Пещеры имеют большое значение для познания палеолита и неолита. В нескольких пещерах выявлены культурные слои позднего палеолита. Богатая коллекция изделий из кости и бронзы собрана в Айдашинской пещере около г. Ачинска. Исследования показали, что она была культовым местом начиная с неолита и до средних веков (Молодин, Бобров, Равнушкин, 1980). Изучение пещерных грунтов позволило уточнить списки млекопитающих, обитавших на карстово-спелеологических участках в позднем плейстоцене – раннем голоцене. Среди костных останков млекопитающих встречаются и вымершие виды фауны. Изучение фаунистических остатков входов пещер дает информацию об изменении ландшафтно-климатических условий местности (Цыкин, 1990).
Отрицательная роль пещер обусловлена провалами и просадками земной поверхности на территории городов, поселков и трассах железных и шоссейных дорог, а также угрозами обвалов, оползней и наледей. Вероятность провалов тем больше, чем выше плотность воронок, многие из которых отражают развитие близповерхностных пещеристых полостей.
В зоне Красноярского водохранилища на Бирюсинском участке, где планировалось строительство крупной базы отдыха, появились провалы, один из которых имел глубину около 50 м.
Понижение уровня карстовых вод в пределах депрессионных воронок водозаборов, строительство карьеров и котлованов, являющихся водосборниками метеорных вод, утечка воды и промстоков из трубопроводов, повреждение почвенного слоя, регулирующего скорость инфильтрации воды, – эти и другие последствия хозяйственной деятельности ведут к техногенной активизации карста, негативно воздействующей на инженерные сооружения. Большие осложнения вызывает карст при добыче карбонатного сырья (известняка, доломита, магнезита) и гипсового камня. Все месторождения карбонатного сырья в предгорных и низкогорных районах, в наиболее благоприятных для освоения месторождений условиях, поражены карстом. Пласты гипса на большей части площади приповерхностного распространения сульфатно-терригенно-карбонатной формации в карстовой области Ангаро-Тасеевской синеклизы сильно разрушены (Цыкин, 1990).
Наибольшие осложнения при эксплуатации месторождений известняка и доломита вызывают кольматационные отложения, которые при детальной разведке почти нигде не фиксировались ввиду маломощности тел песчано-глинистых образований, их сложного распределения в карбонатной толще и избирательного разрушения этого материала при бурении. После строительства карьеров оказалось, что линейный коэффициент закарстованности составляет 10–15 проц. Показательно в этом отношении Мазульское месторождение флюсового известняка хр. Арга (Цыкин, 1990).
В отложениях палео- и неокарста обнаружены залежи различных полезных ископаемых. Рудное сырье представлено марганцевыми, железными и железомарганцевыми минеральными ассоциациями, россыпным золотом и бокситами. Группа нерудного сырья включает фосфориты, россыпи алмаза, глинистые пигменты, глины, мраморный оникс. Полезные флюиды – это пресные и минеральные воды, скопления нефти и газа.
Употребляемый далее термин «карстовые месторождения» несет морфологический смысл, подчеркивая условия локализации залежей этого минерального сырья. Его не следует трактовать в генетическом смысле, т. к. полезные ископаемые карстовых депрессий полигенетичны (Цыкин, 1985).
Руды железа и марганца относительно широко распространены в отложениях карстовых депрессий. Значительное число непромышленных месторождений и рудопроявлений марганцевых и железо-марганцерых руд отнесено к разряду остаточно-инфильтрационных образований. Это месторождения Порожинского рудного района Енисейского кряжа. Для них свойственны локализованный первоисточник рудного вещества и значительное обогащение им вторичных концентраций, образованных на окислительном, щелочно-окислительном геохимических барьерах. В Порожинском марганцеворудном районе Енисейского кряжа выявлена система контактово-карстовых палеодепрессий преимущественно на доломитах подъемской свиты позднего рифея, в которых локализованы линзы окисных и карбонатных марганцевых руд.
Отложения карста имеют многокомпонентный состав, что обусловлено как составом пород, так и резко неравномерной интенсивностью неоэлювиального выветривания обломочного материала. Рудные залежи тяготеют к более глинистым частям разреза. Они преимущественно кусково-землистые. В керне нередко хорошо заметно, что буровато-черные марганцевые окислы пропитали и заместили дисперсные нерудные минералы, покрыли с поверхности обломки туффосилицитов. Каменистые рудные отложения имеют желовковую, гроздевидную, линзовидную формы (Цыкин, 1990).
В целом бурые железняки, железомарганцевые и чисто марганцевые руды в контактных корах выветривания и отложениях покрытого, отчасти кольматированного типов карста встречаются часто, образуя обширные рудные районы (Присаянье, хр. Арга, Ворговский прогиб). Опыт их изучения свидетельствует о непромышленных масштабах оруденения, образованного за счет малоконцентрированных коренных источников. Руды отлагаются подземными водами на геохимических барьерах и образуют большое число залежей. Масштабы остаточно-инфильтрационных руд могут быть промышленными. Но сырье низкокачественное из-за значительных содержаний железа, фосфора. Использование этого сырья возможно при разработке экономичных схем его обогащения (прежде всего, перспективны биотехнологические методы извлечения марганца) (Цыкин, 1990).
Россыпи золота и тяжелых металлов на закарстованных карбонатных породах известны во многих карстовых областях Красноярского края. По генезису они подразделяются на аллювиальные, пролювиально-делювиальные и элювиальные. Аллювиальный класс россыпей является самым распространенным. По геоморфологическим условиям размещения среди них различаются русловые суходольные (в распадках), террасовые, увальные и нагорные. В зависимости от мощностей торфов аллювиальные россыпи подразделяются на открытые, полупогребенные и погребенные (Казакевич, 1972, с. 216).
Бокситы в отложениях покрытого типа карста известны и в горных, и в платформенных карстовых областях. Как и в других регионах, здесь установлены 2 основные группы месторождений – геосинклинальная и платформенная. К первой группе относятся пласты и линзы диаспоровых и бемитовых корундсодержащих бокситов. Эти тела приурочены к поверхности континентальных перерывов в карбонатных толщах позднего докембрия, нижнего и среднего палеозоя и связаны с геосинклинальным карстовым циклом. Платформенная группа имеет многочисленные месторождения и проявления во многих карстовых областях. Они связаны с позднеэмерсионным карстовым циклом Сибирской платформы и дейтероорогенным – ее складчатого обрамления (Цыкин, 1990).
Свинцово-цинковые руды, слагающие гидротермально-метасоматические залежи в известняках и доломитах, а также вдоль контактов карбонатных пород со сланцами, имеют признаки связи с гидротермокарстом. По отношению к оруденению гидротермокарст подразделяется на дорудный, со- и пострудный. Его элементы описаны на многих месторождениях свинца и цинка горных и платформенных карстовых областей края (Цыкин, 1985).
Фосфориты в отложениях карста локализованы в области Восточного Саяна, хотя небольшие скопления их фиксируются значительно шире. В Восточном Саяне разведаны 17 месторождений и проявлений фосфоритов. Сейбинское месторождение состоит из четырех участков. Основным является Большеджебартинский участок, представленный контактовой залежью фосфоритов, имеющей длину 2500 м, ширину 30–70 м и глубину до 200 м. На участках Владимирском и Караульная Горка развиты небольшие удлиненные депрессии глубиной до 250 м. В кремнисто-известняковой толще, по которой сформировался покрытый карст, выявлены линзы и пропластки карбонатных и почти мономинеральных фосфоритов. Из-за малой мощности и невыдержанности они не представляют практического интереса (Цыкин, 1990).
4. Применение материала дипломной работы в школе
Тему данной работы можно раскрыть в рамках программы по географии в 8 классе «Природа России» в теме «Рельеф России». Здесь можно дать понятие карстового процесса, охарактеризовать формы карстового рельефа и факторы карстообразования.
План-конспект урока
«Понятие карста»
Цели:
1. Сформировать у учащихся общее представление о карстовом процессе, дать описание основных поверхностных и подземных карстовых форм рельефа.
2. Развитие слухового внимания, аналитических способностей мышления, памяти, пространственной ориентировки, зрительного внимания и мелкой моторики.
3. Воспитать бережное отношение к природе.
Оборудование: атласы.
Тип и вид урока: урок-лекция, изучение нового материала.
Ход урока
| Содержание | tмин | Методические указания |
| I. Организационный момент.II. Изучение нового материала.Карстовые явления распространены чрезвычайно широко. По геологическим условиям примерно 1/3 суши имеет потенциальную возможность для их развития. Карст существенно влияет на природные особенности территории: рельеф, воды, почвенно-растительный покров. В карстовых областях находятся украшенные природой подземные дворцы-пещеры, которые посещают не только ученые и спелеологи, но и многочисленные туристы.Определение. Карст – процесс выщелачивания (растворения) горных пород и выноса растворенного вещества, а также формы рельефа, образованные в результате этого процесса. Карстовый процесс развивается в растворимых природными водами карбонатными породами (известняки, доломиты, гипсы, соль и другие).Условия развития карста:1. Наличие растворимой в природных водах горной породы.2. Наличие растворителя, т.е. воды, агрессивной к породе.3. Наличие условий, обеспечивающих водообмен (отток воды, насыщенной растворенным веществом, и приток свежего растворителя).Формы рельефа, образующиеся в результате карстового процесса делятся на подземные и поверхностные.К поверхностным карстовым формам относятся карры, желоба и рвы, воронки, блюдца и западины, котловины, полья, останцы.Кары по строению бывают желобковые, стенные, лунковые, трубчатые, в виде следов, меандровые, трещинные. Перенесите рис. 1 себе в тетрадь (рисунок изображен на доске). Желоба и рвы более глубокие с крутыми бортами. Длина их десятки и сотни метров, иногда километры, имеют различную ширину и глубину, на концах замкнуты, на дне имеют многочисленные углубления.Воронки делятся на следующие типы:1. Поверхностного выщелачивания (коррозионные) образуются за счет выноса выщелоченной на поверхности породы через подземные каналы в растворенном виде.2. Провальные (гравитационные) образуются из-за обвала свода подземной полости, которая возникла за счет выщелачивания карстующихся пород на глубине и выноса вещества в растворенном состоянии.3. Посасывания (коррозионно-суффозионные) образуются путем вмывания и проседания рыхлых покровных отложений в колодцы и другие полости и выноса через подземные каналы.Блюдца и западины – нечетко выраженные мелкие воронки.Котловины образуются при слиянии воронок всех типов. Выделяются 2 типа котловин – сложные, которые образуются при слиянии нескольких воронок, с углублениями на дне, и плоскодонные котловины.Останцы характерны для зрелых стадий развития карста. Они высокие и крутосклонные, в виде столбов, конусов, плосковерхих башен и более мелких конусов и куполовидных форм.Переходными от поверхностных к подземным формам являются навесы и ниши, мосты и арки, которые возникают при обрушении потолка пещер.Колодцы и шахты, пропасти и пещеры – подземные формы карстового рельефа. Колодцы и шахты – это вертикальные или крутонаклонные пропасти, различающиеся по глубине.Большинство карстовых пещер образуется при ведущей роли выщелачивания. Каждая пещера своеобразна. Выделяются 4 типа, отражающие различия строения и развития.А. Простые колодцы, начинающиеся со дна воронок и развивающиеся по трещинам.Б. Колодцы и шахты, заканчивающиеся гротами и галереями.В. Каскадные шахты и этажные пещеры – пример длительного развития пещер в горных странах. К этой группе относятся наиболее сложные по проходимости полости с очень красивыми пейзажами – большими гротами, озерами, огромным разнообразием натечных образований.Г. Горизонтальные и пологонаклонные пещеры, среди которых есть и простые галереи, и сложные лабиринты. Эти пещеры образовались на путях почти горизонтального движения подземных вод.III. Закрепление полученных знаний.1. Что такое карст?2. В каких породах происходит развитие карстового процесса?3. Какие условия необходимы для развития карста?4. Какие существуют формы карстового рельефа? (перечислить)5. Рассказать о каррах, воронках, пещерах и других формах.IV. Домашнее задание.Материал лекции. | 33052 | Рассказ учителяОпределение в тетрадьВ тетрадьУчащиеся конспектируют основные моментыФронтальный устный опрос |
Раздел дипломной работы 3.2. Характеристика основных карстовых областей в пределах Красноярского края в рамках регионального компонента Базисного Учебного Плана при изучении в 9 классе физической географии Красноярского края в теме «Рельеф Красноярского края».