игра

Карст и человек

Многие карстовые формы образовались при содействии людей. Часто приводят в качестве примера лишенные растительности карровые поля, часто встречающиеся в странах, лежащих по берегам Средиземного моря. Некогда они были покрыты густой растительностью, защищавшей от размыва маломощные почвы на известняковых толщах. Еще в античное время деревья были вырублены, кусты и трава съедены и вытоптаны стадами коз и овец. В районах голого карста единственные места, где можно что-то выращивать – это днища впадин, покрытые нерастворимыми продуктами выветривания известняковых пород (терра россой).

В ходе промышленного прогресса возможности человека «помочь» карстообразованию растут: в реки сбрасываются воды, содержащие различные примеси, повышающие их агрессивность. Подобные же примеси поступают в атмосферу из труб химических предприятий и возвращаются на землю печально известными кислотными дождями. Много углекислоты выделяется и при вспашке больших массивов почвы.

Внушительные подземные пустоты остаются при добыче угля, сланцев, а также каменной и калийной солей и других ископаемых путем нагнетания через буровые скважины растворителей (воды, кислот) и выкачивания из-под земли получившихся растворов. Поверхность над такими пустотами часто оседает, образуются крупные воронки и провалы. То же происходит над шахтами, где добываются полезные ископаемые. Так, в Бахмутской котловине, в Донбассе, над соляными шахтами нередко образуются провалы глубиной до 30 м. Они заполняются водой и превращаются в соляные озера.

Многие пустоты, оставшиеся под землей после выработок, особенно в солях, начинают быстро расширяться под действием поступающих в них вод. Толща над ними разуплотняется, расслаивается, образуются и растут трещины. По этим причинам произошла авария на одной из шахт Березннковского калийного комбината, где над большой подземной пустотой в ночь с 23 на 24 июня 1986 года обрушился свод. При этом взорвался горючий газ, образовавшийся в полости при растворении солей. Обломки пород, металлических труб и конструкций были выброшены на несколько сотен метров. Воронка на поверхности достигала почти 100 м, а ее глубина превышала 400 м, причем более чем наполовину (до глубины 160 м) она была завалена обломками пород. Со временем стенки воронки обрушиваются, ее диаметр постепенно растет, а озеро в ней мельчает.

Легко протекают карстовые процессы в отвалах добычи и переработки калийных солей. В Предуралье, в районе Березников, такие отвалы занимают площади в десятки гектаров и достигают 50 – 80 м в высоту. Земли эти на очень долгое время, если не навсегда, потеряны для человека.

Карсту способствует откачка подземных вод, изменение их уровня и сбросы шахтных вод и вод промышленных предприятий под землю, изменяющие их химический состав. Они активизируют водообмен в толще пород и дают возможность подняться в более высокие слои сильно минерализованным, агрессивным водам. Такие воды могут подняться и по каналам буровых скважин или шахтам. Тем самым человек вторгается в нижний этаж карстовой толщи – зову постоянного насыщения, где растворение в естественных условиях замедлено.

Провалы диаметром и глубиной в несколько метров нередко возникают на дорогах карстовых районов. В конце ноября 1989 года на перегоне Ергач – Иренский в Предуралье было предотвращено крушение поезда, остановленного обходчиком всего за несколько метров до провала в земляном полотне. Над ним рельсы повисли в воздухе на целых 3 м. Карстующиеся породы – гипсы и ангидриды – расположены здесь на глубине18 – 20 м. Опасны провалы на трассах газо- и нефтепроводов, вдоль линий электропередач.

Очень осторожно надо возводить на карстующихся породах плотины и создавать водохранилища. Плотины своим весом вызывают усиленное образование трещин в породах основания, облегчающих их растворение. Накопление воды в водохранилище изменяет условия циркуляции вод в породах, нередко активизируя карст. При возведении плотин в таких районах обычно проводятся специальные работы, например, цементирование грунтов в основании плотин.

Увеличивается число провалов на застроенных территориях, чему способствует накопление воды в искусственных понижениях, нагрузки на грунты от различных сооружений и движения транспорта, откачка подземных вод для водоснабжения, загрязнение подземных вод. Отмечаются случаи разрушений и даже провалов в карстовые воронки зданий. А в городе Ельце зарегистрированы небольшие землетрясения, связанные с крупными обвалами закарстованных пород.