地下水的溶蚀搬运和沉积作用

地下水通过对岩石、矿物的溶解所产 生的破坏作用称化学潜蚀作用，或岩溶作用、 喀斯特作用（karstfication）
影响岩溶作用的因素
气候：a. 干旱区潜蚀弱：少雨，地下水补充不足, 潜蚀弱；b. 炎热潮湿多雨气候区：多雨，地下水 充足（水的流动性，水在流动中会不断获得新的 溶蚀力。此外，水的流动会加强机械侵蚀作用）， 生物繁盛，分解CO2（水中游离CO2的多少）利于 潜蚀，炎热气温高，化学反应速度快，潜蚀强烈
•（由雨水或片流对碳酸盐类进行差异溶蚀形成的起伏不大的沟纹）
•溶纹
溶沟(karren)和石芽(stony sprout）
（是地表水沿岩石表面流动溶蚀而形成的沟、槽和脊状突起，达
落水洞 数十厘米甚至数十米。）
是地面水沿裂隙垂直下渗和溶蚀形成的近于直
石林（stone
立的深洞。落水洞是饱气带的主要岩溶地形。
小结
喀斯特地貌
石芽
石林
峰林
小结
喀斯特地貌
溶蚀漏斗
溶蚀洼地
溶蚀盆地
小结
喀斯特地貌
溶蚀漏斗
溶蚀洼地
溶蚀盆地
小结
喀斯特地貌
溶蚀漏斗
溶蚀洼地
溶蚀盆地
古岩溶的研究意义
•可作为分析地壳运动性质的重要依据：地壳 长期以上升为主 • 有助于分析古地理、古气候：温暖、潮湿 气候、古陆剥蚀区 • 找矿意义、石油可储存于古岩溶面上的 溶洞中，有些金属矿物也与溶洞有关
三、地下水的沉积作用
机械沉积和化学沉积，以化学沉积作用为主。
（一）机械沉积作用 • 地下河--平缓、开阔--流速降低--碎石、砂
和粘土矿物沉积。 • 水动力小--沉积物粒细、量少、分选和磨圆差。
化学沉积作用（3种）
过饱和沉积作用、胶结作用、置换作用 1、过饱和沉积作用 （1）过饱和沉积的起因
① 压力降低 ② 温度降低 ③ 水分蒸发
岩石：a. 成分：溶解水度的：溶卤蚀盐力类岩石>硫酸盐类岩 石>碳酸盐类岩石 b.结构结晶质岩石中晶粒越小 溶解度越大。此外，不等粒结构石灰岩要比等粒 结构石灰岩的相对溶解度大。C.透水性： ：孔隙 多，大，连通性好，松散颗粒状均有利潜蚀 。
影响岩溶作用的因素
地质构造：断裂、破碎、褶皱发育、岩石产 状平缓有利于潜蚀，岩层倾斜不利于潜蚀
• 地下河--机械搬运力较强--可搬运崩落的粗砂和碎 石--搬运量大--一定的分选作用和磨圆作用。
• 以化学溶运为主--可溶性岩石--真溶液或胶体溶 液。 • 主要是重碳酸盐，其次有氯化物、硫酸盐、氢氧 化物，此外还有二氧化硅、氧化铁等。 • 地下水的溶运能力与温度和压力有关，水温较高、 压力大，溶运能力大。
中期，垂直渗流和水径流作用都很明显，溶斗和落 水洞不断发育，大量形成溶蚀洼地。溶洞大量形成， 地下河发育形成地下水系。 后期，溶洞进一步扩大，有的溶洞顶板塌陷，形成 溶蚀谷和天然桥。
末期，长期的岩溶作用，地下水以水平为主，溶洞 大量坍塌，地下河转变为地表水系，地面高程降低、 残留孤峰于广阔的溶蚀平原上。喀斯特平原形成。
构造运动：a.地壳相对上升：潜水面相对下 降，落水洞、溶沟、石芽发育，但溶洞不 发育;b.地壳相对稳定：溶洞发育，峰林、 岩溶盆地地等出现，甚至出现岩溶化、准 平原化;c.地壳稳定—上升—稳定—上升: 形成多层溶洞（与河谷阶地意义相同） 构造运动弱的地区有利于地下水长期作用， 潜蚀强
岩溶地貌
• 垂直溶蚀作用及岩溶地形：主要发育于地 表和包气带中的岩溶地形（地下水主要是竖 直方向的下渗或流动）
岩溶地貌
• 溶蚀洼地：
• 岩溶作用在地表及浅处形成的碟状、漏斗状洼地 称溶斗(funnel)（或岩溶漏斗doline）。
• 溶斗侧向扩大、合并、加深形成的小型封闭洼地 称为溶洼。
岩溶地形发育的阶段性
• 早期，地表水沿岩石表面裂隙向下渗流成 为地下水，形成大量溶沟和石牙，出现少 量落水洞和溶斗，地下河道开始形成。
机械潜蚀作用
• 地下水对岩石的冲刷破坏作用称机械潜蚀 • 由于地下水流速很小，只能带走孔隙中的细
小物质，使孔隙扩大 • 随着孔隙扩大机械潜蚀作用也会不断增强 • 胶结不紧的松散堆积物在地下水的潜蚀作用
下会降低强度，有时会形成孔、洞，在重力 作用下，引起崩塌和陷落
地下水的搬运作用
• 分为机械搬运和化学搬运。
• 由于水有很强活化能力，水的参与对岩浆系统的相平衡及硅酸盐熔体的物理 性质有重要影响。
地
地下水的基本特征
下
水
溶蚀作用及其产物
的
地下水的剥蚀作用 （underground erosion）
地
机械剥蚀作用
质
作
用
地下水的搬运作用和沉积作用
岩溶地貌－石林
喀斯特是 指地下水（兼 有部分地表水） 对可溶性岩石 进行以化学溶 蚀为主，机械 冲刷为辅的地 质作用，以及 由这些地质作 用所产生的地 貌。
for
溶斗
落水洞 漏斗
溶洞
落水洞
潜水水平方向的溶蚀作用形成的横向 洞穴。
地下河（underground river
• 溶洞内常发育有地下河流。 • 有时地表河流也可沿落水洞、溶斗等潜入
溶洞。潜入地下，沿溶洞或裂隙流动，形 成暗河（地下河，underground river）。 • 暗河在溶洞内的陡急地段可形成瀑布，在 平缓地段则可积水成地下湖泊 （underground lake）。 • 暗河在地下流动一段距离后，又可重新流 出地表成为地表河流。
洞穴沉积 石钟乳、石笋、石柱，以及石帘、 石幔、石帷幕、石瀑布等。
泉口沉积 泉华，钙华和硅华
wk.baidu.com 一、地下水在岩浆活动和岩石变质过程中的作用
• 参与火山活动的水有两部分：一是地壳浅部形成，为密度不大的蒸汽，具有 酸性或极酸性凝聚物；二是地下深部层圈形成，属岩浆源内生水，溶有大量 碱金属及金属卤化物。
过饱和沉积主要场所
① 裂隙沉积 如方解石脉、石英脉等、假化石
（pseudofossil）。
② 洞穴沉积水从洞顶下滴，因边滴边沉淀，可逐步 形成自洞顶向下垂直生长的锥状CaCO3，沉积物，称 为石钟乳。 石钟乳、石笋、石柱，以及石帘、石幔、 石帷幕、石瀑布等。
③ 泉口沉积在泉水出口处，也出现溶洞中渗水裂隙出口处的 类似情况，饱含溶解态矿物质的泉水溢出地表时，因环境变化， CO2大量逸出，溶液中的矿物质迅速达到饱和而沉淀下来，在 泉口附近形成泉华。 泉华，钙华和硅华