Карстовый провал: «Земля опускалась, лес уходил». Как возникают провалы в грунте

Содержание

Из-за чего образуются карстовые провалы? | Природа | Общество

Карстовые провалы и воронки достаточно широко распространены в Нижегородской области. Также они встречаются на Среднем Урале, в Кабардино-Балкарии, на территории горного Крыма, Адыгеи и Татарстана.

Фото: Shutterstock.com/ emirhankaramuk

Что такое карст?

Карст — (слово образовано от австр.-нем. Karst, по названию известнякового плато Карст в Словении) — это общее название для процессов растворения и механического размыва горных пород природными водами. В результате этих процессов возникают различные карстовые формы рельефа: карстовые воронки, провалы, шахты, поноры (отверстия в горной породе), каналы и так далее.

Карстовые процессы могут значительно усложнять строительство и эксплуатацию зданий и сооружений, а также наносить ущерб сельскохозяйственным землям. Они способны приводить к осадке и провалам земной поверхности и деформации сооружений, вплоть до их полного разрушения. Также из-за прорыва карстовых вод в горные выработки и тоннели может произойти затопление последних.

Кроме того, именно с карстовыми процессами связано полное или частичное поглощение поверхностного стока рек, а карстовая воронка, образовавшаяся на дне озера, приводит к его постепенному осушению. Также карстовые процессы оказывают большое влияние на все физико-географические условия местности. Они резко изменяют рельеф, характер и режим подземных и наземных вод.

Карстующиеся породы могут быть различного литологического состава. Это, в частности, карбонатный карст — к нему относятся известняки, мраморы, доломиты, солевой карст (каменная соль, сильвинит) и сульфантный (гипсы, ангидриты).

Где наиболее распространены карстовые процессы?

Как отмечают в Главгосэкспертизе РФ, в России выделяются Волго-Уральская, Предуральская, Западно-Уральская, Центрально-Уральская и Магнитогорская карстовые провинции. Карстующиеся породы разного литологического состава, залегающие на поверхности и на различных глубинах, широко распространены в нашей стране и занимают почти 50% территории России.

Карст встречается во многих районах Восточно-Европейской равнины, в Предуралье, на Урале, в Южной Сибири и на Дальнем Востоке. В районах развития карста затруднено промышленное, жилищное, транспортное строительство, разработка месторождений полезных ископаемых.

В то же время повышенная водоотдача и водопроницаемость карстующихся пород могут способствовать размещению в них дренажных выработок и осушению (например, месторождений полезных ископаемых). Также в карстовых полостях можно устраивать подземные хранилища. С погребенными палеокарстовыми полостями связаны месторождения различных полезных ископаемых: свинцово-цинковых руд (Трехсвятское, Восточное Забайкалье), железных руд (Алапаевское, Средний Урал), россыпи золота в карстовых ловушках (Южный Урал).

Что такое карстовый провал и как он образуется?

Как уточняется на сайте Главгосэкспертизы, карстовый провал — это воронка с обрывистыми вертикальными стенками, имеющими обратный уклон.

Такого рода провальные воронки и воронки обрушения бывают цилиндрическими, коническими, чашевидными и сложного строения. Провалы могут стать причиной аварийных ситуаций, привести к гибели людей, разрушению зданий и сооружений. Большое влияние на величину провала и его опасность оказывает естественный режим поверхностных и подземных вод.

Как пишет российский геолог Олег Нещеткин, занимающийся изучением карстовых провалов с 1982 года, в статье «Механизм образования карстовых провалов», исследование механизмов провалообразования в природе очень затруднено, а объем натурных исследований зон провалов невелик. Исследователи, как правило, используют лабораторное физическое моделирование механизма провалообразования — оно помогает понять особенности деформации покровной толщи, влияние геолого-гидрогеологических условий и параметров карстовой полости на вид и размеры карстового провала.

Исследователь выделяет две стадии формирования провальной воронки. На первой стадии над замковой частью свода промежуточной полости происходит прогибание или проседание поверхности земли, сопровождающееся образованием кольцовых трещин. Иногда замковая часть свода разрушается таким образом, что промежуточная полость соединяется с поверхностью земли каналом небольшого диаметра.

Вторая стадия образования провала — разрушение свода промежуточной полости в результате обрушения блоков пород, ограниченных сводовыми поверхностями. В зависимости от сцепления и плотности сложения грунтов, провал приобретает сводовую, цилиндрическую, чашеообразную или коническую форму.

Карстовый провал поглотил жилой дом

Один человек погиб сегодня ночью в Брянской области, где в буквальном смысле сквозь землю провалился жилой дом. Глубина ямы, в которой он оказался, достигает 10 метров. По предварительным данным, причиной ЧП стал карстовый провал – это когда подземные воды вымывают из грунта песок и известняк, из-за чего образуются ямы. Работы по ликвидации последствий ЧП продолжаются до сих пор.

Несчастный случай произошел около 4 часов утра. Половина дома провалилась мгновенно. Глубина воронки в земле составила почти 8 метров. Весь день на месте обрушения работали спасатели.

«Применяется спецтехника. Всего задействованы 41 человек, 12 единиц техники», – сообщил Роман Игнатов, временно исполняющий обязанности начальника Управления гражданской обороны и защиты населения ГУ МЧС России по Брянской области.

Женщина, проживавшая на уцелевшей половине, не пострадала, сейчас она в безопасности у своих родственников. А вот еще одна 70-летняя жительница дома погибла под завалами. Когда грунт начал проседать, пенсионерка решила на минутку вернуться домой за документами.

«Будет определена материальная помощь родственникам. Далее будет решен вопрос о предоставлении жилья пострадавшим», – пообещал Анатолий Поддубный, заместитель главы администрации Злынковского района.

Этот случай карстового провала в жилом секторе поселка Вышков не единичный. Похожее происшествие случилось в феврале 2017 года. Глубина образовавшейся воронки тогда составила приблизительно 12 метров.

«Я услышала, что идет по дому треск, я очень испугалась, так как у соседей ушел под землю погреб, сарай», – вспоминает местная жительница Светлана Пономарева.

Геологи говорят, после сегодняшней трагедии необходимо провести подробную экспертизу, но вероятнее всего дело в пустотах под землей. В почве обилие извести и мела, подземные ручьи постепенно их вымывают, и огромные полости просто не выдерживают давления.

«Надо исследовать, чтобы выяснить точно, что именно, и где возможны следующие такие же провалы. А они могут быть. Реально. В поселке самом. Если под домом или около дома будет обнаружена полость подземная, то только выселить людей и все, ничего тут уже не сделаешь», – объясняет Олег Корсак, заместитель директора «Геоцентр-Брянск».

Ситуацию в Вышкове взял под личный контроль губернатор области Александр Богомаз.

Карстовый провал в деревне Бабасово Павловского района Нижегородской области засыпали землёй 17 февраля 2021 года

Пятиметровый карстовый провал образовался в деревне в Нижегородской области. Земля провалилась всего в трёх метрах от дачного дома. К счастью, никто не пострадал.

Земля обвалилась в деревне Бабасово Павловского района Нижегородской области поздним вечером.

– Информация о происшествии поступила в 21.15, – сообщили в ГУ МЧС России по Нижегородской области. – Провал образовался в трёх метрах от дачного дома и в 100 метрах от ближайшего жилого дома.

Глубина провала – около 5 метров, длина – около 10 метров. К счастью, в этом месте никого в момент обвала не было, поэтому обошлось без жертв. В яме оказался столб с проводами, и на какое-то время люди остались без электричества.

Для местных жителей произошедшее стало полной неожиданностью. Здесь не ведётся никаких строек или земляных работ. Днём, говорят очевидцы, был слышен треск. Видимо, это треснула земля.

На место происшествия выехали специальные службы, представители власти.

– В настоящее время работы по засыпке провала подходят к концу, осталось совсем немного, – рассказала начальник Тумботинского административно-территориального управления администрации Павловского муниципального округа Нижегородской области Анна Крылова. – Причины пока непонятны. На месте работают специалисты «Дзержинской карстовой лаборатории», они пока никаких прогнозов не дают.

Трещины тянутся прямо к дачному дому, скорее всего, он будет признан аварийным, непригодным для жилья.

К слову, карстовые провалы в Нижегородской области не редкость. Один из самых крупных провалов произошёл в августе 2018 года в Шатковском районе. Глубина воронки, образовавшейся в поле, насчитывала 50 метров и 32 метра в диаметре.

В 2013 году провал с пятиэтажный дом образовался в посёлке Бутурлино. Тогда жилой дом почти полностью ушёл под землю.

По словам специалистов, предсказать, когда и где произойдёт карстовый провал, практически невозможно. Можно лишь говорить о том, что на той или иной территории вероятность карстовых провалов высока. До окончания проведения исследования причин произошедшего провала в деревне Бабасово нельзя однозначно сказать, есть ли здесь риск образования новых провалов.

Батагайский карстовый провал.

В чем уникальность, фото, как добраться. — Наш Урал

Батагайский термокарстовый кратер, или Батагайка (как называют его местные жители- исключительно результат техногенной деятельности человека. Обратить на него внимание меня заставили фотографии Славы Степанова — одного из самых успешных мировых фотохудожников (мы помним начало истории его успехов — фотограф пробирался на крыши самых высоких зданий российских городов и с самых неожиданных точек показывал нам неожиданную красоту наших городов.) Я помню его ночные фото зимнего Екатеринбурга — мне кажется, благодаря тем (и многим другим фото Славы) горожане тогда впервые влюбились в свой город Екатеринбург — ведь многие считали, что Екатеринбург — скучный и серый промышленный город. Но вернёмся к провалу.

Термокарстовая котловина образовалась и продолжает увеличиваться примерно на 15 метров в год в многолетней мерзлоте у подножия горы Киргилях в 7-9 км от посёлка Батагай. Она появилась в 1960 годах после того, как к юго-западу от посёлка Батагай вырубили участок тайги. Название кратеру дала речка. Солнце нагрело поверхность земли и вечная мерзлота стала таять , образуя огромный овраг, процессу эрозии способствуют паводки, которые размывают края провала. Глубина провала составляет до 100 метров, ширина — 800 метров, длина — более километра. Сверху кратер выглядит как головастик.

Кратер широко изучается международным научным сообществом ещё и потому, что благодаря вновь образованному кратеру (что для истории Земли 60 лет?) можно изучать изменения климата на Земле из-за воздействия человечества. По мнению учёных, в Батагайском термокарстовом кратере обнажились слои Земли возрастом 200 000 лет и более. В обнажившейся вечной мерзлоте находят много интересных палеонтологических находок.

Учёными из Северо‐Восточного федерального университета и японского университета Киндай в 2009 году был найден хорошо сохранившийся трёхмесячный жеребёнок, пролежавший в вечной мерзлоте более 4400 лет. Сохранность очень хорошая можно видеть копытца, шерсть.

Фото: Мичил Яковлев/СВФУ/

Молодой конь относится к Ленским, или Лена лошадям, которые жили в этом районе между 30 000 — 40 000 лет назад, по данным Семена Григорьева, директора Музея мамонта в Якутии.

Здесь же найдены останки детёныша бизона, кости мамонтов и оленей.

Как добраться?

Добраться до Батагайского кратера нелегко. От Якутска, до которого летают самолёты из Москвы, до поселка Батагай 1252 км. К счастью, в поселке Багатай существует функционирующий аэропорт, поэтому можно и нужно лететь до поселка от Якутска.

Через посёлок проходит автодорога «Яна», но движение возможно только по автозимнику. И асфальта там нет. Кстати, в 1988 году был поставлен памятник водителям Янской автобазы в память о первых автозимниках (1938—1988) на автомобиле ЗИС-5. В посёлке есть гостиница.

Это то место, где я обязательно побываю.

Фото с сайта: https://idmyself.ru/1346/

Источники информации:

https://nat-geo. ru/science/paleontology/batagayskiy-krater-proval-v-proshloe/

https://xn——6kcbac1azfofe4cmqhvgl0bzre.xn--p1ai/stati/puteshestvija/posyolok-batagai.html

Интересно? Расскажи друзьям!

Нам нужна ваша помощь!

Проект «Наш Урал» долгое время существовал на деньги от продажи наших книг. К сожалению, бумажные книги пользуются с каждым годом все меньшим успехом. Если вам хочется, чтобы в регионе был такой портал, как «Наш Урал», поддержите нас финансово. Любая помощь от вас будет ценной, а из капелек дождя сначала образуются ручейки, а потом мощные реки, которые впадают в моря. Спасибо Вам!

«СДМ-Банк»

В районе Нижегородской АЭС обнаружен крупный карстовый провал

Photo: Mir Novostey

Как сообщаю местные общественные организации, 5 октября обнаружен новый крупный провал в регионе повышенной карстовой опасности, где также находится стройплощадка Нижегородской АЭС. Карстовый провал был обнаружен активистами движения “Нет АЭС в Монаково!” в деревне Чудь, буквально у стен жилых домов. Ранее, доказывая опасность размещения АЭС в зоне меловых карстов, сотрудники “Росатома” утверждали, что никакой опасности для атомной станции не существует, а угроза провалов является надуманной. Вместе с этим, ученые Муромского университета, выступая против строительства АЭС у села Монаково в Нижегородской области, утверждают, что в недрах выбранной под строительство площадки находятся карсты, подвижность и непредсказуемость которых может стать причиной техногенной катастрофы на планируемой АЭС.

Вот комментарий Олега Кузичкина, первого заместителя директора Муромского Института Владимирского Госуниверситета имени Столетовых, одного из самых известных в мире ученых в области изучения карстов: “Провал, который в Чуде образовался, как я понимаю ночью, лишний раз подтверждает, что там неспокойно с точки зрения карстовой опасности. Я думаю, что это вещи закономерные, потому что мы уже говорили не раз, на всех совещаниях, что там “живой” карст – это лишнее подтверждение наших слов. О том, что Гидроспецгеология при исследовании говорила, что карсту миллионы лет, мы не спорим. Мы говорим о том, что он миллионы лет развивается. Он развивается в настоящее время достаточно быстро и очень активно. С учетом того, что там нет техногенной нагрузки, карст сейчас природный, тем не менее, провалы образуются. Основной пик образования провалов – это осень-весна. Осенью можно ожидать провалы не только в Чуде. Это в Чуде просто мы заметили, это рядом с домами. А так, в окрестных местах, я думаю, тоже появились свежие провалы. Наверное, и старые оживают. Это нормально. Если будет начато строительство, конечно, активность карстов возрастет. И мы будем иметь не один этот случай, это будет не просто из ряда выходящее событие – провалилось там что-то, это будет постоянно”.

В нынешний предвыборный период противники общественного движения “Нет АЭС в Монаково!” пытаются вбить клин между жителями Мурома и лидерами общественного движения, говорят активисты. Оппоненты уже обвинили лидера движения Василия Вахляева и его сподвижников в том, что тему борьбы со строительством атомной станции они используют в политической борьбе. Кузичкин уверен, что такая постановка вопроса выгодна только “Росатому”.

“Это один из способов борьбы с “Нет АЭС в Монаково!”, с общественным движением. Обвинить их в политических пристрастиях к какой-то партии, одной или другой,

но, на самом деле, дело обстоит иначе. Мы выражаем свою позицию – научную, общественную, гражданскую. Вот провал. Ну, какая партия виновата, что он провалился? Позиция жителей города Мурома, наша позиция, позиция ученых – тех, которых я знаю, которые со мной в одних рядах – однозначная. Строительство здесь

нельзя начинать! Просто нельзя! Лишнее подтверждение – это провал в Чуде”, – утверждает Кузичкин.

Напомню о том, как проходили общественные слушания по проекту Нижегородской АЭС, ведь “Росатом” часто использует результаты слушаний, как некое “оправдание” для своих проектов. “Официальные” общественные слушания по проекту прошли в 2009 году в Навашино (Нижегородская область). Они сопровождались многочисленными нарушениями, включая безосновательные задержания активистов группы “Экозащита!” местной милицией на время слушаний с последующим освобождением без составления каких-либо протоколов. Осенью 2009 года по этому проекту прошли вторые общественные слушания в городе Муром, расположенном примерно в 20 км от площадки атомной станции, которые были инициированы местными депутатами. Причиной их проведения стали не только нарушения в Нижегородской области, но и плохая организация, в следствие которой многие местные жители не смогли попасть в зал для слушаний. Результаты муромских слушаний вряд ли возможно назвать “положительными” для проекта Нижегородской АЭС. Представители “Росатома” были официально приглашены депутатами в Муром, однако так и не появились. Позднее “Росатом” распространил ряд заявлений, в которых муромские слушания назывались незаконными. Впрочем, без каких-либо конкретных к тому оснований.

Проектная документация по Нижегородской АЭС, включая результаты общественных слушаний, была передана в “Ростехнадзор”, который выдал лицензию на размещение АЭС на карстово-опасной площадке. Однако в лицензии есть “обременение”, в соответствие с которым в течение 2011 года должны быть произведены дополнительные исследования на площадке, а строительные работы запрещены. Искать логику в том, что разрешение на размещение АЭС выдается без результатов полноценного изучения площадки, по всей видимости, бесполезно. Впрочем, свою квалификацию “Ростехнадзор” уже демонстрировал не раз – на Саяно-Шушенской ГЭС, шахте “Распадская”. Многих людей можно было бы спасти при условии, что надзорный орган в России действительно занимается жестким надзором за промышленностью. А не исполняет приказы крупного бизнеса, за которым, как правило, стоят кремлевские чиновники.

“Росатом” планирует построить АЭС с двумя энергоблоками типа ВВЭР-1200 у села Монаково в Нижегородской области. Проектирует станцию нижегородская инжиниринговая компания “Атомэнергопроект” (ОАО “НИАЭП”). Предварительная стоимость одного реактора составляет около $3 млрд. Ранее представители атомной госкорпорации неоднократно заявляли, что пуск первого блока АЭС намечен на 2016 год, а второго – на 2019 год. Однако давление противников АЭС уже затормозило план “Росатома” как минимум на три года. 30 сентября представитель “НИАЭП” в Нижнем Новгороде впервые заявил о том, что проект затягивается – пуск первого блока планируется только в 2019 году, а следующего – на два года позже. (http://volga.ria.ru/economy/20110930/82020793.html)

Дополнительное чтение – о ситуации с карстовой опасностью в районе сооружения Нижегородской АЭС http://www.mirnov.ru/arhiv/mn923/mn/22-1.php

5 октября был обнаружен новый крупный провал грунта в регионе повышенной карстовой опасности, поблизости от которого находится стройплощадка Нижегородской АЭС. Карстовый провал обнаружили активисты движения “Нет АЭС в Монаково!” в деревне Чудь, буквально у стен жилых домов. Ранее, доказывая безопасность размещения АЭС в зоне меловых карстов, сотрудники “Росатома” утверждали, что угроза провалов является надуманной. Вместе с этим, ученые Муромского университета, выступая против строительства АЭС у села Монаково в Нижегородской области, утверждают, что в недрах выбранной под строительство площадки находятся карсты, подвижность и непредсказуемость которых может стать причиной техногенной катастрофы на планируемой АЭС. (На фото – один из карстовых провалов, сфотографированный в сентябре 2011 года во время пресс-тура, организованной “Экозащитой” для центральных СМИ. )

“Это один из способов борьбы с “Нет АЭС в Монаково!”, с общественным движением. Обвинить их в политических пристрастиях к какой-то партии, одной или другой,но, на самом деле, дело обстоит иначе. Мы выражаем свою позицию – научную, общественную, гражданскую. Вот провал. Ну, какая партия виновата, что он провалился? Позиция жителей города Мурома, наша позиция, позиция ученых – тех, которых я знаю, которые со мной в одних рядах – однозначная. Строительство здесьнельзя начинать! Просто нельзя! Лишнее подтверждение – это провал в Чуде”.

Проектная документация по Нижегородской АЭС, включая результаты общественных слушаний, была передана в “Ростехнадзор”, который выдал лицензию на размещение АЭС на карстово-опасной площадке. Однако в лицензии есть “обременение”, в соответствие с которым в течение 2011 года должны быть произведены дополнительные исследования на площадке, а строительные работы запрещены. Искать логику в том, что разрешение на размещение АЭС выдается без результатов полноценного изучения площадки, по всей видимости, бесполезно. Впрочем, свою квалификацию “Ростехнадзор” уже демонстрировал не раз – на Саяно Шушенской ГЭС, шахте “Распадская”. Многих людей можно было бы спасти при условии, что надзорный орган в России действительно занимается жестким надзором за промышленностью. А не исполняет приказы крупного бизнеса, за которым, как правило, стоят кремлевские чиновники.

Ранее представители атомной госкорпорации неоднократно заявляли, что пуск первого блока АЭС намечен на 2016 год, а второго – на 2019 год. Однако давление противников АЭС уже затормозило план “Росатома” как минимум на три года. 30 сентября представитель “НИАЭП” в Нижнем Новгороде впервые заявил о том, что проект затягивается – пуск первого блока планируется теперь только в 2019 году, а следующего – на два года позже.

Дополнительное чтение – о ситуации с карстовой опасностью в районе сооружения Нижегородской АЭС.

В Бологовском районе вблизи проектируемой трассы Москва

Когда речь заходит о карсте в Тверской обл. , то большинство специалистов не без оснований лишь скептически ухмыляются: ну какой тут карст? Микроскопический! Ну, известны небольшие провалы «Мшенские родники», известна в соседней Новгородчине речка Понеретка, ныряющая под землю и выныривающая из пещеры на берегу Мсты. Ну, можно встретить в лесах в тех же краях (Бологовский район) небольшие карстовые воронки, глубиной с два этажа и диаметром с автомобильную фуру. Ну и что?

Однако этой осенью группа краеведов из Удомли, Бологовского района и Твери посетила затерянный в лесах в Бологовском районе гигантский карстовый кратер, который, возможно, не известен науке, поскольку никаких мусорных следов современной цивилизации в нём не было обнаружено. Его размеры впечатляют: диаметр примерно с два футбольных поля, а глубина (видимая) – с два-три этажа дома. Весной этот кратер заполняется водой, а в жару постепенно осушается и в центре остаются лишь две заполненные водой воронки. Мощный ручей из соседнего болота впадает в него и исчезает в его пучине. По склонам кратера заметны следы свежих оползней – разрушительный процесс природы продолжает свою неутомимую работу.

Нашёл этот кратер местный краевед Ельцов Алексей Георгиевич, поэтому мы дружно назвали этот кратер именем его первооткрывателя – кратер Ельцова. Хотя, конечно же, местным людям он был известен и раньше, т.к. на его склоне обнаружен оплывший след землянки.

Невдалеке от этого кратера запроектировано проложить скоростную железнодорожную линию Москва – С.Петербург, поэтому, возможно, в ближайшие годы этот кратер будет испоганен строителями. Ну, подумаешь, кратер? Ведь власти готовы пожертвовать вообще главной природной достопримечательностью всей Тверской области – Мшенскими родниками (тоже, кстати, карстовым провалом, прославленным ещё Н.К.Рерихом)! Всего в 600 метрах от них пройдёт скоростная платная автотрасса Москва — СПб, и вечный гул от неё навсегда похоронит святость этого места…

Обе трассы строятся для богатых москвичей, для них Тверская область – как захваченная колония, в которой для колонизаторов важны лишь ресурсы, территория, а мнение аборигенов так же безразлично, как мнение бессловесных муравьёв. Восхищаться природными достопримечательностями они привыкли в поездках за границу, Россию же они презирают. Как иначе можно объяснить запланированное уничтожение природной и религиозной святыни аборигенов?

К сожалению, закон о защите религиозных чувств верующих здесь не сработает, не защитит аборигенов, и в тюремную клетку к экстравагантным глупым певичкам не посадят ни местного ставленника Великого хана, ни его слуг, для которых заработок на очередной великой стройке превыше чудес, дарованных неблагодарным людям самим Творцом…

И в памяти всплывает стихотворение ушедшего вышневолоцкого сельского поэта В.Н.Соловьёва:

Когда весь лес однажды будет спилен
И не придёт зайчонок детям в сны,
Последний раз «Эй, ухнем!» крикнет филин,
И рухнет он с искусственной сосны.

Тогда, я знаю, будут недороды,
Сухой песок посевы замостит.
Мы очень много взяли у природы
В надежде тщетной, что она простит.

Но с неба грянут бешеные грозы,
У редких птиц отбив охоту петь.
И на гнилых воротах леспромхоза
С большой тоски повесится медведь.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter

Фалдинский провал Тульские Бренды

7 октября 1981 года осенний вечер был тихим. Жители деревни Фалдино (близ поселка Скуратово) ложились спать, но в 23.00 раздался грохот, похожий на близкие раскаты грома, земля содрогнулась… Затем еще и еще раз. Никто не мог понять, что происходит.

Ночь прошла в напряжении, а ранним утром выяснилось, что в соседнем лесу образовалась овальная воронка диаметром около 70 и глубиной около 35 метров. На дне воронки виднелось 15-метровое темное отверстие, в которое провалился участок поверхности вместе с деревьями. Дна воронки видно не было, но прибывшие геологи определили общую глубину провала – 87 метров.

В течение периода активного формирования, с 7 по 16 октября, воронка поглотила около 250-300 тысяч кубометров земли вместе с росшими на ней огромными дубами (более 150 деревьев). В дальнейшем рост воронки продолжался, но уже не такими стремительными темпами. На её дне начала скапливаться вода, постепенно превратившая провал в озеро.

Всё дело в том, что в этих местах очень часто встречаются залежи известняка и гипса, который постепенно вымывается подземными водами, в результате чего образуются полости. Со временем в таких местах могут образовываться карсты и случаться провалы.

В Тульской области существует большое количество карстовых проявлений, связанных с обилием тектонических трещин и ослабленных зон.

Процесс растворения указанных пород начинается с образования в массиве мелких пор. Далее система трещин, что ведёт к появлению в массиве пустот. С течением лет размер этих пустот увеличивается до объемов пещер. И наступает момент, когда арка не выдерживает вышележащих пород и обрушивается, образуя карстовый провал.

В бортах Фалдинского провала были видны следующие породы:

четвертичный суглинок;

глины тульский горизонт;

пески нижнего карбона;

глины с пластами угля — бобриковский горизонт;

известняки упинского горизонта.

Последствия провала сказались в виде денудационного землетрясения до 3-х баллов по шкале Рихтера, которое ощущали жители посёлка Скуратово и Менделеевского посёлка.

Геологи установили, что образование этого провала связано с карстовым процессом в гипсовом слое, который залегает здесь на глубине около 100м. В последующие годы на прилегающей территории были проведены специальные исследования. По буровым скважинам на прилегающих участках были обнаружены практически полые интервалы, свидетельствующие о наличии карста.

Фалдинский провал – не единственное карстовое озеро в Тульской области и, в частности, в районе поселка Скуратово. Если посмотреть карту тех мест, то можно обнаружить достаточное количество небольших круглых озёр, многие из них результат аналогичных событий. Разница лишь в том, что Фалдинский провал образовался очень близко к населенным пунктам, и был значительно масштабнее своих собратьев. Его видно даже со спутниковых снимков. Чуть западнее — еще два почти идеально круглых водоема, и восточнее на 3 километра такие же озера. Причина образования у всех одна.

В апреле 2005-ого в Туле просел 9-этажный корпус КБП. Все из-за появившихся воронок диаметром 10 и 6 метров и глубиной около четырех метров. Здание пришлось демонтировать.

Главная проблема карста в том, что предсказать место потенциального провала — возможно, а вот когда произойдет обрушение – нет. Поэтому многие жители деревни Фалдино после ЧП не захотели здесь жить и переехали в более безопасные районы.

Департамент охраны окружающей среды Флориды

Воронка Часто задаваемые вопросы

*** Если есть риск причинения физического вреда, позвоните в местные правоохранительные органы ***

Департамент охраны окружающей среды Флориды не проверяет возможные провалы в грунте.

Ответы на многие часто задаваемые вопросы, касающиеся воронок, приведены в разделе часто задаваемых вопросов. Если у вас возникнут дополнительные вопросы, вы можете позвонить на горячую линию FGS Sinkhole по телефону 850 245-2118. ПРИМЕЧАНИЕ: Это телефон доверия:

Уточните информацию, представленную в ответах на часто задаваемые вопросы ниже.
Ответьте на любые дополнительные вопросы, связанные с воронкой.
Дать устные инструкции относительно ситуации провала в грунте.

По вопросам страхования обращайтесь в Отдел потребительских услуг Департамента финансовых услуг Флориды.

Чтобы получить информацию о ваших правах как арендатора или арендодателя, просмотрите брошюру для потребителей Флоридского адвокатского сословия.

Для оценки обратитесь к сертифицированному домашнему инспектору или специалисту фонда в вашем районе.

Представители СМИ: обращайтесь в пресс-службу DEP по телефону 850-245-2118.

Воронки — обычная черта ландшафта Флориды. Они являются лишь одним из многих видов карстовых форм рельефа, включающих пещеры, исчезающие ручьи, родники и подземные дренажные системы, которые встречаются во Флориде. Карст — это общий термин, обозначающий характерную местность, образовавшуюся в результате эрозионных процессов, связанных с химическим выветриванием и растворением известняка или доломита, двух наиболее распространенных карбонатных пород во Флориде.Растворение карбонатных пород начинается при воздействии на них кислой воды. Большая часть дождевой воды имеет слабокислый характер и обычно становится более кислой по мере прохождения через разлагающиеся растительные остатки.

Известняки Флориды пористы, что позволяет кислой воде просачиваться через их слои, растворяя известняк и унося его в раствор. Спустя эоны времени этот устойчивый процесс эрозии создал обширные подземные пустоты и дренажные системы в большей части карбонатных пород по всему штату.При обрушении вышележащих отложений в подземные полости образуются воронки. Когда грунтовые воды выходят из подземной дренажной системы, это источник, такой как Wakulla Springs, Silver Springs или Rainbow Springs. В руслах ручьев могут возникать воронки, иногда забирая весь поток, создавая исчезающий поток. Сухие пещеры — это части карстовых дренажных систем, которые находятся над уровнем грунтовых вод, например, Флоридские пещеры в Марианне.

Другие подземные явления могут вызвать ямы, углубления или проседание земной поверхности, что может имитировать активность воронок.К ним относятся подповерхностная экспансивная глина или органические слои, которые сжимаются по мере удаления воды; рухнувшие или сломанные канализационные и водосточные трубы; разбитые септики; неправильно утрамбованный грунт после земляных работ; и даже закопанный хлам, брёвна и прочий мусор. Часто депрессия не подтверждается лицензированным профессиональным геологом или инженером как настоящая воронка, и причина проседания не известна. Такие события называются инцидентами проседания.

Карст, воронки и деятельность человека

Карст, воронки и деятельность человека

Ученые, инженеры и другие специалисты создают геологические карты, чтобы определить наилучшие места для поселения, строительства, возделывания и использования земли людьми различными способами. Они также используют геологические карты для наблюдения за тем, как деятельность человека может со временем изменять саму землю.

Как показывает Геологическая карта карста в смежных Соединенных Штатах, большая часть Соединенных Штатов покрыта карстом — типом ландшафта, где вода растворяет такие породы, как известняк, гипс и доломит, с образованием таких объектов, как пещеры, исчезающие ручьи и т. Д. воронки. Около четверти людей во всем мире проживают на карстовых территориях или получают воду из карстовых водоносных горизонтов.

Водоносный горизонт — это подземный слой горных пород и других грунтовых материалов, который удерживает воду, как губка.Эти материалы проницаемы, что означает, что через них могут проходить жидкости или газы. Люди могут забирать грунтовые воды из водоносного горизонта, используя колодец. Затем они могут использовать эту воду для таких целей, как сельское хозяйство, промышленность или, если ее правильно обработать, пить.

Почему карстовые ландшафты часто содержат воронки, впадины на поверхности земли, вызванные обрушением грунтовых материалов внизу? Что означают воронки для людей, которые планируют строить, работать и жить в таких районах? В этом упражнении вы изучите геологические карты — и другие карты — чтобы рассмотреть взаимосвязь между карстом и деятельностью человека.

Материалы

Порядок учебной деятельности

Чтобы понять, как образуется воронка, сделайте модель. Проделайте отверстие примерно на ширину вашего большого пальца в нижней части поролонового стакана. Сделайте трубку диаметром примерно половину чашки, свернув лист бумаги и закрепив его скрепкой или лентой. Вырежьте круг размером с дно чашки из мочалки или губки. Заправьте этот кружок на дно чашки.
а. Поместите трубку в центр чашки, чтобы она касалась губки.б. Сформируйте столбик из сахара, наполнив трубку сахаром. Затем окружите его песком, всыпав песок в оставшуюся часть чашки. c. Медленно вытяните бумажную трубку из чашки и насыпьте сахар тонким слоем песка.
Отрежьте дно бутылки с газировкой так, чтобы она была примерно такой же высоты, как и чашка с пеной. Заполните посуду водой примерно на треть. Поместите чашку с пеной в емкость с водой. Наблюдайте, как вода — ваша «грунтовая вода» — просачивается в чашу, а сахар растворяется и просачивается наружу. Процесс можно ускорить, подняв чашку с тарелки, чтобы сладкая вода стекала со дна чашки.
Вы видите «воронку», образующуюся на поверхности песка над местом растворения сахара? Почему провал образуется только над залежью сахара? Какой тип камня может представлять сахар? Что означает вода в посуде?
Теперь посмотрите на карту Флориды, где большая часть пресной воды поступает из карстовых водоносных горизонтов. Обратите внимание на прямоугольник, выделенный синим цветом, который представляет плотность населения вдоль западного побережья штата.Очевидно, что многие люди поселились здесь, в регионах побережья Мексиканского залива, в городе Тампа и его окрестностях.
Затем рассмотрим геологическую карту Тампы. Широкие цветные полосы показывают распределение карстовых ландшафтов в зависимости от типа и толщины отложений, покрывающих растворимый известняк. Оранжевые точки обозначают воронки. Посмотрите внимательно на ключ карты. Где находится большинство воронок? Какой тип осадочного чехла связан с провалами обрушения чехла? (Чтобы узнать больше о воронках, см. Https: // water.usgs.gov/edu/sinkholes.html.)
Как вы думаете, почему так много людей поселились в Тампе и ее окрестностях? Чем полезны для людей подземные воды из карстового водоносного горизонта? Как может повлиять на водоносный горизонт высокий или низкий уровень осадков? Как на него может повлиять большая популяция, использующая подземные воды? О чем может свидетельствовать такое скопление воронок?
Теперь, когда вы исследовали Флориду, подумайте о своем родном городе или штате. Посетите сайт вашей государственной геологической службы или государственного геолога (http: // www.stategeologist.org/) и Национальную базу данных геологических карт (http://ngmdb.usgs.gov/). Найдите геологическую карту своего района. Какие закономерности вы замечаете? Где карст? Где вода? Где населенные пункты? Какие важные решения могут принять ваше сообщество в будущем?

Путеводитель по карстовым колодцам

Автор: Пещерный совет Вирджинии, 2017 г.

Определения

Воронка

Воронка — это естественная замкнутая впадина на поверхности земли, где сточные воды опускаются под поверхность. Воронки обычно встречаются в растворимых породах, таких как известняк и доломит. Эти породы классифицируются как карбонатные, поскольку обе содержат молекулы углерода.

Вода, которая поступает под землю через карстовую воронку, может проходить (и до некоторой степени фильтроваться) через горную выработку или наносу, или вода может течь прямо в подземное отверстие, достаточно большое, чтобы пропускать воду. Если это отверстие достаточно велико, чтобы человек мог пройти через него, это отверстие называется пещерой.

Открытая воронка в коровьем лабиринте в округе Фредерик, штат Вирджиния.

Существует два основных типа воронок:

Образованные и увеличенные слабой и естественно кислой поверхностной водой, которая по мере продвижения вниз через небольшие отверстия в коренных породах медленно расширяется и растворяет растворимые коренные породы, такие как известняк
Те, которые образуются в результате обрушения или оседания горных пород или отложений, перекрывающих ранее существовавшие подземные пустоты. Их иногда называют провалами в грунте «обрушение покрытия» или «обрушение кровли».

Внезапные обрушения могут также произойти из-за оседания старых свалок; разложение захороненного органического мусора; обрушение заглубленных резервуаров или быстрая эрозия водой из прорвавшихся труб, колодцев, водопропускных труб или других конструкций. Хотя эти явления обычно упоминаются в новостях как «воронки», они не связаны с настоящими воронками.

Первый тип представляет собой наиболее типичный тип карстовых воронок, встречающихся в ландшафтах, подстилаемых карбонатными породами; эти воронки обычны в Вирджинии.Второй тип может происходить в широком диапазоне условий, но внезапное естественное обрушение вышележащей почвы или скальной породы над подповерхностным пустотом исторически случается в Вирджинии редко.

Обычная воронка, где отложения
, перекрывающие коренную породу, обрушились
в подземную пустоту.
Дом обрушился в провал в графстве Кларк, штат Вирджиния, во время откачки недавно пробуренной скважины для подачи грунтовых вод.

Карст

Карст относится к региону, где определенный набор форм рельефа возникает из-за растворения коренных пород, и в этом отношении он мало чем отличается от терминов «пустыня», «болото», «степь» или «тундра».Этот термин получил широкое распространение в 19 веке и происходит от немецкого термина для региона Крас, который сегодня находится на границе между Италией и Словенией. Регион Крас представляет собой ландшафт, в котором преобладают формы рельефа, которые образовались в результате растворения коренных пород с течением времени, и эти формы рельефа включают в себя воронки, пещеры, неровные (а в некоторых местах обнаженные и остроконечные) поверхности коренных пород, тонущие ручьи в слепых долинах и большие источники. Термин «карст» впоследствии был применен к другим ландшафтам, в которых преобладали похожие по внешнему виду формы рельефа.Более поздние определения карстового ландшафта обычно ограничивают этот термин ландшафтом, в котором системы поверхностных и подземных вод возникают в пределах решительно увеличенных отверстий в коренных породах вдоль уже существующих отверстий в породе, таких как трещины, независимо от того, были ли воронки или другие исторически связанные особенности поверхности. с карстовыми ландшафтами. Следовательно, если и поверхностные, и грунтовые воды перетекают в растворимую коренную породу, такую как известняк, и проходят через нее, предполагается, что карст присутствует.

Карстовые водоносные горизонты

Водоносный горизонт — это подземный слой или зона пористой и проницаемой породы или пористого и проницаемого рыхлого осадка (например, песка или гравия), в отверстиях которого есть грунтовые воды. Вода в карстовых регионах обычно перемещается из карстовых воронок, где она направляется с поверхности на подземные пути, в подземные ходы и обратно в поверхностные воды у выхода из источника. Водоносные горизонты в карстовых регионах могут содержать огромное количество воды из-за очень большого размера отверстий, которые обычно присутствуют в известняке (например,грамм. ходы пещер, полностью залитые водой).

Основные различия между карстовыми и некарстовыми системами подземных водоносных горизонтов:

Поток подземных вод в карстовых водоносных горизонтах неоднороден и в основном движется по каналам, образованным и расширенным в результате растворения коренных пород, вдоль уже существующих отверстий в известняке. Таким образом, поток подземных вод в карстовых условиях не так предсказуем, как поток подземных вод в рыхлых и более зернистых материалах, таких как песок и гравий.
Увеличенные каналы медленно изменяются с течением геологического времени, поскольку химический раствор продолжает действовать на стенки отверстий в коренных породах, что, в свою очередь, изменяет характеристики водоносного горизонта по объему и связности.
Подземные воды могут (и обычно это делают) быстро течь через каналы для раствора и подземные водоводы, причем скорость потока в этих каналах и водоводах иногда приближается к скорости потока, наблюдаемой в ручьях и реках на поверхности. Этот быстрый поток означает, что грунтовые воды в карстовых водоносных горизонтах часто несут с собой загрязняющие вещества и отложения, и что вероятность естественной фильтрации или очистки воды, как это обычно происходит с грунтовыми водами в гранулированных водоносных горизонтах, мала или отсутствует вообще (например. g., вода, движущаяся через толстую почву, толстый песок или ил). Следовательно, риск переноса загрязнителей в грунтовых водах обычно выше в карстовой местности по сравнению с некарстовой местностью.
Некоторые водные и наземные организмы адаптировались к пещерам и значительно увеличенным каналам, которые характеризуют карстовые системы, и ограничение этих организмов этими системами создало высокую степень специфической адаптации к этим средам; зависимость таких организмов от этой специализированной среды в сочетании с их (как правило) низкой численностью населения и их склонностью к узкоспециализированной адаптации к подземному миру создает ситуацию, в которой они часто очень восприимчивы к воздействиям в результате деградации окружающей среды.

Часто задаваемые вопросы по карнизу

В то время как провалы в грунте являются обычным явлением во многих частях Вирджинии, открытое обсуждение и информация о воронках нечасто встречается. Поэтому вопросы о провалах не редкость. Ниже приведены ответы на некоторые часто задаваемые вопросы о воронках.

Где в Вирджинии встречается карст?

Треть территории Соединенных Штатов к востоку от реки Миссисипи — это карстовая местность.Что касается Вирджинии, по оценкам, 18 процентов территории страны покрыто карстом. Как объяснялось выше, карстовые области располагаются везде, где встречается растворимая коренная порода. В Вирджинии преобладающим карстовым регионом является Физико-географическая провинция Долина и Ридж, которая включает большую часть округов, которые находятся в западных частях штата. На следующих картах приведены приблизительные данные о главном карстовом регионе Вирджинии и распределении воронок. (нажмите, чтобы увеличить)

Что мне делать, если на моем участке есть воронка?

Если на вашем участке образовалась воронка или если вы подозреваете, что существует возможность просадки или обрушения грунта, влияющего на вашу собственность, вам следует обратиться в авторитетную геотехническую консалтинговую фирму, которая знакома с работой в карстовых условиях, чтобы они могли предоставить вам с оценкой вашей ситуации. Ни государство, ни федеральное правительство не в состоянии оценить потенциальную опасность для частной собственности из-за обрушения земли.

Почему воронки вызывают беспокойство?

С точки зрения землевладельца или жителя Вирджинии, есть шесть основных областей, которые могут вызывать беспокойство:

Правовые вопросы — Существует множество федеральных законов и законов штата, а также местных постановлений, применимых к карстовым воронкам; несоблюдение некоторых из них влечет за собой серьезные последствия.Например, есть штрафы за несоблюдение правил ливневой канализации, а также за незаконную эксплуатацию подземных нагнетательных скважин (упомянутых выше). Природа карстовых систем может усложнить эти вопросы, поэтому землевладельцу в карстовой среде может быть полезно ознакомиться с воронками.
Загрязнение грунтовых вод — Многие воронки обеспечивают быстрый путь от поверхности к грунтовым водам, поэтому они могут быть обычным источником загрязнения грунтовых вод, которое может повлиять на ваше водоснабжение или водоснабжение целых сообществ; Это основная причина того, что использование карстовых воронок как удобного места для сброса мусора всех типов вызывает серьезную озабоченность на всех карстовых территориях.
Управление ливневыми водами — По тем же причинам, что и в разделе о загрязнении подземных вод выше, существуют законы и правила, относящиеся к управлению ливневыми водами и воронкам
Структурное повреждение — пустоты часто присутствуют под воронками, и если близлежащие здания или сооружения не спроектированы и построены должным образом, структурное повреждение может произойти, если крыша над пустотой рухнет или если инженеры не учли должным образом слабые места, которые могут быть Создайте.
Безопасность человека — Опасность, которую может вызвать быстро разрушающийся провал в грунте, вероятно, очевидна, но могут быть дополнительные опасности, которые следует учитывать, например, некоторые воронки имеют фактические отверстия на дне, где вода попадает под поверхность, а некоторые из них эти отверстия могут быть достаточно большими, чтобы в них могли войти маленькие дети или домашние животные.
Биологические и экологические аспекты — Люди — не единственные организмы, которые используют и полагаются на подземные воды, и под воронкой могут быть пещеры или карстовые ресурсы со специализированной средой обитания, которые могут поддерживать широкий спектр разнообразных и специально адаптированных видов; некоторые из этих видов охраняются законом.

Если существуют законы и постановления, касающиеся провалов, кто ими управляет?

Как объяснялось в предыдущем разделе, существует несколько потенциальных проблем с провалом; Таким образом, существует несколько агентств, регулирующих провалы в грунте, и есть несколько потенциальных областей знаний, необходимых для решения проблем, связанных с провалами.Хотя это не полный список агентств, обладающих некоторой юридической юрисдикцией в отношении вопросов, связанных с провалами, или связанных организаций, некоторые из основных из них и список их обязанностей и ответственности в виде маркированного списка следующие:

Департамент охраны природы и отдыха штата Вирджиния

Программа по пещерам и карстам
Редкие виды и места обитания

Пещерная доска Вирджинии

Техническая информация и рекомендации по пещерам и карстам (неправовые и ненормативные)

Департамент горнодобывающей промышленности, полезных ископаемых и энергетики штата Вирджиния

Департамент качества окружающей среды штата Вирджиния

Качество воды и разрешения
Управление ливневыми водами и выдача разрешений
Подземные резервуары для хранения

Местное правительство округа, города или города

Контроль за эрозией и отложениями и выдача разрешений
Разрешения на возведение грунта
Управление ливневыми водами и выдача разрешений
Особые разрешения и требования на зонирование
Разрешения на строительство и проверки
Управление почвой

Департамент транспорта штата Вирджиния

Проблемы управления дорогами, транспортом и придорожными ливневыми стоками

Департамент по чрезвычайным ситуациям штата Вирджиния

Готовность к чрезвычайным ситуациям, реагирование и смягчение последствий

U. S. Агентство по охране окружающей среды (EPA)

Разрешения и информация о подземных нагнетательных скважинах
Сброс ливневых вод в карстовые воронки (нагнетательные скважины 5 класса)

Федеральное агентство по чрезвычайным ситуациям (FEMA)

Помощь населению, пострадавшему от проседания из-за провалов в грунте

Федеральная комиссия по регулированию энергетики (FERC)

отвечает за маршрутизацию и одобрение проектов межгосударственной передачи энергии, осуществляющих выдающийся домен

Различные местные или региональные коммунальные предприятия

Отключение систем безопасности или информация о местонахождении

Частные экологические консультанты

Проверки структурной целостности, консультации и восстановление

Q.В нашем регионе внезапно образуются воронки, не так ли? Мы читаем о перекрытиях дорог и обрывах фундаментов зданий. Как такое могло случиться?

A. Это, конечно, происходит, но обычно эти явления не происходят из-за обрушения породы. Чаще такое обрушение происходит, когда почва и отложения, которые заполняют ранее существовавшую сеть расширенных раствором пустот и каналов в коренных породах, начинают двигаться вниз. Это движение вниз, которое может быть быстрым, может быть связано с естественными причинами, такими как периоды засухи, которые понижают уровень грунтовых вод, создавая заполненную воздухом пустоту под почвенной пробкой в вертикальной камере.В этой ситуации вода, которая поддерживала почву, ушла, что позволило почве погрузиться в пустое пространство внизу, в результате чего на поверхности образовалась воронка. Такое обрушение может также произойти, когда вода, которая раньше просачивалась диспергированным образом, теперь направляется и отводится более концентрированным образом, например, в водопропускной трубе или канаве. По мере создания новых воронок они обеспечивают эффективный канал для транспортировки отложений и другого мусора, которые попадают в воронку с окружающей неустойчивой поверхности земли, и для уноса этого материала водой, протекающей через карстовый канал. Вот как катастрофическая воронка может быстро расти и поглощать объекты на поверхности (например, здания, автомобили, деревья) и в конечном итоге разрушаться. Хотя такие катастрофические провалы в грунте могут быть результатом естественных процессов, чаще всего они связаны с конкретной деятельностью или деятельностью человека. Например, перекачка грунтовых вод из неглубоких колодцев или обезвоживание в карьере, или направление и отвод ливневых вод в узкий и более концентрированный дренажный канал, каждый может привести к эрозии подстилающей почвы и рыхлых рыхлых отложений и, в конечном итоге, — и, возможно, катастрофическое — движение прочь и вниз от поверхности.Эта последовательность событий может сделать поверхность структурно нестабильной и, следовательно, уязвимой для последующего создания и развития дополнительных воронок. Такая простая вещь, как неправильное направление воды из водостоков и желобов в сторону от фундамента конструкции, может в конечном итоге вызвать образование воронки вдоль нижнего колонтитула или даже под плитой дома, если местные геологические условия способствуют такому явлению.

В. Может ли почва, которая попадает в воронки или пещеры в процессе земляных работ на строительных площадках, отрицательно влиять на карстовую среду?

А.Да, оно может. Наиболее уязвимыми карстовыми элементами являются входы в пещеры и воронки с «открытой горловиной» (т. Е. Воронки, которые имеют видимое отверстие в скальной породе, ведущее в недра). Почва, неконтролируемые ливневые воды и загрязняющие вещества, абсорбированные частицами почвы, могут попадать в эти отверстия, откуда они затем могут попадать прямо в подповерхностный слой без какой-либо естественной фильтрации. Если существует возможность неконтролируемого стока, которого нельзя избежать, во время строительства необходимо принять строгие меры по борьбе с отложениями и эрозией, и их необходимо продолжать после строительства до тех пор, пока окружающая почва не стабилизируется.Следует приложить все усилия, чтобы направить сток почвы и строительной площадки от любой воронки, но особенно из воронки, имеющей видимое отверстие на дне.

В. Как можно предсказать, где может произойти обрушение наносов в пустоты в коренных породах?

A. Невозможно точно предсказать, где может образоваться провал. Тем не менее, закономерности или тенденции, которые могут присутствовать в существующих воронках, потенциально могут дать нам ключ к пониманию того, где геологические особенности, такие как пересекающиеся стыки и трещины, или разломы, или складки в коренных породах, коллективно или по отдельности управляли развитием воронок и приводили к воронки, которые развиваются и формируются в определенной области с большей частотой и плотностью с течением времени.Например, карстовые воронки, выровненные по прямой линии, вероятно, указывают на то, что в коренных породах непосредственно под поверхностью присутствует крупная трещина, увеличенная в результате решения, или другое отверстие, и что это отверстие вызвало преимущественное развитие карстовых воронок по очевидной линейной тенденции. Кроме того, потенциальные причинные факторы, такие как затопленная вода или большие объемы воды, направляемой в карстовые условия, будут вызывать особую озабоченность, и, как таковые, они будут отмечены и тщательно изучены знающими профессионалами, выполняющими оценку карста. Вот почему так важны предварительные опросы. Кроме того, все опытные карстовые геологи, почвоведы и инженеры-геотехники знают, что определенные горные породы имеют тенденцию образовывать сплоченные, богатые глиной слои почвы, которые склонны к развитию так называемого «покрытого карста», где эти почвы имеют тенденцию переходить мосты. нижележащие пустоты и впадины в недрах и коренных породах. Известные участки с таким типом связной почвы должны быть очень тщательно изучены во время застройки, особенно после процесса очистки от растительности, который разрушает спутанную корневую массу, удерживающую вместе поверхность почвы.

В. Где я могу узнать больше о карсте?

A. Есть много отличных ссылок на карстовые и карстовые местности. Ниже приведены несколько примеров:

Ссылки, связанные с карстом, относительно воронок и «жизни в карсте»

Справочное руководство для землевладельцев в районах известняка (Спелеологическая служба Вирджинии), http://www. virginiacaves.org/lok/page1.htm
План Содружества Вирджинии по уменьшению опасности (Раздел 3.14 посвящена топографии карста), http://www.vaemergency.gov/em-community/recovery/haz-mit-plans
Руководство Федерального агентства по чрезвычайным ситуациям (FEMA), https://www.fema.gov/media-library/assets/documents/108146
Living on Karst (Пещерный заповедник Вирджинии), http://www.caveconservancyofvirginia.org/livingonkarst/livingonkarst.htm
Жизнь с карстом (Американский институт геонаук), http://www.americangeosciences.org/sites/default/files/karst.pdf
Воронки — Школа водных наук Геологической службы США, http://water.usgs.gov/edu/sinkholes.html
Воронки — Отделение геологии и минеральных ресурсов Вирджинии, http //: www.dmme.virginia.gov/DGMR/pdf/sinkholes.pdf
Воронки и карстовый рельеф, http://www.dmme.virginia.gov
Sinkhole Formation Assoc. с установкой газопровода высокого давления, Западно-центральная Флорида,
http://scholarcommons. usf.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=1116&context=sinkhole_2013
Подземный контроль закачки, EPA, регион 3: руководитель группы класса V и технический представитель Марк Нельсон, Нельсон[email protected]; 304-234-0286

Общие сведения о карсте

Cave Conservancy of the Virginias, http://www.caveconservancyofvirginia.org
Карстовый институт воды, http://karstwaters.org
Национальное спелеологическое общество, http://caves.org
Пещерный совет Вирджинии, www.dcr.virginia.gov/natural-heritage/cavehome.shtml
Программа по карсту природного наследия Вирджинии, www.dcr.virginia.gov/natural_heritage/karsthome.shtml
Спелеологическая служба штата Вирджиния, http://virginiacaves.org
Департамент горнодобывающей промышленности, полезных ископаемых и энергетики штата Вирджиния, https://www.dmme.virginia.gov/
Геологическая служба США, https://www.usgs.gov/science/science-explorer?lq=karst

Особые соображения относительно воронок

Уникальные характеристики воронок могут создать дополнительные сложности, если этот человек не имеет общего понимания того, как воронки могут влиять на окружающую их среду. Три таких примера включают ливневые стоки, подземные нагнетательные скважины и соображения здравоохранения.

Ливневые воды

Ливневые стоки являются значительным источником загрязнения поверхностных вод Вирджинии. В результате Содружество Наций и федеральное правительство приняли несколько законов и постановлений, чтобы уменьшить распространение загрязнения воды. Поскольку воронки и карстовые системы могут быстро переносить воду и любые переносимые водой загрязнители, уникальные аспекты управления ливневыми водами в карстовых ландшафтах имеют отношение к обсуждению воронок в Вирджинии.

В естественной гидрологической системе вода, падающая на поверхность земли, либо медленно просачивается в землю, либо течет по суше в ручьи, озера и реки. Строительная деятельность человека может обычно прерывать этот естественный поток поверхностных вод, особенно когда городское или пригородное развитие привело к появлению участков, где тротуаров больше, чем почвы, или привело к строительству зданий, которые препятствуют естественному проникновению в наши водоносные горизонты. Чтобы управлять этой водой в застроенной среде, может быть построен ряд дренажных труб, канав, водопропускных труб, каналов и других сооружений для перемещения и направления поверхностных вод в пределах застроенной территории.Эта вода называется ливневой водой, а программы управления этой водой называются «управление ливневыми водами». Ливневые воды обычно переносят загрязнители; поэтому большинство систем очистки ливневых сточных вод содержат множество устройств для очистки и снижения уровня загрязнителей. Эти очистные сооружения также являются частью системы ливневой канализации. Кроме того, в ливневую сточную воду не входят отходы жизнедеятельности человека, поскольку такие отходы строго регулируются и предназначены для отправки на очистные сооружения. Предполагается, что канализационная и ливневая системы будут полностью разделены.

Подземная нагнетательная скважина

Как и в случае с ливневыми водами, существует несколько законов и постановлений федерального уровня и штата, регулирующих закачку поверхностных флюидов в скважины или другие способы попадания в систему подземных вод. Это важное напоминание о том, что воронки — это соединение или портал между поверхностью земли и грунтовыми водами. Поэтому в некоторых ситуациях человек сознательно или неосознанно отводит поверхностные воды или сбрасывает жидкости в карстовую воронку, что по закону может считаться «подземной нагнетательной скважиной» и подлежит определенным разрешениям и правилам.Именно по этим причинам обзор подземных нагнетательных скважин актуален для жителей Вирджинии, которые живут или работают возле воронок.

Закачка флюидов под землей регулируется программой EPA по контролю за подземной закачкой (UIC). Фактическое место нагнетания называется подземной нагнетательной скважиной. Существует шесть классификаций нагнетательных скважин, начиная от промышленных отходов, нефти и газа, опасных отходов и неопасных отходов. Наиболее типичной нагнетательной скважиной для жителей Вирджинии является скважина класса V, в которую входят неопасные жидкости.Примеры жидкостей, охватываемых скважинами класса V, включают ливневую воду, поля выщелачивания септических систем и сельскохозяйственные дренажные колодцы. Конечные полномочия по управлению программами UIC проистекают из федерального Закона о чистой воде и находятся в ведении Агентства по охране окружающей среды США (EPA). EPA делегировало некоторым штатам полномочия по управлению их собственной программой UIC, но в Вирджинии большинство элементов программы UIC и выдача разрешений обрабатываются EPA в их офисе в Регионе 3, расположенном в Уилинге, Западная Вирджиния.

Скважины

класса V (пять) используются для закачки неопасных флюидов под землю. Большинство колодцев класса V используются для сброса отходов в подземные источники питьевой воды или над ними. Это удаление может представлять угрозу для качества грунтовых вод, если не управляется должным образом.

Различные типы скважин класса V представляют различные угрозы. Большинство скважин класса V представляют собой неглубокие системы захоронения, которые зависят от силы тяжести для слива жидкости непосредственно в землю. К категории V относятся более 20 подтипов скважин.

По оценкам агентства

EPA, по всей стране в эксплуатации находится более 650 000 скважин класса V. Большинство этих скважин Класса V представляют собой простые системы захоронения на мелководье. Примеры включают:

Колодцы ливневой канализации
Поля выщелачивания септической системы
Сельскохозяйственные дренажные колодцы

Соображения относительно здоровья

Для многих поколений было обычной практикой выбрасывать мусор, отходы, отработанное моторное масло и другие брошенные материалы в карстовую воронку.Есть много причин, по которым этого больше не должно происходить; пожалуй, самое главное, что это угрожает здоровью и безопасности всех местных жителей.

Мусор сброшен в неглубокую воронку в округе Кларк, штат Вирджиния. Поскольку воронки представляют собой прямой путь от поверхности к местному или региональному водоносному горизонту подземных вод, любой материал, сброшенный в воронку, скорее всего, попадет в питьевую воду местных жителей. Сколько людей подумают о том, чтобы слить отработанное масло в колодец с питьевой водой? Однако сброс мусора в карстовую яму — это часто одно и то же.

Вывоз мусора на надлежащие свалки — одно из наименее затратных средств обеспечения здоровья и безопасности людей, живущих в карстовой среде.

Узнайте больше о жизни с воронками.

Важно понимать, что в целом карстовые воронки — это природные объекты, которые играют жизненно важную роль в экосистеме и естественном движении воды. Следовательно, карстовые воронки не следует модифицировать, манипулировать ими, закупоривать, заполнять или изменять без участия профессионалов, обученных и имеющих опыт работы с воронками в Вирджинии.

карстовых воронок в Западном Мэриленде

* Содержимое этой веб-страницы взято непосредственно из «Руководство пользователя по карстам и карстам в Западном Мэриленде» Топпер Шервуд, опубликованное Советом по сохранению и развитию ресурсов Западного Мэриленда, 2004 г. — Для получения дополнительной общей информации обратитесь к этой публикации на воронках.

ЧТО ТАКОЕ ТОПОГРАФИЯ КАРСТА?

«Карст» описывает местность, которая характеризуется провалами, пещерами, подземными потоками и другими особенностями, которые образуются в результате медленного растворения оксидов кальция и магния в известняке, доломите или мраморной породе. Карстовые пейзажи часто очень живописны. Примеры включают равнины и пещеры воронок в центральном Кентукки, большие кристально чистые источники Флориды и сложные красиво оформленные пещеры Нью-Мексико. Карстовые местности — это районы с обильными запасами воды, известняковыми карьерами и полезными ископаемыми. В Соединенных Штатах 20 процентов поверхности суши являются карстовыми, а 40 процентов подземных вод, используемых для питья, поступают из карстовых водоносных горизонтов.

Однако люди, которые поселяются в карстовых районах, могут столкнуться с сопутствующими проблемами.Карстовые регионы могут быть подвержены непредсказуемым или легко загрязняемым запасам грунтовых вод или необычному дренажу поверхностных вод. Карстовые ландшафты также являются одними из наиболее подверженных влиянию окружающей среды, в том числе оседанию грунта. После штормов, засух и изменений в землепользовании, внезапные осадки, известные как воронки, могут нанести ущерб зданиям, дорогам, автостоянкам и сельскохозяйственным угодьям.

В ненаселенных и неосвоенных районах карстовая воронка может представлять небольшую опасность или не представлять ее вовсе. Однако в густонаселенных и развитых регионах карстовые воронки чаще вызывают проблемы.Они представляют нам два вида опасности: 1) физическая опасность падения в них, а также опасность для конструкций — зданий, дорог, взлетно-посадочных полос аэропортов и т.д .; и 2) угроза качеству грунтовых и поверхностных вод из-за возможности прямого попадания загрязняющих веществ. Люди, живущие и работающие в карстовых регионах, должны особенно внимательно относиться к вопросам землепользования и защиты качества воды.

Ставки высоки для сообществ, столкнувшихся с физической опасностью провалов грунта.Недавние обрушения произошли вдоль межштатной автомагистрали 70 в округе Фредерик, и одна воронка, внезапно открывшаяся на шоссе штата в округе Кэрролл в 1994 году, привела к автомобильной аварии со смертельным исходом. Воронки, образовавшиеся на полях, привели к травмам скота и повреждению сельскохозяйственного оборудования. Угроза качеству воды хорошо задокументирована и может стать серьезной и быстрой угрозой. Поток воды или поверхностный сток, попадающий в провал или пещеру, может обходить естественную фильтрацию через почву и отложения. Подземные воды могут довольно быстро проходить через эти подземные сети — до тысячи футов в день, неся поверхностные загрязнители к колодцам и источникам.

МИФЫ И ФАКТЫ О КАРСТЕ И ВАННАХ

МИФ: Опускание вещей в воронку никого не побеспокоит. «С глаз долой, из сердца вон.»
ФАКТ: В отличие от подхода «с глаз долой, с ума», мы должны рассматривать воронки с точки зрения «обратного» закона тяготения Карста: «Что идет вниз, то в конце концов возвращается».

МИФ: Закройте карстовую воронку, скажем, землей, камнями или асфальтом, и она исчезнет.
ФАКТ: Прикрытие или «закупорка» карстовой воронки, не обращая внимания на последующее движение воды, может дать ложное ощущение безопасности.

МИФ: Если вы оставите карстовую воронку в покое, в конечном итоге она сама о себе позаботится.
ФАКТ: Воронки — это естественное явление, но мы не всегда можем игнорировать их, особенно в густонаселенных районах. Нет ничего простого. Мы должны исследовать воронки и в каждом конкретном случае определять, что следует делать.

МИФ: Все воронки подразумевают естественные пустоты или пещеры.
ФАКТ: На самом деле, каждое углубление в земле — или даже яма — не обязательно является провалом. Такая дыра могла быть вызвана земляными работами под коммунальные услуги, старой свалкой мусора или заброшенным колодцем. Это может быть «псевдо-провал». Как эксперты оценивают такие «искусственные раковины»? Для начала они изучают: 1) форму; 2) местонахождение; и 3) история землепользования. Они также обращаются к геологическим картам или картам почв, чтобы узнать, существуют ли в этом районе известняки, доломиты или мрамор.(См. Карты и отчеты MGS для получения дополнительной информации). Рассмотрите форму впадины или ямы. Он открыт или закрыт? Круглый или прямоугольный? Настоящие воронки часто начинаются как впадины и открываются как воронкообразные ямы, в зависимости от местности. Закрытая прямоугольная впадина может указывать на обрушившуюся траншею или закопанный объект, например, на кучу старых кустов или отстойную свалку. А как насчет местоположения? Что вы знаете об истории сайта? Предлагает ли он мусорную яму, заброшенный колодец или цистерну, затопленный резервуар или траншею для инженерных коммуникаций? В некоторых западных графствах рельеф формируется обрушившимися шахтными туннелями.Подобные вопросы часто возникают при исследовании углублений в грунте и очевидных провалов.

МЭРИЛЕНДСКИЙ КАРСТ И ВАННЫ

Где находятся карстовые районы Мэриленда?

Наиболее пострадавшие округа — Вашингтон, Кэрролл, Фредерик и Балтимор, с менее обширными территориями в округе Аллегани. (См. Рис. 1. ниже). Хотя мы не можем знать все детали того, что находится под землей под каждым участком собственности, геологическое картирование, проведенное Геологической службой Мэриленда (MGS), дало прекрасное представление о недрах Мэриленда.См. Карты и отчеты MGS для получения дополнительной информации.

РИСУНОК 1. Карта, показывающая распределение карбонатных пород в Мэриленде. Наиболее часто с провалами обрушения связаны долина Хагерстаун (HV), долина Фредерик (FV) и долина Уэйкфилд (WV). В меньшей степени провалы обрушения обнаружены в долине Грин-Спринг (gs), долине Уортингтон (wo) и Лонг-Грин-Вэлли (lg).

Исследования почвы, проведенные Национальным кооперативным исследованием почв, также дают ключ к пониманию потенциальных областей развития провалов.На картах почв обозначены районы, где почвы образуются из известняка и других материалов или перекрывают их, что может привести к образованию воронок. Чтобы получить доступ к картам исследования почвы и интерпретирующей информации, посетите https://www.nrcs.usda.gov/wps/portal/nrcs/surveylist/soils/survey/state/?stateId=MD и перейдите в конкретный округ. [Текущее исследование почвы округа Фредерик (2002) содержит таблицу интерпретации почвы, в которой указывается относительный потенциал образования воронок по сериям почв.]

По оценкам

сотрудников MGS, в одном только округе Фредерик имеется уязвимая карстовая топография, охватывающая около 35 квадратных миль.В округе Вашингтон площадь карста в два или три раза больше. Геологическая служба определила более 1000 «карстовых структур», включая 125 воронок, в относительно небольшой части округа Фредерик. Исходя из этого, мы знаем, что сотни воронок могут существовать в каждом из трех наиболее пострадавших округов: Вашингтоне, Фредерике и Кэрролле.

Карст, землепользование и качество воды

РИСУНОК 2. Образование воронки.

Все виды использования земли влияют на грунтовые воды района. Тем не менее, те из нас, кто живет и работает в карстовой стране — домовладельцы, профессионалы в сфере недвижимости, государственные планировщики, фермеры или подрядчики — должны особенно знать о склонности местности к образованию воронок и ее последствиях для наших водных ресурсов. Большинство карстовых областей подстилаются известняком, который может состоять из отверстий различной степени. Иногда большие, иногда маленькие, большинство из них способны пропускать воду и почву. Воронки возникают, когда «мост» из рыхлых камней и почвы проваливается в трещину или отверстие в скале, отправляя поверхностный материал и воду в подземные полости (см. Рисунок 2).Такое обрушение карстовой воронки происходит естественным образом; они также могут быть вызваны деятельностью человека. Примерами могут служить залив воды, извлечение грунтовых вод для водоснабжения или разработка карьеров, взрывные работы, сортировка или нарушение почвы.

Некоторые общие признаки, которые могут предупреждать о возможном обрушении провала, включают:

Круглые и линейные трещины в почве, асфальте и бетонном покрытии или полах;
Ямки в почве или тротуаре, которые обычно приводят к скоплению воды;
Падение, провисание или наклон деревьев, дорог, рельсов, заборов, труб, столбов, вывески или других конструкций;
Движение вниз вертикальных конструкций малого диаметра, таких как столбы или столбы;
Трещины в фундаменте и стенах, часто сопровождающиеся заклиниванием дверей или окон;
Небольшие отверстия конической формы, появляющиеся на поверхности земли в течение относительно короткого промежутка времени;
Внезапное замутнение воды в колодце, дающем чистую воду; или
Внезапный слив воды из пруда или ручья.

Открытый карстовый колодец — размером с дом или маленький, как кофейная кружка, может напрямую и немедленно переносить неочищенную поверхностную воду в местные водоносные горизонты, влияющие на любое количество родников и колодцев. Воронки могут угрожать качеству воды, например, когда они возникают вблизи подземных водопроводных и канализационных систем. Карстовые водные ресурсы и колодцы были повреждены из-за трещин в канализационных трубопроводах и дренажных полях, расположенных там, где можно обойти естественную фильтрацию почвы. Были случайные или непреднамеренные выбросы с заправочных станций, очистных сооружений и других объектов с подземными резервуарами для хранения и связанными с ними трубопроводами, в результате чего материалы просачивались в карстовые недра и быстро перемещались через них, загрязняя местные источники воды.В худшем случае карстовые воронки использовались как свалки для старой техники, шин, автомобильных аккумуляторов, бытового мусора, агрохимических контейнеров и мертвых животных.

Сток, разливы или пестициды и удобрения с газонов и ферм могут вымываться через множество пространств в скале, не фильтруясь почвой, попадать в систему грунтовых вод и попадать в источники воды. Тысячи жителей нашего региона получают воду из домашних колодцев; и ежегодно здесь устанавливаются сотни новых колодцев и септических систем.Проблемы уже возникли. Жители округа Фредерик вспоминают, как всю систему водоснабжения в одном маленьком городке пришлось закрыть на девять месяцев после того, как из-за поломки канализации загрязненная вода попала прямо в карстовый водоносный горизонт, снабжавший городскую систему водоснабжения.

Источники питьевой воды «были загрязнены почти сразу после обнаружения утечки», — заметил один специалист по охране почв.

Поверхностный сток, несущий загрязнители, также может представлять опасность для подземной биологической жизни.Пещерные организмы процветают в подземных трещинах и щелях, в относительно сухой среде и под водой. Понимание этих организмов и их среды обитания требует, чтобы мы больше узнали о карстах и предотвратили поверхностное загрязнение там, где это возможно.

ПРОБЛЕМА: СТОК

Под стоком понимается вода из дождя или талого снега, которая не проникает в почву, а стекает по поверхности земли в качестве дренажа. Это вода, которая течет, например, с улиц и парковок.Такая вода может быть направлена в построенные пруды или другие сооружения для управления ливневыми стоками или, неочищенная, через ливневые стоки в реки и ручьи.

В сток может попадать моторное масло, антифриз, соль, песок, мусор, отходы домашних животных, удобрения, садовый и садовый мусор, а также бытовые химикаты, которые были сброшены на землю. В одном исследовании, проведенном Агентством по охране окружающей среды (EPA), некоторые из наиболее токсичных проб стоков были собраны с крыш жилых домов, они содержали такие загрязнители, как птичий помет, химические вещества для кровельных материалов и тяжелые металлы, выщелоченные из водостоков.В карстовых областях карстовые воронки очень похожи на ливневые стоки, унося сток в трещины и пещеры, в конечном итоге попадая в реки, ручьи, озера — или в колодцы, родники и другие местные источники питьевой воды.

Исследования показывают, что развитие карстовых воронок можно уменьшить, рассеивая сток воды, позволяя ему проникать в почву на большой площади, а не концентрировать его в канавах и канавах. Застройщики заботятся об особых потребностях карстовых территорий, например, проектируя и сооружая подъездные пути и автостоянки, которые рассеивают, а не концентрируют сток дождевой воды.Это позволяет воде, которая в противном случае направлялась бы в дренажные канавы и водопропускные трубы, рассеиваться по периметру мощеной территории.

Некоторые должностные лица графств в карстовых районах Мэриленда приняли во внимание особые методы и технические требования по управлению водными ресурсами, чувствительным к карсту. Такая политика была принята местными органами власти в других штатах. Окружные и местные органы власти в других штатах законодательно закрепили особые методы управления водными ресурсами для промышленных или коммерческих объектов, расположенных в карстовых областях.

Что вы можете сделать:

Никогда не бросайте ничего на парковку, в ливневую канализацию или в карстовую яму.
Отводить сток воды из воронок.
Утилизируйте моторное масло на местной заправке или в центре переработки.
Используйте удобрения с умом. Проведите тестирование почвы, чтобы определить необходимое количество.
Сведите к минимуму использование пестицидов. Используйте наименее токсичные альтернативы.
Поддерживайте растительность на крутых склонах, чтобы удерживать почву на месте.
Компостный двор и садовый мусор.
Не переполнять радиаторы автомобиля и устранять утечки.
Сдвиньте вниз водосточные желоба, чтобы вода стекала на травянистые участки, подальше от фундамента и септической системы. Это позволяет стокам проникать в почву, где вредные загрязнители разрушаются почвенными организмами.
Воронки, в которые поступает сток, должны быть устранены как можно скорее.
Найдите и используйте передовые методы управления рассеянными ливневыми водами в карстовых областях.

Для доп. Информации:

Воронка — обзор | Темы ScienceDirect

1 Введение

Воронка является наиболее диагностическим признаком карстовых ландшафтов (Jennings, 1985; White, 1988; Beck, 2005; Ford and Williams, 2007). характер: это, например, случай в чудесном месте Скочянске Яме, включенном в Список всемирного наследия ЮНЕСКО с 1986 года (рис.1). Обычно в учебниках геологии определяется как круговая депрессия в карстовых условиях, воронкообразная и с подземным дренажем (Neuendorf et al., 2005), карстовые воронки также описываются термином «долина» (что касается синонимии между провалом и долиной, то Читатель отсылается к Сауро (2003) и, в последнее время, к Паризе (2019), когда этот вопрос объясняется со ссылкой на несколько работ в карстовой литературе; последняя имеет более описательное значение, в основном связанное с историей карстологии в Европе. , а именно из района Классического карста, на границе между Италией, Словенией и Хорватией).

Рис. 1. Общий вид провалов провала в карбонатных породах Велика Долина, Скочянске Яме, Словения. Дома и церковь деревни Скочян видны на восточном краю впечатляющего провала провала глубиной более 200 м, где река Рьека опускается под землю, а затем снова появляется на поверхности примерно через 40 км недалеко от Триеста, Италия, в источники Тимаво.

Воронки связаны с отсутствием чего-то на поверхности Земли. Видимая на земле дыра поглотила какой-то материал (тоже порядка тысяч кубометров), который был принесен куда-то еще.Легко понять роль воронок в легендах и рассказах о тайне подземелья и злых силах, действующих под нами. В то же время в литературных произведениях часто упоминаются карстовые воронки или сюжеты, основанные на этой особенности, или другие подобные карстовые воронки формы рельефа на поверхности Земли: мы можем вспомнить здесь Путешествие к центру Земли Жюля Верна (1864). ) и Alice Underground , первая версия, которая была позже переработана Льюисом Кэрроллом (1865), чтобы стать знаменитым Alice’s Adventures in Wonderland , просто чтобы предоставить несколько примеров.Киноиндустрия тоже несколько раз проявляла интерес к использованию этого карстового рельефа (рис. 2).

Рис. 2. Провал Дьявола, Техас, США. Воронка глубиной около 45 м образуется в известняках плато Эдвардс и является местом обитания одной из крупнейших колоний в Техасе мексиканских летучих мышей со свободным хвостом. В 1947 году воронка была местом съемок фильма «Дьявольская воронка».

Помимо литературы, истории и кино, воронки на самом деле представляют собой серьезную геологическую опасность во многих частях мира (Waltham et al., 2005; Parise and Gunn, 2007), охватывая в основном карстовые местности, но также затрагивая многие городские центры из-за наличия полостей, выкопанных человеком в разные эпохи под городами (антропогенные воронки см. Ниже).

Независимо от происхождения, низколежащие стороны топографии воронок, слегка спускающиеся вниз к центру объекта, или крутые вертикальные стены, обрамляющие круглую яму, создают уникальные пейзажи, которые вместе с пещерами символизируют карстовые земли.

В классификациях движений склонов и оползней никогда не учитывались явления проседания и провалы, связанные с подземными пустотами, как четко указано во всех справочных работах Варнеса (1978), Хатчинсона (1988), Крудена (1991) и Крудена и Варнеса. (1996). Несмотря на такое низкое внимание к проблеме, просадки и провалы в грунте затрагивают многие районы по всему миру, в частности карстовые условия, где они, несомненно, представляют собой основную опасность (Waltham et al., 2005; Париж, 2008а, б, 2010а; Гутьеррес, 2010; Gutiérrez et al., 2014).

В последние десятилетия карстовые воронки привлекают все большее внимание как ученых, так и средств массовой информации из-за различных событий, которые привели к человеческим жертвам и нанесли серьезный ущерб обществу в разных частях мира (рис. 3): Зима Парк воронок во Флориде (США) в 1981 году (Sinclair et al., 1985; Tihansky, 1999), вплоть до более поздних эпизодов, таких как две воронки в Гватемала-сити в 2007 и 2010 годах (Hermosilla, 2012), и частые зарегистрированные скопления провалов. вдоль иорданского и израильского берегов Мертвого моря, что делает этот район наиболее изученным в мире с точки зрения генезиса и эволюции воронок (Abelson et al., 2003; Closson et al., 2005; Yechieli et al., 2006, 2015; Фрумкин и др., 2011; Езерский, Фрумкин, 2013, 2017; Watson et al., 2019). Растущий интерес к карстовым воронам определенно обусловлен появлением таких особенностей и в урбанизированных районах: однако в этих случаях, как это случилось с событиями в Гватемале, воронки фактически связаны с искусственными полостями, вырытыми человеком в недрах прошлое для различных целей (Culshaw and Waltham, 1987; Waltham and Lu, 2007; Parise, 2015).

Рис. 3. Опрокидывание обвалов со сторон воронки водопровода Джима, северный округ Эдди, Нью-Мексико, США. Воронка образовалась в 2008 году в результате проведения работ по добыче рассола из соляных пластов верхней перми. После обрушения произошел дренаж в сторону воронок и расширение их кайм (Land, 2013). На переднем плане устраните трещины от напряжения, ограничивающие другие провалы на стороне воронки, откуда была сделана фотография.

В этой главе, после напоминания об основных критериях и результатах последней классификации карстовых воронок, предложенной Gutiérrez et al.(2008, 2014) будет указана актуальность антропогенных воронок, особенно в том, что касается социальных и экономических последствий для местных сообществ и с точки зрения вопросов гражданской обороны. Затем основное внимание будет уделено включению карстовой воронки как возможного участника в цепочку опасностей (многоопасное событие) и их связи с другими геологическими опасностями, такими как землетрясения, наводнения и движения склонов. Что касается последних, связь с оползнями будет особенно проанализирована, поскольку это область исследования, заслуживающая более подробных исследований, и где до сих пор было сделано не так много усилий, чтобы понять возможные связи между опасностями и их хронологической последовательностью. а также эволюция.

Карст (карст) Геология | Geo-Technology Associates, Inc.

Замена карьера Union Bridge, Нью-Виндзор, Мэриленд

GTA предоставила геотехнические консультационные услуги для содействия проектированию и строительству пятимильного конвейера и связанных с этим улучшений участка между заводами Union Bridge и New Windsor. GTA также предоставила рекомендации по проектированию и строительству новой камнедробилки и подпорной стены высотой 50 футов, расположенной на территории Нового Виндзора.Эти услуги включали 46 новых геологоразведочных работ, обзор 84 предыдущих геологоразведочных работ, новую геофизическую съемку в районе карьера New Windsor и камнедробилки, а также обзор предыдущих геофизических исследований для конвейера. Геотехнические исследования включали комбинацию стандартных испытаний на проникновение (SPT), пробуждения керна и зондов на воздушной трассе для оценки почвы и породы и определения приблизительной отметки поверхности породы. Оценка подземных условий включала лабораторные испытания образцов грунта и горных пород, извлеченных в результате разведки.Многие из инженерно-геологических изысканий включали взятие керна и извлечение образцов почвы и горных пород для лабораторных испытаний. Геофизические исследования включали сейсмические профили и профили электрического сопротивления. Компания GTA выполнила несколько лет новых и предыдущих данных о недрах, чтобы предоставить рекомендации по проектированию и строительству наземных и туннельных конвейерных секций, а также фундаментов для камнедробилки, подпорных стен, передаточных башен и изгибов конвейера. Известняк, связанный с региональной геологией, склонен к карстовым образованиям.Возможные карстовые условия были обнаружены вдоль трассы конвейера и под фундаментом камнедробилки. GTA предоставила рекомендации по смягчению карстовых условий и разрешению строительства предлагаемых сооружений.

Arm & Hammer Facility, округ Йорк, Пенсильвания

Услуги

GTA по инженерно-геологическим вопросам, расчету стоимости и испытаниям строительства, выполненные для строительства производственного и складского объекта площадью 1 100 000 квадратных футов, являются свидетельством ценности, которую GTA добавляет комплексным проектам.

Компания

GTA предоставила консультации по проектированию и геотехнике для многих проблемных почв и геологических условий, возникших во время строительства. GTA подготовила смеси извести с использованием извести для стабилизации глинистых грунтов, которые использовались в качестве засыпки для строительных площадок. Это позволило разместить насыпь в осенние и зимние месяцы, что помогло реализовать проект в соответствии с графиком. Кроме того, обработанный известью поверхностный слой строительной площадки позволял большим объемам интенсивного движения транспорта перемещаться по строительной площадке в течение всего срока реализации проекта.GTA рекомендовала использовать рекультивацию на полную глубину (FDR) для проезжей части подъезда длиной в полмили. Использование FDR привело к значительно более низким затратам на покрытие, чем удаление и замена на полную глубину. GTA провела анализ конструкции дорожного покрытия для стоянки для тракторов с прицепами площадью 15 акров и 450 мест, которая будет поддерживать движение более 200 тягачей с прицепами в день. GTA также предоставила консультации по участкам неглубоких грунтовых вод, обнаруженных во время массового выравнивания и ремонта воронок, обнаруженных в бассейнах ливневых вод.

Во время строительства GTA провела испытания конструкционной засыпки, инженерных коммуникаций, бетона, фундаментов, сборных панелей, плит, кирпичной кладки, конструкционной стали, а также асфальтовых и бетонных покрытий. Это включало более 30 000 кубических ярдов бетона, уложенных для плиты перекрытия площадью 1 100 000 квадратных футов. Время от времени GTA предоставляла до четырех технических специалистов, работающих 24 часа в сутки, для отбора проб бетона и проверки плоскостности пола.

Конфиденциальный производственный кампус, округ Ланкастер, Пенсильвания

GTA оказывает услуги геотехнического проектирования и строительных испытаний для 17 различных проектов на производственном предприятии округа Ланкастер.Участок расположен в среде карбонатных пород с серьезными провалами, кавернами, очень неустойчивыми породами и мягкими нестабильными грунтами. Участие GTA в сложных строительных проектах, выполняемых в очень сжатые сроки, является прекрасным примером инженерного опыта и обслуживания клиентов GTA.

Геотехнические исследования и рекомендации были выполнены для шести различных строительных проектов, со зданиями размером до четырехэтажного здания площадью 360 000 квадратных метров. Пробные бурения и испытания конусным пенетрометром (CPT) проводились на глубине 75 футов в мягких, нестабильных грунтах.GTA разработала специальные системы фундаментов и опор, такие как микросваи, цементный раствор, грунтовые гвозди и стены из солдатских свай. GTA использовала обширный геофизический анализ, в том числе георадар, удельное электрическое сопротивление и проводимость местности, чтобы выявить потенциальные провалы и каверны. Геофизика использовалась для больших участков земли для идентификации, а также внутри существующих зданий для определения областей воронок и пещер под плитами и фундаментами.

GTA также вошла в пещеру шириной 50 футов, расположенную под существующим зданием, чтобы оценить устойчивость и выполнить обследование размеров.GTA предоставила рекомендации и предоставила строительные испытания для использования раствора с низкой подвижностью для засыпки участков пещеры, которые были потенциально нестабильными.

Наблюдение за строительством и испытания, проведенные для этого объекта, включали уплотнение грунта, инженерные коммуникации, монолитный бетон, опоры, плиты, кирпичную кладку и конструкционную сталь. Во многих случаях GTA давала рекомендации по ремонту воронок на мощеных площадках, в бассейнах ливневых вод, в колодцах инженерных сетей, в существующих зданиях, в траншеях и под фундаментом.

Ремонт карстовой воронки для розничного магазина, Йорк, Пенсильвания

GTA предоставила исследование и рекомендации по минимизации ущерба, вызванного образованием провала в зоне активной погрузочной площадки магазина розничной торговли.

Воронка в действующем розничном магазине игрушек была обнаружена сотрудниками магазина после того, как тракторный прицеп обрушился на поверхность тротуара, примыкающего к погрузочной платформе. С GTA связались для консультации, и после первоначального наблюдения было обнаружено, что примерно 400 квадратных футов двухпролетного перрона бетонного погрузочного дока также были подорваны провалом.Провал в грунте заходил на опоры соседнего здания. Погрузочная площадка была немедленно закрыта, и сотрудникам пришлось вручную разгружать трейлеры через люки доступа.

Поскольку владелец беспокоился о стремительно приближающемся сезоне отпусков, GTA порекомендовала временное решение, чтобы засыпать пустоту под погрузочной платформой, чтобы трейлеры можно было безопасно припарковать. После того, как напряженный сезон закончился, GTA подготовила следующий план затирки уплотняющего раствора. Уплотнение цементным раствором влечет за собой сверление полых стальных труб ниже поверхности земли и введение раствора с низкой осадкой в почву и скальные породы.По мере нагнетания раствора под давлением труба постепенно отводится, образуя сплошной столб раствора. Высокое давление укладки позволяет закачивать больше раствора в пустоты и мягкие смеси, а меньше — в более качественные материалы. Цель программы заключалась в том, чтобы снизить риск образования воронок в будущем за счет заполнения пустот и увеличения плотности (уплотнения) грунта, тем самым улучшая условия, способствующие образованию воронок.

Было выполнено два этапа затирки с уплотнением, в которых задействовано 82 отдельные точки затирки и около 260 кубических ярдов раствора.По рекомендации GTA, владелец также перепроектировал водостоки с открытой крышей, чтобы они перетекли в закрытую систему трубопроводов, которая выходит непосредственно в соседний бассейн SWM, и отремонтировал зону загрузки, чтобы уменьшить количество поверхностных вод, попадающих в зону, подверженную провалам. .

ученых обнаружили гигантское скопление карстовых воронок в Китае — Синьхуа

Аэрофотоснимок, сделанный 16 ноября 2019 года, показывает недавно обнаруженный гигантский карстовый провал в уезде Напо в Гуанси-Чжуанском автономном районе на юге Китая.(Фотография предоставлена Синьхуа)

Группа международных ученых обнаружила гигантское скопление из 19 карстовых воронок в Гуанси на юге Китая. Воронки соединены подземной рекой и системой пещер.

НАННИН, 19 ноября / Синьхуа / — Группа международных ученых заявила, что они обнаружили гигантское скопление карстовых воронок в Гуанси-Чжуанском автономном районе на юге Китая.

Группа воронок, состоящая из 19 карстовых воронок, в основном расположена в округе Напо, по словам ученых из Китая, США.К. и Франция.

Воронки соединены подземной рекой и системой пещер, что делает их крупнейшим скоплением, когда-либо обнаруженным к югу от Тропика Рака, сказал Чжан Юаньхай, член группы, организованной Институтом карстовой геологии Китайской геологической службы. Министерство природных ресурсов.

«Некоторые из воронок образуются на плато на высоте 1000 метров над уровнем моря, а другие представляют собой цепочку, развивающуюся вдоль подземных рек. Основание будет иметь значение для теории эволюции воронок», — сказал Цзян Чжунчэн, глава института. .

На снимке, сделанном 16 ноября 2019 года, группа экспедиции наблюдает за карстовыми пещерами внутри провала в уезде Напо в Гуанси-Чжуанском автономном районе на юге Китая. (Фотография предоставлена Синьхуа).

Большинство воронок имеют объем более 1 миллиона кубометров, их первоначальная растительность в значительной степени нетронута, а следы человеческой деятельности скудны, по словам команды.

Гигантские воронки, также известные как Тянькэн в Китае, представляют собой долины или гигантские ямы с особыми геологическими особенностями, обнаруженными в карстовых регионах, образованных повторяющимися провалами.В основном они встречаются в Китае, Мексике и Папуа-Новой Гвинее.

На снимке, сделанном 17 ноября 2019 года, видны растения, растущие на дне карстовой воронки в округе Напо в Гуанси-Чжуанском автономном районе на юге Китая. (Фотография предоставлена Синьхуа)

В 2001 году геолог Чжу Сюэвэнь предложил китайское название «Тянькэн» для долин глубиной более 100 метров, поскольку еще не было специального термина для определения этого уникального геологического объекта. ■