – зона аерації – охоплює части­ну розрізу від денної поверхні до першого постійно­го водоносного горизонту, тобто до дзеркала підґрун­тових вод. Проміжний поверх карстової товщі, де спосте­рігається переміщення рівнів під ґрунтових вод (а зв'яз­ку з періодичним надходженням води з поверхні), одержав назву зони періодичного повного наси­чення. Її межами по вертикалі виступають найвищий і найнижчий рівні дзеркала підгрунтових вод. Найглибший поверх карстового масиву займає зона постійного повного насичення, обмежена звер­ху найнижчим рівнем підгрунтових вод, а знизу – по­верхнею водотривкого горизонту.

Увесь вищеописаний комплекс факторів призводить до формування поверхневих та підземних форм рельєфу. Поверхневі форми поділя­ються на так званий непокритий і по­критий карст. Непокритий карст утворюється при безпосередньому виході на поверхню порід, що карстуються, а покритий карст форму­ється в умовах, коли карстові породи перекривають­ся відкладами, які не підлягають карстоутворенню. На відкритих вапнякових поверхнях дощовими або талими водами за рахунок "роз’їдання" тріщин ут­ворюються глибокі борозни (глибиною до 1-2 м), роз­ділені вузькими гребенями. Система таких гребенів і рівчаків формує мікрорельєф каррів (шраттів), який, поширюючись на значних просторах, утворює каррові поля. З часом такі борозни розширюються, гребені звужуються, загострюються і поступово розпадають­ся на окремі уламки, в зв'язку з чим старі каррові по­ля являють собою хаотичне нагромадження більших і менших вапнякових брил, над якими підіймаються залишки зруйнованих гребенів. Розчинення вапняків завжди супроводжується акумуляцією нерозчинного глинистого матеріалу чер­воного (цегляного) кольору, який утворює своєрідну кору вивітрювання, відому під назвою терра роса. При інтенсивній вертикальній циркуляції води, внаслідок розчинення карстових порід утворюють­ся вертикальні канали - понори, які поглинають по­верхневі води і відводять їх у глибину карстового ма­сиву. На поверхні понори починаються зяючими от­ворами або тріщинами, а на глибині утворюють склад­но переплетену систему каналів вертикальної цирку­ляції води. Поступовий розвиток гирла понору призво­дить до утворення своєрідних поверхневих форм кар­стового рельєфу - блюдець, лійок, колодязів. Тривалі прояви поверхневого карстотворен­ня призводять до утворення значних за площею зни­жень поверхні, які називають піллями (Попове пілля у Герцеговині займає площу понад 180 км²).

Підземні форми карстового рельєфу не менш різноманітні. Якщо стінки понорів продовжують розчинюватися, понор розширюється і перетворюється на велетенські верти­кальні стовбури природних шахт (поблизу м. Верона в Італії така шахта сягає глибини 637 м). Шахти зде­більшого успадковують системи глибинної тріщину­ватості, в зв'язку з чим розгалужуються і переходять у горизонтальні форми підземного рельєфу, утворю­ючи печери. За характером сполучення з поверхнею розрізняють печери сліпі (з одним виходом) та прохідні (з виходами на обох кін­цях даної печери). Найхарактернішими утвореннями мікро- і нанарельєфу у печерах є натічні форми – сталактити, ста­лагміти, натічні ко­лони. В окремих пече­рах, розташованих у позатропічних облас­тях мо­же нагромаджувати­ся лід. Це так звані крижані чи холодні печери.

Окрім типового карсту, на земній поверхні досить часто зустрічаються форми рельєфу, зовні схожі на карст, але зовсім інші за походженням, які ще іноді називають псевдокарстом. Зокрема, суфозійні форми рельєфу (блюдця, поди), на відміну від карстових, утворені не розчиняючою, а механічною дією води. Особливий генезис має термокарстовий рельєф – провальні та просадочні форми, утворення яких пояснюється таненням підземних масивів льоду у зоні поширення багаторічної мерзлоти. Іноді до псевдокарсту відносять і форми рельєфу, які утворюються при просадках засолених та лесових ґрунтів, внаслідок їх зволоження (блюдця, лійки).

В межах України карст теж досить поширений. Зокрема, соляний карст, поширений у деяких районах Карпат і Закарпаття, Придніпровській низовині. Сульфатний карст – в межах Передкарпаття, а карбонатний – займає найбільші площі, характерний для Полісся, Поділля, Причорномор’я, Донбасу, Слобожанщини.