岩溶地貌发展过程与成因
湘渝黔红色岩溶地貌形成的地质条件及成因分析
doi: 10.19700/j.0379-1726.2021.04.009湘渝黔红色岩溶地貌形成的地质条件及成因分析陈友智1*, 姜伏伟1, 于 宁1, 苏孝良2, 曹晓娟3(1. 贵州理工学院资源与环境工程学院, 贵州 贵阳 550003; 2. 贵州省科学技术厅, 贵州 贵阳 550002; 3. 中国地质调查局环境监测院, 北京 100089)摘 要: 湘渝黔交界处红色岩溶地貌为新发现的特殊岩溶地貌, 以地层凹凸相间排列以及单层蜂窝状形态为明显特征。
古生代–新生代研究区处于黔中隆起和雪峰隆起北缘, 地层沉积岩相和构造变形受到隆起的影响。
目前, 关于红色岩溶地貌与隆起的关系未见深入研究。
针对这一问题, 本文基于野外露头观测、显微结构分析以及元素地球化学分析, 从构造变形的角度探讨了隆起与红色岩溶地貌之间的成因关系。
结果表明, 加里东期牯牛潭组形成于干燥、炎热气候环境, 黔中–雪峰隆起的发育影响了沉积水体盐度以及地层中粘土矿物含量, 限定了地貌发育区域和基本形态格架; 晚印支–早燕山期受雪峰隆起向北西推覆的影响, 形成北东向劈理, 劈理多沿准同生期“龟裂纹”构造薄弱带发育, 劈理与缝合线组合共同围限石灰岩砾石, 后期地下水差异溶蚀形成蜂窝状; 晚燕山–新构造期雪峰隆起持续向北逆冲, 研究区以隆升、剥蚀为主, 形成多组共轭节理, 红色岩溶地层抬升至近地表, 地下水沿节理侵蚀, 最终形成该地貌。
关键词: 红色岩溶地貌; 劈理; 节理; 成因; 雪峰隆起 中图分类号: P588.121; P597.3Analysis on the geological conditions and genesis of red karst landform inHunan-Chongqing-GuizhouCHEN You-zhi 1, JIANG Fu-wei 1, YU Ning 1, SU Xiao-liang 2 and CAO Xiao-juan 31. College of Resources and Environmental Engineering , Guizhou Institute of Technology , Guiyang 550003, China ;2. Guizhou Provincial Department of Science and Technology , Guiyang 550002, China ;3. China geological environment monitoring institute , Beijing 100089, ChinaAbstract: There is a red special karst landform newly discovered at the Tri-Province area of Hunan, Chongqing,and Guizhou provinces, that strata is characterized by alternate arrangement of concave and convex and mono-layer of honeycomb morphology. The Paleozoic-Cenozoic study area is located in the northern margin of the Central Guizhou Uplift and Xuefeng Uplift, and the stratigraphic sedimentary facies and structural deformation are affected by the uplift. Now there is no extensive study on the relationship between red karst landform and uplift. This paper aims at this problem, put forward the genetic relationship between uplift and red karst landform from the perspective of tectonic deformation, via outcrop observation, microstructure analysis and element geochemical analysis. The results show that the Caledonian Guniutan Formation was formed in a dry and hot climate environment, and the development of the Central Guizhou-Xuefeng Uplift affected the change of salinity of sedimentary water and clay mineral content of the strata, and limited the development area and basic morphological framework. During the late Indosinian epoch and early Yanshanian epoch, impacted by the NW nappe of Xuefeng Uplift, the NE cleavages were formed. Most of cleavages developed along the weak belt of pene-sedimentary turtle crack structure. The combination of cleavages and stylolites confined the carbonate gravel, and the different dissolutions formed the honeycomb in late. Coming to the late Yanshan-Neotectonic period, the Xuefeng uplift continued to thrust northward, and the study area was dominated by uplifts and denudation, forming several sets of conjugate joints. Then the red karst strata were uplifted to the adjacent surface, and the groundwater eroded along the joints, resulting in the formation of such landform.收稿日期(Received): 2020-06-20; 改回日期(Revised): 2021-01-27; 接受日期(Accepted):基金项目: 中国地质调查局项目《全国地质遗迹立典调查与评价》(DD20190074); 贵州省科技计划项目(黔科合JZ 字[2015]2005);贵州理工学院科技专项大地论文工程项目(KJZX20-002)联合资助; 贵州省重点学科项目(ZDXK[2018]001)作者简介: 陈友智(1982–), 男, 博士, 讲师, 构造地质学专业。
喀斯特地貌形态、形成和影响
多喀斯特地貌
——身正心定
喀斯特地貌形态、形成和影响
河北正定中学 闫莉莉
——身正心定
闳中博学——
一、喀斯特地貌的成因
喀斯特地貌(又称岩溶地貌)是由 喀斯特作用而成的一种奇特地貌。 喀斯特作用即指水对可溶性岩石 (如石灰岩)的破坏与改造的作用。
——身正心定
闳中博学——
一、喀斯特地貌的成因
(08 年北京卷 )1. 与图示地区山体岩石、地貌类型及其形 成的外力作用对应的是 A.石灰岩、球状风化地貌、风力作用 B.花岗岩、流水堆积地貌、流水作用 C.大理岩、喀斯特地貌、风力作用 D.石灰岩、喀斯特地貌、流水作用
——身正心定
闳中博学——
二、喀斯特地貌的形态
雨后春笋
——身正心定
闳中博学——
二、喀斯特地貌的形态
——身正心定
闳中博学——
三、喀斯特地貌的影响
(2010山东文综)下图为某地地质地貌示意图。读图回答6~7题。 6.图中岩石和地貌形态形成的先后顺序是 A.②④① B.③①④ C.④②① D.④①③ D 7.该类地貌发育典型的山区 A.风蚀现象显著 B.岩石类型是花岗岩 C.土层较薄,土壤贫瘠 D.地表水丰富,地下水贫乏
——身正心定
闳中博学——
二、喀斯特地貌的形态
地表喀斯特地貌
地下喀斯特地貌
——身正心定
闳中博学——
二、喀斯特地貌的形态
三山迎客——身正心定闳中博学——二、喀斯特地貌的形态
天坑是指具有巨大的容积,陡峭而圈闭 的岩壁,深陷的井状或者桶状轮廓等非凡的 空间与形态特质,发育在厚度特别巨大、地 下水位特别深的可溶性岩层中,从地下通往 地面,平均宽度与深度均大于100米,底部与 地下河相连接(或者有证据证明地下河道已迁 移)的一种特大型喀斯特负地形。
喀斯特地貌流水地貌
1.该版面景观是 C
A、九寨沟 B、鼎湖山保护区 C、桂林山水 D、长白山天池
2.该景观的主要成因是 B
A、冰蚀作用
B、流水溶蚀作用
C、风力侵蚀作用 D、海浪侵蚀作用
3.该景观位于_广_西_壮_族_自_治_区___ (省/区),这里广泛分布着_石_灰__ 岩,且岩石的__可_溶_性__、_透_水_性_
(4)影响工程建设
我国西南部地区有大型 水库吗?
(4)影响工程建设
沪昆高速铁路
2009年2月开建,2016 年12月28日正式开通运 营。沪昆高铁经过西南 片区时地形、地质条件 非常复杂:喀斯特地貌, 地形崎岖;经过雪峰山 脉,增大了施工难度; 多滑坡、泥石流等自然 灾害。
沪昆高铁北盘江特大桥(贵州) 大桥创下了贵州高铁桥梁建设的两项纪录: 世界钢筋混凝土拱桥最大跨度桥梁;中国高铁铁路桥最大跨度桥梁。
5.该类地貌发于典型的山区( C )
A.风蚀现象显著
B.岩石类型是花岗岩
C.土层较薄,土壤贫瘠 D.地表水丰富,地下水贫乏
__都很好;气候温暖,降水丰沛,是 我国的_亚_热_带_湿_润_区;生物生长旺盛, 导致土壤和流水中的_有_机_酸_含量高, 为喀斯特地貌的形成创造了条件。
4.喀斯特峰林、孤峰平原地貌(C )
A.是流水机械作用的结果 B.是化学作用的结果 C.形成于热带、亚热带湿润的石灰岩地区 D.形成于各地带的石灰岩地区
相互 作用
石芽(地表)
溶沟 (地表)
溶沟 (地表)
石林 (地表)
石林 (地表)
峰林 (地表)
云贵高原上的峰林、孤峰(地表)
溶蚀洼地 (地表)
漏斗 (地表)
天坑 (地表)
重庆奉节天坑(地表)
地貌学04 岩溶地貌
白云岩(CaMg(CO3)2)
2. 岩石的透水性
—
地
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。
学
3. 水的溶蚀力
岩 水的溶蚀力随深度增加而降低。
(二)落水洞(sinkhole)与竖井(shaft)
—
地
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
貌 垂直方向流水对裂隙不断进行溶蚀并伴随塌陷而成。
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
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)
貌 河水面下降),厚度可达几百-几千米,反之,构造沉降区,厚度小。
学
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
岩 洞为主,多漏斗、落水洞等个体小深度大的地貌。
溶 地
2. 季节变动带(过渡带)
貌 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
的CO2减少时,该反应式往
左进行,CaCO3重新沉淀。
(一)岩溶作用的基本条件
—
地 1. 岩石的可溶性
貌 主要取决于岩石成分和结构:
学
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。
岩 易溶的卤盐岩:岩盐(NaCl),钾岩 溶 (KCl),镁岩(MgCl2) 地 中等溶解的硫酸盐岩:石膏(CaSO4 貌 2H2O), 芒硝(Na2SO4 10H2O)
岩溶地貌
二 溶蚀作用的基本过程 (一)溶蚀作用及其化学机制
溶蚀作用是指水通过化学作用对矿物和岩石的破坏作 用。化学作用主要有溶解、水解、水合、碳酸化及氧化等。 其中水对可溶岩的溶解和水解十分普遍。
大气中的CO2与水化合后即成为碳酸: CO2+H2O H2CO3 H++CaCO3 H2CO3 H++HCO3HCO3-+Ca2+ 2HCO3-+Ca2+
19世纪末,南斯拉夫学者对南斯拉夫西北的喀斯特 (Karst)石灰岩高原进行研究,并于 1893年正式“karst'’ 来概括喀斯特高原的地貌景观。自此Karst一词渐被世 界各国学者所接受。
中国地质学会第一届喀斯特学术会议(1966年2月, 桂林),建议在我国使用“岩溶”一词,并把它作为 Karst的汉语同义语。
我国不同气候带的碳酸盐岩溶蚀量
地 区 气候带 年降水量(毫米) 400-600 1 000—1 200 1 271 1 734 1 500—2000 年平均气温(℃) 6 8 6~8 12~15 15.6 15.1 20~22 年溶蚀量(毫米) 0 02—0 03 0.02—0.03 0.06 0.036 0.051 0.12~0.3
第二节 岩 溶 作 用
一 岩溶作用的概念
岩溶地貌由岩溶作用所成,岩溶作用主要是指水对可溶 岩石的溶蚀、冲蚀、崩塌和沉积的总称。作用有物理的,也 溶蚀、冲蚀、崩塌和沉 溶蚀 有化学的,但以化学溶蚀作用为主,物理作用为次。岩溶作 用的空间十分广阔,既在地表也在地下,从而造成了丰富多 彩的地表与地下地貌。
河北西北部 暖温带半干旱区 湖北三峡 黔北务川 滇东罗平 广西中部 中亚热带湿润区 中亚热带湿润区 中亚热带湿润区 南亚热带湿润区
喀斯特地貌形态、形成和影响
C
甲
——身正心定
闳中博学——
乙
一、喀斯特地貌的成因
3.(2005年广东卷)喀斯特峰林、孤峰平原地貌
A.是流水机械作用的结果 B.是化学作用的结果 C.形成于热带、亚热带湿润的石灰岩地区 D.形成于各地带的石灰岩地区
C
——身正心定
闳中博学——
一、喀斯特地貌的成因
4.读我国某石灰岩地区不同植被下土壤空气中CO2 浓度示意图。
思考:如果水分条件相同,那么图中哪种植被下 的岩石最易被溶蚀?
——身正心定
闳中博学——
一、喀斯特地貌的成因
岩石圈
水圈
溶蚀力 流动性 溶解性 透水性
相互 作用
生物圈
CO2
大气圈
CO2、气温、 降水
——身正心定
闳中博学——
二、喀斯特地貌的成因
5.据图判断喀斯特地貌发育过程的先后排序是
石灰岩形成(海洋环境)—地壳抬升—化学风化和流水侵蚀
D
——身正心定
闳中博学——
一、喀斯特地貌的成因
2.甲、乙两处景观所在地是我国著名旅游胜地,两地地貌 形成主导外力作用与岩石组合正确的是
A.甲—物理风化 - 风力侵蚀 - 砂岩
B.乙—物理风化 - 风力侵蚀 - 砂岩 C.甲—化学风化 - 流水侵蚀 - 石灰岩 D.乙—化学风化 - 流水侵蚀 - 石灰岩
“工业梯田”是将荒山、荒坡建设成台阶式的“梯田”,是用 于工业生产的新型土地开发利用模式。近年来,贵州省仁怀市 实施了“工业上山”政策,大力发展“工业梯田”,昔日的贫 瘠荒山变成了聚宝盆。下图示意贵州省仁怀市位置。 (1)简述仁怀市发展“工业梯田”的主要意义。(8分) (2)为了保护仁怀市的生态环境,请你就当地工业生产提出合理 化建议。(4分) ( 1 )保护有限的耕地资源;( 2分) ( 2 )发展循环经济,实施清洁生 提高土地利用率,降低企业用地成 产;加强工业“三废”处理,严 本;( 2分)促进工业发展,提升 禁污水直接排入河流;在资源开 经济实力;( 2分)提高城市化水 采和工程建设中避免生态破坏。 平(拓展城市空间)。(2分)
喀斯特地貌广泛发育的自然原因
喀斯特地貌广泛发育的自然原因
我国西南地区之所以喀斯特地貌分布广泛,最主要的是这里有大量的碳酸盐岩、硫酸
盐岩和卤化盐岩,在流水的不断溶蚀作用下,在地表和地下形成了各种奇特的溶洞。
在溶
洞中,岩溶作用愈强烈,溶洞越大,地下管道越多,喀斯特地貌发育越完整,并且形成一
个不断扩大的循环网。
喀斯特地貌,是具有溶蚀力的水对可溶性岩石(大多为石灰岩)进行溶蚀作用等所形
成的.地表和地下形态的总称,又称岩溶地貌。
除溶蚀作用以外,还包括流水的冲蚀、潜蚀,以及坍陷等机械侵蚀过程。
喀斯特(karst)一词源自前南斯拉夫西北部伊斯特拉半岛碳酸盐岩高原的名称,当
地称呼,意为岩石外露的地方,“喀斯特地貌”因近代喀斯特研究发轫于该地而闻名。
我
国云贵高原、湖南南部郴州等地区属典型的喀斯特地貌区。
我国喀斯特地貌分布区域较广,如广西、云南等地。
喀斯特地貌主要特征体现在溶洞、天坑等地理现象喀斯特地貌成因是石灰岩地区地下水长期溶蚀。
石灰岩的主要成分是碳酸钙,在有水和二氧化碳时发生化学反应生成碳酸氢钙,后者可溶于水,于是空洞形成并逐
步扩大。
第四章 岩溶地貌
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)。
岩溶地貌的成因
岩溶地貌的成因
岩溶地貌是指由于溶蚀作用而形成的地貌类型,主要分布在石灰岩、石膏岩、大理石等溶蚀性岩石地区。
岩溶地貌的成因主要有以下几个
方面:
一、岩石的物理性质
岩石的物理性质是岩溶地貌形成的基础。
石灰岩、石膏岩、大理石等
溶蚀性岩石具有较高的可溶性,而且这些岩石的结构松散、孔隙度大,使得水分子容易渗透进去,形成地下水。
地下水中含有二氧化碳和有
机酸等物质,这些物质能够溶解石灰岩等溶蚀性岩石,从而形成了岩
溶地貌。
二、气候条件
气候条件也是岩溶地貌形成的重要因素。
溶蚀作用需要充足的水分和
二氧化碳,而且气温要适宜,才能促进化学反应的进行。
在热带和亚
热带地区,气温高、降水充足,这种气候条件非常适合岩溶地貌的形成。
中国南方的喀斯特地区就是一个典型的例子。
三、地形条件
地形条件也是影响岩溶地貌形成的重要因素。
在山地和丘陵地区,地
形起伏较大,地下水的流动也比较活跃,这样就会加速岩石的溶蚀速
度。
同时,山地和丘陵地区的水文循环系统也比较完整,有利于地下水的形成和流动,也有利于岩溶地貌的形成。
四、时间因素
岩溶地貌的形成需要很长的时间,通常需要几万年或几十万年的时间才能形成。
在这个过程中,地下水不断地溶解岩石,同时,风化和侵蚀等自然力的作用也会不断地改变地貌形态。
在时间的长河中,岩溶地貌才得以形成。
综上所述,岩溶地貌的成因是多方面的,其中岩石的物理性质、气候条件、地形条件和时间因素是最为重要的因素。
只有这些因素同时存在,才能形成美丽而神奇的岩溶地貌。
岩溶地貌形态
3、深部热水矿水成洞模式 、 深部地下水的水温高, 深部地下水的水温高,含气体和矿物成 分也高,这些水的成因复杂,来自火山水、 分也高,这些水的成因复杂,来自火山水、 岩浆水、沉积共生水、深循环的大气水等。 岩浆水、沉积共生水、深循环的大气水等。 4、海岸混合水成洞模式 、 分布于海岸带的碳酸盐岩石, 分布于海岸带的碳酸盐岩石,在地下 淡水与海水(咸水)混合时的溶蚀, 淡水与海水(咸水)混合时的溶蚀,会产 生沿岩石裂隙或空隙发育出的小孔穴, 生沿岩石裂隙或空隙发育出的小孔穴,他 们常组合成海绵状的迷宫; 们常组合成海绵状的迷宫;当洞的规模较 大时,易塌顶变成“天窗” 大时,易塌顶变成“天窗”
☞
是岩溶作用下所形成的山体, 是岩溶作用下所形成的山体,这类山体 非常独特,不但有奇异的地表形态, 非常独特,不但有奇异的地表形态,而且还 有复杂的山内地貌。地表岩石裸露, 有复杂的山内地貌。地表岩石裸露,山峰尖 锐挺拔,山坡陡峭,地面坎坷不平, 锐挺拔,山坡陡峭,地面坎坷不平,布满着 石芽、石脊和与之交错的石沟石槽, 石芽、石脊和与之交错的石沟石槽,还有陷 入地下的落水洞及消水坑等。 入地下的落水洞及消水坑等。石山内部更有 纵横交错和大小不等的溶洞、裂隙和坑道, 纵横交错和大小不等的溶洞、裂隙和坑道, 并往往有地下河(暗河)穿过。 并往往有地下河(暗河)穿过。这种结构特 殊的山体,称为岩溶石山 岩溶石山。 殊的山体,称为岩溶石山。
1、普通非承压水层(潜水层)成洞模式。 、普通非承压水层(潜水层)成洞模式。 即普通洞的形成模式。 即普通洞的形成模式。
初始洞穴→初始管道 系统洞穴 初始洞穴 初始管道→系统洞穴 初始管道
2、普通承压含水层成洞模式。 、普通承压含水层成洞模式。 指以大气降水为补给和顶、 指以大气降水为补给和顶、地面被 相对隔水层夹持的可溶岩含水层。 相对隔水层夹持的可溶岩含水层。
喀斯特地貌的成因及特点
喀斯特地貌的成因与特点喀斯特地貌指石灰岩地区的地表常见的石芽、石林、峰林、溶沟、漏斗、天坑、落水洞、溶蚀洼地、坡立谷、盲谷以及地下发育的溶洞、地下河等各种洞穴系统以及洞中石钟乳、石笋、石柱、石瀑布等地貌形态。
对于石灰岩地区上述独特的地貌,国内外学术界均以南斯拉夫典型的石灰岩地貌区喀斯特地貌高原的地名来命名,即“喀斯特地貌”。
过去中国亦曾用过“岩溶地貌”一词。
在我国,喀斯特地貌分布面积约达130万平方公里。
主要分布在广西、贵州、云南等省区,如广西的桂林山水、云南的路南石林等,广东则有英德英西峰林,怀集桥头镇燕子岩、肇庆七星岩等。
喀斯特地貌是水对可溶性岩石(碳酸盐岩、石膏、岩盐)进行以化学溶蚀作用为主而形成的地貌。
喀斯特是南斯拉夫西北部伊斯的利亚半岛的石灰岩高原的地名,19世纪末,南斯拉夫学者司威杰(J.Cvijic)首先对该地区进行研究,并借用喀斯特一词作为石灰岩地区一系列作用过程的现象的总称,到1966年我国第二次喀特学术会建议将“喀斯特”一词改为“岩溶”。
所以,喀斯特地貌亦称岩溶地貌。
岩溶地貌地面上往往崎呕不平,岩石嶙峋,奇蜂林立,地表常见有石芽、石林、峰林、溶沟、漏斗、落水洞、溶蚀洼地等形态;而地下则发育着地下河、溶洞。
溶洞内有多姿多彩的石笋、钟乳石、石柱,美不胜收。
我国岩溶地貌分布十分广泛,主要集中于广西、云南、贵州等省区,如广西桂林的山美、石美,水美、洞美,云南的路南石林等闻名于世。
我国喀斯特地貌分布广泛,类型之多世界罕见。
作为喀斯特地貌发育的物质基础――碳酸盐类岩石(如石灰石、白云岩、石膏和岩盐等)分布很广。
据不完全统计,在总面积达200万平方千米的喀斯特地貌中,裸露的碳酸盐类岩石面积约为130万平方千米,占全国碳酸盐类岩石总面积的1/7;埋藏的碳酸盐岩石面积约70万平方千米。
碳酸盐岩石在全国各省区均有分布,但以桂、黔和滇东部地区分布最广。
我国现代喀斯特是在燕山运动以后准平原的基础上发展起来的。
第四章 岩溶地貌(2)
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;
喀斯特地貌形态、形成和影响
CO2、气温、 降水
——身正心定 闳中博学——
二、喀斯特地貌的成因
5.据图判断喀斯特地貌发育过程的先后排序是
石灰岩形成(海洋环境)—地壳抬升—化学风化和流水侵蚀 ——身正心定 闳中博学——
二、喀斯特地貌的形态
地表喀斯特地貌 地下喀斯特地貌
——身正心定 闳中博学——
二、喀斯特地貌的形态
三山迎客
7.该类地貌发育典型的山区
A.风蚀现象显著
B.岩石类型是花岗岩
C.土层较薄,土壤贫瘠 D.地表水丰富,地下水贫乏
C
——身正心定 闳中博学——
三、喀斯特地貌的影响
多喀斯特地貌 地形崎岖
土层薄 土壤贫瘠
云贵高原
地表水缺乏 地下暗河发育
植被 稀少
——身正心定 闳中博学——
三、喀斯特地貌的影响
小组合作
1.地1.形贵崎广岖高,铁多从喀贵斯阳特到地广貌州;近生85态6千脆米弱,;桥多隧地比质8灾3%害;其 2中.地贵形州崎段岖桥,隧耕比地92面.1积%,小贵;州地段表造水价缺高乏达;一土千壤米贫一瘠亿;,多 地分质析灾桥害隧,比不高利、于造农价业高水的利原工因程。建设。 3.有2.利喀:斯旅特游地资貌源在丰贵富州。分布广泛,分析该地貌对贵州农 业不发利展:的交不通利不影便响;。环境承载力低。 4.3原.喀因斯:特地地形貌崎形岖态,千多姿喀百斯态特,地分貌析;其土对壤旅贫游瘠业;的植影被响稀。 疏4;.石降漠水化集是中在;喀人斯类特不地合貌理基活础动上(形过成度的开一垦种、荒过漠度化樵的采、 不现合象理,的分工析程石建漠设化)的。原危因害和:危土害壤。退化,耕地减少,植 被减少,水资源短缺,旱涝灾害频发
B.乙—物理风化 - 风力侵蚀 - 砂岩
C.甲—化学风化 - 流水侵蚀 - 石灰岩
喀斯特地貌
喀斯特地貌
喀斯特(又称岩溶)地貌岩溶地貌发生在可溶岩分布地区, 可溶岩主要是指碳酸盐类,硫酸盐类及卤盐类岩石。由可溶岩 构成的地貌,景观奇特,有“奇峰异洞”之称。我国的岩溶地 貌以桂林、阳朔一带最典型,自古以来就有“桂林山水甲天下 ,阳朔山水甲桂林”的美誉。 喀斯特(Karst)原是南斯拉夫西北部的一个石灰岩高原名称 ,那里发育着各种石灰岩喀斯特地貌。19世纪末,南斯拉夫学 者司威直(J.Cvijic)就借用该地名来形容石灰岩的地貌、水文 现象,并为后来世界各国所通用的专门术语。我国在1966年第 一届喀斯特学术会议上,曾提出将喀斯特改称为岩溶,作为 Karst的同义语。1988年由全国自然科学名词审定委员会公布 的《地理名词》,仍定名为喀斯特。岩溶作为又称。
喀斯特地貌
我国对喀斯特地貌的认识历史悠久,早在800多年前的宋 代《梦溪笔谈》(沈括)、《岭外代答》(周去非)中已有记载。 但最著名的是明代徐霞客(1586-1641)的《徐霞客游记》,它 详尽地记载了我国西南的云、黔、桂及湘西等地喀斯特区的地 质地貌及水文状况,成为我国早期著名的喀斯特地貌学著作, 比欧洲最早的喀斯特地貌学研究还早250多年。 大陆壳的75%地区是沉积岩 沉积岩的15%则是由碳酸盐组成。 可溶性岩石在世界上分布很广,据统计,碳酸盐类岩约占 全球沉积岩的15%,面积4100 万km2 ,硫酸盐岩面积为1100 万km2 ,合计面积为5200 万km2 ,占全球面积的10.2%,占 全球面积的10.2%。在我国碳酸盐类岩的分布可分为裸露、覆 盖和埋藏等三种类型,面积共344.3 万km2 ,其中裸露的可溶 性岩(碳酸盐类)面积为90.7万/km2,占全国面积的9.4%,主 要分布于广西、云南及贵州等地,是世界上喀斯特地貌最发育 的地区之一,如桂林山水和路南石林皆著名于世。
泥灰质岩石区几种岩溶地貌形态及成因探讨——以三峡地区为例
地 质 科 学
2 0 年 7 02 月
CHI NESE J OURNA L OF GEOLOGY
成 泥 灰 质 岩 石 区 几 种 岩 溶 地 貌 态 及 因 探 讨 形
以 三 峡 地 区 为 例
张 加 桂
( 1 ) 四段 , 一 段 ( 2 和 第 三 段 ( z 为 泥 质灰 岩 和 泥 灰 岩 , C C 含 量 5 . l rb分 r 第 T ) b T ) b 其 aO 6 1 %
~
9 . % , 二 段 ( 2 . 和 第 四 段 ( z 为 紫 红 色 含 钙 质 泥 岩 和 粉 砂 质 泥 岩 , C C 含 10 第 T ) b T ) b 其 aO
量 为 1 % ± .在 三 峡 地 区 , 巴东 组 地 层 为 地 基 的城 镇 有 1 5 以 0余 座 , 中县 城 3座 , 其 即奉
节 , 山和 巴东 .这 一 问 题 为 研 究 泥 灰 质岩 石 岩溶 地 貌 及 成 因 提 出 了挑 战 , 供 了机 遇 . 巫 提 由 于 泥 灰 质 岩 石 兼 具 两 种 岩 石 的 性 质 , : 方 面 具 有 灰 岩 的 可 溶 性 , 一 方 面 具 有 即 一 另
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3期
张 加 桂 : 灰 质 岩 石 区 几 种 岩 溶 地 貌 形 态 及 成 因 探 讨 — — 以 三 峡 地 区泥 灰 质 岩 石 的 岩 溶 主 要 发 育 在 岩 石 露 头 表 层 和 以 断 裂 , 荷 裂 隙 为 通 道 卸
着 大 量 岩 溶 始 发 信 息 , 而 研 究 其 岩 溶 地 貌 可 能 是 通 向岩 溶 成 因过 程 研 究 的 大 门 . 因
1 泥 灰 质 岩 石 的 岩 溶 特 点
岩溶地貌的分析与介绍
2、水解——指矿物与水发生反应而分解
纯水是中性的,但仍具有离解性,即部
分水能够离解成 H 离子和OH 离子,它们能 使一些弱酸强碱或强酸弱酸的盐类矿物在水
隙)——初始洞穴阶段。 水流开始集中并逐渐汇集增大形成管流——初
随着水流流量和流速在溶隙中的差异增大,
始管道阶段。
管道流除溶蚀作用外,还有机械侵蚀和崩
塌作用,使渗透空间进一步发展扩大——系统
洞穴阶段。
(2)普通承压含水层成洞模式 (3)深部热矿水成洞模式
(4)海岸混合水成洞模式
2、溶洞形态:
① 通道:人能通过的管状洞的总称。
(一)落水洞 在岩溶发育地区连接地表水
流和地下河的通道,多呈缝状及井
状,有垂直的、倾斜的、曲折的。
(二)溶洞(karst cave)
溶洞—— 岩溶区地下 水沿着岩层 的层面和裂 隙进行溶蚀 和机械侵蚀 而形成的地 下空洞。
1、溶洞的形成机制
(1)普通非承压含水层(潜水层)成 洞模式。 溶洞的发育需具备二个必要条件: 一是要有溶蚀能力的地下水流;二是岩石
具有水渗透溶蚀的空间(裂隙、节理、层 面和孔隙等)。
节理——岩层的 连续性遭到破坏而形 成裂隙的一种构造。
裂隙两边的岩石,没 有发生显著的相对移 动,这是与断层相区 别的主要标志。
当从空气、土壤和岩石中获得了碳酸与其 他无机酸和有机酸的大气降水通过岩层空间时, 即产生溶蚀作用,并扩大这些空隙(称为溶
石芽有裸露 和埋藏两种类型, 广西西江两岸有 大片石芽地形。
岩溶及岩溶水ppt课件
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溶洞地基
• 溶洞地基的稳定性取决于溶洞的规模、埋深及充
填情况。当溶洞的规模大、埋深浅、溶洞顶板承 受不了建筑物的荷载时,就会使溶洞顶板坍塌、 地基失稳。当建筑物地基直接遇到溶洞时,可视 溶洞的规模及充填物情况,进行适当处理。规模 小,可采用清除或堵塞,或盖板跨越;规模大, 则不宜作为建筑物的地基。为了确保溶洞地基的 稳定性,必须根据溶洞的规模、溶洞顶板岩层的 性质确定洞穴离地面的安全深度,即溶洞顶板的 安全厚度。当溶洞埋深大于安全厚度时,地基是 稳定的;否则地基不稳定,必须进行处理。
岩溶及岩溶水
学习要求
1、岩溶的形成条件和影响因素 2、岩溶地貌类型 3、对工程影响及处理措施
岩溶作用
基本概念与研究意义
❖凡是以地下水为主,地表水为辅,以化学过程(溶 解与沉淀)为主,机械过程(流水侵蚀和冲积、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。这种作用改造成的地表形态和地下形 态就叫岩溶地貌。岩溶作用及其新产生的水文现象和 地貌现象统称岩溶。 ❖又称喀斯特(Karst)。19世纪末,南斯拉夫学者J. Cvijic研究了南斯拉夫喀斯特高原的这种地貌,故得 名。
❖ 对岩溶突水的处理,原则上以疏导为主。对隧道中的岩
溶水,可用水管引入隧道边沟或中心排水沟排出。水量
过大时,可用平行导坑排pp水t精选。版
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岩溶地基变形破坏主要形式有:
地基承载力不足、不均匀沉降、地基滑动 、地表坍塌等。目前对岩溶洞体稳定性评 价方法有定性、半定量和定量之分。对稳 定围岩,将洞体顶板视作结构自承重体系,可 用结构力学分析法;对不稳定围岩,一般用散 体理论分析法。
由于溶洞的形成与地表水和地下水的关系极为密切,土洞 的处理首先措施是治水,然后根据具体情况,可采取以下 方法处理:
2022届高考自然地理一轮复习课件 ——喀斯特地貌
考点四 人类活动与喀斯特地貌
喀斯特地貌
岩溶地貌中有丰富的沉积矿床,世界上 50%的石油储藏在多孔的岩溶系统中。
但对于农业生产来说,岩溶地貌并不是 福音。石灰岩溶解后能提供形成土壤的物质 特别少,成土过程极为缓慢,每形成1厘米 的土层需要8000年。
因此,大部分岩溶地区,土层不到10厘米, 生产力很低。 一旦人类活动加剧植被破坏,土壤经过雨水 冲刷,山就全秃了,土地变成石头的荒漠, 也被叫作石漠化。
(1)分析建厂初期,“老干妈”加工厂选址贵州并主要用当地辣 椒的原因。 (2)分析贵州辣椒品质优但产量少的原因。 (3)请为贵州辣椒产业提出合理化建议。
(3)加快土地流转,实现规模生产,降低生产成本;加大 科技投入,改善生长条件,提高产量和品质;加强与辣椒 下游产业的联系与合作,延长产业链,进行深加工,提高 产品附加值;发展与辣椒相关的旅游、文化等产业,实 现经营多元化;保护和改善生态环境,发展绿色农业。
本课结束
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(1)分析盐溶溶洞内盐钟乳形成的自然条件。(2)分析该 处“盐溶喀斯特”地貌长期以来没有被人们发现的主要 原因。
(2)物质条件:长期从溶洞壁或顶部渗出的高浓度卤水(矿化
度大的水或含有大量盐分的水);溶洞内气候条件:空气干热。
经典习题
“盐溶喀斯特”是喀斯特地貌的一种特殊类型,在我国,盐溶喀斯特地貌主要发育在盐岩 地层中。盐岩是由蒸发海水或湖泊作用沉淀而成的一种沉积岩,主要成分是石盐(NaCl、 KCl),通常也混有其他类型的沉积岩。2019年5月,地质学家在距离拜城县城西北23千米处 的山区,发现了一处全国罕见的盐溶喀斯特地貌,形态为盐岩天坑和盐溶溶洞,盐岩天坑南 北长约150米,东西宽约60米,深约50米,内部分布着近一百座尖锐挺拔的盐石林、石柱。距 离天坑约1千米的一处峭壁上有一个盐溶溶洞,溶洞面积大约500平方米,分布有盐钟乳、盐 柱、盐峰林等形态。新疆拜城县地处天山中段南麓、塔里木盆地北部,科学家曾经在塔里 木盆地发现古海洋生物化石。
2023届高考地理一轮复习课件20喀斯特地貌
洼底常见一组组人为开发的同心圆梯田,当地人称为“龙卷地”。此地区是 生态环境特别脆弱、人类生存最艰难的地区之一。为了实施乡村振兴战略, 各级政府带领农民积极探索脱贫致富的道路。“七百弄鸡”“七百弄山羊” 是当地获得国家农产品地理标志的畜禽品种。图甲为七百弄峰丛洼地形成过 程示意图,图乙为七百弄位置示意图及“龙卷地”景观图。
甘肃 青海
内蒙古 宁夏
北京 ★ 天津
河北
山西
山东
辽宁
西藏
全国所有省区都有分布,云 南、贵州、广西最为典型, 分布最广泛。
陕西 河南
江苏
四川
湖北
安徽
上海
云南
贵州 湖南
浙江 江西
福建
广西 广东
海南
1、喀斯特地貌的分布及成因
岩溶地貌:喀斯特即岩溶,是水对可溶性岩石(碳酸盐岩、石膏、岩盐等) 进行以化学溶蚀作用为主,流水的冲蚀、潜蚀和崩塌等机械作用为辅的地质 作用,以及由这些作用所产生的现象的总称。
从地形角度,说明安顺市发展种植业存在“ 先 天性缺陷”的原因。(6分)
山地为主,耕地面积狭小; 地势起伏较大,不利于种植业的发展; 喀斯特地貌,地表水易渗漏,水源缺乏。
4、人类活动与喀斯特地貌
交通
4、人类活动与喀斯特地貌
常常形成独特的地质景观
旅游
峰丛洼地是指经较纯的石灰岩形成的、由山体基部相连的圆锥状山峰和封 闭的浑圆形溶蚀洼地组合而成的地貌类型。七百弄乡地处广西西北部、云贵 高原南缘,多断裂构造发育,全乡海拔在800m以上的峰丛有5000多座,洼 地有1 326个。“山高石头多,出门就爬坡,地无三尺平,神仙莫奈何”是当 地地理环境的真实写照。七百弄乡年均温为18~22℃,年降水量为l2001700 mm,降水多集中在4-9月。图甲为七百弄峰丛洼地形成过程示意图。
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岩溶地貌发展过程与成因
岩溶地貌是指由于溶蚀作用形成的地形特征。
它以溶洞、溶壑、钟乳石等独特
的地貌形态而闻名于世。
岩溶地貌发育于石灰岩、大理石等可溶性岩石地层之上,其形成和发展是一个复杂而长期的过程,涉及到地质、水文、气候等多个因素。
岩溶地貌的发展过程可以分为溶蚀、溶洞形成、地表下施工三个阶段。
首先是溶蚀阶段。
在石灰岩地区,水和二氧化碳会形成碳酸,这是岩溶地貌形
成过程中最重要的化学反应。
雨水和地下水透过裂隙渗入岩石中,与石灰岩中的碳酸反应,形成了溶蚀作用。
这种溶蚀作用会逐渐侵蚀石灰岩地层,使其发生溶解、溜变和脱灰等作用,形成带有孔洞和裂隙的地层。
其次是溶洞形成阶段。
随着溶蚀作用的继续,地下水通过流动和侵蚀,逐渐扩
大了石灰岩中的洞穴。
当地表下的洞穴相互连接或与地表相连时,形成了典型的溶洞。
溶洞主要分为溶蚀型和溶洞型两种类型。
溶蚀型溶洞是指由于上述溶蚀作用而形成的大型溶洞,其特点是空间广阔、洞壁平坦。
溶洞型溶洞是指由于地下河流侵蚀的结果,其特点是河流穿过溶洞形成的。
最后是地表下施工阶段。
随着地下水的深入,水在地下流动,沿着溶洞或岩石
裂缝发展形成地下河流。
地下河流在地下与石灰岩岩层接触,侵蚀更多的岩石,形成地下河流系统。
这种地下河流系统在地下大量开凿,进一步加速了岩溶地貌的发展。
岩溶地貌的形成还受到其他因素的影响,例如气候和植被。
在石灰岩地区,气
候湿润时,水侵入岩石中的速度会增加,溶蚀作用加剧。
而植被覆盖可以保持水分,减缓水流速度,从而减缓溶蚀作用的发展。
因此,岩溶地貌的发育在不同的气候和植被条件下可能呈现不同的特点。
总之,岩溶地貌的形成是一个复杂而长期的过程,涉及到多个地质、水文、气
候等因素。
从溶蚀到溶洞形成,再到地表下施工,每个阶段都有其独特的特点和影
响因素。
了解岩溶地貌的发展过程与成因,对于探索地球地貌演化、资源开发和环境保护具有重要意义。