Karst

Karst topografi är ett landskap som bildas efter upplösningen av lösliga bergarter som kalksten , dolomit och gips . Det kännetecknas av underjordiska dräneringssystem med sinkholesoch grottor . [1] Det har också dokumenterats för vittring resistenta bergarter, såsom kvartsit , med tanke på de rätta förutsättningarna. [2] Subterranean dränering kan begränsa ytvattnet med få eller inga floder eller sjöar. Men i områden där det upplösta berggrunden är täckt (kanske av skräp) eller begränsas av en eller flera överlagrade icke-löslig vagga skikt, kan distinkta utvecklingen Karst ytan vara helt saknas.

Etymologi

Det engelska ordet Karst lånades från tyska Karst i slutet av 19-talet. [3] Det tyska ordet kom i bruk före den 19: e århundradet. [4] Enligt den gängse tolkningen termen härstammar från det tyska namnet för Kras regionen (italienska: Carso ), en kalkstensplatå som omger staden Trieste i norra Adriatiska havet (numera, som ligger på gränsen mellan Slovenien och Italien, i den 19: e århundradet delen av österrikiska Littoral ). [5] Forskare håller dock på om det tyska ordet (som inte visar någon metates ) lånades från slovenska . [6] [7] de slovenska vanligt substantiv kras först intygas i den 18: e århundradet, och adjektivet formen Kraški på 16-talet. [8] som en ordentlig substantiv, den slovenska formen Grast var först intygas i 1177, [9]hänvisar till Karst platån -a region i Slovenien delvis sträcker sig in i Italien , där den första forskningen på Karst topografi utfördes. De slovenska ord uppstod genom metates från rekonstruerade formen * korsъ , [8] lånat från dalmatiska Romance carsus . [9] I slutändan är det ord Medelhavet ursprung, [9] tros härröra från någon Romanized illyriska bas. [8] Det har föreslagits att ordet kan härröra från Proto-Indo-europeiska rot karra- “rock”. [9] [10] namnet kan också anslutas till oronym Kar (u) sádios oros citeras av Ptolemaios , och kanske även LatinCarusardius . [8] [9]

Kemi

Utvecklingen av Karst inträffar när sura vattnet börjar att bryta ner ytan av berggrund nära dess sprickor eller sängkläder plan. Som berggrunden (som kalksten eller dolostone ) fortsätter att bryta ned dess sprickor tenderar att bli större. Allteftersom tiden går kommer dessa frakturer blir bredare, och så småningom, kan ett system av något slag dränering börjar bilda under.Om denna underjordiska dräneringssystem gör formen kommer det att påskynda utvecklingen av Karst arrangemang där eftersom mer vatten kommer att kunna strömma genom regionen.[11]

Upplösningsmekanism

Den kolsyra som orsakar dessa funktioner är utformat som regn passerar genom atmosfären plocka upp koldioxid (CO 2 ), som löser sig i vattnet. När regnet når marken, kan det passera genom marken som kan ge mycket mer CO 2 för att bilda en svag kolsyra lösning, som löser kalciumkarbonat . Den primära reaktionssekvensen i kalksten upplösningen är följande:

2 O + CO 2 2 CO 3
CaCO 3 + 2 CO 3 Ca 2+ + 2 HCO 3 

I synnerhet och mycket sällsynta tillstånd som stött på tidigare i Lechuguilla i New Mexico (och mer nyligen i Frasassi grottorna i Italien), kan andra mekanismer också spela en roll. Oxidation av sulfider som leder till bildandet av svavelsyra kan också vara ett av de korrosionsfaktorerna i Karst formation. Såsom syre (O 2 ) -rika ytvatten sippra in djupa anoxiska Karst system, de tillför syre, som reagerar med sulfid närvarande i systemet ( pyrit eller H 2 S) för att bilda svavelsyra (H 2 SO 4 ). Svavelsyra reagerar sedan med kalciumkarbonat, orsakar ökad erosion i kalksten formation. Denna kedja av reaktioner är:

2 S + 2 O 2 2 SO 4 (Sulfid oxidation)
2 SO 4 + 2 H 2 O SO 4 2- + 2 H 3 O + (Svavelsyra dissociation)
CaCO 3 + 2 H 3 O + Ca 2+ + 2 CO 3 + 2 H 2 O (Kalciumkarbonat upplösning)
CaCO 3 + 2 SO 4 CaSO 4 + 2 CO 3 (Global reaktion som leder till kalciumsulfat)
CaSO 4 + 2 H 2 O CaSO 4 · 2 H 2 O (fukt och gips bildning)

Denna reaktion kedjeformer gips . [12]

Morfologi

Den karstification av ett landskap kan resultera i en mängd olika stor- eller småskaliga funktioner både på ytan och under. På exponerade ytor, kan små funktioner inkluderar lösning räfflor(eller rillenkarren), rännilar , clints och grikes , kollektivt kallade Karren eller lapiez. Medelstora ytegenskaper kan innefatta sinkholes eller cenotes (stängda bassänger), vertikala schakt,foibe (inverterad trattformade sinkholes), försvinner strömmar och återkommer fjädrar . Storskaliga funktioner kan inkludera kalksten trottoarer , poljes och Karst dalar. Mogna Karst landskap, där mer berggrunden har tagits bort än återstår, kan resultera i Karst torn, eller höstack / eggbox landskap. Under ytan, komplexa underjordiska dräneringssystem (t.ex. Karstakviferer ) och omfattande grottor kan och grotta system bildas.

Erosion längs kalksten stränder, särskilt i tropikerna , producerar Karst topografi som innefattar en skarp makatea yta över den normala räckhåll för havet och skärningar som är oftast resultatet av biologisk aktivitet eller bioerosion vid eller något över havsytan . Några av de mest dramatiska av dessa formationer kan ses i Thailand ‘s Phangnga Bay och Halong Bay iVietnam .

Kalciumkarbonat löst i vatten kan fällas ut där vattnet utmatar en del av sin löst koldioxid. Floder som uppstår från källor kan ge tuff terrasser, bestående av skikt av kalcit deponeras över långa tidsperioder. I grottor, en mängd funktioner kollektivt kallade droppstenar bildas genom avsättning av kalciumkarbonat och andra lösta mineraler.

Hydrologi

Jordbruket i Karst områden måste beakta avsaknaden av ytvatten. Jordarna kan vara bördig nog, och regn kan vara tillräcklig, men regnvatten rör sig snabbt genom springorna i marken, ibland lämnar markytan uttorkade mellan regn.

En Karst fenster inträffar när en underjordisk ström framträder på ytan mellan lager av sten, kaskader visst avstånd, och försvinner sedan tillbaka ned, ofta till en Slukhål. Floder i Karst områden kan underjordiska försvinna ett antal gånger och växa upp igen på olika ställen, vanligen under ett annat namn (som Ljubljanica , floden sju namn). Ett exempel på detta är denPopo Agie River i Fremont County, Wyoming . På en plats helt enkelt namnet “sänkor” i Sinks Canyon State Park , flyter floden i en grotta i en formation som kallas Madison Kalksten och sedan stiger igen 800 m ( 1 / 2 mi) ner canyon i en lugn pool. En Turlough är en unik typ av säsongs sjö hittades i irländska Karst områden som är bildade genom den årliga väller upp av vatten från den underjordiska vattensystem.

Vattenförsörjning från brunnar i Karst topografi kan vara osäkra, eftersom vattnet kan ha kört obehindrat från en Slukhål i en hage boskap, genom en grotta och till brunnen, förbi den normala filtrering som sker i en porös akvifer. Karst formationer är mullrande och har därför höga hastigheter av permeabilitet, vilket resulterar i minskad möjlighet för föroreningar som skall filtreras. Grundvatten i Karst områden är lika lätt förorenad som yt-strömmar. Sinkholes har ofta använts som gårds eller gemenskap skräp soptippar . Belastad eller felaktiga slamavskiljare i Karst landskap kan dumpa avloppsvatten direkt i underjordiska kanaler.

Karst topografi innebär också problem för mänskliga invånare. Sinkholes kan utvecklas gradvis som ytöppningar förstoring, men progressiv erosion är ofta osynlig tills taket av en underjordisk grotta plötsligt kollapsar. Sådana händelser har svalt hem, boskap, bilar och jordbruksmaskiner. I USA, till exempel en grotta-sinkhole svalde en del av samlingen av National Corvette Museum i Bowling Green, Kentucky 2014. [13]

Interstratal Karst

Interstratal Karst är en karstic landskap som utvecklas under ett lock av olösliga stenar. Vanligtvis kommer detta att innebära en cover av sandsten liggande kalksten skikt genomgår lösning.I Storbritannien omfattande doline fält som utvecklats vid Mynydd Llangynidr över en platå Twrch Sandsten liggande dold karbon Kalksten . [14]

Kegelkarst

Kegelkarst är en typ av tropiska Karst terräng med många konliknande kullar, som bildas av cockpit, mogotes och poljes och utan starka fluvial erosionsprocesser. Det finns i. Kuba, Jamaica, Indonesien, Malaysia, Filippinerna och Puerto Rico, södra Kina och Vietnam [15]

Pseudokarst

Pseudokarsts är liknande i form eller utseende Karst funktioner men skapas genom olika mekanismer. Exempel innefattar lava grottor och granit torer -För exempel Labertouche Cave iVictoria , Australien och paleocollapse funktioner. Mud grottor är ett exempel på pseudokarst.

Noter Karst områden

Världens största kalksten Karst är Australiens Nullarbor Plain . Slovenien har världens högsta risken för sinkholes, medan den västra Highland Rim i östra USA är den näst högsta risken för Karst sinkholes. [16] [17]

Chocolate Hills i Filippinerna, är också en betydande Karst topografi. De är chokladfärgade koniska Karst kullar utbredda i hjärtat av Bohol , ön provinsen Centrala Visayas .

Ozark Plateau Ozarks i södra Missouri och norra Arkansas.

De Arbuckle Mountains i södra centrala Oklahoma innehåller intensivt viks och klandras karbonat sängar som har producerat några av de högsta tätheterna av Karst funktioner som finns i USA. På grund av naturen av de upplyfta sängar, innehåller Arbuckle Mountains en sekvens av kalksten åsar och skiffer dalar. Detta orsakar vattenfall att utveckla där bäckar ner över en kalksten ås i en skiffer dal. Eftersom vattnet är rika på kalciumkarbonat löst från Karst systemet, stora fyndigheter av travertin har samlats på vattenfallen där turbulens orsakar mineral nederbörd. Den mest anmärkningsvärda av dessa vattenfall är Turner Falls nära staden Davis.

Historiska studier och tidiga teorier

1689, Janez Vajkard Valvasor , en pionjär inom studiet av Karst i Slovenien och en kamrat av Royal Society för att förbättra Natural Kunskap , London introducerade ordet Karst till europeiska forskare, beskriver fenomenet av underjordiska flöden av floder i sitt konto av Cerknica . [18]

År 1893, Jovan Cvijić i sin Das Karstphänomen teoretiserade holo-Karst som den typ som finns längs den östra Adriatiska havet , och Mero-Karst ofullständigt utvecklad med några Karst former som den typ av Karst som finns i östra Serbien . Han hävdade att de flesta typer av doliner, “de diagnostiska Karst landformer”, skapades av berg upplösning. [ Behövd stämning ]

Lista över termer för Karst relaterade funktioner

Se även: droppsten

  • Abime , en vertikal axel i karst som kan vara mycket djup och vanligen öppnar i ett nätverk av underjordiska passager
  • Cenote , en djup sinkhole, kännetecknande för Mexiko, till följd av kollaps av kalksten berggrunden som exponerar grundvatten under
  • Foibe , en omvänd tratt-formad sinkhole
  • Scowle
  • Turlough (sjö) (turlach), en typ av försvinnande sjö egenskap av irländsk Karst
  • Uvala (landform) , en samling av flera mindre enskilda sinkholes som koalescerar till en förening sinkhole
  • Karren , band av alvar bildar en yta
  • Kalksten trottoaren , en landform som består av en plan, ristad yta av exponerad kalksten som liknar en artificiell trottoar
  • Polje (Karst polje, Karst fält), en stor platt specifikt karstic slätt. Namnet polje är den slovenska ord som betyder fält.
  • Doline , också sjunka eller Slukhål är en sluten depression dränering under jord i Karst områden. Namnet doline kommer från dolina, den slovenska ord som betyder dal.
  • Karst fenster (Karst fönster), en funktion där en fjäder framträder med vattenföring plötsligt försvinna i en sinkhole

Se även

  • Glaciokarst
  • Thermokarst
  • Speleologi
  • Scowle
  • underjordisk flod
  • Lista över landforms
  • Karstjäger

Referenser

  1. Hoppa upp^Vad är Karst, University of Texas
  2. Hoppa upp^Geomorfologiska landskap i världen.
  3. Hoppa upp^Shorter Oxford English Dictionary. 2002. Vol. 1, A-M. Oxford: Oxford University Press, s. 1481.
  4. Hoppa upp^Seebold, Elmar. 1999. Kluge Etymologisches Wörterbuch der deutschen Sprache , 23 upplagan. Berlin: Walter de Gruyter, s. 429.
  5. Hoppa upp^http://www.etymonline.com/index.php?allowed_in_frame=0&search=karst&searchmode=none
  6. Hoppa upp^Pfeiffer, Dieter. 1961. “Zur Definition von Begriffen der Karst-Hydrologie.” Zeitschrift der Deutschen Geologischen Gesellschaft 113: 51-60, s. 52
  7. Hoppa upp^Portner, Rudolf. 1986. bevor die Römer kamen. Städte und Stätten deutscher Urgeschichte Rasatt: Pabel-Moewig Verlag, s. 88.
  8. ^ Hoppa upp till:a b c dSnoj, Marko. 2003. Slovenski etimološki slovar . 2: a upplagan. Ljubljana: Modrijan, s. 318.
  9. ^ Hoppa upp till:a b c d e(red.) Bezlaj, Frankrike. 1982. Etimološki slovar slovenskega jezika , vol. 2, K-O. Ljubljana: Sazu, s. 82.
  10. Hoppa upp^Gams, I., Kras mot Sloveniji – v prostoru i detta fall (Karst i Slovenien i tid och rum), 2003, ISBN 961-6500-46-5 .
  11. Hoppa upp^ “Vad är Karst (och varför är det viktigt)?” . Karst Waters Institute .
  12. Hoppa upp^Galdenzi, S .; Cocchioni, M .; Morichetti, L .; Amici, V .; Scuri, S. (2008). “Sulfidiska grundvatten kemin i Frasassi Cave, Italien” (PDF) . Journal of Cave och Karst studier . 70(2): 94-107.
  13. Hoppa upp^http://www.cnn.com/2014/02/13/travel/corvette-museum-sinkhole
  14. Hoppa upp^http://www.blaenau-gwent.gov.uk/documents/Documents_Environment/PH4_SSSI_Notification_Letter.pdf
  15. Hoppa upp^Whittow, John (1984). Dictionary of naturgeografi . London: Penguin, 1984, s 292. ISBN 0-14-051094-X .
  16. Hoppa upp^http://www.apsu.edu/news/harned-bowl-work-not-blame-new-sinkhole-say-experts
  17. Hoppa upp^http://www.clarksvilleonline.com/2009/02/25/what-is-karst-topography-and-why-should-you-care/
  18. Hoppa upp^Paul Larsen, vetenskapliga konton en försvinnande sjö: Janez Valvasor, Cerknica och den nya filosofin , 2003.

About the author

Assistent

View all posts

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

*