Енциклопедія

Виїмки: Вплив людини -

Пробоїни стали помітними в новинах у 2013 році, частково через трагічну смерть Джефа Буша, передмістя Тампа, штат Флорида, чоловіка, якого проковтнуло, коли поглиблення утворилося прямо під його спальнею. Цей інцидент супроводжувався кількома іншими людьми в Пенсільванії, Іллінойсі, Массачусетсі та Луїзіані, де поглиблення, виявлене поблизу Баю-Корне в 2012 році, до осені 2013 року відкрилося до 10 га (25 га). У середині серпня 20-м ( 66-футовий поглиблення, утворений під курортом у центральній Флориді поблизу Орландо, змусивши гостей виходити з номерів, коли триповерхова будівля руйнувалася.

Виїмки: Вплив людини

Незважаючи на те, що вони отримали широке висвітлення у ЗМІ у 2013 році, поглиблення - явище не нове. Утворення поглинання відбувається в таких областях, як Флорида, Нью-Мексико, Кентуккі та Іллінойс. У Флориді настільки поширене, що власники будинків придбали страховище для свердловин для свого майна. На уявлення про те, що поглиблення утворюються частіше, впливає швидкий приріст населення в схильних до поглинань районах, фактор, який призвів до свідчень і повідомлень про більшу кількість поглинань. Однак є дані, що темпи розвитку поглиблення зростали протягом останніх півстоліття через збільшення людської діяльності, яка спричинила утворення поглиблень, таких як надмірне забирання підземних вод або погано спроектовані дренажні системи навколо будівель.

Виямки, які європейські геологи називають «долинами», класифікуються як особливості карсту. Карст - це тип рельєфу, який у результаті циркуляції підземних вод розчиняє розчинні основи. Карстові вчені в XIX столітті розглядали долини як типову карстову форму рельєфу, але для карстової місцевості характерні також печери, зникаючі потоки, великі джерела та підземний дренаж. У деяких карстових регіонах, таких як півострів Юкатан у Мексиці, поверхневих потоків майже немає, і практично весь потік води проходить через підземні канали.

Найпоширенішими карстовими породами є вапняк - карбонат кальцію, CaCO 3 у формі кальциту або аргоніту - та доломіт - карбонат магнію кальцію (CaMg (CO 3 ) 2 ). Ці мінерали розчиняються у слабких кислотах і, отже, вразливі до розчинення в ґрунтовій воді, яка зазвичай заряджається вугільною кислотою (H 2 CO 3 ), отриманою з органічного матеріалу в ґрунті. Однак у більш сухих регіонах, таких як південний захід США, карстові ознаки, що утворюються в випаровуються гірських породах, є більш поширеними. Осадові породи, що утворюються при випаровуванні солоної води, звані евапоритами, в цих районах зазвичай містять гіпс, який складається з сульфату кальцію (CaSO 4 ∙ 2H 2O) та галіт (кам’яна сіль), який складається з хлориду натрію (NaCl). Гіпс у багато разів розчинніший, ніж кальцит або доломіт, і тому відслонення гіпсу набагато рідше зустрічається у більш вологих регіонах із більшою кількістю опадів. У напівзасушливих регіонах відслонення з менш розчинного вапняку частіше утворюють скелі, а поглиблення, утворені в гіпсі, більш поширені. Особливості поверхневого карсту, що утворюються в галіті, рідкісні, оскільки кам’яна сіль є добре розчинною, хоча особливості сольового карсту були виявлені в надзвичайно посушливих регіонах, таких як Іран, Ізраїль та східна Іспанія.

Пробоїни виникають внаслідок різноманітних механізмів, але їх класифікують на три широкі категорії: ті, що утворюються при поверхневому або приповерхневому розчиненні; ті, що утворюються внаслідок обвалення верхньої породи; а ті, що повністю утворюються в розкривному грунті (тобто ґрунт над гірською породою). Вражаючі приклади поглинань розчинів зустрічаються у всьому світі в тропічних регіонах, таких як Ява, Індонезія, Пуерто-Рико та карстовому районі кабіни Ямайки, але вони утворюються відносно повільно і мало впливають на людину. Поглиблення поглинань рідкісні, утворюються в ландшафтах, що склалися протягом декількох тисяч або мільйонів років.

З трьох типів поглиблення, що утворюються в розкритті ґрунту, є набагато більш поширеними і представляють серйозну геонебезпеку (геологічне явище з широким потенціалом пошкодження) в карстових регіонах. Просіди, що просідають під покривом, робляться суфузією - це процес, при якому неконсолідований ґрунт змивається у відкриті щілини і печери в підстилаючій породі, а поверхня землі поступово опускається. Поглинальні покриви або випадаючі поглиблення утворилися в більш насиченому глиною консолідованому ґрунті. Вони зазвичай виникають внаслідок розвитку порожнини в межах ґрунтового горизонту та подальшого руйнування верхньої грунтової арки. Такі порожнини можуть з’являтися швидко, протягом днів або місяців, а катастрофічний колапс може бути дуже швидким або миттєвим. У 1981 році у Вінтер-Парку, штат Флорида, утворилася провалля, яка обвалилася, і проковтнула приватний будинок, муніципальний басейн,частина ремонтної майстерні та великі частини сусідньої вулиці за відносно невеликий проміжок часу.

Поглиблення, що трапляються в природі, які часто зустрічаються на карстовій місцевості, можуть бути спричинені погодними явищами, такими як сильні дощі або посуха, що супроводжується сильним дощем. Однак значний відсоток поглинань пов'язаний, прямо чи опосередковано, з діяльністю людини. У деяких випадках надмірне забирання ґрунтових вод для зрошення знижує рівень води і тим самим дозволяє насиченому ґрунту змиватися в печери та канали в підстилаючій породі, що може спровокувати утворення поглиблення. Крім того, уздовж доріг або інших районів, де вода неодноразово викидається на землю, утворюються просіки, що обвалюються під покривом, вмиваючи грунт в основні порожнини пород і створюючи ґрунтові печери, які можуть руйнуватися.

Видобуток солі також створила поглиблення. У 2008 році дві великі поглиблення, утворені на південному сході Нью-Мексико, коли порожнини, вироблені в результаті розсольних свердловин - процес, який впорскує прісну воду в соляні шари для виготовлення розсолу для використання в якості бурової рідини в нафтових свердловинах - різко завалилися. Штучні порожнини, створені цією діяльністю, стали нестабільними і призвели до катастрофічних колапсів. В кінцевому підсумку одна з поглиблень зросла до діаметра більше 100 м (328 футів), глибина якої становила приблизно 45 м (близько 150 футів).

Виїмки: Вплив людини

Хоча поглиблення є значною геобезпекою у багатьох карстових регіонах, вони відігравали важливу роль у регіональних системах підземних вод, крім інших функцій, забезпечуючи точки доступу поверхневих вод для потрапляння в карстові водоносні горизонти. На півострові Юкатан крутостінні поглиблення, відомі як ценоти, перетинають рівень води, де вони служать водою для прилеглих громад. На південному сході штату Нью-Мексико великі озера з гіпсовими свердловинами на схід від Розуелла були створені за рахунок висвітлення підземних вод, які також забезпечують зрошувальну воду для сільськогосподарської діяльності в Артезіанському басейні Розуелла.

Виямки часто є джерелами забруднення підземних вод через їх зв’язок з підземними водоносними шарами. У багатьох сільських районах поглиблення вважаються природними звалищами і використовуються для утилізації великої побутової техніки та старих автомобілів. Великі розміри трубопроводів у карстових водоносних шарах забороняють тип природної фільтрації, який зустрічається у багатьох некарстових водоносних шарах. Забруднюючі речовини, що потрапляють у систему підземних вод через поглиблення, з’явилися у свердловинах водопостачання нижче за течією.

Виїмки також були виявлені в умовах підводного човна. Походження свердловин у Флоридській протоці було суперечливим і часто пояснюється ерозійними процесами, що відбувались, коли протоки були витримані над рівнем моря. Деякі дослідники припускають, що ці поглиблення утворилися через тип корозії в зоні змішування, коли свіжа вода з берегових водоносних горизонтів скидається у Флоридські протоки. Вважається, що змішування прісної води з солоною водою дало розчин, який більш агресивно розчиняв вапнякові основи. Деякі з цих підводних поглиначів трапляються на терасі Пурталеса біля Флорид-Кіс на глибині декількох сотень метрів. Найбільша з цих особливостей має діаметр майже 700 м (близько 2300 футів) і глибину приблизно 260 м (близько 850 футів).

За підрахунками вчених, приблизно 25% населення Землі або живе на карстовій місцевості, або бере воду з карстових водоносних горизонтів. Оскільки поглиблення часто є важливими компонентами місцевих та регіональних систем водоносних горизонтів, і через їх роль як активних геонебезпек, ці особливості в кращу чи гіршу сторону надалі матимуть значний вплив на суспільство.

$config[zx-auto] not found$config[zx-overlay] not found