Любая карстовая полость есть дренажная система, альтернативная поверхностной речной сети. Поверхностный водосбор не равен подземному водосбору. Отличие поверхностной речной сети от карстовой водоносной системы:
1).У карстовой системы нет водоразделов.
2).В карстовой системе возможны восходящие токи воды (например, в сифонах).
3).Карстовые русла могут залегать одно над другим, пересекаться.
4).Подземные русла не могут выработать широких долин из-за неизбежного обрушения.
Карстовой водоносной системой называется путь, который проходит вода от поверхности, через толщу карстового массива и до выхода на поверхность.
Начинается понором или областью просачивания и заканчивается пещерой-источником или родником.
Инфильтрация - просачивание воды вглубь массива.
Инфлюация - втекание в массив в виде потока.
Сифон - часть пещеры, под потолок заполненная водой и имеющая с двух сторон выходы в незатопленные части. Сифоны образуются тогда, когда карстовая полость какой-то своей частью погружается ниже уровня грунтовых вод.
С гидрогеологической точки зрения область под зеркалом грунтовых вод называется зоной сифонного движения воды. Самый длинный сифон в мире - Ду де Коли, длиной 4055 м. и глубиной 30 м. (Франция).
Гипокарст (в противоположность нормальному карсту) - карстовые полости, образованные или существующие ниже уровня грунтовых вод. Либо процессы карстообразования в зоне сифонного движения воды.
Гипокарст образуется:
а).Опускание местности и затопление уже существующего карста.
б).Поднятие уровня грунтовых вод.
в).Растворение пород в зоне сифонного движения воды.
Пещера-источник. Нижняя часть карстовой водоносной системы, если выход вод на дневную поверхность происходит через открытую карстовую полость (пещеру).Обычно в виде ручья, текущего по дну пещеры.
Пещера источник
Воклюз - карстовый источник во Франции. Глубина -255 м., самый глубокий источник в мире.
Воклюз - любой сифон-источник с большим дебетом (расходом) воды. Карстовая полость как результат чисто эрозионного процесса. Русло как подземной так и поверхностной реки в процессе своего развития вырабатывает некий продольный профиль, называемый профилем равновесия. Приблизительно его можно апроксимировать экспонентой. Пример: овраг. В верхней части оврага преобладает эрозия текущей водой, здесь основное русло идет по довольно крутой кривой. В нижней части оврага, где уже заметны процессы аккумуляции (отложения осадков) русло выполаживается в практически горизонтальное. Таким образом, профиль равновесия есть результат некоего равновесия эрозии и аккумуляции. Профиль равновесия асимптотически подходит к базису эрозии.
Базис эрозии
Базис эрозии - тот уровень, на котором кинетическая энергия воды либо падает до нуля, либо ее не хватает на дальнейшую эрозию. Например, базисом эрозии может служить большое озеро. Как только овраг углубился до уровня озера, эрозия вглубь останавливается, так как бегущая вода, впадая в стоячую воду, тут же теряет всю свою кинетическую энергию.
Глобальные базисы эрозии - океан, крупное озеро.
Местный базис эрозии - река, уровень грунтовых вод, бронирующий пласт.
Временный базис эрозии - каменные завалы, водобойные ямы под водопадами.
Реальный профиль равновесия, хотя и апроксимируется экспонентой, при более детальном рассмотрении оказывается ступенеобразным чередованием горизонтальных и вертикальных участков. Применительно к подземным рекам, которые также вырабатывают профили равновесия, это выражается в чередовании шахт,колодцев и меандров.
Колодцы - вертикальные полости менее 20 м. глубиной.
Шахты - то же, более 20 м.
Меандры - горизонтальные и субгоризонтальные участки подземных русел.
Катушки - жаргонное название наклонных участков. В верхней части подземного русла шахты преобладают над меандрами. В средней части шахты сменяются колодцами, меандры становятся длиннее. В нижней части колодцы встречаются все реже, появляются сифоныы.
На практике мы никогда не имеем дело с полным профилем равновесия, карстовые полости оказываются некоторым фрагментом полного профиля. По соотношению горизонтальных и вертикальных участков мы можем понять, с какой частью мы имеем дело.
Если появились сифоны, то вряд ли стоит ожидать большого углубления системы, а вот значительное удлинение вполне возможно.
