Kras (geologia)

Z Wikipedii

Kras (procesy krasowe, krasowienie) – procesy rozpuszczania skał przez wody powierzchniowe i podziemne, jeden z rodzajów wietrzenia chemicznego. Krasowieniu podlegają skały krasowiejące: przede wszystkim wapienie, a także dolomity, margle, gips, anhydryt, halityt, (potocznie sól kamienna).

Mianem krasu określa się również formy powierzchni Ziemi powstałe w wyniku powyższych procesów, a także obszar, na jakim te procesy i formy występują. Szczegółowo zjawiskiem krasu zajmuje się krasologia. Nazwa pochodzi od płaskowyżu Kras w Słowenii, gdzie występują klasyczne przykłady tego zjawiska.

Ze względu na znaczne różnice w sposobie i efektach krasowienia skał węglanowych (rozpuszczanie poprzez reakcje chemiczne przy współudziale CO₂) i skał solnych (rozpuszczanie fizyczne przez wodę), wydzielić można, znacznie się różniące, kras węglanowy i kras solny.

Spis treści 1 Kras węglanowy 1.1 Reakcja krasowienia węglanowego 1.2 Formy krasu węglanowego 1.3 Występowanie krasu węglanowego 2 Kras solny 3 Kras gipsowy

[edytuj] Kras węglanowy

[edytuj] Reakcja krasowienia węglanowego

Krasowienie węglanowe następuje tylko w wypadku występowania CO₂, również istotne są dla niego warunki temperaturowe (umiarkowana lub niska temperatura, względnie wyższa temperatura przy bardzo dużej zawartości CO₂) i ciśnieniowe (w jaskiniach). Woda nasycona dwutlenkiem węgla (pochodzącym z atmosfery oraz z gnijących szczątków organicznych) wsiąka w ziemię łącząc się ze znajdującym się tam węglanem wapnia (CaCO₃). W wyniku reakcji tworzy się wodorosól - wodorowęglan wapnia Ca(HCO₃)₂. Kluczowe znaczenie ma fakt, że sam węglan wapnia jest bardzo słabo rozpuszczalny w czystej wodzie, natomiast wodorowęglan lepiej, może więc migrować, jednocześnie występuje tu skomplikowana równowaga cieczowo-gazowa. Następnie woda wraz z rozpuszczoną solą przepływa do jaskini, gdzie w wyniku odwrotnej reakcji wytrąca się węglan wapnia tworząc nacieki (podczas wpływania do jaskini wąskimi przewodami następuje wzrost ciśnienia CO₂, więc więcej się go rozpuszcza w wodzie, czyli roztwór ten ma lepsze właściwości rozpuszczania skały; po rozszerzeniu przewodu w jaskini następuje spadek ciśnienia gazu, w wyniku przesunięcia równowagi wykrystalizowuje nadmiar węglanu wapnia).

CaCO₃ + H₂O + CO₂ → Ca(HCO₃)₂

Ca(HCO₃)₂ → CaCO₃↓ + H₂O + CO₂

Proces rozpuszczania przebiega dosyć szybko. Tempo to możemy określić licząc ilość wapieni rozpuszczonych w jednostce czasu. Intensywność rozpuszczania zależy od:

• klimatu, ilości opadów (zachodzi szybciej w klimacie wilgotnym)
• zawartości dwutlenku węgla w wodzie
• wysokości n.p.m. (na wysoko położonych obszarach woda krąży dłużej, więc intensywniej rozpuszcza skały)
• ukształtowania powierzchni (im bardziej płaski obszar, tym więcej wody wsiąka w głąb).

Rozpuszczanie węglanu wapnia może następować również w wyniku działania kwasów (np. kwasów organicznych z rozkładającej się ściółki glebowej, rzadziej kwaśnych wód pochodzenia podziemnego), lecz wówczas na ogół nie nastąpi rekrystalizacja węglanu wapnia z roztworu, powstanie kras negatywny lub skały węglanowe zostaną zerodowane do końca; takie przypadki są jednak rzadkie i na ogół ograniczają się do cienkiej warstwy podglebowej (tym bardziej, że na wapieniach występują na ogół gleby zasadowe, a nie kwaśne).

[edytuj] Formy krasu węglanowego

Formy powierzchniowe:

• rynienki, żłobki i żebra – powstają na skutek działania płynącej wody opadowej
• lej krasowy – płytkie, okrągłe lub eliptyczne zagłębienie, o średnicy do kilkuset m
• uwał – zagłębienie bezodpływowe powstałe z połączenia kilku lejów krasowych
• polje (polja) – rozległa kotlina, o powierzchni do kilkuset km², powstała przez połączenie wielu uwałów i lejów krasowych
• mogoty i humy – ostańce sterczące na poljach
• ponor – miejsce, gdzie wody strumieni, potoków czy rzek wpływają pod powierzchnię terenu
• wywierzysko – źródło krasowe, miejsce w którym wody podziemne wypływają na powierzchnię
• doliny krasowe.

Formy podziemne:

• jaskinia krasowa
• studnia krasowa – korytarz jaskiniowy o rozwinięciu pionowym, gdy poznawany był od dołu nazywany jest kominem jaskiniowym
• podziemne jeziora.

Wewnątrz jaskiń występują formy naciekowe: stalaktyty, stalagmity, stalagnaty, draperie naciekowe, perły jaskiniowe i inne.

[edytuj] Występowanie krasu węglanowego

Około 7 proc. kontynentów zajmują skały krasowiejące. Kras węglanowy obecny jest, w mniejszym lub większym stopniu, prawie wszędzie, gdzie występują skały węglanowe. Obszarem występowania najbardziej typowych zjawisk krasowych są Góry Dynarskie i płaskowyż Kras (m.in. ze słynnymi jaskiniami: Postojną i Škocjańską). W Europie kras występuje również m.in. na obszarze Irlandii (Park Narodowy Burren), Słowacji (tzw. Słowacki Kras), Moraw (tzw. Morawski Kras). Na świecie jest obecny m.in. na Bliskim Wschodzie (góry Antyliban), w Ameryce Północnej (np. płaskowyże Ozark i Cumberland, Jaskinia Mamucia, Park Narodowy Nahanni), w Chinach, na Półwyspie Indochińskim, Borneo i na Nowej Zelandii.

W Polsce formy krasowe można zaobserwować głównie na Wyżynie Krakowsko-Częstochowskiej i w Tatrach Zachodnich, a w mniejszym stopniu również w Pieninach (Pieniński Pas Skałkowy), Górach Świętokrzyskich i Sudetach (Masyw Śnieżnika z Jaskinią Niedźwiedzią, wapienie wojcieszowskie i in.).

[edytuj] Kras solny

Halityt (sól kamienna) jest bardzo dobrze rozpuszczalny w wodzie, dlatego nie występuje praktycznie kras powierzchniowy w tych skałach. W przeszłości geologicznej większość masywów solnych została zupełnie wyerodowana, wpływając na zasolenie oceanów (i niektórych bezodpływowych jezior śródlądowych). Pewne formy krasu halitytowego można spotkać pod ziemią, w złożach soli kamiennych i potasowych; występują tam dlatego, że obieg wód jest ograniczony i nie dochodzi do istotnego wyniesienia substancji skalnej poza obszar złoża.

[edytuj] Kras gipsowy

Gips i anhydryt są umiarkowanie rozpuszczalne w wodzie. Formy różnie wykształconego krasu powierzchniowego można spotkać w różnych częściach świata, m.in. w Polsce na Ponidziu.