1 / 22

Karsztfejlődés

Karsztfejlődés. Karsztosodás Móga János. Karsztosodás. Azt a folyamatot nevezzük ~ nak, ahol a kőzet kevés mállási maradék képződése mellett oldódik Karszt-hegység (Kras) A karsztosodás az oldódásnál összetettebb folyamat → a földrajzi burokban játszódik le A karsztos táj arculata,

ailani
Download Presentation

Karsztfejlődés

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. Karsztfejlődés Karsztosodás Móga János

  2. Karsztosodás • Azt a folyamatot nevezzük ~nak, ahol a kőzet kevés mállási maradék képződése mellett oldódik • Karszt-hegység (Kras) • A karsztosodás az oldódásnál összetettebb folyamat → a földrajzi burokban játszódik le • A karsztos táj arculata, • A kialakuló formák minősége, mérete függ: • Éghajlat • Talaj • Kőzet minősége, szerkezete • Terület fejlődéstörténete • Egyéb tényezőktől • A karsztosodás a Földön mindazon helyeken lejátszódik, ahol az alapfeltételek adottak: • Ahol oldható kőzetek vannak (Szf. 12%-án) • Ahol a hőmérséklet 0°C fölé emelkedik • Ahol a terület vízháztartása pozitív

  3. A karsztos táj jellemzői • Felszíni vízfolyásokban szegény • A felszín alatti karsztosodás hatására térbeli hidrográfia alakul ki • Üregesedés • Felszíni vízfolyások hiánya miatt völgyhálózat nem vagy csak alárendelten alakul ki – a kisebb mértékű erózió kedvez a fennsíkok kialakulásának • A felszíni formák többsége lefolyástalan • Az oldott mészanyag kiválásai jelennek meg (mésztufa, cseppkő) • Karsztszerű formák (barlangok és zárt mélyedések) nemkarsztos területeken is kialakulhatnak → pszeudokarsztok

  4. Felszíni vízfolyásokban szegény, fennsíkok alakulnak ki

  5. üregesedés

  6. Felszín alatti vízfolyások, zárt , lefolyástalan mélyedések

  7. Üregesedés, kiválás

  8. A kőzet anyaga szerint típusokra különíthető: • 1. Karbonátkarsztok • A mészkő és a dolomit, alacsony pH-jú vizes környezetben hidrokarbonátos oldódás során oldatba megy • 2. Szemikarbonát karsztok • Kisebb-nagyobb mennyiségben tartalmaznak mészanyagot • Pl. mészhomokkő, lösz, gránit, mészanyagú zöldpala • Meszes kötőanyaga hidrokarbonátosan oldódik • 3. Parakarszt • A kőzet (kősó, gipsz) semleges vagy magas pH-jú víz hatására oldódik (kvarchomokkő) • Egyes formák (karrok, dolinák) tipikus mállási folyamatok eredményeként is kialakulhatnak

  9. Karbonátkarsztok

  10. Parakarszt

  11. Szemikarbonát karszt

  12. Az oldódás • Oldódáskor a kőzet anyagának egy része oldatba megy • Az oldódás során a mészkő (CaCO3) alacsony pH-jú vízzel érintkezve új egyensúlyi állapotba úgy kerül, hogy a kőzet először Ca2+HCO3-, ill Ca2+ Mg2+ és HCO3- ionokra különül • 1. Ha a HCO3- képződéséhez szükségesH+ ionoka víz (H2O) disszociációjából származnak karbonátos oldódásról beszélünk • 2. Ha a HCO3- képződéséhez szükségesH+ ionoka H2CO3 disszociációjából származnak hidrokarbonátos oldódásról van szó.

  13. Hidrokarbonátos oldódás • A szénsav képződése • A vízbe széndioxid lép be ( a nagyobb parciális nyomású helyről az alacsonyabb koncentrációjú helyre vándorol) • Az esőcseppekbe a légköri levegőből kerül be (ennek 0,03-0,07 % a koncentrációja) • A talaj felett felfogott csapadékvízben kimutatott légköri eredetű CO2 1,32-3,63 mg/l között változik (Bögli, A. 1960, Czájlik I. 1961.) • A talajon átszivárgó vízbe a talajlevegőből kerül a CO2 koncentrációja a mérsékeltövi talajoknál 0,1-3,5%, trópusi talajoknál 0,2-11 % között változik (Zámbó L.1986) • Ez a vízbe kerülő CO2 tartalom elsődleges forrása és ez nagyságrendekkel nagyobb a levegő CO2 tartalmánál! • Oka: a talajlakó élőlények disszimilációja, ill. a talaj rosszul szellőzik, nem keveredik a légköri levegővel.

  14. Az oldódást az éghajlat közvetlenül (1) és közvetve (2) is meghatározza • 1. Közvetlen hatása: a klímától függ a csapadék mennyisége • 2. Közvetett hatása: az éghajlat alakítja a növényzetet (csapadék, hőmérséklet), amely végül is meghatározza a talaj minőségét • A talaj típusa, vastagsága és számos más adottsága megszabja a talajélet intenzitását és a CO2 produkciót. • Ha a hőmérséklet fagypont alá süllyed, a talajélet szünetel • A csapadék mennyisége, minősége, eloszlása ugyancsak befolyásolja a talajéletet, CO2 produkciót (Jakucs 1971, Zámbó 1986)

  15. Az oldódás… • Az oldószer (víz) kétféleképpen lehetjelen: • 1. határrétegként: 0,1-1 mm vastag, nem mozdul el a réteg • 2. áramló vízként: áramlik! • Alkothat bevonatot (kondenzvíz) • Kitöltheti a kőzet üregeit, réseit • Az oldódás lejátszódhat: • Szabad sziklafelszínen • Üledék, ill. talaj alatt • Barlangokban • Az oldódás végbemehet felszínen: • Areális korrózió: • Egyenletesen lealacsonyodó felszín • Sávosan, vonalasan is történhet, akkor feltagolódik a felszín • Laterális korrózió: lejtőhátrálás

  16. A karbonátos kőzetek oldódása két szakaszú: (Dubljanszkij 1987) • 1. kémiai oldás: a kőzet felületén a CaCO3 ionokra különül • 2. iontranszport során a Ca és CO3 ionok előbb a határrétegbe, majd onnan az áramló oldószerbe jutnak. • A kémiai oldás függ: • H ion mennyisége (melynek forrása a szénsav) • A víz hőmérséklete (magasabb hőmérsékleten az ionizáció könnyebben megy végbe) • A kőzet-víz érintkezési felület nagyságától • Az iontranszport: • annál intenzívebb, minél nagyobb a határréteg és az áramlási zóna közti ion koncentrációkülönbség • Ha áramlás nincs: a víz telítetté válik a Ca ionokra nézve • Ha a határrétegben a Ca ionok kilépése (elszállítódása) miatt a koncentráció lecsökken, oda a kőzet felületéről újak léphetnek be. • Elszállítódás újraoldás

  17. A turbulens áramlás fokozza az oldódás hatékonyságát • A turbulencia összetöri a határréteget • Az újból kialakuló határréteg Ca koncentrációja kicsi, oda újabb ionok léphetnek be. • A lamináris áramlás kis intenzitású molekuláris diffúzióval egyenlítődik ki a határréteg és az áramló oldószer között a Ca koncentráció különbség • A Ca és HCO3 ionok instabil molekulát képeznek: • Ca2+ + 2HCO3- Ca(HCO3)2 • Az oldatban jelenlévő CO2 mennyiségét összes CO2 -nek nevezik • Ez az oldatbankötött, egyensúlyi és agresszív CO2 formájában van jelen • Kötött CO2: a Ca(HCO3)2 molekulába épül be • Egyensúlyi CO2: az oda- és visszaalakulás egyensúlyban tartásához egy bizonyos mennyiségű CO2 –ra vanszükség, ez a CO2 a vízben gázként vagy szénsavban fordul elő • Agresszív CO2:ha aCO2 -bőltöbb van, mint amennyi az oldatba került Ca ionok ott tartásához szükséges, az további oldásra képes • Telítetlen oldat → oldódás • Túltelített oldat → kicsapódás

  18. Keveredési Korrózió • Az egyensúlyi CO2 mennyisége nem csak a Ca2+ koncentrációtól függ, hanem: • A nyomástól és a hőmérséklettől is • Az egyensúlyi CO2 mennyisége és a nyomás között fordított • Az egyensúlyi CO2 mennyisége és a hőmérséklet között egyenes arányosság van • Ha a nyomás nő ugyanannyi Ca ion egyensúlyban tartásához kevesebb • CO2 -re van szükség, a felesleges CO2 oldásra fordítható. • Ha a hőmérséklet csökken ugyancsak kevesebb CO2-re van szükség a már oldatban lévő Ca-ion mennyiség oldatban tartásához • Következménye: • A karsztba a mélyből érkező vizek újabb CO2 felvétele nélkül is képesek oldóhatást kifejteni. Felemelkedésük során ugyanis lehülnek, az egyensúlyi CO2 egy része agresszív CO2 lesz. • Agresszív CO2 származhat különböző koncentrációjú vagy hőmérsékletű, de telített vizekből, ha azok keverednek. • A keveredéskor keletkező új oldat egyensúlyi CO2 igénye kevesebb lesz, mint a 2 oldat egyensúlyiCO2 -nek az összege.

  19. A Dolomit oldódása • 2 lépcsőben történik • 1, a kalcit kötőanyag feloldása – dolomit murva keletkezik • 2, dolomit ásvány oldódása – Ca és Mg ion oldódása • CaMg(Co3)2 + 2CO2 + H2O → CA 2+ Mg 2+ + 4HCO3 • A magnézium oldatba kerülése hőmérséklet függő: • 15 °C-on a Ca:Mg arány 2 • 40 °C-on a Ca:Mg arány 0,5-0,6 • Valószínűleg ebből következik, hogy a mérsékelt éghajlati övben a dolomit karsztformákban szegény, trópusi területeken viszont gazdag.

  20. A kősó, gipsz és anhidrit oldódása • Parakarsztos oldódás, nem pH függő • Semleges pH mellett is végbemegy • Gyors oldási folyamat • A Kősó Na és Cl ionokra esik szét • A gipsz és anhidrit oldódása hőmérsékletfüggő: • A gipsz: 40-60 °C-on • Az anhidrit: 30-60 °C-on oldódik legjobban

  21. A karsztos lepusztulás sebessége • Függ: kőzetminőség, klimatikus viszonyok, van-e talajfedettség • Szabad felszínen: • a karrasztalok magasságának mérésével 0,015 mm/év Bögli A. 1961 • Fedetlen mészkövön mérsékelt éghajlati övi karszton: 1500-2500 mm évi csapadék mellett (Brit-szk.): 0,004-0,0004 mm/év • Diego de Almagro (Chile), 8000 mm/év csapadéknál: 0,06-0,09 mm/év • A karrok kialakulásának sebessége: • 3-5 cm átmérőjű madáritató: 10 év alatt Sweeting, M.M. 1966 • Rillek 1 év • Madáritatók: 7 év • Saroknyomok: 23 év Veress M-Tóth G.-Péntek K. 2001

More Related