Przeczytaj
Warunkiem wystąpienia zjawisk krasowych jest obecność w podłożu skał podatnych na procesy rozpuszczania przez wodę. Do skał krasowiejących należą przede wszystkim skały osadowe węglanowe oraz skały siarczanowe i chlorkowe, które omówiono w materiale „Występowanie i formy krasu solnego i gipsowego”.
Skałami węglanowymi są: wapień, dolomit, margiel, trawertyn i kreda. Ich nazwa pochodzi od grupy minerałów budujących te skały. Czyste skały węglanowe zbudowane są z kalcytu – CaCOIndeks dolny 33 – lub z kalcytu i dolomitu – CaMg(COIndeks dolny 33)Indeks dolny 2.2.. Skały te są dość powszechne w skorupie ziemskiej, zajmują bowiem około 20 mln kmIndeks górny 22 powierzchni, tj. 12% powierzchni lądów.
Zjawiska krasowe można podziwiać w wielu regionach, zwłaszcza w Eurazji i Ameryce Północnej. Charakterystyczny krajobraz krasu węglanowego wzbudzał zainteresowanie uczonych już w starożytności, ale dopiero w XIX wieku powstały pierwsze naukowe opracowania tego zagadnienia. Z tego okresu pochodzą publikacje z badań prowadzonych w północnej części Gór Dynarskich. Od znajdującej się tu wyżyny Kras pochodzi powszechnie używana nazwa tych zjawisk.
W Europie kras wapienny występuje głównie w regionie śródziemnomorskim, szczególnie w łańcuchu gór systemu alpejskiego, począwszy od Gór Betyckich przez Alpy po Góry Dynarskie i Karpaty. W Polsce występuje kilka obszarów krasu węglanowego. Formy krasowe można podziwiać w Tatrach, Pieninach, Sudetach, Górach Świętokrzyskich, a także na Wyżynie Krakowsko‑Częstochowskiej oraz na Roztoczu. Najbardziej spektakularne krajobrazy krasowe pochodzą jednak z regionów tropikalnych Azji Południowo‑Wschodniej (Chin, Wietnamu, Tajlandii) czy Ameryki Środkowej (Meksyku, Kuby).
Powierzchniowy kras w skałach węglanowych
Wszędzie tam, gdzie na powierzchni ziemi odsłonięte są skały węglanowe, może zachodzić proces krasowienia. Rodzaj występujących na powierzchni form zależy od wielkości obszaru, jaki zajmują skały, ich składu mineralnego oraz ukształtowania terenu i budowy geologicznej (np. spękania skał ułatwiają proces rozpuszczania).
W pierwszym etapie rozwoju zjawisk krasowych na powierzchniach powstają tzw. mikroformy, czyli formy o małych rozmiarach, mierzonych w milimetrach czy centymetrach. Przykładem jest ospa krasowa, którą tworzą miniaturowe zagłębienia, często przybierające kształt kolisty. Większe, mierzone w decymetrach, owalne i okrągłe formy określamy mianem miseczek, jamek i kociołków krasowych, które powstały w wyniku oddziaływania wody (rozpuszczanie) na płaskim terenie.
Na powierzchniach stoków spływające strużki wód deszczowych rozpuszczają skałę liniowo, zgodnie z nachyleniem terenu. Powtarzający się proces odpowiada za formowanie się podłużnych zagłębień – bruzd, o przebiegu zgodnym ze spadkiem stoku. Zagęszczenie bruzd krasowych prowadzi do powstania żłobków krasowych. Rozmiary żłobków krasowych mogą być mierzone w centymetrach, ale zdarza się, że osiągają one głębokości dochodzące do kilku metrów. Wraz z ich pogłębianiem formują się ostre lub zaokrąglone krawędzie oddzielające sąsiadujące żłobki. Takie podłużne grzbiety noszą nazwę żeber krasowych.
Licznie występujące mikroformy krasowe pokrywające duże powierzchnie skał węglanowych nazywane są lapiazem krasowym. Najlepiej wykształcone lapiazy występują na rozległych i płaskich wychodniach skałwychodniach skał wapiennych.
Wraz z postępującym procesem rozpuszczania, formy krasu powierzchniowego powiększają swoje rozmiary. Najbardziej charakterystyczną formą są lejki lub leje krasowe. Są to owalne zagłębienia o średnicy od kilku do kilkuset merów, o charakterystycznym przekroju, któremu zawdzięczają nazwę. Mogą powstawać na kilka sposobów: w wyniku rozpuszczania skał powierzchniowych, wymywania skał leżących głębiej i osiadania gruntu nad takim miejscem lub zapadania się gruntu nad podziemnymi pustkami, np. jaskiń. Na obszarach gęsto rozmieszczonych lejów krasowych z czasem dochodzi do zaniku oddzielających je krawędzi. Wydłużone obniżenia utworzone z połączenia kilku sąsiadujących lejów krasowych to uwały.
Długotrwała działalność procesów krasowych może również wykształcić formy rzeźby osiągające długość nawet kilkudziesięciu kilometrów i zajmujących powierzchnię kilku tysięcy kmIndeks górny 22. Forma rzeźby terenu w kształcie misy lub kotliny krasowej, posiadająca płaskie dno i otoczona ze wszystkich stron ścianami skalnymi, to polje krasowe. Ogromne polja są typowym elementem krajobrazu Półwyspu Bałkańskiego, szczególnie Chorwacji, Słowenii i Serbii, w Górach Dynarskich. Płaskie dna polji, wypełnione osadami rzecznymi, sprzyjają rozwojowi rolnictwa i stąd wzięła się ich nazwa. W językach południowosłowiańskich słowo polje oznacza bowiem pole.
Do form utworzonych przez rzeki płynące po podłożu krasowiejących skał należą doliny, wąwozy i kaniony krasowe. Typową doliną krasową jest Dolina Prądnika w Ojcowskim Parku Narodowym. W grubym na 200 m kompleksie skał wapiennych przez tysiące lat potoki wyżłobiły głębokie doliny o charakterze jarów czy wąwozów krasowych. Ich głębokość dochodzi miejscami do 100 m, a nad ich dnem górują strome, wapienne ściany. W miejscach, gdzie doliny się zwężają, powstawały bramy skalne. Niekiedy filary bram skalnych połączone są skalnym mostem.
Proces rozpuszczania skał przez wodę powoduje obniżanie się powierzchni terenu, jednak ze względu na różną odporność skał nie zachodzi on równomiernie. W niektórych miejscach w obrębie dolin, uwałów czy polji występują wysokie formy skalne. Takie zachowane skałki wapienne, wyrastające ponad otaczający teren, nazywamy ostańcami krasowymi. Mogą przybierać one różne, często oryginalne kształty: iglic, maczug, baszt. Najbardziej znanym w Polsce jest Maczuga Herkulesa – skała o wysokości dochodzącej do 12 m i charakterystycznie zwężonej podstawie, której zawdzięcza kształt i nazwę. W Ojcowskim Parku Narodowym znajdują się również inne ostańce krasowe, np. Igła Deotymy czy Biała Rękawica. Licznie występujące ostańce są wyróżnikiem krajobrazu Jury Krakowsko‑Częstochowskiej. W klimatach tropikalnych ostańce krasowe przybierają postać wysokich, kopulastych wzniesień, górujących ponad prawie płaskim terenem. Takie formy rzeźby nazywamy mogotami. Wnętrza tych wzgórz są silnie skrasowiałe i często znajdują się w nich jaskinie. Spektakularny krajobraz tzw. krasu wieżowego tworzą zespoły mogotów w pobliżu chińskiego miasta Guilin. Podobne krajobrazy występują również na Kubie i w Wietnamie.
Galeria zdjęć. Formy krasu powierzchniowego
Woda na obszarach krasowych
Aby mogły zaistnieć procesy krasowe, niezbędna jest obecność wody. Właściwości skał krasowych nie sprzyjają jednak tworzeniu się gęstej sieci rzecznej ani obecności jezior na powierzchni terenu. Woda opadowa z łatwością wnika w spękaną powierzchnię skał węglanowych i przesącza się w głąb warstw skalnych. Te same cechy skał mogą powodować zanikanie płynących po powierzchni strumieni i potoków. Pod powierzchnię ziemi mogą wpływać nawet potężne rzeki. Miejsca takie określane są jako ponory.
Płynąc już pod powierzchnią ziemi, wody rzeczne nadal wypłukują kalcyt i uczestniczą w formowaniu korytarzy i jaskiń. Po pokonaniu wielu metrów czy kilometrów podziemne strumienie i rzeki mogą ponownie wypłynąć na powierzchnię terenu, tworząc źródła. Nie przypominają one jednak typowych źródeł, z których wypływa niewielka ilość wody. Źródła te charakteryzują się znaczną wydajnością, z tego względu wyróżniono je jako odrębną kategorię źródeł – źródła krasowe (wywierzyska). Przykładem wywierzyska jest Źródło Lodowe wypływające w Dolinie Kościeliskiej w Tatrach.
Ciekawym przykładem zjawisk hydrologicznych jest występowanie jezior krasowych. Tego rodzaju jeziora powstają w lejach i zapadliskach krasowych, których dno zostało uszczelnione innymi osadami. Liczne tego typu zbiorniki możemy oglądać w Polsce na Polesiu Zachodnim, na zlokalizowanym tu Pojezierzu Łęczyńsko‑Włodawskim. Wyjątkowym przykładem jezior krasowych są Jeziora Plitwickie – jedna z głównych atrakcji turystycznych Chorwacji. Tworzą one kaskadę jezior powstałych dzięki osadzeniu się trawertynu, który należy do form krasu powierzchniowego lub podziemnego jako martwica wapienna w sąsiedztwie ciepłych źródeł. Skała ta buduje groble oddzielające poszczególne jeziora. Na progach oddzielających zbiorniki tworzą się urokliwe wodospady.
.jpg){kind=link}
Galeria zdjęć. Woda na obszarach krasowych
Podziemny kras w skałach węglanowych
Wykorzystując system spękań w warstwach skalnych, wody opadowe i powierzchniowe infiltrują i wpływają pod powierzchnię ziemi. W wyniku rozpuszczania skał przez wodę następuje powiększanie się pionowych szczelin i z czasem powstają w ich miejscu kominy lub studnie krasowe, dzięki którym woda opadowa dostaje się pod powierzchnię Ziemi. Łączą one ze sobą kolejne poziomy jaskini i mogą mieć od kilku do kilkuset metrów wysokości. Za najgłębszą znaną studnię krasową uważana jest jaskinia Vrtoglavica w Słowenii o głębokości ponad 600 metrów. Cechą różniącą kominy od studni jest ich szerokość oraz kształt. Komin przybiera kształt zwężający się w górnej części, natomiast studnia krasowa zachowuje na całej swej wysokości zbliżoną średnicę. W klimatach tropikalnych studnie krasowe mogą osiągać niekiedy średnicę kilkudziesięciu metrów, tworząc ogromne okrągłe struktury.
W klimatach tropikalnych zapadliska krasowe mogą mieć średnicę kilkuset metrów i osiągać podobną głębokość. Posiadają strome, niemal pionowe ściany skalne, a samo zapadlisko zalane jest przez wodę. Nazywane są cenote. Formy takie spotykane są np. na półwyspie Jukatan w Meksyku. Współcześnie są wielką atrakcją turystyczną tych miejsc, ale w przeszłości stanowiły również źródło wody dla zamieszkujących te tereny Majów. Pełniły wówczas również funkcje religijne – wrzucano do nich różnorodne dary w ofierze bogom, w tym ofiary ze zwierząt i ludzi.
Natrafiając na warstwy skał różniących się odpornością, wody podziemne przestają infiltrować, a zaczynają formować podziemne strumienie. Płynące podziemne potoki wypłukują warstwy skał i odpowiadają za powstawanie chodników i korytarzy jaskiniowych. W miejscach szczególnie spękanych z czasem powstają jaskinie oraz groty.
W wyniku rozpuszczającej działalności wody, trwającej wiele tysięcy lat, powstają wielopoziomowe systemy jaskiniowe. Łączna długość ich korytarzy może wynosić nawet kilkaset kilometrów. Za najdłuższą jaskinię świata uważana jest obecnie Jaskinia Mamucia w USA, o długości 651 km. Najgłębszą jest z kolei Jaskinia Wieriowkina w Gruzji mająca 2 212 m głębokości. Dane dotyczące długości i głębokości jaskiń są często aktualizowane, ponieważ kolejne ekspedycje speleologówspeleologów odkrywają kolejne poziomy i nowe korytarze.
Podczas przesączania się przez skały woda rozpuszcza kalcyt. Transportuje go w formie roztworu na niższe poziomy. W chwili, gdy woda natrafia na pustkę w skałach, np. jaskinię, zmieniają się warunki fizykochemiczne. Następuje „odgazowanie” wody, a pozbawiony dwutlenku wody roztwór staje się nasycony i rozpoczyna się proces wytrącania kalcytu. W ten sposób powstają nacieki jaskiniowe, które mogą powstawać na stropach jaskini, jej ścianach oraz na dnie. Nacieki jaskiniowe powstające na stropie, przybierające postać kalcytowych sopli, to stalaktyty. W sprzyjających warunkach mogą osiągać nawet 10 m długości. Wyjątkową formą stalaktytów są makarony, czyli cieniutkie, kalcytowe rurki. Z połączenia sąsiadujących stalaktytów lub z wytrącania kalcytu na ścianach jaskini tworzą się draperie skalne. Kapiące ze stropu jaskini krople wody, upadając na dno jaskini, formują kalcytowe wypustki, stożki czy słupy nazywane stalagmitami. Najwyższe stalagmity mają nawet 50 m wysokości. Po połączeniu wydłużającego się stalaktytu z wyrastającym ku niemu stalagmitem może powstać stalagnat, czyli kolumna naciekowa. Wśród form krasowych wyróżnia się nacieki, czyli osad wapienny na ścianach jaskini, który powstał w wyniku wytrącania się węglanu wapnia w warunkach parowania wody. Niekiedy nacieki są zabarwione, czego powodem jest występowanie metali w wodzie.
Na dnie jaskiń z wytrącającego się węglanu wapnia powstają progi otaczające baseny wypełnione wodą. Zbiorniki wodne z płaskim dnem to misy martwicowe. Na dnie takich jezior może zachodzić wytrącanie się kalcytu w postaci małych, okrągłych lub owalnych kulek kalcytowych, zwanych perłami jaskiniowymi (pizolity).
Wszystkie nacieki jaskiniowe „dekorują” wnętrza jaskiń. Te, które posiadają najlepiej wykształconą szatę naciekową, stają się atrakcją turystyczną obszarów krasowych.
Galeria zdjęć. Formy krasu podziemnego
.jpg){kind=link}
Słownik
(grotołaz) osoba, która turystycznie, sportowo lub naukowo zajmuje się jaskiniami
nauka o jaskiniach
obszar występowania skały na powierzchni terenu
osady powstałe w wyniku wytrącania się substancji mineralnej z roztworu wodnego