Geologische begrippen (deel 33)
AFBRAAK EN OPBOUW DOOR GRONDWATER
Men kent het begrip 'oplosbaar in water'. Als men de oplossingsprocessen geologisch benadert, dan stelt men vast, dat de oplosbaarheid van gesteenten wordt beïnvloed door:- de oplosbaarheid van het gesteente. Goed oplosbare gesteenten zijn bv. kalksteen = CaCO3, dolomiet = CaMg(CO3)2, gips = CaSO4.2H2O, steenzout NaCI en kalkrijke mergels.
- de samenstelling van het oplossende water. In zuiver water zijn zelfs kalk en dolomiet slecht oplosbaar. Maar dat verandert snel, als het water zuren bevat. Koolzuur blijkt in de praktijk van de geologie het belangrijkste oplossende zuur te zijn. Dit koolzuur is afkomstig uit de vrije atmosfeer en vooral uit bodems. We weten dat de A-horizon een humushorizon is. Bij rotting (ontleding van humus) ontstaat er veel CO2. Veel meer dan er in de atmosfeer aanwezig is. Water kan in de atmosfeer ca. 80 mg kalk bevatten. In de grond kan dit oplopen tot een paar honderd milligram per liter.
Poriënwater
Dit is het water dat de mineraalkorrels in een gesteente omringt. Poriënwater kan een belangrijke functie vervullen in het proces van diagenese, omdat de samenstelling van het poriënwater een gunstig milieu kan scheppen voor diagenese. Sedimenten kunnen zijn afgezet in zoet of in zout water. Bij stromend water kan in het onderliggende sediment een onderstroom voorkomen. Maar deze gaat veel langzamer en naarmate het sediment verdicht of anderszins verandert kan deze onderstroom tot stilstand komen. Evenals onder stilstaand water verplaatst het water dat de korrels omringt als poriënwater zich niet meer. Het poriënwater, dat in het gesteente is opgesloten blijft dus lang in contact met de mineraalkorrels. Hierdoor kunnen zowel het mineraal als het water veranderen.
Marien connaat poriënwater
Dicht onder de zeebodem is er werking van bacteriën en andere organismen. Ze leveren rottingsproducten op. Ze gebruiken bij de rotting zuurstof op, waardoor er een reducerend milieu ontstaat. De anaërobe sulfaatreducerende bacteriën produceren vaak H2S = waterstofsulfide. Door een proces, dat lijkt op bodemvorming, kan fijnkorrelige CaCO3 = kalk worden opgelost en iets dieper weer neerslaan. Ook met kiezelzuur = SiO2, kan dit gebeuren. Op grotere diepte zijn de veranderingen ingrijpender. In het ingesloten poriënwater neemt het gehalte aan Mg-ionen = magnesiumionen af en het gehalte aan Na- en Chl-ionen = natrium- en chloorionen toe. Dit veroorzaakt verschillende chemische processen.
Karstverschijnselen
Waar kalkgesteente door middel van oplossing wordt aangetast spreken we van karstverschijnselen. De naam is ontleend aan het Karstgebergte = het Adriatische Karstplateau, ten NO van Triëst. Het Sloveense woord kras = krs betekent steen of rots. Kenmerkend voor zo'n gebied is, dat vrijwel al het regenwater of sneeuwsmeltwater in het gesteente verdwijnt. Er zijn nauwelijks rivieren. Soms kan een rivier aan de voet van een steile helling tevoorschijn komen. We spreken dan van een Vauclusebron. De gevolgen van de oplossende werking van water op kalkgesteente kan verschillende karstverschijnselen veroorzaken.
Karren
Op het oppervlak van kalk, dolomiet of gips kan corrosie groeven en kammen vormen, die op een hellend oppervlak naar beneden zijn gericht. Vaak doet het patroon denken aan een groot wasbord. De groeven zijn van centimeters tot soms meters diep. Behalve afstromend water kunnen ook microorganismen een rol spelen. Breuken en diaklazen kunnen karren diep doorsnijden.
Ook onder bodems kunnen karren ontstaan. De vorm is dan grilliger.
Karren aan het oppervlak van ons krijt in Zuid-Limburg zijn soms heel fraai te zien, als het krijt wordt 'afgedekt' = vrijgemaakt vóór de exploitatie van het krijtgesteente. Er is dan een grotesk 'maanlandschap' zichtbaar.
Karstdepressies
In karstgebieden zijn in het onregelmatige reliëf veel gesloten depressies aanwezig, dus zonder afwatering. Ze zijn zelfs kenmerkend voor zo'n gebied.
Ze worden ingedeeld naar de vorm:
- Dolines zijn komvormige of steilwandige depressies, ontstaan door de oplossende werking van water als oplossingsdolines of door instorting van holle ruimten als instortingsdolines. Dolines komen voor met een diameter tot meer dan een kilometer en een diepte tot zo'n 300 m. Als verweringsleem de bodem ondoordringbaar maakt kunnen dolinemeertjes ontstaan.
Verstikking
Verstikking treedt op wanneer losse grond, löss of ander niet-cohesief materiaal bovenop een kalkstenen ondergrond ligt die scheuren en voegen bevat. Regen en oppervlaktewater spoelen dit materiaal geleidelijk door deze spleten en in de grotten eronder. Na verloop van tijd ontstaat hierdoor een depressie op het landschap van wisselende diepte.
Verstikking versus suffusie
Verstikking is een destructief proces dat instabiliteit creëert die leidt tot instorting van de bodemstructuur, gekenmerkt door zowel massaverlies als volumetrische contractie. Bij verstikking verliezen grovere deeltjes hun punt-tot-punt contact. Dit in tegenstelling tot suffusie, die niet-destructief is en wordt gekenmerkt door massaverlies zonder verandering in volume. Bij suffusie blijven grovere deeltjes in punt-tot-punt contact en worden fijne deeltjes verwijderd door de holtes ertussen.
- Uvala's zijn ontstaan door het aaneengroeien van dolines. Ze zijn meestal ovaal en groter dan de hen omringende dolines.
- Karstpijp, orgelpijp of aardpijp is een verticale koker gevormd in kalksteen. De pijp ontstaat door karstverwering op zwakke plekken zoals diaklazen, breuken en dolines, en kan tot honderden meter diep worden. De grootste bekende doline ter wereld is die van Flénu in de Belgische provincie Henegouwen, met een diameter van ongeveer 100 meter en een diepte van 1.200 meter. Een actieve karstpijp wordt steeds breder en dieper. Soms kan men niet meer spreken over een koker, maar is deze uitgegroeid tot een onregelmatige, brede en hoge ruimte, die via een gat in het plafond in verbinding staat met de buitenwereld.
- Open karstpijpen = jama's komen ook voor. Ze zijn vaak spleetvormig en diep. Meestal komen ze uit in grotten.
- Karstkloven = bogazi zijn een variant met grillige bodem.
- Polje een gebied met een vlakke bodem met steile randen en ontstaan door karst. Het woord polje is afkomstig uit het Sloveens en Kroatisch waar het 'veld' betekent. In het Nederlands, maar ook in het Engels en andere talen, wordt het gebruikt als geografische term. Poljes kunnen honderden vierkante kilometers beslaan. Rivierwater verdwijnt in een vaak breed dal in ponoren (verdwijngaten). Daar kan het dus zijn dat een rivier (gedeeltelijk) onder de grond verdwijnt. Onder de grond zit vaak een ondoorlatende laag. Daardoor kunnen meertjes gevormd worden. Poljes ontstaan doordat het grondwater de aanwezige kalksteen oplost. Andere geologische omstandigheden zoals tektonische depressies zoals slenken zijn als randvoorwaarde noodzakelijk voor het ontstaan. Door de beweging van tektonische aardplaten kunnen er weleens scheuren komen in gesteenten. Zo kan er een grote breuk ontstaan in een landschap, wat een soort traptrede vormt. Het hoge gedeelte heet de horst, het lage gedeelte de slenk. Deze slenk kan het begin zijn van de vorming van een polje. Het oppervlaktewater verdwijnt in ponoren of verdwijngaten. Men neemt aan, dat ze zijn ontstaan door corrosie van agressief water, dat op de bodem stagneert en dan zijdelings de wanden aantast.
- Karstrestbergen kunnen uitsteken boven corrosieve karstvlakten. In tropische gebieden zijn ze vaak talrijker en kleiner. Als het niet méér zijn dan kegels of torens dan spreken we van torenkarst = kegelkarst.
- Een grot is een (natuurlijk gevormde) onderaardse ruimte. Hierbij gaat het vaak om grotere ruimten. Wanneer een dergelijke onderaardse ruimte kleiner, nauwer en/of moeilijker toegankelijk is, wordt gesproken van een hol(te). Een grot kan uit een aantal hol(t)en bestaan. Het woord spelonk wordt soms gebruikt voor wat nauwere holen, met name in vertalingen van de Bijbel (onder andere spelonk van Machpela) en de Koran (onder andere Soera De Spelonk). Grotten bestaan meestal uit gangen (galerijen) en ruimten die hoger en/of breder zijn: zalen of kamers. Vaak heeft een grot meerdere ingangen. Het kunnen dus echte doolhoven zijn en ze kunnen gigantische afmetingen hebben. De langste grot ter wereld is Mammoth Cave in Kentucky (Verenigde Staten). De galerijen van deze vrijwel horizontale grot totaliseerden in 2013 ongeveer 643 km in lengte. De diepste en tevens meest verticale grot ter wereld is de Kroeberagrot in Georgië. Tussen de ingang en het diepste punt bestaat 2197 m niveauverschil. De eerste grot ter wereld waarin speleologen de magische diepte van 1000 m bereikten, in augustus 1956, was de Gouffre Berger in Frankrijk. In 2013 waren er over heel de wereld 97 grotten bekend die dieper waren dan 1000 m. Twee derde daarvan is gelegen in Europa. Grotten worden vaak gevormd door oplossing van kalksteen (calciet) in koolzuurhoudend water. Het is dan een karstverschijnsel. Vaak komen in grotten ook druipstenen voor. De meerderheid van kalksteengrotten zijn ooit gevormd door een ondergrondse rivier of watertafel. Ze kunnen vandaag de dag nog steeds doorlopen worden door een ondergrondse rivier. Men spreekt dan over actieve grotten. Indien de rivier is verdwenen en de grot is drooggevallen, spreekt men over fossiele grotten.
- Hum Ontstaat in de laatste fase van een karstcyclus, waarin karstwateren een rotsachtige ondergrond hebben geërodeerd door middel van oplossingsprocessen. Als gevolg van het afsluiten van de karstondergrond door alluviale ventilatoren die deze later bedekten en blokkeerden, kwam dit proces tot stilstand en vond er een corrosieve uitzetting van de daluitbreiding plaats aan de randgebieden in de contactzone met het opgedamde water. volume. Gebieden in de vallei die minder last hadden van de corrosieve effecten van het water, werden minder verwijderd. Dit inconsistente verloop van het karstificatieproces creëert een resterend corrosiereliëf in het polje, dat oudere en dus hogere reliëfgebieden bevat die nu uitsteken uit de jongste sedimentniveaus. Dergelijke eilandvormige kalkstenen verhogingen kunnen ook droge grotsystemen bevatten.residueel reliëf. Dit zijn restbergen die boven de karstvlakten uitsteken.
- Ponor plaats waar het afvoerwater infiltreert. Een ponor is een plek in een karstlandschap waar water in de ondergrond verdwijnt. Het woord "ponor" komt voor in Zuid-Slavische talen waar het dezelfde betekenis heeft. Een ponor is een special soort zinkgat. Een zinkgat staat droog, een ponor bevat water. Het water verdwijnt in een gangenstelsel. Hier zal het kalksteen verweren en grotten vormen. Een zinkgat hoeft niet door het oplossen van kalksteen ("karst") ontstaan te zijn.
- Droge valleien, droogdalen Valleien met niet-permanente rivieren (enkel bij grote neerslag, of als de capaciteit van de ponors en chantoires overschreden wordt).
- Verdwijngaten Gaten, kloven, en andere openingen aan de oppervlakte van een plateau waar het oppervlaktewater infiltreert Vormen zich ter hoogte van barsten en intersecties van diaklazen. Een zinkgat, ook wel verdwijngat of sinkhole genoemd is een landvorm die is ontstaan door het instorten van een holte in het substraat. Het vormt een afgesloten depressie in het landschap. Het woord zinkgat is in de geomorfologie de term die wordt gebruikt om de landschapsvorm aan te duiden die overblijft na instorting van een holte in het onderliggende gesteente of sediment. De meest voorkomende zinkgaten zijn dolines; dit zijn laagtes die zijn ontstaan door karst, het oplossen van kalksteen in water. Zinkgaten kunnen ook ontstaan door het oplossen van zout in de bodem (veel voorkomend rond de Dode Zee), het instorten van natuurlijke drainagetunnels, of het instorten van door mensen gemaakte (antropogene) holtes zoals mijngangen. Bij de vorming door zout, wordt het zout, dat lichter is dan het omliggende gesteente, omhoog gedrukt. Dit kan eeuwen duren, maar wanneer het zout bij het grondwater komt, lost het op en ontstaat langzaam een groot gat onder de aardkorst.
- Tor, Ruïnevormig reliëf Geïsoleerde en verbrokkelde blokken bij de oplossing van kalksteen. In de geomorfologie duidt een tor een reliëfmodel aan van blokken of rotsen die zijn vrijgekomen door erosie. Dit ruïnevormige reliëf komt over het algemeen overeen met rotsachtige ontsluitingen van decametrische of hectometrische schaal, gevormd door een geometrische stapel blokken met stompe randen of eivormig van vorm. Geworteld aan de basis, soms neergestreken op de interfluves (verdraaiingen van de toppen volledig vrij van de arena ), soms opkomend langs de breuken in de helling (verdraaiingen van hellingen min of meer ontmanteld uit de arena-volumes), 'voeden ze de grote. stromen of de schorten van blokken en ballen die op de hellingen reizen, en beneden, langs de thalwegs, de chaos van blokken die daaruit voortkomen, bevrijd van hun fijne fractie door te wassen”. Deze vormen maken deel uit van de producten van bloat- achtige arena's en op grotere schaal inselbergs . Ze vormen een rotsachtig restvolume, geworteld, voornamelijk afkomstig van het gedeeltelijk vrijkomen van losse producten. Torslandschappen komen tot uiting in alle breedtegraden en in rotsen van zeer verschillende aard.
- Canyons Diep ingesneden valleien in een kalkplateau, vaak te verklaren door het feit dat het in feite om allogene valleien gaat (bron en bovenloop in andere streken; bv. Tarn, Verdon). Een kloof of een ravijn is een door erosie diep uitgesleten rivierdal met steile (rots)wanden. Grote kloven worden vaak met de term cañon (Engels canyon) aangeduid. Een kloof leent zich uitstekend voor de bouw van stuwdammen en vormt vaak de enige route door een gebergte, waardoor een kloof van groot strategisch belang kan zijn.
De vier langste kloven ter wereld zijn:
Grand Canyon van Groenland. Deze onder ijs bedolven kloof is 750 kilometer lang en overtreft daarmee alle andere kloven op aarde met meer dan 250 kilometer in lengte.
Yarlung Tsangpo kloof in Tibet, met een lengte van 496,3 km en een maximale diepte van 5382 meter
Grand Canyon (Colorado) in de Verenigde Staten
Fish River Canyon (Namibië)
Kloven worden ook op andere hemellichamen dan de aarde gevonden. Opvallend zijn de enorm diepe kloven, van 20 km diepte, op de kleine maan Miranda die een diameter heeft van gemiddeld slechts 471 km
- Kalktuf en travertijn Bovengrondse kalkafzettingen
- Calcietconcreties Bij doorsijpeling van kalkrijk water in een grot leidt de lagere partiële CO2 spanning in die grot tot het deels vervluchten van koolstofdioxide en wordt calciet afgezet. Typische concreties zijn: stalagmieten, druipstenen, fistuleuse («macaroni»), stalactieten, gours.
- Het water in de grotten bereikt soms de bovenzijde van de galerij We hebben dan een sifon of een bevochtigd gewelf. De galerijen verbreden zich vaak tot zalen, die dikwijls veroorzaakt zijn door instortingen van het gewelf.
- Vuursteeneluvium Als gevolg van oplossing van de kalk aan de top van het kalksteenpakket, blijft op dit pakket een oplossingsresidu over. Dit residu bestaat uit de moeilijk of niet oplosbare bestanddelen. Bevat de kalksteen bv. vuursteen, dan blijft er een verweringslaag over, die voor een groot deel uit vuursteen bestaat = vuursteeneluvium. Zie ook. Het vuursteeneluvium in Zuid-Limburg en omgeving Klik hier
Karsthydrologie
Kenmerken van de hydrografie van karstgebieden zijn grote bronnen en het verdwijnen van neerslag en van oppervlaktewater.
Afzettingen uit grondwater
Bij verandering van bepaalde omstandigheden kunnen in water opgeloste stoffen tot afzetting komen. Deze veranderingen kunnen betrekking hebben op de druk,de temperatuur, de pH = zuurgraad, verdamping en het ontwijken van opgeloste CO2. De afzettingen van opgeloste stoffen = mineraalafzettingen komen voor in verschillende vormen.- Cementering. Hierbij worden de poriën van sedimenten opgevuld met mineralen, meestal kalk of kiezel.
- Gangopvullingen. Deze vindt men terug als aders in veel gesteenten. Veelal bestaat de opvulling uit kwarts of calciet.
- Travertijn. Waar kalkrijk water de oppervlakte bereikt kan er zich kalk afzetten als gevolg van temperatuurverschillen, het ontwijken van gassen, meestal CO2, en drukontlasting. Deze afzetting heet travertijn = kalksinter. Een zachte vorm is kalktuf. Travertijn is langzaam opgebouwd in zeer dunne laagjes, die van kleur kunnen verschillen, hetgeen heel decoratief is. Vandaar de toepassing als wand- of vloerbedekking.
- Druipsteen. De meeste afzettingen in grotten bestaan uit calciet. Kalkrijk, met biogeen koolzuurgas verrijkt water percoleert door het kalkgesteente en komt terecht in een grot, waar de partiële koolzuurspanning lager is. Het koolzuurgas ontwijkt en het calciet zet zich af. Soms in de vorm van aragoniet.In tegenstelling tot wat wel eens wordt gedacht speelt verdamping nauwelijks een rol bij dit proces.
De bekendste grotafzettingen zijn de aan het plafond hangende stalactieten en de op de grond staande stalagmieten. Hun doorsnede varieert van ragfijn tot meer dan een meter. Hun groei verloopt uiterst traag, b.v. zo'n 0.25 mm per jaar, maar is zeer verschillend.
- de oplosbaarheid van het gesteente. Goed oplosbare gesteenten zijn bv. kalksteen = CaCO3, dolomiet = CaMg(CO3)2, gips = CaSO4.2H2O, steenzout NaCI en kalkrijke mergels.
- de samenstelling van het oplossende water. In zuiver water zijn zelfs kalk en dolomiet slecht oplosbaar. Maar dat verandert snel, als het water zuren bevat. Koolzuur blijkt in de praktijk van de geologie het belangrijkste oplossende zuur te zijn. Dit koolzuur is afkomstig uit de vrije atmosfeer en vooral uit bodems. We weten dat de A-horizon een humushorizon is. Bij rotting (ontleding van humus) ontstaat er veel CO2. Veel meer dan er in de atmosfeer aanwezig is. Water kan in de atmosfeer ca. 80 mg kalk bevatten. In de grond kan dit oplopen tot een paar honderd milligram per liter.
Poriënwater
Dit is het water dat de mineraalkorrels in een gesteente omringt. Poriënwater kan een belangrijke functie vervullen in het proces van diagenese, omdat de samenstelling van het poriënwater een gunstig milieu kan scheppen voor diagenese. Sedimenten kunnen zijn afgezet in zoet of in zout water. Bij stromend water kan in het onderliggende sediment een onderstroom voorkomen. Maar deze gaat veel langzamer en naarmate het sediment verdicht of anderszins verandert kan deze onderstroom tot stilstand komen. Evenals onder stilstaand water verplaatst het water dat de korrels omringt als poriënwater zich niet meer. Het poriënwater, dat in het gesteente is opgesloten blijft dus lang in contact met de mineraalkorrels. Hierdoor kunnen zowel het mineraal als het water veranderen.
Marien connaat poriënwater
Dicht onder de zeebodem is er werking van bacteriën en andere organismen. Ze leveren rottingsproducten op. Ze gebruiken bij de rotting zuurstof op, waardoor er een reducerend milieu ontstaat. De anaërobe sulfaatreducerende bacteriën produceren vaak H2S = waterstofsulfide. Door een proces, dat lijkt op bodemvorming, kan fijnkorrelige CaCO3 = kalk worden opgelost en iets dieper weer neerslaan. Ook met kiezelzuur = SiO2, kan dit gebeuren. Op grotere diepte zijn de veranderingen ingrijpender. In het ingesloten poriënwater neemt het gehalte aan Mg-ionen = magnesiumionen af en het gehalte aan Na- en Chl-ionen = natrium- en chloorionen toe. Dit veroorzaakt verschillende chemische processen.
Karstverschijnselen
Waar kalkgesteente door middel van oplossing wordt aangetast spreken we van karstverschijnselen. De naam is ontleend aan het Karstgebergte = het Adriatische Karstplateau, ten NO van Triëst. Het Sloveense woord kras = krs betekent steen of rots. Kenmerkend voor zo'n gebied is, dat vrijwel al het regenwater of sneeuwsmeltwater in het gesteente verdwijnt. Er zijn nauwelijks rivieren. Soms kan een rivier aan de voet van een steile helling tevoorschijn komen. We spreken dan van een Vauclusebron. De gevolgen van de oplossende werking van water op kalkgesteente kan verschillende karstverschijnselen veroorzaken.
Karren
Op het oppervlak van kalk, dolomiet of gips kan corrosie groeven en kammen vormen, die op een hellend oppervlak naar beneden zijn gericht. Vaak doet het patroon denken aan een groot wasbord. De groeven zijn van centimeters tot soms meters diep. Behalve afstromend water kunnen ook microorganismen een rol spelen. Breuken en diaklazen kunnen karren diep doorsnijden.
Ook onder bodems kunnen karren ontstaan. De vorm is dan grilliger.
Karren aan het oppervlak van ons krijt in Zuid-Limburg zijn soms heel fraai te zien, als het krijt wordt 'afgedekt' = vrijgemaakt vóór de exploitatie van het krijtgesteente. Er is dan een grotesk 'maanlandschap' zichtbaar.
Karstdepressies
In karstgebieden zijn in het onregelmatige reliëf veel gesloten depressies aanwezig, dus zonder afwatering. Ze zijn zelfs kenmerkend voor zo'n gebied.
Ze worden ingedeeld naar de vorm:
- Dolines zijn komvormige of steilwandige depressies, ontstaan door de oplossende werking van water als oplossingsdolines of door instorting van holle ruimten als instortingsdolines. Dolines komen voor met een diameter tot meer dan een kilometer en een diepte tot zo'n 300 m. Als verweringsleem de bodem ondoordringbaar maakt kunnen dolinemeertjes ontstaan.
- Uvala's zijn ontstaan door het aaneengroeien van dolines. Ze zijn meestal ovaal en groter dan de hen omringende dolines.
- Karstpijp, orgelpijp of aardpijp is een verticale koker gevormd in kalksteen. De pijp ontstaat door karstverwering op zwakke plekken zoals diaklazen, breuken en dolines, en kan tot honderden meter diep worden. De grootste bekende doline ter wereld is die van Flénu in de Belgische provincie Henegouwen, met een diameter van ongeveer 100 meter en een diepte van 1.200 meter. Een actieve karstpijp wordt steeds breder en dieper. Soms kan men niet meer spreken over een koker, maar is deze uitgegroeid tot een onregelmatige, brede en hoge ruimte, die via een gat in het plafond in verbinding staat met de buitenwereld.
- Open karstpijpen = jama's komen ook voor. Ze zijn vaak spleetvormig en diep. Meestal komen ze uit in grotten.
- Karstkloven = bogazi zijn een variant met grillige bodem.
- Polje een gebied met een vlakke bodem met steile randen en ontstaan door karst. Het woord polje is afkomstig uit het Sloveens en Kroatisch waar het 'veld' betekent. In het Nederlands, maar ook in het Engels en andere talen, wordt het gebruikt als geografische term. Poljes kunnen honderden vierkante kilometers beslaan. Rivierwater verdwijnt in een vaak breed dal in ponoren (verdwijngaten). Daar kan het dus zijn dat een rivier (gedeeltelijk) onder de grond verdwijnt. Onder de grond zit vaak een ondoorlatende laag. Daardoor kunnen meertjes gevormd worden. Poljes ontstaan doordat het grondwater de aanwezige kalksteen oplost. Andere geologische omstandigheden zoals tektonische depressies zoals slenken zijn als randvoorwaarde noodzakelijk voor het ontstaan. Door de beweging van tektonische aardplaten kunnen er weleens scheuren komen in gesteenten. Zo kan er een grote breuk ontstaan in een landschap, wat een soort traptrede vormt. Het hoge gedeelte heet de horst, het lage gedeelte de slenk. Deze slenk kan het begin zijn van de vorming van een polje. Het oppervlaktewater verdwijnt in ponoren of verdwijngaten. Men neemt aan, dat ze zijn ontstaan door corrosie van agressief water, dat op de bodem stagneert en dan zijdelings de wanden aantast.
- Karstrestbergen kunnen uitsteken boven corrosieve karstvlakten. In tropische gebieden zijn ze vaak talrijker en kleiner. Als het niet méér zijn dan kegels of torens dan spreken we van torenkarst = kegelkarst.
- Een grot is een (natuurlijk gevormde) onderaardse ruimte. Hierbij gaat het vaak om grotere ruimten. Wanneer een dergelijke onderaardse ruimte kleiner, nauwer en/of moeilijker toegankelijk is, wordt gesproken van een hol(te). Een grot kan uit een aantal hol(t)en bestaan. Het woord spelonk wordt soms gebruikt voor wat nauwere holen, met name in vertalingen van de Bijbel (onder andere spelonk van Machpela) en de Koran (onder andere Soera De Spelonk). Grotten bestaan meestal uit gangen (galerijen) en ruimten die hoger en/of breder zijn: zalen of kamers. Vaak heeft een grot meerdere ingangen. Het kunnen dus echte doolhoven zijn en ze kunnen gigantische afmetingen hebben. De langste grot ter wereld is Mammoth Cave in Kentucky (Verenigde Staten). De galerijen van deze vrijwel horizontale grot totaliseerden in 2013 ongeveer 643 km in lengte. De diepste en tevens meest verticale grot ter wereld is de Kroeberagrot in Georgië. Tussen de ingang en het diepste punt bestaat 2197 m niveauverschil. De eerste grot ter wereld waarin speleologen de magische diepte van 1000 m bereikten, in augustus 1956, was de Gouffre Berger in Frankrijk. In 2013 waren er over heel de wereld 97 grotten bekend die dieper waren dan 1000 m. Twee derde daarvan is gelegen in Europa. Grotten worden vaak gevormd door oplossing van kalksteen (calciet) in koolzuurhoudend water. Het is dan een karstverschijnsel. Vaak komen in grotten ook druipstenen voor. De meerderheid van kalksteengrotten zijn ooit gevormd door een ondergrondse rivier of watertafel. Ze kunnen vandaag de dag nog steeds doorlopen worden door een ondergrondse rivier. Men spreekt dan over actieve grotten. Indien de rivier is verdwenen en de grot is drooggevallen, spreekt men over fossiele grotten.
- Hum Ontstaat in de laatste fase van een karstcyclus, waarin karstwateren een rotsachtige ondergrond hebben geërodeerd door middel van oplossingsprocessen. Als gevolg van het afsluiten van de karstondergrond door alluviale ventilatoren die deze later bedekten en blokkeerden, kwam dit proces tot stilstand en vond er een corrosieve uitzetting van de daluitbreiding plaats aan de randgebieden in de contactzone met het opgedamde water. volume. Gebieden in de vallei die minder last hadden van de corrosieve effecten van het water, werden minder verwijderd. Dit inconsistente verloop van het karstificatieproces creëert een resterend corrosiereliëf in het polje, dat oudere en dus hogere reliëfgebieden bevat die nu uitsteken uit de jongste sedimentniveaus. Dergelijke eilandvormige kalkstenen verhogingen kunnen ook droge grotsystemen bevatten.residueel reliëf. Dit zijn restbergen die boven de karstvlakten uitsteken.
- Ponor plaats waar het afvoerwater infiltreert. Een ponor is een plek in een karstlandschap waar water in de ondergrond verdwijnt. Het woord "ponor" komt voor in Zuid-Slavische talen waar het dezelfde betekenis heeft. Een ponor is een special soort zinkgat. Een zinkgat staat droog, een ponor bevat water. Het water verdwijnt in een gangenstelsel. Hier zal het kalksteen verweren en grotten vormen. Een zinkgat hoeft niet door het oplossen van kalksteen ("karst") ontstaan te zijn.
- Droge valleien, droogdalen Valleien met niet-permanente rivieren (enkel bij grote neerslag, of als de capaciteit van de ponors en chantoires overschreden wordt).
- Verdwijngaten Gaten, kloven, en andere openingen aan de oppervlakte van een plateau waar het oppervlaktewater infiltreert Vormen zich ter hoogte van barsten en intersecties van diaklazen. Een zinkgat, ook wel verdwijngat of sinkhole genoemd is een landvorm die is ontstaan door het instorten van een holte in het substraat. Het vormt een afgesloten depressie in het landschap. Het woord zinkgat is in de geomorfologie de term die wordt gebruikt om de landschapsvorm aan te duiden die overblijft na instorting van een holte in het onderliggende gesteente of sediment. De meest voorkomende zinkgaten zijn dolines; dit zijn laagtes die zijn ontstaan door karst, het oplossen van kalksteen in water. Zinkgaten kunnen ook ontstaan door het oplossen van zout in de bodem (veel voorkomend rond de Dode Zee), het instorten van natuurlijke drainagetunnels, of het instorten van door mensen gemaakte (antropogene) holtes zoals mijngangen. Bij de vorming door zout, wordt het zout, dat lichter is dan het omliggende gesteente, omhoog gedrukt. Dit kan eeuwen duren, maar wanneer het zout bij het grondwater komt, lost het op en ontstaat langzaam een groot gat onder de aardkorst.
- Tor, Ruïnevormig reliëf Geïsoleerde en verbrokkelde blokken bij de oplossing van kalksteen. In de geomorfologie duidt een tor een reliëfmodel aan van blokken of rotsen die zijn vrijgekomen door erosie. Dit ruïnevormige reliëf komt over het algemeen overeen met rotsachtige ontsluitingen van decametrische of hectometrische schaal, gevormd door een geometrische stapel blokken met stompe randen of eivormig van vorm. Geworteld aan de basis, soms neergestreken op de interfluves (verdraaiingen van de toppen volledig vrij van de arena ), soms opkomend langs de breuken in de helling (verdraaiingen van hellingen min of meer ontmanteld uit de arena-volumes), 'voeden ze de grote. stromen of de schorten van blokken en ballen die op de hellingen reizen, en beneden, langs de thalwegs, de chaos van blokken die daaruit voortkomen, bevrijd van hun fijne fractie door te wassen”. Deze vormen maken deel uit van de producten van bloat- achtige arena's en op grotere schaal inselbergs . Ze vormen een rotsachtig restvolume, geworteld, voornamelijk afkomstig van het gedeeltelijk vrijkomen van losse producten. Torslandschappen komen tot uiting in alle breedtegraden en in rotsen van zeer verschillende aard.
- Canyons Diep ingesneden valleien in een kalkplateau, vaak te verklaren door het feit dat het in feite om allogene valleien gaat (bron en bovenloop in andere streken; bv. Tarn, Verdon). Een kloof of een ravijn is een door erosie diep uitgesleten rivierdal met steile (rots)wanden. Grote kloven worden vaak met de term cañon (Engels canyon) aangeduid. Een kloof leent zich uitstekend voor de bouw van stuwdammen en vormt vaak de enige route door een gebergte, waardoor een kloof van groot strategisch belang kan zijn.
De vier langste kloven ter wereld zijn:
Grand Canyon van Groenland. Deze onder ijs bedolven kloof is 750 kilometer lang en overtreft daarmee alle andere kloven op aarde met meer dan 250 kilometer in lengte.
Yarlung Tsangpo kloof in Tibet, met een lengte van 496,3 km en een maximale diepte van 5382 meter
Grand Canyon (Colorado) in de Verenigde Staten
Fish River Canyon (Namibië)
Kloven worden ook op andere hemellichamen dan de aarde gevonden. Opvallend zijn de enorm diepe kloven, van 20 km diepte, op de kleine maan Miranda die een diameter heeft van gemiddeld slechts 471 km - Kalktuf en travertijn Bovengrondse kalkafzettingen
- Calcietconcreties Bij doorsijpeling van kalkrijk water in een grot leidt de lagere partiële CO2 spanning in die grot tot het deels vervluchten van koolstofdioxide en wordt calciet afgezet. Typische concreties zijn: stalagmieten, druipstenen, fistuleuse («macaroni»), stalactieten, gours.
- Het water in de grotten bereikt soms de bovenzijde van de galerij We hebben dan een sifon of een bevochtigd gewelf. De galerijen verbreden zich vaak tot zalen, die dikwijls veroorzaakt zijn door instortingen van het gewelf.
- Vuursteeneluvium Als gevolg van oplossing van de kalk aan de top van het kalksteenpakket, blijft op dit pakket een oplossingsresidu over. Dit residu bestaat uit de moeilijk of niet oplosbare bestanddelen. Bevat de kalksteen bv. vuursteen, dan blijft er een verweringslaag over, die voor een groot deel uit vuursteen bestaat = vuursteeneluvium. Zie ook. Het vuursteeneluvium in Zuid-Limburg en omgeving Klik hier
Verstikking
Verstikking treedt op wanneer losse grond, löss of ander niet-cohesief materiaal bovenop een kalkstenen ondergrond ligt die scheuren en voegen bevat. Regen en oppervlaktewater spoelen dit materiaal geleidelijk door deze spleten en in de grotten eronder. Na verloop van tijd ontstaat hierdoor een depressie op het landschap van wisselende diepte.
Verstikking versus suffusie
Verstikking is een destructief proces dat instabiliteit creëert die leidt tot instorting van de bodemstructuur, gekenmerkt door zowel massaverlies als volumetrische contractie. Bij verstikking verliezen grovere deeltjes hun punt-tot-punt contact. Dit in tegenstelling tot suffusie, die niet-destructief is en wordt gekenmerkt door massaverlies zonder verandering in volume. Bij suffusie blijven grovere deeltjes in punt-tot-punt contact en worden fijne deeltjes verwijderd door de holtes ertussen.
Karsthydrologie
Kenmerken van de hydrografie van karstgebieden zijn grote bronnen en het verdwijnen van neerslag en van oppervlaktewater.
Afzettingen uit grondwater
Bij verandering van bepaalde omstandigheden kunnen in water opgeloste stoffen tot afzetting komen. Deze veranderingen kunnen betrekking hebben op de druk,de temperatuur, de pH = zuurgraad, verdamping en het ontwijken van opgeloste CO2. De afzettingen van opgeloste stoffen = mineraalafzettingen komen voor in verschillende vormen.
- Cementering. Hierbij worden de poriën van sedimenten opgevuld met mineralen, meestal kalk of kiezel.
- Gangopvullingen. Deze vindt men terug als aders in veel gesteenten. Veelal bestaat de opvulling uit kwarts of calciet.
- Travertijn. Waar kalkrijk water de oppervlakte bereikt kan er zich kalk afzetten als gevolg van temperatuurverschillen, het ontwijken van gassen, meestal CO2, en drukontlasting. Deze afzetting heet travertijn = kalksinter. Een zachte vorm is kalktuf. Travertijn is langzaam opgebouwd in zeer dunne laagjes, die van kleur kunnen verschillen, hetgeen heel decoratief is. Vandaar de toepassing als wand- of vloerbedekking.
- Druipsteen. De meeste afzettingen in grotten bestaan uit calciet. Kalkrijk, met biogeen koolzuurgas verrijkt water percoleert door het kalkgesteente en komt terecht in een grot, waar de partiële koolzuurspanning lager is. Het koolzuurgas ontwijkt en het calciet zet zich af. Soms in de vorm van aragoniet.In tegenstelling tot wat wel eens wordt gedacht speelt verdamping nauwelijks een rol bij dit proces.
De bekendste grotafzettingen zijn de aan het plafond hangende stalactieten en de op de grond staande stalagmieten. Hun doorsnede varieert van ragfijn tot meer dan een meter. Hun groei verloopt uiterst traag, b.v. zo'n 0.25 mm per jaar, maar is zeer verschillend.
