贵州喀斯特地貌研究现状及发展方向

贵州喀斯特地貌研究现状及发展方向

摘要：贵州受到喀斯特地貌控制，喀斯特地貌研究的程度关系到当地社会和经济发展问题，意义重大。本文对喀斯特地貌成因、演化、分区，及喀斯特相关研究进行了描述，得出：地表喀斯特的研究已有规模，但地下喀斯特探测需大量研究，是今后研究重点；对于贵州受构造影响，喀斯特分区应考虑小地貌、小环境的影响；喀斯特相关研究如石漠化、小流域治理、旅游研究等关系着社会经济发展，是今后的研究方向。

关键词：喀斯特地貌演化分区

引言

贵州地处于我国西南喀斯特地区中心，是我国第一级台阶向第二级台阶的延伸斜坡地带，受到新构造运动的影响，地质构造较为复杂，造就了独特、多样而又秀丽的喀斯特地貌景观。[1]贵州喀斯特地貌分布较广，其范围北起四川盆地南缘山地和鄂西南高原，南至南盘江河谷和桂西北山地，纵跨近5个纬度（24°30’N-9°13’N），长约510km；西起滇东黔西高原，东至湘西丘陵山地，横跨6个纬度（103°31’E-109°30’E），宽约570km，总面积1.76*105km2。[2]由于特殊的岩溶地质作用过程和岩溶环境特征，造成了脆弱的生态环境系统，严重制约了这一地区社会和经济的发展。因此，对喀斯特地貌的研究直接关系到贵州社会和经济能否可持续发展及生态文明的建设等重大问题。

1.研究现状

1.1成因研究

袁道先先生认为应以系统科学的观点，将影响岩溶地貌发育程度和特征的因素：构造、岩性、气候、水文、土壤等，以及这些综合这些影响因素而产生的直接作用方式和强度综合起来考虑。[3]从宏观上看，自晚震旦纪到三叠纪晚期，贵州地区沉积了上万米厚的碳酸盐岩地层，发育了四套碳酸盐沉积建造，自上而下为：上震旦统灯影组，下寒武统上部至下奥陶统中部，中泥盆统顶部至下二叠统，下、中三叠统。[4]

俞遵典对原生喀斯特地貌的成员机制作了详细的研究和分析，认为岩石地层因素、地质构造环境、水化学及水动力条件、生物化学制导四个方面缺一不可形成喀斯特。[5]

2006年以来，通过运用高分辨率的自动化监测仪器，对岩溶水文（水位、流量）、水的物理化学指标（水温、PH值、电导率、HCO等）和土壤空气CO2进行连续监测，不但证明了岩溶作用的迅速变化过程，而且揭示了水——岩——气耦合作用规律。[6，7]

1.2演化研究

喀斯特地貌发育的具体过程为，早期可溶性岩石受到隔水岩层的阻隔基本不和空气中CO2反应和作用。但随着隔水层受到流水作用与风化作用的共同影响逐渐剥蚀，使得可溶性岩石能够与水中、空气中的CO2进行溶蚀反应——CaCO3+CO2+H2O== Ca（HCO3）2。随后，溶蚀作用向可溶性岩石中节理发育较强的地方延伸，将岩石中节理不断扩大，这样就形成了大小不同、形态各异的溶洞。接着，当溶洞扩大到一定程度时，又受到重力作用的影响使其不断坍塌，形成地表的各种喀斯特地貌景观，如峰丛、峰林和孤峰、溶蚀洼地、落水洞等。

1.3分区研究

喀斯特地貌由于受到岩石与CO2反应速率的影响，反应速率又和气温、物质纯度、反应时间等有直接联系，因此喀斯特地貌又常以气候区域和岩石结构两种方式进行分区。

首先，在气候区域分区中《中国岩溶学》一书将中国喀斯特地貌分为：热带及亚热带岩溶区；中国高山和高原岩溶区；中国干旱岩溶区；半干旱岩溶区；温带岩溶区；海滨岩溶区。其中，贵州所处的热带亚热带岩溶区又以秦岭、淮河为北界，西界则沿四川盆地西部山地边缘向南延伸至云南昭通、潞西一线。[8]

在用地带性对中国喀斯特地貌进行划分的过程中，仍然遵循的是气候带中水热条件的差异性。《中国喀斯特地带性分区与喀斯特地质园发展前景》一文中将喀斯特地貌分为热带型、温带——亚热带型、温带型、高寒型等。其中，把贵州南部、广西、湖南南部、云南东部和纬度比桂林更低的地区称为热带型，峰林地形是这一类型喀斯特地貌的主要标志；川东、鄂西山地和贵州高原大部分地区属温带--亚热带型，洼地、漏斗、竖井等负地形比较发育。[9]

其次，再以岩石结构进行分区时，需考虑大地构造、岩石理化特性等因素。就贵州而言，由于新地质构造运动影响，喀斯特地貌的区域分布特点为：黔东北以NNE向类隔槽式褶皱为主；黔南几乎全为SN向隔槽式褶皱所占据；黔西南多为NW 向疏密波状褶皱；黔西北及黔北由疏密波状及类隔槽式褶皱组成的NE 向弧形构造则十分醒目。在各构造型式中，与褶皱轴向平行的冲断层及斜交的走滑断层亦较发育。这些区域性的褶皱断裂系统，确定各时期碳酸岩产出状态与不可溶岩石的格局分布。[10]从而控制着区域喀斯特的发育和分布。

然后，按岩石的不同化学组成贵州喀斯特地区可分为：不间断碳酸盐岩组合、碳酸盐岩夹碎屑岩组合、碳酸盐岩与碎屑岩互层型组合三个大类。连续性碳酸盐岩组合：碳酸盐岩含量>90%，酸不溶物平均小于10%，无明显碎屑岩夹层。碳酸盐岩夹碎屑岩组合：碳酸盐岩含量约为70% ～90%，酸不溶物平均在10%～30%，存在明显夹层。碳酸盐岩与碎屑岩互层型组合：碳酸盐岩与碎屑岩彼此厚度相当，含量分别为30% ～70%和70% ～30%，彼此互层。[11]

最后，我们由以上的分类方式可发现，用气候带与地带性分类可以更好的对大区域、大范围的喀斯特地貌发育进行分析，从而有利于宏观认识和了解喀斯特地貌的发育、分布情况。但是，这两种方法又不太能够准确的分析局部喀斯特地貌状况，因此，在微观上或者小尺度研究中我们应该采用对大地构造和岩石组成分析的方法进行研究，最终能够更有针对性的开展喀斯特研究及其各项工作。

1.4其他相关研究

（一）石漠化综合治理

石漠化是岩石裸露土地退化的一种过程，它的发育在岩溶地区一定的自然背景下，受人为活动干扰，使地表植被遭受破坏，导致土壤严重流失，基岩大面积裸露或砾石堆积的土地退化现象。其中，石漠化强度又与所在区域碳酸盐岩的纯净度；人为活动的频繁度；地形坡度等有着极为密切的联系。石漠化治理要因地制宜地进行，分区规划，多学科、多部门、多措施地集中治理；以点带面，点面结合，进行推广和示范。既要做好区域大尺度、不同地方中尺度甚至微环境小尺度上的石漠化治理，还要从根本上解决不同尺度的治理经验与措施的推广问题和普及。[12]

石漠化治理地复杂性决定，治理方法需灵活、多样。首先，需进行资源产权制度改革，加大宣传力度，增强当地居民对生态环境的保护意识。在制度上实行“谁治理、谁经营、谁受益”的保护政策和“谁破坏、谁恢复”的政策。国家和部门建设用地造成植被破坏，要依法给予补偿，并将补偿资金回笼到治理的林业主管部门，及时进行恢复植被建设。[13，14]然后，进行封山育林、退耕还林、还草，根据针对喀斯特山地土被不连续、土层薄、石砾含量高、保水保肥能力差的特点，具体情况采用不同的方式。最后，将适合进行耕作的区域进行农田整治，对农业生产所需的基础设施如：小水窖、坡改梯、田间道的修建等进行完善，从而提高土地产量，增加土地承载力。

（二）喀斯特地区小流域综合治理

由于喀斯特地区生态环境极其脆弱，社会、经济发展上全面落后于全国平均水平。因此，为改变这种现状以小流域水土流失防治为中心，优化产业结构；高效利用各种自然资源，从而实现该地区社会经济可持续发展和提高生态经济效益的最终目标。

在优化产业结构上：第一，大力发展立体生态农业，有计划地种植适宜喀斯特区域的用材林和经济林，达到调整耕地与林地比例，增加农民收入的目的。第二，大力发展以沼气为纽带的种、养、加农业结构模式。将种植出的农产品进行在加工，从而提高产业附加值，而大力推广使用沼气则在降低农民生产生活成本的同时对生态环境进行了保护。

在提高自然资源利用效能上：大力发展粮、菜、猪、禽型农业结构模式，稳定粮食播种面积，改造中低产田地，提高粮食单产，合理施肥，实施浅灌技术，