V Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Карстовые процессы в ландшафтах Кавказских Минеральных Вод
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Кавказские Минеральные Воды - это единый артезианский бассейн разнообразных по типам и богатейших по ресурсам подземных минеральных вод, область формирования которых находится на территории трех субъектов Федерации: Ставропольского края 5243 км2 (58%), Карачаево-Черкесской Республики 1726 км2 (33%) и Кабардино-Балкарской Республики 485,5 км2 (9%). Ценнейшее месторождение лечебной грязина Большом Тамбуканском озере предопределило медицинские показания и профиль курортов Кавказских Минеральных Вод.
Таким образом, регион КМВ со своей санаторно-курортной специализацией имеет огромное значение для экономики Ставропольского края и России в целом. Санаторно-курортный комплекс, как определяющий специализацию, требует особого внимания и больших вложений, так как от его состояния и зависит репутация Кавказских Минеральных Вод как крупного курорта России. В этом и состоит актуальность выбранной мною темы.
О карсте должен знать каждый геолог, так как в учении о карсте (карстоведении) развиваются разные научные направления. Наиболее широко представлены географическое и геоморфологическое. Вместе с тем карст является результатом определенных преобразований горных пород. В ходе их осуществляются разрушение породообразующих минералов, транспортировка веществ и накопление новообразований. Следовательно, в учении о карсте имеется круг проблем, решаемых геологическими науками. Обсуждение этих проблем на основе обширного фактического материала представляет научный и практический интерес.Также карст существенно влияет на ландшафтные особенности территории, ее рельеф, сток, подземные воды, реки и озера, почвенно-растительный покров, хозяйственную деятельность населения. В карстовых областях находятся богато украшенные природой сказочные подземные дворцы-пещеры.
Объект исследования – особая эколого-курортная зона Кавказские Минеральные Воды.
Предмет исследования – процессы карстообразования на КМВ.
Была поставлена цель - раскрыть особенности карстообразования на КМВ.
При написании работы использовались материалы монографий В.С. Белозерова, А.С. Цыганкова, О.Ю. Коваленко, В.Г. Гриценко и других авторов.
Карстовые процессы в ландшафтах Кавказских Минеральных Вод.
Карстовый процесс представляет собой длительно развивающийся процесс растворения и выщелачивания трещиноватых растворимых горных пород подземными и поверхностными водами. В результате деятельности карстовых процессов возникают как отрицательные формы рельефа на земной поверхности, так и различные полости, каналы, гроты или пещеры на глубине. Для развития карстового процесса необходимы следующие условия:
а) наличие ровной или слабо наклонной поверхности, чтобы вода могла застаиваться и просачиваться внутрь по трещинам;
б) толща карстующихся пород должна иметь значительную мощность;
в) уровень подземных вод должен стоять низко, чтобы было достаточное пространство для вертикального движения подземных вод;
г) минерализация воды на входе в грунт, должна быть меньше растворимости породы.
Карстовые явления в пределах Кавказских Минеральных Вод приурочены к известнякам сарматского происхождения.
Согласно ландшафтному районированию [1]в пределах Кавказских Минеральных Вод расположены Кубано-Малкинский и частично Подкумско-Золкинский природно-культурные ландшафты (рис.1).
Горные породы ,слагающие район Кавказских Минеральных Вод, по своему внешнему облику и условиям происхождения относятся к трем основным видам- изверженные, метаморфические и осадочные. Первые образовались в результате вулканических излияний(эффузивы) или внедрения в глубокие слои земной коры магмы (интрузивы). Вторые ,образовавшиеся когда-то на дне моря, подверглись впоследствии значительным изменениям под влиянием вулканизма и тектонических горообразовательных процессов с нарушениями последовательности напластований и перекристаллизацией. И, наконец, третьи-это плотные морские осадки, сохранившиеся при выходе из-под уровня моря порядок напластования, внутреннюю структуру каждого слоя и породообразующих минералов.
Территория Подкумско-Золкинского ландшафта сложена отложениями палеогена. Породы олигоцена занимают северную и восточную часть ландшафта, палеоцена и эоцена-западную, центральную и южную части. Они представлены в основном глинами, реже мергелями. Встречаются неогеновые гранитоиды, местами перекрытые верхнемеловыми и миоценовыми отложениями (известняка, мергеля и др.). Повсеместно распространены четвертичные отложения (галечники, пески, суглинки). Карстовые явления распространены в известняках палеоцена-нижнего эоцена в районе г. Пятигорска, г. Ессентуки, станица Лысогорская и Этока, а также озера Тамбукан.
Рис.1 Ландшафтная структура особо охраняемого региона КМВ
Гора Машук представляет собой асимметричный купол с крутым южным , пологим северным склонами и слабо выпуклой вершиной, наличием рядо отрогов и террасированных поверхностей. На южном склоне рельеф сложен двумя хребтами, один из которых называется «Гора Горячая».
На горе Горячей можно увидеть разнообразной формы отложения травертина- осадочной породы, образовавшейся при выпадении осадка из растворов термальных источников. Карст здесь представлен натечными образованиями.
Из других форм рельефа горы Машук привлекает внимание карстово-тектоническая воронка «Провал», расположенная на восточном склоне. Дно воронки занято озером. Клиновидные бока озера постепенно переходят вниз в узкую трещину, рассекающую стены пещеры на большую глубину. К озеру «Провал» со стороны кольцевой дороги в мергелях был пробит горизонтальный тоннель длинной 44м. Благодаря сбросу- Главному полукольцевому разлому амплитудой до 300м,который образовал трещинное озеро, на одной стороне пещеры можно видеть тёмно-серые мергели палеогена (возраст 30млн.лет), на другой- белые слоистые известняки мелового возраста(возраст 60млн.лет). По сбросовой трещине циркулировала и продолжает циркулировать горячая минеральная вода. В далеком прошлом она растворила горные породы, что привело к возникновению пещеры с озером. Потолок пещеры обрушился, образовав воронку.
Территория Кубано-Малкинского ландшафта сложена породами мела и юры, которые обнажаются на больших площадках. В северной и центральной частях ландшафта расположены отложения нижнего и верхнего мела (известняки, песчаники, мергеля).
В рельефе ландшафта присутствуют карстовые микроформы в виде карров, приуроченные к породам верхнего и нижнего мела Пастбищного хребта, который разделен долинами на ряд хребтов- Боргустан, Дарьинский, Джанальский и Кабардинский с наивысшей в крае отметкой 1603м.
Таким образом, карстовые явления в ландшафтах кавказских Минеральных вод представлены натечными отложениями травертина в местах выхода минеральных источников, карстово-тектоническими колодцами (озеро «Провал») и микро рельефом карров, приуроченным к выходам известняка. Процессы карстообразования необходимо учитывать при ведении хозяйственной деятельности, так как они приводят к понижению уровня грунтовых вод, что сказывается на дефиците воды. Дренирующие свойства карстовых районов не позволяют сооружать водоемы. Необходимо считаться с наличием подземных полостей при различного рода строительстве, угрозы устойчивости сооружений в областях распространения карста. Для борьбы с развитием карстовых процессов на закарстованных участках нужно оберегать лесные массивы, прекратить лесоразработки и запретить выпас скота.
Заключение
Из данной работы следует, что карст - это совокупность процессов и явлений, связанных с деятельностью воды и выражающихся в растворении горных пород и образовании в них пустот, а также своеобразных форм рельефа, возникающих на местностях, сложенных сравнительно легко растворимыми в воде горными породами. Здесь освещены геологические следствия развития карста, причины накопления и источники минеральных веществ во внешних и покрытых формах. Описаны механизмы и продукты преобразования карстующихся пород. Рассмотрены рудные и нерудные полезные ископаемые карста, их образование.
Карст является серьезной темой для изучения геологов, его изучение в значительной степени связано с практическими запросами страны, по мере изучения карста, выявляется огромная его польза и хозяйственная отдача. В карстовых районах залегают полезные ископаемые. С карстом связаны запасы нефти, газа, пресной воды, а также минеральных термальных вод.
Сложное геологическое строение Кавказа отражает особенности его развития.
Список литературы
Закон Района Кавказских Минеральных Вод «О системе органов государственной власти Района Кавказских Минеральных Вод»// ред. Законов СК от 22.07.2008 N 61-кз.
Белозеров В.С. Кавказские Минеральные Воды: эволюция системы городов эколого-курортного региона. – М.: «Ваш выбор» ЦИРЗ, 2007. – 80с.
Гриценко В.Г. История земли Минераловодской – МВ.: "Кавказская здравница", 2008г.-512с.
Виханский О.С., Наумов А.И. Природопользование: человек, стратегия, процесс. - М.: Гардарики, 2009.
Гохберг М.Я., Соловьев Н.А. Проблемы развития и размещения производительных сил Северного Кавказа. Ставрополь, 2008
Грузинов В.П. Экономическая география: Учебник для вузов. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2009.- 795 с.
Региональная экономика: Учеб. для вузов / Под ред. К.И. Салимжанова. М.: Финстатинформ, 2009
«Региональная экономика», под ред. Т.Г. Морозовой, М., 2008г.
Кавминводы. Экономико-географическая характеристика. Под редакцией С.Н. Рязанцева. Ставрополь, 2008
Короновский Н.В. , Ясаманов Н.А. Геология. 3-е издание.2006.-448 стр.
Цыкин Р.А. Отложения и полезные ископаемые карста. Новосибирск: Наука, 1985.-166 стр.
Гвоздецкий Н.А. Карст. М.: Изд-во «Мысль», 1981.- 214 стр.
Максимович Г.А. Генетический ряд натечных отложений пещер (карбонатный спелеолитогенез). // Пещеры, вып. 5 (6). Пермь, 1965.
Васильев И.Н., Задорожная Л.П. Задачи и особенности исследования литологии и трещиноватости горных пород в карстовых районах. // Гидрология и карстоведение. Пермь, 1977, вып. 7.
Гвоздецкий Н.А. Карст. М.: Географгиз, 1954.
Максимович Г.А. Основы карстоведения. Пермь.1963.- 444стр.
Цыкин Р.А., Цыкина Ж.Л. Карст восточной части Алтае-Саянской карстовой области и связанные с ним полезные ископаемые. Новосибирск: Наука, 1978.-104стр.
Цыкин Р.А. об условиях формирования карста покрытого типа. Геол. и геофиз.,1980 №8, 58 стр.
Казакевич Ю.П. Условия образования и сохранения сложных погребенных россыпей золота. М.: Недра, 1972.-216 стр.
Линдгрен В. Минеральные месторождения. Вып. 2.1934- 231 стр.
Шальнев В.А. Ландшафты Ставропольского края.- Ставрополь 1995г.
Швандар В.А., Аврашков Л.Я. Региональная экономика. Учеб. пособие. -3-е изд. М.: ЮНИТИ, 2010, 240 с.
Цыганков А. С. «Кавказские Минеральные Воды – проблемы и решения», Ставропольский Государственный Аграрный Университет, 2009.
11