Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Karsztfejlődés Karsztosodás Móga János. Karsztosodás •Azt a folyamatot nevezzük ~nak, ahol a kőzet kevés mállási maradék képződése mellett oldódik •Karszt-hegység.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Karsztfejlődés Karsztosodás Móga János. Karsztosodás •Azt a folyamatot nevezzük ~nak, ahol a kőzet kevés mállási maradék képződése mellett oldódik •Karszt-hegység."— Előadás másolata:

1 Karsztfejlődés Karsztosodás Móga János

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

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

4 Felszíni vízfolyásokban szegény, fennsíkok alakulnak ki

5 üregesedés

6 Felszín alatti vízfolyások, zárt, lefolyástalan mélyedések

7 Üregesedés, kiválás

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

9 Karbonátkarsztok

10 Parakarszt

11 Szemikarbonát karszt

12 Az oldódás •Oldódáskor a kőzet anyagának egy része oldatba megy •Az oldódás során a mészkő (CaCO 3 ) alacsony pH-jú vízzel érintkezve új egyensúlyi állapotba úgy kerül, hogy a kőzet először Ca 2+ HCO 3 -, ill Ca 2+ Mg 2+ és HCO 3 - ionokra különül –1. Ha a HCO 3 - képződéséhez szükséges H + ionok a víz (H 2 O) disszociációjából származnak karbonátos oldódásról beszélünk –2. Ha a HCO 3 - képződéséhez szükséges H + ionok a H 2 CO 3 disszociációjából származnak hidrokarbonátos oldódásról van szó.

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

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

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

16 •A karbonátos kőzetek oldódása két szakaszú: (Dubljanszkij 1987) •1. kémiai oldás: a kőzet felületén a CaCO 3 ionokra különül •2. iontranszport során a Ca és CO 3 ionok előbb a határrétegbe, majd onnan az áramló oldószerbe jutnak. •A kémiai oldás függ: –H ion mennyisége (melynek forrása a szénsav) –A víz hőmérséklete (magasabb hőmérsékleten az ionizáció könnyebben megy végbe) –A kőzet-víz érintkezési felület nagyságától •Az iontranszport: –annál intenzívebb, minél nagyobb a határréteg és az áramlási zóna közti ion koncentrációkülönbség –Ha áramlás nincs: a víz telítetté válik a Ca ionokra nézve –Ha a határrétegben a Ca ionok kilépése (elszállítódása) miatt a koncentráció lecsökken, oda a kőzet felületéről újak léphetnek be. –Elszállítódás újraoldás •

17 •A turbulens áramlás fokozza az oldódás hatékonyságát –A turbulencia összetöri a határréteget –Az újból kialakuló határréteg Ca koncentrációja kicsi, oda újabb ionok léphetnek be. •A lamináris áramlás kis intenzitású molekuláris diffúzióval egyenlítődik ki a határréteg és az áramló oldószer között a Ca koncentráció különbség •A Ca és HCO 3 ionok instabil molekulát képeznek: •Ca HCO 3 - Ca(HCO 3 ) 2 •Az oldatban jelenlévő CO 2 mennyiségét összes CO 2 -nek nevezik •Ez az oldatban kötött, egyensúlyi és agresszív CO 2 formájában van jelen •Kötött CO 2 : a Ca(HCO 3 ) 2 molekulába épül be •Egyensúlyi CO 2 : az oda- és visszaalakulás egyensúlyban tartásához egy bizonyos mennyiségű CO 2 –ra van szükség, ez a CO 2 a vízben gázként vagy szénsavban fordul elő •Agresszív CO 2 : ha a CO 2 -ből több van, mint amennyi az oldatba került Ca ionok ott tartásához szükséges, az további oldásra képes •Telítetlen oldat → oldódás •Túltelített oldat → kicsapódás

18

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

20 •2 lépcsőben történik •1, a kalcit kötőanyag feloldása – dolomit murva keletkezik •2, dolomit ásvány oldódása – Ca és Mg ion oldódása •CaMg(Co3) 2 + 2CO 2 + H 2 O → CA 2+ Mg HCO 3 •A magnézium oldatba kerülése hőmérséklet függő: •15 °C-on a Ca:Mg arány 2 •40 °C-on a Ca:Mg arány 0,5-0,6 •Valószínűleg ebből következik, hogy a mérsékelt éghajlati övben a dolomit karsztformákban szegény, trópusi területeken viszont gazdag. A Dolomit oldódása

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

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


Letölteni ppt "Karsztfejlődés Karsztosodás Móga János. Karsztosodás •Azt a folyamatot nevezzük ~nak, ahol a kőzet kevés mállási maradék képződése mellett oldódik •Karszt-hegység."

Hasonló előadás


Google Hirdetések