中国地质大学(北京)《工程地质与勘察》期末考试拓展学习(三)89

《工程地质与勘察》（三）
影响岩溶发育的因素
在讨论影响岩溶发育因素之前，我们先介绍一下岩溶发育的基本条件。

索科洛夫(Д·С·СКоπов)认为岩溶发育的基本条件有四个：①具有可溶性岩石：②岩石是透水的；③水必须具有侵蚀性；④水在岩石中应处于不断运动的状态。

这四个条件实质上反映了可溶性岩石与具侵蚀能力的水这一对矛盾的两个方面。

但是，不能把岩溶简单地理解为以室内实验为基础的溶蚀作用，应理解为岩溶作用及其所形成的地貌和水文地质现象的综合。

这样，必须把形成岩溶的条件与具体的地质环境结合起来。

从这个观点出发，岩溶发育的基本条件应为三个：①具可溶性岩石；②具溶蚀能力的水；③具良好的水的循环交替条件，即具有良好的地下水的补给、径流和排泄条件。

而岩溶发育中最为活跃而积极的是地下水的循环交替条件，它受控于气候、地形地貌、地质结构、地表非可溶岩复盖及植被发育条件等。

本节讨论影响岩溶发育的基本条件及控制岩溶发育速度、规模、形态组合、空间分布规律的主要因素。

一、碳酸盐岩岩性的影响
可溶性岩石是岩溶发育的物质基础，这里仅讨论意义最大的碳酸盐岩的化学成分，矿物成分和结构等方面对岩溶发育的影响。

1. 碳酸盐岩成分与岩溶发育的关系
碳酸盐岩是碳酸盐矿物含量超过50％的沉积岩。

其成分比较复杂，主要由方解石、白云石和酸不溶物(泥质、硅质等)组成。

不同类型的碳酸盐岩，其溶解度相差甚大。

因此，直接影响岩体的溶蚀强度和溶蚀速度。

为了阐明这个问题，在岩溶研究中，可用比溶蚀度和比溶解度这两个指标来表征碳酸盐岩类相对溶蚀的强度和速度。

这两个指标的含义是：
以上指标的应用条件是：①标准试样为方解石或轻微大理岩化的亮晶灰岩；②所有试
的蒸馏水；④在求Kv时，样块件的尺寸相同，或粉碎到相同的粒度；③循环水为高浓度CO
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作用的时间一样。

很显然，比溶蚀度Kv及比溶解度Kev愈大，则岩石的溶蚀强度和溶蚀速度也愈大。

l984年，中国科学院地质研究所张寿越等，通过72块样品的室内溶蚀试验，测得碳酸盐成分与比溶蚀度的关系如图8－2所示。

比溶蚀度Kv由大到小所对应的碳酸盐岩性依次为：灰岩→云灰岩→泥灰岩→方解石→大理岩→泥质灰岩→灰云岩→泥质灰云岩→白云岩→泥质白云岩。

其它学者也有类似的研究成果。

中国地质科学院岩溶地质研究所还作过不同岩性，不同结构、不同环境下碳酸盐岩的野外溶蚀试验。

这些研究成果的共同认识是：①方解石含量愈多的岩石，其Kv值愈高，岩溶发育愈强烈；相反，白云石含量愈多的岩石，其岩溶发育愈弱。

②酸不溶物含量愈大，Kv值愈小，特别是硅质含量愈高时，岩石愈不溶蚀。

③含有易石膏、黄铁矿等的碳酸盐岩，Kv值增大，对岩溶发育有利；含有机质、沥青等杂质的碳酸盐岩，其Kv值降低，不利于岩溶发育。

图8－2 碳酸盐岩类型与Kv值关系(据张寿越等，1984) 图8－3 碳酸盐岩结
构与Kv关系(据张寿越等，1984)
2. 岩石结构与岩溶发育的关系
实践中发现，有些地区的白云岩、白云质灰岩的岩溶比纯灰岩中的岩溶更发育。

此外，有的地区灰岩的成分相近，其他条件也相近，但岩溶发育的层位也有选择性。

说明仅用岩石成分来解释碳酸盐岩的溶蚀性有一定的片面性。

据张寿越等人的室内试验所测定的不同结构碳酸盐岩与比溶蚀度Kv关系如图8－3
所示。

比外，表8－3中为鄂西及川东各种成分及结构-成因类型的碳酸盐岩比溶蚀度的平均值。

表8－3 各种成分、结构-成因类型碳酸盐岩的比溶蚀度平均值。