Kraški proces

Kraški predeo, Francuska

Kraški proces je geomorfološki proces koji nastaje dejstvom tekuće i atmosferske vode na rastvorljive stenske mase. Najzastupljenije rastvorljive stene u prirodi su karbonatne stene (krečnjaci i, u manjoj meri, dolomiti). Kraški proces se može, mada u manjoj meri, razvijati i na gipsu, anhidritu, ležištima soli, itd.

Kraški proces karakteriše se razvojem na velikim površinama. U pitanju su stotine i hiljade kvadratnih kilometara. Proces je dugotrajan, razvija se u vremenu, koje se meri geološkim merilima vremena.

Termin kras dobio je naziv po geografskoj oblasti, koja se nalazi na granici između Italije i Slovenije (vidi: Kras (geografija) (sr)). Oblast je ograničena potezom Monfalkone – Trst – Pivka – Postojna – Vipava – Gorica. U Italiji ta oblast se naziva Karso (italijanski: Carso). Slovenački naziv je kras, nemački karst, a srpskohrvatski kras ili krš. Naziv oblasti s tipskim razvojem procesa usvojen je kao termin koji označava geomorfološku pojavu, odnosno specifičan proces, ali i kao naziv za specifične hidrogeološke pojave, poniranje voda, njihove podzemne tokove i ponovno pojavljivanje na površini terena.

Osnove naučnog poznavanja krasa postavio je Jovan Cvijić (1893). On je u svetsku literaturu uveo i veliki broj srpskih termina, koji se danas internacionalno koriste („polje“ kao termin za kraško polje, „dolina“, kao termin za vrtaču, „uvala“).

Kraški proces je razvijen širom sveta. Njegovi oblici sreću se na svim kontinentima u različitim varijetetima, u zavisnosti od klimatskih uslova i geoloških karakteristika terena. Poznate oblasti predstavljaju kras Peloponeza, Jamajke, Kine, Moravski kras okoline Brna u Češkoj, kras pisaće krede u Engleskoj, itd.

Svojstva

Postoje tri bitna svojstva koja kraški proces izdvajaju od drugih procesa nastalih delovanjem vode na nerastvorljive stenske mase:

• Mehanizam procesa. – Na nerastvorljive stenske mase voda deluje svojom kinetičkom energijom i obavlja mehaničku eroziju. Transport se vrši u vidu mehaničke drobine, a materijal se akumulira na mestu slabljenja kinetičke energije vode. U slučaju kraškog procesa obavlja se hemijska erozija, tj. rastvaranje stenske mase. Taj vid erozije naziva se korozija. Erodovani materijal se transportuje u vidu rastvora, a akumulira se izlučivanjem ili obaranjem iz rastvora.
• Prostorni razvoj procesa. – Kraški proces prenosi se s površine terena u podzemlje. Proces se razvija prostorno, dostižući nekada i kilometarske dubine.
• Razvoj specifičnih oblika. – Pored površinskih oblika, koji mogu nastati i dejstvom drugih geomorfoloških procesa, kao i endogenim putem, i antropogeno, dejstvom kraškog procesa nastaju i podzemni oblici. Stihijski egzogeni procesi ih ne stvaraju.

Mehanizam procesa

Kraški proces odlikuje se složenim mehanizmom. Osnovu čini hemijski proces, rastvaranje stenske mase, tj. hemijska erozija postojećih oblika, transport materijala u vidu rastvora i akumulacija izlučivanjem, ili obaranjem materijala iz rastvora. Vode koje se kreću po površini terena ili u podzemlju poseduju i kinetičku energiju. Pored hemijskog procesa u krasu se javlja i mehanička erozija, prenos materijala u vidu mehaničke drobine i njeno akumuliranje odlaganjem na mestima gde kinetička energija slabi.

Rastvaranje počinje na površini terena. Stenska masa, u prirodi, nikada nije homogena i sadrži veliki broj prslina i pukotina, kroz koje voda lakše prodire, čime se proces postepeno prenosi u podzemlje. Dok su pukotine stisnute, glavno dejstvo ima kinetička energija vode. Međutim, njihovim proširivanjem, voda lakše prodire u podzemlje, čime do izražaja dolazi hemijsko dejstvo vode. Daljim proširivanjem mehaničkih diskontinuiteta stenske mase dolazi do slobodnog toka vode u podzemlju, i do izražaja ponovo dolazi mehaničko dejstvo vode. Vremenom, vode na površini terena je sve manje, a ona se zadržava na stenskoj masi, i tada je njena kinetička energija beznačajna, pa dominaciju u morfološkom oblikovanju terena preuzima hemijsko dejstvo.

Proširivanjem podzemnih prostorija javljaju se i koluvijalne pojave, izražene odronjavanjem, sleganjem terena i provaljivanjem tavanica plitkih podzemnih prostorija, osipanjem na njihovim strmim stranama, itd. Koluvijalne pojave, posebno kolapsionog tipa, odvijaju se veoma brzo i njihovi efekti su neuporedivo izraženije od hemijske erozije, pa i od mehaničke erozije tekuće vode u podzemlju.

Erozija

Erozija se obavlja hemijski i mehanički, uz redovno prisustvo pratećih ili izazvanih pojava.

Hemijska erozija (korozija)

Pećinski nakit u pećini Fong Na u Vijetnamu

Agens kraškog procesa je dejstvo vode. Sama voda je vrlo slabo hemijski aktivna. Međutim reakcijom sa ugljen-dioksidom iz vazduha, gradi se ugljena kiselina, čija je rastvaračka moć u odnosu na čistu vodu povećana i stotinu puta.

Ugljena kiselina deluje na kalcijum-karbonat koji gradi krečnjačke stene. Rezultat reakcije je kalcijum-bikarbonat, veoma nepostojano jedinjenje. Rastvoren kalcijum-bikarbonat se transportuje. Tokom transporta menja se kinetička energija vodotoka i nepostojano jedinjenje se raspada. Iz njega se oslobađaju ugljen-dioksid i voda, i kao ostatak obara se kalcijum-karbonat, ali u vidu dalje nerastvorljivog bigra.

H₂O + CO₂ → H₂CO₃
H₂CO₃ + CaCO₃ → Ca(HCO₃)₂
Ca(HCO₃)₂ → CO₂ + H₂O + CaCO₃

Mehanička erozija

Agens mehaničke erozije je kinetička energija vode. Mehanička erozija obavlja se kao neposredna i posredna. Neposrednu eroziju čini udar vodene mase, koji pokreće već pripremljen materijal, nastao eluvijalnim ili padinskim procesima. Pri brzom kretanju većih podzemnih masa, posebno pri pojavama vrtloženja, dolazi do otkidanja komada matične stene. Pokrenut materijal obavlja posrednu eroziju.

U kraškom procesu do izražaja dolazi vertikalna erozija. Mehanička erozija usmerena u dubinu pojačana je hemijskim delovanjem. Bočna erozija je zbog značajnog poniranja površinskih voda svedena na minimum. Osnovna karakteristika retkih rečnih dolina u krasu su poprečni profili tipa kanjona ili klisure.

Oblici i položaji kanala podzemnih tokova uslovljeni su uglavnom pukotinama i rasedima. Erozija se obavlja kao i na površini.

Mehanička erozija se, po pravilu, odvija znatno brže od hemijske i njeni efekti su reljefu su izraženiji.

Transport

Materijal se u kraškom procesu transportuje dvojako: u vidu rastvora i kao mehanička drobina.

Rastvor je kalcijum-bikarbonat, nastao delovanjem ugljene kiseline na krečnjak (kalcijum-karbonat). To nepostojano jedinjenje brzo se raspada. Vreme transporta je prilično kratko. Najveće količine materijala pokrenutog u vidu rastvora transportuju se na relativno kratka rastojanja.

Mehanička drobina biva transportovana kao lebdeći ili vučeni nanos. Vid transporta određen je krupnoćom, odnosno težinom pokrenutog materijala i kinetičkom energijom vodotoka. Razdvajanjem materijala na lebdeći i vučeni nanos izvršena je i njegova klasifikacija po krupnoći. Međutim, zaobljavanje i klasifikacija materijala u slučaju podzemnih kraških tokova znatno su manje izraženi nego kad se radi o površinskim tokovima.

Akumulacija

Akumulacija u kraškom procesu ima tri vida. To su:

• obaranje iz rastvora,
• odlaganje pokrenute mehaničke drobine i
• odlaganje nerastvorljive komponente stenske mase, zaostale posle rastvaranja.

Obaranje iz rastvora

Krečnjaci se rastvaraju pod uticajem vode pri tom gradeći nestabilno jedinjenje kalcijum-bikarbonat. Rastvorena krečnjačka masa transportuje se a pri promenama kinetičke energije vrši se hemijsko razlaganje tog rastvora. Iz rastvora se oslobađaju ugljen-dioksid i voda. Ostatak, kalcijum-karbonat, obara se iz rastvora i akumulira u vidu bigra. Naslage bigra javljaju se na mnogim prelomima uzdužnih profila kraških vodotoka, gradeći basene, slapove i vodopade.

Odlaganje mehaničke drobine

Mehanička drobina odlaže se na mestima gde se smanjuje kinetička energija vodotoka. U slučaju površinskih kraških tokova, akumulacija se obavlja analogno fluvijalnom procesu. Obrađeni, zaobljeni i granulometrijski klasifikovan materijal javlja se na dnu korita i na uskom dnu rečne doline. Mešanja materijala po krupnoći nema.

Usled specifičnog hidrauličkog režima, akumulacija podzemnih tokova razlikuje se od akumulacije površinskih tokova. Tu se na kratkom rastojanju mogu smenjivati grubozrni, krupni, slabije obrađeni i nezaobljeni odlomci, transportovani na kratka rastojanja, sa finozrnim, zaobljenim materijalom, transportovanim sa znatno većeg rastojanja. Materijal različite krupnoće i stepena zaobljenosti često je pomešan. U nanosu je znatno prisustvo heterogenog koluvijalnog materijala, nastalog odronjavanjem.

Odlaganje ostatka rastvora

Karbonatna stenska masa nije potpuno čista i potpuno rastvorljiva. Ona redovno sadrži veću ili manju količinu nerastvorljive komponente, koja zaostaje posle rastvaranja i odlaže se in situ. Zaostali materijal je zbog oksida gvožđa izrazito crvene boje, pa otuda i naziv crvenica. Internacionalni termin, u upotrebi i kod nas, je italijanski naziv terra rossa. Crvenica se odlaže i na površini terena i u podzemnim prostorijama.

Oblici

Prema mestu nastanka i razvoja, oblici kraškog reljefa se izdvajaju u dve osnovne kategorije. Prvu čine površinski, a drugu podzemni kraški oblici.

Površinski kraški reljef

U okviru površinskog kraškog reljefa razlikuju se dve grupe oblika. Prva grupa je vezana za fluvijalni proces razvijen na kraškim terenima. Takvi oblici i pojave u literaturi se često navode pod terminom fluviokras. Drugu grupu oblika čine tipični kraški oblici, nastali u osnovi hemijskim procesom, rastvaranjem, transportom rastvora i akumulacijom materijala oborenim iz rastvora, ili zaostalim od rastvora. Ta grupa se obično izdvaja pod nazivom pravi kraški oblici.

Fluvijalni oblici modifikovani u kraškim uslovima

U kraškim uslovima, delovanjem vode na rastvorljive stenske mase, na površini opstaju samo veći vodotoci, s velikom kinetičkom energijom. Većinu tokova na krasu čine alogene reke, nastale na nerastvorljivim stenama, koje nastavljaju tok preko kraških terena.

Iako osnovu fluvijalnog procesa na krasu čini delovanje kinetičke energije vodotoka, hemijski proces obavlja značajne izmene, dajući fluvijalnim oblicima svojstva koja oni na nerastvorljivim stenama nikada ne postižu. Izmene se obavljaju na svim elementima rečne doline u krasu: na izvorištu reke, na poprečnom i uzdužnom profilu doline i na drenažnom sistemu, odnosno drenažnom području u celini.

• Izvorište reke. - U fluvijalnom procesu koji se razvija na nerastvorljivim stenama izvorište reke predstavlja blago zatalasano levkasto udubljenje, u kojem se skupljaju manji vodotoci, koji gravitaciono teku i povezuju se u jedan veći vodotok. Izvorišna levkasta depresija naziva se čelenka vodotoka. U kraškim uslovima, ovi vodotoci poniru u unutrašnjost stenske mase, teku kontroloisani položajem mehaničkih diskontinuiteta, prikupljaju se u podzemlju i izbijaju na površinu kao jedinstven, već formiran vodotok. Reka obično izlazi iz pećine, formirane duž krupnijeg razloma. Na izlasku se ponekad obrazuje malo jezero. Takav tip izvorišta reke u krasu naziva se zadnivena dolina.
• Poprečni profil. - Karakteristike poprečnog profila rečnih dolina u krasu su strme strane i izgled klisure ili kanjona. Bočna erozija je svedena na koluvijalni proces, odronjavanje i osipanje, čime se nagib dolinskih strana još više povećava.
• Uzdužni profil. Na uzdužnom profilu vodotoka, formiranom na rastvorljivim stenama, postoje brojni mehanički diskontinuiteti stenske mase. Jedan deo vode ponire u te otvore, smanjujući na taj način ukupnu kinetičku energiju vodotoka. Rezultat je slabljenje erozije. U odnosu na veći vodotok, u koji se posmatrana reka uliva, uslovljava zaostajanje u eroziji. On više ne može da prati intenzitet usecanja glavnog vodotoka, zaostaje na višem nivou i na svom ušću gradi slap ili vodopad, preko kojeg se povezuje sa glavnim vodotokom. Uzdužni profil vodotoka u krasu modifikovan je u viseću dolinu. Ponirući kroz pukotine i prsline, voda, koja sadrži ugljen-dioksid, ih sve više proširuje. Tako sve veća količina vode odlazi sa površine terena u podzemlje, sve dok na kraju ne počne da u jedan otvor uvire sva voda koja dotiče od izvorišta reke. Takav otvor naziva se ponor. Nizvodno od ponora, vodotok više ne postoji. Rečna dolina na tom delu je napuštena, i naziva se suva, ili napuštena rečna dolina. Rezultat pojačane erozije, odnosno usecanja vodotoka uzvodno od ponora, uz istovremeni prestanak erozije na napuštenom delu rečne doline, jeste formiranje strmog, praktično vertikalnog, odseka na uzdužnom profilu na mestu ponora. Uzvodni deo doline završava se strmim odsekom (slepo) na čijem je dnu ponor. Otuda, je za tu pojavu nastao naziv - slepa dolina.
• Drenažni sistem. - Usled poniranja vode po glavnom vodotoku i njegovim pritokama, na rastvorljivim stenama dolazi do dezintegracije, tj. raspadanja drenažnog sistema. Nekada jedinstveno povezan skup vodotoka raspada se u pojedinačne tokove, koji se završavaju ponorima i grade slepe doline. Bitnu karakteristiku drenažnih sistema i drenažne mreže uopšte u kraškim terenima čini mala gustina drenaže. I najveći drenažni sistemi u krasu izuzetno retko imaju veliki broj kategorija. Obično su, posmatrano u krupnijim razmerama, razvijene samo 3 - 4 kategorije vodotoka. Specifično svojstvo drenažnih sistema razvijenih na rastvorljivim stenama je i pojava visećih dolina.

Pravi kraški oblici

U prave površinske kraške oblike svrstavaju se škrape, vrtače, uvale, kraška polja i prirodni mostovi.

• Škrape. - Škrape su linearne, otvorene ili zatvorene depresije, izrazito nepravilnog uzdužnog i poprečnog profila nastale rastvaranjem ogoljenih karbonatnih stena. Prema načinu javljanja, mogu biti rebraste i mrežaste škrape. Teren pokriven škrapama, naziva se škrapar.

• Vrtače. - Vrtače su zatvorene depresije, najčešće ovalnog oblika, od metarskog do dekametarskog prečnika i dubine. Obično se tretiraju kao elementarni površinski oblici kraškog procesa. Najveći broj vrtača nastaje rastvaranjem. U retkim slučajevima, vrtače mogu nastati provaljivanjem tavanica plitkih podzemnih prostorija i sleganjem tla. Prema izgledu, Jovan Cvijić izdvaja tri tipa vrtača: tanjiraste, levkaste i bunaraste. Vrtače se javljaju na zaravnjenim terenima, gde se vode duže zadržavaju na površini i obavljaju rastvaranje. Ogoljen krečnjački teren, pokriven velikim brojem levkastih i bunarastih vrtača, između kojih postoje samo uske pregrade, naziva se boginjavi kras.
• Uvale. - Uvale predstavljaju veće zatvorene depresije, od hektometarskih do kilometarskih dužina i širina, dekametarskih do hektometarskih dubina. Dno im je najčešće zaravnjeno, pokriveno tanjim eluvijumom, odnosno crvenicom decimetarske debljine. Vrlo se često javljaju na dnu suvih, napuštenih rečnih dolina u krasu. U geomorfološkom smislu, uvale ne predstavljaju nov, poseban oblik površinskog kraškog reljefa.

Prirodni most u parku prirode Rakov Škocjan, Slovenija

• Kraška polja. - Kraška polja su regionalne depresije u krasu. Njihove dužine su od kilometarskog do dekakilometarskog reda veličina, dok su dubine hektometarske. Dna kraških polja su zaravnjena i zasuta akumulacionim materijalom. Debljina tog materijala nekada prelazi i stotinu metara. Geneza kraških polja ne može se vezati za kraški proces. Malo je verovatno da kraška polja nastaju snižavanjem prečaga između vrtača i uvala, zbog toga što je hemijski proces rastvaranja vrlo spor, pa je gotovo nemoguće da se u vremenu u kome se dešava taj proces ne dešavaju intenzivni tektonski pokreti. Takođe, malo je verovatna tačnost objašnjenja po kome kraška polja nastaju dejstvom fluvijalnog procesa, zbog toga što su rečne doline u krasu uske i imaju karakter klisura ili kanjona, a nikako širokih i prostranih kotlina, kakva su kraška polja. Zbog toga se objašnjenje nastanka kraških polja traži u endogenoj aktivnosti terena izgrađenih od rastvorljivih stena. Kraška polja su, dakle, regionalne depresije, nastale tektonskim tonjenjem terena, čije strane i dno, kasnije bivaju obrađeni kraškim procesom. Po oblikovanju, pojedina, manja, kraška polja mogu se povezati sa fluvijalnim procesom. Po genezi, kraška polja u celini pripadaju endogenom, tektogenom tipu reljefa. Sa hidrogeolškog aspekta, kraška polja mogu biti suva, periodično plavljena ili stalno plavljena.
• Prirodni mostovi. - Prirodni mostovi su specifični i retki fenomeni kraških oblika reljefa. Nastaju oburvavanjem pećinskih tavanica iznad snažnih podzemnih vodenih tokova ili iznad plitkih kaverni. Ove prirodne stenske svodove u istočnoj Srbiji nazivaju prerastima. Najpoznatije prerasti se nalaze na reci Vratni kod Negotina i rečici Prerast kod Majdanpeka, sa impozantnim visinama otvora od 34 m i dužinama mostova od 45 m.

Podzemni kraški reljef

Osnovna karakteristika krasa je prenošenje procesa s površine u unutrašnjost stenske mase. Vode u podzemlju se gravitaciono spuštaju sve niže. Proces se premešta u niže nivoe. Viši delovi podzemnih prostorija ostaju napušteni i suvi. U njima zaostaje i akumulacioni materijal. Splet podzemnih prostorija, erozioni i akumulacioni oblici u celini predstavljaju podzemni kraški reljef. Njegovu bitnu karakteristiku čini višestruka veza sa površinskim kraškim oblicima, uključujući tu i međusobne postepene prelaze. Vode koje se kreću kroz podzemlje i oblikuju podzemni kraški reljef dolaze sa površine i ponovo izbijaju na površinu terena.

Erozione podzemne kraške oblike čine jame, pećine i kraški kanali. U podzemne akumulacione oblike spadaju pećinski nakit, bigreni baseni, akumulacija mehaničke drobine i crvenica.

Ispitivanjem i proučavanjem podzemnog reljefa bavi se posebna disciplina - speleologija.

Jame

Jame predstavljaju vertikalne, a nekad čak i subvertikalne podzemne prostorije, koje počinju na površini terena i strmo se spuštaju u unutrašnjost stenske mase. Jama predstavlja nekadašnji ponor, odnosno mesto gde je voda ponirala u unutrašnjost stenske mase. Na taj način, ona čini prelaz od površinskih ka podzemnim oblicima. Geneza jame vezuje se za koroziju, dakle, hemijsku eroziju kraškog procesa.

Plitke jame, koje se na dnu završavaju horiznotalnim proširenjem, nazivaju se zvekare. Duboke jame s vertikalnim kanalom, koje se pri dnu nastavljaju uskim, neprohodnim pukotinama nose naziv bezdani. Jama nastala u tavanici veće podzemne prostorije, kroz čiji otvor se vidi dnevna svetlost, naziva se vigled.

Pećine

Pećine su podzemne prostorije horizontalnog ili subhorizontalnog položaja, koje počinju na površini i produžavaju se u unutrašnjost stenske mase. Redovno su kontrolisane krupnim razlomnim strukturama. S hidrogeološkog aspekta, pećine predstavljaju mesta nekadašnjeg uviranja površinskih tokova u podzemlje, ili mesta izviranja podzemnih tokova na površinu (zadnivena dolina).

Geneza pećina takođe se vezuje za hemijsku eroziju kraškog procesa. S obzirom na horizontalan položaj, značajnu ulogu u njihovom razvoju ima mehanička erozija i njom izazvano odronjavanje. Raspored kanala uslovljen je sklopom terena, tj. razlomnim strukturama, duž kojih je podzemni tok formirao podzemne prostorije.

Pećine imaju subhorizontalan položaj, ali uzdužni profil njihovog dna nema kontinuiran pad u jednom pravcu. Usled hemijske erozije, na dnu se javljaju vrtače, ponekad i ponori.

Kraški kanali

Kraški kanali su podzemne prostorije koje povezuju jame i pećine. To su putevi podzemne vode, različitog prečnika i položaja. Proširenja kraških kanala se nazivaju kaverne. Nastanak kraških kanala uslovljen je hemijskom erozijom. Formiranje kaverni posledica je, međutim, mehaničke erozije podzemnog vodotoka velike kinetičke energije i izazvanog koluvijalnog procesa, odronjavanja zidova i stropoštavanja tavanica.

Obloge zidova podzemnih prostorija

Voda zasićena kalcijum-bikarbonatom proceđuje se kroz brojne tanke pukotine i prsline i sliva niz zidove podzemnih prostorija u vidu tankog filma. Pri slivanju iz vode se izlučuje kalcijum-karbonat. Na površinama preko kojih se voda slivala ostaje kalcitna obloga. Njena debljina obično ne prelazi milimetarski red veličina. Takva obloga naziva se saliv.

Pećinski nakit

Pod pojmom pećinski nakit podrazumevaju se stalaktiti, stalagmiti i pećinski stubovi.

Stalaktiti u Postojnskoj jami, Slovenija

• Stalaktiti nastaju na tavanicama podzemnih prostorija i vise. Voda zasićena rastvorom kalcijum - bikarbonata proceđuje se kroz uske pukotine na vrhu podzemnih prostorija. Na izlazsku iz pukotine izlučuje se kalcijum-karbonat u vidu deblje ili tanje cevčice. Kroz cevčicu se i dalje proceđuje voda, tako da su stalaktiti šuplji.

Stalagmiti u Postojnskoj jami, Slovenija

• Stalagmiti - Voda koja se proceđuje kroz stalaktite izlučuje jedan deo rastvorenog kalcijum - bikarbonata na kraju stalaktita. Osatak rastvora pada u kapima vode na pod podzemne prostorije. Pri udaru se oslobađaju ugljen-dioksid i voda, a preostali kalcijum-karbonat taloži se u vidu stubića, koji raste od poda podzemne prostorije. Za razliku od stalaktita, stalagmit je potpuno ispunjen.
• Pećinski stubovi rastu od tavanice naniže. Stalagmiti se povećavaju od poda podzemne prostorije naviše. Njihovim spajanjem nastaju pećinski stubovi, najrazličitijih izgleda i boja, a dimenzija od metarskih do dekametarskih veličina. Stubovi imaju ulogu ojačavanja podzemnih prostorija i sprečavanja daljeg oburvavanja i stropoštavanja njihovih tavanica.

Bigreni baseni

Slapovi Krke, Slovenija

Podzemni vodotoci takođe su zasićeni rastvorenim i nepostojanim kalcijum-bikarbonatom. Pri promenama kinetičke energije na brojnim mestima preloma uzdužnih profila podzemnih tokova iz rastvora oslobađaju se ugljen-dioksid i voda, a preostali kalcijum-karbonat se izlučuje u vidu bigra. Tako nastaje niz basena, metarskih basena. Proces obrazovanja tih oblika identičan je onome koji se dešava u površinskim kraškim rekama.

Akumulacija mehaničke drobine

Vodotoci u podzemlju pokreću i transportuju znatne količine mehaničke drobine. Manji deo tog materijala nastao je neposrednom ili posrednom mehaničkom erozijom vodotoka. Veći deo je rezultat dejstva koluvijalnog procesa.

Delimično obrađena i slabo zaobljena mehanička drobina akumulira se uglavnom u prostranim kavernoznim delovima kraških kanala. Pored fluvijalnog nanosa, jako modifikovanog u uslovima podzemnih kraških tokova, česte su pojave gomilanja nezaobljene drobine heterogene krupnoće, nastale odronjavanjem. Geneza tog materijala je isključivo koluvijalna. On je ostao nezahvaćen i nepokrenut podzemnim kraškim tokovima.

Akumulacija crvenice

U brojnim razlomima, rasedima i pukotinama širokog zeva, razvijenim na stranama i tavanicama podzemnih prostorija, obavlja se intenzivno rastvaranje. Nerastvorljiva komponenta ostaje na mestu u vidu crvenice. Kada su puktine strmog pada, posebno kada se nalaze na tavanici, dolazi do osipanja crvenice. Veoma česte su i pojave tečenja tog materijala. Kroz pukotine se proceđuje voda koja natapa usitnjene ostatke rastvaranja, crvenicu, obično krupnoće peska. Jako raskvašen materijal počinje viskozno da teče i odlaže se na pod većih podzemnih prostorija, uz njihove zidove. Gomile takvog materijala mogu imati metarske dimenzije.

Oblici i pojave sa hidrogeološkom funkcijom

Pojam krasa obuhvata specifičan geomorfološki proces, pojave i oblike. On istovremeno označava i hidrogeološke specifičnosti terena. Kraški proces u celini i njegove pojave nastaju kao rezultat hemijskog i mehaničkog dejstva vode. Svi kraški oblici u jednom vremenskom periodu imaju i određenu hidrogeološku funkciju. Od oblika sa aktivnom hidrogeološkom funkcijom po značaju se izdvajaju ponori i ponornice, kraška vrela i vrulje, estavele i potajnice.

Ponori

Ponori su oblici nastali na mestima uviranja površinskih voda u podzemlje. Mogu se javiti kao strme, subvertikalne podzemne prostorije, koje počinju na površini i spuštaju se do znatnih dubina u podzemlje, gde se nastavljaju spletom kraških kanala. Takvi napušteni oblici nazivaju se jame.

Ponori mogu biti i podzemne prostorije koje počinju na površini i produžavaju se u podzemlje, zadržavajući horizontalan ili subhorizontalan položaj. Kao napušteni, takvi oblici su poznati pod imenom pećina.

Ponornica

Vodotok koji teče delom na površini, a delom kroz podzemlje, naziva se ponornica. Hemijskim i mehaničkim delovanjem, uz značajne prateće pojave koluvijalnog procesa, ponornica u podzemlju formira splet kraških kanala. Kanali imaju promenljiv prečnik. Promena prečnika uslovljava specifičan hidraulički režim. Voda se pod pritiskom mestimično kreće i naviše. Put ponornice je najčešće kontrolisan sklopom stenske mase.

Kretanje ponornica ilustruje primer Trebišnjice. Poniranjem voda na više mesta u Popovom polju nastaju podzemni tokovi, koji izbijaju na površinu kao Dubrovačka rijeka (Ombla) u Gružu, zatim kod Plata, između Cavtata i Dubrovnika i u vidu brojnih podzemnih izvora na istom potezu.

Kraška vrela

Jelovačko vrelo, Visok, Stara planina

Poniranjem voda u krasu i njihovo izvorište, koje se na nerastvorljivim stenama naziva čelenka, prelazi u podzemlje. Sledeći kraške kanale, manji tokovi se prikupljaju u podzemlju i kao već formiran vodotok izbijaju na površinu. Identičan je slučaj i sa isticanjem ponornice na površinu.

Kraško vrelo odlikuje pojava velike količine vode, isticanje gotovo reke na površinu terena. Izvorište, po pravilu, čini amfiteatralno udubljenje strmih, pa i vertikalnih strana, otvoreno s jedne strane.

Vrulje

Vrulje su podmorska kraška vrela. Kraški kanali kojima se kreću podzemni tokovi mogu se završavati na morskom dnu i tada nastaje vrulja. U slučaju plitkog mora, dekametarske dubine, vrulja se zapaža na morskoj površini i komešanju vode. Na mestu vrulje morska voda je znatno hladnija i jako oslađena.

Vrulje se precizno otkrivaju infracrvenim aerosnimanjem. Infracrveni snimci su osetljivi na promenu temperature i na njima se položaj vrulje otkriva kao anomalno područje, izrazito drugačije boje od okolne morske površine.

Estavele

Estavele su oblici sa dvojnom hidrogeološkom funkcijom. U pojedinim vremenskim periodima estavela ima ulogu ponora, dok u drugim deluje kao izvor. Funkcionisanje estavele objašnjava se principom spojenih sudova. Uslov za nastanak estavele je da u njenom zaleđu postoji viši teren, brdo, ili dolinska strana.

Potajnice

Potajnice su periodični, intermitentni izvori. Iz jedne potajnice voda izvire određeni vremenski period, koji se najčešće meri minutima ili satima. Zatim nastaje prekid, kada izvor presušuje, što takođe traje određeno vreme. Posle toga voda ponovo izvire. U pojedinim slučajevima izviranje vode se ne prekida, ali se količina vode koja ističe periodično jako menja. Snažna isticanja vode smenjuju periodi slabog curenja. Funkcionisanje potajnice zasnovano je na principu krive natege.

Regionalni tipovi krasa

Razvoj kraškog procesa zavisi od većeg broja činilaca: količine i temperature vode, sadržaja ugljen-dioksida u vodi, rasprostranjenja, debljine i čistoće karbonata, stepena njihove tektonske poremećenosti, pojava nerastvorljivih stena koje se smenjuju sa karbonatima, inicijalnog reljefa, dužine vremena i izloženosti karbonata dejstvu vode.

Imajući u vidu raznolikost razvića kraškog procesa i njegovih oblika, Cvijić je načinio regionalnu tipizaciju krasa. Tipizacija je zasnovana na intenzitetu razvoja procesa, odnosno oblika i ima prvenstveno deskriptivni karakter. Cvijić izdvaja kao osnovne tipove holokras i merokras, a kao prelazne tip kosova i tip jure.

Holokras

Holokras (u prevodu - potpuni kras) odlikuje se svim površinskim i podzemnim kraškim oblicima. Holokras se razvija na prostorima gde su zastupljene debele mase čistih krečnjaka, s veoma malim procentom nerastvorljive komponente. Ti krečnjaci su, po pravilu, intenzivno tektonski poremećeni - ubrani i izrasedani.

Na prostoru holokrasa na površini terena javljaju se škrape, vrtače, uvale i kraška polja. Retki vodotoci su uglavnom alogeni, tj. nastaju van kraških terena i na području krasa trpe značajne morfološke modifikacije. Tako nastaju kanjonske doline, pojave poniranja, brojne slepe i napuštene doline, a retke pritoke su viseće. Od podzemnih oblika, u holokrasu se javljaju jame i pećine, obilje spletova podzemnih prostorija različitih dimenzija, s brojnim akumulacionim oblicima. Ponori, ponornice, kraška vrela, potajnice i estavele su takođe veoma česte hidrogeološke pojave u holokrasu.

Tipičan razvoj holokrasa vezuje se za područje dinaridske geosinklinale, koja se prati na dužini od približno 700 km, počev od Slovenije do Skadarskog jezera. Osim Dinarida, holokras se javlja na Peloponezu u Grčkoj, u području Likije u Maloj Aziji, u južnoj Kini i Vijetnamu, na Kubi, Javi, Jamajci.

Merokras

Merokras, ili nepotpuni kras, karakteriše velika količina nerastvorljive komponente. Površina terena je stoga pokrivena glinovito - peskovitim rastresitim materijalom, najčešće eluvijalnog porekla. Škrapa nema, vrtače su pokrivene i delimično zapunjene eluvijumom (tzv. aluvijalne vrtače) i u njima se često nalaze lokve vode. Uvale su veoma retke, a kraških polja nema. Podzemni kraški oblici su retki i obično skromnijih dimenzija.

Drenažna mreža na merokrasu je znatno gušća nego na holokraškim terenima. Pojave dezintegracije drenaže i poniranja tokova su retke. Reke su uglavnom svoja korita usekle u vodonepropusnu i nerastvorljivu podlogu. Krečnjačka masa je na taj način izdeljena na jasno izdvojene i nepovezane blokove.

Merokras u Srbiji je razvijen u neposrednoj okolini Beograda, na području Žarkova, Kneževca, Sremčice, Barajeva, Lisovića i Manića. Geološku sredinu čine mladi miocenski krečnjaci dekametarske debljine. Veće površine pod merokrasom u svetu javljaju se u pisaćoj kredi Engleske, u Moravskoj oblasti oko Brna u Češkoj, u severnoj Francuskoj, u Belgiji.

Tip kosova

Prelazni tip kosova nazvan je po francuskoj oblasti Kosovi (Causes) u području Centralnog masiva. Po morfološkim i hidrogeološkim karakteristikama, bliži je holokrasu nego merokrasu. Ovaj tip se javlja na visokim platoima, razdvojenim dubokim kanjonskim dolinama alogenih reka, nastalih izvan kraških oblasti. Reke su usekle korita u nerastvorljive stene, koje čine podlogu krasa. Na platoima se javljaju svi površinski i podzemni oblici, sa izuzetkom kraških polja.

Tip Kosova se u Srbiji javlja na Pešterskoj visoravni, u okolini Sjenice. U svetu je, sem tipske oblasti Kosova u Francuskoj, razvijen još i u slovačkom krasu, na Bihoru u Rumuniji, a mestimično se javlja i na prostoru Alpa.

Tip Jure

Ovaj prelazni tip, po karakteristikama bliži merokrasu nego holokrasu, dobio je naziv po oblasti klasičnog razvića u području planine Jure, na švajcarsko - francuskoj granici. Na površini terena javljaju se izrazito plitke vrtače, ali škrapa nema, ili su veoma retke. Uvale se javljaju samo spajanjem vrtača raspoređenih u nizovima po suvim dolinama. Kraških polja nema. Podzemni oblici postoje, uglavnom kao individualni.

Geološku sredinu ovog tipa krasa čine smena krečnjačkih i laporovitih, slabo rastvorljivih i vododržljivih stena. Te stene, izuzev regionalnog nabiranja, obično nisu intenzivnije tektonski poremećene.

Prelazni kraški tip Jure kod nas se javlja u istočnoj Srbiji, na planinama Grebenu, Stolu, Velikom Kršu, Beljanici, Kučaju, Rtnju, Ozrenu, Suvoj planini. Ovom tipu pripada i Lelićki kras okoline Valjeva. U svetu, pored tipske lokalnosti planine Jure, taj prelazni tip krasa se javlja i u Bugarskoj, Albaniji, južnoj Italiji, na Krimu.

Kraški proces u vremenu

Kao početak kraškog procesa definiše se vremenski period u kojem dejstvo voda na rastvorljivim stenskim masama, sa svim pratećim pojavama koje se javljaju uz to dejstvo, preuzme dominantnu ulogu u morfološkom oblikovanju posmatrane oblasti. Analogno, završetak procesa određen je vremenskim intervalom u kojem dejstvo voda gubi dominantnu ulogu u morfološkom oblikovanju terena izgrađenog od rastvorljivih stena.

Povezano

• Geomorfologija
• Geomorfološki proces
• Eluvijalni proces
• Deluvijalni proces
• Proluvijalni proces
• Koluvijalni proces
• Fluvijalni proces
• Glacijalni proces
• Marinski proces
• Eolski proces

Literatura

1. Aranđelović D. 1976. Geofizika na karstu. Beograd: Geofizički institut, posebno izdanje knj. 17
2. Anđelić M. 1990. Geomorfologija. Beograd: Vojnogeografski institut
3. Krešić N. 1988. Karst i pećine Jugoslavije. Beograd: Naučna knjiga
4. Marković M., Pavlović R., Čupković T. 2003. Geomorfologija. Beograd: Zavod za udžbenike i nastavna sredtsva
5. Marković M., Petrović B. 1980. Odnos površinske krasifikacije i rupturnog sklopa u području Nikšićkog polja. Beograd: Simpozijum „20 godina LMGK“
6. Milanovic P. 1981. Karst Hydrogeology. Colorado, USA: Water Resources Publications
7. Milanović P. 1999. Geološko inženjerstvo u karstu. Beograd: Energoprojekt
8. Pavlović R., Čupković T., Marković M. 2004. Daljinska detekcija. Beograd: Zavod za udžbenike i nastavna sredstva
9. Petrović B., Marković M. 1981. Veza prostorne orijentacije kraških oblika i tektonskog sklopa. Sarajevo: Bilten „Naš krš“, br. 10-11
10. Petrović D. 1977. Geomorfologija. Beograd: Građevinska knjiga
11. Petrović J. 1973. Pećinarstvo za planinare. Beograd: Planinarski savez Srbije
12. Pešić L. 2001. Opšta geologija - Egzodinamika. Beograd: Rudarsko - geološki fakultet Univerziteta u Beogradu

Vanjske veze

• Kraški reljef i procesi u Sloveniji Arhivirano 2009-04-21 na Wayback Machine-u
• Speleogenesis and Karst Aquifers Arhivirano 2010-04-23 na Wayback Machine-u - rečnik termina u vezi sa pećinama i krasom
• Acta Carsologica - novine i časopisi
• SERA Karst Task Force Arhivirano 2017-11-05 na Wayback Machine-u - zaštita i očuvanje
• Karst Srbije
• Najduže pećine i jame u Srbiji
• Karst Crne Gore