Wśród licznych skał występujących na kuli ziemskiej występują takie, które łatwo ulegają procesowi rozpuszczania w wyniku reakcji z wodą. Skutkiem tego jest krasowieniekrasowienie, zjawisko krasowekrasowienie, czyli rozpuszczanie skał przez wodę wzbogaconą dwutlenkiem węgla. Formą powstałą w wyniku powyższego procesu jest kraskraskras.

Dwutlenek węgla w wodzie pochodzi z atmosfery, procesów rozkładu materii organicznej oraz z gleby – woda opadowa, która infiltruje w podłoże i przechodzi przez warstwę roślinności i gleby, ulega dodatkowo wzbogaceniu w dwutlenek węgla. Warto wspomnieć, że woda zawierająca w sobie dwutlenek węgla odgrywa rolę bezwodnika kwasowego, co umożliwia zainicjowanie krasowienia, czyli rozpuszczania skał przy udziale powstającego roztworu kwasu węglowego.

woda + dwutlenek węgla = roztwór kwasu węglowego

H2O 0+ CO2 → H2CO3

Ze względu na znaczne różnice w sposobie krasowienia skał wyróżniamy kras węglanowy, który zachodzi w skałach organogenicznych przez rozpuszczanie chemiczne skał, oraz kras solny i gipsowy występujący w skałach chemicznych (niewęglanowych), gdzie rozpuszczanie zachodzi w sposób fizyczny.

Najbardziej podatne na rozpuszczanie są skały:

• organogeniczne (węglanowe) – wapienie, margle, dolomity, kreda pisząca,

• chemogeniczne (chlorkowe i siarczanowe) – sól kamienna, sól potasowa, gips i anhydryt.

Ciekawostka

Nazwa „kras” pochodzi od chorwackiego słowa krš, którego znaczenie to ‘kamień’ lub ‘skała’.

R10aaDnRE4jNW

Na zdjęciu widać jaskinię Falkensteiner znajdującą się w Jurze Szwabskiej między Grabenstetten a Bad Urach. Znajduje się w skale krasowej o nieregularnym kształcie, ma płaskie ściany. Wejście do jaskini to otwór znajdujący się w centralnej części fotografii, nas którą umieszczony jest duży nawis skalny.

Reakcja krasowienia chemicznego

Woda nasycona dwutlenkiem węgla wsiąka w ziemię, łącząc się ze znajdującym się tam węglanem wapnia. W wyniku reakcji tworzy się wodorowęglan wapnia, który jest bardzo dobrze rozpuszczalny w wodzie. W ten sposób woda wraz z wodorowęglanem wapnia wpływa do jaskiń i szczelin skalnych, gdzie w wyniku odwrotnej reakcji wytrąca się węglan wapnia. Gdy roztwór przepływa przez szczeliny skalne, wzrasta ciśnienie COIndeks dolny 2₂, a zatem więcej dwutlenku węgla rozpuszcza się w wodzie, przez co zwiększa się zdolność roztworu do rozpuszczania skał.

CaCOIndeks dolny 3₃ + HIndeks dolny 2₂O + COIndeks dolny 2₂ → Ca(HCOIndeks dolny 3₃)Indeks dolny 2₂

Węglan wapnia + kwas węglowy = kwaśny węglan wapnia/roztwór rozpuszczonej skały wapiennej, który później prowadzi do wytrącania się węglanu wapnia (kalcytu), np. w czasie tworzenia się nacieków czy trawertynu.

Ca(HCOIndeks dolny 3₃)Indeks dolny 2₂ → CaCOIndeks dolny 3₃↓ + HIndeks dolny 2₂O + COIndeks dolny 2₂

Spływający roztwór rozpuszczonej skały wapiennej = węglan wapnia (kalcyt; tworzy nacieki) + woda + dwutlenek węgla.

Kras fizyczny – solny, gipsowy i kredy piszącej

Zachodzi pod wpływem rozpuszczania skał łatwo rozpuszczalnych w wodzie (np. sól, gips) bez udziału dwutlenku węgla. Formy krasu fizycznego są zatem mniej trwałe niż te pochodzące z reakcji chemicznej.

W krasowieniu solnym zjawisko rozpuszczania skał zachodzi szybciej niż w krasie węglanowym. Szybko dochodzi do niszczenia powstałych form. Typową cechą charakterystyczną dla krasowienia solnego jest duża ilość nacieków w porównaniu z innymi rodzajami krasu fizycznego.

Ru3d4fvbyrxTE

Na zdjęciu przedstawiony jest przykład formy krasu solnego. Jest to zbocze zbudowane z soli w kolorze białym. Tworzy ona półki skalne, które występują w formie zbliżonej do schodów, jednak ich kształt nie jest regularny. Na niektórych stopniach widać błękitne lustro wody.

Kras gipsowy podobnie jak kras solny jest bardzo nietrwały. Odróżnia się od solnego tym, że formy powstałe w jego wyniku są wypukłe. Zachodzi „pęcznienie”, z uwagi na fakt, że gips i anhydryt są zbudowane z minerałów pochłaniających wilgoć. Dodatkowo charakterystyczną cechą krasu gipsowego jest pękanie form wzdłuż ich struktur.

Rn5R32mIKb5Yf

Zdjęcie przedstawia rzeźbę terenu stworzoną przez kras gipsowy w kolorze białym. Góra, która jest zbudowana z tego materiału posiada nieregularne szczyty oraz zbocze. Pod zboczem, na zielonej równinie występują głazy zbudowane z okrągłych skał gipsowych. Na dalszym planie widoczny jest las.

Co wpływa na intensywność krasu?

Intensywność krasowienia jest ściśle powiązana z zawartością w wodzie dwutlenku węgla, który pochodzi z atmosfery, pokrywy roślinnej i glebowej oraz pokrywy skalnej. Im większa jego zawartość, tym bardziej intensywne zjawisko i szybsze tempo krasowienia. Warto dodać, że na intensywność krasowienia ma bardzo duży wpływ zawartość węglanu wapnia (CaCOIndeks dolny 3₃) w skałach budujących – skały podatne na poddawanie się procesom krasowym zawierają przynajmniej 70% węglanu wapnia.

W zależności od zawartości węglanu wapnia w skałach wyróżnia się:

• kras niepełny – zachodzący w skałach zawierających od 70 do 90% węglanu wapnia, wówczas w rzeźbie terenu dominują zarówno formy krasowe, jak i erozyjne i denudacyjne (kras kredy piszącej);

• kras pełny – zachodzący w skałach zawierających powyżej 90% węglanu wapnia. W rzeźbie terenu dominują wyłącznie formy krasowe.

Tempo rozpuszczania skał jest zależne od:

• klimatu – w wilgotnym klimacie o większych opadach krasowienie zachodzi szybciej,

• zawartości dwutlenku węgla w wodzie,

• temperatury wody – im niższa, tym więcej dwutlenku węgla jest w niej rozpuszczonego,

• wysokości nad poziomem morza – im wyżej, tym woda krąży dłużej, więc intensywniej rozpuszcza skały,

• ukształtowania terenu – im bardziej płaski obszar, tym więcej wody wsiąka w głąb,

• pokrywy roślinnej i glebowej, która jest źródłem tlenku węgla,

• rodzaju skał, który decyduje o odporności na rozpuszczanie.

Słownik