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 (https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEif4t8Ga8mLn5C8hlqem23fD5rvUPcXjfGApNY4BVFNyZS7IeAk51L7L9isRnKL420LP1R0KYmJYbMRJQQYEBc_Pym0irimVtT8GHOyz2pv7ZX_dMzJvC3obRhcpnQ33qp7lxtXQYDudrPy/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
https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEif4t8Ga8mLn5C8hlqem23fD5rvUPcXjfGApNY4BVFNyZS7IeAk51L7L9isRnKL420LP1R0KYmJYbMRJQQYEBc_Pym0irimVtT8GHOyz2pv7ZX_dMzJvC3obRhcpnQ33qp7lxtXQYDudrPy/s1600/IMG_0625blog.jpg
http://iamericansequel.blogspot.com/2009/04/mammoth-cave-worlds-largest-network-of.html
Nav komentāru:
Ierakstīt komentāru