第四节岩溶地貌
岩溶地貌的概念
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岩溶地貌的概念
岩溶:是指地下水和地表水对可溶性岩石的化学作用和物理作用及其形成的水文现象和地貌现象。
岩溶地貌又称喀斯特(Karst)地貌。
喀斯特地貌,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,以斯洛文尼亚的喀斯特高原命名,中国亦称之为岩溶地貌,为中国五大造型地貌之一。
喀斯特原是亚得里亚海北端东海岸(地中海的一个大海湾)石灰岩高原的地名,那里发育着各种奇特的石灰岩地形。
19世纪末,司威治研究了喀斯特高原的各种石灰岩地形,并把这种地貌叫喀斯特。
以后,喀斯特一词便成为世界各国通用的专门术语。
在我国,以前也称作喀斯特,1966年在广西桂林召开的全国喀斯特学术会议上,将喀斯特改为岩溶。
地貌学04 岩溶地貌
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地 貌 学
貌 岩 溶 地
—
第四章 岩溶地貌
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
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、
地 坍塌、堆积等作用形成的地貌。 貌 学
(一)溶沟(karren)与石芽(clint)
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
地 沟。溶沟之间的突出部分,称为石芽。
貌
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
学 石芽过渡为半裸露石芽至埋藏石芽。
—
貌
岩
埋藏石芽
半裸露石芽
石芽 裸露石芽
溶
地
பைடு நூலகம்
溶沟
石芽有的呈尖脊状、尖刀山状、车轨状、棋盘状、石
难溶的碳酸盐类:石灰岩(CaCO3) ,
白云岩(CaMg(CO3)2)
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
地 进行。岩石孔隙度和裂隙度对岩石透水性影响最大,而裂隙度大小与
貌 岩石的构造、纯度和厚度等有关。
貌 学 3. 水的溶蚀力
—
岩 水的溶蚀力随深度增加而降低。
落水洞是岩溶区地表水流向地下河或地下溶洞的通道,它是由
地垂直方向流水对裂隙不断进行溶蚀并伴随塌陷而成。 貌
学
落水洞大小不等,形状也各不相同。按其垂直断面形态特征,可
貌
分为裂隙状落水洞、竖井状落水洞和漏斗状落水洞等;按其分布方向
—
岩 有垂直的、倾斜的和弯曲的。(深几十至几百米,宽一般小于10 m)
岩溶地貌
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4.6 岩溶地貌岩溶又称喀斯特(karst),是由于地表水和地下水活动所引起的可溶性岩石溶蚀作用,以及由于这种作用所形成的各种地表和地下溶蚀现象的总称。
在可溶性岩石地区,地下水和地表水对可溶岩进行化学溶蚀作用、机械侵蚀作用以及与之伴生的迁移、堆积作用,总称为岩溶作用。
在岩溶作用下所产生的地貌形态,称为岩溶地貌。
4.6.1 岩溶地貌的形态与类型1. 岩溶地貌的形态岩石分布地区,溶蚀作用在地表和地下形成了一系列溶蚀现象,称为岩溶的形态。
岩溶形态可分为地表岩溶形态和地下岩溶形态。
地表岩溶形态有溶沟(槽)、石芽、漏斗、溶蚀洼地、坡立谷、溶蚀平原等。
地下岩溶形态有落水洞(井)、溶洞、暗河、钟乳石等(图4-11 )。
①溶沟(槽)、石芽和石林溶沟、溶槽是微小的地形形态,它是地表水沿地表岩石低洼处或沿节理溶蚀和冲刷,在可溶性岩石表面形成的沟槽称溶沟。
溶沟溶槽将地表刻切成参差状,起伏不平,其宽深可由数十厘米至数米不等。
当沟槽继续发展,以致各沟槽互相沟通,在地表上残留下一些石笋状的岩柱。
这种岩柱称为石芽。
石芽一般高1~2m,多沿节理有规则排列。
如果溶沟继续向下溶蚀,石芽逐渐高大,沟坡近于直立,且发育成群,远观像石芽林,称为石林。
如云南石林。
②溶蚀洼地和坡立谷由溶蚀作用为主形成的一种封闭、半封闭洼地称为溶蚀洼地。
溶蚀洼地多由地面漏斗群不断扩大汇合而成,平面上呈圆形或椭圆形,面积由数十平方米至数万平方米。
溶蚀洼地周围常有溶蚀残丘、峰丛、峰林,底部有漏斗和落水洞。
坡立谷是一种大型封闭洼地,也称溶蚀盆地。
面积由数平方千米至数百平方千米,进一步发展则成溶蚀平原。
坡立谷谷底平坦,常有较厚的第四纪沉积物,谷周为陡峻斜坡,谷内有岩溶泉水形成的地表流水至落水洞又降至地下,故谷内常有沼泽、湿地或小型湖泊。
底部经常有残积洪积层或河流冲积层覆盖。
③漏斗及落水洞漏斗是由地表水顺着可溶性岩石的竖直裂隙下渗,最先产生溶隙,待顶部岩石溶蚀破碎及竖直溶隙扩大,岩层顶部塌落形成近乎圆形坑。
介绍岩溶地貌
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介绍岩溶地貌岩溶地貌是一种由溶蚀作用形成的地形景观,广泛分布于我国的喀斯特地区。
它的特点是地表上几乎没有地表水流,地下水通过地下溶洞和地下河流动,形成了独特的地貌景观。
让我们来了解一下岩溶地貌的形成过程。
在喀斯特地区,地下水中的二氧化碳与岩石中的钙碱矿物质反应,生成了溶解性很强的碳酸钙。
随着地下水的侵蚀作用,岩石中的碳酸钙逐渐被溶解,形成了大量的溶洞和地下河道。
而这些溶洞和地下河道的形成,又加速了地下水的流动,形成了一个完整的岩溶系统。
在喀斯特地区,岩溶地貌呈现出独特的景观特点。
首先是溶洞,这是岩溶地貌中最为典型的景观之一。
溶洞内常常有丰富多样的钟乳石、石笋等石灰岩溶蚀产物,宛如一个幻境。
其次是地下河道,这些地下河道常常宽阔而深远,水流湍急,给人一种神秘的感觉。
还有一些地下河道的出口形成了天坑,形状各异,如同一个个巨大的漏斗,令人叹为观止。
岩溶地貌还有一些其他的景观特点,如岩溶塌陷、岩溶峰林等。
岩溶塌陷是由于地下溶洞的坍塌而形成的。
当地下溶洞被长时间的水侵蚀后,地表上的岩层会发生塌陷,形成一个个突出的凹陷区域。
而岩溶峰林则是由于地表的岩石在长时间的溶蚀作用下,形成了奇特的山峰和岩柱。
岩溶地貌的形成不仅给人们带来了美丽的景观,也有着重要的经济和科学价值。
岩溶地区的地下河道可以作为水资源的重要补给源,提供给周边地区的居民使用。
同时,岩溶地貌也为地质学家和地理学家提供了研究的对象,揭示了地球演化的历史和地质构造的变迁。
总的来说,岩溶地貌是一种独特而美丽的自然景观。
它的形成过程既神奇又复杂,给人们带来了无尽的遐想和探索的乐趣。
希望大家能够亲自去体验一下岩溶地貌的魅力,感受大自然的伟大和神奇。
第四节 岩溶地貌
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B 潜水面下降,岩溶向下发展
2. 地下河(暗河) 溶洞中的地下水流。 通常通过暗河出口流入 地表河流。 暗河内部
暗河入口
2004年7月, 中法探险队第五 次深入龙桥暗河, 运用GPS定位和 示踪试验,最终 在恩施板桥镇发 现其出口,测出 暗河全长50km , 是中国最长的暗 河。 位于湖北恩施与重庆奉节之间的龙桥暗河出口
钙化池
四川松潘县的黄龙风景区。因水底碳酸钙沉 积,沿一条山谷形成一系列边石坝和钙化池。
池边水的流速加快使水中二氧化碳汽化, 碳酸钙沉淀,逐渐加高池壁。
(4)飞溅水沉积类 飞溅水珠在洞壁、石 笋等表面沉积形成。
石葡萄
石珊瑚
浙江桐庐 “瑶琳仙境” 中的碳酸钙 沉积组合
辨别一下 其中的碳酸 钙沉积类型
三、岩溶地貌发育过程与地域分布
(一)岩溶地貌的发育过程 1.岩溶基面 岩溶作用向下所能达到的极限高度。 (1)地表水的水面 河面:局部基面; 海平面:终极基面。 地 下 (2)可溶岩底板高度 水 1 运 2 河面下降,地下水位 动 下降,岩溶向下发展
2.岩溶发育的阶段性 假设一个巨厚石灰岩地区,下为不溶岩层。 地壳上升,流水作用增强。 (1)幼年期 岩溶作用主要发生在地表:溶沟、石芽、少 量岩溶漏斗。 石芽
峰丛、峰林与孤峰可看作大面积石灰岩溶蚀 的不同发展阶段。 随着岩溶作用的进行,岩溶山峰由完整、密 集到分散、孤立,即峰丛 峰林 孤峰。 而溶蚀的洼地、谷底则逐渐扩大、相连、完 整,洼地 盆地 平原。
峰丛-洼地 石灰岩原始厚度 峰林-盆地、谷地 孤峰-平原 发育晚期
岩溶地貌
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4.6岩溶地貌岩溶又称喀斯特(karst),是由于地表水和地下水活动所引起的可溶性岩石溶蚀作用,以及由于这种作用所形成的各种地表和地下溶蚀现象的总称。
在可溶性岩石地区,地下水和地表水对可溶岩进行化学溶蚀作用、机械侵蚀作用以及与之伴生的迁移、堆积作用,总称为岩溶作用。
在岩溶作用下所产生的地貌形态,称为岩溶地貌。
4.6.1 岩溶地貌的形态与类型1.岩溶地貌的形态岩石分布地区,溶蚀作用在地表和地下形成了一系列溶蚀现象,称为岩溶的形态。
岩溶形态可分为地表岩溶形态和地下岩溶形态。
地表岩溶形态有溶沟(槽)、石芽、漏斗、溶蚀洼地、坡立谷、溶蚀平原等。
地下岩溶形态有落水洞(井)、溶洞、暗河、钟乳石等(图4-11)。
①溶沟(槽)、石芽和石林溶沟、溶槽是微小的地形形态,它是地表水沿地表岩石低洼处或沿节理溶蚀和冲刷,在可溶性岩石表面形成的沟槽称溶沟。
溶沟溶槽将地表刻切成参差状,起伏不平,其宽深可由数十厘米至数米不等。
当沟槽继续发展,以致各沟槽互相沟通,在地表上残留下一些石笋状的岩柱。
这种岩柱称为石芽。
石芽一般高1~2m,多沿节理有规则排列。
如果溶沟继续向下溶蚀,石芽逐渐高大,沟坡近于直立,且发育成群,远观像石芽林,称为石林。
如云南石林。
②溶蚀洼地和坡立谷由溶蚀作用为主形成的一种封闭、半封闭洼地称为溶蚀洼地。
溶蚀洼地多由地面漏斗群不断扩大汇合而成,平面上呈圆形或椭圆形,面积由数十平方米至数万平方米。
溶蚀洼地周围常有溶蚀残丘、峰丛、峰林,底部有漏斗和落水洞。
坡立谷是一种大型封闭洼地,也称溶蚀盆地。
面积由数平方千米至数百平方千米,进一步发展则成溶蚀平原。
坡立谷谷底平坦,常有较厚的第四纪沉积物,谷周为陡峻斜坡,谷内有岩溶泉水形成的地表流水至落水洞又降至地下,故谷内常有沼泽、湿地或小型湖泊。
底部经常有残积洪积层或河流冲积层覆盖。
③漏斗及落水洞漏斗是由地表水顺着可溶性岩石的竖直裂隙下渗,最先产生溶隙,待顶部岩石溶蚀破碎及竖直溶隙扩大,岩层顶部塌落形成近乎圆形坑。
第四章 岩溶地貌
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第四章岩溶地貌岩溶,原称喀斯特(Karst)。
喀斯特原是南斯拉夫西北部一带碳酸岩高原的地名,那里发育着各种碳酸岩地形。
19世纪末,南斯拉夫学者司威治研究了喀斯特高原的奇特地貌,并把这种地貌叫做喀斯特。
以后,就借用喀斯特这个地名来称呼碳酸盐岩地区一系列特殊的地貌过程和水文现象。
这样,喀斯特一词便一直成为世界各国所通用的专有术语。
我国对碳酸盐地区的地貌现象,早在晋代就有文字记载。
距今300多年前,我国明代的旅行家徐霞客(1586~1641)考察了广西、贵州、云南一带的碳酸盐岩地形,探寻了100多个地下溶洞,详细记述了碳酸盐岩地区的景观。
1966年在广西桂林召开的我国岩溶学术会议上,决定将喀斯特一词改称岩溶。
岩溶地区的许多特征,不仅在碳酸盐岩地区存在,而且在其他可溶性岩石地区,如白云岩、石膏、岩盐等分布的地区也可见到。
第一节岩溶作用概念:凡是地下水为主、地表水为辅,以化学过程(溶解与沉积)为主、机械过程(流水侵蚀和沉积、重力崩塌和堆积)为辅的对可溶性岩石的破坏和改造作用都叫岩溶作用。
这种作用所造成的地表和地下形态叫岩溶地貌。
岩溶作用及其所产生的水文现象和地貌现象统称岩溶。
发生在石灰岩、白云岩(一种以白云石〔CaMg(CO)2〕)、石膏、岩盐(岩盐,又叫3石盐,主要化学成分是氯化钠)等可溶性岩石中的岩溶叫真岩溶。
另外,在碎屑岩(砾岩、角砾岩、砂岩等)、冻土和黄土地区,也存在着类似岩溶的现象,称为假岩溶。
一、岩溶作用的基本条件岩石条件:第一,岩石必须具有可溶性。
第二,岩石必须具有透水性。
水的条件:第一,水必须具有溶蚀性。
第二,水必须具有流动性。
(一)岩石的可溶性岩石的可溶性主要取决于岩石成分和岩石结构。
岩石成分指岩石的矿物成分和化学成分。
岩石结构是指组成岩石的颗粒大小、形状和排列、岩石的胶结物性质等。
可溶性岩石分为三类:碳酸盐类岩石——石灰岩、白云岩〔CaMg(CO3)2〕、硅质灰岩、泥灰岩硫酸盐类岩石——石膏(CaSO·2H2O)、芒硝(Na2SO4·10H2O)4卤盐类岩石——石盐、钾盐溶解度大小:卤盐>硫酸盐>碳酸盐(如20℃纯水,各种可溶性盐的溶解量为NaCl为360g/l;CaSO4为2.0g/l;CaCO3为0.015g/l)。
第四节 岩溶
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§8-4 岩溶一、岩溶及其形态特征(一)概念岩溶,又称喀斯特(karst),是指可溶性岩石,在漫长的地质年代里受地表水和地下水以化学溶蚀为主,机械侵蚀和岩浆为辅的地质营力的综合作用和由此产生的各种现象的统称。
地表水、地下水对可溶岩进行溶解和冲刷,结果在岩石内造成了空洞,使岩石结构发生变化和破坏,形成了一系列独特的地貌景观,造成了特殊的地下水类型,降低了原有岩石的强度,导致了较复杂的地质问题。
岩溶在我国分布广泛,有的岩溶发育在岩盐类岩石(如:岩盐、钾盐)中;有的发育在硫酸盐类岩石(如石膏、硬石膏)中;但以碳酸盐类岩石中发育的岩溶现象最为普遍,如石灰岩、白云岩等在我国西南各省几乎到处可见,岩溶地质现象奇丽壮观、引人入胜,尤其是广西桂林之岩溶现象更为著名,素有“桂林山水甲天下,阳朔山水甲桂林”之称,是世界游览圣地之一。
我国岩溶主要分布在西南、中南地区,其中桂、黔、滇、川东、鄂西、粤北连成一片,面积达56万km2。
另外,在华北、华东、东北地区也有分布。
(二)岩溶的形态特征常见的岩溶形态有以下几种:P184~186。
1.溶沟和石芽如云南路南县的石林奇观,堪称世界之最,其中石芽最高达30m以上,峭壁林立,各有姿态。
2.漏斗和落水洞3.溶蚀洼地和坡立谷(溶蚀盆地)如广西一带溶蚀洼地很多,其直径由数百米至于1~2公里,洼地底部有厚约2~3米的红土覆盖,表面有耕地分布。
4.峰丛、峰林和孤峰5.干谷6.溶洞如:美国肯塔基州的猛犸洞长达240公里,这世界之冠。
多层溶洞如江苏宜兴善卷洞,该洞有上、中、下三层,每层相互连通。
上洞、中洞属同一水平溶洞系统,都很开阔,可容数百人;下洞中发育有近100m的地下河,沿地下河行舟可以直通地面。
7.暗河二、岩溶的形成条件及发育规律(一)岩溶的形成条件1.可溶性岩石2.岩石的裂隙性3.水的溶蚀能力4.岩溶水的运动与循环岩溶水随深度的不同,有不同的运动特征,分别为:(1)垂直循环带;(2)季节循环带;(3)水平循环带;(4)深部循环带。
第四章 岩溶地貌(1)
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二、落水洞和竖井 落水洞是岩溶区地表水流向地下河或 地下溶洞的通道,它是由垂直方向流 水对裂隙不断进行溶蚀并伴随塌陷而 成。落水洞大小不等,形状也各不相 同。按其垂直断面形态特征,可分为 裂隙状落水洞、竖状落水洞和漏斗状 落水洞等;按其分布向有垂直的、倾 斜的和弯曲的。
在广西一带许多落水洞的洞口直径为 7~10 m,深度为10~30 m,最深可 达百米以上。 当地壳上升,地下水位也随之下降, 落水洞进一步向下发育而成竖井,深 度可达数百米。
峰丛、峰林和孤峰演化关系(地貌循环理论):峰丛是岩溶发育初期 由岩溶水在垂直渗入扩大而成的,山峰的相对高度较小,山峰的下部有 尚未溶蚀的基座相连。峰林是峰丛进一步演化当溶蚀向深处发展,直到 水平循环带,地下水可能出露成地表河,使得侵蚀作用加强。峰丛基底 被切开,相互分离成为峰林
7
3.5
6
3
5
体积含量(%)
2.5
体积含量(%)
4
2
3
1.5
2
1
1
0.5
0 0 20 40 60 土层深度(cm) 热带雨林 竹林 开阔地的草本植被 100 150 200
0
图4.1
西双版纳不同植被下土壤中CO2的体积含量(%)
地质因素 -岩石成分的可溶解性(碳酸盐、硫酸盐和卤盐) -岩石的结构 -地质结构
五、岩溶盆地(poljes) 岩溶盆地是指岩溶地区的一些宽广平坦的盆地或谷地。南斯拉 夫学者J.司威治最先叫这种地形为Polje,原意为可耕种的平 地,在我国地学文献中称为坡立谷。
宽度自数百米至数公里,长度可达几十公里。
盆地的边坡陡峭,底部平坦; 常覆盖着溶蚀残留的黄棕色粘土或红色粘土,有些地方还有河 流冲积物。 岩溶盆地中的河流常从某一端流出到另一端经落水洞汇入地下 河流走。 在许多岩溶盆地中还耸立着一些岩溶丘。
岩溶地貌知识点总结
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岩溶地貌知识点总结一、岩溶地貌的形成过程1. 岩石溶蚀:岩溶地貌的形成主要是由于含有碳酸盐(如石灰岩)的岩石在地下水体的侵蚀作用下溶解形成的。
地下水中溶解的二氧化碳和水形成的碳酸水溶液,能够溶解碳酸盐类岩石,使其逐渐溶解形成溶洞、地下河等地貌。
2. 溶蚀剥蚀:地下水侵蚀岩石时,会将部分岩石溶解并带走,形成新的地表地貌,如溶洞、天坑、喀斯特峰林等。
同时,溶洞内的岩石也会因为重力、水流等作用而剥蚀、崩塌,形成新的地表地貌。
3. 沉积沉穿:岩溶地貌的形成不仅仅是溶蚀作用,沉积和沉穿也是重要的地表地貌形成因素。
地下洞穴中的流水会沉积出石笋、石柱等地貌形态,而地下河也会在地面下方形成新的河流地貌。
4. 气象侵蚀:气象因素如风、雨、雪等也会对岩溶地貌进行侵蚀作用,形成地表地貌形态,如风化致密的砂岩、风化碳酸盐岩等。
以上是岩溶地貌的形成过程,通过地下水体的溶蚀作用、剥蚀作用、沉积作用以及气象因素的侵蚀作用,形成了丰富多样的岩溶地貌地表形态。
二、岩溶地貌的地质构造1. 石灰岩地貌:石灰岩是岩溶地貌中最常见的一种岩石,由于其易溶性,形成了各种各样的地表地貌形态,如溶洞、石笋、石柱等。
同时,石灰岩也容易发生崩塌、地质灾害等问题,对人类活动有一定影响。
2. 盐岩地貌:盐岩是另一种易溶的岩石,在地下水的侵蚀下形成了盐穴、盐洞等地貌形态,丰富了岩溶地貌的地质构造。
3. 石膏岩地貌:石膏岩是又一种常见的易溶岩石,在地下水体的侵蚀作用下形成了石膏坑洞、石膏瀑布等地表地貌形态。
以上是岩溶地貌中常见的岩石类型及其地质构造,这些岩石在地下水的侵蚀作用下形成了丰富多样的地表地貌形态。
三、岩溶地貌的特征1. 地表地貌形态:岩溶地貌形成了丰富多样的地表地貌形态,如溶洞、石笋、石柱、喀斯特地貌等,具有独特的地貌特征。
2. 地下地貌形态:岩溶地貌不仅有丰富多样的地表地貌形态,还有复杂的地下地貌形态,如地下溶洞、地下河、地下盐穴等。
3. 生物多样性:岩溶地貌的地表和地下环境形态多样,适宜各种生物生长,形成了丰富的生物多样性。
第四章 岩溶地貌(2)
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黄龙风景名胜区位于四川省阿坝 藏族羌族自治州松潘县境内。海拔在 3000米以上,是中国最高的风景名 胜区之一。风景区由黄龙景区和牟尼 沟景区两部分组成。地表钙华是黄龙 景观的最大特色。面积700平方公里。 主要景观集中于长约3.6公里的黄龙 沟,沟内遍布碳酸钙华沉积,并呈梯 田状排列,仿佛是一条金色巨龙,并 伴有雪山、瀑布、原始森林、峡谷等 景观。黄龙风景名胜区既以独特的岩 溶景观著称于世,也以丰富的动植物 资源享誉人间。
2.洞穴堆积物(speleothems) 洞穴堆积物归纳起来可分为三大类型,即化学堆积物、 机械堆积物和生物堆积物。这些堆积物相应形成一些特殊的 形态,尤以化学堆积物堆成的形态最为绚丽多彩。
(1)化学堆积物。地下水沿着石灰岩细小的孔隙和裂隙流动时, CaCO3分解为Ca2+和HCO3-离子,随水流走,当水进入洞穴时 CO2分压力降低和温度升高,水中CO2逸出,CaCO3又沉积下来, 形成方解石,在洞穴中常成为石钟乳、石笋、石柱、石幕和泉 华等形态。地下水从洞内渗出时,滞留在洞顶上的小水滴中的 CaCO3逐渐沉积并向下伸展悬挂,形似钟乳,称为石钟乳 (stalactites)。它的横剖面有同心圆状的层次。 stalactites---carrot-shaped stalactites
石钟乳和石笋各自向相对 方向伸展,最后连结起来, 成为石柱(column)。
从洞壁沿裂隙渗出的水,CaCO3呈片状沉积,如同帷幕一样 展开,故称为石幕(draperies; curtains and shawls)
Pisoliths or cave pearls 豆石或溶 洞珍珠,由碳酸钙围绕一个核心沉 积而成
2.岩溶泉 岩溶地区常有泉水出露,按泉的涌水特征和成因可分为三 种类型: (1)暂时性泉,这一类泉多分布在垂直循环带或过渡带,只 在雨季或融雪季节,垂直循环带充水以及洪水期受河水上涨影 响,地下水位上升成暂时泉; (2)周期性泉,这类泉多形成在过渡带和水平循环带之间, 它的形成机理类似虹吸管原理,泉的涌量呈周期性变化,有时 水量很大,有时水量很小,例如贵州省猫跳河红板桥附近的周 期泉,最大涌水量达22.5~88.5 L/s,最小流量才0.45 L/s, 每一周期相隔30~35 min;
第四章--岩溶地貌
![第四章--岩溶地貌](https://img.taocdn.com/s3/m/488b8b34b9f3f90f77c61b69.png)
二、岩溶作用的化学过程
CO2+H2O+CaCO3
Ca2++2(HCO3)-
2021/3/30
4
三、影响岩溶作用的因素
1、气候因素 (1)降水量
降水量多,地表径流大,水的溶蚀力强。 (2)气温
气温高,水的电离度大,溶蚀力强,但水中CO2含量少,溶蚀力减弱。 (3)气压
气压与水中的CO2含量呈正比,气压越大,水中的CO2含量越多, 溶蚀力越大。
2、生物因素 有机质的氧化分解可以释放大量CO2,藻类的生长可以分泌有机
酸,鸟类的粪便的腐殖质过程也会产生有机酸,对可溶性岩石有溶蚀作 用。
2021/3/30
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3、地质因素
(1)岩石的成分
影响岩石的溶解度。从溶解度看,卤盐类 > 硫酸盐类 > 碳 酸盐类;卤化物盐类中,钾盐>岩盐;硫酸盐类中,硬石膏>石膏;碳 酸盐类中,石灰岩>白云岩>硅质灰岩>泥灰岩。以上对比可知, 石灰岩最易喀斯特化。
(2)岩石的结构
影响岩石的相对溶解度,以及影响岩石的透水性。
(3)地质构造
岩层的产状和破裂可控制溶岩作用的方向和强度。
2021/3/30
6
第二节 岩溶水
一、岩溶水的分布特征
(1)在裂隙含水岩体中,水的储存和运动受裂隙系统控制, 分布具有明显的不均匀性;
(2)在细小裂隙中,水量小、水流慢、溶蚀作用弱,在宽大 裂隙中,则反之,则强。宽大裂隙经溶蚀形成地下河道系统,具有 统一的地下水面;
(3)石灰岩体中有隔水层,岩溶水即被分隔成孤立分布、缺 乏统一水利联系的循环系统。
二、岩溶水的运动特征
(1)岩溶水的流速多变;
(2)岩溶水的流态多变。
第四讲:岩溶地貌
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一 岩溶地貌概述
岩溶:地下水和地表水对可溶性岩石的 化学作用和物理作用及形成的地貌(岩 溶地貌)和水文现象(岩溶水文)。 岩溶地貌在石灰岩地区发育最为典型也 称为喀斯特地貌。
二、岩溶作用的过程
岩溶作用分为化学作用和物理作用。 物理过程包括:溶解与沉淀、崩塌、搬 运与堆积等。 化学过程
化学堆积物,岩溶水进入洞穴后温度场 升高和二氧化碳分压力场降低,水中二 氧化碳逸出,碳酸钙沉积下来在洞穴中 形成各种形态各异洞穴堆积物。
机械堆积物,主要有河流沉积物,湖泊 沉积和崩塌沉积,河流沉积主要是小砾 石和沙砾,湖泊沉积主要是黏土粉沙沉 积,崩塌沉积无分选,常与石灰华混杂。
石钟乳,岩溶水从洞顶渗出时,碳酸钙 悬滞在洞顶上形成悬挂状的突起,形似 钟乳称为石钟乳。
成。
溶蚀洼地,四周为低山丘陵和峰林所包
围的封闭洼地,形状同溶蚀漏斗相同, 但规模要大的多,底部比较平坦,直径 超过100米。
地表岩溶地貌
岩溶盆地,岩溶地区一些宽广平坦的盆地 和谷地也叫坡立谷。宽度自数百米至数千 米,长度可达几十千米,盆地边坡陡峭, 底部平坦,常积留有河流冲积物。
干谷和盲谷,岩溶地区地表干涸的河谷称 为干谷;在岩溶区,一些地表河流的上游 水源来自泉眼涌水,而下游河水经落水洞 转入地下,这种上下游封闭的谷地称为盲 谷。
青年期阶段,地表河流下切侵蚀加剧, 岩溶作用盛行,地表水绝多转化为地下 水,地表岩溶地貌发育,漏斗、落水洞、 干谷、盲谷,溶蚀洼地发育,地下溶洞 开始发育,存在许多地下河
壮年期阶段,地表河流下切侵蚀停止, 溶洞进一步发育扩大,洞顶机械崩塌地 下河成为地面河,同时溶蚀洼地、溶蚀 盆地和峰林发育。
老年期阶段,不透水岩层出露,地表水 系重新发育,形成冲积平原,残留一些 孤峰和残丘。
第四纪地质学 岩溶地貌
![第四纪地质学 岩溶地貌](https://img.taocdn.com/s3/m/f55fa3f416fc700aba68fc59.png)
(二)影响溶蚀作用的主要因素
(2)水的温度
水中CO2的含量与温度成反比,一般温度越高, CO2的含量越少,温度越低,CO2的含量越多。温度高 的水,CO2的含量虽然减少了,但水分子的离解速度加 快,水中H+和OH-离子增多,溶蚀力反而得到加强。据 测验气温每增加10℃,水的化学反应速度增加一倍,故 高温地区的岩溶速度较快。
(二)影响溶蚀作用的主要因素
1.水的溶蚀能力 水的溶蚀力取决于水的化学成分、温度、气压、水的流
动性及流量等方面。 (1)水的化学成分 水含酸类是岩石溶蚀的关键,而酸的含量多少则影响岩
石的溶蚀速度,酸的含量越高,溶蚀力也越强。
(二)影响溶蚀作用的主要因素
(1)水的化学成分 酸的来源除了少部分来自矿物的分解和生物活动 而直接产生之外,大多数是由大气中的CO2溶入水中 而成,这些CO2有来自火山喷发、有机物的燃烧、动 植物呼吸、有机物的分解及微生物的作用方面。CO2 对岩石的溶解起着重要作用。
地球上卤盐类和硫酸盐类岩石分布不广, 厚度小,加上溶解速度快,地貌不易保存,故 地貌意义不大。碳酸盐类岩石溶解度虽小,但 分布广,岩体大,地貌保存较好,所以最有地 貌意义,世界上绝大多数岩溶地貌都发生在该 类岩石中,特别以石灰岩为突出。
(二)影响溶蚀作用的主要因素
(3)气压的影响
气压会影响水中的CO2的含量,一般大气中CO2的含 量占空气体积的0.03%,因此在自由大气下,空气中 CO2的分压力为0.0003大气压。水中CO2的含量与气压成 正比,在温度条件不变的情况下,局部分压力越高,水中 CO2的含量也越多,CaCO3的溶解度也越大。
第五章 岩溶地貌
岩溶的地貌作用 地表岩溶地貌 地下岩溶地貌
岩溶堆积物 岩溶地貌发育
第8章 第4节 三、岩溶地貌
![第8章 第4节 三、岩溶地貌](https://img.taocdn.com/s3/m/6f96e5da6f1aff00bed51e80.png)
2 .洞穴堆积物及其形态 ( 1)化学堆积物 ) (2)机械堆积物 ) (3)生物堆积物 ) 3.地下河和岩溶泉
石笋、石钟乳、石柱的形成过程
桂 林 芦 笛 岩 钟 乳 石 景 象
荔 浦 银 子 岩 内 景
杭州的瑶林仙境:石笋、 杭州的瑶林仙境:石笋、石钟乳
石 笋 、 石 钟 乳 、 石 柱
A.溶蚀漏斗 A.溶蚀漏斗 C.塌陷漏斗 C.塌陷漏斗
B.沉陷漏斗 B.沉陷漏斗 D.深层岩溶塌陷漏斗 D.深层岩溶塌陷漏斗
溶蚀漏斗和溶蚀洼地
岩溶盆地与地质构造的关系
干 谷 和 盲 谷
峰丛、峰林ห้องสมุดไป่ตู้孤峰
桂 林 象 鼻 山
桂 林 桃 花 江
渔 家 唱 晚
桂林石灰岩峰丛
北京十渡峰丛
桂 林 芦 笛 岩 外 景
桂 林 杨 堤 春 色
漓 江 九 马 画 山
漓 江 风 光
七 星 公 园 骆 驼 山
桂 林 阳 朔 风 景
阳 朔 高 田 风 光
漓 江 日 出
张家界砂岩峰林与桂林 石灰岩峰林有何不同? 石灰岩峰林有何不同?各自 的成因如何? 的成因如何?
北京延庆石灰岩天生桥
(二)、 地下岩溶 1 .溶洞(洞穴) 溶洞(洞穴)
三、 岩溶地貌 (一)、地表岩溶 1.溶沟和石芽 . 溶沟:地表水流沿可溶岩坡面流动,溶 溶沟 蚀和侵蚀出的许多凹槽。 石芽:溶沟之间的突出部分。石林是非 石芽 常高大的石芽。
石芽
石芽
石林
2.溶蚀漏斗和塌陷漏斗 . 3.溶蚀洼地 . 4.落水洞和竖井 . 5.岩溶盆地 . 6.干谷和盲谷 . 7.峰丛、峰林和孤峰 .峰丛、 8.天生桥 .
溶洞(洞穴):是地下水 沿可溶性岩石的层面、节理或 断层进行溶蚀和侵蚀而成的地 下孔道。
《岩溶地貌》课件
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旅游资源的保护与可持续发展
保护措施:建立自 然保护区,限制游 客数量,加强环境 保护
可持续发展:合理 规划旅游线路,推 广绿色旅游,提高 游客环保意识
生态旅游:推广生 态旅游,保护自然 环境,提高游客体 验
社区参与:鼓励当 地居民参与旅游开 发,提高旅游收入 ,促进社区可持续 发展
岩溶地貌的研究意义
峰丛型岩溶地貌
形成原因:石灰岩受到雨水 侵蚀,形成峰丛
特点:山峰林立,形态各异
分布地区:中国西南地区, 如广西、贵州等地
旅游价值:峰丛型岩溶地貌 具有独特的自然景观,是旅
游胜地
岩溶地貌的景观特征
第四章
奇峰异石
形态各异:山峰、石柱、石笋等形态各异,具有独特的美感
色彩丰富:由于岩石中含有不同的矿物质,呈现出丰富多彩的颜色
文化旅游:与当 地文化相结合, 如民俗、历史遗 迹等
探险旅游:具有 挑战性的探险活 动,如攀岩、洞 穴探险等
旅游资源的开发利用
自然景观:独特的地貌景观,如溶洞、石林等 探险活动:开展洞穴探险、攀岩等户外活动 文化体验:了解当地民俗文化,体验传统生活方式 生态旅游:保护生态环境,开展生态旅游项目,如观鸟、观植物等
石林型岩溶地 貌的形成过程: 石灰岩受到地 下水的侵蚀、 溶解、搬运和
沉积作用
石林型岩溶地 貌的特点:石 林林立,形态 各异,具有很 高的观赏价值
石林型岩溶地 貌的分布:主 要分布在中国 云南、贵州等 地,以及东南 亚、欧洲等地
区
地下河型岩溶地貌
形成原因:地 下水长期侵蚀 石灰岩,形成
地下河
特点:地下河 型岩溶地貌具 有独特的地下 水系,水流量 大,水质清澈
的发生。
岩溶地貌的研究 可以为地质灾害 防治提供科学依 据,如确定地质 灾害易发区、制 定防治措施等。
岩溶地貌概况
![岩溶地貌概况](https://img.taocdn.com/s3/m/53b097ae58f5f61fb73666c6.png)
090505320 李云锦
喀
斯
是具有溶蚀力的水对可溶性岩石进行
特
溶蚀等作用所形成的地表和地下形态 的总称,又称岩溶地貌
地
它得名于巴尔干半岛上的喀斯特高原,
貌
那里发育着各种奇特的石灰岩地形. ,
因其比较典型人们便用“喀斯特”一词
来代表岩溶地貌。
由于岩溶地貌在石灰岩地层中分布最 广、发育最典型,所以有的教科书上 也称之为石灰岩地形。
分等。
形 成 岩 溶 地 貌 的 化 学 方 程 式
岩溶地貌主要形态
地表
石芽,石林 孤峰,峰林
溶蚀洼地,溶蚀盆地
过渡:落水洞,天坑 地下:地下河,溶洞
石钟乳 石笋 石柱 石瀑
桂林
云南石林
地 下 河
连 州 地 下 河
连 州 地 下 河
梅里雪山内的溶洞
喀 斯
பைடு நூலகம்
按出露条件,喀斯特地貌可划分 为:裸露型喀斯特、覆盖型喀斯特、
特
埋藏型喀斯特这四种。
地
按气候带分为:热带喀斯特、亚
貌
热带喀斯特、温带喀斯特、寒带喀斯
分
特、干旱区喀斯特五种。
类
按岩性分为:石灰岩喀斯特、白
云岩喀斯特、石膏喀斯特、盐喀斯特
四种。
此外,还有按海拔高度、发育程
度、水文特征、形成时期等不同的划
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桂林相思埭地区的岩溶平原
6.峰丛、峰林与孤峰 峰丛:基部相连的
岩溶峰群。 山体巨大,峰峦重
叠,基部相连。
峰丛常位于岩溶山 地的中心,如桂西北 红水河上游一带 。
峰林:分散的岩溶峰群。
峰体分离,基部不相连。溶洞发育。 漓江沿岸,尤其桂林至阳朔一带遍布峰林。
桂林的峰林景观
孤峰:孤立的岩溶山峰。 峰峦低矮,零散孤立于岩溶平原上。 桂林的伏波山、独秀峰是典型的孤峰。 独秀峰
落水洞 漏斗
地面
饱气带水
溶洞
潜水
(3)可形成复杂的洞穴系统 湖北利川市腾龙洞主支洞全长52.8km;美
国阿巴拉契亚山的猛犸洞深64km,主支洞全 长250km。
(4)常成层分布 表明地下岩溶
潜水面
发育的阶段性。
随着地下水位下 A 溶洞在潜水面附近发育
降,岩溶向下发
展,形成层状溶
洞。
B 潜水面下降,岩溶向下发展
第四节 岩溶地貌(喀斯特地貌)
四川黄龙风景区
贵州织金县的织金洞
喀斯特(Karst):克罗地亚的石灰岩高原名 称,发育有大面积的岩溶地貌。作为岩溶的 代名词。
克罗地亚的石灰岩岩溶山地
一、岩溶作用
水对可溶岩的溶解作用。
岩溶作用的基本条件:
1.岩石的可溶性
三类可溶岩:卤化物———硫酸盐———碳酸盐
水的流动性主要取决于:降水量;岩石的透 水性等。
综合上述,岩溶作用的主要分布区:
高温多雨的石灰岩地区。
二、岩溶地貌
(一)地表岩溶地貌
1. 溶沟与石芽 石灰岩表面的溶蚀
沟槽与沟间凸起。
由水流沿裂隙溶蚀 而成。石芽通常高数 cm~数m。
云贵喀斯特地貌
石芽
石灰岩上的溶沟
石芽是溶沟加深扩大后的岩石残留部分
(4)飞溅水沉积类 飞溅水珠在洞壁、石
笋等表面沉积形成。
石葡萄
石珊瑚
浙江桐庐 “瑶琳仙境” 中的碳酸钙 沉积组合
辨别一下其 中的碳酸钙 沉积类型
三、岩溶地貌发育过程与地域分布
(一)岩溶地貌的发育过程
1.岩溶基面 岩溶作用向下所能达到的极限高度。
(1)地表水的水面
河面:局部基面;
海平面:终极基面。 地
桂林市内的伏波山
桂林银子岩景区的孤峰
15-03-30
15-04-02
这属于哪一类?峰丛、峰林还是孤峰?
峰丛、峰林与孤峰可看作大面积石灰岩溶蚀 的不同发展阶段。
随着岩溶作用的进行,岩溶山峰由完整、密 集到分散、孤立,即峰丛 峰林 孤峰。
而溶蚀的洼地、谷底则逐渐扩大、相连、完 整,洼地 盆地 平原。
(岩盐) (石膏) (石灰岩)
溶解度: 180
1
1/30
岩溶地貌主要由哪一类岩石组成,原因?
2.岩石的透水性
主要取决于石灰岩的裂隙度,断裂、节理发
育,则透水性好。
3.水的溶蚀力
岩溶作用的化学过程:
CO2 +H2O H2CO3 H++HCO3
空气 水
H++CaCO3 Ca2++HCO3
石灰岩(溶于水并流失)
石林:巨大石芽,高可达数十米,是热带厚 层灰岩区的石芽特殊类型。
在云南石林 县石林风景 区中,大型 石芽最高可 达40余米, 怪石嶙峋, 千姿百态。
石林中灰岩表面垂直方向的溶蚀痕迹清晰可见
2.岩溶漏斗 碟状或漏斗状的洼地,平面圆或椭圆形,直
径数十米。 溶蚀而成,下部常有裂隙或管道下通溶洞。
岩溶漏斗
或水份蒸发,发生沉淀,形成碳酸钙沉积 (石灰华)。
因水的运动方式和沉积环境不同,碳酸钙 沉积有不同形式和类别。 (1)滴石类(滴水沉积类)
由洞穴上部滴水沉积形成。
悬挂滴石:钟乳石、鹅管石等。
站立滴石:石笋等。
二者相连成为石柱。
石钟乳、石笋、石柱的形成
石钟乳
石柱
石笋
形形色色的碳酸钙滴水沉积
(2)流石类(流水沉积类) 岩溶水沿洞壁流动中沉积形成。 顶流石:石幔、石帐等。 壁流石:石瀑布、石盾等。
峰丛-洼地
石灰岩原始厚度 峰林-盆地、谷地
孤峰-平原
发育早期
发育中期
发育晚期
(二)地下岩溶地貌
1.溶洞 因岩溶作用形成的地下管道和洞穴。 (1)规模不一,形态曲折
桂林芦笛 岩导游图, 地下溶洞曲 折蜿蜒成环 形
光明山
(2)大致呈水平延伸
溶洞是地下水水平流动的产物。
岩溶水的运动,上部多为垂直方向,下部多 为水平方向。故岩溶洞穴上部多为垂直形态, 下部多为水平形态。
4.溶蚀洼地 溶蚀盆状洼地。多由漏斗扩大而成。 直径通常数百~数千米,底部常附生漏斗。
溶蚀洼地
一个大型溶蚀洼地,里面 有耕地和村落,远处可见围 绕洼地的石灰岩峰丛
5.岩溶盆地与岩溶平原 岩溶盆地:大型岩溶洼地(谷地),即坡立
谷(Polje)。
面积数十 km2 ,底部平坦,覆盖有蚀余残 积粘土,可耕作。面积更广者称岩溶平原。
石幔
石盾
石瀑布
(3)边石类(底流石类)
由洞底速加快,使水 中CO2汽化,引 起碳酸钙沉淀, 渐成石埂。不断 加高成为边石坝, 可形成钙化池。
边石坝
钙化池
四川松潘县的黄龙风景区。因水底碳酸钙沉积, 沿一条山谷形成一系列边石坝和钙化池。
池边水的流速加快使水中二氧化碳汽化,碳 酸钙沉淀,逐渐加高池壁。
2. 地下河(暗河) 溶洞中的地下水流。 通常通过暗河出口流入
地表河流。
暗河内部
暗河入口
2004年7月, 中法探险队第五 次深入龙桥暗河, 运用GPS定位和 示踪试验,最终 在恩施板桥镇发 现其出口,测出 暗河全长50km , 是中国最长的暗 河。
位于湖北恩施与重庆奉节之间的龙桥暗河出口
3.洞穴化学沉积物 岩溶水中的碳酸钙可因温度、压力改变
小岩湾大漏斗:位于四川兴文县石海洞乡 岩溶地质公园,下通天泉洞溶洞系统
3.落水洞 地表通向地下溶
洞的垂直通道。
常位于漏斗或洼 地内,地表水由此 进入溶洞转为地下 水。
水
落 水 洞 溶洞
小寨天坑:位于重庆奉节县天坑地缝地质公 园。“天坑”四周陡峭,坑口直径622米,深 666米
落水洞造成地表河流消 失,使岩溶地区水系复杂 化,示踪剂是追寻消失河 流流向的常用方法
是可逆反应。正反应即岩溶作用,反应速度 取决于水中CO2浓度。
负反应即碳酸钙沉淀,反应速度取决于Ca 离子浓度。
温度对岩溶作用有何影响?
炎热地区:水温高,水中CO2含量低,但化 学反应速度快;
温凉地区:CO2含量高,化学反应速度慢。 4.水的流动性
静水很易因CO2消耗,Ca离子增加而饱和, 失去溶蚀力。须保持水的循环交替。