Zjawiska krasowe

Termin "kras" posiada praindoeuropejski źródłosłów. Do XIX wieku nazywany był tak jedynie obszar położony pomiędzy Triestem a doliną rzeki Vipawy, obejmujący zbudowaną z wapieni i dolomitów część półwyspu Istria. Od tej nazwy własnej kras zyskał nowe znaczenie i wszedł do międzynarodowej terminologii geologicznej. Oznacza on procesy polegające na rozpuszczaniu niektórych skał przez wody opadowe. Tworzy się w ten sposób nowy świat rzeźby krasowej.

Do skał rozpuszczalnych przez wody opadowe należą: wapienie, marmury, dolomity, gipsy i sole. W budowie skorupy ziemskiej dominującą rolę odgrywają skały węglanowe, dlatego też zjawiska krasowe najczęściej opisywane są właśnie na obszarach ich występowania.

Wapień trudno rozpuszcza się w wodzie destylowanej. Jego rozpuszczalność powiększa się wraz ze wzrostem zawartości rozpuszczonego w wodzie dwutlenku węgla (nawet kilkaset razy). Zawarty w wodzie deszczowej CO2 pochodzi z atmosfery. Jeżeli woda penetruje w głąb skał, przesączając się przez warstwy glebowe zawierające substancje humusowe, dodatkowo wzrasta w niej ilość CO2. Rozpuszczanie wapienia noszące nazwę korozji krasowej przebiega według następującej reakcji chemicznej:

CaCO3 + CO2 + H2O = Ca(HCO3)2

Reakcja ta jest odwracalna, a powstający w jej wyniku kwaśny węglan wapnia jest związkiem łatwo rozpuszczalnym w wodzie i odprowadzanym w postaci roztworu. Kiedy zawartość rozpuszczonego w wodzie CO2 jest wyższa, reakcja przebiega intensywniej – więcej wapienia może ulec rozpuszczeniu. Ilość CO2 zależy między innymi od temperatury wody (w wodzie chłodnej rozpuści się go więcej niż w ciepłej) i jego zawartości w atmosferze.

Formy krasowe powstają i rozwijają się najpełniej w skałach rozpuszczalnych, jeśli są one silnie spękane, uszczelinione, posiadają dostateczną miąższość i zawierają mało części ilastych. W takich warunkach rozwijają się wyłącznie formy krasowe, a rzeźba nosi nazwę krasu pełnego bądź też krasu całkowitego. W skałach rozpuszczalnych, ale zawierających dużo części ilastych, oraz w skałach o małej miąższości powstają obok klasycznych form krasowych także formy związane z erozyjną działalnością wód powierzchniowych. Ta rzeźba mieszana nosi nazwę półkrasu albo krasu niepełnego. Na rozwój zjawisk krasowych wpływa obok jakości skały także wysokość i ukształtowanie terenu. Zjawiska krasowe rozwijają się szczególnie intensywnie na obszarach wysoko położonych, w obrębie których wody podziemne mają możliwość długotrwałego krążenia, oraz na obszarach płaskich i o niewielkim nachyleniu, gdzie znaczne ilości wód opadowych wsiąkają szczelinami w głąb. Wypełnienie szczelin stagnującą wodą oraz powodujące szybki spływ powierzchniowy duże nachylenie stoku (np. w wysokich górach) nie sprzyjają rozwojowi zjawisk krasowych. Intensywność krasowienia skał wapiennych zależy zatem w głównej mierze od ilości wody i stopnia zawartości w niej rozpuszczonego CO2, czasu stykania się wody ze skałą oraz szybkości jej krążenia w szczelinach skalnych.

Formy krasowe powstają i rozwijają się zawsze w skałach rozpuszczalnych, krasowiejących, ale zaznaczają się albo na powierzchni tych skał (kras normalny), albo też są one reprodukowane w pokrywie skał niekrasowiejących (piaski, gliny, utwory zwietrzelinowe, lessy), spoczywając na utworach podlegających krasowieniu (kras zakryty). Mówimy wtedy o formach krasowych reprodukowanych. Formy krasowe, które powstały w dawnych okresach geologicznych, a zostały wypełnione i w ten sposób zakonserwowane pod pokrywą skał młodszych, nieprzepuszczalnych, noszą nazwę kopalnych form krasowych (kras kopalny). Cechą charakterystyczną obszarów krasowych jest prawie całkowity brak wód na powierzchni terenu i jej obfitość pod ziemią, ponieważ cały opad atmosferyczny dostaje się szczelinami w głąb ziemi. Sieć dolin jest bardzo słabo rozwinięta, występuje bardzo duża liczba form wklęsłych, niemających odpływu powierzchniowego.