Charakter der Verwitterungsresiduen im tropischen Kegelkarst und ihre Beziehung zum Formenschatz

Zusammenfassung

Verwitterungsresiduen aus den Kegelkarstgebieten Jamaicas, Südmexicos und Puerto Ricos werden untersucht. Es ergeben sich die unterschiedlichsten Bildungen: von Rendzinen bis zu tropischen Rotlehmen; von Schluffen bis zu reinen Tonen; von kieselsäurereichen siallitischen Verwitterungsresiduen bis zu fast kieselsäurefreien Alliten; von kanditreichen (Kaolinit, Halloysit) Tonen bis zu Gibbsit-Boehmit-Bauxiten.

Im Vergleich mit Verwitterungsresiduen aus anderen Karstgebieten zeigte es sich, daß weder Bodentyp noch die Korngrößenzusammensetzung, noch die Tonmineralanalyse, noch die Bauschanalyse spezielle Eigenschaften der Verwitterungsresiduen aus den Kegelkarstgebieten offenbart. Auf die Möglichkeit, mit Hilfe des Molquotienten SiO₂ / Al₂O₃ + Fe₂O₃ (Bestimmung im HCl-Auszug!), der regional variierende Wert zeigt, eine Einordnung vorzunehmen, wird hingewiesen.

Der Formenschatz des Kegelkarst wird durch die Verwitterungsresiduen beeinflußt. In die steil in die Tiefe wachsenden Cockpits werden die Verwitterungsresiduen eingeschwemmt. Diese dichten den Boden ab, hemmen das Tiefenwachstum und Seitenkorrosion setzt ein. Die Cockpits breiten sich korrosiv zur Seite aus, an den Kuppen entstehen Fußhöhlen. Bei völliger Abdichtung des Cockpitbodens — im allgemeinen nahe dem Vorfluterniveau — wachsen die Cockpits zusammen und die Karstkegel werden teilweise völlig aufgezehrt — es entsteht ein Reifestadium des Kegelkarst. Solche von Verwitterungsresiduen abgedichtete reife Kegelkarstgebiete können auch hoch über dem Vorfluter beständig sein wie an Beispielen aus Jamaica und Puerto Rico gezeigt wird.

Abstract

Weathering residues from the cockpit areas of Jamaica, South Mexico and Puerto Rico were analysed. They are very diverse: from rendzina soils to red soils (Rotlehm); from silt to pure clay; from siallitic (high silica content) residues to allitic (very low silica content) formations; from clays rich in kandite-minerals (kaolinite, halloysite) to bauxites containing gibbsite boehmite.

Comparing the weathering residues with such of other limestones areas, it will be obvious that neither the soils, nor the grain-size distribution of the residues, nor the clay mineral-, nor the chemical analyses show typical values for the residues from cockpit karst areas. The author points to the possibility to classify the residues by the molecular content (analysed in a HCl extract) with the quotient SiO₂ / Al₂O₃ + Fe₂O₃.

The weathering residues influence the relief in the cockpit karst areas. The residues were washed into the rapidly downward growing cockpits, they obturate the bottom, reduce the strong vertical corrosion, and lateral corrosion starts. We find a corrosive lateral widening of the cockpits and at the feet of the stacks caves (Fußhöhlen). If the residues totaly obturate the bottom — in normal case near the corrosion base level — the cockpits grow together and most of the stacks were put away by lateral corrosion — a late stage of cockpit karst arises.

Such late cockpit karst, made tight by weathering residues, may be very constant even high over the corrosion base level as it will be demonstrated in some areas of Jamaica and Puerto Rico.

Résumé

Les résidus de la corrosion dans les régions du «Kegelkarst» de la Jamaïque, du Mexique du Sud et de Porto-Rico sont analysés. On trouve les composition les plus diverses: des rendzines jusqu'à la terre rouge (Rotlehm) tropicale; du Limon à l'argile pure; des résidus siallitiques riches en silice aux allites presque sans silice; des argiles riches en kandite (kaolinite, halloysite) aux bauxites (gibbsite-boehmite).

En comparant ces résidus analysés avec ceux provenant d'autres régions karstiques on constate que ni le type de soil, ni la composition de la taille des matériaux, ni l'analyse des minéraux de l'argile, ni une analyse chimique totale révèle des caractères particuliers des résidus qui appartiennent à des régions de «Kegelkarst».

On a la possibilité de faire une classification à l'aide du quotient molaire SiO₂ / Al₂O₃ + Fe₂O₃ (Analysé en extract de HCl) dont la valeur varie selon les régions.

Les formes du «Kegelkarst» sont influencées par les résidus de la corrosion. Ceux-ci sont charriés dans les «cockpits» qui se creusent profondément. Cet enduit bouche le fond et ralentit ainsi l'accroissement en profendeur et une corrosion latérale commence. Les «cockpits» s'étendent à cause de la corrosion et à la base des Kegel se forment des caves. En cas d'un bouchage absolu du fond du «cockpit» — ce qui arrive en général près du lit des rivières subaériennes — les «cockpits» se joignent en croissant et les «Kegel» du karst sont quelquefois complètement consumés — ainsi commence une période de maturité du «Kegelkarst». De telles régions de «Kegelkarst» mûr qui sont obstruées par des résidus de la corrosion peuvent se maintenir aussi sur un niveau beaucoup plus haut que celui du lit des rivières subaériennes, ce qui est prouvé par l'exemple de la Jamaïque et de Porto-Rico.

Краткое содержание

Исследовали остаточ ные породы выветрива ния конусовидных карсто в Ямайки, Южной Мексики и острова Пуэрто-Рико. Установлены различн ые образования: от остат очных глин до тропиче ских красных суглинков, от тонко-зернистого пес ка до чистых глин, от бо гатых кремневой кислотой сиалитических остат ков выветривания до п очти свободных от кремнев ой кислоты аллитов, от бо гатых кандитом (каоли нит, галлуазит) глин до гиббсито-бемитовых б окситов. При сравнени и с остаточными породам и выветривания других карстовых районов ни по типу грунта, ни по гранулом етрическому составу, ни по составу глинистых минералов, ни по общему анализу каких-либо ха рактерных свойств у э тих пород не найдено. Автор указывает на возможн ость определить прои схождение некоторых остаточны х пород выв етривания с помощью соотношения молей SiO₂/(Al₂O₃+Fe₂O₃). Далее рассматривают ся причины и условия о бразования многообразных форм карстов.