Karst

La Pozzatina , un exemplu exemplar de formă carstică superficială ( dolina ), de dimensiuni considerabile, situat pe platoul Gargano

Intrarea într-o mică dolină în zona carstică din Alta Murgia ( Puglia )

(Termen derivat din regiunea carstică Carso unde a fost studiat inițial fenomenul ) indică „ activitatea chimică exercitată de“ apă , în special pe roci calcaroase , atât dizolvarea ambelor precipitații , rezultând într - un tip precis și caracteristic solului menționat solului carstic, caracterizat, pe lângă prezența pe scară largă a rocilor calcaroase, chiar doline , doline și apă care se filtrează ușor adânc în subsol .

Pe măsură ce studiile au progresat, a devenit evident că acest tip de teren este unul dintre cele mai interesante peisaje ale solului pământului. Diferitele expresii ale carstului se disting în principal prin tipul de substrat stâncos pe care apar. În Italia , formele de carst pe calcar și roci matriciale dolomitice sunt cunoscute în principal, dar în altă parte apare și în roci sedimentare formate din sare și gips . Fenomenul din Italia este deosebit de răspândit nu numai în Carst, ci și în multe zone montane din Apenninul central și sudic .

Istorie

În întreaga lume peșterile au fost folosite, încă din zorii civilizației umane, ca refugiu, casă și depozit, dar cele mai ascunse și adânci râpe precum abisul sau peșterile complet subterane i-au pus cu siguranță pe oameni din toate timpurile în uimire. De aceea, demonii și zeii răi, sau gnomii răi și creaturile înfricoșătoare, au fost obligați să trăiască acolo. Prin urmare, nu este surprinzător faptul că cercetările științifice privind peșterile sunt relativ recente.

Primul care a încercat o abordare științifică a fost slovenul Johann Weichart Valvasor care deja în secolul al XVII-lea a corespondat cu Societatea Regală Engleză cu privire la aspecte ale regiunii carstice. Mult mai târziu, în 1784 , austriaca JN Nagel , comandată de împăratul Francesco I , a descris și proiectat câteva peșteri din Carstul de la Trieste. Dar prima teorie a fenomenelor carstice datează doar din 1771 și se datorează fraților Gruber din Ljubljana care au emis ipoteza unei serii de prăbușiri ale peșterilor antice ca fiind cauza cursului subteran al râurilor; această teorie ar explica râurile „care dispar” și unele tipuri de doline . Cei doi frați au dat, de asemenea, o explicație validă a lacurilor de uscare, dar deducerile lor au părut prea fanteziste și au căzut în uitare.

Grotta Torri di Slivia , o peșteră foarte veche, bogată în concrețiuni , de-a lungul vechii poteci a râului Timavo .

O altă explicație a carstului a fost prezentată în 1778 de francezul Baltasar Hacquet care a insistat asupra teoriei coroziunii. Este de remarcat faptul că a susținut prezența unui acid în ploaie, acid care a dus la corodarea varului latent din piatră. Era teoria potrivită, dar oamenii de știință ai vremii nu acceptau nici acidul în ploaie, nici varul în piatră. Hacquet a fost, de asemenea, uitat. Teoria a fost reluată apoi de un aristocrat triestin pasionat de geologie , contele Franz Anton Marenzi , membru al Academiei Austriece de Științe și ofițer al armatei austro-ungare, care a relansat-o și refăcut-o așa cum este studiat astăzi.

Astăzi știm că atât Gruber, cât și Hacquets au avut dreptate: carstul și peisajul pe care îl generează sunt atât consecința cauzelor predispozante, cum ar fi deformările datorate mișcărilor tectonice , cât și eroziunea chimică datorată apei de ploaie.

Procesul

În general , este împărțit în două faze (dissolutive și constructive), care pot alterna de mai multe ori , în funcție de modul în care echilibrul saturația de CO ₂ în _H2O variază în reacția chimică reversibilă fundamentală.

Faza de dizolvare este acționată de fluxul superficial sau hipogeal de precipitații acidificate de dioxidul de carbon prezent în atmosferă (vezi reacția 1).
Faza de construcție apare atunci când apa subterană, îmbogățită (până la saturație) cu carbonat de acid calcic , care curge de exemplu în atmosfera unei peșteri, o eliberează sub formă de carbonat de calciu insolubil. Această precipitație se datorează diferenței de temperatură și presiune a apei și eliberării simultane de CO _2, mutând reacția (vezi reacția 2) către CaCO ₃ . Acest lucru merge apoi, de exemplu, pentru a forma stalactite sau stalagmite, în funcție de faptul dacă apa se evaporă înainte de a picura pe pământ sau după .

Fenomene carstice lângă Doberdò del Lago , în Friuli-Venezia Giulia , cu dovezi de fracturi de rocă și dizolvare selectivă.

Carstul se dezvoltă în principal ca urmare a dizolvării chimice a rocilor de calcar. Procesul face parte din grupul mare de acțiuni de dezintegrare efectuate de agenți exogeni în detrimentul rocilor care apar pe scoarța terestră .

Coroziunea apare datorită apei de ploaie care, pe lângă conținerea unei anumite cantități de dioxid de carbon atmosferic dizolvat, care curge pe suprafața solului și traversează stratul de suprafață al solului este îmbogățită în continuare cu CO ₂ ^[1] . Aceste ape reacționează cu roca calcaroasă care o atacă încet, atât la suprafață, cât și prin infiltrarea în rețea, pentru a da naștere, pe parcursul erelor geologice, la conducte de dimensiuni variabile, care constituie acviferele clasice tipice rocilor carbonatate. De fapt, apele bogate în dioxid de carbon sunt deosebit de agresive față de carbonatul de calciu .

De-a lungul timpului, apa de ploaie, acidificată în continuare prin acțiune biologică, dizolvă roca, atât superficial, cât și în profunzime, infiltrându-se prin căi de penetrare așezate adesea pe liniile de fractură sau defect .

Fenomenele chimice complexe ale dizolvării și precipitațiilor în mediul carstic pot fi rezumate chimic după cum urmează:

1) $\mathrm {CO_{2}} +\mathrm {H_{2}O} +\mathrm {CaCO_{3}} \longrightarrow \mathrm {Ca(HCO_{3})_{2}} \;$ ${\ displaystyle \ mathrm {CO_ {2}} + \ mathrm {H_ {2} O} + \ mathrm {CaCO_ {3}} \ longrightarrow \ mathrm {Ca (HCO_ {3}) _ {2}} \;}$ ${\ displaystyle \ mathrm {CO_ {2}} + \ mathrm {H_ {2} O} + \ mathrm {CaCO_ {3}} \ longrightarrow \ mathrm {Ca (HCO_ {3}) _ {2}} \;}$

2) $\mathrm {Ca(HCO_{3})_{2}} \longrightarrow \mathrm {CO_{2}} +\mathrm {H_{2}O} +\mathrm {CaCO_{3}} \;$ ${\ displaystyle \ mathrm {Ca (HCO_ {3}) _ {2}} \ longrightarrow \ mathrm {CO_ {2}} + \ mathrm {H_ {2} O} + \ mathrm {CaCO_ {3}} \;}$ ${\ displaystyle \ mathrm {Ca (HCO_ {3}) _ {2}} \ longrightarrow \ mathrm {CO_ {2}} + \ mathrm {H_ {2} O} + \ mathrm {CaCO_ {3}} \;}$

Contrar practic insolubile de calciu carbonat (CaCO _3), carbonat de calciu de acid (Ca (HCO ₃₎ ₂₎ disociază în apă în Ca ⁺⁺ și HCO ₃ ^- ionii care sunt îndepărtate prin apa de spălare.

Materialul nedizolvat (de exemplu, siliciu și oxizi metalici ) formează așa-numitele depozite reziduale, adesea asociate cu formele carstice.

Evoluția carstică se desfășoară în profunzime, creând cavități subterane, oprindu-se doar în contact cu roci care nu sunt supuse, din cauza conținutului mineralogic, fenomenului de dizolvare carstică.

Din punct de vedere geochimic , mineralele carbonatate precum calcitul și aragonitul , dar și într-o măsură mai mică dolomitul, sunt implicate în proces. Forme similare de dizolvare, dar care au loc într-un mod chimic diferit, se pot forma și în detrimentul formațiunilor calcaroase și saline ; aceste forme sunt adesea incluse în fenomenul carstic, chiar dacă strict vorbind nu suferă procesul de dizolvare descris mai sus.

Acțiunea corozivă depinde de natura rocii, de temperatura medie sezonieră și de prezența precipitațiilor. Acesta este motivul pentru care solurile carstice se găsesc în principal în zona climatică temperată , unde condițiile atmosferice sunt mai favorabile, atât pentru temperaturi, cât și pentru cantitatea de precipitații. În afara acestei trupe, Karstul se găsește doar sporadic.

Formele

Fluturare

Microforme carstice superficiale în calcarele liasice
46 ° 00'46.08 "N 10 ° 58'46.47" E / 46.0128 ° N 10.979575 ° E

Dizolvându-se, rocile calcaroase dau naștere la forme caracteristice atât în mediul extern, cât și în subsol.

Peisajul carstic este practic lipsit de o rețea hidrografică superficială. În geomorfologie se distinge în carstul superficial (epigeal) și carstul subteran (hipogeul).

Forme de carst superficial (epigean)

Formele de carst superficial sunt clasificate, pe baza scării fenomenului, în microforme și macroforme.

Printre microforme , se numără canelurile (Rillenkarren în germană), „ câmpurile brazdate ” sau „câmpurile curbate ” ( Karrenfeld în germană, lapiez în franceză), dușurile (cu cele mai largi caneluri), tăvile de coroziune (în slovena kamenitza ), găurile de dizolvare și alveolele.

Printre macroforme cele mai importante sunt doline , polje , puli , doline , groapă și văi carstice .

Cunoscut printre polje , de exemplu, este Lacul Cerknica din Slovenia, care a fost studiat de oameni de știință din întreaga lume de aproape două secole.

În Puglia ( Italia ) există mai multe manifestări ale fenomenului carstic, ambele împrăștiate pe promontoriul Gargano , și interesantă masiv întregul platou al Murge , practic de la granița sudică a râului Ofanto până la Ion , de la Taranto la Salento .

Printre acestea se numără Pulo di Altamura (Groapa cu cel mai mare diametru vreodată, cu cei peste 500 de metri), The Pulo di Molfetta (un colaps exemplar carstic , cu ziduri punctate cu sute de peșteri și tuneluri, din care multe intercomunicante), al Pulicchije di Gravina , râpele în sine (brazde adânci sculptate de cursuri străvechi în stânca calcaroasă) și, printre fenomenele carstice ipogene, Peșterile Castellana și Peștera Putignano , precum și nenumăratele lame .

Forme de carst subteran (hipogeum)

Același subiect în detaliu: Hipogeul .

Su Gologone , un renumit izvor carstic din Sardinia, pe teritoriul Olienei

Peșterile sunt, fără îndoială, cele mai cunoscute forme, dar există și tuneluri mai mult sau mai puțin extinse, precum cele traversate de râuri subterane, precum Timavo , care dispar de pe suprafața pământului scufundându-se în subsol unde curg și ele mult timp înainte revenind la „deschis ( izvoare carstice ). Explorarea speologică a permis, de asemenea, detectarea sifoanelor , canalelor și a altor forme de legătură între cavitățile subterane, precum renașterea Su Gologone , pe teritoriul Olienei (Sardinia), care este conectată cu peșterile din Valea Lanaitho ( Sa Ohe și Su Bentu ) și cele ale Supramontei Urzulei ( Sa Rutta de s'Edera și Colostrargiu ) ^[2] .

Pe lângă formele erozive, formele de depoziție ale carstului sunt abundente. De fapt, apa picurătoare care pătrunde de la suprafață creează, de-a lungul secolelor și mileniilor, structuri fantastice de calcar. Cele mai caracteristice forme sunt stalactitele , stalagmitele , coloanele date de unirea lor, fluxurile, perdelele și diversele concrețiuni care împodobesc pereții peșterilor subterane.

Fenomenul de depozit este generat în mod substanțial de inversarea reacției de dizolvare carstică. În condiții speciale de temperatură și debit de apă, bicarbonatul solubil tinde să se transforme în carbonat de calciu insolubil, care precipită, se așează și formează concrețiuni.

Difuzie

Carst în roci calcaroase

Râul subteran Timavo
În Peșterile din San Canziano (15 km est de Trieste) râul Timavo curge de-a lungul fundului peșterii, la mai mult de 100 m sub suprafață, și apoi reapare din izvoarele sale de la Duino (20 km nord-vest de Trieste ) Peșterile din San Canziano Risorgive del Timavo

Carst în gips

Galerie de imagini

Tigaie de coroziune
Câmpuri brăzdate
Câmpuri brăzdate
Iazul carstic
Doberdò del Lago (GO); fenomenele de coroziune de suprafață sunt vizibile.
Grize în Doberdò del Lago (GO)
Peisaj carstic
Grotta delle Torri di Slivia în municipiul Duino-Aurisina

Notă

^ Deoarece organismele vii eliberează CO ₂ prin respirația celulară , stratul de suprafață al solului , unde viața este concentrată, are o atmosferă mai bogată în dioxid de carbon
^ Rezultatele noii trasări în acviferul Supramonte , pe Gruppo Grotte Nuorese . Adus la 18 mai 2021 .

Elemente conexe

Alte proiecte

Wikționarul conține dicționarul lema « karstism »
Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere pe carst

linkuri externe

( EN ) Karstism , în Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.
( EN , FR ) Karstism , pe Enciclopedia canadiană .
Atlas de tipuri geografice pe igmi.org , pe igmi.org . Adus la 16 octombrie 2010 (arhivat din original la 27 decembrie 2010) .

Controlul autorității	Tesauro BNCF 13000 · LCCN (EN) sh85071670 · GND (DE) 4129942-5 · BNF (FR) cb119653244 (dată) · NDL (EN, JA) 00.565.068

Portalul de geologie

Portalul Științelor Pământului

[1] Deoarece organismele vii eliberează CO ₂ prin respirația celulară , stratul de suprafață al solului , unde viața este concentrată, are o atmosferă mai bogată în dioxid de carbon

[2] Rezultatele noii trasări în acviferul Supramonte , pe Gruppo Grotte Nuorese . Adus la 18 mai 2021 .

[1]

[2]