地貌学04 岩溶地貌

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1、地貌学主讲人：林叶彬forrestbin@gmail.com岩溶作用岩溶水地表岩溶形态地下岩溶形态岩溶地貌发育与地貌组合地貌学—岩溶地貌第四章岩溶地貌地貌学—岩溶地貌岩溶亦称喀斯特（Karst），是指地下水和地表水对可溶性岩石进行溶蚀与沉淀、侵蚀与堆积，以及重力崩塌、坍塌、堆积等作用形成的地貌。地貌学—岩溶地貌一、岩溶作用岩溶作用是指地表水和地下水对可溶性岩石（碳酸盐岩类、硫酸盐岩、卤盐岩）所进行的以化学溶解作用为主，机械侵蚀作用为辅的溶蚀作用、侵蚀—溶蚀作用以及与之相伴生的堆积作用的总称。该过程是可逆的。当大气中的CO2向水中浸入时，一部分与水结合为碳酸溶解固体CaCO3。当水

2、中气态的CO2减少时，该反应式往左进行，CaCO3重新沉淀。地貌学—岩溶地貌（一）岩溶作用的基本条件1.岩石的可溶性主要取决于岩石成分和结构：岩石的溶解度随石灰岩质含量的增加而增加，随铝质、铁质、硅质含量增加而降低。一般情况下，颗粒径小，溶解度就大。易溶的卤盐岩:岩盐(NaCl)，钾岩(KCl)，镁岩(MgCl2)中等溶解的硫酸盐岩:石膏(CaSO42H2O),芒硝(Na2SO410H2O)难溶的碳酸盐类:石灰岩(CaCO3)，白云岩(CaMg(CO3)2)地貌学—岩溶地貌2.岩石的透水性岩石透水性影响着水向地下的渗流，并关系到地下喀斯特作用的进行。岩石孔隙度和裂隙度对岩石透

3、水性影响最大，而裂隙度大小与岩石的构造、纯度和厚度等有关。3.水的溶蚀力水的溶蚀力随深度增加而降低。一是深度增加，升华作用减少直至完全消失；二是水和岩石相互作用而逐渐失去具有溶蚀性的碳酸。温度越高，CaCO3在水中的溶解度越小；当温度相同时，CO2浓度越高，CaCO3在水中的溶解度越大。地貌学—岩溶地貌4.水的流动性滞流的水，由于不能及时补给CO2，其溶解力是有限的，很容易被CaCO3所饱和。流动的水，由于水温、水量及气压条件的不断改变，可保持水的溶解性能，特别是不同CO2浓度地下水混合，会大大提高水的溶解力。地区年降水量（mm）气候带溶蚀量（mm/ka）河北西北部400~600

4、暖温带半干旱区20~30广西中部1500~2000亚热带湿润地区120~300热带＞温带＞寒带；湿润地区＞半湿润地区＞半干旱地区＞干旱地区我国南方湿润多雨岩溶区的溶蚀量为北方半干旱地区的10倍之多！地貌学—岩溶地貌（二）影响岩溶作用的因素1.气候因素气候因素对岩溶作用的影响主要表现在温度、降水和气压等方面。2.生物因素3.地质因素包括岩石成分、岩石结构和地质构造等三方面。有机质-分解、藻类-分泌溶蚀性酸、动物（蝙蝠和鸟类的粪）。地貌学—岩溶地貌二、岩溶水通常把岩溶化岩体中的地下水总称岩溶水。地下喀斯特水的垂直分带1.垂直渗透带；2.季节变动带；3.水平流动带；4.深部滞流带①②③

5、④地貌学—岩溶地貌1.垂直渗透带（充气带）位于地面以下至丰水期潜水面之上。雨水沿裂隙下渗到潜水面，它的厚度由潜水面(地下水位)高低来决定。若在构造上升区(潜水面、河水面下降)，厚度可达几百-几千米，反之，构造沉降区，厚度小。该带内水的运动以垂直下渗为主，故喀斯特地貌以垂直形态的溶洞为主，多漏斗、落水洞等个体小深度大的地貌。2.季节变动带（过渡带）位于丰水期潜水面与枯水期潜水面之间。它在雨季或融冰化雪时，潜水面上升，地下水作水平运动；在旱季作垂直运动。故该带内喀斯特地貌既有水平溶洞，又有垂直溶洞发育。地貌学—岩溶地貌3.水平流动带（饱水带）位于枯水期潜水面以下，直到谷底补给河流岩溶

6、水的深处为止。经常处于饱水状态，地下水流向近于水平方向，向河谷排泄。此带是喀斯特强烈发育地带，多为水平型喀斯特，如地下河、水平溶洞等。在靠近河谷地段，水平带的下部在河底减压区，地下水由下而上运动，这是一种虹吸管状流动，向着谷底减压区排泄。4.深部滞留带（循环带）位于水平流动带以下，水的流动方向不受河谷限制，而受地质构造的控制，流速相当缓慢甚至停滞，溶蚀作用微弱。该带的地下水位置较深，具有承压性质。地貌学—岩溶地貌上述4个喀斯特水动力带内，由于水的交替强度不同、流动方向不同，所发育的喀斯特形态也不同，形成明显的分带现象。这种垂直分带可以因为气候、地貌和构造的变动而发生变化。垂直分带

7、比较明显的地方一般分布咋在长期稳定、有河流深切的高原地区。地貌学—岩溶地貌三、地表岩溶形态1—峰林2—溶蚀洼地3—喀斯特盆地4—喀斯特平原5—孤峰6—喀斯特漏斗7—喀斯特坍塌8—溶洞9—地下河a—钟乳石b—石笋c—石柱地貌学—岩溶地貌（一）溶沟（karren）与石芽（clint）石芽埋藏石芽半裸露石芽裸露石芽地表水流沿石灰岩坡面上流动，溶蚀和侵蚀出许多凹槽，称为溶沟。溶沟之间的突出部分，称为石芽。石芽除有裸露的外，还有埋藏的。从山坡上部到下部，由全裸露石芽过渡为半裸露石芽至埋藏石