KARSTA PROCESI MAMUTA ALAS NACIONĀLAJĀ PARKĀ, ASV



Par karstu sauc iežu šķīdināšanu pazemes un virszemes ūdeņu darbības rezultātā, izskalojot izšķīdušo materiālu. Karsts parasti notiek karbonātiskajos iežos – dolomītā, kaļķakmenī, kā arī ģipša, anhidrīta un halīta slāņos. Izšķīdināto iežu vietā izveidojas tukšumi – dobumi, alas u.t.t. Ja virs tukšumiem esošais zemes slānis nav pietiekami biezs, zeme iegrūst. Karsta veidošanās procesus visvairāk ietekmē karsta iežu izplatība, šķīdība, struktūra un piemaisījumi, ūdens caurlaidība un plaisainība, pazemes ūdeņu plūsmas intensitāte. Savukārt ūdeņu plūsmas virziens atkarīgs no reljefa īpatnībām, iežu saguluma apstākļiem un to sastāva, atmosfēras nokrišņu daudzuma un virszemes ūdeņu sadalījuma teritorijā.


Ja ieži, kuros notiek karsta procesi, atrodas zemes virspusē, to sauc par kailkarstu. Ja karsta procesi notiek iežos, ko sedz citi ūdenī nešķīstoši nogulumi, augsne un augu sega, to sauc par segto karstu. 
Karsta attīstībai ir nepieciešama intensīva ūdens cirkulācija. Karsta apgabalos ir maz virszemes ūdeņu. Upes un strauti pa piltuvēm, plaisām un tukšumiem karsta iezī ieplūst pazemē, bet karsta apgabala malās izplūst zemes virspusē kā avoti.
Slānis, par kuru zemāk nenotiek pazemes ūdeņu plūsma, veido karsta bāzi. Ja pazemes ūdeņu līmenis kaut kādu apstākļu dēļ pazeminās vai cilvēka darbības dēļ tiek pazemināts (piemēram, veidojot dziļus karjerus un no tiem atsūknējot ūdeni), tas var izraisīt karsta procesu pastiprināšanos un paplašināšanos (http://www.allazi.lv/index.php?option=com_content&view=article&id=65:kas-ir-karsts&catid=16:apskates-objekti&Itemid=18).













Mamuta alas Nacionālais parks

Mamuta alas Nacionālais parks atrodas ASV, Kentuki štata centrālajā daļa (1. attēls).
1. attēls. Mamuta alas atrašanās vieta (http://iamericansequel.blogspot.com/2009/04/mammoth-cave-worlds-largest-network-of.html)
 Tajā iekļauta daļa Mamuta alas, kas ir garākā alu sistēma pasaulē. Tās oficiālais nosaukums ir Mamuta – Flinta grēdas alu sistēma. Nacionālais parks tika dibināts 1941. g. un 1981. gadā tika iekļauts UNESCO Pasaules mantojuma sarakstā. Mamuta alas Nacionālā parka platība ir 21,4 Ha, un tā lielākā daļa atrodas Edomnsona apgabalā. Cauri tam plūst Grīnriveras upe (2. attēls).

2. attēls. Mamuta alas Nacionālais parks Kentuki, ASV (http://www.gorp.com/parks-guide/travel-ta-mammoth-cave-national-park-kentucky-sidwcmdev_067415.html)
 Alu sistēmas kopējais garums ir 630 km (http://en.wikipedia.org/wiki/Mammoth_Cave_National_Park). Mamuta alas Nacionālais parks novietots divu kalnu grēdu ielokā Mamuta alas plato teritorijā. Tajā esošās Mamuta alu sistēmas maksimālais dziļums ir 115 m z.j.l., bet kalnu grēdu augstums ir no 180 līdz 231 m v.j.l. Mamuta alu sistēma sastopami vairums kaļķakmens alu veidojumi, tajā skaitā garas ejas ar lielām zālēm (Mamuta zāle ir 58 m augsta) (3. attēls), vertikālas akas, stalagmītus, ģipša kristālus.
3. attēls. Mamuta zāle (http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Mammoth_Cave_Mammoth_Dome.jpg)
Virszemē iezīmējas izteikta karsta topogrāfija ar ievērojamu pazemes drenāžu, karsta piltuvēm, plaisām un avotiem. Pazemes ūdens plūst no lieliem ūdens papildināšanās apgabaliem dienvidrietumu virzienā cauri parka alu sistēmai uz avotiem, kas izplūst Grīnriverā. Grīnriveras upes un tās pieteku erozija, kas pamatā izveidoja šo sistēmu, sākās vairāk nekā pirms 25 miljoniem gadu (http://www.unep-wcmc.org/sites/wh/pdf/Mammoth.pdf).







Mamuta alu sistēma
Mamuta ala ir veidojusies biezā karbona vecuma Misisipi epohas kaļķakmeņu slānī. To pārsedz smilšakmens, kas padara sistēmu ievērojami stabilāku. Pašlaik apzināti vairāk nekā 630 km eju, tomēr katru gadu tiek atklātas jaunas alas daļas (4. attēls).
4. attēls. Vienkāršots Mamuta alas profils. A= smilšakmens pārklājošais slānis; B= augšējie slāņi, daļēji aizpildīti ar nogulumiem; C, D = apakšējie slāņi; E= pašlaik aktīvās straumju sistēmas; F= avoti; G= straumju veidota ieleja Čestera augstienē, kas pašlaik ir klāta ar karsta piltuvēm; H = vāji šķīstošs kaļķakmens, pa kuru plūst virszemes straumes (http://pubs.usgs.gov/sir/2008/5023/44toomey.htm)
Uzguļošajā smilšakmens slānī (big clifty sandstone), kurā sastopami plāni kaļķakmens slānīši, rada labvēlīgus apstākļus epikarsta zonas pastāvēšanai, kurā, pazemes ūdenim šķīdinot iežus, izveidojas mazi kapilāri (šauras ejas). Epikarsta zonā koncentrējas lokālas pazemes ūdeņu plūsmas, kuras pēc tam veido noteci avotos, kas izplūst kalnu grēdas malas zonās. Šie avoti īsu brīdi plūst pa zemes virsu, bet pēc tam iesūcas pazemē vietās, kur ir kontakts starp smilšakmeni un apakšā esošo masīvo kaļķakmens slāni. Tieši šajā kaļķakmens slāņkopa ir izveidojušās šī reģiona lielākās alas (5. attēls).
5. attēls. Viena no Mamuta alas zālēm (http://www.101destinations.com/2007/12/03/mammoth-cave-national-park-usa/)
Stratigrāfiski kaļķakmeņu slānis šajā reģionā tiek iedalīts Girkinas, Sv. Ženevjēvas, Sv. Luisa kaļķakmeņu formācijās. Katra no tām ir sadalīta apakšnodaļās u.t.t. Labi izpētītā stratigrāfija ļauj izveidot trīsdimensionālas alu robežu kartes, veicot pētījumus atsevišķu alu sienās bez papildus urbumu izdarīšanas vai paraugošanas.
Uzguļošajā smilšakmens slānī ir apgrūtināta ūdens infiltrācija. Izņēmums ir vertikālas plaisas. Vājās infiltrācijas dēļ vecākās (augstāk esošās) alu sistēmas daļas ir ļoti sausas, un tajās nav novērojami stalaktīti, stalagmīti vai citi veidojumi, kuru izveidei nepieciešams plūstošs vai pilošs ūdens. Daudzviet smilšakmens slānis ir erodēts, piemēram, Sasalušās Niagāras zālē (6. attēls) (http://en.wikipedia.org/wiki/Mammoth_Cave_National_Park).
6. attēls. Sasalušais Niagāras „ūdenskritums” Mamuta alā (http://1.bp.blogspot.com/_3AnvN0uDg9A/S738xm5nAKI/AAAAAAAAAqA/3p1d5VG28CQ/s1600/IMG_0625blog.jpg)
Augšējā Misisipi kaļķakmeņu slāņi ir salīdzinoši viegli šķīstoši. Tie satur dažāda fosilijas, piemēram, brahiopodus un koraļļus. Pārsedzošais smilšakmens slānis ir Augšmisisipi līdz Apakšpensilvānijas vecuma (http://www.unep-wcmc.org/sites/wh/pdf/Mammoth.pdf).














Klimats un fauna

Mamuta alas Nacionālais parks atrodas mērenajā klimata joslā. Vidējais gada nokrišņu apjoms ir 1118 mm. Pēc ASV Nacionālo parku saglabāšanas asociācijas datiem lietus ūdens sastāvs šajā reģionā ir desmit reižu skābāks kā vidēji ASV. Vidējā gada temperatūra ir 13,6º C. Šī ir vislielākā un atšķirībām bagātākā alu ekosistēma pasaulē, kurā sastopama unikāla fauna. Mamuta alu sistēmā dzīvo vairāk nekā 200 sugu, pārsvarā bezmugurkaulnieki, kas pielāgojušies dzīvei alās. 42 sugas ir adaptējušās dzīvei pilnīgā tumsā. No sauszemes mugurkaulniekiem šeit dzīvo 43 zīdītāju, 207 putnu, 37 rāpuļu un 27 abinieku sugu pārstāvji. Ģeoloģisko veidojumu vecums un ievērojamā platība ir devusi ieguldījumu sugu daudzveidības pastāvēšanai un evolūcijas procesu norisei (http://www.unep-wcmc.org/sites/wh/pdf/Mammoth.pdf).

















 

Izmantotā literatūra

http://www.allazi.lv/index.php?option=com_content&view=article&id=65:kas-ir-karsts&catid=16:apskates-objekti&Itemid=18
http://www.gorp.com/parks-guide/travel-ta-mammoth-cave-national-park-kentucky-sidwcmdev_067415.html
http://en.wikipedia.org/wiki/Mammoth_Cave_National_Park
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Mammoth_Cave_Mammoth_Dome.jpg
http://www.unep-wcmc.org/sites/wh/pdf/Mammoth.pdf
http://pubs.usgs.gov/sir/2008/5023/44toomey.htm
http://1.bp.blogspot.com/_3AnvN0uDg9A/S738xm5nAKI/AAAAAAAAAqA/3p1d5VG28CQ/s1600/IMG_0625blog.jpg
http://iamericansequel.blogspot.com/2009/04/mammoth-cave-worlds-largest-network-of.html







Nav komentāru:

Ierakstīt komentāru