plik

Zjawiska i formy krasowe

Wprowadzenie

Wśród licznych rodzajów skał

na Ziemi są i takie, które pod wpły

wem kontaktu z wodą ulegają rozpuszczaniu. Oznacza to, że znaczna część

nej masy skalnej przechodzi do roztworu i jest transportowana w postaci jonowej,
a pokrywę zwietrzelinową tworzą tylko te składniki skały, które są trudno rozpusz
czalne lub w ogóle nierozpuszczalne.

Podatność na rozpuszczanie wynika z budowy i składu chemicznego skał.

Związki chemiczne, takie jak chlorki

chlorek sodu -

siarczany

siarczan wapnia -

i węglany, zwłaszcza węglan wapnia

stosunko

wo łatwo reagują z wodą i w sprzyjających okolicznościach mogą ulegać całkowite
mu rozpuszczeniu. Efekty rozpuszczania są szczególnie dobrze widoczne w skałach
zbudowanych z minerałów, które pod względem chemicznym są chlorkami, siarcza
nami i węglanami. Do tych skał należą między innymi wapienie, gipsy i skały solne

(tab. 11.1).

Rozpuszczanie jest procesem, który pozostawia po sobie wyraźne, specyficzne

efekty w rzeźbie terenu. Są one związane z całkowitym ubytkiem masy skalnej z od
powiednich miejsc na powierzchni lub wewnątrz masywu skalnego. Należą do nich
między innymi obniżenia bezodpływowe o różnych rozmiarach, żłobki i rynny na na
gich powierzchniach skalnych, znikające pod ziemią rzeki i potoki oraz duże próżnie
podziemne - jaskinie. Formy te są bardzo skromnie reprezentowane lub w ogóle nie
obecne w skałach, których rozpuszczanie jest zjawiskiem o znaczeniu marginalnym.
Na większości obszarów wapiennych i gipsowych występuje rzeźba terenu o swoistym
charakterze, odmienna od występującej na sąsiadujących wychodniach skał nieroz
puszczalnych. Wyjątkowość krajobrazów rozwiniętych w skałach wapiennych dostrze
żono już kilkaset lat temu w Chinach, później również w wielu innych krajach, ale
określenie kras, pochodzące od wapiennej wyżyny Kras

na obszarze dzisiejszej

i Włoch, wprowadzono pod koniec XIX w. Wkrótce zaczęto je stosować

w odniesieniu do podobnych zespołów form występujących w innych obszarach wa
piennych, a w dalszej kolejności również do skał innych niż wapienne. Obecnie ter

min kras (ang. karst) jest stosowany powszechnie, zjawiska wywołane rozpuszczaniem

257

Tab. 11.1. Skały stanowiące podłoże zjawisk krasowych

Skały osadowe

węglanowe

wapień

dolomit
margiel
trawertyn

siarczanowe

gips
anhydryt
skały gipsowo-ilaste

chlorkowe

sól kamienna
sól potasowa

krzemionkowe

opoka

okruchowe

piaskowiec o spoiwie węglanowym
zlepieniec o spoiwie węglanowym

Skały metamorficzne

marmur

skał noszą nazwę zjawisk krasowych, a w wyniku rozpuszczania powstają formy kra
sowe. W użyciu jest też określenie krasowienie, odnoszące się do procesu rozpuszcza
nia i jego skutków.

Rozpuszczanie skał

Często spotykane stwierdzenie, że skały węglanowe są „rozpuszczane przez wo

jest w rzeczywistości znacznym uproszczeniem. Rozkład węglanów, także gipsów

i innych skał krasowiejących, odbywa się za pośrednictwem licznych i różnorodnych
reakcji chemicznych, wzajemnie od siebie zależnych i mających różne uwarunkowa
nia. Ponadto, właściwe rozpuszczanie, rozumiane w przypadku węglanów jako roz
kład, zgodnie z reakcją:

(s)

(r)

s -

stan stały, g - stan gazowy, r - po przejściu do

bardzo mało

wydajne (w temperaturze 25° w

wody może być rozpuszczone maksymalnie 15 mg

węglanu wapnia). Znacznie większe objętości skały przechodzą do roztworu, gdy
w wodzie znajduje się rozpuszczony dwutlenek węgla

W jednym litrze wody

może być wówczas zawarte kilkaset miligramów węglanu wapnia. Rozkład skały pod

wpływem dwutlenku węgla nosi nazwę karbonatyzacji. W dalszej części tego rozdzia

łu określenie „rozpuszczanie" będzie używane jako skrót myślowy, odnoszący się

w istocie do kompleksu oddziaływań chemicznych między skałą, wodą i zawartym
w niej dwutlenkiem węgla.

258

charakterze i intensywności rozkładu węglanów decydują dwa czynniki:

• stan równowagi chemicznej systemu

od którego zależy, jaka

objętość skały może ulec rozpuszczeniu;

• kinetyka poszczególnych reakcji, od której zależy, jak szybko ta objętość skały

przejdzie do roztworu.

Rozkład węglanów przy udziale dwutlenku węgla zawiera w sobie następujące

kluczowe etapy i odpowiadające im reakcje chemiczne:

• rozpuszczanie dwutlenku węgla w wodzie, czego efektem jest powstanie łatwo roz

puszczalnego kwasu węglowego, a następnie wolnych jonów wodorowych i wodoro-
węglanowych:

a następnie

• reakcję węglanu wapnia z wolnymi jonami wodorowymi, czego efektem jest powsta

nie wolnych jonów wapniowych i wodorowęglanowych:

(r)

• reakcję węglanu wapnia z kwasem węglowym:

(r)

Reakcje te będą zachodzić tak długo, aż zostanie osiągnięty stan nasycenia roz

tworu, który każdorazowo zależy od ciśnienia parcjalnego dwutlenku węgla, tempe
ratury i pH roztworu. Im wyższe ciśnienie, niższe pH i niższa temperatura, tym wię
cej węglanu wapnia może ulec rozpuszczeniu

11.1). Odwrotna zależność od tem

peratury roztworu wynika z tego, że więcej dwutlenku węgla może być rozpuszczone
w wodzie chłodniejszej (tab. 11.2).

Opisane reakcje wskazują jednoznacznie, że niezwykle istotną rolę w procesie

odgrywa obecność dwutlenku węgla. Jego udział w atmosferze jest nie

znaczny (około

ale wzrasta wielokrotnie w pokrywie glebowej, gdzie jest od

dawany przez organizmy żywe w trakcie procesów metabolicznych. W obszarach tro
pikalnych udział dwutlenku węgla w atmosferze glebowej może sięgać 10%. Tak więc,
intensywność krasowienia będzie znacznie wyższa w klimacie ciepłym niż chłodnym,

Tab. 11.2. Rozpuszczalność dwutlenku węgla w zależności

od temperatury

Temperatura (°C)

Rozpuszczalność (g 100

0,33

0,23

0,17

0,13

0,08

259

8,5

7,5

0 100 200 300 500 700 1000

11.1. Zależność procesu rozpuszczania węglanu wapnia od temperatury i pH roztworu (wg M. Puliny

i W.

mimo większej rozpuszczalności dwutlenku węgla w wodzie w niskich temperaturach.
Ponadto, znacznie agresywniejsze w stosunku do

będą wody krążące na jej sty

ku z warstwą glebową, bogate w dwutlenek węgla niż wody opadowe, spływające po
odsłoniętych powierzchniach skalnych.

Powierzchniowe

i mezoformy krasowe

Żłobki i żebra

Rozpuszczanie podłoża skalnego jest aktywnym czynnikiem morfogenetycznym,

czego dostrzegalnym przejawem jest obecność różnorodnych form rzeźby, zawdzię
czających powstanie wyłącznie temu procesowi lub kombinacji rozpuszczania i innych
procesów. Właśnie obecność takich form jest jedną z charakterystycznych cech obsza

rów krasowych.

Najmniejszymi formami są żłobki (ang.

typowe dla nagich powierzchni

skalnych, pozbawionych pokrywy

Typowe żłobki mają charakter ry

nien o U-kształtnym przekroju poprzecznym, zwykle są wydłużone zgodnie ze spad
kiem terenu, natomiast nie mają widocznego związku z cechami skały (ryc. 11.2). Wy
miary żłobków są bardzo zróżnicowane, od kilkunastu centymetrów do wielu metrów

260

lonych często pełnią funkcję dróg odpływu wody. W ich powstaniu pewien udział ma

ją także procesy erozyjne. Żłobki najczęściej występują gromadnie, pokrywają rozle

głe powierzchnie skalne, tworząc zespoły rynien równoległych do siebie lub występu

jących w układach

W Polsce najpełniej rozwinięte systemy żłobków

występują w wapiennej części Tatr.

Odmianą żłobków są żłobki szczelinowe, które powstają na liniach spękań masy

wu skalnego i mogą występować w zespołach prostopadłych do siebie, powodując

fragmentację płyty skalnej na sieć czworoboków rozdzielonych głębokimi obniżenia
mi. Nazywane są one „chodnikami

a do klasycznych obszarów ich wy

stępowania należą wapienny płaskowyż Burren w zachodniej Irlandii (ryc.

oraz

północne Góry Pennińskie w Anglii.

W zaawansowanym etapie rozwoju żłobków pierwotna powierzchnia skalna zo

staje zredukowana do wąskich, nierzadko ostrych spiczastych żeber krasowych. Są
one rozdzielone złożonymi systemami żłobków o głębokości nawet kilku metrów. Ob
szary ich występowania, między innymi w wysokogórskim krasie alpejskim, są bardzo
trudne do przejścia.

Pola żłobków i

je żeber mogą tworzyć się na powierzchni terenu

lub pod pokrywą zwietrzelinową i roślinną. W pierwszym przypadku rozpuszczanie
zachodzi pod wpływem wody opadowej lub pochodzącej z

płatów śnież-

11.4. Mikroformy na

powierzchni wapiennej (fot. R Migoń)

262

nych i lodowych, w drugim dodatkowo działają procesy biochemiczne, związane
z obecnością związków organicznych. Usunięcie roślinności i zwietrzeliny, niekiedy

wywołane ingerencją ludzką, powoduje odsłonięcie uprzednio zakrytych zespołów

i żeber. Przejawy głębokiego rozpuszczania pod powierzchnią, wyekspono

wane na ścianach kamieniołomów, przekopów drogowych lub na naturalnych ścia

nach skalnych, noszą nazwę organów geologicznych.

Obok form

równie często występują zamknięte formy owalne lub koli

ste. Są one typowe dla płaskich lub nieznacznie pochylonych powierzchni skalnych.
Ich wielkość waha się od kilku milimetrów średnicy do nawet kilku metrów. Naj
mniejsze zagłębienia są nazywane ospą krasową (ryc.

duże formy - przypomi

nające wyglądem kociołki wietrzeniowe w skałach niekrasowych (zob. rozdział 5.5.4)
- to kamenice. Większość tych zagłębień jest płytka, ma płaskie dno, ale zdarzają się
także formy głębokie,

postać rur głębokości kilku metrów,

się ku

dołowi. Podobnie jak w przypadku żłobków, część tych form tworzy się na odsłonię
tej powierzchni

inne rozwijają się przy współudziale korozji

Rozległe odsłonięte powierzchnie wapienne, z bogactwem mikroform o różnym

wyglądzie i rozmiarach, nazywane są lapiezem

Występują one po

wszechnie w krasie wysokogórskim, w Polsce opisywane są z Czerwonych Wierchów
w Tatrach Zachodnich.

Leje krasowe i formy pokrewne

Najpowszechniejszymi formami rzeźby średniej wielkości w obszarach kraso

wych są bezodpływowe obniżenia o kolistym lub owalnym zarysie - leje krasowe

(ang.

Ich średnica wynosi od kilku do kilkuset metrów, mają one też bardzo

zróżnicowaną głębokość, przekraczającą nawet 100 m. Bogactwo form jest do pew
nego stopnia konsekwencją udziału różnych procesów

a pewne ce

chy wyglądu lejów i stosunek do budowy geologicznej mogą być wskaźnikami ich po
chodzenia (ryc.

Leje z rozpuszczania powstają w miejscach preferencyjnego wnikania wód po

wierzchniowych w głąb masywu skalnego. Są to zwykle strefy silniej spękane lub

skrzyżowania spękań. Proces ewolucyjny jest w tym przypadku ciągły, wraz z upływem
czasu kolejne partie skały ulegają rozpuszczeniu, a lej pogłębia się i rozrasta na boki.
Zbocza lejów z rozpuszczania są na ogół łagodnie nachylone (10-30°), trawiaste lub

Ryc. 11.5. Główne rodzaje lejów krasowych (wg J. Jenningsa, zmieniona): a) lej z rozpuszczania,

b) lej zapadliskowy, c) lej reprodukowany, d) lej reprodukowany zapadliskowy

263

nawet porośnięte lasem, a dno jest nieckowate. Wychodnie

na zboczach leja

są nieliczne (ryc. 11.6). Głębokość wynosi na ogół kilka do kilkunastu metrów. Na
dnie lejów gromadzi się materiał skalny, który nie ulega rozpuszczaniu, a z powodu
swojej wielkości nie może być transportowany kanałami krasowymi. Z czasem może
to spowodować całkowite zablokowanie dróg odwodnienia, a w dnie leja tworzy się
okresowe lub stałe jeziorko. Leje krasowe z rozpuszczania wykazują tendencję do wy
stępowania gromadnego. Powierzchnie wapiennych płaskowyżów w Górach Dynar-
skich, Karpatach Słowackich, Krasie Morawskim i wielu innych obszarach znane są
ze znacznego zagęszczenia lejów, nawet do 100 form na 1

Rozrastając się, są

siednie formy mogą łączyć się ze sobą w większe obniżenia - uwały.

Część lejów ma genezę zapadliskową. Powstają przez zapadnięcie się stropu pod

ziemnych pustek jaskiniowych położonych na tyle płytko, że obrywem zostaje objęta
cała warstwa skalna oddzielająca jaskinię od powierzchni. Leje zapadliskowe różnią
się wyglądem od lejów z rozpuszczania. Mają strome, nierzadko pionowe, skaliste
ściany, kończące się ostrymi krawędziami. W ich dolnych częściach mogą być odsło
nięte otwory prowadzące do korytarzy jaskiniowych. Dno wypełnione jest rumowi
skiem bloków skalnych, pochodzących z obrywu. Niektóre leje zapadliskowe osiągają
znaczne głębokości, powyżej 100 m, ale tak znaczne rozmiary są zapewne efektem
sukcesywnych obrywów, a nie jednego pojedynczego epizodu. Typowe leje zapadli
skowe są rzadkie w masywnych wapieniach, natomiast znacznie powszechniejsze

w mniej wytrzymałych gipsach.

Na wapiennych równinach Ameryki Środkowej (Meksyk, Kuba) występuje specy

ficzna odmiana lejów genezy zapadliskowej zwana cenote. Są to koliste obniżenia
o pionowych ścianach, wypełnione wodą, której lustro znajduje się w poziomie zwier
ciadła wód podziemnych. Powstanie leja krasowego może być również związane ze
zjawiskiem osiadania warstwy powierzchniowej. Formy takie tworzą się głównie

264

Ryc. 11.7. Przekrój leja krasowego wypełnionego osadami (fot. R Migoń)

w krasie solnym, ponieważ sól - w przeciwieństwie do wapieni i gipsów - łatwo ulega

deformacjom ciągłym. Inną odmianą są leje reprodukowane, które obserwujemy

w utworach nie podlegających krasowieniu. Powstają one, gdy warstwa skały kraso
wiejącej jest przykryta luźnymi osadami, np. zwietrzelinowymi lub rzecznymi. Roz

puszczanie podłoża powoduje wzrost rozmiarów kanałów krasowych, do których
stopniowo osiada nieskonsolidowany materiał zalegający powyżej. Leje reproduko
wane mogą mieć także charakter zapadliskowy.

Leje krasowe osiągają największe rozmiary i przybierają najbardziej efektowne

formy w masywnych skałach wapiennych, są jednak także obecne w innych skałach
krasowiejących. We wschodniej Polsce, na Polesiu i Wyżynie Lubelskiej, występują
one w kredzie piszącej i są na ogół płytkie i szerokie. Określane są one lokalną nazwą
werteby. Ten termin jest także w użyciu w odniesieniu do form lejkowatych w krasie
gipsowym Niecki

Wraz z upływem czasu leje krasowe mogą być wypełniane, zwłaszcza gdy z róż

nych powodów zostanie ograniczone ich dalsze powiększanie i pogłębianie. Ściany
kamieniołomów ujawniają niekiedy obecność takich głębokich, całkowicie wypełnio
nych lejów (ryc. 11.7). Zgromadzone w nich osady stają się wówczas cennym źródłem
informacji o dawnych warunkach środowiskowych.

Formy rzeźby związane z wtórną

węglanu wapnia

Specyficzne formy ukształtowania powierzchni są związane z wtórną akumulacją

węglanu wapnia,

się z wód płynących, w których był on uprzednio roz

puszczony (RAMKA

265

Ramka

Wtórna

węglanu wapnia

Wytrącanie uprzednio rozpuszczonego węglanu wapnia następuje wówczas, gdy wskutek

zmiany lokalnych warunków fizykochemicznych roztwór nasycony staje się roztworem

przesyconym. Nasycenie roztworu odzwierciedla stan równowagi między ciśnieniem

dwutlenku węgla, temperaturą i koncentracją jonów wodorowęglanowych w roz

tworze. Zmiana równowagi wynika najczęściej z przejścia części zawartego w wodzie dwu

tlenku węgla do atmosfery, co z kolei jest spowodowane różnicą ciśnień parcjalnych

pomiędzy wodą a atmosferą. Wytrącanie węglanu wapnia opisuje reakcja:

(r)

(s)

Przechodzenie dwutlenku węgla do atmosfery jest ułatwione turbulencją strumienia wo

dy, wzrostem temperatury wskutek nasłonecznienia. Część

wychwytują rośliny, dla

tego

węglanów często zachodzi na roślinach. Identyczny mechanizm powoduje

wytrącanie się węglanu wapnia w próżniach jaskiniowych i powstawanie nacieków. Tam

wyrównywane jest ciśnienie parcjalne między wodą płynącą wąskimi szczelinami w masy

wie skalnym a atmosferą komór i korytarzy.

węglanu wapnia zachodzi w różnych miejscach: przy źródłach kraso

wych, szczególnie o charakterze termalnym, przy gejzerach, na progach skalnych
w korytach rzecznych, a także na roślinach. Powstający w ten sposób utwór - lekki, sil

nie porowaty, zawierający obumarłe szczątki roślinne - nazywany jest trawertynem

(ang.

Formy rzeźby związane z depozycją przy źródłach mają wygląd kopula

stych wzniesień, które mogą być wyraźnie asymetryczne, jeśli źródło znajduje się na
stoku. Kopuły trawertynowe mają zróżnicowaną wielkość, zależną głównie od wydaj
ności i czasu aktywności źródła. Część z nich ma zaledwie kilka metrów długości i do

1 m wysokości, ale znane są też duże formy długości 1-2 km i wysokości kilkudziesię

ciu metrów. W szczytowych partiach kopuł trawertynowych mogą występować zagłę
bienia (kratery) otoczone skalnym gzymsem.

Spektakularne formy powstają w miejscach, gdzie woda przesycona węglanem

wapnia spływa po nierównościach skalnego podłoża, w dół stoku. Powstają wówczas

systemy kaskad trawertynowych,

misy i baseny wypełnione wodą. Gdy

węglanu wapnia jest szczególnie intensywna, a stok stromy, pojedyncze

kaskady mogą osiągać kilka metrów wysokości, a całe strefy wtórnej depozycji nawet
kilkaset metrów szerokości (fot. 21). Do najbardziej znanych miejsc występowania
takich kaskad należą park narodowy Yellowstone w St. Zjednoczonych oraz

w zachodniej Turcji.

W dolinach rzecznych o niewielkim spadku

trawertynu prowadzi do

powstania grobli przegradzających koryto. Na wysokich progach skalnych tworzą się

wodospady, a narastanie trawertynu powoduje - w przeciwieństwie do
wodospadów - migrację progu w dół, a nie w górę doliny. Progi trawertynowe na rze-

266

w Chorwacji osiągają wysokość do 80 m, a za nimi utworzył się malowni

czy zespół Jezior

- jedna z głównych krajobrazowych osobliwości kraju.

Najgłębsze z nich ma ponad 50 m głębokości.

krasowe

Ostańce krasowe

Nierównomierne niszczenie

masywu skalnego prowadzi do wyod

rębnienia się różnej wielkości wzniesień ostańcowych. Część z nich ma wyraźne uwa
runkowania geologiczne i może być traktowana

krasowe wzniesienia twardziel-

cowe. Przyczyny lokalnie podwyższonej odporności na rozpuszczanie i inne procesy
niszczące mogą być strukturalne (mniejsza gęstość spękań, ich specyficzna orientacja)
lub litologiczne (masywniejsza struktura, mniejsza porowatość ośrodka skalnego, róż
nice w składzie chemicznym). Inne wzniesienia nie

jednoznacznych uwarunko

wań geologicznych, a przetrwały wskutek oddalenia od stref

erozji i ko

rozji

Kształt i rozmiary ostańców krasowych są zróżnicowane, a w przypadku form ty

pu skałkowego (ryc.

granica między

i makroformami jest umowna. Duże

ostańce mają charakter skalistych wzniesień o wieżowym lub stożkowatym kształcie,
bardzo stromych lub urwistych stokach i wysokości od kilkunastu do ponad

100 m (fot. 22). W wielu obszarach występują gromadnie, tworząc spektakularne ty

py krajobrazu. Innym morfologicznym typem ostańców krasowych są kopuły, których

11.8. Wapienne ostańce na Jurze Krakowsko-Częstochowskiej (fot.

Migoń)

267

stoki mogą urozmaicać ostańcowe skałki. Wiele takich kopuł występuje na Wyżynie

Ostańce krasowe mogą być poprzecinane poziomo bie

gnącymi korytarzami jaskiniowymi w układzie piętrowym. Obecność tych reliktowych

jaskiń, powstałych wskutek działania podziemnych strumieni, wskazuje na stopniowe

obniżanie powierzchni terenu otaczającej ostaniec i stopniowy wzrost wysokości

wzniesienia. Nazewnictwo ostańców jest niejednoznaczne, a w użyciu jest wiele słabo

zdefiniowanych terminów lokalnych. Do nich należy między innymi często spotykane

w polskiej literaturze określenie

stosowane dość swobodnie przez różnych au

torów do opisu wzniesień różnego typu i genezy. W rzeczywistości pochodzi ono
z Ameryki Środkowej i odnosi się do wysokich ostańców typu wieżowego w obrębie
kotlin krasowych (zwłaszcza na

Nadawanie mu znaczenia terminu uniwersal

nego nie jest uzasadnione.

(1.

są to zamknięte kotliny o dużych rozmiarach, aczkolwiek

zróżnicowane wielkościowo od mniej niż 1 do ponad 500

Ich charakterystycz

ną cechą jest rozległe płaskie dno, z którego miejscami mogą wyrastać ostańcowe
skaliste wzniesienia (ryc. 11.9). Geneza płaskiego reliefu dna kotlin jest na ogół
złożona. Tworzą je korozyjna działalność rzek płynących w obrębie kotliny, a
że akumulacja nanoszonych przez nie osadów. Przez polja przepływają stałe lub
okresowe rzeki, natomiast odwodnienie odbywa się podpowierzchniowo, przez sys
temy jaskiniowe rozpoczynające się ponorami o na ogół dużej chłonności (ryc.

11.10). W krasie Gór Dynarskich aluwialne dna takich kotlin są wykorzystywane

fluwialnej jako fluwiokras. Doliny te mają wiele cech wspólnych z

linami rzecznymi, część z nich przybiera jednak specyficzny charakter. Pewne typy do
lin występują tylko w skalach dobrze rozpuszczalnych.

Najbardziej charakterystycznym dla krasu typem dolin, co nie znaczy że najpow

szechniejszym, są doliny ślepe (ang.

valley)

(ryc. 11.11). Tym terminem określa

się formę dolinną, która w pewnym miejscu przestaje się kontynuować na powierzch
ni, a

nią rzeka lub potok znika pod powierzchnią w

zwanym

(ang.

lub

Ponad miejscem wnikania wód pod ziemię znajduje się

łagodny stok o nachyleniu przeciwstawnym do dotychczasowego nachylenia dna doli
ny, albo częściej ściana skalna. Jej wysokość może nawet sięgać ponad 100 m. Małe
potoki znikają w systemach szczelin, duże rzeki

zwykle do rozległych syste

mów jaskiniowych. Doliny ślepe są typowe dla potoków

w obszar kra

sowy z obszaru występowania skał nie krasowiejących. Natrafiając na rozpuszczalne
podłoże, woda stopniowo poszerza szczeliny, które przechwytują coraz większą obję
tość wody, aż w końcu cały przepływ może zostać pochłonięty przez system korytarzy
podziemnych.

Swoistą odmianą dolin ślepych są doliny półślepe. Na przedłużeniu formy dolin

nej, poniżej miejsca wnikania wód pod ziemię, kontynuuje się linijne obniżenie tere
nu o charakterze doliny. Pozostaje jednak suche, z wyjątkiem pojedynczych epizodów
znacznego przepływu, gdy chłonność ponorów okazuje się niewystarczająca.

Źródliskowe odcinki dolin krasowych mogą być także

i zakończone stro

mą ścianą skalną, u stóp której znajdują się wywierzyska, niekiedy bardzo wydajne.
Takie doliny od początku są głęboko wcięte w płaskowyż. Klasycznym przykładem jest
początkowy odcinek doliny rzeki Vaucluse w Prowansji (Francja), rozpoczynającej się
pod wapiennym urwiskiem wysokości 200 m. Wywierzysko Fontaine de Vaucluse osią
ga maksymalną wydajność 200

W obszarach krasowych występują powszechnie głęboko wcięte doliny stałych

rzek, mające charakter jarów i kanionów. Ich zbocza są często pionowe o znacznej

wysokości, nawet wielu setek metrów. Przykładami takich kanionów są dolina rzeki

11.11. Dolina ślepa i

(wg J. Kunsky'ego)

270

Ryc. 11.12. Kanion krasowy Zadielskiej doliny rozcinający wapienny płaskowyż Słowackiego Krasu

(fot. Migoń)

Verdon we francuskich Alpach Nadmorskich, kanion Vikos w górach Pindos w Gre
cji i kaniony rozcinające płaskowyż Causses w Masywie Centralnym (ryc.
Pewne cechy kanionów krasowych mają przełomowe odcinki Doliny Kościeliskiej
w Tatrach Zachodnich, a także ich dolinki boczne, jak Wąwóz Kraków. W pasie wy
żyn południowopolskich głęboką doliną rzeczną rozcinającą wapienny płaskowyż

jest jar Prądnika w Ojcowskim Parku Narodowym. Przyczyny pojawiania się jarów

i kanionów w obszarach krasowych są

Nadrzędne są uwarunkowania tek

toniczne, a mianowicie na tyle znaczne i szybkie obniżenie bazy erozyjnej, że pod
ziemne systemy odwodnienia masywu skalnego nie są w stanie się rozwinąć. Kanio
ny i jary występują zatem zwykle w pobliżu rowów tektonicznych (np. dolinki pod
krakowskie powstały na skrzydle rowu Krzeszowic), natomiast powstanie głębokich
dolin w regionie śródziemnomorskim związane było z całkowitym wyschnięciem Mo
rza Śródziemnego pod koniec miocenu (około 6

lat temu). Inną przyczyną jest

ograniczona wydajność procesów stokowych. Przechwytywanie wód opadowych
przez podziemne systemy odwodnienia sprawia, że spływ powierzchniowy i płytkie
ruchy masowe - a więc procesy w głównej mierze odpowiedzialne za spłaszczanie
stoków - pojawiają się rzadko. Równocześnie wcinanie się rzek i pogłębianie koryt

jest ułatwione dzięki dodatkowej roli korozji chemicznej, a transport materiału
w postaci rozpuszczonej ogranicza zasypywanie dna doliny osadami. Wiele jarów

i kanionów rozcina płaskowyże zbudowane z grubych, masywnych ławic wapiennych.
Skały te cechują się dużą wytrzymałością mechaniczną i mogą tworzyć wysokie ścia
ny skalne. W klimacie półsuchym i suchym jary i kaniony występują powszechnie
że w krasie gipsowym.

Charakterystyczną cechą krasu jest także obecność suchych dolin, a więc wyraź

nych obniżeń dolinnych, często tworzących zintegrowane systemy

ale

pozbawionych stałego przepływu (ryc. 11.13). W Polsce są one powszechne na Wyży-

271

Ryc. 11.13. Suche doliny w obszarze krasowym White Peak w Wielkiej Brytanii (wg G.

1 - gra

nica obszaru wapiennego, 2 - rzeki stałe, 3 - rzeki okresowe, 4 - suche doliny, 5 - jaskinie wypływowe,
6 - jaskinie ponorowe; należy zwrócić uwagę na znaczne różnice w gęstości sieci rzecznej między obszarem

wapiennym i otoczeniem

nie Krakowsko-Częstochowskiej. Część tych suchych dolin jest pozostałością po daw
nych przepływach powierzchniowych, które zostały następnie całkowicie przechwyco
ne przez poszerzone kanały podziemne. Inne powstały w warunkach klimatu wilgot-
niejszego, gdy wyższe opady powodowały większe przepływy, zbyt duże jak na możli

wości pochłaniania wód przez kanały krasowe. Zmiana klimatu zmieniła warunki hy

drologiczne i dawne przepływy powierzchniowe zanikły. W jeszcze innych sytuacjach

wskazuje się na obecność wieloletniej zmarzliny, która nie pozwalała na głęboką cyr

kulację podziemną. Ocieplenie klimatu „odblokowało" możliwość drenażu podpo-

wierzchniowego, a dawne doliny rzeczne stały się suche.

272

Kras

Morfologia i geneza jaskiń krasowych

Zdolność oddziaływania korozyjnego ma nie tylko woda spływająca po odsłonię

tej powierzchni skalnej. Rozpuszczanie skał zachodzi także wskutek działania wód
podziemnych krążących w masywie skalnym. Są one głównie pochodzenia atmosfe
rycznego, ale także

Konsekwencją jest powstawanie podziemnych

próżni o różnej wielkości i charakterze. Największe z nich, o rozmiarach pozwalają
cych na penetrację przez ludzi, są określane jako jaskinie (ang. cave). Definicja jaskiń

jest zatem w swoisty sposób

W rzeczywistości, w ośrodku skalnym

w kanałach średnicy większej od 1 cm ruch wody staje się już turbulentny, a jego efek

są podobne, niezależnie od średnicy kanału. Wielkie korytarze ja

skiniowe powstają w istocie przez stałe poszerzanie niewielkich kanałów inicjalnych.
Rozpatrując geomorfologię krasu podziemnego, należy mieć więc na uwadze

Tab.

Największe jaskinie Polski i świata

jaskinie

Polska

Świat

Nazwa

Długość

(km)

Nazwa

Długość

(km)

Wielka Śnieżna

22,8

Mammoth Cave System
(USA)

591

Za Siedmioma Progami

11,7

(Ukraina)

235

Śnieżna Studnia

11,0

Cave (USA)

217

Miętusia

10,5

Wind Cave (USA)

192

Bańdzioch Kominiarski

9,5

(Szwajcaria)

192

Najgłębsze jaskinie

Polska

Świat

Nazwa

Głębokość

Nazwa

Głębokość

Wielka Śnieżna

824

Woronia (Gruzja)

2140

Śnieżna Studnia

763

Lamprechtshofen (Austria)

1632

Bańdzioch Kominiarski

562

Gouffre Mirolda (Francja)

1626

Mała w Mułowej

538

Reseau Jean Bernard
(Francja)

1602

Za Siedmioma Progami

435

Torca

Cerro

Cuevon

(Hiszpania)

1589

Źródła: strony internetowe Speleoklubu Bielsko-Biała (www.speleo.bielsko.pl) oraz
(autoryzowane przez National Speleological Society, USA); aktualizacja

2006.

273

kie próżnie w ośrodku skalnym, w których odbywa się lub odbywał się turbulentny
przepływ wody, niezależnie od wielkości tych próżni.

Jaskinie są bardzo zróżnicowane pod względem wielkości (łącznej długości kory

tarzy i różnicy wysokości między najwyżej i najniżej położonym punktem; tab. 11.3),
stopnia rozwinięcia pionowego, układu przestrzennego korytarzy i komór, ich cha
rakteru morfologicznego, obecności wody płynącej i lodu, ilości osadów i bogactwa
szaty naciekowej. Największe znane systemy jaskiniowe mają ponad 100 kilometrów
długości i ponad 1000 m głębokości, ale większość to formy niewielkie o prostym roz
planowaniu. Jaskinie różnią się także pod względem uwarunkowań litologiczno-
-strukturalnych, a także wieku. Obok form tworzących się obecnie, występują systemy

jaskiniowe bardzo stare, często wypełnione osadami, istniejące w niezmienionej for

mie od dziesiątków milionów lat. Te stare formy określane są mianem paleokrasu.
Termin ten stosowany jest zresztą nie tylko do krasu podziemnego, ale także do form
powierzchniowych powstałych w odległych okresach geologicznych.

Z genetycznego punktu widzenia morfologia jaskiń jest złożonym efektem róż

nych procesów, nie tylko krasowych (rozumianych

rozpuszczanie i wtórne wytrą

canie węglanu wapnia lub innych związków). Oprócz nich na różnych etapach rozwo

ju jaskiń aktywne są takie procesy, jak erozja mechaniczna podziemnych strumieni,

fluwialna, obrywy ze stropów i ścian korytarzy jaskiniowych, a w przyotwo-

rowych partiach także wietrzenie mechaniczne. Do zrozumienia istoty procesów kra-

Strefy hydrogeologiczne w obszarach krasowych

W hydrogeologii obszarów krasowych ze swobodnym zwierciadłem wód podziemnych

(czyli w krasie odkrytym) wyróżnia się cztery strefy krążenia wód, występujące w układzie

pionowym, jedna nad drugą. Idąc od góry, są to:

• Strefa epikrasowa. Obejmuje strefę położoną bezpośrednio pod powierzchnią terenu,

w której skały podłoża są niszczone szczególnie intensywnie dzięki wysokiej zawarto

ści rozpuszczonego w wodzie dwutlenku węgla, pochodzącego z atmosfery i warstwy

glebowej.

• Strefa wadyczna. Odbywa się w niej szybki, grawitacyjny spływ wody, zwykle o charak

terze turbulentnym. Miąższość strefy wadycznej jest zróżnicowana i zależy w znacznej

mierze od rzeźby terenu. W obszarach wysokogórskich może ona przekraczać 1500 m,

pod płaskowyżami krasowymi ma zwykle kilkaset metrów, natomiast w obszarach nizin

nych, przybrzeżnych jest zredukowana do kilkunastu, kilkudziesięciu metrów.

• Strefa przejściowa. Ta część górotworu położona jest w zasięgu wahań zwierciadła wód

podziemnych, dlatego przepływ dokonuje się na przemian w warunkach pełnego lub

częściowego wypełnienia kanałów.

• Strefa freatyczna. Znajduje się ona w stanie stałego zawodnienia, a poszczególne komo

ry i korytarze tworzą system naczyń połączonych. Przepływ odbywa się pod ciśnieniem

hydrostatycznym, częste są odcinki syfonalne.

274

sowych niezbędne jest jednak zapoznanie się z

elementami hydrolo

gii krasowej (RAMKA 11.2; ryc. 11.14).

Strefom krążenia wód odpowiadają różne typy korytarzy jaskiniowych. Koryta

rze strefy wadycznej powstają wskutek korozyjnego działania wód spływających gra
witacyjnie i nigdy nie są na stałe wypełnione wodą. Korytarze te są na ogół stromo
nachylone lub wręcz mają charakter pionowych studni (awenów), głębokości nawet
ponad 100 m. Przebiegiem nawiązują do powierzchni uławicenia i stref spękania,

ruch wody. Łączą powierzchnię terenu z głęboko położonymi koryta

rzami o rozwinięciu horyzontalnym, stale lub okresowo zawodnionymi. Duże syste
my jaskiniowe mają na ogół kilka równoległych ciągów korytarzy o rozwinięciu pio
nowym, tworzących odrębne systemy zasilania. Taki charakter ma np. Jaskinia Wiel
ka Śnieżna w Tatrach - najgłębsza jaskinia w Polsce. Niżej znajdują się korytarze
strefy przejściowej o poziomym rozwinięciu, które tylko okresowo są w całości wy
pełniane wodą. Część z nich to drogi przepływu rzek tranzytowych (np. Jaskinia
Wodna pod Pisaną w Dolinie

część natomiast to kolektory dla wyżej

leżących korytarzy strefy

Dolne piętro tworzą korytarze strefy freatycz-

nej, stale wypełnione wodą, często mające charakter syfonalny. Korozyjna działal
ność wód freatycznych, płynących pod ciśnieniem, pozostawia po sobie wyraźne
oznaki w charakterze korytarzy i mikrorzeźbie ich ścian. Typowe są koliste zagłębie
nia w stropie i na ścianach (kotły wirowe), kieszenie, łukowate zmarszczki i krawę
dzie. W przekroju poprzecznym korytarze strefy freatycznej są owalne, koliste lub
półkoliste.

Wraz z obniżaniem się bazy erozyjnej dawne korytarze strefy freatycznej są obej

mowane przez strefę wadyczną, a korozyjna działalność wody płynącej całym przekro

jem korytarza jest zastępowana oddziaływaniem strumienia płynącego jego dnem. Na

tym etapie istotną rolę odgrywa erozja mechaniczna, stąd rozcinanie den dawnych rur
krasowych i powstawanie głęboko wciętych koryt. Coraz większą rolę może odgrywać
też

osadów i stopniowe wypełnianie korytarzy.

275

W kształtowaniu rzeźby próżni podziemnych ważną rolę odgrywają obrywy

i odpadanie ze ścian i stropów. Zjawiska te mogą przybierać katastrofalne rozmia
ry, na co wskazuje wielkość pojedynczych bloków w dnach komór
osiągających nawet dziesiątki metrów długości. Rumowiska bloków (zwaliska, za

wały) są typowym elementem próżni jaskiniowych. W pewnych przypadkach nastę

puje propagacja stref oderwania w górę komory jaskiniowej, tak że w końcowym
etapie osiągana jest powierzchnia terenu. W ten sposób tworzą się leje z zapadania

(zob. rozdział 11.3.2).

Należy zaznaczyć, że nie wszystkie jaskinie występujące w obszarach zbudowa

nych ze skał krasowiejących mają charakter krasowy. Powstanie próżni podziemnych
może też być związane z otwieraniem się spękań w masywie skalnym poddanym sil
nym naprężeniom rozciągającym, na przykład w obrębie stromych, podcinanych sto
ków górskich.

Chemiczne osady jaskiniowe - nacieki

Nacieki (ang.

w jaskiniach wapiennych powstają wskutek wytrącania

się węglanu wapnia z wody zawierającej go w postaci rozpuszczonej. Do wytrącenia
dochodzi

gdy woda infiltrująca przez masyw skalny dostaje się do obszer

nej próżni

Następuje wówczas dyfuzja dwutlenku węgla

do atmos

fery

a także przejście części wody ze stanu stałego w gazowy, co zmienia

stan równowagi roztworu i wymusza depozycję. Wytrącanie się węglanów może zacho
dzić również z wód stojących oraz płynących w korytarzach jaskiniowych na zasadzie
podobnej, jak w ciekach powierzchniowych (zob. rozdział 11.3.3).

nacieków

nie

ograniczona do krasu wapiennego.

one również w krasie gipsowym

i solnym, ale są na ogół mniej efektowne.

Powstawanie nacieków jest związane z różnymi rodzajami wód pojawiających się

w korytarzach jaskiniowych, a do różnorodności genetycznej nawiązuje znaczne zróż

nicowanie morfologiczne (ryc. 11.15 i 11.16). Skapywanie wody ze stropu prowadzi do
powstania wydłużonych form

ze stropu, na ogół o stożkowatym kształcie,

określanych jako stalaktyty. Niektóre osiągają imponujące rozmiary, ponad 20 m dłu
gości. Wśród nich wydziela się między innymi wąskie i długie makarony, których wnę
trze jest rurką-kanałem, którym przemieszcza się woda. Innym rodzajem stalaktytów
są

- formy o nieregularnym kształcie. Tempo wzrostu stalaktytów jest zróż

nicowane i wynosi przeciętnie około 0,1-0,2 mm na rok. Wytrącanie następuje też
z wody

po ścianach komór. Tworzą się wówczas efektowne draperie i ka

skady naciekowe. Opadające ze stropu krople wody przyczyniają się z kolei do wzro
stu form naciekowych w spągu korytarzy - stalagmitów. Mogą one osiągać ponad

10 m wysokości. Rozwój stalagmitu może doprowadzić do połączenia się z rosnącym

od góry stalaktytem, w efekcie czego

kolumny naciekowe

Efek

tem wytrącania się węglanu wapnia z wody płynącej są progi i groble otaczające base
ny wypełnione wodą - misy martwicowe. W niektórych jaskiniach groble ciągną się
dziesiątkami, a nawet setkami metrów. Z kolei w wodach stojących zachodzi powol
na

niewielkich form kulistych, zwanych perłami jaskiniowymi. Nacieki są

na ogół zróżnicowane pod względem barwy, co wynika z obecności w nich innych niż

276

nych do masowej turystyki. Nacieki

także duże znaczenie naukowe. Wypracowa

no kilka metod datowania nacieków, co z kolei pozwala określić minimalny wiek ko
rytarzy jaskiniowych (korytarze są starsze). Z kolei analiza stosunków izotopowych

w naciekach, zwłaszcza izotopów tlenu

pomaga odtworzyć dawne warunki

środowiskowe.

Klastyczne osady jaskiniowe

Oprócz form naciekowych we wnętrzach

powszechnie

osady kla

styczne, często o znacznej grubości, powszechnie zwane namuliskami. Mogą one wy
pełniać komory i korytarze jaskiniowe aż do stropu i tworzyć kompleksy osadowe
o bardzo złożonej stratygrafii. W skład namulisk wchodzi zresztą nie tylko osad mi
neralny, ale także - w niektórych

- szczątki kostne oraz odchody zwierząt

żyjących w środowisku jaskiniowym, głównie nietoperzy. Materiał klastyczny bywa też
przemieszany z fragmentami nacieków. W partiach przyotworowych namuliska mogą
zawierać także szczątki kostne ludzi oraz artefakty (ryc.

Osady klastyczne

11.17. Namuliska jaskiniowe na Wyżynie Krakowsko-Częstochowskiej (fot.

Migoń)

278

można podzielić na autochtoniczne - tworzące się na miejscu, i alochtoniczne, które
przed złożeniem podlegały transportowi. Część z nich mogła zostać przyniesiona do

jaskini przez potoki uprzednio płynące po powierzchni terenu.

Większość osadów jaskiniowych jest osadzana w środowisku wodnym. Materiał

jest transportowany i następnie osadzany przez podziemne rzeki, między innymi pod

czas wezbrań, ewentualnie wytrąca się z zawiesiny przynoszonej do podziemnych je
zior. W zależności od energii środowiska jest on bardzo zróżnicowany pod względem

Obok dobrze wysortowanych piasków i mułków

utwo

ry gliniaste,

okruchy skalne bardzo różnej wielkości, przemieszane ze so

bą. Pochodzenie osadów jest różne. Część jest przynoszona do jaskiń z zewnątrz, na
wet spoza obszarów krasowych (np. otoczaki skał krystalicznych w jaskiniach Doliny
Kościeliskiej w Tatrach), część powstaje na miejscu w środowisku jaskiniowym.

Innym typowym osadem środowiska jaskiniowego są brekcje złożone z chaotycz

nie wymieszanych odłamków skalnych. Powstają one wskutek obrywów i odpadania
ze stropów, ale także wtórnego przemieszczania osadów przez powolne spływy i zsu
wy. Taki charakter mają bogate w szczątki kostne namuliska Jaskini Niedźwiedziej
w Sudetach. W pobliżu otworów jaskiń mogą także występować osady

przez

wody stokowe, gliny soliflukcyjne, a nawet utwory nawiane przez wiatr, jeśli otwory
wejściowe są dostatecznie szerokie.

Różnorodność procesów depozycji i powszechna redepozycja w środowisku jaski

niowym powodują, że ustalenie następstwa wiekowego osadów i charakteru sedymen
tacji jest zwykle trudne. Namuliska są jednak cennymi archiwami informacji o daw
nych środowiskach, a ich treść archeologiczna w wielu przypadkach okazała się wiel
kiej wartości, dlatego pozostają one częstym przedmiotem kompleksowych badań
geomorfologiczno-archeologicznych. Na obszarze Polski takie wzorcowe badania
prowadzone były między innymi w jaskini Biśnik i Obłazowej na Wyżynie
-Częstochowskiej.

Krajobrazy krasowe

wyjątkowości obszarów krasowych decydują nie tylko formy małe i średnie.

W obrębie wychodni skał

zajmujących rozległe przestrzenie rozwinę

ły się również specyficzne duże formy rzeźby, a także unikatowe zespoły krajobrazo

we o zasięgu regionalnym. W niektórych obszarach górskich o wyjątkowości rzeźby

krasowej stanowi obecność dużych płaskodennych kotlin

zob.

rozdział 11.4.2). Mogą one zajmować powierzchnię nawet kilkuset kilometrów kwa
dratowych i rozdzielać grzbiety i masywy górskie. Ich rzeźba bywa urozmaicona
mniejszymi wzniesieniami o charakterze ostańcowym. Polja są typowe między innymi
dla Gór Dynarskich.

Zrównania krasowe nie są ograniczone do zamkniętych kotlin typu

mogą

mieć znaczny zasięg, towarzysząc na ogół dolinom głównych rzek tranzytowych.
W wielu obszarach z ich płaskich powierzchni wyrastają wieżowe ostańce, tworząc
niezwykle charakterystyczny widokowo typ krajobrazu krasowego, określany jako
kras wieżowy (ang.

karst).

W klasycznej postaci występuje on w południowych

279

Ryc. 11.18. Wzgórza ostańcowe krasu wieżowego wyrastające z powierzchni zrównania krasowego, okolice

Yanshuo,

Chiny (fot. Migoń)

Chinach (ryc. 11.18), ale także w innych krajach południowo-wschodniej Azji, na Ka
raibach i w Ameryce

Wapienne ostańce Wyżyny Krakowsko-Częstochow

skiej były niegdyś interpretowane jako relikty krasu wieżowego, które miały powstać

w warunkach ciepłego i gorącego klimatu paleogenu. W świetle nowszych badań ta

ka interpretacja genetyczna nie jest właściwa (zob. rozdział 11.7).

Innym charakterystycznym typem krajobrazu krasowego jest kras kopiasty (ang.

cone

W najpełniej rozwiniętej formie tworzą go stożkowate lub kopułowe

wzgórza o stromych, ale raczej nieskalistych stokach, otaczające koliste w planie ob

niżenia terenu, pozbawione odwodnienia powierzchniowego (ryc.

Te ostatnie

to w istocie megaleje krasowe, średnicy kilkuset metrów i głębokości do 100 m, wy
stępujące w znacznej liczbie i stanowiące o wyjątkowości tego typu rzeźby. Ważność
form wklęsłych podkreśla praktycznie nieprzetłumaczalny angielski termin cockpit

stosowany dla opisu takiego krajobrazu. Przykłady krasu kopiastego znane są

między innymi z Karaibów, Indonezji (słynny kras Sewu na Jawie), Filipin i południo

wych Chin. Postawienie ostrej granicy między krasem wieżowym i kopiastym nie wy

daje się ani możliwe, ani zasadne, a oba typy krajobrazu przechodzą jeden w drugi.

Do prawdziwie wyjątkowych zespołów krajobrazowych zaliczają się obszary kra

su spiczastego

pinnacle

Mamy tu do czynienia z rozwiniętym na znaczną

skalę i do znacznych rozmiarów

(zob. rozdział 11.3.1). Dominującym ele

mentem rzeźby są wysokie (do 50 m), ostro zakończone iglice skalne, występujące

w izolacji lub tworzące żebra (ryc. 11.20). Ich ściany są zwykle pokryte siecią drobniej

szych żłobków. Obniżenia pomiędzy iglicami i żebrami są zwykle wąskie, często

Termin pochodzi z Jamajki i odzwierciedla podobieństwo

megalejów do aren (cockpit),

w których toczą się organizowane walki kogutów.

280

11.21. Megalapiez w dolomitach na płaskowyżu Causses, Francja (fot. Migoń)

Charakter megalapiezu, ale nieco innego typu, mają wapienne i dolomitowe skal

ne miasta, w których pojedyncze ostańce o spłaszczonych

rozdzielone są

labiryntami wąskich korytarzy i zaułków rozwijających się wzdłuż linii spękań (ryc.

11.21). Liczne przykłady takich skalnych „ruin

występują na płaskowyżu Caus

ses we Francji, w Polsce pewne elementy rzeźby tego typu spotkamy na Górze Zborów
na Wyżynie Krakowsko-Częstochowskiej i innych skalistych wzgórzach jurajskich.

Mniej urozmaiconą rzeźbę mają płaskowyże krasowe - rozległe stoliwa o falistej

powierzchni, z licznymi lejami różnej wielkości, uwałami i suchymi dolinami (ryc. 11.22).

Są one zwykle rozcięte głębokimi dolinami rzecznymi, opadając ku nim stromymi, nie-

11.22. Płaskowyże wapienne Krasu Słowackiego (wg J. Kunsky'ego)

282

kiedy urwistymi stokami, z polami żeber krasowych. Do poziomu lokalnej bazy erozyj
nej nawiązują systemy jaskiniowe,

się z głębokich studni i przepaści łączących

powierzchnię płaskowyżu z głęboko położonymi poziomymi korytarzami prowadzącymi
ku dnom dolin. Doskonałym przykładem rzeźby tego typu jest Kras Słowacki na grani
cy

uwarunkowania

zjawisk krasowych

Specyficzne cechy poszczególnych skał krasowiejących oraz regionalnych struk

tur geologicznych mają kluczowe znaczenie w ewolucji, zarówno pojedynczych form
krasowych, jak i większych krajobrazów krasowych. Uwarunkowania litologiczne
i strukturalne ujawniają się na kilka sposobów:

• skały o różnym składzie, stopniu spękania i porowatości

się różną podatno

ścią na rozpuszczanie i różnym tempem tego procesu;

• powierzchnie nieciągłości (granice ławic, spękania)

o kierunkach krążenia

wody w masywie skalnym,

w ten sposób na rozwój form korozyjnych po

wierzchniowych i podziemnych;

• wytrzymałość mechaniczna skał krasowiejących decyduje o możliwości tworzenia

się dużych próżni podziemnych i urwisk skalnych na powierzchni. W skałach silnie
spękanych wyrazistość form krasowych i rozmiary próżni podziemnych są mniejsze;

• obecność związków nierozpuszczalnych i wkładek skał nie krasowiejących ograni

cza rozwój krasu, wpływając przede wszystkim na cechy systemów hydrologicznych.

Właśnie zróżnicowanie litologiczne i strukturalne jest w pierwszym rzędzie odpo

wiedzialne za odmienny charakter rzeźby krasowej w pasie wyżyn południowopol-

skich: na Wyżynie Śląskiej, gdzie występują wapienie wieku triasowego, na Wyżynie
Krakowsko-Częstochowskiej zbudowanej ze zróżnicowanych facjalnie wapieni wieku
późnojurajskiego i w Niecce Nidziańskiej, gdzie podłożem rozwoju krasu są skały gip
sowe miocenu.

Fundamentalne różnice w rozpuszczalności węglanów, siarczanów i chlorków zo

stały już przedstawione, ale nawet w grupie skał węglanowych różnice w podatności
na rozpuszczanie mogą być znaczne. Na przykład, w zachodniej części Wyżyny Ślą
skiej różnice w charakterze rzeźby krasowej pomiędzy pięcioma

wapieni są

związane przede wszystkim z ich zróżnicowaniem litologicznym. Dobrze rozwinięte
formy krasowe występują w dwóch ogniwach: wapieniach

i karcho-

wickich (tab. 11.4). W wielu obszarach współwystępują różne odmiany facjalne wa

pieni: masywne, często nazywane skalistymi, uławicone i brekcjowate. Zróżnicowanie
to jest związane z charakterem pierwotnego zbiornika sedymentacyjnego i ma na ogół
wyraźne odzwierciedlenie w zespołach form rzeźby. Skaliste wzniesienia Wyżyny Kra
kowsko-Częstochowskiej, będące pozostałościami budowli węglanowych (bioherm),
są doskonałym przykładem uwarunkowań tego typu.

Znaczny wpływ na rozwój form krasowych mają spękania i inne powierzchnie

nieciągłości. Ukierunkowują one ruch wody i wzdłuż nich jest skoncentrowane roz-

283

Tab. 11.4. Zjawiska krasowe na tle litologicznych cech wapieni zachodniej części Wyżyny Śląskiej

Ogniwo

litologiczne

(warstwy)

Charakter

krasu

Zawartość

CaO

Zawartość

Gęstość

spękań

Grubość

ławic

Poro

watość

Wytrzymałość

na ściskanie

(MPa)

Jemielnickie

leje głębokie
o stromych
ścianach

4,5

średnia

Karchowickie

leje głębokie
o stromych
ścianach
zapadliska

jaskinie

duża

Terebratulowe

leje płytkie

4,5

mała

zapadliska

jaskinie

formy krasu
odkrytego

8,2

duża

Gogolińskie

mikroformy
na ścianach
łomów

5,5

6,5

mała

W skałach podatnych na

zawartość procentowa CaO jest wyższa niż 50,4%.

Źródło: Rogala

2004.

rozwój Garbu Chełma na podstawie

osadów krasu kopalnego.

rozprawa doktorska,

Instytut Geografii i Rozwoju Regionalnego, Uniwersytet Wrocławski.

Uwaga: Ogniwa litologiczne wapieni należą pod względem wiekowym do triasu środkowego (piętro wapienia muszlowego). Wartości liczbowe
są uśrednione.

puszczanie, dlatego

wielu form jest zgodna z głównymi kierunkami spę

kań. Wśród form powierzchniowych najlepiej jest to widoczne w przypadku żłobków
szczelinowych (zob. ryc. 11.3), ale ukierunkowanie wykazują także zespoły lejów kra
sowych, formy dolinne i ściany ostańców krasowych. Asymetryczne kształty niektó
rych ostańców są w wielu miejscach uwarunkowane nachyleniem ławic skalnych.
W krasie podziemnym do przebiegu spękań i granic ławic nawiązuje kierunek kory
tarzy jaskiniowych, a duże komory są często zlokalizowane na skrzyżowaniu po

wierzchni nieciągłości (ryc. 11.23).

Na obraz rzeźby krasowej wpływ ma też regionalna struktura geologiczna. W kla

sycznym krasie chińskim w

Guangxi

obok siebie dwa charaktery

styczne typy krajobrazu: kras wieżowy (fenglin) i kras kopiasty (fengcong) (ryc. 11.18
i

Różnice między nimi uważano wcześniej za odbicie różnych faz rozwoju i za

kładano, że kras kopiasty przekształci się z czasem w kras wieżowy. Wyniki nowszych
badań wskazują, że oba typy rozwijają się równolegle, w różnych strukturach geolo
gicznych, które pośrednio wpływają na charakter odwodnienia. Kras kopiasty wystę

w obrębie szerokich antyklin z dobrze rozwiniętym drenażem podpowierzchnio-

przy układzie ławic zbliżonym do poziomego tworzy się kras wieżowy. Duże

znaczenie ma tu korozyjne działanie wód powierzchniowych, w rezultacie czego na
stępuje poszerzanie den dolin i kotlin oraz podcinanie stoków wzgórz ostańcowych.

284

wejście

Ryc. 11.23.

korytarzy Jaskini Niedźwiedziej wyraźnie wskazuje na wpływ czynnika strukturalnego -

rozwinęły się one wzdłuż dwóch głównych kierunków spękań: NNW-SSE (Korytarz Kuny, Mis Martwico

wych i Stalaktytowy) oraz WSW-ENE (Korytarz Człowieka Pierwotnego, Sala Pałacowa, Zaułek Kaskad).

Plan jaskini wg M. Puliny, korytarze przebite sztucznie zaznaczono linią przerywaną

Stopień rozwoju krasu zależy również od wielkości obszaru zbudowanego ze skał

krasowiejących. Im obszar ten jest większy, tym bardziej wyrazista jest rzeźba kraso
wa, ponieważ wówczas może rozwinąć się rozbudowany krasowy system hydrologicz
ny. W Sudetach wychodnie wapieni i marmurów są dość liczne, ale zajmują bardzo
małą powierzchnię, dlatego typowa rzeźba krasowa rozwinęła się tylko w nielicznych
miejscach. Także obecność wkładek skał nieprzepuszczalnych hamuje rozwój krasu.
W klasycznych studiach z Gór Dynarskich wyróżniano „kras

(holokras), typo

wy dla dużych kompleksów skał wapiennych, oraz „kras

(merokras), który

cechował obszary współwystępowania skał krasowych i nie krasowych.

Klimatyczne uwarunkowania zjawisk krasowych

Wpływ czynnika klimatycznego na rozwój krasu jest niepodważalny. Wynika to

z okoliczności, decydujących o tempie reakcji chemicznych będących istotą

285

• kluczowe znaczenie ma ilość wody jako nośnika rozpuszczonego dwutlenku węgla,

dlatego przy jednakowych uwarunkowaniach (temperatura, rodzaj skały itp.) roz

wój krasu powinien być szybszy w klimacie wilgotnym;

• ilość dwutlenku węgla rozpuszczonego w wodzie jest odwrotnie proporcjonalna do

temperatury, co wskazywałoby na szybsze tempo rozpuszczania w klimatach chłod
niejszych;

• źródła dwutlenku węgla są najobfitsze w klimacie ciepłym i wilgotnym, gdzie pro

dukcja biomasy jest największa, a pokrywa glebowo-zwietrzelinowa najgrubsza, dla
tego efektywność krasowienia będzie tu wyższa niż w obszarach ubogich w wolny
dwutlenek węgla;

• bardzo duże znaczenie w krasowieniu odgrywa korozja biochemiczna, odbywająca

się przy udziale związków organicznych, których produkcja jest największa w klima
cie ciepłym i wilgotnym.

Łączne uwzględnienie tych okoliczności prowadzi do wniosku, że efektywność

krasowienia powinna być największa na obszarach o klimacie gorącym i wilgotnym,
mniejsza w klimacie umiarkowanym i chłodnym, ale wilgotnym, a najmniejsza w kli
macie suchym. Równocześnie zwrócono uwagę, że zespoły form rzeźby krasowej wy
stępujące w różnych strefach klimatycznych różnią się między sobą, co powodowało
przekonanie, że istnieją wyraźne zależności między cechami klimatu a charakterem
morfologii krasowej (ryc. 11.24). W szczególności obszary o klimacie tropikalnym wil
gotnym, jak Azja południowo-wschodnia i Karaiby, miałyby charakteryzować się
obecnością wyjątkowych typów rzeźby krasowej - krasu wieżowego i krasu kopiaste-
go. Deficyt wody w klimacie suchym miałby natomiast powodować wolne tempo nisz
czenia wychodni skał krasowiejących i przetrwanie wychodni skalnych jako wzgórz

11.24. Rzeźba krasowa w różnych klimatach (wg J. Corbela): a) klimat subpolarny, b) klimat umiar

kowany wilgotny, c) klimat suchy,

klimat

wilgotny

286

i masywów. Ten ostatni aspekt staje się kluczowy w przypadku krasu gipsowego i sol
nego. W klimacie wilgotnym tempo rozpuszczania tych skal jest na tyle szybkie, że
kras powierzchniowy jest na ogól mało wyrazisty, a skalne ostańce są sporadyczne.
Inaczej rzecz się ma w klimacie

i suchym. Bardzo urozmaicona morfolo

gia krasowa rozwinęła się w mioceńskich gipsach w basenie Morza Śródziemnego

(np. w kotlinie Sorbas i w południowo-wschodniej Hiszpanii w kotlinie Ebro), a w od
słoniętych kopułach solnych w zapadlisku Morza Martwego i w górach Zagros w Ira
nie dobrze rozwinął się kras podziemny (ryc. 11.25). dużej efektywności krasowie
nia w klimacie chłodnym świadczy z kolei obecność głębokich systemów

w obszarach wysokogórskich

jaskinie alpejskie, jaskinie Kaukazu, jaskinie

w masywie Czerwonych Wierchów w

W ich powstaniu istotną rolę odegrały

wody z topniejących lodowców i płatów śnieżnych.

Zależności klimat-rzeźba nie są jednak tak jednoznaczne, jak się kiedyś wydawa

ło. Pogląd o wyłącznie tropikalnym charakterze krasu wieżowego i kopiastego został
podważony po odkryciu podobnego zespołu form w regionie Nahanni w Arktyce Ka
nadyjskiej, na 62° równoleżniku. Dobrze rozwinięty kras kopiasty znany jest także

11. 25. Studnia krasowa w krasie solnym nad Morzem Martwym (fot. Migoń)

287

z obszarów o klimacie umiarkowanym (górskie obszary Nowej Gwinei i Nowa Zelan
dia), co wskazuje, że główne znaczenie w jego ewolucji ma wysoka suma opadów,
a w mniejszym stopniu temperatura. Nawet w strefie równikowej i podrównikowej

występuje znaczne zróżnicowanie krajobrazów krasowych, często przechodzących je

den w drugi, a ostańce wieżowe nie są powszechnym składnikiem krasu tropikalnego.
Z kolei dla obszarów o klimacie umiarkowanym trudno w ogóle wskazać

dla

nich zespół form krasowych.

Przyczyny tego stanu rzeczy są zasadniczo dwojakie. Z jednej strony, przebieg

krasowienia jest silnie uwarunkowany budową geologiczną, czego efektem jest mię
dzy innymi podobieństwo form mimo różnych warunków zewnętrznych (tzw. konwer
gencja

Z drugiej strony,

rzeźby krasowej trwa w wielu obszarach od

wielu milionów lat, kiedy to niejednokrotnie i znacznie zmieniały się warunki klima

tyczne. Dlatego obserwowane dzisiaj formy są efektem nałożenia się efektów kraso

wienia zachodzącego w różnych okresach geologicznych i w różnych warunkach. Na

Wyżynie Wieluńskiej główne rysy rzeźby zespołów wapiennych wzgórz ostańcowych
pochodzą sprzed plejstocenu, ale w plejstocenie, w wyniku korozyjnej działalności

wód wypływających z lądolodu, powstały wewnątrz tych wzgórz rozległe systemy ja

skiniowe, m.in. jaskinia Szachownica o łącznej długości korytarzy ponad 1 km. Więk
szość form krasowych w innych obszarach jest odziedziczona również z wcześniej
szych okresów geologicznych, a warunki współczesne mają niewielkie znaczenie.
W Krasie Morawskim koło Brna główne znaczenie mają nałożone na siebie genera
cje form krasowych wieku jurajsko-kredowego i paleogeńsko-mioceńskiego.

Konkludując, przebieg procesu krasowienia jest uwarunkowany klimatycznie,

gdyż warunki klimatyczne decydują - bezpośrednio i pośrednio (przez roślinność) -
o tempie rozpuszczania. Nie można także zaprzeczyć, że najbardziej efektowne ze
społy form krasowych znajdują się w obszarach o klimacie wilgotnym i gorącym.
Wpływ czynników pozaklimatycznych (budowy geologicznej, lokalnej rzeźby, czasu)
sprawia jednak, że o jednoznacznych związkach i zależnościach pomiędzy typem rzeź
by a klimatem trudno mówić.

Pseudokras

Omawiając zjawiska krasowe, nie sposób nie wspomnieć o pseudokrasie. Termin

ten, choć używany od dawna, wzbudza kontrowersje. Najczęściej przez to pojęcie ro
zumie się formy rzeźby powierzchniowej i podziemnej, które przypominają typowe
formy krasowe, ale powstały wskutek działania procesów innych niż rozpuszczanie.
Do form pseudokrasowych zaliczano więc takie formy powierzchniowe, jak żłobki

w skałach nierozpuszczalnych (np. w granitach), kociołki wietrzeniowe, obniżenia
bezodpływowe o kształcie lejkowatym, suche doliny. Mianem pseudokrasowych okre

ślano także jaskinie, w których powstaniu rozpuszczanie skał nie odgrywało roli. Na
leżą do nich jaskinie szczelinowe i rumowiskowe, powstałe wskutek grawitacyjnych
ruchów masowych, sufozyjne, lawowe i przybrzeżne, związane z niszczącym oddziały

waniem falowania. Większość z nich ma niewielkie rozmiary, ale znane są także for

my o znacznej wielkości. Niektóre

lawowe mają dziesiątki kilometrów długo-

288

ści, a wśród jaskiń pseudokrasowych na terenach osuwiskowych w polskich Beskidach

jest kilka o długości przekraczającej 1000

Dwa podstawowe problemy definicyjne związane z pojęciem pseudokrasu są na

stępujące. Po pierwsze, także w obszarach wapiennych i gipsowych działają procesy
inne niż rozpuszczanie (np. otwieranie się spękań, prowadzące do powstania jaskiń

zatem odpowiednie formy także powinny być określane

pseudo-

Po drugie, założenie, że w skałach krzemionkowych rozpuszczanie nie od

grywa roli, nie jest w pełni prawdziwe. W licznych obszarach zbudowanych z kwarcy-
tów i piaskowców kwarcytycznych wykazano, że motorem rozwoju rzeźby było roz
puszczanie cementu krzemionkowego lub powierzchni kontaktu kryształów i prze
chodzenie krzemionki do roztworu. Labirynty szczelin, systemy studni i korytarzy na

kwarcytowych płaskowyżach Wenezueli i Brazylii są więc raczej przykładem krasu
krzemionkowego niż pseudokrasu. Podobnie, przypominający typowy kras wieżowy
krajobraz parku narodowego Bungie Bungie w północnej Australii ma z nim wiele

wspólnych cech także z genetycznego punktu widzenia.

Literatura polska

Pulina

1999. Kras. Formy i procesy. Wydawnictwo Uniwersytetu Śląskiego, Katowice.

Jedyne rodzime opracowanie o charakterze podręcznikowym, traktujące zarówno o geomorfologii, jak
i hydrologii krasu.

Pulina

Andrejczuk

2000. Kras i jaskinie. Wielka Encyklopedia Geografii Świata, t. 17. Wydawnic

two Kurpisz, Poznań.
Kompendium wiedzy o krasie, nie tylko węglanowym, bogato ilustrowane, z licznymi przykładami z
świata, choć miejscami nieco przeładowane specjalistyczną terminologią.

Dobrowolski

1998. Strukturalne uwarunkowania rozwoju współczesnej rzeźby krasowej na międzyrzeczu

środkowego Wieprza i Bugu. Wydawnictwo UMCS, Lublin.

Monografia regionalna jednego z mniej znanych obszarów krasowych w Polsce, reprezentująca kierunek
strukturalny w badaniach rzeźby krasowej.

Literatura zagraniczna

Jennings J.N., 1985. Karst Geomorphology. Blackwell, Oxford.

Mimo upływu 20 lat od chwili wydania jest to nadal znakomite źródło informacji, zwięźle i przystępnie po
dane przez jednego z

geomorfologów krasu.

Ford D.C., Williams P.W., 1989. Karst Geomorphology and Hydrology. Unwin

London.

Obszerne przedstawienie geomorfologii i hydrologii obszarów krasowych. Obecnie przygotowywane jest
nowe wydanie.

Gunn J.

2004. Encyclopedia of Caves and Karst Science. Fitzroy

New York - London.

Monumentalne dzieło (prawie 1000 stron),

ponad 350 haseł opracowanych w formie obszernych

artykułów, nie tylko o geomorfologii, ale także hydrologii, biologii i archeologii jaskiń i obszarów krasowych.

Bosak

Ford D.C.,

1989. Paleokarst. A Systematic and Regional Review.

vier and Academia, Amsterdam - Praha.
Obszerny przegląd form i zjawisk krasu kopalnego.