4* DROBNO KRAŠKO POVRŠJE OB SEVEROVZHODNEM OBROBJU PLANINSKEGA POLJA THE SMALL SCALE SURFACE KARST AND SOLUTION DOLINES AT THE NORTHEASTERN BORDER OF PLANINSKO POLJE FRANCE ŠUŠTERŠIČ Acta carsologica, XVI (1987), 51-82, Ljubljana, 1987 Izvleček UDK 551.448(497.12 Planinsko polje) Sušteršič France: Drobno kraško površje ob severovzhodnem obrobju Planin- skega polja Prikazani so prvi rezultati podrobnih raziskav morfologije površja in vrtač na obravnavanem ozemlju. V prvem delu razpravlja avtor o razčlenjenosti površja in meni, da je groba organizacija površja najbolj verjetno tektonska, brez znakov pred- hodnega oblikovanja. Glavna eksogena procesa sta kemično preperevanje in mehan- sko razpadanje, ki se izraža v vzporednem umiku pobočij. Pri analizi razporeda vrtač ugotavlja, da so gostote odsev litologije, vzorec prostorske razpostave pa verjetno sledi drobni razpokanosti kamnine. V sami oblikovanosti vrtač je našel sledove že omenjenih preoblikovalnih procesov, katerih učinke pa usmerjajo krajevne struk- turne razmere. Abstract UDC 551.448(497.12 Planinsko polje) Sušteršič France: The small scale surface karst and solution dolines at the north- eastern border of Planinsko polje The first results of the detailed karst surface and solution dolines research in the area are presented. The Author first discusses the general surface organization and he states that it is entirely tectonical, without traces of any previous fluvial shaping. The master morphogenetic processes are chemical weathering and parelell slope retreat. When analysing the spatial distribution of dolines he argues that the density is controlled by lythology, whereas the distribution pattern depends on the fine rock fracturation. The proper morphology of the dolines reflects the previously mentioned processes, being controlled by local structural conditions. Naslov - Address dr. FRANCE šUšTERšIC, dipl. ing. geol., znanstveni sodelavec Inštitut za raziskovanje krasa ZRC SAZU 66230 Postojna, Titov trg 2 Jugoslavija UVOD Geomorfološka literatura o slovenskem krasu ni ravno revna in kras je doživel vsaj dve sistematični obdelavi (A. Me 1 i k, 1963, P. Habič, 1982/a) po regionalni plati in eno po faktološki (D. Radinj a, 1972). Vendar pa to velja predvsem za kraške oblike velikostnega reda nad nekaj stotin metrov, medtem ko je proučevanje drobnejših doslej stalo bolj ob strani. Redke tovrstne študije so kot vzorčni primeri praviloma vključene v drugače zasnovana dela (P. Habič, 1968, J. Kunaver, 1982), kar je v rezkem nasprotju z razme- rami drugod (npr. S. Trud g i 11, 1985). Zatečeno stanje je kaj lahko razlož- ljivo z obsežnostjo naših kraških ozemelj, kar usmerja pozornost k večjim obli- kam oz. regionalnemu pristopu. Seveda pa ostaja vprašanje drobnejše obliko- vanosti, oz. razčlenjenosti (P. Habič, 1986, 41) še odprto in opazka (o. c.) »da je treba kraško površje obravnavati celovito, ne le po posameznih kraških po- javih« ima tako popolno veljavo. Zato smo ob severnem obrobju Planinskega polja zastavili eksperimentalni poligon, na katerem vršimo vsestranske geološke, speleološke in geomorfološke raziskave. V okviru slednjih smo se posvetili tako splošni oblikovanosti obrav- navanega ozemlja, kot manjšim pojavom, predvsem vrtačam. Raziskave seveda še niso zaključene, vendar pa je že po nekaj letih bera izsledkov zelo bogata. Na tem mestu skušam podati prve rezultate geomorfoloških raziskav, vendar s pridržkom, da gre bolj za poglobljeno informacijo, kot za nizanje dokončnih izsledkov. Načeta problematika, ki jo nova dognanja še širijo, je tako obširna, da bo po mnogih plateh zahtevala podrobnejše obdelave. Razprava tako načenja osnovno problematiko oblikovanosti delca kraškega površja ter razmestitev in oblikovanost tukajšnjih vrtač. Po kratkem orisu de- lovnega postopka slede poglavja o geomorfološki podobi našega ozemlja, o raz- mestitvi vrtač in o rezultatih podrobnega merjenja vrtač. Kolikor je v tem trenutku sploh mogoče, je povsod pridana tudi diskusija, tako da podajam v zaključnem poglavju predvsem iztočnice nadaljnjemu proučevanju. POTEK RAZISKAV Raziskave, ki še tečejo, imajo prvenstveni namen zapolniti praznino, ki jo je nakazal Habič (1986), torej ugotoviti, ali doslej identificirani gradniki drobnega kraškega površja zadoščajo, da pokrijemo vso površino, oz. skušamo odkriti doslej zanemarjene. V nadaljnjem skušamo te ugotovitve izboljšati po formalni plati s terenskimi meritvami in numerično obdelavo podatkov, po vse- binski pa poglobiti tako, da jih primerjamo z geološkimi danostmi in učinki eksogene dinamike. Oba nakazana pristopa se dopolnjujeta in odpirata poglede 53 Acta carsologica XVI, (1987) na posamezne doslej neopažene zakonitosti, ki jih je prav tako potrebno raz- ložiti. Terensko delo smo resneje zastavili v letu 1979. Raziskovalno območje smo začrtali tako, da smo zajeli površje nad najpomembnejšima odtočnima jamama Planinskega polja (Logarčkom in Najdeno jamo), istočasno pa tudi zajeli kon- takt med litološko precej različnimi apnenci spodnje in zgornje krede. To ozem- lje je tudi eno speleološko najbolj raziskanih v Sloveniji (I. G a ms, 1963, F. š uš ter š i č, M. P u c, 1970, R. Go s po dar i č, 1982) in omogoča vse- stransko primerjavo med geološkimi danostmi ter geomorfnimi in speleološkimi pojavi. Razpoložljiva topografska karta merila 1 : 5000 se je izkazala še vedno za premalo natančno, da bi ustrezala postavljenim zahtevam. Zato smo premerili vse steze in poti na obravnavanem ozemlju in ponovno določili lege vseh vhodov v jame ter s temi podatki izpopolnili obstoječo karto. Na tej osnovi je bila najprej izdelana geološka karta (J. čar , 1982), vzporedno z njo pa smo izvedli nekatere morfometrične analize. Izdelali smo karto naklonov pobočij in skušali s pomočjo Fourierjeve analize po metodi faznih premikov (J. N. R a y ne r, 1971, 30) podrobneje locirati nivoje. Oba kvantitativna postopka sta pokazala, da o terasah ne moremo govoriti (F. šušte r š i č, 1980), vendar je karta na- klonov jasno izpostavila vse kasneje podrobneje izluščene značilnosti tukajšnjega reliefa. Geomorfološko kartiranje je sledilo geološkemu, v precejšnji meri zato, da bi že sproti upoštevali tiste geološke parametre, ki lokalno niso vedno raz- poznavni. Legenda ni bila vnaprej določena in se je sproti prilagajala stanju v naravi. Bila pa je usmerjena v geometrijo in faktografijo ter se zavestno ogibala genezi. Na ta način smo se skušali čim bolj izmakniti vnaprejšnjim oprede- litvam, ki so tako ali drugače vgrajene v obstoječe nabore geomorfoloških kartografskih znakov. Na običajen način smo kartirali le vrtače in udornice ter vhode v kraške votline. Tak pristop se je, dolgoročno gledano, izkazal za uspešnega, saj je privedel do nepričakovanega gledanja na kartirano ozemlje. Kratkoročno pa je povzročil zastoj, saj terenskih podatkov nekaj let ni bilo mogoče smiselno interpretirati. Prej smo pač morali umestiti v naših razmerah še neuporabljena teoretska iz- hodišča. To je seveda terjalo natančnejših odgovorov na vp::ašanja, kakšna je pravzaprav vloga posameznih geomorfnih oblik, zlasti vrtač. Da bi dobili statistično trdne odgovore, smo na severnem koncu našega ozemlja določili 150 m širok pas, v katerem smo na določenem odseku izmerili vse vrtače (doslej 20). Ta pas ima smer splošnega vpada skladov, postavljen pa je tako, da ga v daljši perspektivi lahko raztegnemo prek vse notranjske mezo- zojske karbonatne skladovnice, od norijskoretijskega dolomita pri Pokojišu do eocenskega fliša pri Kališah (sl. 1/b). Tako je omogočena primerjava vrtač na litološko različnih podlagah v sicer enakih pogojih. Merske podatke smo ra- čunalniško obdelali in izdelali programski paket, ki omogoča izluščiti izčiščeno sliko vrtače, izračun prostornine, izračun smeri in vpada pobočij v poljubni točki, izračun odklonov od geometrijsko pravilne oblike ter razne statistične in numerično taksonomske operacije (F. šušte r š i č, 1985). 54 F. Šušteršič, Drobno krašk'.) površje ob severovzhodnem obrobju Planinskega polja Geomorfološko kartiranje je bilo v glavnem zaključeno poleti 1981, izvajal pa sem ga podpisani ob pomoči študenta geografije M. Trobi č a in ob na- svetih sodelavca dr. P. Habiča. Vrtače so bile merjene pretežno poleti 1983, dopclnilne meritve, izdelava računalniškega softwara in obdelava podatkov pa so trajale do konca leta 1986. Pri tem so mi pomagali tehnični delavci IZRK ter gimnazijci-praktikanti. Vsem, ki so kakorkoli pripomogli k nastanku te razprave, se na tem mestu najlepše zahvaljujem. GEOMORFOLOŠKA PODOBA Obravnavano ozemlje leži ob severovzhodnem obrobju Planiskega polja. Pregledna karta obsega večji del slike 1 (a), raziskovalno območje pa je po- udarjeno tako, da ga ne prekriva redko črtan vzorec. Osnovne geološke poteze pa so podane na sl. 1/b. Zgolj fiziografsko razdelimo naše ozemlje na tri lahko ločljive enote. Prva je neposredno obrobje Planiskega polja, ki se vleče na jugovzhodu. Druga je niz vzpetin, kot Lekanov vrh, Vogence, Lešnikov vrh, Vrh petelina in Lanski vrh ter obroblja naše ozemlje z vzhoda in severa. Tretja enota je vmesno ozemlje, ki ga predstavlja zvegana, z vrtačami posejana ravnota, ki jo kljub mnogim odstopanjem označuje rahel nagib proti obrobju polja. Po J. Car j u (1982), ki navaja tudi starejšo literaturo (o. c., 79), grade nai':e ozemlje spodnje in zgornje kredne karbonatne kamnine, ki vpadajo pod blagim kotom proti zahodu. Mejo med spodnjo in zgornjo kredo (priloga 1) predstavlja erozijska diskordanca, ki se dotakne roba polja zahodno od Lomov, tako da predsavlja zgcrnja kreda zahodno tretjino obravnavanega ozemlja. Večino spodnje krede grade tod precej bituminozni apnenci, med katere se vri- vajo leče grobozrnatega, bituminoznega dolomita. Zgornjo kredo predstavljajo zgolj svetlosivi in sivi, čisti mikritni apnenci, ki so večinoma tudi bolj debelo- plastoviti. Od velikih prelomov, značilnih za območje Planinskega polja, se ob- ravnavanega ozemlja na skrajnem zahodu dotika le babindolski prelom (cf. Car, o. c.). Prečka pa ga več razpoklinskih con, ki jih je Car vzročno povezal z udornicami. Naše ozemlje zaradi svoje lege pač ni moglo ostati neopaženo in ga tako ali drugače omenjajo številne geomorfološke razprave, ki pa se ga dotikajo bolj mimogrede. Najpopolnejšo sliko daje Osnovna speleološka karta SRS, lista Vrh- nika 2-b in 2-d (P. Habič, 1972, 1973). Večina ozemlja je tu interpretirana kot vmesno, rahlo nagnjeno območje med nivojema 500 m-550 m na vzhodu in 580 m-620 m na zahodu, h kateremu je avtor prištel tudi ploske vrhove ne- katerih uvodoma naštetih vzpetin. Kot že rečeno, je bilo načelo kartiranja in poznejše obdelave podatkov, da noben delec površja ne sme ostati neupoštevan. Ključ za takovrstno obravna- vanje zemeljskega površja je dodelal D. A. Tim o f e e v (1984) z definicijo »elementarne morfološke enote« (EME). Podal jo je (o. c., 20) kot »po površini najmanjši del površja, enoten po naklonu, morfologiji in ekspoziciji, ločen od sosednjih EME s pregibi« (prevod F. Š.). Timofeev tudi poudarja, da soseščina različnih EME ne pomeni nujno genetske povezave, prav tako pa tudi ni nujno, 55 a. o C. C] IQ. ~ 12 E!i 14. ~ 1111113 .,s. Sl. l. a) Pregledna karta obravna- vanega ozemlja. l. Ozemlje, ki ni bilo vklju- čeno v raziskave. 2. Načrtovani pas podrob- nih meritev vrtač. 3. Ozemlje z izvršenimi po- drobnimi meritvami vrtač. b) Pregledna geološka skica. 4. Karbonatne kamnine. 5. Aluvij. 6. Nekarbonatne klastične kamnine. 56 Acta carsologica XVI, (1987) T, 3 b. o 5km l C] 4. ~ r 7 5. ·---.. 7. L J III r N 6. - 8. č. ' ~~==J\\ ' ~/-\ F.Š. IZRK 1987 Fig. l. a) Survey map of the studied territory. l. The areas being not in- cluded into present work. 2. The stripe of the plan- ned detailed dolines measurement. 3. The area of achieved do- line measurement. b) Survey geological sketch. 4. Carbonate rocks. 5. Alluvium. 6. Noncarbonate clastic rocks. -- F. Šušteršič, Drobno kraško površje ob severovzhodnem obrobju Planinskega polja da bi se sosednje EME družile po »verižnem načelu« (catena principle, cf. A. E. S c h e i d e g g e r , 1986). Geomorfološka karta v prilogi (1) želi slediti gornjim zamislim. Uporabljeni znaki žal grafično sličijo znakom splošno uporabljanih geomorfoloških legend. Pač zato, ker si popolncma novih grafičnih oblik, ki bi bile optično učinkovite, skoraj ni več mogoče izmisliti. Podobno velja tudi za termine, ki jih preprosto ni, če ne želimo skozi zadnja vrata že vnaprej uvesti takšno ali drugačno, že znano temeljno hipotezo. Zato sem se terminom namenoma izognil. Vse EME so označene s simboli, ki jih pojasnjuje samo besedilo. Seveda pa se lahko zgodi, da bo nadaljnje raziskovanje katere od tu navedenih EME ali njihovih naborov vključilo v kako že znano shemo. Osnovno razdelitev EME izpeljemo iz ugotovitve, da imajo nekatere ploskve (EME) poljuben ploskovni razmah (A), druge pa imajo poudarjeno linearno dimenzijo (L). A. 1 Arealno daleč najpomembnejše so ploskve s trendom nagiba okrog 5°-10°. Smer padnice drži v največji meri proti polju oz. jugozahodu. V tej smeri kaže prerez EME sliko skoraj ravne črte. Pravokotno na padnico ploskve A. 1 rahlo valujejo, z amplitudo dobrih 10 m in valovno dolžino prek 100 m. V drobnem so posejane z vrtačami, med katerimi so, pač odvisno od krajevne litologije, bolj ali manj razvite škraplje. Od matične kamnine odločen kos kam- nine se praviloma ne more potočiti nizdol, saj krajevna vegavost izniči vpliv splošnega nagiba pobočja. Enovitost na večje razdalje da misliti, da gre za ploskve, ki so jih izoblikovali pobočni procesi v razmerah, ki so dovoljevale navzdolno pomikanje mase. Danes so pobočni procesi zamrli in nagib ploskev 7. Načrtovane podrobne meritve vrtač. 8. Izvršene podrobne merit- ve vrtač. c) število vrtač na hektar. 9. Udornice. 10. Ozemlje brez vrtač. 11. 0-1,5. 12. 1,6-3,0. 13. 3,1-4,5. 14. 4,6-6,0. 15. 6,0 <. č) število korozijskih brezen na km2• 9. Udornice. 10. Ozemlje brez brezen. 11. 0-15. 12. 16-30. 13. 31-45. 14. 46-60. 15. 61 <. 57 7. Planned dolines measu- rement stripe. 8. Achieved dolines mea- surement area. c) Number of dolines per ha (10 000 m 2). 9. Collapse dolines. 10. Areas without dolines. 11. 0-1.5. 12. 1.6-3.0. 13. 3.1-4.5. 14. 4.6-6.0. 15. 6.1 <. č) Number of corrosion shafts per km2• 9. Collapse dolines. 10. Areas without corrosion shafts. 11. 0-15. 12. 16-30. 13. 31-45. 14. 46-60. 15. 61 <. Acta carsologica XVI, (1987) je premajhen, da bi se površinsko oblikovanje opazno ločilo od oblikovanja vodoravnih ploskev (A. 3). A. 2 Prejšnjim so podobne EME, nagnjene okrog 10°-20°. Bolj kot po na- gibu jih v naravi ločimo od ploskev A. 1 po tem, da tu pobočni procesi po vsem videzu še delujejo. Iz podlage izluščen kos kamnine ima vse možnosti, da bo potoval po klancu navzdol. Izrazitih škrapelj tod ne najdemo, prav tako so vrtače nekaj izjemnega. Od ploskev A. 1 jih večinoma deli jasen pregib. Koliko je to posledica zunanjih vzrokov, koliko pa same dinamike pobočij, ta hip ne moremo soditi. Skupna značilnost EME A. 1 in A. 2 je, da so vse v prisojah. Zato je vab- ljiva misel, da bi jih razložili z osončenostjo. Vsekakor pa ne gre pozabiti, da lahko takšna razpostava izhaja tudi zgolj iz krajevnih geoloških danosti in da ima prisojnost morda le dodatno vlogo. A. 3 Te EME so v grobem vodoravne, v drobnem pa so vegaste enako, kot ploskve A. l. Za obojne je tudi značilno, da se vrtače le redko stikajo. Vegavosti ni pripisati le vrtačam, saj je ozemlje med njimi dovolj sklenjeno in obsežno, da jasno razločimo vzpetosti in vbokline z amplitudo nekaj metrov. EME A. 3 skoraj redno ležijo ob vznožjih ploskev A. 1, prehodi pa so večinoma zvezni in težko določljivi. Nekaj ravnice je tudi na vrhovih uvodoma naštetih vzpetin. Vendar pa je teh ploskev arealno premalo, da bi o njih lahko podrobneje razpravljali. A. 4 Pretežno ob vznožjih ploskev L. 1 so EME A. 1 in A. 3 značilno spre- menjene, podobno pa so oblikovana tudi dnesa zaprtih ali polodprtih vboklin. Groba oblikovanost ploskev A. 4 se prilagaja trendu okolice. Z vrtačami so po- sejane tako na gosto, da te prehajajo druga v drugo, ali pa so vsaj nizi popol- noma očitni. Vmesnih predelov je manj kot v EME A. 3, opazna pa je tudi večja preperelost matične kamnine ter debelejši oz. bolj zvezen prsteni pokrov. Škra- pelj praktično ni, če pa že so, so očitno pred kratkim izprane izpod krovnine. Ponekod se zdi, da gre za spremenjene pedimente ploskev L. 1 ali L. 2. Zraščene vrtače sem in tja sestavljajo večje globeli, ki dejansko ustrezajo C vij i c e - vem u modelu nastajanja uval (1893, 1895). AL Na meji med ploskvami z arealnim razmahom in onimi, ki imajo močno poudarjeno linearno dimenzijo, je strmo obrobje polja. Ker je vezano na črto (rob polja), je ta dimenzija seveda poudarjena, razmah v širino pa ni videti omejen z lastno logiko ploskve. Ploskve AL so naklonjene 15°-30°, ponekod tudi več. Srečamo različne inačice nestabilnih pobočij, pač odvisno od krajevnih razmer. Ponekod preidejo v prepadne odseke. Ti so le malokje nastali z udiranjem jamskega stropovja. Večinoma so prepadni odseki presenetljivo premi in povsem vgrajeni v rob polja. Zgornjo mejo EME AL povsod označuje jasen pregib, ki daje vtis zgolj presečnice dveh neravnih ploskev. Kljub nestabilnosti nekoherentnega mate- riala - z izjemo podornih odsekov - ob vznožju ni melišč, pa tudi živoskalnih podnožij skorajda ni. To pomeni, da so ploskve AL tako mlade, da do regresije pobočij še ni prišlo v opaznem obsegu, po drugi strani pa tudi, da je produk- cija nekoherentnega materiala manjša od možnosti razkroja na licu mesta. Zato je trend ploskev AL manj enovit kot v prejšnjih primerih, kar kaže, da 58 F. Šušteršič, Drobno kraško površje ob severovzhodnem obrobju Planinskega polja faze splošnega glajenja, ki je v primerih EME A. 2 in A. 1 zelo verjetna, obrobje polja ni doživelo. EME s poudarjeno linearno dimenzijo so razvite izrazito v eni smeri, po- bočni procesi pa delujejo vedno pravokotno na to smer. Glede na drobno obli- kovanost in dimenzije jih lahko razvrstimo v štiri skupine. L. 1 Teh ploskev je največ. Na pogled močno spominjajo na ježe teras. Bi- stveno se od njih razlikujejo v tem, da tako njihovo podnožje kot zgornji rob nista ravna, temveč so to večinoma ploskve A. l. V prečnem rezu kažejo EME L. 1 vse elemente umikajočih se pobočij, njihov višinski razpon pa le redkokje preseže 10 m. Značilno je tudi, da so čela praviloma gladka na večje razdalje in se vrtače zajedajo vanje le poredko. Ploskve L. 1 se skoraj brez izjeme spo- tegujejo v dinarski smeri, čelo pa je vedno osojno. Ob njihovem vznožju pra- viloma nastopajo ploskve A. 4, onstran katerih EME L. 1 nimajo somernega ekvivalenta. L. 2 EME L. 2 so na prvi pogled močno podobne prejšnjim, se pa od njih razlikujejo v nekaj pomembnih podrobnostih. Predvsem velja, da so usmer- jene poljubno, večinoma pa imajo tudi simetrični ekvivalent. Masni deficit med vzporednima ploskvama L. 2 daje krajevno vtis suhe struge, če že ne do- line. Vendar so te globeli vložene v okoliški relief brez vsake fluvialne logike, samo dno pa tudi nima stalnega trenda. Vrtače v njem se dostikrat zajedajo v ploskvi L. 2 na obeh straneh. Kaže, da je dinamika rasti vrtač večja kot dina- mika umikanja pobočij, kar v primeru ploskev L. 1 verjetno ni slučaj. L. 3 Manjši, do nekaj metrov visoki navpični skoki, očitno navezani na prelome, ponekod prekinjajo ploskve z arealnim razmahom. Kadar so na vzhod- ni strani debelejših skladov, v vsem ustrezajo majhnim cuestam. Vendar jih najdemo tudi na strani vpadanja skladov, kjer pa tako vzporejanje ne more več držati. V to kategorijo verjetno sodi tudi pretežen del prepadnih robov ob polju. L. 4 S tem simbolom sem označil oba bregova edinega bogaza na obrav- navanem ozemlju. Od ploskev L. 2 se razlikujeta po popolni premosti in večji prepadnosti, kar pomeni, da imamo opraviti s stranskima ploskvama zdrob- ljene cone. Z izjemo zadnjega tipa se vse naštete EME raztezajo preko vseh tukajšnjih kamninskih tipov in litološke spremembe nanje toliko kot ne vplivajo. Verjetno je, da njihove oblike niso posledica sestave matične kamnine in moramo geolo- ške parametre iskati na področju tektonike oz. geoloških neveznosti. Ostane še vprašanje, ali so ugotovljene EME razpostavljene na zakonit način, in če je odgovor pozitiven, kakšna je logika te urejenosti. Ko pa se ozremo na celoto še z genetskega stališča in nas zanima premeščanje mas, ki je privedlo do sedanjega stanja, moramo ugotoviti še, katere pozitivne ali ne- gativne mase so obdane s sistematično razpostavljenimi ploskvami. Najopaznejše je skupno nastopanje ploskev A. 1 in L. l. Ker dosledno padajo v nasprotnih si smereh, objemajo večje mase kamnine, oz. če smo dosledni, lahko predstavljajo krila zelo asimetričnih globeli, ujetih mednje. Že bežen pogled na karto (Priloga 1) pa zadostuje, da drugo možnost odvržemo. Vendar se moramo zavedati, da v osnovi ne obravnavamo antagonizma med 59 10 Acta carsologin XVI, (1987) globelmi ali vzpetinami, temveč da obravnavamo razgibano površje, urejeno v obliki žagaste tovarniške strehe. Med eksogenimi procesi ni takšnega, ki bi privedel do obstoječe konfigura- cije. Lahko si torej mislimo, da gre za endogeno zasnovano ureditev, ki so jo zakrasevanje in ostali površinski procesi le nebistveno preoblikovali. Na raz- polago imamo več miselnih poti. Po eni bi lahko šlo za majhne tektonske bloke, ki so na stičiščih bolj po- tkodovani. Tam bi mogli nastati nekakšni jarki. Na krajevno aktivirano reliefno energijo bi površje, pač glede na osončenost, reagiralo asimetrično. Tako bi EME A. 1 nastale v prisojah in L. 1 v osojah. Proti temu pa govori dejstvo, da se ploskve A. 1 ob vznožjih stikajo tudi z drugimi tipi ploskev, npr. A. 3 oz. z ravnico polja. Možno pa je tudi, da sestavljajo bližnje ploskve A. 1 kose ene same povr- šine, ki jo je kasneje diferencialno premikanje razkosalo. Tedaj bi EME A. 1 lahko res bile reliktne, ploskve L. 1 pa območja aktivnega vzporednega umi- ka. Vtis, ki ga dobimo na licu mesta, res najbolj ustreza takšnemu razmiš- ljanju. Materialen dokaz najdemo na kraju, kjer jama Logarček (okoli 60 m pod površjem) prečka vznožje ploskve L. l. V jami je skok, kjer se ob močnem prelomu rov, ki drži z juga, prevali okrog 20 m niže in nadaljuje v tej višini. Rov ima v vzvodnem, dvignjenem bloku prerez kanjona, v nizvodnem pa je nizek in širok. To kaže, da je bilo premikanje aktivno, ko je skozi ta del jame tekla ponikalnica, morda pa se nadaljuje še danes. Ostane še vprašanje, ali je bila hipotetična prvotna ploskev, ki je botrovala nastanku EME A. 1, prvotno že naklonjena, ali pa je sedanja žagasta ureditev nastala šele kasneje. Najlaže bi to ugotovili z zelo podrobno stratigrafsko ana- lizo, vendar pa ta žal še ni bila izvršena. To vprašanje puščam do nadaljnjega odprto. Nadaljnjo značilno razpostavo EME bi v dosedanji terminologiji nedvomno opredelili kot zaprte ali polodprte majhne uvale. V glavnem jih najdemo vgra- jene v ploskve A. 1 in A. 3. Od vrtač jih dobro ločimo po tem, da so njihovi tlorisi povsem nepravilni, da so precej obsežnejše in plitvejše in da nimajo opaznih žarišč odnašanja. V njih so vrtače razpostavljene čisto poljubno, ali pa jih tudi ni. Očitno gre za predele površja, ki se je zaradi krajevnih razmer zniževalo hitreje kot neposredna okolica in se tako vbočilo. Ker ni razlogov, da bi bil tak razvoj vezan zgolj na približne ravnate, kjer pride do izraza kot zaprta globel, lahko vso zveganost površja v nekoliko večjem merilu pripišemo istim vzrokom. Menim, da tovrstne globeli niso drugega kot topografski pojem in jih izključujem iz nadaljnje razprave. Kot že omenjeno, oklepajo ploskve L. 2 in L. 4 dvostransko odprte, zna- čilno podložne globeli. V drugem primeru imamo opraviti s pravim bogazom in je premost, podedovana od geološke podlage, na dlani. Isto bi po vsej ver- jetnosti veljalo še za tiste jarkom podobne globeli, ki so premočrtne. Vendar jih je nekaj tudi zavitih. V teh primerih pa preprosti geološki determinizem ni več mogoč, čeprav je verjetno, da gre za kraško preoblikovane svojske kom- binacije geoloških pogojev. Vsekakor menim, da so obojne v tem odstavku 60 1 F. Šušteršič, Drobno kraško površje ob severovzhodnem obrobju Planinskega polja 11 omenjene oblike upravičene do pojmovne samostojnosti in jih zato moramo prikazati na karti. Zadnje vprašanje, ki se ga kaže dotakniti, je stik EME AL (obrobje polja) z ravnico polja ter višjo okolico na drugi strani. Precejšnja strmost pobočij, ki ponekod preidejo v prepadna ostenja, na prvi pogled govori v prid znani hipo- tezi o bočnem širjenju kraških polj (J. Rog 1 i c, 1957, 123). Dodaten argu- ment se zdi že omenjeno dejstvo, da stik EME AL in A. 1 nima nikakršne lastne logike, temveč je preprosto presek dveh neravnih ploskev, ki se razvijata vsaka po svoje. Ker leže ploskve A. 1 (v njih so pobočni procesi zamrli), gledano v smeri pobočja, vedno nad ploskvami AL, kjer pa so pobočni procesi aktivni, je logično, da se neposredno obrobje polja zažira v višjo okolico (A. 1). Priča­ kovali bi, da se ob vznožjih EME AL nahaja močan dejavnik odstranjevanja mase, ali pa gre za vzporeden umik pobočij. Vendar temu ni tako. če bi ob vznožju obrobja polja deloval kakršenkoli znan dejavnik odstranjevanja mase, bi oblikovanosti pobočja vsilil svojo geo- metrijo. Z drugimi besedami, če bi šlo za bočno erozijo (ev. tudi v preteklosti), bi ostale vsaj sledi srpastih zajed. Bočna korozija, ki sledi predvsem kakršnim- koli manj odpornim predelom matične kamnine, pa bi pobočje razgibala še dosti bolj kaotično (A. E. S c h e i de g g er, 1983). Toda že karta kaže, da je ob- robje polja daleč najbolj premočrtna EME. Zato skoraj ne more biti dvoma, da je zasnovano ob kakršnemkoli strukturnem elementu. Vsekakor ne gre za preprost dvig ob prelomu, kajti v tem primeru bi našli njegovo nadaljevanje severozahodno od Lomov, ali pa nadaljevanje ev. preč­ nega preloma severovzhodno od tam. Po drugi strani tudi višinski razmah ob- robja, ki znaša od Sten do Lomov približno 25 m, proti jugovzhodu upada. Za- hodno od Laz ploskve AL izginejo ter se z ravnico polja staknejo ploskve A. l. V tem trenutku se zdi najsprejemljivejša misel, da gre bliže Laz za območje kaskade drobnih navpičnih premikov ob snopu ešaloniranih prelomov, medtem ko je v območju Sten navezava na Babindolski prelom (J. čar, o. c.) očitna. Za odsek med Lomi in nosom severno od Strževce pa te razlage ne morejo veljati. Karta gostote vrtač kaže tam dosti pravilno linijo, vendar doslej nismo mogli ugotoviti, kateremu geolo~kemu elementu ustreza. Ker vpadajo skladi proti zahodu, je možno reči vsaj to, da litologija tega ni mogla izzvati. Geomorfološko podobo našega ozemlja pač težko razumemo kot produkt eksodinamike ob stabilnih endodinamičnih faktorjih, saj pogosto ni znanih me- hanizmov, ki bi zgolj ob upoštevanju eksodinamike privedli do sedanjega sta- nja. Tudi tolmačenje zgolj z litologijo ni kaj bolj uspešno. Lahko zaključimo, da odraža oblikovanost reliefa predvsem recentno ali subrecentno superstruk- turno dinamiko (cf. J. G. De n ni s, 1972, 387). Vendar pa se moramo zave- dati, da sporadična tovrstna opazovanja dokazujejo le, da neotektonike iz na- daljnje razprave ne smemo izključiti. Kakšna pa sta njen dejanski obseg in pomen, pa bo potrebno šele ugotoviti, četudi se tukajšnja dognanja dobro skladajo z ugotovitvami v bližnji okolici (P. Habič, 1982/b, J. čar, 1986). Razlaga torej ostaja na ravni verjetne hipoteze. 61 12 Acta carsologica XVI, (1987) RAZMESTITEV VRTAC Na začrtanem ozemlju smo zabeležili vse vrtače. Med kartiranjem smo jih, skladno z J. C vi j i c e v o ( o. c.) shemo, delili v tri razrede: skledaste, čašaste in lijakaste. Izkazalo pa se je, da je vsaj v našem primeru takšna delitev po- polnoma umetna in tudi praktično neizvedljiva. Ne le, da obstajajo prehodi med skupinami, ampak so tudi modalne skupine drugačne. Nekoliko bolj realistična se zdi klasifikacija, ki jo je uvedel F. F o rti (1972) kot mero zakraselosti tržaškega krasa. Opisal je pet stopenj, ki se odražajo tako v pokritosti površja, tipu škrapljevitosti in oblikovanosti vrtač. Vendar je ugotovil že sam avtor, da gre za medsebojno igro litoloških in strukturnih faktorjev ter pokritosti z alohtonimi materiali, ne pa za specifične oblike v živi skali. Tako tudi F o r - ti j e v a klasifikacija še vedno ostaja na ravni najenostavnejšega formalnega pristopa in je nismo uporabili. Po končanem terenskem delu smo formalno de- litev opustili in vso populacijo obravnavali kot enotno. Kartirano ozemlje meri 3,77 km2 , od česar je 0,25 km2 oz. 6,6 °/o prizade- tega z udori. Te površine sem izločil iz nadaljnje obravnave in upošteval le 3,52 km2 ozemlja. Tod smo zabeležili skupaj 918 vrtač različnih dimenzij in oblik, kar pomeni, da je poprečna gostota 260,8 vrtače/km2 oz. 2,61 vrtače/ha. Vplivno območje (cf. P. W. W i 11 i a ms, 1972, 137) posamezne vrtače tedaj zajema 3384 m 2, kar ustreza krogu s polmerom 34,9 m. To pa je že manj od polmerov največjih vrtač. Gostota je sorazmerno visoka. Vsaj kolikor je meni znano, je tokrat prvič število vrtač na tolikšnem ozemlju preverjeno terensko. Doslej so jih praviloma šteli na zelo majhnih območjih ali pa po kartah. Zato številke niso povsem primerljive, saj smo celo v našem primeru, ko smo uporabljali karte merila 1 : 5000 ugotavljali, da jih je tam prvotno zabeleženih komaj kaj več kot po- lovica. Že na kraju samem je opazno, da je krajevna gostota vrtač precej spremen- ljiva, kar postane še bolj očitno, ko vrtače vrišemo v karto. Da bi postala raz- mestitev kvantitativno bolj oprijemljiva, sem po mreži 50 m X 50 m prek ce- lega ozemlja postavil kroge s polmerom 34,9 m, torej s ploščino vplivnega območja vrtače. V vsakem sem preštel število zajetih središč. Ta podatek je kasneje služil tudi za izračun korelacije. Ker pa je še vedno celoštevilčen in otežuje risanje izoplet, sem celotno polje podatkov prevlekel še s koničnim digitalnim cedilom (2 -)/2) 1 <2-V2) 1 2 1 (2- V2) 1 Ob robovih in udornicah, kjer podatkov ni dovolj, sem cedilo ustrezno priredil, kar pomeni, da je pridobitek tam nekoliko manj stabilen. Na sliki lic je polje tako prečiščenih podatkov prikazano s šrafurami. Za mero sem vzel število vrtač na hektar. Najbolj realna mera bi bila število vrtač 62 F. Sušteršič. Drobno kraško površje ob severovzhodnem obrobju Planinskega p::,lja 13 na vplivno območje, torej 0,338 ha. Seveda pa bi tako izgubili preglednost, oz. neposredno primerljivost z drugimi ozemlji. Na prvi pogled je opazna zgostitev vrtač v severozahodnem predelu na- tega ozemlja, t. j. na zgornje krednih apnencih. Ker so tam tudi korozijska brezna zelo na kupu (F. š uš ter š i č, M. P u c, 1970), sem enako obdelal tudi ta. Doslej znanih je skupaj 70, kar da gostoto 19,9 brezen/km2, ob vpliv- nem območju 50 300 m 2 (polmer 126,5 m). Podobno kot prej sem podatke go- lega štetja spremenil v gladko ploskev, ki je prikazana na sliki 1/d. Podobnost s prejšnjo sliko je precejšnja. Zato ne preseneča, da je korelacija gostote brezen z gostoto vrtač r = 0,42577, ob tveganju, manjšem od 0,1 O/o. Če primerjamo slike 1/b, 1/c in 1./d, je takoj jasno, da so gornje kredni apnenci dosti bolj posejani z vrtačami in brezni kot spodnje kredni. Razlike so precejšnje, saj izkazujejo gostoto 212,2 vrtače/km2 na spodnje krednih in 352,5 vrtače/km2 na zgornje krednih apnencih. V zvezi z gostoto se zastavlja vprašanje, kakšen delež ozemlja je prizadet z vrtačami. Planimetriranje ročno vrisanih vrtač na karti merila 1 : 5000 se je pač izkazalo za nezadovoljivo. Tudi primerno natančnih meritev s komaj zastav- ljenega poligona je zaenkrat še premalo. Pač pa razpolagamo s karto merila 1 : 1000 za vso traso avtoceste, ki na vzhodni strani seka naše ozemlje. Za okrog 4 km dolg odsek vzdolž obravnavanega ozemlja smo v pasu, širokem 80 m, spla- nimetrirali vsa območja vrtač. Deleži prizadetega ozemlja po 250 m dolgih od- sekih nihajo med 29,5 O/o in 85,5 O/o, s poprečjem 64,03 %. Avtocesta zajema tod le spodnjekredne apnence. Na enak način smo obdelali tudi druga ozemlja v območjih bodočih avtocest po krasu, vendar je prizadetost z vrtačami precej manjša. Da bi ugotovil način razmestitve vrtač, sem uporabil nekaj elementarnih statistik. Temeljna je t. i. statistika kvadratov (J. C. Davi s, 1973, 301). Vse območje prekrijemo z mrežo enakih kvadratov, tako da nobeden ne vsebuje manj kot 5 elementov (vrtač). V našem primeru, ko območje ni pravilno obli- kovano in ga motijo tudi udornice, sem vanj lahko postavil le 45 nemotenih kvadratov s stranico 200 m. Podatke sem obravnaval za celoto, pa tudi ločeno za spodnje in zgornje kredne apnence. Ničelna hipoteza je, da so vrtače razporejene slučajno. Rezultati so v vseh treh primerih zelo podobni. Pri stopnji tveganja 5 O/o ni razlogov, da bi zavrgli ničelno hipotezo; pač pa moramo to storiti, če želimo tveganje zmanjšati pod 1 O/o. J. C. Davi s (o. c.) navaja kot učinkovitejšo »analizo najbližjega soseda«. Vsaki vrtači določimo najbližjega soseda in izmerimo razdaljo, nato pa izraču­ namo poprečje teh meritev. Iz ploščine obravnavanega ozemlja izračunamo še teoretično poprečno razdaljo. Kvocient teoretskega in izmerjenega poprečja (R) se imenuje „statistika najbližjega soseda«. V primeru kopičenj se njegova vred- nost približuje ničli. Kadar razmestitev ustreza Poissonovi razdelitvi in je torej popolnoma slučajna, zavzame vrednost l. Največjo možno vrednost (R = 2,1491) doseže tedaj, ko razmestitev ustreza pravilni šesterokotni mreži (P. W. W i 1- 1 i a ms, 1972, 151, J. C. Davi s, 1973, 309). 63 -- 14 Acta carsologica XVI, (1987) V našem primeru dobimo : K, K, Celota Izmerjeni popr. polmer 42,7 m 32,4m 38,0m Izrač. popr. polmer 34,3 m 26,6m 31,0m R 1,24381 1,21667 1,22578 Za vse tri primere velja, da tudi pri tveganju manjšem od 0,1 O/o značilno odstopajo od popolnoma slučajne razmestitve.1 P. W. W i 11 i a ms (1972, 149) je ugotavljal nacm organiziranosti cockpi- tov na Novi Gvineji tako, da je prešteval število njihovih neposrednih sosedov. V našem primeru, ko se vrtače ne stikajo, to lahko storimo tako, da med sosed- njimi središči vrtač potegnemo simetrale in tako ogradimo vplivna območja. Tem nato preštejemo število stranic. Zopet sem upošteval samo tiste vrtače, ki ne mejijo na rob našega ozemlja ali na udornice. Poprečno število stranic vplivnega območja je 5,84. Na videz je poprečno število stranic, ki se zelo pri- bližuje številu šest, v nasprotju z ugotovitvijo prejšnjih odstavkov. Dejansko pa jih prej potrjuje, saj že malenkosten zamik v pravilnih četverokotnih raz- postavah povzroči nastanek šesterokotnih polj, pri katerih je par stranic zelo kratek v primerjavi z ostalimi. To je mnogokrat slučaj tudi v našem primeru. Ko bi bile koordinate vseh vrtač natančno odmerjene, bi z analizo dolžin stranic verjetno odkrili nadaljnje zakonitosti njihove razmestitve. Uporabil sem tudi statistike, ki jih predlagata H. M c Cone 11 in J. M. Horn (1972). številu vrtač po posameznih razredih prirejata Poissonovo ne- gativno binomsko in mešano (dvojno) Poissonovo razdelitev ter testirata stop- njo skladanja. Iz lastnosti najustreznejše razdelitve nato sklepata na izvor raz- postave vrtač. Poissonova razdelitev pomeni, da so vrtače razmeščene popolnoma slu- čajno in da proces nastajanja ni kužen (da nastopanje vrtače v neki točki ne poveča verjetnosti nastajanja nadaljnjih v bližnji soseščini). Negativna binomska razdelitev pomeni, da je nastajanje vrtač sicer slu- čajno (Poissonovo), vendar pa parameter te razdelitve ni konstanten in sledi gamma razdelitvi (M. P eri š i c , 1983, 64). M c Con ne 11 in Horn (o. c.) navajata več možnih interpretacij: a) Poenostavljeno gornjo definicijo brez nadaljnjega komentarja. b) Vrtače se družijo v slučajno razpostavljene skupine. 1 P. J. Vincent (1987) opozarja, da bližina roba ozemlja močno omaje vred- nost rezultatov in priporoča Don ne 11 y j e v o (o. c., 67) korekcijo. Ponovno je pre- računal del W i 11 i a ms o vi h (o. c.) podatkov in ugotovil, da so cockpiti razpostav- ljeni bolj kaotično, kot meni W i 1 i a m s. V našem primeru na ta način dobimo ne- smiselne rezultate. Verjetno je to posledica dejstva, da se meje vzorčnega ozemlja ne krijejo z mejami vplivnih območij posameznih vrtač, delno pa tudi zato, ker po- menijo udornice enklave, ki jih algoritem po vsej verjetnosti ne upošteva korektno. Menim, da niti prvotni, niti popravljeni postopek nista posebno ustrezna in bo po- trebno boljšo rešitev iskati v okviru fraktalne analize. 64 F. Šušteršič, Drobno kraško površje ob severovzhodnem obrobju Planinskega polja 15 c) V začetku slučajno razmeščene vrtače so v nadaljnjem kužne in v so- seščini po logaritmični postopici generirajo nove. Mešana Poissonova razdelitev pomeni, da imamo na proučevanem ozemlju vrtače dveh genetskih tipov, ki so razmeščene Poissonovo. Avtorja sta takšno stanje ugotovila na Mitchell plain v Illinoisu v ZDA in jo tolmačila s skupnim nastopanjem formalno enakih korozijskih vrtač in udornic (o. c., 129). Naše ozemlje sem prekril z mrežo kvadratov s stranico 100 m. Ker tistih, ki jih prizadevajo udornice ali rob ozemlja, nisem štel, jih za nadaljnjo obrav- navo ostane 275. Pri prilagajanju ustrezne razdelitve sem moral takoj odvreči mešano Poissonovo. To kaže, da nismo zajeli mešane populacije in da večja gostota na zgornje krednih apnencih na ta način ne pride do izraza. Pač pa negativna binomska razdelitev ustreza podatkom še pri tveganju, manjšem od 0,5 O/o. Njeni parametri izkazujejo vrednosti: p = 0,8420, q = 0,1580 in k = 15,2356, ob poprečju 2,86 vrtače na kvadrat in varianci 3,39. Vrednost parametra p blizu 1 pomeni, da je neenakomernost razpostave majhna, soraz- merno velika vrednost parametra k pa, da so vrtače slabo grupirane. To na- kazuje, da še najbolj ustreza dejanskemu stanju prva razlaga. Sklada pa se tudi z empirično ugotovljenim dejstvom, da je velik del geoloških spremenljivk v naravi razprostranjen po gamma razdelitvi. Ker se v našem primeru po vrednostih parametrov negativna binomska razdelitev približuje Poissonovi, je samoumevno, da podatkom lahko z malen- kostno večjim tveganjem priredimo tudi slednjo. Na videz precej kontradiktorne rezultate gornjih analiz moremo vendarle strniti v nekaj ugotovitev. Pogostnost nastopanja vrtač je večja na debelo- skladovitih, čistejših apnencih zgornje krede kot na bolj bituminoznih, deloma dolomitiziranih, včasih tenkoplastovitih apnencih spodnje krede. S tem se dobro korelira tudi pogostnost nastopanja korozijskih brezen, ki pa je več kot desetkrat manjša. Obratno pa je način razpostave vrtač po površju neodvisen od litologije. Izkazuje vzorec, ki je najbolj poznan iz razpostave rudnih teles in podobnih mineralizacij. To morda pomeni, da je razpostava vrtač predvsem posledica strukturnih lastnosti kamnine, manj litologije, zagotovo pa ne ekso- genih faktorjev. OBLIKOVANOST VRTAC Vrtače so tako splošno znane, da moramo poseči prav do J. C vij i c a (o. c.), če želimo najti zgoščeno, a kolikortoliko popolno sliko o njihovi obliki. Vsa bogata mlajša literatura se ukvarja z različnimi podrobnostmi in predpo- stavlja neko osnovno definicijo kot samoumevno ali bralcu poznano. Vsekakor je ta predpostavka dovolj osnovana; res pa je tudi, da različni avtorji med vrsticami kažejo kaj pisano pojmovanje o tem, katere centrične globeli bi naj- bolje ustrezale terminu vrtača (v neslovanskih jezikih večinoma »doline«). V našem, jugoslovanskem primeru je jasno vsaj to, kaj je imel v mislih J. C vi - j i c oz. njegovi nasledniki. Ne glede na še ne povsem zaključeno razpravo o udornem ali korozijskem nastanku vrtač jih lahko opišemo kot izrazito centrične, sorazmerno pravilno oblikovane zaprte globeli deset do stometrskih dimenzij. Slovenci med vrtače ne 5 Acta carsologica 65 ..... 16 w Sl. 2. Vrtača LV 73. a) Tloris. b) Smeri največjega strmca pobočij. c) Iznosi največjega strmca pobočij. d) Korelacija z idealno obliko. 66 Acta carsologic'.l XVI, (1987) F Š. IZRK 1987 Fig. 2. Doline LV 73. a) Ground plan. b) Directions of the greatest slope. c) Values of the greatest slope. d) Correlations with the ideal shape. F. Šušteršič, Drobno kraško površje ob severovzhodnem obrobju Planinskega polja 17 štejemo podobnih globeli, ki jim pravimo udornice, konte, drage itd., ki so večinoma podrobneje definirane. To pomeni, da dopuščam možnost, da so v na- daljnjem obravnavane vrtače lahko tudi raznorodne. Opisovanje vrtač s C vij i cevi mi, oz. iz njih izpeljanimi parametri se je izkazalo za bolj ali manj jalovo (F. šušte r š i č, 1985, 82). Naše metode (o. c.) omogočajo izračunavanje bolj elementarnih geometrijskih kazalcev, ki zaobsežejo celo vrtačo in je ne zreducirajo na meritve nekaterih ekstremov. Predvsem kot ilustracijo teh prijemov v nadaljnjem obravnavam dve vrtači s poskusnega poligona. Za primer sem ju izbral predvsem zato, ker sta od iz- merjenih še najbolj enostavni za interpretacijo, obenem pa na njiju spoznamo vse podrobnosti, ki jih lahko imamo za temeljne gradnike geometrije vrtač. Obe ležita v gornjekrednih apnencih, na ozemlju, ki je v grobem ravno (EME A. 3), v drobnem pa močno vegasto, tako da znaša amplituda skoraj 10 m. Vrtača LV 73 (sl. 2) je primer enostavne vrtače. Ko bi ne bilo živosklane izbokline v jugozahodnem kvadrantu, bi lahko trdili, da je skoraj popolnoma pravilna. Vendar pa njen obod ni okrogel ali vsaj eliptičen. To gre pripisati tako neravni okolici kot tudi različnim strmcem padca pobočij. Ce dobro pre- motrimo tloris (sl. 2/a), lahko razločimo tri koncentrične pasove, ki jih srečamo pri vseh vrtačah. Zunanji pas, ki zaobjema približno dve petini dolžine polmera, ne kaže kaj prida usredenosti. Pobočja se ravnajo dosti bolj po krajevnih nehomogenostih matične kamnine, kot po položaju žarišča reliefne energije v središču vrtače. To postane še toliko bolj očitno ob pogledu na sliko 2/b, kjer posamezne izoplete povezujejo točke z enakimi smermi padnice pobočja. Značilna so odstopanja na severovzhodnem in jugozahodnem predelu oboda. Pobočje se je na večjo razdaljo prilagodilo smeri, ki se sklada z drobno razpokanostjo matične kamni- ne. Iz slike 2/c razvidimo še, da je strmina pobočij v zunanjem pasu precej manjša kot nekoliko bolj proti sredini. Srednji pas ločimo od zunanjega po tem, da pobočja padajo skoraj narav- nost proti žarišču reliefne energije ter da so tod najstrmejša. Abolutno največji maksimum je v jugozahodnem kvadrantu. Menim, da je to posledica kombi- nacije učinkov vpada skladov in osončenosti. Osrednje območje je v grobem dosti manj razgibano. V nasprotju s prejš- njima dvema tod nimamo več opraviti z živoskalnimi pobočji, prekritimi s tanko plastjo prepereline, ki lahko tudi povsem izostane, temveč z ilovnatim polni- lom, ki tudi po več deset metrov na debelo izpolnjuje osrednji jašek. (Glej tudi P. Habič, 1978, sl. 1 !) Velika razgibanost tega območja, ki jo zaznamo pri posameznih vrtačah, nas torej ne more posebej zanimati. Včasih kaže račun tudi navidezno vegavost, ki ne korenini v resničnem stanju v naravi, temveč je posledica uporabljenega postopka. Vzhodno od središča kaže pobočje vrtače več nepravilnosti. Plastnice ka- žejo hitre spremembe smeri. Karta smeri vpadov (sl. 2/b) pove, da smer vpada na zanemarljivi razdalji močno spremeni svojo vrednost. Skratka, tu gre za nezvezen stik sicer gladkih ploskev. Imenoval sem ga šiv in te najdemo bolj ali manj razvite pri vseh vrtačah. Že po smereh šivov je očitno, da gre za učinke geološke strukture. Nadaljnje proučevanje pa mora šele pokazati pravo geološko in geomorfološko vsebino šivov. 5* 67 18 Acta carsologica XVI, (1987) o 90 180 270 360 +901+---------+---------+----------+---------7 .. . . . . . o~~+----+--~:tl:-ta:n~.c...._+--",~~;:+----+--j.--t---+-~~ . ~ ... . . . .. .. . .: : . . -901.._---------+----------+------------t-------------, Sl. 3. Vrtača LV 73. Primerjava smernih odklonov z dejanski- mi smermi največjega strmca pobočij. FŠ. IZRK 1987 Fig. 3. Doline LV 73. Plot of the di- rectional deviations and the actual greatest slope inclina- tion directions. Padnice pobočij se torej bolj ali manj odklanjajo od smeri proti središču. Vsiljuje se vprašanje, ali so ti odkloni slučajni, ali pa kažejo neke zakonitosti. Na sliki 3 pomeni abscisna vrednost smer padnice v neki točki, ordinata pa iznos odklona od idealne smeri v isti točki. Brez nadaljnjega opazimo, da je pri skoraj diametralnih azimutih 20° in 170° kopičenje največje, tam pa so zbrani tudi največji odkloni od idealne, centrične smeri. To pomeni, da je diktat nave- denih smeri tako močan, da poveča odklone daleč preko slučajne mere. Po drugi strani pa opazimo, da manjka vpadov približno v polovicah tretjega in četrtega kvadranta, medtem ko je manjše nakopičenje v smeri zahoda. To lahko razložimo z vpadom skladov proti zahodu. Zahodna pobočja so zato sorazmerno stabilna in se poderejo le, ko izgube neposredno podlago. Kosi kamnine pa, ki sestavljajo vzhodna pobočja, niso praktično nikjer podprti in zdrsijo ob leziki, brž ko se jim odpre prostor. Da ni učinek bolj opazen, je v našem primeru kriva oblika vrtače, ki ima prav na vzhodnem kraju najnižji obod in najkrajše polmere. Ker je skanirana po metrski kvadratni mreži, vzorec zato ni statistično pravilno obremenjen. Vsekakor pa je pojav kvalitativno do- volj opazen in skupaj s prejšnjimi ugotovitvami podpira misel, da vrtače ne širi spodkopavanje, temveč vzporeden umik pobočij. 68 F. Šušteršič, Drobno kraško površje ob severovzhodnem obrobju Planinskega polja 19 Smernim razlikam lahko izračunamo kosinuse in za vsako točko dobimo stopnjo korelacije dejanske oblikovanosti z idealno (sl. 2/d). Polrezi, ki jih obi- čajno uporabljamo za prikazovanje oblikovanosti pobočij vrtač, imajo centrič­ no, idealno smer. če padnica pobočja od nje preveč ne odstopa, je slika, ki jo daje polrez, spačena. Dokler nimamo dovolj terenskih podatkov, si prag spa- čenja lahko izbiramo poljubno - za nadaljnjo razpravo sem si ga izbral pri 10 °/o odstopanju. Za sprejemljive bomo torej imeli polreze, vzdolž katerih ko- relacija ne pade pod 0,9. Slika 4/a, ki ni drugega kot poenostavljena slika 2/d, kaže, da imamo v naši vrtači le dve območji, na severu in jugu, kjer polrezi niso preveč spačeni. Nekaj jih prikazuje slika 4 ob straneh. Polrezi so podani v neprevišanih razmerjih, črtkana krivulja pa kaže iznos vpada vzdolž polrezov. 350° , ,, ...... ---....... , .. , 20° , ,/// _,,.-'---'l.----+_____Jl---l---l4m ""---"':::J__j__l--,,l,..---'---l--1---'--1310° v em .,,.,------... ____ _ ---,---=----=1.i-c--~--,,-'F----c-+-~u 300 /' /C"-.\c--------,--11 -- --- -- 2so0 Sl. 4. Vrtača LV 73. a) Območja sprejemljivih in spačenih polrezov. b) Primerjava dejanskih oblik polrezov z etalonskimi. Zvezdice: gornja: pravilni stože:, leva: vrtenina polovice si- nusoide, desna: vrtenina četrtine si- nusoide. 69 I / 4m I 185°,__' """-----'-+---'---l-----'1--+-----lJ O 10m IZRK ŠF87 Fig. 4. Doline LV 73. a) Proper and biased semipro- files regions. b) Correlation of the actual semiprofiles to standards. Asterisks: upper: regular cone, left: half sinusoide rotation body, right: quarter sinusoide ro- tational body. 20 Acta carsologica XVI, (1987) Da bi laže določili podobnost oz. različnost polrezov, si lahko pomagamo s prijemi numerične taksonomije (P. H. A. Sne a t h, R. R. S o k a 1, 1973). Ugotovil sem, da je pri komaj katerem izmerjenem polrezu na četrtem (in na- daljnjih) Fourierjevem koeficientu zbrane več kot 5 °/o skupne variance, pri večini pa celo manj kot 1 °/o. Ne da bi z opustitvijo četrtega izgubili kaj dosti informacije, si lahko predstavljamo prve tri koeficiente kot komponente vek- w w Sl. 5. Vrtača LV 70. a) Tloris. b) Smeri najvecJega strmca pobočij. c) Iznosi največjega strmca pobočij. d) Korelacija z idealno obliko. 70 Fig. 5. Doline LV 70. a) Ground plan. b) Direction of the greatest slope. c) Values of the greatest slope. d) Correlations with the ideal shape. F. Šušteršič, Drobno kraško površje ob severovzhodnem obrobju Planinskega polja 21 torjev v trorazsežnem prostoru. Koti med posameznimi vektorji so tedaj mera podobnosti med pari polrezov, kosinusi teh kotov pa cenilke medsebojne kore- lacije. Isti odnosi veljajo, če kako znano geometrijsko obliko izberemo za etalon in jo prikažemo na enak način. Kot etalonske oblike sem izbral poševno daljico (če jo zavrtimo, dobimo lijakasto vrtačo), polovico sinusoide (dobimo skledasto vrtačo) in četrtino si- nusoide (dobimo lijakasto vrtačo). Vektorje njihovih Fourierjevih koeficientov normiramo in izračunamo rezultanto. Pravokotno nanjo postavimo ravnino (U, V), ko jo smernice etalonskih vektorjev predirajo v treh točkah (sl. 4/b, zvezdice). Isto ravnino predirajo tudi smernice vektorjev, ki predstavljajo pol- reze naše vrtače. Razdalje teh prebodišč od etalonskih točk so približna mera podobnosti resničnih polrezov z etalonskimi. Če torej za neko vrtačo izračunamo Fourierjeve koeficiente polrezov, raz- maknjenih za stalen majhen kot, se nam prebodišča z ravnino UV nizajo v skle- njeno krivuljo (sl. 4/b). Ker večina izračunanih polrezov zaradi spačenosti ne ustreza, upoštevamo le tiste izseke krivulje, ki so preslikava nespačenih pol- rezov (ista slika, debela črta). Izračunana krivulja se mota vsenaokrog po rav- nini U, V, vendar so nespačeni polrezi manj podobni etalonskim, kot so si ti med seboj. Po drugi strani pa so si polrezi dveh nasprotnih koncev precej po- dobni, vendar dokaj drugačni od šablon, ki jih običajno uporabljamo. Na enak način kot prejšnjo, preglejmo še vrtačo LV 70 (sl. 5). Ta je zaradi bolj zapletene oblikovanosti ustreznejši predstavnik večine izmerjenih vrtač, vendar pa še vedno toliko pregledna, da ni težko razločiti posameznih grad- nikov. Že na prvi pogled je jasno, da ima več žarišč odnašanja. Po plastnicah lahko sodimo, da leži drugo, vendar šibkejše, zahodno od najgloblje točke. Slika 5/b pa kaže, da ima vrtača nekaj metrov jugovzhodno od glavnega žarišča še tretje. Šiv, ki krožno poteka skozi prvo in tretje žarišče, je posledica oblikovanosti ilovnatega zasipa. Pač pa je zanimivejši tisti na zahodnem robu vrtače, ki sledi znani strukturni smeri. Smeri padnic pobočij spet kažejo značilne odklone v zunanjem pasu, na kar opozarjajo tudi korelacije (sl. 5/č). V tej zvezi je zanimivo vprašanje, kak- šen je vpliv posameznih žarišč reliefne energije na oblikovanost vrtače, kjer imamo v mislih predvsem prvo in tretje. Enako kot za prvo, izračunamo korelacije tudi za tretje žarišče. Iz obeh slik sestavimo novo, tako da upoštevamo tisto, kjer so vrednosti večje. Rezultat (sl. 6) na prvi pogled preseneti, saj je razpored »vplivov« posameznih žarišč precej drugačen, kot bi si mislili. To pa pomeni, da trenutno najgloblja točka vrtače ni merodajna za oblikovanje po- bočij in je bolj slab približek resničnemu žarišču odnašanja. Tudi pri tej vrtači je večji del polrezov spačen (sl. 7). Tisti, ki takšni niso, sestavljajo dve skupini. Prva obsega polreze s severa in vzhoda vrtače in ti se dosti ne razlikujejo od onih, ki jih poznamo že s prve vrtače. Popolnoma drugačni pa so tisti, ki na zahodni strani prerežejo stransko žarišče. V ravnini U, V zavzemajo diametralno nasproten položaj kot ostali. Njihova geometrija 71 ,.. 22 Sl. 6. Vplivna območja glavnih ža- rišč vrtače LV 70. l. žarišče l. 2. žarišče 3. Acta carsologica XVI, (1987) 7,51ft F. Š. IZRK 1987 Fig. 6. Influence areas of the doline LV 70 main foci. l. Focus l. 2. Focus 3. razločno kaže, da je med obema žariščema čvrst prag, ki preprečuje, da bi se srednji, nasuti del vrtače poenotil v eno samo območje. Tistim polrezom, ki so v obeh vrtačah podobni, naklon od središča navzven najprej enakomerno narašča in doseže maksimum še sorazmerno blizu središča. Praviloma se nato zmanjša in zavzame vrednosti okrog 20°-30°. Proti obodu se nato še enkrat zmanjša in zopet umiri pri vrednostih tretjine do polovice maksima. Pri polrezih v severnem območju vrtače LV 73 »srednji« konstantni del manjka in »zunanji« sledi neposredno maksimu. Če te ugotovitve povežemo s p:-ejšnjimi o smernih odklonih, pridemo do verjetne misli, da je takšna oblikovanost posledica različne odpornosti matične kamnine na pobočne procese. Zgornjih nekaj metrov je kamnina bolj razkro- jena in zato manj odporna. Stabilncstni kot je manjši kot v nižjih predelih in umikanj pobočij hitrejše. Neenakomernost pri krojenju napravi maso močno anozotropno in oblikovanost pobočij se bolj ravna po razlikah v odpornosti kamnine kot po položaju žarišča reliefne energije. V globljih predelih je kamni- na obratno bolje ohranjena, stabilnostni koti so večji, večja pa je tudi izotrop- nost, tako da se pobočja ravnajo po položaju žarišča. To pa tudi pomeni, da je umikanje pobočij v tem predelu počasnejše od rahljanja zgornjega območja - ali pa procesa sploh nista sinhrona. Marsikaj kaže, da je umikanje pobočij danes zanemarljivo. Vsekakor pa bo potrebno to misel še preveriti z nadaljnjimi raz- iskavami oz. računalniškimi simulacijami (F. Ah ne rt, 1987). 72 F. Šušteršič, Drobno kraško površje ob severovzhodnem obrobju Planinskega polja 23 Sl. 7. Vrtača LV 70. a) Območja sprejemljivih in spačenih polrezov. b) Primerjava dejanskih oblik polrezov z etalonskimi. Zvezdice: gornja: pravilni stožec, leva: vrtenina polovice sinu- soide, desna: vrtenina četrtine sinu- soide. IZRK ŠFS7 Fig. 7. Doline LV 70. a) Proper and biased semi- profiles regions. b) Correlations of the actual semiprofiles to standards. Asterisks: upper: regular cone, left: half sinusoide rotational body, right: quarter sinusoide roia- tional body. Kolikor je zaključevanje na osnovi dveh vrtač sploh smiselno, lahko zapi- šemo, da je oblikovanost tistih njihovih pobočij, ki niso tako ali drugače mo- tena, presenetljivo podobna. To daje upati, da je osnovnih oblik le malo - vsi odkloni pa bi bili tedaj zapis nekih krajevnih pogojev, ki jih bo tako dosti laže identificirati. SKLEPNE MISLI Geomorfološka preiskava je pokazala predvsem smiselnost doslednega obravnavanja ploskev in ne izbranih pojavov. Izkazalo se je, da imamo na so- razmerno majhnem ozemlju, kar omejuje posploševanje, več značilnih naborov ploskev, ki jih lahko imamo za reliefne enote višjega reda kot EME. Obravna- vano površje ne kaže niti značilnih reliktnih oblik, kar bi nakazovalo tak ali drugačen ciklični razvoj, niti oblikovanosti, ki bi govorila za zniževanje v urav- novešenih razmerah (steady state), temveč se zdi, da je osnovna konfiguracija 73 24 Acta carsologica XVI, (1987) (neo)tektonska, Glavna preoblikovalna agensa sta pobočni procesi, kamor šteje tudi vzporedni umik pobočij, in kemično razkrajanje (korozija), Da bi te ugoto- vitve dokončno preverili in dali procesom prave dimenzije, je potrebno podrobno proučevanje recentne superstrukturne tektonike. Posebnega pomena je tu kon- strukcija teoretičnih modelov preoblikovanja reliefa ob sočasnem tektonskem premikanju, ki lahko prekosi stopnjo denudacije. Podobno so nerazčiščena vprašanja, povezana z eksodinamiko. Ugotoviti moramo obseg in učinke preteklih in sedanjih pobočnih procesov ter ugotoviti forme, ki izhajajo iz njih. Po drugi strani moramo podrobno razčleniti inačice kemičnega preperevanja tako v odnosu do petrografske sestave matične kamni- ne, kot glede na to, ali poteka na površju gole skale, pod gruščem ali pod ilo- vico. Statistično proučevanje razmestitve vrtač je pokazalo predvsem to, da se po tej plati vrtače ne razlikujejo od mnogih drugih geoloških populacij. Z drugo besedo, vzrokov za njihovo razpostavo ni iskati med eksogenimi, temveč endo- genimi faktorji. Isto velja tudi za korozijska brezna, oboje pa kaže na tesno povezavo vrtač in brezen. Smiselno je torej nadaljnje proučevanje tistih teore- tičnih modelov, ki vidijo genetsko povezavo med brezni in vrtačami (W. M a u c - C i, 1952). Oblikovanost samih vrtač je v tem prispevku šele komaj načeta. Pokazalo se je, da sta tako kot pri večjih oblikah, tudi tu najpomembnejša oblikovalna procesa ploskovna denudacija, ki jo spremlja vzporeden umik pobočij, in koro- zijsko kraško razčlenjevanje. Motnje v idealni obliki vrtače, ki se kažejo kot odkloni od usredenosti, očitno odražajo neenakomernosti v matični kamnini. Kaže, da odpirajo pot k razumevanju, katere od številnih geoloških nezveznosti, ki jih zaznamo v območju vsake vrtače, so genetsko pomembne, katere pa ne. Ko bi se izkazalo, da seže njihov vpliv globlje v podzemlje, so morda ključ za razumevanje speleogenetskega dogajanja v nedostopnem podzemlju. Nadaljnje raziskave so v teku in verjetno je, da bomo mogli vsaj na ne- katera vprašanja jasneje odgovoriti že v doglednem času. LITERATURA Ah ne rt, F., 1987: Approaches to dynamic equilibrium in theoretical simulation of slope development. Earth surface processes and landforms, 12, 3-15. C vij i c, J., 1893: Das Karstphanomen. Geographische Abhandlungen herausgegeben von A. Penck, 5, 217-330. C vij i c, J., 1895: Karst, geografska monografija, 1-135, Beograd. Car, J., 1982: Geološka zgradba požiralnega obrobja Planinskega polja. Acta carso- logica, 10, 75-105. čar, J., 1986: Geološke osnove oblikovanja kraškega površja. Acta carsologica 14/15, 31-38. Davi s, J. C., 1973: Statistics and data analysis in geology. Wiley & Sons, 1-550, New York. De n ni s, J. G., 1972: Structural geology. The Ronald press company, 1-532, New York. 74 1 ,i, --- F. Sušteršič, Drobno kraško površje ob severovzhodnem obrobju Planinskega polja F a i r b r i d g e, R. W., 1968: The encyclopedia of geomorphology. Dowden, Hutchin- son & Ross, Inc., 1-1259, Stroudsburg, Penn. F o rti, F., 1973, Proposta tli una scala tli carsificabilita epigea nelle carbonatiti calcaree del Carso triestino. Atti del Museo Civico tli Storia naturale tli Trieste. 28/1, 67-100. . Gam s, I., 1963: Logarček. Acta carsologica, 3, 7-84. Gam s, I., 1973: Die zweiphasige quartarzeitlische Fliichenbildung in den Polj en und Blindtalern des Nordwestlisches Dinarisches Karstes. Geographische Zeit- schrift, Beihefte, 143-149. G o s p o d a r i č , R., 1982: Morfološki in geološki položaj kraških votlin v ponornem obrobju Planinskega polja. Acta carsologica, 10, 157-171. Habič, P., 1968: Kraški svet med Idrijco in Vipavo. SAZU, Dela 21, Inštitut za geografijo 11, 1-243, Ljubljana. Habič, P., 1972: Osnovna speleološka karta Slovenije, list Vrhnika 2-b, 1 : 25 000. 1-160, elaborat s prilogami v arhivu IZRK ZRC SAZU, Postojna. Habič, P., 1973: Osnovna speleološka karta Slovenije, list Vrhnika 2-d, 1 : 25 000. 1-156, elaborat s prilogami v arhivu IZRK ZRC SAZU, Postojna. Habič, P., 1978: Razporeditev kraških globeli v Dinarskem krasu. Geografski vest- nik, 50, 17-29. Habič, P., 1982/a: Pregledna speleološka karta Slovenije. Acta carsologica, 10, 5-22. Habič, P., 1982/b: Kraški relief iQ tektonika. Acta carsologica, 10, 23-44. Habič, P., 1986: Površinska razčlenjenost Dinarskega krasa. Acta carsologica 14/15, 39-58. Kunaver, J., 1982: Geomorfološki razvoj Kaninskega pogorja s posebnim ozi- rom na glaciokraške pojave. Geografski zbornik, 22/4, 197-346. 1\/I a u c c i, W., 1952: L'ipotesi dell'Erosione inversa, come contributo allo studio della speleogenesi. Bollettino della Societa Adriatica tli Scienze Naturali, Trieste, 46, 1-60. M c Con ne 11, H., Horn, J. 1\/I., 1972: Probabilities of surface karst. V: Chorley, R. J. (ur.): Spatial analysis in geomorphology. Harper & Row, 111-133, London. Me 1 i k, A., 1963: Slovenija, geografski opis, splošni del. Slovenska matica, 1-617, Ljubljana. P eri š i c, M., 1983: Primjena geostatistika. Rudarski institut, Beograd, 1-538, Beograd. R a y ne r, J. N., 1971: An introduction to spectral analysis. Pion, 1-174, London. Rog 1 i c, J., 1957: Zaravni na vapnencima. Geografski glasnik, 19, 103-134. S c h e i de g g er, A. E., 1983: Instability principle in geomorphic equilibrium. Zeit- schrift fiir Geomorphologie, Neue Folge, 27/1, 1-19. S c h e i d e g g e r , A. E., 1986: The catena principle in geomorphology. Zeitschrift fiir Geomorphologie, Neue Folge, 30/3, 257-273. Sne a t h, P. H. A., S o k a 1, R. R., 1973: Numerical taxonomy. W. H. Freeman and company, 1-573, San Francisco. S par k s, B. \V., 1977: Geomorphology. Longman, 1-530, London, New York. Radinj a, D., 1972: Zakrasevanje v Sloveniji v luči celotnega morfogenetskega razvoja. Geografski zbornik, 13, 197-242. šušte r š i č, F., 1978: Prispevek k poznavanju pritočnega dela Planinskega polja in Postojnskih vrat. Geografski vestnik, 50, 51-63. šušte r š i č, F., 1980: Kvantitativno proučevanje elementov fizične speleologije v prostoru Planinskega polja, 2. 1-21, elaborat s prilogami v arhivu IZRK ZRC SAZU, Postojna. šušte r š i č, F., 1982: Nekaj misli o oblikovanosti kraškega površja. Geografski vestnik, 54, 19-28. šušte r š i č, F., 1985: Metoda morfometrije in računalniške obdelave vrtač. Acta ~arsologica, 13, 79-97. šušte r š i č, F., 1986: Model čistega krasa in nasledki v interpretaciji kraškega površja. Acta carsologica 14/15, 59-70. 75 26 Acta carso!ogic, XVI. (1987) Suš ter š i č, F., P u c, M., 1970: Kraško podzemlje ob severovzhodnem kotu Pla- ninskega polja. Acta carsologica, 5, 205-270. šušte r š i č, F., Jak o p in, P., 1979: Kvantitativno proučevanje elementov fi- zične speleologije v prostoru Planinskega polja. 1-41, elaborat v arhivu IZRK ZRC SAZU, Postojna. T i m o f e e v, D. A., 1984: Elementarnie morfologičeskie edinici kak objekt geo- morfologičeskogo analiza. Geomorfologija, 1984/1, 19-29. Trud g i 11, S., 1985: Limestone geomorphology. Longman, 1-196, London and New York. Vincent, P. J., 1987: Spatial dispersion of polygonal karst sinks. Zeitschrift fi.ir Geomorphologie, Neue Folge, 31/1, 65-72. W i 11 i a ms, P. W., 1972: The analysis of spatial characteristics of karst terrains. V: Chorley, R. J. (ur.), Spatial analysis in geomorphology. Harper & Row, 133-163, London. THE SMALL SCALE SURF ACE KARST AND SOLUTION DOLINES AT THE NORTHEASTER BORDER OF PLANINSKO POLJE Summary Since the C v i j i c ' s monograpby Das Karstphanomen (1893) the opmwn that the karst relief is in a way relic fluvial, deformed by karst shaping bas dominated. The last decades research all over the world has shaken a lot the confidence to these ideas. Thus, an experimental polygon was erected near the northeastern border of the Planinsko polje, where geological, speleological and geomorphological investigations are in course. The latter investigations encompass both the general relief shaping as well as the small phenomena, solution dolines especially. This paper is an essay to present the first results of the geomorphological research, providing a prelimi- nary information rather than a survey of the fina! conclusions. The present paper encompasses the general relief morphology, and the spatial distribution of dolines, and the proper dolines shaping. The discussion possible is added to every chapter, whilst the guidelines to further research are collected in the final chapter. The research area was planned in such a way that it encompasses the surface above the most important outflow caves of the Planinsko polje (Logarček and Naj- dena jama), and covers the contad between lythologically quite different lower and upper Cretaceous limestones. The area is one of the most speleologically studied in Slovenia (I. Gam s, 1963, F. šušte r š i č, M. P u c, 1970, R. Go spod ari č, 1982) and it offers ample possibilities to compare geological, geomorphological and speleological findings. At first a detailed geological map on the scale 1 : 5000 (J. čar, 1982) was done and some morphometrical analyses performed. The last showed in severa! ways that fluvial elements in the present relief may not be expected. So, the following geomorphological mapping was designed in a flexible way, the legend being not fixed in forward. It was oriented to geometry and factography, avoiding the ge- nesis. Special concern was given to the dolines. In 150 m wide stripe, directed paral- lelly to the dip was destinated for detailed studies of dolines and 20 of them were measured in a special way (F. š u š t er š i č , 1985). A computer program pack was developed to process the field data. Filtered doline shape, its volume, the direction 76 F. Sušteršič, Drobno kraško površje ob severovzhodnem obrobju Planinskega polja 27 and the amount of the doline surface slope can be compuled. In such a way one can distinguish which semiprofiles are not biased and numerical taxonomy operations can be executed upon them. The field works started in 1980, being concluded in 1983 in general lines. The theoretical work, including development of computer software lasted up to the end of 1986. G EOMORPHOLOG ICAL PRESENTA TION The studied territory lies at the northeastern border of the Planinsko polje (Fig. 1/a). The proper area is not covered by a line pattern on the map. A general geological sketch is added on the right side (Fig. 1/b). Just physiographically one may divide it in three units. The northern and eastern border are marked by eleva- tions named Lekanov vrh, Vogence, Lešnikov vrh, Vrh petelina, and Lanski vrh. The southwestern unit is the immediaie polje margin. Areally the largest ground between is a rough, ondulated surface, pitted with numerous solution and collapse dolines. The present rocks are carbonates, on the eastern part being lower cretaceous, bituminous, partly dolomitic limestones, while the western part is built of upper creataceous, micritic, very pure limestones, generally sedimented in thick strata with gentle dip towards west. The whole area is intensively fracturated, but only on the very west rim an important regional fault touches it. Being situated in a very frequented karst region the area has been mentioned by many karst geomorphologists, though no one has payed a special interest to it. Up to the middle seventies the morphology was interpreted as a number of fluvial levels (terraces), destroyed by karstification. Our work found many illogicalities in those views and so we took up the investigation in a very elementary way, con- sciously avoiding any starting hypothesis. So we made use of D. A. Ti m o f e e v ' s principle of »elementary morphological unit« (EMU) (1984). He defined it as the smallest single part of the surface, characterized by uniform slope, detailed morpho- logy, aspect, and limited by breaks of slope. The present geomorphological map (Annex 1) is an attempt to perform these ideas in practice. All the terminology is omitted and the EMUs are marked by combinations of letters only, in order to avoid any confusion with terms used already, and their present meaning. Some EMUs could be areally infinite (A) by their own logic, while other could be such in one direction only (L). A. 1 EMUs of the kind are areally the most important. Their slope trend is 5°-10° and the fall direction points generally towards the polje (SW). In this di- rection their profile is nearly straight. Perpendicularly to this direction they ondulate, the wave length being more than 100 m and the amplitude about 10 m. The EMU s A. 1 are pitted with solution dolines and generally covered with grikes. The unifor- mity of slopes indicates past slope processes which are seemingly dead now. A. 2 At the first sight surch EMUs ressemble a lot the previous ones, but they are inclined 10°-20°. Apparently, the slope processes are still active. So dolines are an exception only and grikes are scarce. One might say that EMUs A. 2 are conti- nuations of the EMUs A. 1 only, but as a rule a destinctive break is between them. A. 3 EMUs of this kind are flat in general, but rough in detail. As in the case of EMUs A. 1 dolines are frequent, but the coalescent ones are exceptional. Grikes are as frequent as with the A. 1 ones. Usually EMUs A. 3 lie at the foot of the A. l. A. 4 At the foot of the EMU s L. 1 the A. 3 or A. 1 ones are typically transformed. The same goes for the bottoms of some irregular shallow terrain depressions. The dolines are either coalescing as a rule or apparently ranged in lines. The inter- 77 28 Acta carsologica XVI, (1987) mediate areas are much smaller than in former case. The bedrock is more weathered, the grikes are ruined and seem to be just unearthed from beneath some kind of regolith cover. AL The area in direct contad with the polje border is many times longer than wide, but it seems that it is an effect of the linear polje border only, while their inner logic permits areal infinity. EMUs AL are inclined 15°-30°, even more. There is a great variety of active slopes, depending on local rock properties. There is a certain share of nearly perpendicular walls. Being very straight apparently they are not due to cave roof collapse. The slope processes in the AL EMU are active but there is nearly no colluvial material at the foot. On one hand it is a sign that corrosion of debris is faster than the downslope mowing. On the other hand the foot of AL EMUs is very straight in plan, without traces of either fluvial erosion (undercutting) or lateral corrosion. The most plausible conclusion is that the polje border has been formed relative recently by superstructural tectonics. L. 1 This is the most frequent among the infinite in one dimension ones. They ressemble a lot to the fluvial terrace scarps, but their tops and feet are not horizontal in longitudinal direction. In the transversal one they are not higher than 10 m and they perform all the features of paralelly retreating slopes. The L. 1 EMUs extend in the dinaric direction as a rule. At their top they are in touch with EMUs A. 1, while the A. 4 occure the most frequently at the foot. Doline slopes are cut very scarcely to EMUs L. l. L. 2 They ressemble a lot to the former ones but their directions are arbitrary. The L. 1 ones never have a symmetrical equivalent, while they are very usual with the L. 2. Some kinds of linear depressions are trapped between them, but they are by no means sections of dry valleys, as they lack any fluvial logic. The activity of the EMUs L. 2 is much lower than the activity of doline slopes and so many dolines are cut into them. L. 3 Generally they equal to small cuestas governed by locally thicker limestone strata. Some small fault-formed scarps on the counter-dip side are marked in this way too. L. 4 are sides of the only true bogaz in the area. With the only exception of the !atest all kinds of EMUs occure on all the present types of rock and the changement of lythological properties does not affect their forms. So one may conclude that they depend on structural parametres. Some arrangements of EMUs usually appear together, though their common existence does not imply the catena relations (A. E. S c h e i de g g er, 1986). The most noticeable is the common appearance of EMUs A. 1 and L. l. As a rule in such arrangements the A. 1 are facing southwest and the L. 1 northeast, ancompassing unite masses of rock. There is no exogenic process to bring about such a disposition. At the foot of the L. 1 (considering the paralell slope retreat) vertical superstructural faults were established, along some of them sinking of the A. 1 side and lifting of the L. 1 side was detected. In the case of the cave Logarček the process has cut the cave in two pieces after its formation. An open question remains whether the planes A. 1 are relics of an older uniformly inclined plane or they are transformations of the southwestern parts of the already formed tectonic blocks, shaped after lifting. Another frequent arrangement are some kinds of closed or open terrain depres- sions, built in EMUs A. 1 and A. 3. Their ground planes are irregular and the bottom is several times pitted with dolines. It seems that their existence supports the well known C vi j i c 's hypothesis of the uvalas formation, but it comes out that the depression position is just one possible outcome of the paternal surface ondulations. 78 1 1 1 F. Šušteršič, Drobno kraško površje ob severovzhodnem obrobju Planinskega polja 29 More interesting are longitudinal depressions, bounded by paralell EMUs L. 2. It is very possible that their existence is rooted in rock fracturation, but detailed studies have not been executed. Anyway, the arrangement of EMUs is legitimate to be treated as a hierarchically higher relief element than an EMU. The relief organization of the studied area my thus be regarded as an two- component system. Subrecent or recent superstructural tectonic (neotectonic) has brought about the masses disposition, if the lower size order is about 50 m. Such a groundwork has been being choreographed by paralell slope retreat and medium scale karstification, being not able to cancel out the purely tectonical primary relief organization. So, the physiography may not be interpreted as typical for any of the basic geomorphic systems. DOLINES DISTRIBUTION All the dolines in the studied area were mapped on the scale 1 : 5000. The col- lapse ones were excluded from further processing and no classification among the presumably solution ones was done. The whole territory covers 3,77 km2, 0,25 km2 being affected by collapsing. This share is omitted in the further discussion. The total number of mapped solution dolines is 918, and the overall density is 260,8 do- lines/km2. The density varies with lythology and 212,2 dolines/km2 were established on lower cretaceous limestones, while the density 352,5 dolines/km2 holds for upper cretaceous. The number of doline centres was counted in circles of the average doline influence area. The rough count data were smoothed by a conical filter and a con- tinuous (density) plane was computed (Fig. 1/c). To check the relations towards the corrosion shafts all the known caves of the kind in the area were processed in the same way. The total number of them is 70, the average density being 19,9 shafts/km2 (Fig. 1/d). These data were related to doline data, obtaining correlation r = 0,42577 (0,1 ~/o significance level). Another question bound to the doline density is percentage of surface, affected by dolines. During motorway construction works a great deal of the area was sur- weyed on the scale 1 : 1000. These data were used to compute the average share of the affected area. The average is 64,03 'O/o, ranging from 29,5 'O/o to 85,5 'D/o1 calculated over 10 000 m 2 areas. Some basic statistics concerning distribution of dolines were performed. The quadrat statistic showed that the null hypothesis of random distribution may be re- ceived at 5 -O/o significance level, but it must be rejected at 1 O/o level. The nearest neighbour analysis yielded: R = 1,22578 (for total), R = 1,24381 (for lower cretaceous), and R = 1,21667 (for upper cretaceous) at the 0,1 'O/o significance level. The Don ne 11 y' s correction is not considered (discussion in Slovene text). The immediate neighbours were determined by constructing symmetrals among nearby dolines. The average number of neighbours is 5,84. Nevertheless, it does not imply that the arrangement is hexagonal, as any quadrangular pattern being not rectangular too, produces the same effect. A side or two are short compared to the others then, and just this effect is very common in our case. The H. M c Con ne 11 and J. M. Horn' s (1972) method was used too. The negative binomial distribution fits the best the square count data. It means, that the uneven distribution of dolines on lower and upper cretaceous limestones did not affect the statistics, probbably due to proper proportions of the both populations. lf one may explain the negative binomial distribution in such circumstances at all, it seems that the best interpretation is that the basic distribution is the Poisson one, but its parameter is Gamma distributed. Such cases are very ofen in ore minerali- 79 30 Acta carsologlc'.l. XVI. (1981) zation spatial distributions and it means that the doline distribution follows a very general geological structure, i. e. tiny fracturation. The previous statistical findings can be summarized in a few general conclusions. Dolines appear more frequently on the thickly stratified, pure micritic upper creta- ceous limestones, rather than on partly dolomitized lower cretaceous limestones, being somewhere thinly stratified or even laminated. On the other hand lythology does not control the pattern of spatial distribution, which appears to be governed by structural factors. DOLINES SHAPING The dolines considered in this chapter are generally named solution dolines, but this expression just implies such a genesis, which remains in several ways still enigmatic. The usual doline morphometry knacks proved not to be very effective (F. šušte r š i č, 1985), another, more general access has been designed (o. c.). Twenty dolines in the experimental polygon were measured in this way bringing about a number of interesting data. Anyway, in this paper only two of them are presented, in order to show the method, rather then to start a discussion about their formation. Doline LV 75 is an example of a simple doline. In its ground plane (Fig. 2/a) three concentrical zones can be perceived. In the outermost the slopes are not very centrically oriented, but they apparently try to follow some structural lines. The effect becomes more evident on the Fig. 2/b where the isoplethes connect the points of equal slope direction. Fig. 2/c shows that the inclination of the slope is relatively gentle in this area. The middle area is characterized by centrical slope orientation and extremes in the gradient. The absolute gradient maximum is in the southwester quadrant, probably due to the combined dip angle and insolation (in fact shaddow) effect. The central zone is rough in small scale, but as it is just the top of the sediment fill it is of no further interest. On the eastern slope of the doline sharp changements of the slope direction were detected. Those lines of discontinuity (in the mathematical sense) were named sutures. Sutures are found in all the measured dolines and they apparently follow local structural directions. Further study of the proper sutures meaning is in course, alluding them to be connected with the master voids. The direction of the maximum slope decline more or less from the ideal, cen- trical direction. On the Fig. 3 the amounts of deviation (ordinate) are plotted against the actual direction (abscissa). The figurative points are clustered near two very distinct directions, i. e. 20° and 170°, the deviations being maximal there too. It means that those directions are very dominant, extending their influence quite far around. This effect is common to all measured dolines (excluding the most complicated ones) and is well related to dinaric structural directions. (The internal pattern of the clusters is induced by scanning and has nothing to do with the doline shape). On the other hand a small, isolated cluster is in the western direction. This being the dip direction, it is easy to explain it by the slope instability, induced in such a way. The mentioned deviations may be transformed to their cosines and the corre- lation of any point in the doline, with the ideal shape is obtained. Having no proper experience, the value 0,9000 was arbitrarely decided to be the treshold between proper and biased doline shape. So, the semiprofiles, computed over proper slope regions only are informationally valuable. The correlation plot of the doline is shown on the Fig. 2/d. A simplified version of it is Fig. 2/a, where one may see that only 80 F. Šušteršič, Drobno kraško površje ob severovzhodnem obrobju Planinskega polja 31 a small part of the doline is regular enough to obtain proper semiprofiles. Some of them are drawn on both sides of the same figure. It was found that the first three harmonics of any semiprofile contain more than 95 'O/o of the total semiprofile variance and in most cases 99 °/o too. Thus, the fourth harmonic may be omitted without important lose of information. The first three may be interpreted as components of vectors in threedimensional space and the cosines of the mutual angles are measures of correlation (similarity). Any geometrical shape satisfactorily represented by the first three harmonics can be treated in the same way. So, the three most usual doline model shapes (cone, semisinusoidal and quarter- sinusoidal rotational bodies) were expressed in the same way. The harmonics vectors were normalized and a plane, perpendicular to the resultant defined (U, V). Any semiprofile representant vector transfixes the U, V plane in a point. The distances among these points are approximative measures of the similarity. Any semiprofile in the doline can be computed and their representative points in the U, V plane form a closed curve (Fig. 4/b). Asterisks represent the three stan- dard shapes and the heavy line the proper semoprofiles. Though they lie in two different parts of the doline they are quite similar, while all the rest are situated in various places of the U, V plane. The proper semiprofiles differ from the standard ones a bit and it is a sign that up-to-date formalization of the dolines shaping has not been very effective. The proper semiprofiles express again the three well known concentrical stripes, permitting some more insight into the very geometrical relations. The doline LV 70 is much more complicated, bui more representative too. Its ground plane and additional maps (Fig. 5) express several foci of mass removal. Anyway, Fig. 6 shows that the influence areas of foci nr. 1 and 3 are not logically situated. This may be an effect of quite arbitrary organization of the central, loamy part of the doline, or just an effect of the computative algorhytm. Anyway, the focus nr. 2 is not doubtful and a bedrock barrier separates it from the others. The same taxonomical procedures as before were performed. It is not surprise that the semiprofiles, running over two foci differ a lot from others, but it is a little unexpected, that the rest of them are practically the same as in the former doline. It gives a hope that the proper semiprofile basic shapes are few only, that will facilitate a lot the further studies. Other properties of the doline are visible on the Fig. 5 and no further comment is needed. SOME GUDELINES FOR THE FUTURE The geomorphological investigation showed that the general relief shaping can not be interpreted as relic fluvial and that it may be better explained by recent or subrecent superstructural movements. In some places it has been proved, but the overall extent and the tirne dynamics must still be determined. The only important exogenic processes appear to be the slope processes (including paralell reireat) and chemical weathering (corrosion combined with different kinds of debris and terra rossa). So far the dimensional and temporal relations between them are not known yet. There is no reason to believe that the exogenic activity overwhelms the endo- genic, but all these relations are not scaled yet. Another important additional investi- gation should be construction of proper computer models to check the ideas exposed. Statistical study of the doline spatial distribution showed that from this point of view they do not differ from many geological spatial distributions. It seems that their spatial distribution pattern is related to tiny fracturation of bedrock. On the 6 Acta carsologica 81 32 Acta carsologica XVI, (1987) other hand the absolute doline density values a~e controlled by lythology. Tr.ere is no need to ind.uce any proper exogEnic process to explain those facts. The dolines morphology shows similar relations as the general surface one. The important shaping processes are paralell slope retreat and chemical weathering, the former being related to the very position of the mass removal focus (or foci) and the bedrock discontinuities, while the latter is very probbably controlled by the master fractures and lythology too. Some linear elements - sutures - were detected in the very doline surfaces, which can be easily related to the well known structural directions. If they prove to be related to the master voids and thus extrapolations might be possible to the underground, they could be a powerful tool for the unacces- sible karst conduits studies. Further research is in course and it is hoped that at least some of the exposed problems could be clarified. 82