第四节-喀斯特地貌教学提纲
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
淀积过程： Ca2++2(HCO3)- → CO2↑+H2O+CaCO3↓ 结果：碳酸钙堆积作用不断进行，促进喀斯特堆积地貌
的发育。
（三）、影响喀斯特作用的因素
地质因素 气候因素 生物因素
1、地质因素（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。根据岩石的 化学成分和矿物成分可将可溶性岩石分为三大类：碳酸盐类 岩石、硫酸盐类岩石、卤化物盐类岩石。
在空气中，PCO2条件相 同时，温度越高， CaCO3 在 水 中 的 溶 解 度 就越小；当温度相同时， PCO2越高，CaCO3在水 中的溶解度越大。
温度及CO2分压力与CaCO3溶 解度的相互关系
3、生物因素
➢碳 酸 盐 岩 表 面 常 长 有 一 些菌、藻类生物，分泌溶 蚀性酸，可分解及消耗碳 酸盐岩，属于生物岩溶作 用。其结果在岩面上留下 痕迹，统称为生物蚀痕。
2.13 1.09
细晶质微粒结构 27.03 1.06
隐晶质向镶嵌结构过渡 1.44 0.88
鲕状结构
21.04 1.04
细晶及隐晶质镶嵌结构 1.65 0.85
微粒-中粒结构 21.43 中粒晶质镶嵌结构 25.01
0.99 0.56
中晶及细晶质镶嵌结构 1.53
中晶质镶嵌结构
1.36
0.71 0.66
泥灰岩<白云岩<石灰岩
三种岩石中，卤化物盐类的溶解度最大，硫酸盐类次之，碳 酸盐类最小。如，在25℃的纯水中，各种可溶盐类的溶解度 分别为：NaCl, 360g/l; CaSO4, 2.1g/l; CaCO3, 0.015g/l。
卤化物盐类岩石和硫酸盐类岩石分布不广，岩体较小，而碳 酸盐类岩石分布广泛，岩体也很大。所以发育在碳酸盐类岩 石中的喀斯特较之在卤化物盐类岩石和硫酸盐类岩石中发育 的喀斯特要普遍得多。
特别是南斯拉夫学者J.司威杰在研究喀斯特高原上奇特地貌 后写的专著，就采用喀斯特这个地名来称呼碳酸盐岩地区的 一系列特殊地貌过程和水文现象。
这样，一百多年来喀斯百度文库逐渐成为世界地学界通用的术语 。
1966年我国第二次喀斯特学术会议(广西桂林)建议将喀斯 特一词改为岩溶，但在后来的使用过程中，甚感不便。
温度的影响比较复杂： 一方面：温度越高，化学反应速度越快，溶蚀能力增强； 但，另一方面：温度越高，水溶液中CO2含量越低，溶蚀
作用会减弱。
降水的影响比温度的影响更为显著：不仅影响水的渗透条件、 水的运动循环，同时雨水中含有较丰富的游离CO2，大大地 加强了喀斯特作用。
气压：
一般大气中CO2的含量 约为空气体积的0.03%， 在自由大气下，空气中 的 CO2 的 分 压 力 PCO2=0.0003大气压。
地下水是形成地下喀斯特的主要动力，它的流动是通过 裂隙、孔隙、管道发生的，具有明显的垂直分带性特征， 也决定着地下喀斯特地貌的垂直分布特征。
通常把岩溶化岩体中的地下水总称为岩溶水。
地下喀斯特水的垂直分带 1.垂直渗透带；2.季节变动带；3.水平流动带；4.深部滞流带
1.垂直渗透带(充气带)
该带位于地面以下至丰水期潜水面之上。雨水沿裂隙下渗到 潜水面，它的厚度由潜水面(地下水位)高低来决定。若在构造 上升区(潜水面、河水面下降)，厚度可达几百-几千米，反之， 构造沉降区，厚度小。 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 的溶洞为主，多漏斗、落水洞等个体小深度大的地貌。
岩石结构对可溶性的影响：
结晶质岩石的晶粒愈小，相对溶解度愈大。 不等粒结构的石灰岩比等粒结构石灰岩的相对溶解度值要大。
中国广西的不同结构碳酸盐类岩石的相对溶解度
石灰岩类
白云岩类
结构特征 CaO/MgO 相对溶解度
结构特征
CaO/MgO 相对溶解度
隐晶质微粒结构 18.99 1.12
细晶生物微粒结构
第四节-喀斯特地貌
第四节 喀斯特地貌 (Karst)
➢一 喀斯特作用 ➢二 喀斯特地貌形态 ➢三 喀斯特地貌发育与地貌组合
一 喀斯特作用
（一）、喀斯特的概念
关于喀斯特的涵义，国内外学者比较一致的意见是：凡是 以地下水为主、以地表水为辅，以化学过程为主(溶蚀与淀 积) 、机械过程为辅(流水侵蚀和沉积、重力崩塌和堆积)的、 对可溶性岩石的破坏和改造作用，称为喀斯特作用(karst process) ，由这种作用所产生的水文现象和地貌现象统称为 喀斯特。
中粒、粗粒结构 14.97 0.32
中粗粒镶嵌结构具溶孔 1.73 0.65
2、气候因素（水的溶蚀能力）
对石灰岩而言，纯水的溶解力是很微弱的。当水中含有大 量的CO2时，水的溶蚀力就大大提高。具有溶蚀力的水将 CaCO3溶解，把不能溶解的残余物质留下，或呈悬浮状态 而带走。
气候因素对喀斯特作用的影响主要表现在温度、降水和气 压等方面。
可溶性岩石在地表水和地下水的作用下所形成的奇特地貌 形态称喀斯特地貌。
喀斯特名称的由来
喀斯特(karst)原是南斯拉夫西北部伊斯特里亚半岛石灰岩高 原的地名。当地称kars，意大利语为carso，德语称karst。它 来自印欧语“kar”，即岩石裸露的地方。
19世纪中叶，一些德国和奥地利学者研究欧洲中部和东南部 的石灰岩地貌，均采用karst一词。
➢土壤空气的CO2主要由生物作用 产生，土壤空气中CO2的多少对喀 斯特有重要影响。在热带、亚热带 土壤中CO2较大气中往往高出数十 倍。土层和岩石界面处的溶蚀强烈， 因此，石灰岩溶蚀速度最大值往往 出现在土壤与石灰岩接触处。
（四）、岩溶水的分带
根据喀斯特地区水的运动方式分为：地表水和地下水。
地表水是形成地表喀斯特的主要动力，它的流向也决定 着地表喀斯特的空间形态分布规律。
2.季节变动带(过渡带)
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。 故该带内喀斯特地貌既有水平溶洞，又有垂直溶洞发育。
1981年在山西召开的“北方岩溶学术会议”上，又议定 “岩溶”和“喀斯特”二者皆可使用。
（二）、喀斯特作用过程
溶解过程： CO2+H2O+CaCO3→Ca(HCO3)2 →Ca2++2(HCO3) 结果：在可溶性岩石上留下溶沟、空洞等，并为后来的
机械侵蚀、崩塌等作用提供条件，形成喀斯特侵蚀地貌。
的发育。
（三）、影响喀斯特作用的因素
地质因素 气候因素 生物因素
1、地质因素（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。根据岩石的 化学成分和矿物成分可将可溶性岩石分为三大类：碳酸盐类 岩石、硫酸盐类岩石、卤化物盐类岩石。
在空气中，PCO2条件相 同时，温度越高， CaCO3 在 水 中 的 溶 解 度 就越小；当温度相同时， PCO2越高，CaCO3在水 中的溶解度越大。
温度及CO2分压力与CaCO3溶 解度的相互关系
3、生物因素
➢碳 酸 盐 岩 表 面 常 长 有 一 些菌、藻类生物，分泌溶 蚀性酸，可分解及消耗碳 酸盐岩，属于生物岩溶作 用。其结果在岩面上留下 痕迹，统称为生物蚀痕。
2.13 1.09
细晶质微粒结构 27.03 1.06
隐晶质向镶嵌结构过渡 1.44 0.88
鲕状结构
21.04 1.04
细晶及隐晶质镶嵌结构 1.65 0.85
微粒-中粒结构 21.43 中粒晶质镶嵌结构 25.01
0.99 0.56
中晶及细晶质镶嵌结构 1.53
中晶质镶嵌结构
1.36
0.71 0.66
泥灰岩<白云岩<石灰岩
三种岩石中，卤化物盐类的溶解度最大，硫酸盐类次之，碳 酸盐类最小。如，在25℃的纯水中，各种可溶盐类的溶解度 分别为：NaCl, 360g/l; CaSO4, 2.1g/l; CaCO3, 0.015g/l。
卤化物盐类岩石和硫酸盐类岩石分布不广，岩体较小，而碳 酸盐类岩石分布广泛，岩体也很大。所以发育在碳酸盐类岩 石中的喀斯特较之在卤化物盐类岩石和硫酸盐类岩石中发育 的喀斯特要普遍得多。
特别是南斯拉夫学者J.司威杰在研究喀斯特高原上奇特地貌 后写的专著，就采用喀斯特这个地名来称呼碳酸盐岩地区的 一系列特殊地貌过程和水文现象。
这样，一百多年来喀斯百度文库逐渐成为世界地学界通用的术语 。
1966年我国第二次喀斯特学术会议(广西桂林)建议将喀斯 特一词改为岩溶，但在后来的使用过程中，甚感不便。
温度的影响比较复杂： 一方面：温度越高，化学反应速度越快，溶蚀能力增强； 但，另一方面：温度越高，水溶液中CO2含量越低，溶蚀
作用会减弱。
降水的影响比温度的影响更为显著：不仅影响水的渗透条件、 水的运动循环，同时雨水中含有较丰富的游离CO2，大大地 加强了喀斯特作用。
气压：
一般大气中CO2的含量 约为空气体积的0.03%， 在自由大气下，空气中 的 CO2 的 分 压 力 PCO2=0.0003大气压。
地下水是形成地下喀斯特的主要动力，它的流动是通过 裂隙、孔隙、管道发生的，具有明显的垂直分带性特征， 也决定着地下喀斯特地貌的垂直分布特征。
通常把岩溶化岩体中的地下水总称为岩溶水。
地下喀斯特水的垂直分带 1.垂直渗透带；2.季节变动带；3.水平流动带；4.深部滞流带
1.垂直渗透带(充气带)
该带位于地面以下至丰水期潜水面之上。雨水沿裂隙下渗到 潜水面，它的厚度由潜水面(地下水位)高低来决定。若在构造 上升区(潜水面、河水面下降)，厚度可达几百-几千米，反之， 构造沉降区，厚度小。 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 的溶洞为主，多漏斗、落水洞等个体小深度大的地貌。
岩石结构对可溶性的影响：
结晶质岩石的晶粒愈小，相对溶解度愈大。 不等粒结构的石灰岩比等粒结构石灰岩的相对溶解度值要大。
中国广西的不同结构碳酸盐类岩石的相对溶解度
石灰岩类
白云岩类
结构特征 CaO/MgO 相对溶解度
结构特征
CaO/MgO 相对溶解度
隐晶质微粒结构 18.99 1.12
细晶生物微粒结构
第四节-喀斯特地貌
第四节 喀斯特地貌 (Karst)
➢一 喀斯特作用 ➢二 喀斯特地貌形态 ➢三 喀斯特地貌发育与地貌组合
一 喀斯特作用
（一）、喀斯特的概念
关于喀斯特的涵义，国内外学者比较一致的意见是：凡是 以地下水为主、以地表水为辅，以化学过程为主(溶蚀与淀 积) 、机械过程为辅(流水侵蚀和沉积、重力崩塌和堆积)的、 对可溶性岩石的破坏和改造作用，称为喀斯特作用(karst process) ，由这种作用所产生的水文现象和地貌现象统称为 喀斯特。
中粒、粗粒结构 14.97 0.32
中粗粒镶嵌结构具溶孔 1.73 0.65
2、气候因素（水的溶蚀能力）
对石灰岩而言，纯水的溶解力是很微弱的。当水中含有大 量的CO2时，水的溶蚀力就大大提高。具有溶蚀力的水将 CaCO3溶解，把不能溶解的残余物质留下，或呈悬浮状态 而带走。
气候因素对喀斯特作用的影响主要表现在温度、降水和气 压等方面。
可溶性岩石在地表水和地下水的作用下所形成的奇特地貌 形态称喀斯特地貌。
喀斯特名称的由来
喀斯特(karst)原是南斯拉夫西北部伊斯特里亚半岛石灰岩高 原的地名。当地称kars，意大利语为carso，德语称karst。它 来自印欧语“kar”，即岩石裸露的地方。
19世纪中叶，一些德国和奥地利学者研究欧洲中部和东南部 的石灰岩地貌，均采用karst一词。
➢土壤空气的CO2主要由生物作用 产生，土壤空气中CO2的多少对喀 斯特有重要影响。在热带、亚热带 土壤中CO2较大气中往往高出数十 倍。土层和岩石界面处的溶蚀强烈， 因此，石灰岩溶蚀速度最大值往往 出现在土壤与石灰岩接触处。
（四）、岩溶水的分带
根据喀斯特地区水的运动方式分为：地表水和地下水。
地表水是形成地表喀斯特的主要动力，它的流向也决定 着地表喀斯特的空间形态分布规律。
2.季节变动带(过渡带)
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。 故该带内喀斯特地貌既有水平溶洞，又有垂直溶洞发育。
1981年在山西召开的“北方岩溶学术会议”上，又议定 “岩溶”和“喀斯特”二者皆可使用。
（二）、喀斯特作用过程
溶解过程： CO2+H2O+CaCO3→Ca(HCO3)2 →Ca2++2(HCO3) 结果：在可溶性岩石上留下溶沟、空洞等，并为后来的
机械侵蚀、崩塌等作用提供条件，形成喀斯特侵蚀地貌。