SELF-ORGANIZATION OF STRUCTURE OF WATER EXCHANGE AS A SYSTEM-FORMING PROPERTY OF KARST
The paper demonstrates that the presence of soluble rocks in the rock environment causes a phenomena of self-organization of the flow structure, which brings the water-rock system into a new capacity-state, namely - karstic. The property of self-organization of this geosystem realizes via specific (...
Збережено в:
| Дата: | 2011 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | rus |
| Опубліковано: |
Institute of Geological Sciences, NAS of Ukraine
2011
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://geojournal.igs-nas.org.ua/article/view/139206 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Geological journal |
Репозитарії
Geological journal| id |
mcm-mathkpnueduua-article-139206 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Geological journal |
| collection |
OJS |
| language |
rus |
| topic |
Water exchange karst self-organization karst geosystems Водообмен карст самоорганизация карстовая геосистема Водообмін карст самоорганізація карстова геосистема 551.44 |
| spellingShingle |
Water exchange karst self-organization karst geosystems Водообмен карст самоорганизация карстовая геосистема Водообмін карст самоорганізація карстова геосистема 551.44 KLIMCHOUK, A. B. SELF-ORGANIZATION OF STRUCTURE OF WATER EXCHANGE AS A SYSTEM-FORMING PROPERTY OF KARST |
| topic_facet |
Water exchange karst self-organization karst geosystems Водообмен карст самоорганизация карстовая геосистема Водообмін карст самоорганізація карстова геосистема 551.44 |
| format |
Article |
| author |
KLIMCHOUK, A. B. |
| author_facet |
KLIMCHOUK, A. B. |
| author_sort |
KLIMCHOUK, A. B. |
| title |
SELF-ORGANIZATION OF STRUCTURE OF WATER EXCHANGE AS A SYSTEM-FORMING PROPERTY OF KARST |
| title_short |
SELF-ORGANIZATION OF STRUCTURE OF WATER EXCHANGE AS A SYSTEM-FORMING PROPERTY OF KARST |
| title_full |
SELF-ORGANIZATION OF STRUCTURE OF WATER EXCHANGE AS A SYSTEM-FORMING PROPERTY OF KARST |
| title_fullStr |
SELF-ORGANIZATION OF STRUCTURE OF WATER EXCHANGE AS A SYSTEM-FORMING PROPERTY OF KARST |
| title_full_unstemmed |
SELF-ORGANIZATION OF STRUCTURE OF WATER EXCHANGE AS A SYSTEM-FORMING PROPERTY OF KARST |
| title_sort |
self-organization of structure of water exchange as a system-forming property of karst |
| title_alt |
САМООРГАНИЗАЦИЯ СТРУКТУРЫ ВОДООБМЕНА КАК САМООБРАЗУЮЩЕЕ СВОЙСТВО КАРСТА САМООРГАНІЗАЦІЯ СТРУКТУРИ ВОДООБМІНУ ЯК СИСТЕМОУТВОРЮЮЧА ВЛАСТИВІСТЬ КАРСТУ |
| description |
The paper demonstrates that the presence of soluble rocks in the rock environment causes a phenomena of self-organization of the flow structure, which brings the water-rock system into a new capacity-state, namely - karstic. The property of self-organization of this geosystem realizes via specific (speleogenetic) mechtanism of permeability development, which action radically changes (organizes in a special manner) the structure and functioning of the flow system.The mechanism of self-organization of flow and of the formation of the karst geosystem (speleogene-sis) includes a positive feedback between flow and the rate of enlargement of initial flow paths during stages of early speleogenesis and conduit iniciation, a cascade breakthroughs of proto-conduits to conditions of rapid growth (destabilization of the system, hydrodynamic competition of conduits, reorganizattion of the flow pattern and change in boundary conditions, further growth of conduits in conditions of stabilization of the system at dynamic equilibrium at the expense of increased energy exchange with the environment. As a result of this specific evolution the geosystem acquires a new, "karstic", capacity and more complex organtization, with the establishment of one more level of permeability, the most contrast one.The notion of karst is derived from the essence of progressive evolution of the geosystem containing permeable soluble rocks, driven by water exchange and speleogenetic mechanism of self-organization of the permeability structure. Regressive evolution of the karst geosystem includes processes of gravitational destruction and various accumulations, which lead to fragmentation and demolition of relict structures of karst permeability. Based on this new approach to definition of the notion of karst, criteria of distinction between proper karst and similar but not identical phenomena (merokarst, pseudokarst) are discussed. |
| publisher |
Institute of Geological Sciences, NAS of Ukraine |
| publishDate |
2011 |
| url |
http://geojournal.igs-nas.org.ua/article/view/139206 |
| work_keys_str_mv |
AT klimchoukab selforganizationofstructureofwaterexchangeasasystemformingpropertyofkarst AT klimchoukab samoorganizaciâstrukturyvodoobmenakaksamoobrazuûŝeesvojstvokarsta AT klimchoukab samoorganízacíâstrukturivodoobmínuâksistemoutvorûûčavlastivístʹkarstu |
| first_indexed |
2024-04-21T19:28:49Z |
| last_indexed |
2024-04-21T19:28:49Z |
| _version_ |
1804726317390757888 |
| spelling |
mcm-mathkpnueduua-article-1392062018-08-27T13:44:00Z SELF-ORGANIZATION OF STRUCTURE OF WATER EXCHANGE AS A SYSTEM-FORMING PROPERTY OF KARST САМООРГАНИЗАЦИЯ СТРУКТУРЫ ВОДООБМЕНА КАК САМООБРАЗУЮЩЕЕ СВОЙСТВО КАРСТА САМООРГАНІЗАЦІЯ СТРУКТУРИ ВОДООБМІНУ ЯК СИСТЕМОУТВОРЮЮЧА ВЛАСТИВІСТЬ КАРСТУ KLIMCHOUK, A. B. Water exchange karst self-organization karst geosystems Водообмен карст самоорганизация карстовая геосистема Водообмін карст самоорганізація карстова геосистема 551.44 The paper demonstrates that the presence of soluble rocks in the rock environment causes a phenomena of self-organization of the flow structure, which brings the water-rock system into a new capacity-state, namely - karstic. The property of self-organization of this geosystem realizes via specific (speleogenetic) mechtanism of permeability development, which action radically changes (organizes in a special manner) the structure and functioning of the flow system.The mechanism of self-organization of flow and of the formation of the karst geosystem (speleogene-sis) includes a positive feedback between flow and the rate of enlargement of initial flow paths during stages of early speleogenesis and conduit iniciation, a cascade breakthroughs of proto-conduits to conditions of rapid growth (destabilization of the system, hydrodynamic competition of conduits, reorganizattion of the flow pattern and change in boundary conditions, further growth of conduits in conditions of stabilization of the system at dynamic equilibrium at the expense of increased energy exchange with the environment. As a result of this specific evolution the geosystem acquires a new, "karstic", capacity and more complex organtization, with the establishment of one more level of permeability, the most contrast one.The notion of karst is derived from the essence of progressive evolution of the geosystem containing permeable soluble rocks, driven by water exchange and speleogenetic mechanism of self-organization of the permeability structure. Regressive evolution of the karst geosystem includes processes of gravitational destruction and various accumulations, which lead to fragmentation and demolition of relict structures of karst permeability. Based on this new approach to definition of the notion of karst, criteria of distinction between proper karst and similar but not identical phenomena (merokarst, pseudokarst) are discussed. Показано, что присутствие в горнопородной среде растворимых пород обусловливает явление самоорганизации структуры водообмена, что приводит систему «вода-порода» в новое состояние - карстовое. Свойство самоорганизации этой геосистемы реализуется через специфический (спелеогенный) механизм развития проницаемости, действие которого кардинально меняет (особым образом организует) структуру и функционирование водообменной системы.Механизм самоорганизации водообмена и формирования карстовой геосистемы (спелеогенез) включает обратную связь между водообменом и расширением первичных путей фильтрации (выявление протоканалов), каскадный прорыв протоканалов в условиях быстрого роста (дестабилизацию системы), гидродинамическую конкуренцию каналов, реорганизацию стока и изменение граничных условий водообмена, дальнейший рост каналов в условиях стабилизации системы в состоянии подвижного равновесия за счет роста обмена энергией со средой. В результате этой специфической эволюции геосистема приобретает новое, "карстовое", качество и более сложную организацию с выделением в структуре проницаемости еще одного, наиболее контрастного уровня.Понятие карст определяется исходя из сущности прогрессивной эволюции геосистемы с проницаемыми растворимыми породами, вызванной водообменом и спелеогенным механизмом самоорганизации структуры проницаемости. Регрессивная эволюция карстовой геосистемы включает процессы гравитационной деструкции и разнообразной аккумуляции, ведущие к фрагментации и разрушению реликтовых структур карстовой проницаемости. На основе нового подхода к определению понятия о карсте обсуждаются критерии разграничения карста и подобных, но не тождественных явлений (мерокарста, псевдокарста). Показано, що присутність у гірськопородному середовищі розчинних порід обумовлює явище самоорганізації структури водообміну, що приводить систему "вода-порода" в новий стан - карстовий. Властивість самоорганізації цієї геосистеми реалізується через специфічний (спелеогенний) механізм розвитку проникності, дія якого кардинально змінює (особливим чином організує) структуру і функціонування водообмінної системи.Механізм самоорганізації водообміну та формування карстової геосистеми (спелеогенез) включає зворотний зв'язок між водообміном і розширенням первинних шляхів фільтрації (виявлення протоканалів), каскадний прорив протоканалів до умов швидкого росту (дестабілізацію системи), гідродинамічну конкуренцію каналів, реорганізацію стоку і зміну граничних умов водообміну, подальший ріст каналів в умовах стабілізації системи в стані рухливої рівноваги за рахунок зростання обміну енергією із середовищем. У результаті цієї специфічної еволюції геосистема набуває нової, "карстової", якості і більш складної організації з відокремленням у структурі проникності ще одного, найбільш контрастного рівня.Поняття про карст визначається, виходячи із сутності прогресивної еволюції геосистеми з проникними розчинними породами, спричиненої водообміном і спелеогенним механізмом самоорганізації структури проникності. Регресивна еволюція карстової геосистеми включає процеси гравітаційної деструкції та різноманітної акумуляції, що ведуть до фрагментації і руйнування реліктових структур карстової проникності. На основі нового підходу до визначення поняття про карст обговорюються критерії розмежування карсту і подібних, але не тотожних явищ (мерокарсту, псевдокарсту). Institute of Geological Sciences, NAS of Ukraine 2011-02-22 Article Article application/pdf http://geojournal.igs-nas.org.ua/article/view/139206 10.30836/igs.1025-6814.2011.1.139206 Geologìčnij žurnal (Geological Journal); No. 1 (2011); ст. 85 - 110 Геологический журнал; № 1 (2011); ст. 85 - 110 Геологічний журнал; № 1 (2011); ст. 85 - 110 2522-4107 1025-6814 rus http://geojournal.igs-nas.org.ua/article/view/139206/136099 Авторське право (c) 2021 A. B. KLIMCHOUK |