Наиболее молодые карстовые проявления приходятся на площадь развития смешенного и сульфатного типов карста. При этом, мощность отложений, перекрывающих карстующиеся породы, не превышает 20 – 24 м. Карстовые котловины, озера, воронки распространены по территории не равномерно: от единичных воронок, небольших групп, состоящих из нескольких воронок, до целых зон (линейных, площадных). Последние связаны с древними активными карстовыми зонами и тектоническими разломами.
Процесс карстообразования осуществляется и в настоящее время. Проявляется он как на поверхности в результате образования новых карстовых воронок, озер, так и по результатам анализа химического состава вод, отобранных из карстовых форм и реки Тезы.
На территории современного проявления карста находится ряд сельских населенных пунктов, поселков и народно-хозяйственных объектов, прежде всего, в долинах рек Шижегды и Тезы (правобережье). Хотя активность карста на территории визуально проявляется значительно слабее, чем на территории Владимирской области, тем не менее, еще живы свидетели провалов-озер в деревне Глубоково (1937 г.), и в 1967 воронки, образовавшейся на окраине деревни Кишариха у крайнего дома на западной окраине деревни.
Жители деревни Боняково были свидетелями того, как образовался провал на месте ранее существовавшего колодца в 2 – 3 м от одного из частных домов.
При геолого-гидрологических исследованиях в 60 – 70 годах 20 века и позднее были зафиксированы провалы в пос. Архиповка, в районе деревень Яблонево, Векино, Курмыш, Глубоково, Мурзиха, Кишариха. Причем, большая часть провалов (4провала) зафиксированы были в долине реки Шижегды.
Последующими работами новых проявлений карста не отмечено. Однако можно говорить о современной активности карстового процесса. Об этом можно судить по агрессивности трещинно-карстовых вод по отношениям к сульфатным породам – подземные воды сульфатной толщи способны растворить до 1,5 г/л гипса [28].
Вынос сульфатов осуществляется современными реками. Воды в карстовых районах по данным химических анализов сульфатно-гидрокарбонатные кальциевые.
Частота карстопроявлений в рассмотренном карстовом поле специально не изучалась. По имеющимся сведениям новые карстовые формы возникают здесь не чаще, чем раз в 10 лет. Известно, что при техногенном воздействии частота карстопроявлений возрастает на порядок и это, несомненно, отрицательно воздействует на экологическую обстановку [3].
Нами проводились наблюдения в районе поселка Колобово, расположенного примерно в 20 км юго-западнее города Шуи. Разработанный нами маршрут включал две остановки. Первую остановку предполагалось осуществить в лесу, окружающем поселок. Здесь на основе имеющихся данных мы должны были пронаблюдать карстовые воронки и карстовое озеро. Озеро на карту масштаба 1:200000 Атласа Ивановской области не нанесено, но у нас имелись данные о его существовании из материалов Ивановского геологического фонда. Вторая остановка должна быть осуществлена в районе совхоза Центральный, расположенного не далеко от деревни Векино. Это край озер, связанных так же с карстовыми проявлениями.
Карстовые явления в форме воронок и озер, в исследуемом районе приурочены к области развития сульфатного типа карста.
Основными задачами в ходе нашего исследования были поставлены следующие: рассмотреть воронки и озера в изучаемом районе как формы проявления карстовых процессов; изучить их морфологические особенности, параметры, дать сравнительную характеристику, сфотографировать.
Первая остановка была произведена, как и намечалось в окрестностях железной дороги, в лесу, близ поселка Колобово. Несколько десятков метров мы прошли вдоль окраины лесного массива. У нас имелись сведения о местонахождении воронок. Однако точного расположения их мы не знали. Пробираясь в глубину леса мы заметили общий уклон поверхности. Первые воронки были обнаружены в нижней части уклона. Их было две, расположенных на небольшом расстоянии друг от друга. Одна воронка была сухая, другая заполнена водой. Диаметр воронок около 4 – 5 м, характерна округлая форма, склоны крутые, задернованы [Приложение 5]. Вскоре мы вышли на узкую проторенную тропинку, которая шла вдоль слегка заболоченной низины, поросшей влаголюбивой растительностью. В начале мы предположили, что это и есть то самое озеро, которое мы искали, заросшее со временем. Но, пройдя немного вперед, перед нами открылось удивительной красоты лазурное озеро. Живописный пейзаж, солнечные яркие краски, многогранные блики, деревья, отражающиеся в зеркальной глади озера – все это вызывало восхищение, восторг, чувство гордости за необычайную красоту родной природы. Заросшая низинная область, по-видимому, является частью озера. Протяженность озера составляла около 2 – 3 км, ширина примерно 220 – 250 м. Озеро имеет ровные берега, пологие склоны [Приложение 6]
Проходя по тропинке вдоль берега, мы обнаружили цепь карстовых воронок, которые вызвали у нас не меньший восторг. В расположении воронок можно было выделить интересную закономерность: они располагаются как бы парами. Расстояние в паре между воронками примерно около 3 – 4 м. Воронки имеют округлую форму, крутые плавные склоны. Диаметр составляет примерно 5 – 7 м. На дне воронок отмечено скопление воды, поэтому сложно определить глубину воронок, без соответствующих измерительных работ. Только одна воронка увиденная нами, была практически сухой. Диаметр этой воронки составляет примерно 5 м, глубина около 1,5 м, склоны пологие длинною от 0,5 до 1,5 м. Нужно отметить, что склоны всех воронок задернованы. В основном это травянистая растительность, кустарнички, вверх по склону – древесная растительность [Приложение 7].
На обратном пути мы обнаружили еще одну воронку. Правда, в начале трудно было сказать, является ли это понижение формой проявления карстового процесса. Последующие наблюдения подтвердили наши предположения. Воронка имеет размеры, во много раз превышающие параметры уже увиденных нами воронок. Диаметр составляет около 100 м, может быть чуть более. Характерна округлая форма. Особенностью данной воронки является то, что она целиком заросла влаголюбивой растительностью. Пройти в центр воронки нам не удалось, так как под ногами сочилась вода. Фактом, доказывающим приуроченность воронки к карстовым проявлениям, является постепенное плавное понижение территории. Понижение образует склонны воронки, которые в настоящее время поросли густым березняком. Данная воронка вероятно является результатом зарастания озера. Возможно, данный участок со временем превратится в заболоченное место, или зарастет лесом, но для этого потребуются десятилетия [Приложение 8] .
Анализируя имеющиеся знания, мы пришли к заключению. Древний карст сформировал общее понижение территории, плавное, пологое. Провалы, просадки толщ четвертичных отложений заложили геолого-морфологическую канву для развития современного рельефа. Озеро, вероятно, образовалось в результате провала множества карстовых воронок. Мы видели, что рядом с берегом озера расположены воронки, многие из которых не заполонены водой. В этих воронках происходит просачивание вод, следовательно, их расширение и срастание с озером. О динамике развития карстового процесса в данной области мы можем только предполагать, так как наглядные проявления, результаты деятельности карста, возможно будет пронаблюдать через не один десяток лет [8].
Вторая наша остановка привела нас на берег озер, расположенных в районе деревни Векино, называемых в народе Русалочьими озерами. Они представляют собой цепочку, начинающуюся мелкими заболоченными воронками, постепенно расширяющимися в прекрасные озера. Русалочьи озера так же являются одной из форм проявления карстового процесса. Возможно, что цепь озер, как и в предыдущем случае, образовалась в результате провалов карстовых воронок. Эти озера уникальны по своей природе и красоте. Начало системы озер представлено воронками, частично заболоченными, частично заполненными водой. Основание образовано двумя, уникальными по красоте озерами, расположенными один за другим. Наблюдения мы проводили на озере, имеющим диаметр около 100 м. С северной, западной и восточной сторон склоны берегов озера плавные более пологие. Южный склон – крутой, отвесный. Длина склонов составляет 12 – 15 м. Склоны задернованы. Русалочьи озера являются излюбленным местом отдыха для жителей окрестностей [Приложение 9].
5.2 Процесс заболачивания территории
Как отмечалось выше, карстовые формы в рельефе проявляются не только в виде воронок, карстовых озер, но и заболоченных участков.
Анализируя карту развития и проявления экзогенных геологических процессов можно отметить сильную степень площадной пораженности территории по коэффициенту заболачивания. В пределах изучаемого района данному процессу подвержена его наиболее южная часть [40].
Болото – это участок поверхности суши с избыточным увлажнением, покрытый влаголюбивой растительностью и характеризующийся процессами образования торфа, слой которого имеет мощность не менее 0,3 м. Участки избыточного увлажнения с менее мощным торфяным слоем называются заболоченными землями.
Болота содержат обычно от 87 до97% воды и лишь 3 – 13% сухого вещества (торфа). Однако, водоемами их назвать нельзя, так как преобладающая часть воды находится в связанном состоянии (осмотическая, адсорбционная, химически связанная, капиллярная).
Образование болот определяется группой взаимосвязанных факторов. Образование болот на суше происходит в условиях постоянного, или периодического переувлажнения почвогрунтов, возникающего при определенном соотношении элементов водного баланса, сравнительно большом количестве осадков, малом испарении и замедленном стоке. Переувлажнение приводит к ухудшению кислородного и минерального питания растений, к появлению влаголюбивой растительности [38].
В пределах изучаемой территории можно отметить четко выраженную закономерность: приуроченности заболоченных участков к карстовым проявлениям. Данная закономерность прослеживается на карте экзогенных геологических процессов. Процесс заболачивания территории в области развития карста длительный и сложный.
Основу данного процесса заложил древний карст, который привел к общему понижению территории. Возможно, что в конце палеозойского начале мезозойского времени карст был открытый, то есть карстующиеся породы находились на поверхности. Шел процесс растворения, вымывания известняков казанского яруса верхней перми, образования провалов и следовательно понижения территории. В татарское и нижнетриасовое время карст был перекрыт небольшими толщами, относительно непроницаемых водоупорных пород. В четвертичное время изучаемая территория промерзла на глубину 100 – 200 м, мощность карстующихся пород так же была подвержена промерзанию. Происходили разломы, образовывались трещины, расколы. На последней стадии оледенения в процессе оттаивания разрушались карстующиеся породы, шло проседание территории. Вследствие разрушения происходило заполнение пустот отложениями вышележащего горизонта (татарский ярус верхней перми). В результате схода вводно-ледниковых потоков образовалась зандровая долина, произошло осушение территории. Отдельные участки продолжали испытывать понижение, проседание с образованием болот площадного характера.
В настоящее время имеют место сходные процессы. Проявления карста в форме воронок, в частности, воронки «просасывания» образуются при вымывании стекающей в понор водой песчано-глинистых частиц из поверхностных нерастворенных пород. Если вымываемые частицы закупоривают понор, рост воронки замедляется или совсем прекращается. Таким образом, карстовые воронки при закупорке понора или при поднятии уровня грунтовых вод могут стать местом скопления воды. Водоупорный слой, представленный большей частью глинами и суглинками так же не дает возможности воде просачиваться, уходить вниз. Так происходит постепенно заболачивание территории [40].
Выделяют стадии развития болот. Молодое болото обычно богато минеральными веществами, потому на нем растут требовательные к условиям минерального питания растения. Такие болота называют низинными. Поверхность низинных болот вогнутая, или плоская. Питаются низинные болота атмосферными осадками, а так же водами поверхностного и подземного стока, богатыми минеральными веществами. На таких болотах растут: ольха черная, береза (лесные болота), гипновые мхи (моховые болота), осоки, хвощи, вейник, тростник (травянистые болота).
По мере нарастания торфа количество минеральных веществ уменьшается от слоя к слою. Растения, требовательные к минеральной пище, уступают место растениям менее требовательным к ней. Обычно эти растения появляются в центре болота, причем, наибольшее значение в торфообразовании имеют сфагнумовые мхи: выделяемые ими органические кислоты замедляют распад органической массы, что способствует ее накоплению. Так как на окраине болота вследствие более интенсивного водообмена растительная масса разлагается быстрее, чем в центре, поверхность болота становится выпуклой. Стекающие в болото воды попадают только на его окраины, а центральные части болота питаются атмосферными осадками. Болота, в основном питающиеся атмосферными осадками называются верховыми. Толща торфа в верховом болоте начинает нарастать, и одновременно, если болото не ограничено берегами, увеличивается его площадь. Болота, не имеющие возможности расти вширь, становится резко выпуклым. При этом нарастание торфа в средней части болота прекращается, а иногда начинается его распад. Болото превращается в пологовыпуклое, покрывается грядами и мочажинами (очень влажными, или заполненными водой понижениями). Болота, занимающие промежуточное место по характеру растительности и по степени минерализации питающих их вод, называют переходными [37].
На изучаемой территории преобладают низинные болота. Расположение болот в пойменных участках и на водоразделах связано с близким залеганием к поверхности грунтовых вод.
Наиболее сильно заболочены участки на правобережье реки Тезы, в долине реки Луха и самая южная часть изучаемой территории.
Современная заболоченность связана с неотектоническими движениями земной коры и приурочена к области развития водно-ледниковых, в меньшей степени моренных образований [32].
5.3 Современные физико-геологические процессы
Основными процессами, изменяющими современный рельеф являются: эрозионные, суффозионные и гравитационные.
В настоящее время к значительному фактору, изменяющему современный рельеф, относят и деятельность человека.
Эрозионные процессы.
Эрозия (лат. erosio– разъединение).
На земной поверхности нет таких мест, где бы ни выпадали атмосферные осадки. Текущая вода производит работу повсеместно в пределах суши, а формы рельефа, созданные ею универсальны. Выпахивающая деятельность текущей воды называется речной эрозией. Различают несколько видов речной эрозии:
- склоновая, или плоскостная;
- русловая или линейная.
Линейная эрозия в свою очередь подразделяется на три группы: боковую, глубинную и попятную [31].
В пределах изучаемой территории речная эрозия активно развита только на реке Тезе. Включает плоскостной смыв, линейную и боковую эрозию.
Плоскостной смыв наблюдается на участках развития четко выраженных в рельефе моренных холмов с распаханными склонами. Капли дождя или тающего снега собираются в небольшие струи. Они действуют на всю поверхность склонов, вымывая из нее растворенные вещества. Данный процесс носит название делювиального, так как в результате плоскостного смыва образуется делювий.
Смытые частички породы и почвы перемещаются и отлагаются у подножия склона. В результате склоны снижаются, а подножия их формируются такие формы рельефа, как делювиальные плащи, сглаживающие перегибы склонов. Нарастая, делювиальные плащи могут подниматься по склону вверх и при длительном развитии и благоприятных условиях могут прикрыть значительную его часть.
Линейная эрозия развита на склонах конечно-моренных гряд и холмов, реже на водораздельных и коренных склонах рек. Проявляется как в виде первичных форм потяжин и борозд, так и более поздних промоин. Склоновый сток создает множество мелких, почти параллельных друг другу струек и эрозионных борозд. Объединяясь, струйки склонового стока частью переходят в русловой сток, образуя временные и постоянные потоки, создающие более крупные эрозионные формы рельефа.
С деятельностью временных потоков, возникающих после сильных ливней или таяния снежного покрова, связано появление многочисленных эрозионных промоин разного масштаба. Это узкие V-образные формы, глубиной около 0,6 м., шириной по днищу до 0,5 м. Они представлены по долине реки.
Следствием линейной эрозии служит оврагообразование. Однако в пределах изучаемой территории больших оврагов не обнаружено. Характерно развитие мелких овражков, в основном сосредоточенных в долинах рек.
В результате линейного смыва могут образовываться слабовыраженные в рельефе лощины, прорезающие склоны.
Боковая эрозия наиболее четко выражена на участках, где коренные склоны крутые, обрывистые, пойма отсутствует, а русло меандрирует. Так долина реки Тезы имеет резко ассиметричный профиль: левый берег пологи, а правый, более высокий и крутой, активно подмывается руслом реки. При подмыве склонов руслом образуются оплывины.
Глубинная эрозия, характеризующаяся углублением русла реки, так же как и попятная эрозия, идущая в противоположном направлении от низовьев к верховьям, на реках изучаемой территории не развиты.
Следствием линейной эрозии служит оврагообразование. Однако в пределах изучаемой территории больших оврагов не обнаружено. Характерно развитие мелких овражков, в основном сосредоточенных в долинах рек [16].
Так же к эрозионным процессам относятся западины. В пределах изучаемой площади встречаются западины двух типов, как в пределах моренных, так и вводно-ледниковых равнин. Первый тип – это западины в основном, изометрической вытянутой формы, часто связанные с современными торфяниками. Возможно, большинство их образовалось в результате просадок в покровных образованиях. Второй тип западин встречается в пределах зандровой равнины. Это округлые мелкие западины с обрывистыми бортами, заросшими мелким березняком и хорошо видимые на распаханной поверхности. Возможно, их образование связано с карстовыми процессами.
Водопроявления представлены родниками, мочажинами и пластовыми выходами подземных вод, встречающихся по долинам рек.
Эоловые формы в виде отдельных, слабовыраженных мелких холмов встречаются на поймах рек. Их образование связано вероятно, с перевеванием пойменных песков.
Антропогенные факторы так же относятся к эрозионным процессам. В пределах изучаемой территории встречаются карьеры к вершинам холмов и гряд, сложенных песчано-гравийным материалом. Последние используется для местных нужд.
Практически все реки в районах населенных пунктов подпружены небольшими дамбами и плотинами. Создание дамб, плотин вызывает подъем уровня в реках, что приводит к заболачиванию прилежащих к долине площадей [40].
Суффозионные процессы.
Суффозия – это процесс выноса грунтовыми водами мельчайших частиц породы и растворенных веществ.
В пределах изучаемой территории суффозионные процессы связаны с вымыванием частиц из покровных и аллювиальных суглинков. Суффозия приводит к просадке территории.
Суффозионные просадки наблюдаются на поймах рек. Вымывание глинистого материала способствует образованию воронок округлой формы (диаметром примерно 0,8 – 2,0 и глубиной до 1,0 м) и коротких суффозионно-эрозионных овражков на уступах пойменных террас, длина которых не превышает 5 м [15].
Энергичный вынос частиц породы может привести к образованию пустот, а обвалы над пустотами создают воронки, не превышающие нескольких метров в диаметре. В пределах изучаемой территории встречаются воронки на водораздельных пространствах, диаметром около 2 – 5 м., овальной формы. Такие воронки могут располагаться группами. При дальнейшем выносе подземными водами масс на
29-04-2015, 00:31