Масштабные карстовые воронки — это не просто эффектный природный феномен, но и серьезная геологическая проблема. В этой статье разберемся, как и почему они образуются, какие регионы подвержены риску и можно ли предотвратить разрушения, вызванные этим процессом. И расскажем о самых впечатляющих карстовых воронках в мире.
Что такое карстовая воронка
Карстовая воронка — это естественное углубление на поверхности земли, возникающее из-за процессов растворения и разрушения горных пород водой.
Карстовые воронки чаще всего возникают в районах, где преобладают растворимые породы — известняк, гипс, доломит, мел и соли. Вода, насыщенная углекислым газом, действует как слабая кислота, растворяя их и вымывая минеральные вещества. В результате под землей формируются пустоты, которые со временем могут достигать значительных размеров.
Существуют разные типы карстовых воронок. Наиболее распространенные — это коррозионные и провальные. Первые образуются постепенно, когда вода растворяет породу на поверхности, создавая углубление, похожее на чашу. Это процесс можно сравнить с тем, как лед тает на солнце. Вторые возникают, когда подземная полость становится слишком большой, и ее свод обрушивается, провоцируя резкое оседание земли.
Третий тип — смешанные коррозионно-провальные воронки. Они образуются, когда растворение породы ослабляет ее структуру, а затем обрушение завершает процесс, создавая большую полость.
Диаметр и глубина воронок варьируются от одного-двух метров до нескольких сотен.
Как и почему образуется карстовый провал
Карстовый провал — это внезапное обрушение участка земли, возникающее из-за разрушения подземных пустот, сформированных в результате карстовых процессов. Как объясняет геолог Антон Голобородов, выпускник Санкт-Петербургского Горного университета и сотрудник службы геологоразведки ООО «ЗРК Павлик», основной причиной такого процесса является вода, которая проникает в трещины горных пород и постепенно растворяет их. Под воздействием жидкости образуются пустоты и даже пещеры. Своды со временем истончаются, обрушиваются. На поверхности возникает провал.
Для формирования карстового провала должны соблюдаться несколько условий.
- Во-первых, состав породы играет ключевую роль. К карстующимся относятся известняк, доломит, мел, гипс и некоторые соли. Например, калийные и натриевые.
- Во-вторых, важен рельеф местности. На горизонтальных или вогнутых участках вода задерживается и глубже проникает в породу, тогда как на наклонных поверхностях она просто стекает, не успевая ничего разрушить.
- В-третьих, наличие трещин, пористость и рыхлость горной породы облегчают процесс проникновения воды и формирования пустот.
Как отмечалось выше, есть несколько типов воронок. Провальные — это не отдельная форма, а следствие карстовых процессов. Они возникают, когда подземная пустота достигает критических размеров, и ее свод перестает выдерживать давление верхних слоев почвы. В результате происходит обвал.
Провальные воронки часто появляются внезапно, что делает их особенно опасными. Они могут разрушать здания, дороги, коммуникации, а иногда приводить к человеческим жертвам.
Самые большие карстовые воронки в мире
Карстовые воронки встречаются по всему миру, но некоторые из них поражают своими масштабами и глубиной. Природные гиганты стали не только геологическими достопримечательностями, но и объектами исследования ученых. Рассмотрим самые впечатляющие карстовые воронки, которые удивляют своими размерами и происхождением.
1. Сяочжай Тянькэн в Китае
На юге Китая много карстовых воронок. Но Сяочжай Тянькэн, расположенная в китайской провинции Чунцин, считается одной из самых глубоких в мире. Ее глубина составляет около 662 метров, диаметр превышает 520 метров. Внутри воронки сформировалась уникальная экосистема с редкими растениями и животными, приспособившимися к жизни в этих условиях. Предполагается, что Сяочжай Тянькэн образовалась в результате продолжительного растворения известняковых пород под воздействием грунтовых вод.
2. Пещера ласточек в Мексике
Пещера ласточек в мексиканском штате Сан-Луис-Потоси в глубину достигает около 350 метров, в ширину — около 300 метров. Она образовалась в результате обрушения сводов подземных пещер, сформированных в известняковых породах.
На дне воронки находится небольшой подземный водоем, а стены покрыты слоями кристаллизованного кальцита и растительностью. Внутри пещеры сформировалась мини-биосфера с насекомыми и змеями. Из-за большого количества биологических отходов, плесени, испарений и бактерий длительное нахождение без респираторов опасно для здоровья.
3. Сима-Гумбольдт в Венесуэле
Гигантская карстовая воронка на плато Сарисариньяма в Венесуэле, уникальная своим расположением на единственном покрытом лесом тепуи — столовой горе. Ее глубина — 314 м, ширина у поверхности — 352 м, а внизу — 502 м. Впервые замечена в 1961 году, подробно изучена в 1976-м.
На дне растет лес. Рядом находится еще один провал — Сима-Мартель. Образование воронки связано с выветриванием. Названа в честь исследователя Александра фон Гумбольдта.
4. Большая голубая дыра в Карибском море
Одна из самых известных карстовых воронок в мире — Большая голубая дыра в Карибском море. Ее диаметр составляет около 300 метров, глубина достигает 124 метров. Этот провал представляет собой вертикальную подводную пещеру, образовавшуюся в результате обрушения карстовых полостей в период последнего ледникового периода. Сегодня она является популярным местом для дайвинга благодаря прозрачной воде и впечатляющим сталактитам на ее стенах.
5. Дьявольская дыра в США
В Неваде находится Дьявольская дыра — воронка, которая связана с обширной сетью подземных пещер. Общая глубина более 130 метров. Ее стены состоят из известняка, а на дне находится глубокий подземный резервуар с теплой минеральной водой. Эта воронка образовалась десятки тысяч лет назад в результате эрозии и обрушения подземных пустот.
Есть ли карстовые воронки в России
Карстовые воронки встречаются по всему миру, и Россия — не исключение. Они появляются в районах с известняковыми, гипсовыми и доломитовыми породами — например, на Северном Кавказе и в Архангельской области.
Вот несколько примеров карстовых воронок в России.
- Часть знаменитых Голубых озер в Кабардино-Балкарии имеет карстовое происхождение. Ю. В. Ефремов в работе «Голубое ожерелье Кавказа» (1988) пишет, что водоемы питаются подземными источниками, которые просачиваются сквозь карстовые породы. Самое глубокое из них — Церик-Кель — достигает глубины более 280 метров. Вода здесь удивительно прозрачная с характерным голубым оттенком из-за растворенных минералов.
- В Архангельской области карстовые воронки распространены в районах, богатых известковыми и гипсовыми породами. Антон Голобородов рассказывает, что на его малой родине встречаются провалы самых разных размеров и типов, нередко связанные с системой подземных пещер. Эти образования часто скрыты в лесах и труднодоступны, потому являются малоизученными.
- Один из самых известных провалов в России находится в Пятигорске. Примечательно, что место так и называется — Провал. О нем писал еще М. Ю. Лермонтов. Провал представляет собой крупную воронку диаметром около 20 метров, которая заполнилась минеральной водой. Он образовался в результате обрушения свода подземной полости в известняках. Сейчас это популярный туристический объект.
Интересные факты о карстовых воронках
Воронки могут возникать внезапно, изменяя ландшафт за считанные минуты, или формироваться в течение тысячелетий. Собрали еще несколько интересных фактов о них.
- Самая глубокая карстовая воронка в мире — это Сяочжай Тянькэн в Китае. Ее глубина составляет около 662 метров, а диаметр превышает 520 метров.
- Карстовые воронки могут «поглощать» целые здания. В 2013 году в американском городе Сеффнер, штат Флорида, в результате провала исчез целый жилой дом — воронка разверзлась прямо под ним ночью. Погиб один человек.
- Подводные карстовые воронки — настоящий вызов для дайверов. Например, Голубая дыра в Белизе известна своими сталактитами и сложными течениями, которые делают погружение опасным даже для опытных ныряльщиков.
- В России карстовые воронки часто связаны с пещерами. В Архангельской области они нередко служат входами в подземные лабиринты, некоторые из которых еще до конца не исследованы.
- Карстовые провалы могут появляться внезапно — в 2010 году в Гватемале образовалась воронка глубиной около 30 метров, которая буквально «поглотила» трехэтажное здание текстильной фабрики и часть улицы. К счастью, рабочая смена в то время закончилась, и больших жертв удалось избежать.
- Появление карстовых воронок часто связано с изменением уровня грунтовых вод, что делает их важным объектом для мониторинга экологической обстановки.
