კარსტოსფერო

კარსტოსფერო (კარსტი და „სფერო“) — კარსტული პროცესების გავრცელების გეოსფერო, პლანეტის გარსი. სახელწოდება „კარსტოსფერო“ შემოგვთავაზა პროფესორმა ლევან მარუაშვილმა სსრკ მეცნიერებათა აკადემიის დედამიწის შემსწავლელ მეცნიერებათა განყოფილების საინჟინრო გეოლოგიის კომისიის კარსტული სექციის პლენუმზე 1969 წლის მაისში ლითოსფეროს იმ ნაწილის აღსანიშნავად, რომელიც კარსტული მოვლენების არენას ემსახურება, ხოლო კონცეფცია კარსტოსფეროს შესახებ მარუაშვილმა შექმნა 1970 წელს. საერთო ჯამში, კარსტოსფეროს გეგმა სტრატისფეროს გეგმის თანხვედრილია, თუმცა კარსტოსფეროს ფართობი სტრატისფეროს ფართობზე ნაკლებია. ამ სხვაობის შესაფასებლად, აუცილებელია სტრატისფეროს გავრცელებისა და კარსტული წყლების ცირკულაციის თავისებურებების გათვალისწინება. როგორც ცნობილია, სტრატისფერო იკავებს ხმელეთის დიდ ნაწილს (კრისტალური, გრანიტული ფარებისა და მასივების გამოკლებით) და ოკეანეებისა და ზღვების ფსკერის მნიშვნელოვან ნაწილს (ოკეანის საგების გამოკლებით, სადაც დანალექი საფარი თხელია).
შელფი, კონტინენტური კალთა და კონტინენტის ძირი წარმოადგენს კონტინენტების წყალქვეშა ნაწილს და აგებულია კონტინენტური ტიპის დანალექი ქანებით, უფრო ნაკლებად, გრანიტებით და ძირითადად, შეადგენს სტრატისფეროს ნაწილს. კონტინენტური მასივების გარე საზღვარი მათი სანაპირო ხაზიდან შორს, დიდ სიღრმეებზე გადის (1000–1300 მ ოხოტის ზღვაში, 1500 მ ადრიატიკის ზღვაში და ა.შ). კონტინენტის წყალქვეშა კიდის საერთო ფართობი ოლეგ ლეონტიევის მიხედვით, 71,6 მლნ. კმ²-ია. ამას უნდა დაემატოს სუბოკეანური აგებულების (უშუალოდ ბაზალტურ ფენაზე მიბჯენილი საკმაოდ მძლავრი დანალექი საფრის არსებობის) გარდამავალი ზონა კონტინენტებსა და ოკეანეებს შორის 36,1 მლნ. კმ²-ით. ვინაიდან კირქვულ-დოლომიტური წყების წარმომქმნელი კარბონატების დალექვა მიმდინარეობდა დედამიწის ისტორიის გარკვეულ მონაკვეთში თითქმის საყოველთაოდ ოკეანეებსა და ზღვებში (წყალქვეშა ვულკანიზმის გამოვლინებული რაიონების, ხმელეთიდან ტლანქმონატეხი მასალის გადატანისა და სხვა პროცესების გამოკლებით, რომელიც ხელს უშლის კარბონატულ ნალექდაგროვებას), შესაბამისი ასაკის კარსტვადი ქანები თითქმის ყველგანაა წარმოდგენილი, სადაც კი სტრატისფერო წარმოქმნის ცოტად თუ ბევრად მნიშნელოვან წყებას. ხმელეთზე კარსტვადი ქანები გაშიშვლებული და დამარხულია, გიორგი მაქსიმოვიჩის მიხედვით, უკავიათ 50 მლნ. კმ²-ზე მეტი, საიდანაც კარბონატულ ქანებზე მოდის 40 მლნ. კმ²-მდე.
კარსტული წყლების ცირკულაციის თავისებურებები, კერძოდ, გაფართოებულ ტექტონიკურ ნაპრალებზე მოძრავი ცალკეული ნაკადების არსებობა, მტკნარი წყლის ლითოსფეროს სიღრმეში შეჭრის შესაძლებლობას იძლევა. სიმძიმის ძალის ზეგავლენით, კარსტული წყალი ანგარიშს არ უწევს ისეთ ბარიერს, რომელიც ჰიდროსფეროს სხვა წყლებისთვის გადაულახავია და თავისუფლად გადის დედამიწის გეოსფეროების გარე საზღვრების დონეებს: ატმოსფეროს და ლითოსფეროს, ატმოსფეროს და ჰიდროსფეროს, ჰიდროსფეროს და ლითოსფეროს, ქანების უხსნად და ხსნად წყებებს.
კარსტული ჰიდროგრაფიის ასეთი მოვლენების არსებობის შესახებ ჯერ კიდევ ძველმა ბერძნებმა და რომაელებმა იცოდნენ მიწაში ჩამავალი და ისევ ზედაპირზე გამომავალი მდინარეების, ზღვის ფსკერზე მტკნრი წყლის წყაროების, ზღვის წყლების შედინებებისა და მღვიმეების სახით. ამ ფენომენების პირველი აღწერა მოგვცა სტრაბონმა თავის „გეოგრაფიაში“. 19 საუკუნის შემდეგ, ელიზე რეკლიუმ იგივე გაიმეორა თავის თხზულებაში „ადამიანი და დედამიწა“, რომელმაც ფაქტების რაოდენობა ფართოდ გაშალა და მიმოხილვის არეალში ჩართო ახალი სამყარო. ანტიკური სამყაროსთვის ცნობილ კარსტულ ფენომენებს მან კიდევ ერთ დაუმატა — კუნძულებზე კონტინენტური წყლების გამოსავლები. დღეისათვის, ნაპრალოვანი ხსნადი ქანების არეალში კარსტული წყლების ცირკულაციის საყოველთაო მიმდინარეობის შესახებ მრავალი ფაქტი არსებობს. წყლის ცირკულაცია ხდება მდინარეთა ხეობებისა და ზღვების ფსკერის ქვეშ; ჰაერით შევსებული კალაპოტისქვეშა მღვიმეები ეშვება 100 მ სიღრმემდე; ზღვებში მტკნარი წყაროები დაფიქსირებულია 700 მ სიღრმეზეც კი; კუნძულურ სიფონებს 100 კმ სიგანის სრუტეების გადალახვა შეუძლია; კუნძულ ანდროსთან ფლორიდის სიახლოვეს, ოკეანის წყლები ძაბრით შთაინთქმება ზღვის ფსკერზე და ა.შ.
ცირკულაცია მიმდინარეობს კარსტდაუქვემდებარებელი ქანების მძლავრი წყებების ქვეშ, რაც მტკიცდება წყაროების არსებობით, რომელიც ლექავს კირქვულ ტუფს იმ რაიონებში, სადაც არ არის კარბონატული ქანების ზედაპირული გამოსავლები, მაგ., აღმოსავლეთ კავკსიონზე. ზღვის ფსკერიდან მტკნარი წყლების გამოსვლა და სრუტეების ქვეშ კონტინენტის წყლების გავლა ხორციელდება წნევის ხარჯზე, რომლის ქვეშ ნაპრალების იზოლირებულ სისტემებში კარსტული წყლები მდებარეობს, რომელიც თავისი ერთი ბოლოთი იხსნება კონტინენტის მაღალ პლატოზე, ხოლო მეორე ბოლოთი — ზღვის ფსკერზე ან კუნძულზე.
კარსტული წყლების სუბმარინული ცირკულაციის შესაძლებლობა იქმნება ტექტონიკური მოძრაობებით, რომლის მეოხებით ხსნადი წყებების ერთი ნაწილი აზევებულია, ხოლო მეორე ნაწილი დაწეული ან უძრავი და დაძირულია კიდეც დაკარსტული ფორმაციები ზღვის დონის ქვეშ. ბუნებრივია, რომ კონტინენტებზე კარსტვადი წყებები აზევებულია უფრო მაღალ დონეებზე, ვიდრე ოკეანეებსა და ზღვებში და თუკი ამ წყებების კონტინენტურ და ზღვის ნაწილებს შორის არ არსებობს ბარიერი, წარმოიქმნება ზღვის მხარეს მიმართული დრენაჟის ერთიანი სისტემა. კარსტული ჰიდროლოგიის „კაპრიზების“ შექმნაში განსაზღვრული როლი უკავია აგრეთვე ზღვის დონის ევსტატიკურ ცვლილებებს, რომლითაც ხსნიან, მაგალითად, კუნძულ კეფალონიის კირქვული ნაპირის მღვიმეებში წყლების შედინებას. სავარაუდოა, რომ მსგავსი ჰიდროგეოლოგიური მოვლენები ფართოდაა გავრცელებული კონტინენტებსა და ოკეანეებს შორის შელფის, კონტინენტური კალთის, კონტინენტის ძირისა და გარდამავალი ზონის ფარგლებში, თუმცა უმეტეს შემთხვევებში, უცნობი რჩება დაკვირვების შეუძლებლობის გამო.
კარსტული პროცესების არენა — კარსტოსფერო, დედამიწის წყვეტილი გარსია და დაახლოებით უკავია 200 მლნ. კმ², ესე იგი ხმელეთის ზედაპირის მთელი ფართობის 35%. კონტინენტური კარსტული წყლების მონაკვეთებში იზოლირებული თავისთავადი (ხმელეთის წყლების დამოუკიდებლად) მარილიანი ზღვის წყლების ცირკულაცია ოკეანეების საგებით, ინტრუზიებითა და რღვევებით არ შეიძლება წარმოიქმნას განტვირთვის არარსებობის გამო საყოველთაო ჰიდროსტატიკური წნევის პირობებში.
კარსტოსფერო იყოფა ევრაზია-აფრიკისა და ამერიკის ორ დიდ მასივად, რომლებსაც განაცალკევებენ ბერინგის ზღვის რაიონში შემჭიდროებული წყნარი და ატლანტის ოკეანეები, და მთელ რიგ უფრო მცირე მასივებად, რომლებიც წარმოდგენილია ავსტრალიით, ახალი გვინეით, მადაგასკარით, ახალი ზელანდიითა და სხვა კუნძულებით. ხმელეთის მასივების ფარგლებში კარსტოსფერო „გარღვეულია“ მთათა სისტემების კრისტალური ქანების გამოსავლებით ფარების, მასივებისა და გრანიტული ღერძების სახით. კარსტოსფეროს ახასიათებს რთული, მრავალსართულიანი აგებულება, რაც დაკავშირებულია ხსნადი და უხსნადი წყებების სტრატისფეროს ვერტიკალური სტრატიგრაფიული ჭრილის მონაცვლეობასთან. კარსტოსფეროსთვის სართულიანი აგებულება დამახასიათებელია ხმელეთსა და ოკეანური დონის ქვეშ ნაოჭა და ბაქნურ მხარეებში. სართულების რაოდენობა შეადგენს ორს და მეტს. მთავარი სართულები — ალპური (იურულ-ცარცულ-პალეოგენური) და ჰერცინული (კარბონულ-პერმული) იყოფა მეორეხარისხოვან სართულებად, რომლებსაც დიდწილად გააჩნიათ ლოკალური მნიშვნელობა, რაც განპირობებულია ტექტონიკური რეჟიმისა და ვულკანიზმის ადგილობრივი თავისებურებებით. თითოეულ სართულს სხვა სართულების ცირკულაციური სისტემების დამოუკიდებლად გააჩნია კარსტული წყლების ცირკულაციის საკუთარი სისტემა. ცალკეული სართულების სიმძლავრე გეოსინკლინურ ზონებში 2–3 კმ-ია, ხოლო ბაქნებზე — ასეული მ. მთლიანად კარსტოსფეროს სიმძლავრემ (ყველაზე ზედა სართულის კიდული გვერდიდან ყველაზე დაბალი სართულის მწოლიარე გვერდამდე) შეიძლება მიაღწიოს 5–10 კმ-ს.
გეოგრაფიულ ლიტერატურაში ცნება კარსტოსფეროს შესახებ პირველმა შექმნა ლევან მარუაშვილმა 1970 წელს, რომლის კონცეფცია პირველად დაიბეჭდა საქართველოს სსრ მეცნიერებათა აკადემიის მოამბეში, 1970 წლის თებერვალში, 57-ე ტომში. თავის მხრივ, „მოამბეს“ კონცეფცია დასაბეჭდად წარუდგინა აკადემიკოსმა თეოფანე დავითაიამ 1969 წლის 8 დეკემბერს.
ლევან მარუაშვილმა ზურაბ ტატაშიძესთან ერთად კარსტოსფერო განსაზღვრა, როგორც ადვილადხსნადი ქანებით აგებული სტრატისფეროს ნაწილების ერთობლიობა, რომელსაც ახასიათებს წყლების ინტენსიური ქიმიური ზემოქმედება და კარსტის ნიშნების კომპლექსის არსებობა. აღნიშნული გაგება ფართოდ გაშალა გიორგი მაქსიმოვიჩმა, რომელმაც მასში ჩართო მეტამორფულ და მაგმურ ქანებში კარსტგამოვლინება. იგი აღნიშნავდა, რომ კარსტოსფერო მოიცავს ლითოსფეროს ნაწილს, რომელიც ემსახურება კარსტული მოვლენების არენას. დედამიწის ქერქში კარსტვადი ქანებისა და კარსტული მოვლენების გავრცელების უწყვეტი ხასიათის ხაზგასმისას როსტისლავ ციკინმა კარსტოსფერო დაახასიათა, როგორც გადანაწილებული ლითოგენეზის განსაკუთრებული არე. კარსტოსფეროს ცნება სხვაგვარად განსაზღვრა ვიაჩესლავ ანდრეიჩუკმა, რომლის მიხედვით, კარსტოსფერო დედამიწის ქერქის შედარებით მთლიანი გარსი, გეოსისტემაა, რომლის ერთიანობა განისაზღვრება ხსნადი ქანების ნივთიერების წრებრუნვით: ხმელეთზე მიმდინარეობს უმეტესწილად კარსტოსფეროს ნგრევა, ოკეანეში წარმოქმნა.
კარსტისა და კარსტმცოდნეობის გაგების უწყვეტი კამათის ფონზე სამეცნიერო დისკუსიამ კარსტოსფეროს შესახებ ფეხი მოიკიდა 1970-იანი წლების დასაწყისიდან. კარსტმცოდნეობის რიგ თეორიულ ასპექტში კარსტოსფეროს ცნება არის ფუნდამენტური. კარსტმცოდნეობისთვის კარსტოსფეროს აქვს უფრო მეთოდოლოგიური მნიშვნელობა, ვინაიდან ასახავს მოცემული დარგის ობიექტს.
იხილეთ აგრეთვე
კარსტოლოგია
კარსტი
სქოლიო
გეომორფოლოგია
კარსტი