高教版自然地理学第五章(第四节)
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石芽
大型溶 蚀洼地
岩溶漏斗
岩溶平原 喀斯特地貌发育的阶段性 (据R.锐羡，转引自杨景春，1985) A幼年期，B青年期，C中年期，D老年期
3.2 喀斯特地貌的地域分异
• 热带湿润区喀斯特有规模较大的溶蚀盆地和洼 地、锥状峰林或塔状峰林、粗大的石芽、大量 的漏斗、落水洞和地下溶蚀形态等，同时常见 由溶蚀残余红土堆积的平坦地面或台地。 • 亚热带季风气候区喀斯特地貌以喀斯特丘陵与 溶蚀洼地为代表。 • 温带气候区的喀斯特发育以地下溶洞为特色， 并多喀斯特泉。如济南被称为泉城，晋、冀、 鲁、豫四省寒武—奥陶纪灰岩中流量大于 1m3/s的泉就多达36个。
1.2 岩性与构造条件
• 主要为碳酸盐类岩石，虽 然其溶解度最小，但因其 分布面积广且常出露地表， 因此喀斯特地貌常分布在 碳酸盐类岩石区。 • 溶解度顺序为：石灰岩>白 云岩>泥灰岩。因此石灰岩， 尤其是节理发育、层厚、 质纯和位于区域性断裂带 地区的石灰岩最易喀斯特 化，岩溶作用最强。
桂林漓江
湖 北 咸 丰 落 水 洞
2.1 地表喀斯特地貌
利 川 县 腾 龙 洞 清 江 转 成 地 下 河
2.1 地表喀斯特地貌
• 2.1.4溶蚀(喀斯特)洼地是 四周由低丘包围的封闭洼 地，空间规模远大于溶蚀 漏斗，直径可达几百米到 千米，深几十米到百米， 且底部比较平坦，边部有 漏斗或落水洞，如果被溶 蚀残余的红土或坠积物填 塞，该溶蚀洼地则变为清 沏的深湖。
• 在地表出露的有石 芽、溶沟、漏斗、 落水洞、喀斯特洼 地、喀斯特盆地(坡 立谷)、干谷、盲谷、 峰丛、峰林、孤峰 以及喀斯特山地、 喀斯特高原、喀斯 特丘陵、喀斯特平 原、喀斯特海岸等。
广西桂林
2.1 地表喀斯特地貌
• 2.1.1石芽与溶沟是溶蚀侵蚀遗留在可溶性岩石 表面的沟壑凹槽与沟槽间的岩突。
• 2.1.6 干谷为喀斯特区干涸的河谷。有的干谷本 为地表的曲流。干谷中常有漏斗、落水洞。盲 谷为喀斯特区似没有出口的地表河谷，水流消 失在该河谷末端的落水洞中，并转为地下暗河。
利川腾龙洞附 近干谷和溶洞
2.1 地表喀斯特地貌
• 2.1.7 峰丛是指连座的 石灰岩山(丘)峰。
越南下龙湾
桂林 越南下龙湾
第四节 喀斯特地貌
• 思考题 • 1. 名词：喀斯特地貌 • 2. 地表喀斯特地貌和地下喀斯特分别有 哪些类型？ • 3. 简述喀斯特地貌的发育过程 • 4. 不同气候条件下发育的喀斯特地貌的 特点。
第四节 喀斯特地貌
• 概念：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， 坍陷、堆积等作用形成的地貌。我国称 岩溶地貌。 • 1 岩溶作用 • 2 喀斯特地貌 • 3 喀斯特地貌发育过程与地域分异
万年灵芝
云南石林
2.1 地表喀斯特地貌
• 单个石芽的长宽度与相对高度自几十厘米到20－ 30m不等，垂壁上多圆弧形的侧向溶蚀坑而凹凸 不平。云南路南石林即为连片展布的高大的石芽。
路南石(芽)林
爱尔兰Clare的石芽溶沟
2.1 地表喀斯特地貌
• 溶沟通常是顺节 理裂隙延伸的， 有时在斜面上可 见到近乎平行排 布的溶蚀沟槽(也 称溶痕)。 • 基于土壤层下与 岩石接触的界面 部位的地下水中 CO2含量较高而 溶蚀力强。
1 岩溶作用
• 1.1 岩溶作用的化学过程 • 1.2 岩性与构造条件 • 1.3 水动力条件
1.1 岩溶作用的化学过程
CO2 H 2O H 2CO3 H HCO3 H 2CO 3 CaCO3 Ca 2 2 HCO3
• 湿热气候条件下土壤CO2含量高，且反 应速度很快，因而岩溶作用强，喀斯特 地貌分布广。
2.1 地表喀斯特地貌
• 2.1.8 峰林则是成群的石灰 岩山(丘)峰。
广西桂林
2.1 地表喀斯特地貌
• 2.1.9 孤峰是喀斯特区平原上孤立的岩峰， 相对高度数十米至百余米不等，外形则千 姿百态，如桂林的独秀峰。 • 孤峰的岩块崩塌或被进一步蚀低则成为蚀 余残丘，又称石丘。
广西 桂林
2.1 地表喀斯特地貌
• 有的学者提出了喀斯特地貌发育的阶段性，那 仅仅是一个理想模式。 • 喀斯特地貌发育受到岩性、构造、构造活动、 气候和水文等多种因素的影响。在垂直方向上， 以最大降水高度与接近地下水面高度为相对溶 蚀速率和溶蚀量最大的高度，理论上溶蚀作用 的下限应是非可溶性岩石的顶面（或可溶性岩 石的底板）。
3.1 喀斯特地貌发育过程
重庆市万盛区开挖出来的石林，便本是在土壤层下发育形成的。
重庆埋藏石芽、溶沟
Байду номын сангаас
2.1 地表喀斯特地貌
• 因此，按石芽、溶沟的生成环境和目前保存状态，可以分为 全裸露的、半裸露的和埋藏的三种状态，并顺坡向下连续地 过渡分布。
重庆万盛 石芽、溶沟
2.1 地表喀斯特地貌
• 2.1.2漏斗是喀斯特地面
上大致呈圆形的洼地，
直径数十米，深数米至 十多米呈倒锥状。 • 特点是漏斗底部与地下 管道相沟通并排泄汇水，
若它被堵塞则成为较深
的积水潭。
齐岳山漏斗
2.1 地表喀斯特地貌
• 按倒锥状洼地的成因，可分为 溶蚀漏斗、沉陷漏斗和塌陷漏 斗。 • 沉陷漏斗是覆盖泥沙物质顺地 下管道流失而引起地面沉陷。 1986年夏暴雨时，湖北武昌陆 家街发生过这类地面沉陷。
2.2 地下喀斯特地貌
苏州西山林屋洞 地下河
地下河
2.2 地下喀斯特地貌
• 2.2.2 溶洞(洞穴)是地下水顺可溶性岩石的层面、 节理裂隙或断裂破碎部位进行溶蚀侵蚀而形成 的地下洞(穴)道，通常是地下喀斯特管道或地 下河的遗存。
江苏茅山小溶洞
2.2 地下喀斯特地貌
• 溶洞的空间形态复 杂多变并构成十分 复杂的网络。有的 学者据洞穴的剖面 形态分为水平(溶) 洞穴、管道状洞穴、 阶梯状洞穴、袋状 洞穴、多层状洞穴 等。 • 广西桂林七星岩为 地下廊道式的溶洞， 由窄道连通六个宽 敞的“厅”，最大 的宽70m、高约 15m。 江苏茅山仙人洞
• 喀斯特盆地多数是顺断裂构造破碎带或可溶性岩区与非 可溶性岩区相交接地带发育的，有的位于向斜的中部。 破裂构造的交织又常使喀斯特盆地的外廓边界极不规则。
2.1 地表喀斯特地貌
• 徐霞客曾把喀斯特盆地称为“坞”，中国
西南地区常叫“坝”或“坝子”，如贵州
安顺周围的坝子。
齐岳山
利川 溶蚀盆地
2.1 地表喀斯特地貌
贵州 金城 江源
鄂西
洼地
2.1 地表喀斯特地貌
• 2.1.5 喀斯特盆地是喀斯特区宽广平坦的盆地 或谷地。司威治曾称为polje(坡立谷)，意为 可耕种的平地。
鄂西坡立谷
2.1 地表喀斯特地貌
• 喀斯特盆地的规模，宽自数百米至数公里，长可达几十 公里。
• 形态特点：因溶蚀残留粘土的充填而盆底平坦，甚至其 上有蜿蜒的河流，最后汇入落水洞，有时盆地中还有孤 耸的岩丘；盆地边缘为陡坡，有的十分平直，有的曲折 多弯，有时其一侧为非可溶性岩石组成的缓坡。
1.3 水动力条件
• 水的溶蚀能力、岩石的化学性质以及透 水性等决定了岩溶作用。 • 在地壳长期稳定且河流切割较深的可溶 性岩石分布区，地下水垂直分带明显： • 包气带：垂直向下，落水洞 • 浅饱水带：水平流动，水平溶洞与暗河 • 过渡带：季节升降 • 承压水带：深部岩溶
2 喀斯特地貌
• 2.1 地表喀斯特 地貌
2.1 地表喀斯特地貌
广西桂林喀斯特地貌
2.2 地下喀斯特地貌
• 隐蔽在地面以下的有喀斯特管道、地下 河(湖)、溶洞等地下水溶蚀侵蚀等蚀空形 态以及其中的化学堆积物组成的各种形 体如石钟乳、石笋、石柱等。
2.2 地下喀斯特地貌
• 2.2.1 地下河即地面以下的河流，也称暗河或 伏流，常年有水流入邻近的地表河。利川腾龙 洞从落水洞口到地下河出口的直线距离约 12km，希腊的斯提姆法布斯河伏流段长30km 以上。地下水流经的管道是溶蚀侵蚀的产物， 常有天窗、深潭与岩坎飞瀑相连接，管道中的 水流有时有自由水面，有时则承压，甚至突然 从地下冒喷出来。 • 地下湖也称暗湖，实质上是地下管道局部膨大 并积水形成。
2.2 地下喀斯特地貌
2.2.3 地下 堆积体 石钟乳 石笋 石柱 重庆武隆芙蓉洞中的石笋石钟乳
2.2 地下喀斯特地貌
重庆武隆芙蓉洞中的石珠
2.2 地下喀斯特地貌
重庆武隆芙蓉洞中的石葡萄
2.2 地下喀斯特地貌
重庆武隆芙蓉洞中的石花
3 喀斯特地貌发育过程与地域分布
• 3.1 喀斯特地貌发育过程
• 塌陷漏斗由溶洞顶塌陷而成。
• 多数漏斗位于节理裂隙的交叉 部位，或者顺主要的破裂构造 线成串分布。
齐岳山漏斗
2.1 地表喀斯特地貌
辽宁金石滩裂隙性漏斗
2.1 地表喀斯特地貌
• 2.1.3落水洞是喀斯特区 广 西 地表水注入地下河或地 桂 下溶洞的通道。洞口高、林 宽数米十数米，洞深几 落 水 米至百米不等。 洞 • 按落水洞的断面形态特 征，落水洞可分为裂隙 状落水洞、竖井状落水 洞、漏斗状落水洞等； 按其垂向延伸可分为垂 直的、倾斜的、弯曲的 等多种形式的落水洞。
3.2 喀斯特地貌的地域分异
• 寒带和高寒地区只能发育小型溶沟和浅洼地。 冻土层下也形成溶洞。
高寒喀斯特地貌
• 2.1.10 喀斯特丘陵的特点 是众岩丘的坡地倾斜一般 小于45°，岩丘的相对高 度多小于150m。
• 2.1.11 喀斯特高原：海拔
500m以上，顶面为波状起 伏的峰林或喀斯特丘陵， 四周为陡崖深谷。如鄂西 南鹤峰—恩施间有地名叫
“高原”的喀斯特高原。
桂林
2.1 地表喀斯特地貌
广西桂林喀斯特地貌
重庆埋藏石芽、溶沟
2.1 地表喀斯特地貌
许多地方目前裸露的石芽、溶沟本是处于土壤层下 部位而发育的。
裸露岩面与土－岩界面溶解CaCO3含量的比较
不同气候区 寒冷气候 温和气候 西印度群岛 溶解 CaCO3 含量（mg/L） 裸露岩石 土-岩接触界面 45 100 50+ 90 114 85
2.1 地表喀斯特地貌
大型溶 蚀洼地
岩溶漏斗
岩溶平原 喀斯特地貌发育的阶段性 (据R.锐羡，转引自杨景春，1985) A幼年期，B青年期，C中年期，D老年期
3.2 喀斯特地貌的地域分异
• 热带湿润区喀斯特有规模较大的溶蚀盆地和洼 地、锥状峰林或塔状峰林、粗大的石芽、大量 的漏斗、落水洞和地下溶蚀形态等，同时常见 由溶蚀残余红土堆积的平坦地面或台地。 • 亚热带季风气候区喀斯特地貌以喀斯特丘陵与 溶蚀洼地为代表。 • 温带气候区的喀斯特发育以地下溶洞为特色， 并多喀斯特泉。如济南被称为泉城，晋、冀、 鲁、豫四省寒武—奥陶纪灰岩中流量大于 1m3/s的泉就多达36个。
1.2 岩性与构造条件
• 主要为碳酸盐类岩石，虽 然其溶解度最小，但因其 分布面积广且常出露地表， 因此喀斯特地貌常分布在 碳酸盐类岩石区。 • 溶解度顺序为：石灰岩>白 云岩>泥灰岩。因此石灰岩， 尤其是节理发育、层厚、 质纯和位于区域性断裂带 地区的石灰岩最易喀斯特 化，岩溶作用最强。
桂林漓江
湖 北 咸 丰 落 水 洞
2.1 地表喀斯特地貌
利 川 县 腾 龙 洞 清 江 转 成 地 下 河
2.1 地表喀斯特地貌
• 2.1.4溶蚀(喀斯特)洼地是 四周由低丘包围的封闭洼 地，空间规模远大于溶蚀 漏斗，直径可达几百米到 千米，深几十米到百米， 且底部比较平坦，边部有 漏斗或落水洞，如果被溶 蚀残余的红土或坠积物填 塞，该溶蚀洼地则变为清 沏的深湖。
• 在地表出露的有石 芽、溶沟、漏斗、 落水洞、喀斯特洼 地、喀斯特盆地(坡 立谷)、干谷、盲谷、 峰丛、峰林、孤峰 以及喀斯特山地、 喀斯特高原、喀斯 特丘陵、喀斯特平 原、喀斯特海岸等。
广西桂林
2.1 地表喀斯特地貌
• 2.1.1石芽与溶沟是溶蚀侵蚀遗留在可溶性岩石 表面的沟壑凹槽与沟槽间的岩突。
• 2.1.6 干谷为喀斯特区干涸的河谷。有的干谷本 为地表的曲流。干谷中常有漏斗、落水洞。盲 谷为喀斯特区似没有出口的地表河谷，水流消 失在该河谷末端的落水洞中，并转为地下暗河。
利川腾龙洞附 近干谷和溶洞
2.1 地表喀斯特地貌
• 2.1.7 峰丛是指连座的 石灰岩山(丘)峰。
越南下龙湾
桂林 越南下龙湾
第四节 喀斯特地貌
• 思考题 • 1. 名词：喀斯特地貌 • 2. 地表喀斯特地貌和地下喀斯特分别有 哪些类型？ • 3. 简述喀斯特地貌的发育过程 • 4. 不同气候条件下发育的喀斯特地貌的 特点。
第四节 喀斯特地貌
• 概念：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， 坍陷、堆积等作用形成的地貌。我国称 岩溶地貌。 • 1 岩溶作用 • 2 喀斯特地貌 • 3 喀斯特地貌发育过程与地域分异
万年灵芝
云南石林
2.1 地表喀斯特地貌
• 单个石芽的长宽度与相对高度自几十厘米到20－ 30m不等，垂壁上多圆弧形的侧向溶蚀坑而凹凸 不平。云南路南石林即为连片展布的高大的石芽。
路南石(芽)林
爱尔兰Clare的石芽溶沟
2.1 地表喀斯特地貌
• 溶沟通常是顺节 理裂隙延伸的， 有时在斜面上可 见到近乎平行排 布的溶蚀沟槽(也 称溶痕)。 • 基于土壤层下与 岩石接触的界面 部位的地下水中 CO2含量较高而 溶蚀力强。
1 岩溶作用
• 1.1 岩溶作用的化学过程 • 1.2 岩性与构造条件 • 1.3 水动力条件
1.1 岩溶作用的化学过程
CO2 H 2O H 2CO3 H HCO3 H 2CO 3 CaCO3 Ca 2 2 HCO3
• 湿热气候条件下土壤CO2含量高，且反 应速度很快，因而岩溶作用强，喀斯特 地貌分布广。
2.1 地表喀斯特地貌
• 2.1.8 峰林则是成群的石灰 岩山(丘)峰。
广西桂林
2.1 地表喀斯特地貌
• 2.1.9 孤峰是喀斯特区平原上孤立的岩峰， 相对高度数十米至百余米不等，外形则千 姿百态，如桂林的独秀峰。 • 孤峰的岩块崩塌或被进一步蚀低则成为蚀 余残丘，又称石丘。
广西 桂林
2.1 地表喀斯特地貌
• 有的学者提出了喀斯特地貌发育的阶段性，那 仅仅是一个理想模式。 • 喀斯特地貌发育受到岩性、构造、构造活动、 气候和水文等多种因素的影响。在垂直方向上， 以最大降水高度与接近地下水面高度为相对溶 蚀速率和溶蚀量最大的高度，理论上溶蚀作用 的下限应是非可溶性岩石的顶面（或可溶性岩 石的底板）。
3.1 喀斯特地貌发育过程
重庆市万盛区开挖出来的石林，便本是在土壤层下发育形成的。
重庆埋藏石芽、溶沟
Байду номын сангаас
2.1 地表喀斯特地貌
• 因此，按石芽、溶沟的生成环境和目前保存状态，可以分为 全裸露的、半裸露的和埋藏的三种状态，并顺坡向下连续地 过渡分布。
重庆万盛 石芽、溶沟
2.1 地表喀斯特地貌
• 2.1.2漏斗是喀斯特地面
上大致呈圆形的洼地，
直径数十米，深数米至 十多米呈倒锥状。 • 特点是漏斗底部与地下 管道相沟通并排泄汇水，
若它被堵塞则成为较深
的积水潭。
齐岳山漏斗
2.1 地表喀斯特地貌
• 按倒锥状洼地的成因，可分为 溶蚀漏斗、沉陷漏斗和塌陷漏 斗。 • 沉陷漏斗是覆盖泥沙物质顺地 下管道流失而引起地面沉陷。 1986年夏暴雨时，湖北武昌陆 家街发生过这类地面沉陷。
2.2 地下喀斯特地貌
苏州西山林屋洞 地下河
地下河
2.2 地下喀斯特地貌
• 2.2.2 溶洞(洞穴)是地下水顺可溶性岩石的层面、 节理裂隙或断裂破碎部位进行溶蚀侵蚀而形成 的地下洞(穴)道，通常是地下喀斯特管道或地 下河的遗存。
江苏茅山小溶洞
2.2 地下喀斯特地貌
• 溶洞的空间形态复 杂多变并构成十分 复杂的网络。有的 学者据洞穴的剖面 形态分为水平(溶) 洞穴、管道状洞穴、 阶梯状洞穴、袋状 洞穴、多层状洞穴 等。 • 广西桂林七星岩为 地下廊道式的溶洞， 由窄道连通六个宽 敞的“厅”，最大 的宽70m、高约 15m。 江苏茅山仙人洞
• 喀斯特盆地多数是顺断裂构造破碎带或可溶性岩区与非 可溶性岩区相交接地带发育的，有的位于向斜的中部。 破裂构造的交织又常使喀斯特盆地的外廓边界极不规则。
2.1 地表喀斯特地貌
• 徐霞客曾把喀斯特盆地称为“坞”，中国
西南地区常叫“坝”或“坝子”，如贵州
安顺周围的坝子。
齐岳山
利川 溶蚀盆地
2.1 地表喀斯特地貌
贵州 金城 江源
鄂西
洼地
2.1 地表喀斯特地貌
• 2.1.5 喀斯特盆地是喀斯特区宽广平坦的盆地 或谷地。司威治曾称为polje(坡立谷)，意为 可耕种的平地。
鄂西坡立谷
2.1 地表喀斯特地貌
• 喀斯特盆地的规模，宽自数百米至数公里，长可达几十 公里。
• 形态特点：因溶蚀残留粘土的充填而盆底平坦，甚至其 上有蜿蜒的河流，最后汇入落水洞，有时盆地中还有孤 耸的岩丘；盆地边缘为陡坡，有的十分平直，有的曲折 多弯，有时其一侧为非可溶性岩石组成的缓坡。
1.3 水动力条件
• 水的溶蚀能力、岩石的化学性质以及透 水性等决定了岩溶作用。 • 在地壳长期稳定且河流切割较深的可溶 性岩石分布区，地下水垂直分带明显： • 包气带：垂直向下，落水洞 • 浅饱水带：水平流动，水平溶洞与暗河 • 过渡带：季节升降 • 承压水带：深部岩溶
2 喀斯特地貌
• 2.1 地表喀斯特 地貌
2.1 地表喀斯特地貌
广西桂林喀斯特地貌
2.2 地下喀斯特地貌
• 隐蔽在地面以下的有喀斯特管道、地下 河(湖)、溶洞等地下水溶蚀侵蚀等蚀空形 态以及其中的化学堆积物组成的各种形 体如石钟乳、石笋、石柱等。
2.2 地下喀斯特地貌
• 2.2.1 地下河即地面以下的河流，也称暗河或 伏流，常年有水流入邻近的地表河。利川腾龙 洞从落水洞口到地下河出口的直线距离约 12km，希腊的斯提姆法布斯河伏流段长30km 以上。地下水流经的管道是溶蚀侵蚀的产物， 常有天窗、深潭与岩坎飞瀑相连接，管道中的 水流有时有自由水面，有时则承压，甚至突然 从地下冒喷出来。 • 地下湖也称暗湖，实质上是地下管道局部膨大 并积水形成。
2.2 地下喀斯特地貌
2.2.3 地下 堆积体 石钟乳 石笋 石柱 重庆武隆芙蓉洞中的石笋石钟乳
2.2 地下喀斯特地貌
重庆武隆芙蓉洞中的石珠
2.2 地下喀斯特地貌
重庆武隆芙蓉洞中的石葡萄
2.2 地下喀斯特地貌
重庆武隆芙蓉洞中的石花
3 喀斯特地貌发育过程与地域分布
• 3.1 喀斯特地貌发育过程
• 塌陷漏斗由溶洞顶塌陷而成。
• 多数漏斗位于节理裂隙的交叉 部位，或者顺主要的破裂构造 线成串分布。
齐岳山漏斗
2.1 地表喀斯特地貌
辽宁金石滩裂隙性漏斗
2.1 地表喀斯特地貌
• 2.1.3落水洞是喀斯特区 广 西 地表水注入地下河或地 桂 下溶洞的通道。洞口高、林 宽数米十数米，洞深几 落 水 米至百米不等。 洞 • 按落水洞的断面形态特 征，落水洞可分为裂隙 状落水洞、竖井状落水 洞、漏斗状落水洞等； 按其垂向延伸可分为垂 直的、倾斜的、弯曲的 等多种形式的落水洞。
3.2 喀斯特地貌的地域分异
• 寒带和高寒地区只能发育小型溶沟和浅洼地。 冻土层下也形成溶洞。
高寒喀斯特地貌
• 2.1.10 喀斯特丘陵的特点 是众岩丘的坡地倾斜一般 小于45°，岩丘的相对高 度多小于150m。
• 2.1.11 喀斯特高原：海拔
500m以上，顶面为波状起 伏的峰林或喀斯特丘陵， 四周为陡崖深谷。如鄂西 南鹤峰—恩施间有地名叫
“高原”的喀斯特高原。
桂林
2.1 地表喀斯特地貌
广西桂林喀斯特地貌
重庆埋藏石芽、溶沟
2.1 地表喀斯特地貌
许多地方目前裸露的石芽、溶沟本是处于土壤层下 部位而发育的。
裸露岩面与土－岩界面溶解CaCO3含量的比较
不同气候区 寒冷气候 温和气候 西印度群岛 溶解 CaCO3 含量（mg/L） 裸露岩石 土-岩接触界面 45 100 50+ 90 114 85
2.1 地表喀斯特地貌