كارست

الكارست^[1] أو القَرَاس^[2] أو الكَرْث^[3] (بالسلوفينية: Kras) هي ظاهرة جيومورفولوجية تحدث في المناطق الجيرية الرطبة، وهو بنية ناتجة عن التآكل الكيميائي والهيدروغرافي للصخور الكربونية، وخاصة التكوينات الجيرية.^[4][5] البنى الكارستية تشمل نحو خمس مساحة اليابسة من الأرض.

كارست

معلومات عامة

صنف فرعي من	منظر طبيعي شكل الأرض
الاسم الأصل	Karst (الألمانية)
يدرسه	karstology [الإنجليزية]

تعديل - تعديل مصدري - تعديل ويكي بيانات

ظاهرة كارست في منطقة بحيرات بليتفيتش في كرواتيا

منطقة Kostivere الكارستية ، منطقة Kostivere الكارستية

وأشهر المناطق الجيرية في العالم إقليم كارست Karst في يوغسلافيا السابقة، وشاع تعبير الكارست وأطلق على جميع المناطق المتأثرة بفعل الإذابة النشطة في العالم.

تعتبر دراسة الكارست ذات أهمية قصوى في جيولوجيا النفط لأنها تمثل 50٪ من احتياطيات الهيدروكربون في العالم التي تستضيفها أنظمة الكارستات المسامية.^[6]

عوامل تكوين أشكال الكارست

يتوقف تكوين أشكال الكارست على مجموعة من العوامل التالية:

• نوع الصخر ونظامه
• البنية الجيولوجية.
• درجة انحدار سطح الأرض.
• الظروف المناخية.
• خصائص الماء الجوفى.
• أنماط الينابيع

شروط تكون الكارست

رسم تخطيطي للنظام المائي الكارستي

لكي يتكون الكارست لابد من توافر عدة شروط، إيجازا هذه الشروط ما يلي:

أولاً: وجود طبقات صخرية قابلة للتحلل والذوبان على سطح الأرض أو بالقرب منه. وتعتبرالصخور الجيرية أكثر قابلية للذوبان من صخر الدورلومايت الأكثر صلابة، أو الطباشير.

ثانياً: أن تكون هذه الصخور القابلة للذوبان سميكة متماسكة كثيرة الشقوق والمفاصل، وأن تكون الطبقات التي تتـألف منها رقيقة.

ثالثاً: ان يكون منسوب المياه السطحية الجوفية ادنى من الجيري بالقدر الذي يسمح للمياه المتسربة باختراق الطبقات الجيرية ويساعد هذا على وجود اودية نهرية على مستوى اقل من مستوى الأرض المحيطة المعروفة لعمليات التحلل الكميائى

رابعا: سقوط كميات كبيرة من الأمطار، ولهذا نجد أن ظاهرات الكارست، يندر تكونها في الأقاليم الجافة، بإستثناءمناطق من هذه الأقاليم هي التي شهدت في البلاستوسين عصراً مطيراً، تكونت إبانه معظم ظاهرات الكارست. في عملية «الكارستية» الصخور الكربونية والتي شكلتها اذابة وفقا للتفاعلات الكيميائية التالية:

كيميائية الظاهرة

في عملية «التقرن»، تتشكل صخور الكربونات بالتذاوب طبقًا للتفاعلات الكيميائية التالية:

حل ثاني أكسيد الكربون:

CO2 + H2O ↔ H2CO3

التفكك مائي للحمض الكربونيك:

-H2CO3 + H2O → H3O+ + HCO3

تاثير حامض كربونات («الجير»):

H3O+ + CaCO3 ↔ Ca2+ + HCO3- + H2O

موازنة المعادلة:

-CO2 + H2O + CaCO3 ↔ Ca2+ + 2 HCO3

قائمة المصطلحات المتعلقة بالميزات المتعلقة بالكارست

العديد من المصطلحات المتعلقة بالكارست مشتقة من اللغات السلافية الجنوبية، حيث تدخل المفردات العلمية من خلال البحث المبكر في كارست ديناريك ألباين غرب البلقان.

• آبيم، رمح رأسي في الكارست قد يكون عميقًا جدًا ويفتح عادةً في شبكة من الممرات الجوفية.
• سينوتي، وهو حوض عميق، يتميز بالمكسيك، ناتج عن انهيار حجر الأساس الجيري الذي يكشف المياه الجوفية تحتها.
• دولين، أيضا بالوعة أو بالوعة، هو الاكتئاب مغلقة تستنزف تحت الأرض في المناطق الكارستية. يأتي اسم «دولين» من dolina، بمعنى «الوادي»، ويستمد من اللغات السلافية الجنوبية.
• فويب، حوض مقلوب على شكل قمع.
• فانستر الكارست («نافذة الكارست»)، وهي ميزة تظهر فيها نبتة لفترة وجيزة، مع اختفاء تصريف المياه فجأة إلى حوض مجاور قريب.
• ينبوع الكارست، ربيع ينبثق من كارست، ينبع من تدفق الماء على السطح.
• رصيف الحجر الجيري، وهو عبارة عن شكل أرضي يتكون من سطح مستوي من الحجر الجيري المكشوف يشبه الرصيف الاصطناعي.
• التيار المفقود أو غرق النهر أو بونورنيكا باللغات السلافية الجنوبية.
• بوليي (بوليي الكارست، حقل الكارست)، طبق كبير وعلى وجه التحديد سهل كارستي. اسم «بوليي» مشتق من اللغات السلافية الجنوبية.
• بونور، نفس ايستيفال، بالوعة أو المجرى في اللغات السلافية الجنوبية، حيث يدخل تدفق السطح نظام ما تحت الأرض.
• سكاول، منظركارستي غير نظامي ومسامي في منطقة إنجلترا.
• تارلوك (تارليك)، نوع من ميزة البحيرة المهددة بالانقراض كارست الإيرلندي.
• أوفالا، عبارة عن مجموعة من عدة أحواض صغيرة فردية تتجمع في بالوعة مركبة. كلمة مستمدة من اللغات السلافية الجنوبية.

التوزيع الجغرافي لمناطق الكارست

مثال على مشهد الكارست بالقرب من مينرف (هيرولت)، فرنسا.

تسود الأشكال الكارستية في أكثر من 15% من سطح الأرض، لعل أشهرها إقليم الكارست Karst غرب يوغوسلافيا السابقة، اقليم الكوسفى جنوب شرق الهضبة الوسطى بفرنسا، هضبة كنتاكى في الولايات المتحدة، شبه جزيرة يوكاتان بأمريكا الوسطى، ومنطقة البنين بانجلترا

الشرق الأوسط

كما تنتشر بعض الظاهرات الكارستية المتبقية عن ظروف المناخ الرطب الذي حدث خلال الفترات المطيرة بعصر البلايستوسين (العصر الحديث الأقرب)، وتتبعثر هذه الأشكال في النطاقات الصحراوية الحالية مثل سهل الاحساء ومنطقة القصيم بالمملكة العربية السعودية، وأجزاء من الصحراء الغربية المصرية وأهمها هضبة مارمريكا الميوسينية، وبتكوينات الحجر الجيرى الايوسينى فيما بين منخفض الداخلة ووادى النيل. وفي المغرب توجد هذه الظاهرة في جبال الاطلس الكبير بمنطقة إدا وتنان عمالة أكادير إدا وتنان ترجع للعصر الجوراسي ^[7]

كارست جنوب الصين

غابة لونان الحجرية، يونان، الصين

تحتوي الصين على أكبر تشكيلات صخرية كربونية في العالم، تتمركز منطقة كارست جنوب الصين في مقاطعة قويتشوو التي تغطي مساحة 600,000 كيلومتر مربع بما فيها شرق مقاطعة يوننان، معظم قويتشو، مع امتداد رئيسي في أجزاء من تشونغتشينغ، سيتشوان، هونان، هوبي وقوانغدونغ. ومع هضبة مرتفعة (بمعدل ارتفاع 2000-2200) في الشمال الغربي وسهل منخفض منبسط (بمعدل ارتفاع 100-120) في الجنوب الشرقي وتتميز الطوبوغرافيا الشاملة بمنحدر ضخم ينحدر من الشمال الغربي إلي الجنوب الشرقي كارست جنوب الصين

وجيولوجياً، يقع إقليم كارست جنوب الصين على الحافة الجنوبية الغربية من نهر اليانغتسي، وفي الفترة الممتدة من الكمبري إلى العصر الترياسي  كان هذا الإقليم يتميز ببيئة أوقيوناسية بارتفاع أقل مما هو عليه الآن. وترسبت طبقات من الكربون بسُمك من آلاف الأمتار خاصة في فترة أواخر الدهر القديم (العصر الديفوني، الكربوني والبرمي). وبسبب تحركات الأرض ارتفع هذا الإقليم كأرض منذ أواخر العصر الترياسي وبدأت تطور تشكيلاتها الأرضية الكارستية. ومرفوعاً بتشكل جبال الهيمالايا منذ أواخر العصر الثلثي، مرَّ هذا الإقليم بارتفاع انحدار سريع أسفر عن طبوغرافيا انحداره الحالية.

لي جيانج، فينجكونج (كارست مخروطي) في غويلين كجزء من كارست جنوب الصين.

وأدى التحول الجيولوجي المعقد على مدى طويل الي نشوء تشكيلات أرضية كارستية متنوعة واستثنائية في هذا الإقليم، بما فيها معظم التشكيلات الأرضية الكارستية النموذجية في العالم ببرج الكارت (فنغلين)، قمة الكارست (غابة الأحجار)قمة البركان الكارستية (فنغ كونغ) بالإضافة إلي بعض الظواهر الكارستية غير العادية مثل تيان كنغ (تجويف كارست عملاق) ودي فنغ (صدع كارست عميق) وبجانب ذلك فهناك العديد من أنظمة الكهوف المُذهِلة تحت الأرض ورواسب الكهوف الغنية.

مقاطعة كوانج بنه الفيتنام

تضم متنزه فونك نها - كه بانغ القومي حيث تشتهر منطقة نها فونك- كه بانغ بالكهوف حيث تضم حوالي 300 من الكهوف والمغاور ويصل إجمالي طولها نحو 70 كيلومترا

التضاريسية الكارستية بكرواتيا

الظواهر التضاريسية الكارستية تُشكّل حوالي نصف مساحة كرواتيا^[8]، ويظهر ذلك بصورة جليّة؛ خاصةً في جبال الألب الديناريّة والمناطق الساحليّة والجزر المواجهة لها. أيضاً هناك العديد من الكهوف في كرواتيا، و49 من هذه الكهوف أعمق من 250 متر (820.21 قدم)، و14 أخرى أعمق من 500 متر (1640.42 قدم)، وثلاثة أعمق من 1000 متر (3280.84 قدم).أما أطول كهف في كرواتيا فهو كهف كيتا جاساسينا، هو في نفس الوقت أطول كهف في جبال الألب الدينارية بطول 20656 متر (67.769 قدم)^[9][10]

خط الساحل الكرواتي الرئيسي على البحر الأدرياتيكي مُسنن أكثر من ساحل في البحر الأبيض المتوسط. ويتميز غالبية الساحل بوجود التضاريس الكارستية، تكونت من طبقة كربونات الأدرياتيكي. التضاريس الكارستية بدأت تكونها بشكل واضح بعد مرحلة التكوين النهائية لجبال الألب الدينارية خلال حقبتي الأوليجوسين والميوسين، عندما تعرضت صخور الكربونات للتأثيرات الجوية مثل الأمطار، وهذه الطبقة ممتدة حتى 120 متر (390 قدم) تحت مستوى سطح البحر الحالي، وقد تعرضت خلال العصر الجليدي الأخير لأقصى انخفاض مستوى سطح البحر. يقدر أنه تتصل بعض هذه التكوينات الكارستية في وقت مبكر إلى قطرات من مستوى سطح البحر، ما يبرهن ذلك قديماً أزمة ملوحة البحر الميوسيني، وهو البحر المتوسط حالياً.