Епикарст – същност и фактори за формиране

Епикарст – същност и фактори за формиране

Епикарст – същност и фактори за формиране

Автор: Илия Пламенов Митков, Югозападен университет ,,Неофти Рилски‘‘гр. Благоевград, Природо-математически факултет, География, екология и опазване на околната среда, email: iliamitkov@swu.bg

 Abstract:

 The epikarst (also known as the subcutaneous zone) has a significant water storage capacity. It comprises the highly weathered carbonate bedrock which is located immediately beneath the surface or is exposed at the surface. Porosity and permeability are higher near the surface than they are at depth, and consequently, after recharge percolating rainwater is detained near the base of the epikarst, the detention ponding producing an epikarstic aquifer. The present article makes a summary of the essence of epikast and focuses especially on the factors that determine its formation, present state and development.  

Keywords: Epikarst, Origin of epikarst, Karst morphogenesis

Въведение

 Карстовият процес е сред основните и най-важни геоморфоложки процеси на Земята. На окарстяване са подложени около 20% от повърхността на нашата планета. Уникалното в карстовия процес е неговото развитие в дълбочина, което е свързано с формиране както на повърхностни, така и на подземни форми. Докато пещерите и свързаните с тях форми са обект на доста голямо внимание от страна на учените, то процесите, които стават на повърхността в окарстените територии, или в близост до нея, са по-слабо изучавани. В същото време състоянието на повърхностните части на карстовите масиви е важно както от екологична, така и от стопанска гледна точка.

 Същност на епикарста

 Според терминологичния речник по геоморфология – ,, Епикарст ( от гр. ‘‘epi’’ – след, и карст) е съвкупност от карстови процеси и форми, ограничени между земната повърхнина и най- високото ниво на грунтовите води. Обикновено активният епикарст има вертикално развитие, тъй като циркулацията на пониращите води е изцяло низходяща.‘‘ (Алексиев, 2011)

Епикарстът  се намира в най-горната част на зоната на аерация (вадозната зона) в карбонатните скали. Той обхваща приповърхностните слоеве на карбонатната скала. Епикарстът обикновено е с дълбочина от 3 до 10 м., но неговите характеристики могат да се различават значително. Вадозната зона в карста съдържа малко или никаква почва. Оттам водата прониква надолу чрез силата на земното притегляне в зоната, в която преобладава подхранване, а не съхранение на водата, и която осигурява зареждането на наситената  зона.

По смисъла на мястото на образуване, епикарстът (повърхностният карст) винаги съществува, защото той е ,,кожата‘‘ на карста. Той обаче невинаги изпълнява хидрологичната си функция – задържане и съхраняване на валежите в подземния водоносен хоризонт. Този и други научни проблеми са разгледани в дискусията “What is Epikarst?” (Jones и др., 2004a). Въпреки че почти всички изследвания засягат карста в карбонатни скали (варовик, доломит, мрамор), епикарстовият водоносен хоризонт може да съществува и в други подлежащи на окарстяване скали, като гипс и каменна сол (тези типове карст са все още слабо проучени),. Развитието на епикарста се обяснява от Mangin (1975), Williams (1983), Klimchouk (2000a) и от няколко сътрудници на Jones и др. (2004). Когато повърхността е изложена на сух или полусух климат, гипсът след рекристализация вследствие на редуването на намокряне и изсушаване придобива запечатване, наподобяващо коричка (Klimchouk 1996, Macaluso & Sauro 1996), но не като твърдите кори, образуващи се върху варовикови отложения (Jennings 1968). Такива корички имат малък капацитет за съхранение на вода.

Епикарст, хоризонти

Фиг. 1. Структура и хоризонти в карста: 1. Почва; 2. Карстов терен; 3. Оголена варовикова скала; 4. Епикарст; 5. Водоносен хоризонт в епикарста; 6. Натечни образувания; 7. Понор (губилище); 8. Пещера; 9. Подземна река на нивото на ерозионния базис; 10. Сифон; 11. Карстов извор 12. Река в епигенетична долина; A. Епикарстова зона А. и B. Вадозна зона C. Грунтова или наситена зона.

Източник: (http://subtbiol.pensoft.net/: Pedro Pereira Rizzato)

 

Долната граница на епикарста се явява най- високото ниво на подземните карстови води (фиг. 1). Освен гравитачните води в тази зона има още хигроскопична, физически свързана и капилярна вода (първите два вида са практически неподвижни, а третият изпълва най-малките пори). Дебелината на епикарста се определя от геоложкия строеж, особеностите на релефа и климатичните условия. В тази зона преобладават низходящи потоци на карстови води. Те са подхранвани преди всичко чрез инфилтрация от повърхността (от дъждове, снеготопене, речен отток и др.). Характерната особеност на тези води е тяхната сезонна ритмичност. Най-интензивните карстови процеси протичат при постъпването на големи количества вода. Поради разнородността  на скалната маса, водопроникването в окарстяващите скали и наличието на местни водоупори в зоната на аерация се обособяват локални движения на водата. Те обикновено са сезонно действащи и в значителна част от годината са пресъхнали. По принцип се характеризират със силно променлив режим.  Водите, проникващи в зоната на аерация, са винаги силно агресивни, а това обезпечава интензивното развитие на карста. В тази зона активна роля играят и кондензационните води. Тяхното влияние обаче е ограничено, тъй като не на всякъде съществуват условия за тяхната проява и то преди всичко през топлото полугодие. В тази зона движещите се води разтварят значителни количества карбонатно вещество и довеждат до образуването на каверни и малки разширения, които от своя страна улесняват спускането на водите от повърхността към следващата зона. Макар и слабо, при движението си надолу тези води пренасят определени количества ситнозем и въздействат ерозинно върху скалите (Велчев, 2014).

 Повърхностни карстови форми в епикарста

Епикарстовата зона е характерна с разнообразие от форми, които в същото време са твърде специфични, така че по тяхното присъствие лесно се разпознава наличието на карстови процеси в дадена територия. Ето по-съществените:

Кари или шкрапи. Тесни и остри скални ребра, разделени с улеи (междуребрия) с различни размери. Междуребрията са изпълнени с изветрели глинести маси или terra rossa. Скалните ребра са ориентирани най-често по посоката на пластореда на карбонатните скали.

Цялата статия можете да изтеглите от тук: Епикарст – същност и фактори за формиране