Роль гидрохимических превращений в карстовом геоморфогенезе

Abstract

Генетическую основу карстового морфогенеза составляют геохимические превращения в системе «вода – горная порода». В статье демонстрируется, что коррозия и хемогенная седиментация во многом ответственны за морфологический облик карстовых полостей. Основным методом, используемым в работе, явились термодинамические расчеты геохимических равновесий, определяющих агрессивность природных растворов. Вторая часть статьи посвящена практическому применению описанной методики, т.е. расчетам термодинамических равновесий, наблюдаемых в подземных водотоках Красной пещеры в Крыму. Показанная тесная связь морфологического облика пещеры с геохимическими превращениями, контролирующими коррозию и химическую аккумуляцию на всем протяжении карстовой водоносной системы.

Генетичну основу карстового морфогенезу становлять геохімічні перетворення в системі «вода - гірська порода». У статті демонструється, що корозія і хемогенна седиментація багато в чому відповідальні за морфологічний вигляд карстових порожнин. Основним методом, використовуваним у роботі, є термодинамічні розрахунки геохімічних рівноваг, що визначають агресивність природних розчинів. Друга частина статті присвячена практичному застосуванню описаної методики, тобто розрахункам термодинамічних рівноваг, спостережуваних у підземних водотоках Червоної печери в Криму. Показаний тісний зв'язок морфологічного вигляду печери з геохімічними перетвореннями, що контролюють корозію і хімічну акумуляцію на всьому протязі карстової водоносної системи.

Geochemical transformations in the system «water - rock» constitute the genetic basis of karst morphogesis. The article demonstrates that corrosion and chemical sedimentation are largely responsible for the morphological look of карстовых cavities. The basic method used is thermodynamic calculations of geochemical equilibria, which determine an aggressiveness of natural solutions. The change of isobar-isothermal potential (free energy of Gibbs) was used as a measure of chemical affinity of matters, i.e. their capabilities to enter into a reaction between them with formation of other matters. Variety of hydrochemical situations taking place in carbonate карсте, summarized in five typical conditions, which include considerable part of possible karst morphogenetic settings, while others can be obtained by combination of the examined ones.