Что такое карстовые воронки и как они образуются?

Провалы грунта — это действительно страшно. Кроме опасностей, подстерегающих нас на поверхности земли или над ней, сама земля может внезапно уйти из-под ног, поглотив нас вместе с домом или транспортным средством.

Что же такое карстовые воронки и как они образуются? Это в буквальном смысле дырки, образованные проседанием земли при сочетании трех факторов: воды, эрозии и времени. Текущие подземные воды просачиваются сквозь зернистый грунт, камни, песок в верхнем слое почвы и даже сквозь крупицы основной коренной породы.


Если коренные породы состоят из чего-то вроде гипса, известняка или доломита, вода может просто размыть их, растворив непрочные отложения. В случае непрерывного или многократного воздействия воды на эти породы в них могут сформироваться большие отверстия или даже обширные системы пещер. Высокая кислотность воды, например из-за поглощения двуокиси углерода, может значительно ускорить процесс.


Разъедаемые водой коренные породы раскалываются, подвергая эрозии более глубокие слои осадочных пород. Кроме того, бывает, что вода сначала разрушает внутренние коренные породы и затем, проделывая отверстие, поднимается к покрывающему (самому верхнему) слою земли. После того как покрывающий слой подвергается эрозии из области коренных пород, продолжение процесса зависит от вида почвы.

Если покрывающий слой представляет собой сыпучий песок, донные частицы будут смываться или опускаться через впадины или трещины в коренной породе. Неплотные слои выше последуют за ними, в результате чего весь покрывающий слой резко упадет вниз, чтобы заполнить пустоту.


Это может происходить быстро или медленно в зависимости от скорости размытия коренных пород. В итоге карстовая воронка может проложить себе путь вплоть до них. Такие провалы называются оседающими. Гораздо более драматичными являются случаи, когда покрывающий слой состоит из глины. Так как глина слипается намного проще, чем песчаная почва, она не вся стекает в отверстие в коренных породах.


Вместо этого поток воды постоянно размывает нижнюю часть слоя глины, образуя большую карстовую пустоту, которая подступает все ближе и ближе к поверхности. Когда оставшийся слой уже не может противостоять силе тяжести, он проваливается в пропасть под ним. Если на этом месте стоит жилой дом или салон полный ценных автомобилей, то владельцам придется попрощаться с имуществом, а может и с жизнью. Такие опасные воронки носят название проваливающихся.

На видео из американского штата Луизиана показано, как падают прибрежные деревья из-за отверстия, которое образовалось под водой. Ученым достаточно хорошо известно, какие области наиболее подвержены провалам грунта. Исходя из геологических исследований, такое свойственно карстовым формам рельефа и «уязвимым» породам (соль и гипс).

Один из признаков района, где велика вероятность провалов, это обширные системы пещер, высеченные в коренных породах. Недавно НАСА объявило, что с помощью радиолокационных данных спутников они могут следить за перемещением грунта и фиксировать провалы на предварительной стадии.