岩溶地貌及岩溶堆积物讲
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岩溶地貌及岩溶堆积物
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1
越南下龙湾
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2
云南路南石林
桂林阳朔
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3
概论
岩溶又称喀斯特（Karst）。
岩溶地貌又称喀斯特地貌。
“Karst”是源于原南斯拉夫 的一个词，是其西北部的 Istarska半岛石灰岩高原的 地名（现位于Croatia和 Slovenia境内），该地区发 育着一系列奇特的石灰岩地
4、古岩溶——第三纪以前发育的岩溶的岩溶成为 古岩溶。
5、发生在碳酸盐岩类岩石以及盐岩、石膏等可溶 性岩石中的岩溶称“真岩溶”。
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9
一、基本概念
6、在非可溶岩地区发育的类似岩溶的现象叫做“假岩溶”。 碎屑岩岩溶——胶结物为可溶性物质，在水的作用下，形成 类似岩溶的现象。 黄土岩溶——水溶蚀黄土中的Ca质成分形成类似岩溶的现象。 热力岩溶——冰冻地带，冰层及冻土层的不均匀融化而形成 的类似岩溶的现象。
1、岩石的可溶性
2）岩石的结构
岩石的结构是指组成岩石的矿物颗粒（或晶粒）大小，形 状和排列以及岩石的胶结性质（胶结物质、胶结方式和胶 结程度）。
碳酸盐岩类岩石的结构对岩石可溶性的影响主要反映在其
对岩石孔隙度的影响。
——原生碳酸盐岩的孔隙度 > 成岩或变质的碳酸盐岩
——结晶粒度大者 > 结晶粒度小者
一、基本概念
1、岩溶作用——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，以物理过程（流 水与重力）为辅的对可溶性岩石的破坏和改造作用， 叫做岩溶作用，也叫喀斯特作用。
2、由岩溶作用形成的地貌，叫做岩溶地貌（喀斯 特地貌）。
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8
一、基本概念
3、由岩溶作用所产生的特殊地质、地貌和水文特 征，统称为岩溶现象。
盐
岩
类 主 要
②
SiO2 R2O3 （Fe2O3、Al2O3）
矿
酸不溶
物
成
分 ③ 粘土矿物（含水的硅铝酸盐）
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15
按三类矿物的百分含量可分为七种类型
a、石灰岩类
b、石灰岩－白云岩类
易
c、白云岩类
d、泥质（硅质）灰岩类
溶 e、泥质（硅质）白云岩类
f、泥灰岩或硅灰岩类
h、碳酸质砂页岩类
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16
溶蚀
灰岩
重碳酸钙，呈离子形式溶于水。
实质是H＋存在
该化学平衡是动态可逆的：
正反应速度取决于水中CO2的浓度 逆反应速度取决于水中Ca2＋的浓度
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20
水中CO2 <空气中CO2 吸收空气中的CO2 ，溶解CaCO3，达到平衡。 水中CO2 >空气中CO2 水中CO2释放到空气中，析出CaCO3 ，达到平衡。 水中CO2与空气中CO2的关系受温度和压力变化的影 响。
所以出于对科学发展史的尊重，在1966年2月全国第二次喀 斯特会议上，决定将Karst改为岩溶。但在1981年的“北方岩 溶学术讨论会”上议定“岩溶”与“喀斯特”二者皆可通用。
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5
概论
我国的岩溶分布广泛，在中国西南岩溶地区，岩溶
地貌连续分布面积最大和发育类型最为齐全。以贵
州高原为中心，包括贵州、广西、云南、湖南、广
3、水的溶蚀性
水的溶蚀性主要取决于水溶液的成分。纯水的溶蚀力 是很微弱的，但含CO2的水对碳酸盐岩的溶蚀能力比 纯水大得多。
空气 CO2
水
CO2 + H2O
岩石（碳酸盐岩）
H2CO3 H++HCO3-
CaCO3 +H+
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HCO3- + Ca2+
19
CaCO3+H2O+CO2
Ca2++2(HCO3)-
形。
斯洛文尼亚 克罗地亚
19世纪末，前南斯拉夫学者
司威治（J.cvijic）首先对
该地区作了研究并首次用喀
斯特一词来称呼这个地区的
一系列特殊的地貌过程和水
文现象。从此便成为世界各
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4
国通用的专门名词。
概论
我国曾长期使用Karst这个词，但中国喀斯特现象在2400年前 就有了文字记载，在400年前，我国的旅行家徐霞客 （1586～1641）就考察了广西、贵州一带的石灰岩地形，探 寻了一百多个地下岩洞，详细描述了石灰岩地区的景观。
流动性 不流动的水由于容易饱和而丧失溶蚀力。
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12
二、岩溶作用的基本条件
1、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。
矿物成分 岩石成分
化学成分
岩石颗粒的大小、形状、排列方式 岩石结构
胶结物的性质（成份、胶结方式与程度）
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13
二、岩溶作用的基本条件
1、岩石的可溶性
1）岩石的成分（矿物、化学）
张家界石英砂岩峰林
黄土柱
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10
二、岩溶作用的基本条件
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11
二、岩溶作用的基本条件
岩溶作用的实质是水和岩石的相互作用。
可溶性
岩石
透水性
溶蚀性
水
流动性
可溶性 对不溶的岩石便不存在溶蚀作用。
透水性 岩石不透水则地表水就不可能转化为地下水，就
不可能形成作为岩溶标志的溶洞。
溶蚀性 若水没有溶蚀力，就不存在岩溶作用。
东、湖北、四川、重庆八个省(区、市)，面积若按可
溶岩盐分布区(含埋藏、覆盖型)计算为l14.2万km2，
按含可溶岩底层出露面积计算为78.3万km2，其中可
溶岩裸露面积为46.9万km2。
（刘宇涛，2010）
中国地质科学院桂林岩溶地质研究所是我国岩溶研究的主要机构。
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6
一、基本概念
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7
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21
水中CO2分压越大，水中溶解的就越多，反应向正方向进行，溶蚀力越强。
水温越高， CO2逸出越多，化学式向逆方向进行，析出CaCO3，溶蚀力降
低，不利于岩溶发育。
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22
二、岩溶作用的基本条件 4、水的流动性
静止的水
不能补充CO2 不能与岩石广泛接触
水的流动性一方面取决于岩石的透水性，一方面取决 于降水量，而后者与气候有关。除此，岩石的产状也 控制了岩溶发育程度和方向。
——胶结物含量低的> 胶结物含量高的
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17
二、岩溶作用的基本条件
2、岩石的透水性
使水与可溶岩石广泛接触； 使岩溶不仅限于岩石表面，还能向深部发展。
透水性主要取决于：岩石的孔隙度及裂隙的 发育程度。
孔隙度和裂隙哪个对岩溶作用更重要？
裂隙对岩溶作用的意义较之孔隙度更为
重要。
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18
二、岩溶作用的基本条件
A、碳酸盐岩类
如：石灰岩（CaCO3） 、白云岩（MgCa（CO3）2 ）、 硅质灰岩和泥灰岩等
B、硫酸盐类
如：石膏（CaSO4·2H2O） 芒硝（Na2SO4·10H2O）
C、卤素岩类
如：岩盐（NaCl）、钾盐（KCl）
三类岩石在纯水中的溶解度：A<B<C
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方解石
碳 酸来自百度文库
① 白云石 在含CO2的水溶液中溶解
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越南下龙湾
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云南路南石林
桂林阳朔
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概论
岩溶又称喀斯特（Karst）。
岩溶地貌又称喀斯特地貌。
“Karst”是源于原南斯拉夫 的一个词，是其西北部的 Istarska半岛石灰岩高原的 地名（现位于Croatia和 Slovenia境内），该地区发 育着一系列奇特的石灰岩地
4、古岩溶——第三纪以前发育的岩溶的岩溶成为 古岩溶。
5、发生在碳酸盐岩类岩石以及盐岩、石膏等可溶 性岩石中的岩溶称“真岩溶”。
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9
一、基本概念
6、在非可溶岩地区发育的类似岩溶的现象叫做“假岩溶”。 碎屑岩岩溶——胶结物为可溶性物质，在水的作用下，形成 类似岩溶的现象。 黄土岩溶——水溶蚀黄土中的Ca质成分形成类似岩溶的现象。 热力岩溶——冰冻地带，冰层及冻土层的不均匀融化而形成 的类似岩溶的现象。
1、岩石的可溶性
2）岩石的结构
岩石的结构是指组成岩石的矿物颗粒（或晶粒）大小，形 状和排列以及岩石的胶结性质（胶结物质、胶结方式和胶 结程度）。
碳酸盐岩类岩石的结构对岩石可溶性的影响主要反映在其
对岩石孔隙度的影响。
——原生碳酸盐岩的孔隙度 > 成岩或变质的碳酸盐岩
——结晶粒度大者 > 结晶粒度小者
一、基本概念
1、岩溶作用——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，以物理过程（流 水与重力）为辅的对可溶性岩石的破坏和改造作用， 叫做岩溶作用，也叫喀斯特作用。
2、由岩溶作用形成的地貌，叫做岩溶地貌（喀斯 特地貌）。
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一、基本概念
3、由岩溶作用所产生的特殊地质、地貌和水文特 征，统称为岩溶现象。
盐
岩
类 主 要
②
SiO2 R2O3 （Fe2O3、Al2O3）
矿
酸不溶
物
成
分 ③ 粘土矿物（含水的硅铝酸盐）
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15
按三类矿物的百分含量可分为七种类型
a、石灰岩类
b、石灰岩－白云岩类
易
c、白云岩类
d、泥质（硅质）灰岩类
溶 e、泥质（硅质）白云岩类
f、泥灰岩或硅灰岩类
h、碳酸质砂页岩类
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16
溶蚀
灰岩
重碳酸钙，呈离子形式溶于水。
实质是H＋存在
该化学平衡是动态可逆的：
正反应速度取决于水中CO2的浓度 逆反应速度取决于水中Ca2＋的浓度
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20
水中CO2 <空气中CO2 吸收空气中的CO2 ，溶解CaCO3，达到平衡。 水中CO2 >空气中CO2 水中CO2释放到空气中，析出CaCO3 ，达到平衡。 水中CO2与空气中CO2的关系受温度和压力变化的影 响。
所以出于对科学发展史的尊重，在1966年2月全国第二次喀 斯特会议上，决定将Karst改为岩溶。但在1981年的“北方岩 溶学术讨论会”上议定“岩溶”与“喀斯特”二者皆可通用。
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5
概论
我国的岩溶分布广泛，在中国西南岩溶地区，岩溶
地貌连续分布面积最大和发育类型最为齐全。以贵
州高原为中心，包括贵州、广西、云南、湖南、广
3、水的溶蚀性
水的溶蚀性主要取决于水溶液的成分。纯水的溶蚀力 是很微弱的，但含CO2的水对碳酸盐岩的溶蚀能力比 纯水大得多。
空气 CO2
水
CO2 + H2O
岩石（碳酸盐岩）
H2CO3 H++HCO3-
CaCO3 +H+
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HCO3- + Ca2+
19
CaCO3+H2O+CO2
Ca2++2(HCO3)-
形。
斯洛文尼亚 克罗地亚
19世纪末，前南斯拉夫学者
司威治（J.cvijic）首先对
该地区作了研究并首次用喀
斯特一词来称呼这个地区的
一系列特殊的地貌过程和水
文现象。从此便成为世界各
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4
国通用的专门名词。
概论
我国曾长期使用Karst这个词，但中国喀斯特现象在2400年前 就有了文字记载，在400年前，我国的旅行家徐霞客 （1586～1641）就考察了广西、贵州一带的石灰岩地形，探 寻了一百多个地下岩洞，详细描述了石灰岩地区的景观。
流动性 不流动的水由于容易饱和而丧失溶蚀力。
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12
二、岩溶作用的基本条件
1、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。
矿物成分 岩石成分
化学成分
岩石颗粒的大小、形状、排列方式 岩石结构
胶结物的性质（成份、胶结方式与程度）
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13
二、岩溶作用的基本条件
1、岩石的可溶性
1）岩石的成分（矿物、化学）
张家界石英砂岩峰林
黄土柱
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10
二、岩溶作用的基本条件
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11
二、岩溶作用的基本条件
岩溶作用的实质是水和岩石的相互作用。
可溶性
岩石
透水性
溶蚀性
水
流动性
可溶性 对不溶的岩石便不存在溶蚀作用。
透水性 岩石不透水则地表水就不可能转化为地下水，就
不可能形成作为岩溶标志的溶洞。
溶蚀性 若水没有溶蚀力，就不存在岩溶作用。
东、湖北、四川、重庆八个省(区、市)，面积若按可
溶岩盐分布区(含埋藏、覆盖型)计算为l14.2万km2，
按含可溶岩底层出露面积计算为78.3万km2，其中可
溶岩裸露面积为46.9万km2。
（刘宇涛，2010）
中国地质科学院桂林岩溶地质研究所是我国岩溶研究的主要机构。
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6
一、基本概念
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21
水中CO2分压越大，水中溶解的就越多，反应向正方向进行，溶蚀力越强。
水温越高， CO2逸出越多，化学式向逆方向进行，析出CaCO3，溶蚀力降
低，不利于岩溶发育。
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22
二、岩溶作用的基本条件 4、水的流动性
静止的水
不能补充CO2 不能与岩石广泛接触
水的流动性一方面取决于岩石的透水性，一方面取决 于降水量，而后者与气候有关。除此，岩石的产状也 控制了岩溶发育程度和方向。
——胶结物含量低的> 胶结物含量高的
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二、岩溶作用的基本条件
2、岩石的透水性
使水与可溶岩石广泛接触； 使岩溶不仅限于岩石表面，还能向深部发展。
透水性主要取决于：岩石的孔隙度及裂隙的 发育程度。
孔隙度和裂隙哪个对岩溶作用更重要？
裂隙对岩溶作用的意义较之孔隙度更为
重要。
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二、岩溶作用的基本条件
A、碳酸盐岩类
如：石灰岩（CaCO3） 、白云岩（MgCa（CO3）2 ）、 硅质灰岩和泥灰岩等
B、硫酸盐类
如：石膏（CaSO4·2H2O） 芒硝（Na2SO4·10H2O）
C、卤素岩类
如：岩盐（NaCl）、钾盐（KCl）
三类岩石在纯水中的溶解度：A<B<C
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方解石
碳 酸来自百度文库
① 白云石 在含CO2的水溶液中溶解