करस्ट: अपक्षय प्रक्रिया और परिदृश्य - वातावरण - 2025

कार्स्ट, कार्स्ट या कार्स्ट राहत, स्थलाकृति जिसका मूल कारण घुलनशील चट्टानों चूना पत्थर, दोलोमाइट्स और जिप्सम भंग द्वारा प्रक्रियाओं अपक्षय के लिए है का एक रूप है। इन राहतों को गुफाओं और नालियों के साथ एक भूमिगत जल निकासी प्रणाली को प्रस्तुत करने की विशेषता है।

शब्द कार्स्ट जर्मन करस्ट से आया है, यह शब्द इतालवी-स्लोवेनियाई क्षेत्र कार्सो का उल्लेख करता है, जहां करस्ट लैंडफॉर्म लाजिमी है। रॉयल स्पैनिश अकादमी ने "कारस्ट" और "कार्स्ट" दोनों शब्दों के उपयोग को समान अर्थ के साथ अनुमोदित किया।

चित्र 1. अनागा, टेनेरिफ़, कैनरी द्वीप, स्पेन के पर्वत। स्रोत: जान क्रूस फ़्लिकर के माध्यम से /photos/johny

चूना पत्थर की चट्टानें तलछटी चट्टानें हैं जो मुख्य रूप से बनी हैं:

• कैल्साइट (कैल्शियम कार्बोनेट, सीएसीओ ₃)।
• मैग्नेसाइट (मैग्नीशियम कार्बोनेट, MgCO ₃)।
• कम मात्रा में खनिज जो चट्टान के संघनन के रंग और डिग्री को संशोधित करते हैं, जैसे कि क्ले (हाइड्रेटेड एल्यूमीनियम सिलिकेट्स के समुच्चय), हेमटिट (फेरिक ऑक्साइड खनिज Fe ₂ O ₃), क्वार्ट्ज (सिलिकॉन ऑक्साइड खनिज Si2 ₂)। और siderite (लोहे कार्बोनेट खनिज FeCO ₃)।

डोलोमाइट एक तलछटी चट्टान है जो खनिज डोलोमाइट से बनी होती है, जो कैल्शियम और मैग्नीशियम CaMg (CO ₃) ₂ का डबल कार्बोनेट है ।

जिप्सम हाइड्रेटेड कैल्शियम सल्फेट (CaSO ₄.2H ₂ O) से बना एक चट्टान है, जिसमें कम मात्रा में कार्बोनेट, मिट्टी, ऑक्साइड, क्लोराइड, सिलिका और एनहाइड्राइट (CaSO ₄) हो सकते हैं।

कार्स्ट अपक्षय प्रक्रियाएं

कारस्ट गठन की रासायनिक प्रक्रियाओं में मूल रूप से निम्नलिखित प्रतिक्रियाएं शामिल हैं:

• पानी में घुलने वाला कार्बन डाइऑक्साइड (CO ₂):

सीओ ₂ + एच ₂ ओ → एच ₂ सीओ ₃

• पानी में कार्बोनिक एसिड (H ₂ CO ₃) का पृथक्करण:

एच ₂ सीओ ₃ + एच ₂ ओ → एचसीओ ₃ ^- + एच ₃ ओ ⁺

• एसिड हमले से कैल्शियम कार्बोनेट (CaCO ₃) का विघटन:

काओ ₃ + एच ₃ ओ ⁺ → सीए ²⁺ + एचसीओ ₃ ^- + एच ₂ ओ

• परिणामी कुल प्रतिक्रिया के साथ:

सीओ ₂ + एच ₂ ओ + सीएसीओ ₃ → ₂ एचसीओ ₃ ^- + सीए ²⁺

• थोड़ा अम्लीय कार्बोनेटेड पानी की क्रिया, डोलोमाइट के पृथक्करण और कार्बोनेट के बाद के योगदान का उत्पादन करती है:

CaMg (CO ₃) ₂ + 2H ₂ O + CO ₂ → CaCO ₃ + MgCO ₃ + 2H ₂ + ₂ +

करस्ट राहत के लिए आवश्यक कारक :

• एक चूना पत्थर रॉक मैट्रिक्स का अस्तित्व।
• पानी की प्रचुर उपस्थिति।
• पानी में सराहनीय सीओ ₂ एकाग्रता; यह दबाव उच्च दबाव और कम तापमान के साथ बढ़ता है।
• सीओ _{2 के} बायोजेनिक स्रोत । सूक्ष्मजीवों की उपस्थिति, जो श्वसन प्रक्रिया के माध्यम से सीओ _{2 का} उत्पादन करते हैं।
• चट्टान पर पानी की कार्रवाई के लिए पर्याप्त समय।

मेजबान चट्टान के विघटन के लिए तंत्र :

• सल्फ्यूरिक एसिड (एच ₂ एसओ ₄) के जलीय समाधान की कार्रवाई ।
• ज्वालामुखी, जहां लावा प्रवाह ट्यूबलर गुफाओं या सुरंगों का निर्माण करता है।
• लहरों के प्रभाव और चट्टानों के कम होने के कारण समुद्री या तटीय गुफाओं का निर्माण करने वाली समुद्री जल की भौतिक अपरदनकारी क्रिया।
• समुद्री चट्टानों की रासायनिक क्रिया से निर्मित तटीय गुफाएँ, मेजबान चट्टानों के निरंतर विलेयकरण के साथ।

करस्ट राहत का भू-आकृति विज्ञान

करस्ट राहत मेजबान चट्टान के भीतर या बाहर बन सकती है। पहले मामले में इसे आंतरिक करास्ट, एंडोकार्स्टिक या हाइपोजेनिक राहत कहा जाता है, और दूसरे मामले में बाहरी करास्ट, एक्सोकार्स्टिक या एपिजेनिक राहत।

चित्रा 2. कोवाडोंगा, ऑस्टुरियस, स्पेन में कार्स्ट राहत। स्रोत: M https:// क्रिस्टीना लीमा बज़ान https://www.flickr.com/photos//27435235767 के माध्यम से

-इंटरनल करस्ट या एंडोकार्स्टिक राहत

भूमिगत जल धाराएं जो कि कार्बोनेसस चट्टानों के बिस्तरों के भीतर घूमती हैं, बड़ी चट्टानों के भीतर आंतरिक पाठ्यक्रमों को खोद रही हैं, विघटन प्रक्रियाओं के माध्यम से जिनका हमने उल्लेख किया है।

दस्त की विशेषताओं के आधार पर, आंतरिक करस्ट राहत के विभिन्न रूपों की उत्पत्ति होती है।

सूखी गुफाएँ

सूखी गुफाएँ तब बनती हैं जब पानी की आंतरिक धाराएँ इन चैनलों को छोड़ देती हैं, जो चट्टानों के माध्यम से उकेरी जाती हैं।

गैलरी

एक गुफा के अंदर पानी से खोदे जाने का सबसे सरल तरीका गैलरी है। दीर्घाओं को "वाल्ट्स" बनाने के लिए चौड़ा किया जा सकता है या उन्हें संकीर्ण किया जा सकता है और "गलियारे" और "सुरंगें" बनाई जा सकती हैं। "टूटी हुई सुरंगें" और "साइफन" नामक पानी की दरारें भी बन सकती हैं।

स्टैलेक्टाइट्स, स्टैलेग्मिट्स और कॉलम

उस अवधि के दौरान जब पानी ने एक चट्टान के भीतर अपना पाठ्यक्रम छोड़ दिया है, शेष दीर्घाओं को नमी की एक उच्च डिग्री के साथ छोड़ दिया जाता है, भंग कैल्शियम कार्बोनेट के साथ पानी की बूंदों को छोड़ दिया जाता है।

जब पानी वाष्पित हो जाता है, तो कार्बोनेट एक ठोस अवस्था में अवक्षेपित हो जाता है और संरचनाएं दिखाई देती हैं जो "स्टैलेग्माइट्स" नामक जमीन से बढ़ती हैं, और अन्य संरचनाएं "स्टेलेक्टाइट्स" नामक गुफा की छत से लटकती हुई बढ़ती हैं।

जब एक स्टैलेक्टाइट और एक स्टैलेग्माइट एक ही स्थान में मिलते हैं, तो एकजुट होकर, गुफाओं के भीतर एक "स्तंभ" बनता है।

तोपों

जब गुफाओं की छत ढह जाती है और ढह जाती है, तो "घाटी" बन जाती है। इस प्रकार, बहुत गहरी कटौती और ऊर्ध्वाधर दीवारें दिखाई देती हैं जहां सतह नदियां बह सकती हैं।

बाहरी कर्स्ट, एक्सोकार्स्टिक या एपिजेनिक राहत

पानी द्वारा चूना पत्थर के विघटन से इसकी सतह पर चट्टान को छेद दिया जा सकता है और विभिन्न आकारों के voids या गुहाओं का निर्माण किया जा सकता है। ये गुहाएं व्यास में कुछ मिलीमीटर, व्यास या ट्यूबलर चैनलों में कई मीटर "लेपियांस" कहे जा सकते हैं।

जैसा कि एक लैपियाज़ पर्याप्त रूप से विकसित होता है और एक अवसाद उत्पन्न करता है, अन्य करास्ट लैंडफॉर्म "सिंकहोल", "उवालस" और "पॉलेज" कहलाते हैं।

Dolinas

सिंकहोल एक गोलाकार या अण्डाकार आधार वाला एक अवसाद है , जिसका आकार कई सौ मीटर तक पहुंच सकता है।

अक्सर, सिंकहोल में पानी जमा हो जाता है जो कार्बोनेट को भंग करके एक फ़नल के आकार में सिंक खोदता है।

अंगूर

जब कई सिंकहोल्स बढ़ते हैं और एक महान अवसाद में शामिल होते हैं, तो एक "अंगूर" बनता है।

Poljés

जब एक बड़े तल के साथ एक बड़ा अवसाद और किलोमीटर में आयाम बनता है, तो इसे "पोलजे" कहा जाता है।

एक पोल्जे सिद्धांत में एक विशाल अंगूर है, और पोल्जे के भीतर सबसे छोटे करस्ट रूप हैं: उवाल और सिंकहोल।

Poljés में भूजल में खाली होने वाले सिंक के साथ जल चैनलों का एक नेटवर्क बनता है।

चित्रा 3. क्यूवा डेल फैंटेस्मा, अप्राडा-टेपुई, वेनेजुएला। (आकार संदर्भ के लिए छवि के बाईं ओर लोगों का निरीक्षण करें)। स्रोत: MatWr, विकिमीडिया कॉमन्स से

जीवन क्षेत्रों के रूप में कार्स्ट फॉर्मेशन

कार्स्ट संरचनाओं में अंतरग्राहक स्थान, छिद्र, जोड़, फ्रैक्चर, फिशर और नलिकाएं होती हैं, जिनकी सतहों को सूक्ष्मजीवों द्वारा उपनिवेशित किया जा सकता है।

कार्स्ट संरचनाओं में फोटोग्राफिक ज़ोन

कारस्ट राहत की इन सतहों में, प्रकाश की पैठ और तीव्रता के आधार पर तीन फोटोिक ज़ोन उत्पन्न होते हैं। ये क्षेत्र हैं:

• प्रवेश क्षेत्र: यह क्षेत्र दिन-रात प्रकाश चक्र के साथ सौर विकिरण के संपर्क में है।
• गोधूलि क्षेत्र: मध्यवर्ती फोटिक क्षेत्र।
• डार्क एरिया: वह क्षेत्र जहां प्रकाश प्रवेश नहीं करता है।

फोटोनिक ज़ोन में फॉना और अनुकूलन

जीवन के विभिन्न रूपों और उनके अनुकूलन तंत्र का सीधा संबंध इन फोटोनिक क्षेत्रों की स्थितियों से है।

प्रवेश और गोधूलि क्षेत्रों में विभिन्न प्रकार के जीवों के लिए, कीड़ों से लेकर कशेरुक के लिए सहनीय स्थितियां हैं।

डार्क ज़ोन सतही क्षेत्रों की तुलना में अधिक स्थिर परिस्थितियों को प्रस्तुत करता है। उदाहरण के लिए, यह हवा की अशांति से प्रभावित नहीं होता है और पूरे वर्ष एक व्यावहारिक रूप से निरंतर तापमान बनाए रखता है, लेकिन प्रकाश की अनुपस्थिति और प्रकाश संश्लेषण की असंभवता के कारण ये स्थितियां अधिक चरम हैं।

इन कारणों से, गहरे करस्ट क्षेत्रों को पोषक तत्वों (ओलिगोट्रोफ़िक) में खराब माना जाता है, क्योंकि उनमें प्रकाश संश्लेषक प्राथमिक उत्पादकों की कमी होती है।

करास्ट संरचनाओं में अन्य सीमित स्थिति

एंडोकार्स्टिक वातावरण में प्रकाश की अनुपस्थिति के अलावा, करास्ट संरचनाओं में जीवन रूपों के विकास के लिए अन्य सीमित स्थितियां हैं।

सतह से हाइड्रोलॉजिकल कनेक्शन वाले कुछ वातावरण बाढ़ का सामना कर सकते हैं; रेगिस्तानी गुफाएं लंबे समय तक सूखे का अनुभव कर सकती हैं और ज्वालामुखीय ट्यूबलर सिस्टम नए सिरे से ज्वालामुखी गतिविधि का अनुभव कर सकते हैं।

आंतरिक caverns या एंडोजेनिक संरचनाओं में, विभिन्न प्रकार की जीवन-धमकी की स्थिति भी हो सकती है, जैसे कि अकार्बनिक यौगिकों के विषाक्त सांद्रता; सल्फर, भारी धातु, अत्यधिक अम्लता या क्षारीयता, घातक गैसें या रेडियोधर्मिता।

एंडोकार्स्टिक क्षेत्रों के सूक्ष्मजीव

उन सूक्ष्मजीवों के बीच जो एंडोकार्स्टिक संरचनाओं का निवास करते हैं, हम बैक्टीरिया, आर्किया, कवक का उल्लेख कर सकते हैं और वायरस भी हैं। सूक्ष्मजीवों के ये समूह सतह के आवासों में दिखाई देने वाली विविधता को प्रस्तुत नहीं करते हैं।

लोहा और सल्फर ऑक्सीकरण, ammonification, नाइट्रीकरण, अनाइट्रीकरण, अवायवीय सल्फर ऑक्सीकरण, सल्फेट की कमी (अतः जैसे कई भूवैज्ञानिक प्रक्रियाओं ₄ ^2-), मीथेन चक्रगति (मीथेन सीएच से चक्रीय हाइड्रोकार्बन यौगिकों के गठन ₄), के बीच अन्य सूक्ष्मजीवों द्वारा मध्यस्थ हैं।

इन सूक्ष्मजीवों के उदाहरण के रूप में हम उद्धृत कर सकते हैं:

• लेप्टोथ्रिक्स सपा।, जो बोर्रा गुफाओं (भारत) में लोहे की वर्षा को प्रभावित करता है।
• बेसिलस प्यूमिलिस सहस्त्रधारा गुफाओं (भारत) से अलग है, कैल्शियम कार्बोनेट वर्षा और कैल्साइट क्रिस्टल के गठन की मध्यस्थता करता है।
• फिलामेंटस सल्फर ऑक्सीकरण करने वाले बैक्टीरिया थियोथ्रिक्स सपा।, लोअर केन गुफा, व्योमिंग (यूएसए) में पाया गया।

एक्सोकार्स्टिक ज़ोन के सूक्ष्मजीव

कुछ एक्सोकार्ट संरचनाओं में डेल्टाप्रोटोबैक्टीरिया एसपीपी होता है।, एसिडोबैक्टीरिया एसपीपी।, नाइट्रोस्पिरा एसपीपी। और प्रोटोबैक्टीरिया एसपीपी।

जेनेरा की प्रजातियां: एप्सिलोनप्रोटोबैक्टीरिया, गनैम्पोट्रोबोबैक्टीरिया, बेटाप्रोटोबैक्टीरिया, एक्टिनोबैक्टीरिया, एसिडिमाइक्रोबियम, थर्मोप्लाज्मा, बैसिलस, क्लोस्ट्रीडियम, और फर्मिक्यूट्स, अन्य लोगों के बीच, हाइपोजेनिक या एंडोकार्स्ट संरचनाओं में पाए जा सकते हैं।

स्पेन में करास्ट संरचनाओं के परिदृश्य

• लास लोरस पार्क, कास्टिला य लियोन के उत्तरी भाग में स्थित, यूनेस्को द्वारा विश्व जियोपार्क नामित।
• पापेलोना गुफा, बार्सिलोना।
• अर्दलेस गुफा, मलागा।
• शांतिमणि गुफा, खाली देश।
• कोवलानास, कैंताबिया की गुफा।
• ला हाज़ा की गुफाएँ, कैंताबिया।
• मीरा घाटी, कैंटब्रिया।
• सिएरा डे ग्राज़ालिमा, काडीज़।
• टिटो बुस्टिलो गुफा, रिबेडेसेला, ऑस्टुरियस।
• टॉर्ल डे अन्टेक्वेरा, मलागा।
• सेरो डेल हायरो, सेविले।
• मासिफ डी काबरा, सुब्बेटिका कॉर्डोबेसा।
• सिएरा डे काज़ोरला प्राकृतिक पार्क, जाएन।
• अनागा पर्वत, टेनेरिफ़।
• लारा, नवरा का मासिफ।
• रुद्रोन घाटी, बर्गोस।
• ओरडेसा नेशनल पार्क, ह्युस्का।
• सिएरा डी ट्रामोंटाना, मल्लोर्का।
• पिएड्रा, ज़ारागोज़ा का मठ।
• मुग्ध शहर, Cuenca।

लैटिन अमेरिका में करास्ट संरचनाओं के परिदृश्य

• मोंटेबेलो, चियापास, मैक्सिको की झीलें।
• एल जकाटन, मैक्सिको।
• डोलिनास डी चियापास, मेक्सिको।
• क्विंटाना रोओ, मेक्सिको के सेनोट्स।
• काकाहुमिल्पा ग्रोटो, मेक्सिको।
• टेंपिसक, कोस्टा रिका।
• रोरीमा सुर गुफा, वेनेजुएला।
• चार्ल्स ब्रेवर गुफा, चिमांता, वेनेजुएला।
• ला डांटा सिस्टम, कोलंबिया।
• ग्रुता डा कैरिडे, ब्राजील।
• क्यूवा डे लॉस टायोस, इक्वाडोर।
• क्युरा नाइफ सिस्टम, अर्जेंटीना।
• माद्रे डी डायोस द्वीप, चिली।
• एल लोआ, चिली का गठन।
• कॉर्डिलेरा डे तारापाका, चिली का तटीय क्षेत्र।
• कर्वो फ़ार्मेशन, पेरू।
• पुकारा फॉर्मेशन, पेरू।
• उमाजालंता गुफा, बोलीविया।
• पोलांको गठन, उरुग्वे।
• वाल्लेमी, पैराग्वे।

संदर्भ

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