喀斯特地貌,又名岩溶地貌,是地下水与地表水对可溶性岩石溶蚀与沉淀,侵蚀与沉积,以及重力崩塌、坍塌、堆积等作用形成的地貌,为中国五大造型地貌之一。

一、概念与分布


1.概念:喀斯特地貌是地下水与地表水对可溶性岩石(如石灰岩、白云岩等)溶蚀与沉积,以及重力崩塌、坍塌、堆积等作用形成的地貌,又称岩溶地貌。

2.分布:中国喀斯特地貌分布广泛,集中于广西、贵州、云南等地。世界上主要分布在波黑迪纳拉山区、法国中央高原、俄罗斯乌拉尔山区等地。

二、形成条件


1.岩石特性:可溶性岩石是喀斯特地貌形成的物质基础,如碳酸盐岩、硫酸盐岩、卤化盐岩等。从溶解度上看,卤化盐岩>硫酸盐岩>碳酸盐岩,其中石灰岩>白云岩>泥灰岩。

2.水体作用:水的溶蚀能力来源于二氧化碳与水结合形成的碳酸,水中的二氧化碳主要来自大气流动、有机物在水中的腐蚀和矿物风化。流动的水带动河底砂砾对岩石进行机械侵蚀,更有利于岩溶作用的深入。

3.地质构造:岩石具有一定的孔隙和裂隙,是流动水下渗的主要渠道。岩石裂隙越大,岩石的透水性越强,岩溶作用越显著。

三、地貌类型


1.地表喀斯特地貌


(1)常见的地表喀斯特地貌类型:包括溶沟、石芽、峰丛、峰林、孤峰、残丘、喀斯特漏斗、溶蚀洼地等。

(2)常见的地表喀斯特地貌介绍:

①石芽与溶沟:地表水沿碳酸盐岩表面裂隙溶蚀,形成纵横交错的脊状岩体即为石芽,其高度不一,形态多样,有的呈尖脊状、尖刀山状等;而溶沟是雨水顺着岩石坡面流动刻划溶蚀成的沟槽,深度由数厘米到数米不等,多成片分布,底部常填充泥土或碎屑。 


②喀斯特漏斗:又称溶斗,按形态分有碗状、漏斗状和井状溶斗;按成因主要分为崩塌溶斗、溶蚀溶斗等。其底部常有落水洞与地下系统水力联系,并常覆盖溶蚀残余粘土与碎石。 

③溶蚀洼地:是一种范围广、近似圆形的封闭性岩溶洼地,四周多低山和峰林,底部平坦,雨季易涝,旱季易干。一般宽数十米至数百米,长数千米至数十千米,主要是溶蚀漏斗逐渐扩大,相邻溶洞发生塌落合并而成。

④喀斯特盆地:又称为坡立谷,是一种大型喀斯特洼地,面积一般为10-100平方千米以上,边缘略陡并发育有峰林,底部平坦且覆盖残留红土,多分布在相对稳定的区域,是人口和资源集中、人类活动强烈的地下水流域。 

⑤喀斯特平原:由许多峰丛谷地不断扩大相连形成,溶蚀作用与河流的侵蚀作用都很明显,形成具有较厚松散地层覆盖的类似平原地形,并伴有残留少数孤峰。 



⑥峰丛:是同一基座而峰顶分离的碳酸盐岩山峰,顶部为圆锥状或尖锥状,相对高差一般为200-300米,石峰多以锥状为主,峰丛之间岩溶洼地、漏斗、落水洞发育,常形成峰丛洼地或峰丛漏斗的组合形态。 


⑦峰林:为分散碳酸盐岩山峰,通常由峰丛发育形成,因受到构造影响而形态多变,在水平岩层上多呈圆柱形或锥形,在大倾角岩层上多呈单斜式。 

⑧孤峰:是峰林发育晚期残存的孤立山峰,多分布于喀斯特盆地底部或喀斯特平原上。

2.地下喀斯特地貌


常见的地下喀斯特地貌主要包括溶洞、地下河以及溶洞内的各种溶蚀和堆积地貌,具体介绍如下:


(1)溶洞

①形成:是地下水沿可溶性岩体的层面、节理或断层进行溶蚀和侵蚀而成的地下孔道。随着溶隙的扩大和流量流速的增加,除溶蚀外,还产生机械侵蚀,溶隙迅速扩大形成管道式的流水通道。

②形态特征:溶洞大小不一、形态各异,有的高大宽敞,如桂林七星岩,长千余米,高数十米;有的则较为狭窄低矮。溶洞的洞顶、洞壁和洞底常发育有各种奇特的地貌形态。 

(2)地下河


①形成:当地下水流沿着可溶性岩石的较小裂隙和孔道流动时,随着裂隙的不断扩大,地下水除了继续进行溶蚀作用,还发生重力崩塌,使孔道扩大为溶洞,形成管道式的流水,即地下河。

②分布与特征:地下河通常在溶洞系统中流动,其水量大小和水流速度因地区而异。一些地下河的水流湍急,如宜良九乡溶洞的雌雄飞瀑地下河;而另一些则相对平缓。 

(3)溶洞内溶蚀地貌


①边槽:发育在潜水面附近的水平溶洞,两侧边壁有边槽,这里溶蚀、侵蚀作用较强烈,形成向洞侧凹入的槽状地貌,标志着地下河水面变动时的位置。

②弧形面:如果洞顶局部地点受到强烈的紊流作用,由于水压增大,溶蚀、侵蚀力加强,结果这些地方的溶蚀量比周围大,形成向洞顶凹入的弧形面。

(4)溶洞内堆积地貌



①石钟乳:是悬垂于洞顶的碳酸钙堆积,呈倒锥状。洞顶部渗入的地下水中CO₂含量较高,渗至洞内顶部出露时,水滴失去一部分CO₂而处于过饱和状态,碳酸钙在水滴表面结晶成为钙膜,水滴落下时钙膜破裂,残留的碳酸钙与顶板连结成为钙环,钙环不断往下延伸形成石钟乳。 

②石笋:由洞底往上增高的碳酸钙堆积体,形态成锥状、塔状及盘状等,其堆积方向与石钟乳相反,但位置两者对应。 



③石柱:石钟乳和石笋相对增长,直至两者连接而成的柱状体。 

④石幔:含碳酸钙的水溶液在洞壁上漫流时,因CO₂迅速逸散而产生片状和层状的碳酸钙堆积,其表面具有弯曲的流纹,高度可达数十米。



⑤边石堤:在洞底,特别是底部两边的堤状堆积物,又似梯田土埂,排列在洞底缓倾的地面上,由上往下呈阶梯下降,堤内积水成池。

四、影响


1.有利影响:奇峰异洞、河流与泉水等,是得天独厚的旅游资源,如广西桂林山水、云南石林等;喀斯特洞穴内冬暖夏凉,是居住、防空、储藏的较好选择。

2.不利影响:地表坡度大,气候湿润,易产生水土流失,石漠化严重;滑坡、崩塌、干旱是主要自然灾害,且由于岩溶作用,地表水下渗严重,导致地表水缺乏,给农业生产和生活用水带来困难。

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