Нивально-коррозионные колодцы южного Предуралья (особенности распространения и формирования)

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Установлено, что в регионе распространены два основных генетических типа карстовых колодцев: гравитационные и нивально-коррозионные. Первые представляют собой широко распространенные провалы, вторые – редко встречающиеся отрицательные формы рельефа, образованные талыми снеговыми водами, которые сформированы в гипсах кунгурского яруса приуральского отдела пермской системы в условиях открытого карста. Максимальное распространение нивально-коррозионных колодцев зафиксировано на двух участках: Аургазинском – на Прибельской пологоволнистой равнине и Селеукском – в западных холмисто-увалистых предгорьях Южного Урала. На этих участках такие колодцы образуют карстовые поля, где плотность в пересчете на 1 км² достигает 5 тыс. шт. Это самая высокая плотность поверхностных карстопроявлений в Южном Предуралье. На остальной территории региона нивально-коррозионные колодцы распространены одиночно. Характерны однообразная морфология и морфометрия этих колодцев, и их приуроченность к определенным элементам рельефа – в придолинных частях междуречий, резко сочленяющихся с обрывистыми склонами. При общей условно цилиндрической форме средний поперечник колодцев составляет 5 м, а глубина – 10 м. Определяющим фактором их образования являются сходные геолого-геоморфологические условия – одинаковый литотип карстующихся гипсов, обнажающихся на ровных или слабонаклонных участках. Приведен предполагаемый механизм формирования колодцев, обусловленный, деятельностью метеорных (преимущественно снеговых) вод.

Об авторах

А. И. Смирнов

Институт геологии УФИЦ РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: smalil@mail.ru
Россия, Уфа

Список литературы

  1. Борисевич Д.В. (1992). Неотектоника Урала. Геотектоника. № 1. С. 57–67.
  2. Дублянский В.Н. (1977). Карстовые пещеры и шахты Горного Крыма. Л.: Наука. 182 с.
  3. Дублянский В.Н. (2000). Занимательная спелеология. Челябинск: Урал LTD. 526 с.
  4. Зверев В.П. (1967). Гидрогеохимические исследования системы гипсы – подземные воды. М.: Наука. 99 с.
  5. Рождественский А.П. (1971). Новейшая тектоника и развитие рельефа Южного Приуралья. М.: Наука. 286 с.
  6. Скворцов Г.Г. (1962). Вопросы инженерно-геологического изучения и оценки карста в основании железнодорожных сооружений. В сб.: Специальные вопросы карстоведения. М.: Изд-во АН СССР. С. 43–57.
  7. Смирнов А.И. (2005а). Генетические типы и формы рельефа. В кн.: Атлас Республики Башкортостан. Правительство Республики Башкортостан. Уфа: Китап. С. 65.
  8. Смирнов А.И. (2005б). Карст. В кн.: Атлас Республики Башкортостан. Правительство Республики Башкортостан. Уфа: Китап. С. 60.
  9. Смирнов А.И. (2014). Открытый сульфатный карст Южного Предуралья. Геологический сборник. № 11. С. 243–248.
  10. Смирнов А.И. (2018). Карта сульфатного карста Южного Предуралья (содержание, принципы и методика построения). Инженерная геология. Т. XIII № 1-2. C. 86–94. https://doi.org/https:/doi.org/10.15356/0435-4281-2016-4-27-34
  11. Смирнов А.И. (2020). Современные карстовые провалы на территории Южного Урала и Предуралья (в границах Республики Башкортостан). Инженерная геология. Т. ХV. № 4. С. 42–53. https://doi.org/10.25296/1993-5056-2020-15-4-42-53
  12. Смирнов А.И. (2023). Нетрадиционные типы карста Южного Урала и Предуралья. Геоэкология. Инженерная геология, гидрогеология, геокриология. № 3. С. 26–36. https://doi.org/DOI: 10.31857/S0869780923030104
  13. Смирнов А.И., Соколов Ю.В. (2021). Ишеевский участок – уникальный карстово-спелеологический объект Южного Предуралья. Известия Русского географического общества. Т. 153. № 3. С. 63–75. https://doi.org/10.31857/S086960712103006X
  14. Смирнов А.И., Соколов Ю.В. (2022). Распространение пещер с многолетним льдом на Южном Урале и в Предуралье. Лед и снег. Т. 62. № 3. С. 363–376. https://doi.org/10.31857/S2076673422030138
  15. Соколов Д.С. (1962). Основные условия развития карста. М.: Госгеолтехиздат. 322 с.
  16. Тимофеев Д.А., Дублянский В.Н, Ккикнадзе Т.З. (1991). Терминология карста. М.: Наука. 259 с.
  17. Черняева Л.Е., Черняев А.М., Могиленских А.К. (1978). Химический состав атмосферных осадков (Урал и Приуралье). Л.: Гидрометеоиздат. 179 с.
  18. Яхимович В.Л. (1971). Этапы геологического развития Башкирского Предуралья в неогене. В сб.: Стратиграфия неогена востока Европейской части СССР. М.: Недра. С. 45–64.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Карстовый провал в 0.9 км северо-западнее д. Кигазытамаково (Мишкинский район РБ). Закрытый тип карста. Дата образования 03.05.2023. Фото ГУ МЧС по РБ.

Скачать (482KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Карстовый провал в 0.17 км юго-восточнее д. Новоминзитарово (Благовещенский район РБ). Перекрытый тип карста. Дата образования 26.10.2023. Фото А.А. Хайруллиной.

Скачать (423KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Ахмеровский провал в 0.8 км северо-восточнее д. Ахмерово (Аургазинский район РБ). В южном борту провала – вход в гипсовую пещеру Вертолетная с общей протяженностью ходов 1872 м (Соколов, 2024 г.). Фото В.Л. Машина.

Скачать (993KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Типы карста Южного Урала и Предуралья по (Смирнов, 2023). Карстовая страна Восточно-Европейской равнины (I): I-А – равнинный карст в горизонтально и пологозалегающих породах Предуралья; I-Б – равнинный и предгорный карст Предуралья в пологозалегающих и слабо дислоцированных породах. Уральская карстовая страна (II): II-А – горный и предгорный карст в сильно дислоцированных образованиях Урала; II-Б – равнинный карст в складчато-глыбовых отложениях Зауралья. Типы карста по составу карстующихся пород: 1 – сульфатный, 2 – карбонатный, 3 – сульфатно-карбонатный, 4 – кластокарст, 5 – территории с отсутствием карстопроявлений. Локальные проявления традиционных типов карста: 6 – сульфатного, 7 – карбонатного, 8 – кластокарста. Проявления нетрадиционных типов карста: 9 – сульфидного, 10 – соляного, 11 – известковых туфов, 12 – в мраморах, 13 – карстовые провалы современные с фиксированным временем образования. Нивально-коррозионные колодцы: 14 – участки с площадным распространением колодцев (карстовых полей): А – Аургазинский, Б – Селеукский; 15 – локальное (одиночное) распространение колодцев. Границы: 16 – карстовых стран, 17 – типов карста по характеру рельефа и условиям залегания пород, 18 – субъектов РФ.

Скачать (1MB)
Метаданные
6. Рис. 5. Карта карста Аургазинского участка по (Смирнов, 2014). Типы сульфатного карста по степени перекрытости карстующихся гипсов некарстующимися породами: перекрытый (подаллювиальный или камский) в днище долины р. Аургазы в пределах: 1 – поймы и первой нпт (голоцен и верхний плейстоцен), 2 – второй нпт (верхний и средний плейстоцен), 3 – третьей нпт (средний плейстоцен); 4 – покрытый в условиях залегания гипсов под суглинисто-глинистыми плиоценовыми отложениями, 5 – закрытый (русский) в условиях залегания гипсов под терригенно-карбонатными уфимскими породами, 6 – открытый (голый или средиземноморский) карст с участками прикрытого в условиях выхода гипсов кунгурского яруса на поверхность или прикрытия их маломощным (не более 3 м) чехлом элювиально-делювиальных четвертичных отложений. Поверхностные проявления карста: 7 – карстовое поле (количество воронок и колодцев на карстовом поле (числитель) и их средний диаметр (знаменатель)), 8 – отдельные карстовые воронки; 9 – родник; 10 – отметки абс. высот, м; 11 – линии профилей.

Скачать (802KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Продольный профиль правого склона долины р. Аургазы по линии А–Б (рис. 5) . Фото В.Л. Машина. (а) – карстовое поле колодцев в начале зимы (ноябрь 2021 г.) напротив д. Староабсолямово; (б) – карстовое поле колодцев поздней осенью (октябрь 2021 г.) напротив д. Султанмуратово; (в) – нивально-коррозионный колодец напротив д. Султанмуратово. 1 – аллювий первой надпойменной террасы (суглинки, супеси, пески); 2 – кунгурский ярус (гипсы); 3 – прослой мергелей; 4 – колодцы; 5 – родник.

Скачать (356KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Поперечный профиль правого склона долины р. Аургазы по линии В–Г (рис. 5). Фото В.Л. Машина. 1 – аллювий первой надпойменной террасы (суглинки, супеси, пески); 2 – уфимский ярус (тонкое переслаивание аргиллитов, алевролитов, песчаников, известняков, мергелей); 3 – кунгурский ярус (гипсы); 4 – прослой мергеля (маркирующий горизонт); 5 – залегание пород; 6 – колодцы.

Скачать (372KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Нивально-коррозионные колодцы на Аургазинском участке: (а) и (б) – карстовые поля колодцев, (в) и (г) – форма колодцев. Фото В.Л. Машина.

Скачать (976KB)
Метаданные
10. Рис. 9. Карта карста Селеукского участка (по Смирнов, Соколов, 2021). Фото В.Л. Машина. Типы сульфатного карста по степени перекрытости карстующихся гипсов некарстующимися породами: перекрытый (подаллювиальный или камский) в днище долины р. Селеук в пределах: 1 – поймы и первой нпт (голоцен и верхний плейстоцен), 2 – второй нпт (верхний и средний плейстоцен), 3 – третьей нпт (средний плейстоцен); 4 – открытый (голый или средиземноморский) карст с участками прикрытого в условиях выхода гипсов кунгурского яруса на поверхность или прикрытия их маломощным (не более 3 м) чехлом элювиально-делювиальных четвертичных отложений. Поверхностные проявления карста: 5 – карстовое поле воронок и колодцев (числитель – количество воронок и колодцев, шт., знаменатель – их средний диаметр, м); 6 – карстовое поле нивально-коррозионных колодцев (числитель – количество колодцев, шт., знаменатель – средний диаметр колодцев, м); 7 – отдельные карстовые воронки; 8 – Ишеевская пещерная система; 9 – водный и поглощающий воды объекты (а – родник, б – понор); 10 – тальвег эрозионно-карстового лога; 11 – отметки абс. высот, м; 12 – линия профиля А–Б.

Скачать (1MB)
Метаданные
11. Рис. 10. Продольный профиль правого склона долины р. Селеук по линии А–Б (по Смирнов, Соколов, 2021). Фото А.И. Смирнова (1) и В.Л. Машина (2). 1 – аллювий первой надпойменной террасы (суглинки, супеси, пески); 2 – кунгурский ярус (гипсы); 3 – прослой мергелей; 4 – родник.

Скачать (1MB)
Метаданные
12. Рис. 11. Нивально-коррозионные колодцы в придолинной части водораздельного пространства по правобережью р. Селеук напротив с. Ишеево. Фото А.И. Смирнова. (а) – карстовое поле колодцев; (б) и (в) – перешейки между соседними колодцами; (г), (д), (е), (ж) – коррозионные желоба в бортах колодцев с различным поперечником.

Скачать (1MB)
Метаданные
13. Рис. 12. Колодец в долине р. Бердяшки (Ишимбайский район РБ). Фото А.И. Смирнова.

Скачать (783KB)
Метаданные
14. Рис. 13. Колодец на Уфа-Симском междуречье в коренной излучине р. Белой (Иглинский район РБ). Фото В.Л. Машина.

Скачать (407KB)
Метаданные
15. Рис. 14. Поле колодцев на Аургазинском участке. Карстовое поле колодцев: (а)– октябрь 2022 г., (б) – март 2023 г.; (в) и (г) – колодцы со снегом в бортах и дне в марте 2023 г. Фото. В.Л. Машина (все фото ориентированы с юга на север).

Скачать (969KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024