Original paper
Theoretical model of surface karstic processes
Veress, Márton; Péntek, Kálmán
Zeitschrift für Geomorphologie Volume 40 Issue 4 (1996), p. 461 - 476
19 references
published: Dec 12, 1996
ArtNo. ESP022004004003, Price: 29.00 €
Abstract
Our study improves theories of denudation of karst surfaces. We examine a debris zone developed mostly by solutional fragmentation of the fissured rock. Denudation of karsts is attributed to the downward movement of the debris zone. The different rates of this movement in a karst region cause different denudation rates and so wight result in the development of dolinas. Therefore our model might be suitable for the explanation and description of the development of solution dolines. According to the differential equation of solution, the migration rate of the karstic relief is determined by the CO2 production, the soaking time and the average diameter of the fragments of the debris zone. According to the above - supposing constant parameters of karstification - the time of denudation at any point of a karstic area can be also calculated when knowing the original thickness of the rock exposed to karstic denudation. The age of a solution doline can be determined by the formula obtained.
Kurzfassung
Unsere Studie konkretisiert Modelle bezüglich des Abtrags auf Karstoberflächen. Untersucht wurde eine Blockschuttzone, die sich aus klüftigem Gestein vor allem durch Lösungsverwitterung gebildet hat. Der Abtrag im Karstgebiet hängt mit der Tieferlegung der Blockschuttzone zusammen. Unterschiedliche Tieferlegungsraten dokumentieren unterschiedliche Lösungsraten und damit auch die Entwicklung von Dolinen. Deshalb ist das Modell auch auf die Entwicklung von Lösungsdolinen anwendbar. Entsprechend der die Kalklösung beschreibenden Differentialgleichung wird die Tieferlegungsrate bestimmt durch die Produktion von CO2, die Sickerwasserrate und den mittleren Durchmesser der Kalkblöcke. Konstante Verkarstungsbedingungen vorausgesetzt, kann nach der Gleichung die Zeitdauer der Abtragung berechnet werden, wenn die ursprüngliche Mächtigkeit des Gesteins bekannt ist. Ebenso kann das Alter von Dolinen berechnet werden.
Résumé
Ce travail contribue à l’amélioration des théories relatives à la dénudation des surfaces karstiques. Les auteurs étudient des produits de désagrégation produits principalement par la fragmentation par dissolution de la roche fissurée. La vitesse variable de ce processus d’attaque dans une région karstique est responsable de taux de dénudation différents, et donc du développement de dolines. C’est pourquoi notre modèle pourrait s’appliquer à l’explication et à la description du développement des dolines de dissolution. D’après l’équation différentielle de dissolution, la vitesse d’évolution du relief karstique est commandée par la production de CO2, le temps d’imbibition et le diamètre moyen des fragments. En fonction de ce qui précède, la vitesse de dissolution peut aussi être calculée en tout point d’une région karstique, et l’âge d’une doline de dissolution peut être déterminé par la formule proposée.
Keywords
karst • debris zone • doline • thickness • denudation • relief