Раковины причины, типы, образование и последствия сохранения энергии будущего

По умолчанию поверхность земли жесткая и может держать повышенные нагрузки, в том числе грузовые автомобили, здания и многое иное. Но порой некоторые поверхности оказываются нестабильными либо по настоящим, либо по человеческим причинам и могут погрузиться на пару метров в землю, а одновременно с ними и все, что находилось на поверхности, к примеру, дома, машины и дороги. Это и есть карстовые воронки, и в данной статье мы детально объясним их.

Как видно из названия, карстовые воронки связаны с опусканием земли, из-за чего на земля появляются дыры. Они собой представляют пустоты или ямы в земля, которые появляются, когда вода размывает нижележащий слой породы, или если порода собой представляет известняк, соляные или карбонатные породы, которые могут настоящим образом растворяться под влиянием циркулирующих через них почвенных вод.

По мере растворения породы под землёй появляются пространства и каверны, из-за чего поверхность становится уязвимой для карстовых воронок. Карстовые воронки очень драматичны, поскольку земля может оставаться нетронутой довольно продолжительное время, пока подземные пространства не будут достаточно большими. Если нет достаточной опоры для земли над пространствами, происходит непредвиденное падение поверхности земли, что приводит к образованию карстовых воронок.

В зависимости от расположения, ущерба, нанесённого под землёй, и большинство остальных моментов, карстовая воронка может иметь ширину и глубину около 1 метра, а может уходить вглубь и вширь на сотни футов и более. Одна из самых крупных популярных карстовых воронок находится в известняковых горах Нонгле в регионе Гуанси-Чжуан на юге Китая. Длина воронки составляет 656 футов, ширина — 328 футов, глубина — 387 футов, а если померить от точки доступа на горном хребте, то воронка еще глубже — 1 476 футов. Самая глубокая в мире карстовая воронка находится в Чунцине, КНР, ее глубина может достигать 662 метров.

Есть два типа карстовых воронок. Первая образуется, когда крыша пещеры обрушивается и обнажает подземную полость. Второй образуется, когда вода растворяет породу под почвой и создаёт подземную бездна. Не имея опоры в виде породы, почвенный слой по завершению рушиться и образовывает дыру на поверхности.

Помимо того, карстовые воронки могут появляться как по настоящим, так и по антропогенным причинам. Антропогенные карстовые воронки появляются, когда городская застройка нарушает структурную целостность нижележащих пород. Дороги, здания и прочие объекты сферы услуг приводят к тому, что вода собирается в некоторых местах и размывает любой поддерживающий слой породы, что приводит к образованию карстовых воронок.

Разные причины появления карстовых воронок

1. Вода

Вода ответственна приблизительно за 90% всех карстовых воронок, и вот как:

a. Выветривание: Если породы под поверхностью состоят из материалов, растворяющихся в воде, например как известняк и гипс, вода растворяет данные минералы и открывает пространства в породе. Данный процесс известный как выветривание и приводит к образованию карстовых воронок. В течение сотен или тысяч лет воды под землей, закрытые под поверхностью, вызывают естественные подземные направления, которые разводят эти породы и создают пропасти под землёй.

Верхняя часть пропасти понемногу растет в направлении к поверхности, и, в конце концов, верхний слой становится все тоньше и тоньше, пока не становится слишком слабым, чтобы поддерживать то, что будет над ним, и не обрушивается вовнутрь. Мексиканский полуостров Юкатан и районы вокруг Мертвого моря часто кишат карстовыми воронками, поскольку слой горных пород в данном районе легко растворяется

b. Если порода не растворяется в воде: Это происходит, когда порода под поверхностью не растворяется в воде, а состоит из зерен, которые очень малы, чтобы быть унесенными подземными водными течениями, что приводит к образованию карстовых воронок. К примеру, в 2010 году в Гватемала-Сити трехэтажное здание провалилось в карстовую воронку, из-за чего погибли 15 человек, поскольку подстилающая порода была преимущественно слабой рассыпчатой вулканической породой, мелким пеплом и прочими обломками, извергнутыми вулканом.

c. Находящаяся на поверхности вода: Эта третья ситуация не имеет ничего общего с подземными водными течениями, а быстрее связана с движением воды над землёй. Они вызываются сильными ливнями или наводнениями, а еще прорывом или долгой утечкой из труб канализации или труб ливневке. Если эти направления слишком сильны, вода не будет идти туда, куда она привыкла, а будет искать новые пути.

Если она двигается по поверхности без достаточной поддержки из-под земли, это может привести к образованию карстовых воронок. Помимо того, вода может оседать в одном месте, из-за чего поверхность становится непроницаемой для воды, но когда она просачивается в землю, это приводит к образованию карстовых воронок.

«Теорема о запрограммированном старении: доказательство и возможные последствия для медицины».

d. Изменения погоды: Ямы для сточной воды могут также появляться в результате сезонных изменений уровня почвенных вод, замерзания и оттаивания грунта и сложных осадков, что вырисовывается при сильных дождях после засухи.

Главное о здоровье груди. Лекция маммолога Дениса Карпегина

e. Изменения в гидрологической системе: Внезапные изменения в гидрологической системе, например ввод или вывод большего количества воды, могут вызвать временную нестабильность системы, что приводит к образованию карстовых воронок

f. Изменение градиентов почвенных вод: Если происходит изменение градиентов почвенных вод, по большей части из-за удаления или введения воды в данные системы, рыхлые материалы могут вымываться быстрее, чем обычно, вызывая образование пустых мест, что приводит к обрушению поверхности

2. Человеческая деятельность

Определенные виды деятельности человека приводят к увеличению количества карстовых воронок сейчас. К примеру, Луизиана сообщает о карстовых воронках, образовывающихся в закинутых шахтах. Во Флориде многие карстовые воронки появляются в результате многих подземных пустых мест и систем дренажа, вырезанных в карбонатных породах на территории штата. Если наложенные один на один слои земли провалюются в эти пустоты, образуется карстовая воронка. Помимо того, специальные водоотводные конструкции могут поломаться и удалить воду в эти породы, которые слабы против подобных вод. В результате образуется карстовая воронка.

3. Индуцированные землетрясения

Землетрясения — это природное явление, способное привести к образованию карстовых воронок, если они происходят в районах с не сильными породами под поверхностью земли. Но, есть очень высокое кол-во индуцированных землетрясений, которые появляются в результате промышленной и деятельности человека, что тоже приводит к образованию карстовых воронок. Небрежная добыча ископаемых полезного свойства и гидроразрыв пласта могут оказать влияние на район, тем более на его стабильность, а еще на качество воды, что приводит к землетрясениям, в результате которых образуется карстовая воронка.

В августе 2012 года возле залива Байю Корн, в 77 милях к западу от Нового Орлеана, открылась массивная карстовая воронка, которая за четыре года выросла до 34 акров в размере. Возникновение карстовой воронки было связано с сейсмической активностью и неясным бульканьем в заливе Луизиана, какое было вызвано компанией Texas Brine Company, пробурившей скважину очень близко к внешнему краю соляного купола

Карстовые воронки могут быть привычными или искусственными. Естественные воронки появляются из-за эрозии или грунтовых вод. Они начинают развиваться за длительное время до того, как они появляются в действительности. Земля под нашими ногами — не такая уж жесткая структура, как нам кажется. Земля состоит из грязи, а еще многих камней и минералов. Вода регулярно просачивается между грязью, камнями и минералами, пролаживая себе путь вниз, к резервуарам почвенных вод.

В процессе этого вода плавно разрушает горные породы и минералы. Иногда водный поток становится больше до такой степени, что размывает подземную структуру земли. И когда структура становится слишком слабой, чтобы поддерживать поверхность земли, она рушиться и открывается карстовая воронка. Вот как появляются карстовые воронки.

Человек также отвечает за образование карстовых воронок. Эти действия, как бурение, добыча ископаемых полезного свойства, строительство, сломанные водопроводные или трубы для дренажа, неверно уплотненная почва после работ с землей либо даже активное движение транспорта приводят к образованию крупных и мелких воронок. Вода из прорванной трубы может проникать через грязь и камни, размывать грунт под ней и вызывать карстовые воронки. Иногда большой вес на мягкой почве может привести к обрушению грунта, из-за чего образуется карстовая воронка. Карстовые воронки также могут возникать при изменении поверхности земли.

Области, в которых коренные породы состоят из известняка, соляных отложений или карбонатных пород, очень предрасположены эрозии и образованию аналогичных отверстий. Эти породы предрасположены к эрозии, когда через них проходит кислая вода. Когда вода после дождя идет через разлагающиеся остатки растений, она становится более кислой.

На протяжении определенного времени вышележащие отложения приходят в негодность, и образуется карстовая воронка. Иногда карстовые воронки маленькие, шириной в несколько футов и глубиной от десяти до пятнадцати футов. Другие могут быть сотни миль в глубину и ширину. Все-таки все они бывают опасны для тех, кто в них попадает. Есть три главных вида карстовых воронок. Их образование определяется одними и теми же геологическими процессами, кроме некоторых отличий.

Типы карстовых воронок

Три основных типа карстовых воронок, популярных нам, — это раствор, падение покрова и проседание покрова.

1. Растворная воронка

Карстовые воронки очень часто встречаются в районах, где на поверхности грунта тончайший слой, из-за чего подстилающая порода подвергается постоянной водной эрозии. Когда вода просачивается сквозь подстилающую породу, она уносит с собой маленькие части породы. По мере выветривания горной породы частицы скапливаются в оставленных пространствах.

Со временем образуется маленькая впадина. Именно здесь образуется отверстие. Отверстие обычно имеет форму чаши и может быть очень большим. Иногда горная порода может обрушиться неожиданно и образовать такую карстовую воронку, а часто это происходит на протяжении какого-то времени.

2. Карстовая воронка

Второй вид карстовых воронок известный как карстовые воронки обрушения покрытия. Они появляются, когда коренная порода покрыта глубоким почвенным слоем и земли. Как только коренная порода начинает подвергаться эрозии, в скалистых участках вокруг нее начинают возникать трещины. Когда это происходит, в вышележащих слоях почвы и пластах начинает возникать ряд слабых мест. Наконец, приходит время, когда слабые места превращаются в большие дыры в коренной породе, которые не держат веса, находящегося над ними. Падение покрова обычно происходит неожиданно и может привести к образованию больших дыр очень быстро.

3. Яма для сточной воды с проседанием покрова

Последний вид воронки известный как воронка оседания покрова. В данном случае отверстие образуется в течение какого-то периода времени. Подстилающая порода тут покрыта почвой и материалами, которые плохо связаны между собой. В районах, где почва состоит преимущественно из глины или песка, часто появляется такая дыра. Когда коренная порода начинает разрушаться, глина или песок проникают через трещины и оседают в оставленных пространствах. На протяжении какого-то времени это приводит к образованию пустоты на поверхности грунта, а не под ней.

Источник: DepositPhotos

Как появляются ямы для сточной воды?

1. Влияние воды: Как уже говорилось, почвенные воды считаются главной причиной образования карстовых воронок. Они часто появляются в "карстовой местности", где растворимые горные породы, например известняк или гипс, растворяются в воде. Подстилающая порода становится открытой для воды и понемногу рушиться со временем, некоторые отверстия превращаются в водоемы, поскольку они заполняются водой, и в любую секунду может возникнуть карстовая воронка, которая поглотит очень большие куски земли со всем, что на них находится, включая дороги, дома и даже людей и животных.

2. Естественно появляющиеся трещины: Эти трещины и маленькие пустоты под поверхностью выдолблены водной эрозией, при этом сверху остается лишь почвенный слой или осадка. Если отверстие продолжает расширяться, то покрытие больше не может держать свой вес и рушиться, обнажая находящуюся под ним пещеру

3. Сильные дожди после засухи: После долгой засухи поверхность достаточно обнажается и теряет собственную надёжность. Если потом идут сильные дожди, они оказывают большое давление на землю, из-за чего она проседает, образовывая карстовые воронки

4. Человеческая деятельность: Человеческая деятельность также может привести к образованию карстовых воронок. Эта деятельность включает бурение новых водяных скважин, чрезмерный отбор грунтовых вод, искусственное создание водоемов с водами на поверхности и даже отвод поверхностных вод с одной территории большого размера и концентрация их в одной точке. Остальные виды деятельности, например добыча ископаемых полезного свойства, строительство, бурение, ошибочное уплотнение почвы после работ с землей, поломка водопроводных или труб для дренажа и даже активное движение транспорта приводят к образованию карстовых воронок.

Результаты карстовых воронок

Результаты карстовой воронки зависят от того, где и как она появилась. Натуральные карстовые воронки могут возникать как на суше, так и в океане. Когда они появляются на суше, они могут поменять общий местный рельеф и отвести потоки грунтовых вод. Если они появляются неожиданно в районах с большой численностью населения, они могут нанести большой ущерб жизни людей и имуществу. Некоторые дыры появляются из-за утечки в подземных ливневых стоках и канализационных системах. Когда они падают, ущерб может быть виден на много километров из-за требуемого ремонта.

Они могут представлять опасность для фундамента здания. Ядовитые химические вещества, которые находятся под землёй, могут выходить наружу и загрязнять почвенные воды. Во Флориде карстовые воронки встречаются часто, так как в штате много подземных пустых мест и систем дренажа, вырезанных из карбонатных пород.

Естественные карстовые воронки невозможно устранить, так как они обязательно возникнут. Однако те, которые возникли из-за человеческой невнимательности, можно вовремя устранить. Подобные приемы, как поддержание подземных систем и водопровода, являются самыми лучшими для того, чтобы убедиться, что в историческом центре города не возникнет непредвиденная глубокая яма!

Энергия. Виды энергии. Закон сохранения энергии

Где появляются ямы для сточной воды?

Ямы для сточной воды могут появиться в самой разной точке мира, если этому помогают условия. Но они собраны в конкретных районах, и вот некоторые из данных районов с примечательными карстовыми воронками:

1. Црвено Йерезо, Хорватия: Тут находится 530-метровая карстовая воронка с практически вертикальными поверхностями стен

2. Большая голубая дыра в Белизе: Это замечательно круглая дыра в самом центре атолла глубиной 124 м

3. Сима Гумбольдт, Боливия: Тут находится кратер глубиной 314 м, грамотный из чрезвычайно надежного песчаника

4. Xiaozhai tiankeng, КНР: Это, несомненно, самая глубокая карстовая воронка, популярная в наше время. Тянькэн — это местный термин, означающий "небесная яма", или карстовая воронка. Глубина карстовой воронки Сяочжай составляет 662 м, а ширина — 626 м

5. Боулинг-Грин, штат Кентукки: В 2014 году под полом Skydome Национального музея Корветтов открылась воронка шириной 40 футов и глубиной 20 футов, из-за чего восемь редких и уникальных Корветтов затонули. Цена таких автомобилей оценивается более чем в миллион долларов. Другие штаты США, подверженные образованию карстовых воронок, включают Флориду, Пенсильванию, Теннесси, Техас, Калифорнию, Миссури и Алабаму.

6. Гватемала-Сити, Гватемала: карстовая воронка поглотила трехэтажный завод, убила 15 человек и имела ширину около 60 футов и глубину 300 футов. Она была вызвана тропическим штормом "Агата", но такое случилось благодаря тому, что город построили в регионе, где первые пару сотен метров земли состоят из пемзы — материала, отложенного во время прошлых извержений вулкана

Может ли утечка воды вызвать карстовую воронку?

Ответ на данный вопрос — определенно да!

Ямы для сточной воды появляются, когда вода размывает поверхность земли. Земля под вашим домом, к примеру, не вся жесткая. Он содержит воздушные и водные пространства, которые как правило называют уровнем почвенных вод. Стабильность грунта обеспечена, даже в том случае, если под поверхностью есть эти пустоты. Если приличное количество воды проникает вовнутрь и перемещает грязь, то стабильность не очень гарантирована.

Если происходит утечка воды, излишек воды может помогать эрозии грунта. Если она перемещает большое количество грязи, грунт может обрушиться в щель, что приводит к образованию карстовой воронки. Целый земельный участок может неожиданно обрушиться, даже в том случае, если эрозия происходила в течение долгого времени. Это делает обнаружение утечек первоочередным для устранения карстовых воронок, особенно тех, которые затрагивают дома.

В множестве случаев для образования карстовой воронки требуется довольно серьезная утечка, если только состояние воды под вашим домом не является довольно оригинальная. Но все таки, существуют предупреждающие признаки надвигающейся карстовой воронки у вас на участке до того, как он провалится под землю. Чтобы понять, есть ли у вас дома утечка, которая как то может привести к образованию карстовой воронки, посмотрите очень внимательно на следующие признаки:

  1. Трещины в фундаменте;
  2. Уменьшение давления домашней воды;
  3. Дом наклоняется;
  4. Вы слышите, как течет вода, тем более когда она не должна течь;
  5. Трещины на подъездной дорожке и тротуарах;
  6. Счёт за воду больше, чем обычно;
  7. Участки газона становятся более зелеными или более коричневыми, чем обычно;
  8. Двери не закрываются соответствующим образом