Карст, суффозия. Оползни. Грязевой вулканизм

Под карстом понимаются процессы растворения и выщелачивания подземными (и поверхностными) водами растворимых трещиноватых горных пород, приводящие к образованию специфических форм рельефа на поверхности Земли и в глубине. В зависимости от состава исходных пород различают карст соляной, сульфатный (гипсовый) и карбонатный (известковый). Наиболее часто встречается известковый карст, что объясняется широкой распространенностью карбонатных пород. Процесс растворения приводит к формированию многообразных карстовых форм, среди которых выделяют поверхностные и подземные. Поверхностные карстовые формы развиваются на поверхности обнаженных растворимых пород в результате совместного действия подземных и поверхностных вод, растворяющих и одновременно размывающих горные породы. Поверхностные формы отличаются большим разнообразием. К ним относятся: карры, поноры, карстовые воронки, колодцы, шахты, а также карстовые котловины и полья. Подземные карстовые формы представлены главным образом карстовыми пещерами. Это самые крупные карстовые формы, которые в последние десятилетия стали объектом изучения специальной отрасли науки — спелеологии. Своеобразные поверхностные карстовые формы возникают в результате совместного действия процессов растворения и суффозии (от лат. suffosio — подкапывание), под которой понимается механический вынос, вымывание подземными водами мелких частиц из рыхлых пород. Когда карстовые породы перекрыты песчано-глинистыми отложениями, просачивающиеся воды вымывают из них отдельные частицы и выносят их в располагающиеся ниже карстовые полости. Вследствие этого покровный слой разрыхляется, проседает и в конечном итоге происходит его обрушение над подземными карстовыми полостями. Так образуются карстово-суффозионные воронки, просадочные блюдца, западины.

Помимо карста, с разрушительной деятельностью подземных вод связано образование оползней, то есть смещений крупных масс горных пород, происходящих на крутых склонах оврагов, долин рек, морей, озер, крупных карьеров. Однако в формировании оползней подземным водам принадлежит второстепенная роль, основное значение имеет перемещение пород по поверхности Земли под действием силы тяжести. Влияние же подземных вод здесь определяется двумя основными факторами: суффозией, приводящей к «подкапыванию» и нарушению устойчивости склонов вследствие механического выноса частиц из водоносных горизонтов в местах их дренирования, и гидродинамическим давлением подземных вод.

Еще одним достаточно экзотическим видом геологической деятельности подземных вод является грязевой вулканизм — явление самопроизвольного периодического выброса из каналов газа, воды и грязи. Для образования грязевых вулканов необходимы присутствие в земной коре подземных вод, большого количества газов, широкое развитие глинистых пород и наличие зон дробления, по которым весь этот материал периодически выбрасывается на поверхность. Такое сочетание факторов чаще всего реализуется в районах нефтяных и газовых месторождений, где в основном и встречаются грязевые вулканы, используемые в качестве прямых признаков нефтеносности изучаемой территории. Причиной грязевых извержений являются горючие газы, которые, поднимаясь по трещинам и зонам дробления и встречая на своем пути водоносные горизонты и разжиженные напорными водами глинистые породы, увлекают их вверх. Если среди продуктов извержений преобладают газы и вода, на поверхности образуются сальзы — бассейны, заполненные жидкой грязью, из которых в виде грифона периодически выбрасываются вода и газ. В случае преобладания среди продуктов извержений грязи и обломков горных пород на месте сальзы образуется пологий конус, или грязевая сопка, на вершине которой располагается кратер или кальдера. Высота грязевых сопок — от нескольких десятков до нескольких сотен метров. Корни вулканов уходят на глубину до 12-15 м. Поскольку углеводородные газы горючие, при извержениях нередко возникает столб пламени высотой в десятки и сотни метров.