Польові експедиційні дослідження поверхневих карстових форм

Польові дослідження мають бути спрямовані на виявлення закономірностей розвитку карсту. Оскільки карстовий процес – довготривалий і дуже повільний, то стаціонарні ділянки для вивчення його розвитку закладати недоцільно. Виконують головно експедиційні (маршрутні) спостереження.

Польові експедиційні дослідження розкривають значення головних і другорядних чинників в активізації карсту. Вивчення карстових проявів виконують на фоні загального геологічного та геоморфологічного дослідження території. Передує польовим дослідженням ознайомлення з геологічною картою для вияву приуроченості карстових явищ до конкретних типів гірських порід і стратиграфічних горизонтів, а також з топографічною, геоморфологічною та картою четвертинних відкладів.

У польових умовах з’ясовують склад і структуру гірських порід, що карстуються, співвідношення між породами, які карстуються і тими, що не карстуються у вертикальному розрізі та горизонтальному напрямі, виходи порід, що карстуються, на поверхню. Описують відслонення. На добре розчищених розрізах вивчають тріщинуватість, пористість і кавернозність¹ порід. Заміряють напрям, ступінь розкриття та інші характеристики тріщин, з’ясовують їхній генезис. Беруть зразки порід для наступних лабораторних аналізів на ступінь доломітизації. Зразки мають бути невивітрілі, без поверхневих кірок і значних мінеральних прожилок.

¹ Пори – менше 2 мм, каверни – більше 2 мм.

Вивчають рельєф карстово-уражених районів – його горизонтальне, вертикальне розчленування, крутість, їхні зміни на площі поширення карстових форм. Виконують профілювання вздовж напряму найбільш контрастних змін геоморфологічних умов з кроком у середньому 200 м. Профілі охоплюють різноманітні форми й елементи рельєфу, на які наносять виходи гірських порід, підземні та поверхневі карстові форми, карстові озера, джерела тощо.

У польових маршрутах зазначають зв’язок карстових проявів з гідрографічною мережею. Густота річкової мережі залежить від ступеня закарстованості території. Вивчають витрати водних потоків і склад поверхневих вод. Особливу увагу звертають на місця посиленого поглинання вод у закарстованих долинах і на притік у ці долини підземних карстових вод [55]. Виконують комплексні лімнологічні дослідження карстових озер.

Знаходять місця розвантаження ґрунтових чи підземних вод (джерела), визначають приуроченість до певних горизонтів порід, їхній режим і дебіт.

З’ясовують морфологічні обриси поверхневих карстових форм:

прості чи складні. До простих форм лійок зараховують: блюдцеподібні, лійкоподібні, чашоподібні, ящикоподібні. У складних формах наявні прості лійки другого, іноді третього, порядків. Форми меншого рангу можуть бути розміщені на дні, рідше на схилах чи біля брівки головної форми. Карри поділяють на: V-подібні, жолобоподібні, U-подібні [31];
симетричні чи асиметричні [45]. Лійки, глибина яких більша від потужності покривних відкладів, мають асиметричний поперечний профіль, різні за крутістю схили. Лійки, глибина яких дорівнює або менша потужності перекриваючої товщі, мають симетричні форми;
за розмірами: малі (до 5 м у діаметрі), середні (5-25 м), великі (25-50 м), дуже великі (більше 50 м);
за глибиною – малі (до 1 м), середні (1-5 м), глибокі (5-10 м), дуже глибокі (більше 10 м);
за формою в плані: лійки – круглі, овальні, здвоєні, амебоподібні (хвостаті лійки з ярами); карри – меандруючі, прямолінійні, ламані;
за обводненістю: сухі, періодично затоплені та заповнені водою (карстові озера).

У польових умовах отримують інформацію про характер і поширення ґрунтово-рослинного покриву, який у певних геоморфологічних та кліматичних умовах по-різному впливає на розвиток форм.

Поверхневі карстові форми, описуючи у польових умовах, одночасно наносять на карту, замальовують і фотографують.

Зображають контури карстових проявів у плані, у розрізах, по довгій і короткій осях (за складної будови подають декілька поперечних розрізів). На кресленні і в описах відзначають горизонтальні та вертикальні розміри, показують зв’язок з елементами залягання шарів гірської породи з шарами різної закарстованості, з тріщинуватістю. Зазначають характер бортів і країв, ступінь задернованості схилів і дна, особливості рослинності, наявність на дні та схилах обвальних утворень, елювію і делювію, понор, їхню відкритість (а також форма та напрям) або замуленість, заболоченість, накопичення води або снігу тощо. Гіпсометричне положення карстових форм з’ясовують за топографічною картою та використанням GPS. Вивчають характер розподілу різних карстових форм у плані, зв’язок їхнього розподілу з ерозійними формами, системами тріщин.

З’ясовують генетичний тип лійок та інших карстових форм. За М.О. Гвоздецьким (1954), за генетичними ознаками лійки поділяють на три групи:

поверхневого вилуговування;
провальні;
карстово-суфозійні [10].

Щільність форм. Обчислюють кількість поверхневих форм (лійок, блюдець, западин) на одиницю виміру поверхні (1 км²) у різних умовах рельєфу та геологічної будови. Густота карстових форм залежить від порід, що карстуються, характеру, потужності покривних відкладів, тектоніки та тріщинуватості, періоду карстоутворення, стадії розвитку карсту, розміру форм, клімату, рельєфу тощо.

Якщо щільність розташування лійок 50-60 шт/км² і більше, то виділяють карстові поля. У плані карстові поля бувають площинні та лінійні, лінійні поділяють на прямолінійні та дугоподібні.

Зазначають роль карсту у фізико-географічних процесах території досліджень, його вплив на поверхневий і підземний стік. Окремо з’ясовують вплив карстових форм на мікроклімат і розподіл ґрунтово-рослинного покриву, а порід, що карстуються, – на хімічний склад карстових вод, ґрунти і рослинність, ландшафти в цілому. Дренуюча здатність карсту посилює нестачу вологи в засушливих областях і створює сприятливіші умови для розвитку ландшафтів у надмірно зволожених місцевостях.