高考地理知识拓展——陷穴发育演化过程

高考地理知识拓展——陷穴发育演化过程
陷穴作为元谋干热河谷洞穴发育的一种形式，其发育演化过程受当地自然环境、气候以及地层条件的影响，遵循事物发展的一般规律。

在陷穴的演化过程中，与其他地貌具有相互影响、互为因果的发展关系，各种地貌始终处于动态演化与转变的过程中。

根据陷穴发展演化的形态特征，将陷穴发育演化过程分为4个发展阶段:萌芽期、年轻期、成熟期和消亡期(图11)。

3.4.1萌芽期
在陷穴发育区域，原始地表坚实，透水性较差的古风化壳逐渐被剥蚀后，露出具有强湿陷性的地层。

在一些由于偶然因素形成的滞留水区域，由于滞留水的不断下渗，一方面由于土壤逐渐湿润饱和而产生湿陷下沉;另一方面由于下渗水的不断潜蚀而逐渐形成地下空洞。

综合作用使得地层开始沿某个湿陷中心下沉凹陷，逐渐发展成为负地形，其形态一般以浅碟型为主(图11-a)。

这类负地形的形成，将扩大汇水面积，从而为地表水的下渗提供更好的地形条件，加速陷穴的发育。

3.4.2年轻期
这一阶段，陷穴继续下陷，洞口直径扩大，呈蝶形，故也称为“蝶型穴”。

随着流水的下渗潜蚀，地层内部逐渐形成地下暗道。

元谋城南的沙地村地下暗道的形成是因为暗道所在层位多为未完全固结砂层，在下渗水潜蚀作用下易崩解液化，流动性增加。

随着地下空洞的逐渐扩大，在潜蚀与冲蚀共同作用下，地下暗道完全形成，并能很快将侵蚀产物搬运至下方出口。

而在元谋金雷村秃秃脊梁子，地表地层主要由变性土组成，该区域除在各梁子南坡有矮小草类植被外，其余皆岩土裸露，土壤开裂。

该区域冲沟皆为“V”字型，陷穴的发育主要在沟道的中上游部位。

因沟道相对较浅、坡降不大，暴雨来临时，水流流速相对缓慢。

当陷穴四周水流汇聚到穴底后，下渗产生潜蚀作用，使得地层节理逐步扩大加深，地下暗道逐步形成，陷穴也随之扩大。

不管在哪一区域，地下暗道都与陷穴形成和扩大具有密切的关系。

这一时期，陷穴地表形态呈近圆形，洞底都有小洞口与地下暗道相连，为物质输送的通道(图11-b);不同陷穴底部洞道的深浅有所差异，但一般不超过2m。

3.4.3成熟期
陷穴发展到一定阶段后，地下暗道继续扩大，并引起陷穴内部出现塌陷，形态规模较前一阶段有所扩大。

在陷穴地下暗道的部分区段，因冲蚀及重力崩塌等作用，暗道扩大，顶部地层在重力作用下开始出现垮塌，因而开始出现一些新的塌陷型陷穴;而早期形成的陷穴也由于流水的冲蚀作用加剧，以及在重力崩塌作用下，陷穴形态开始发生变化，逐渐由圆形转变为椭圆形，长轴方向与冲沟走向一致。

陷穴底部洞穴口扩大，其横剖面近于圆形，多见流水冲痕(图11-c)。

陷穴底部也多见松散堆积物，呈倾斜状，倾斜方向与冲沟一致，陷穴边缘外围开始出现与边缘大致平行发育的一系列裂隙。

该类裂隙主要是由陷穴内部土壤崩落后，上部地层在重力作用影响下引起的张裂隙。

3.4.4消亡期
随着陷穴的继续发育，在冲蚀及崩塌等作用下，陷穴洞口逐渐演变成狭长形，最终成为冲沟底部的新沟槽。

随着洞口的扩大，汇水面积也增大，流水的机械侵蚀作用进一步加大，逐渐扩大地下暗道。

而陷穴上游部分，随着陷穴底部逐渐加深，溯源侵蚀作用逐渐活跃，由于淘蚀作用将洞壁淘蚀成凹形。

上凸部分由于重力原因易出现崩塌，特别是在一场暴雨后容易出现大量崩塌。

这主要是因为顶部地层含水量大大增加，甚至达到饱和水状态，因而自重加大;另一方面，在水的浸泡下，土壤崩解而变得松散，因此崩塌作用成为溯源侵蚀的重要原因。

自此，陷穴形态已完全不见，取而代之的是冲沟底部出现新的沟中之沟。

如呈串珠状的陷穴发展到这一时期，由于2个陷穴之间还有部分原沟底地层并未垮塌，那么2个消亡的陷穴之间就形成另一种潜蚀地貌——“土桥”;而支冲沟沟头的陷穴发展到这一阶段后，由于大部分陷穴壁的垮塌，残留部分则形成淘洞(图11-d)。