自然地理学节岩溶冰川冻土地貌

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形成高数米至数十米的冰塔林。大小漂砾保护其 下部冰体不受消融,则形成冰蘑菇。
二、冰缘地貌(冻土地貌)
石海和石河
冰缘地貌Hale Waihona Puke Baidu
构造土 冻胀丘和冰锥
热融地貌
(一)冻土的一般概念
• 极地、亚极地地区和中低纬的高山、高原地区的大陆性 气候条件下,一方面气温极低,另一方面降水很少,地 表没有积雪,地面裸露。对凡处于零温或负温,并含有 冰的各种土体或岩体,称为冻土。
• 3.温带喀斯特(temperata karst):温带地区,气 温较低,雨量和降水强度都比热带小,所以地 表喀斯特不发育,而地下喀斯特比较发育,以 溶洞、干谷、地下河和喀斯特裂隙为主,也被 称为隐伏喀斯特。如我国华北地区,法国的科 斯高原和捷克等地的温带喀斯特。
三、(二)喀斯特地貌的地域分异
• 4.寒带喀斯特(frigid karst):寒带气候寒冷,并有常 年或季节性冻土,地表水不能下渗,雨水中CO2较 多,地面被溶蚀成小型溶沟和浅洼地,地下喀斯特 不发育,但在过年冻土层以下也常有地下喀斯特发 育。在加拿大北部,格陵兰北部均有分布。
降低,洞穴转变为溶洞。其顶部裂隙渗出
的地下水所含CaCO3,可因温度升高,压 力减小与水份蒸发而沉淀,形成自洞顶向
下增长的石钟乳,自石钟乳上滴到洞底的
水中所含CaCO3沉淀又形成自下而上的石 笋。石钟乳与石笋相接则形成石柱。
(二)地下喀斯特地貌- 溶洞与地 下河、暗湖
• 地下河(subterranean river):发育 于地下水面附近的洞穴,是近于水 平的洞穴系统,长年与水向邻近的 地表河排泄,称地下河。
2.冰碛地貌
• 冰川通过刨蚀、拔蚀、雪崩、冰崩和山 坡上的块体运动获得大量碎屑物质。这 些碎屑被冰川携带而下,统称运动冰碛。 出露于表面的叫冰碛,夹带在冰内的叫 内碛,在冰川底部的叫底碛,两侧的- 侧碛,两只冰川汇合可形成终碛(前 碛)。
• 冰碛物缺乏分选和层次。冰碛石磨圆度 极差。
3.冰水堆积地貌
• 季节性冻土:冬季土层冻结,夏季全部融化。
• 多年冻土:多年处于冻结状态,或仅在夏季冻土表层融 化,下部处于冻结状态的土层。
• 季节性冻土的上层-夏融冬冻的活动层,在冬季冻结时, 能和下部的多年冻结层完全连接起来的,称为衔接多年 冻土。中间隔一层融土的,称不衔接多年冻土。多年冻 结层距地表的深度,称多年冻土的上限。
• 孤峰是峰林发育晚期残存的孤立山峰。多分布在岩溶 盆地底部或岩溶平原上。
峰丛、峰林和孤峰示意图(据周慧祥)
(二)地下喀斯特地貌- 溶洞与地
下河、暗湖
• 溶洞是地下水沿岩石裂隙或落水洞向下运
动时发生溶蚀,形成各种形态的管道和洞
穴,并相互沟通和合并,形成统一的地下
水位。地壳上升,地下水位将河流下切而
• 1.幼年期阶段:非可溶性岩石被剥蚀后,可 溶性岩石裸露,地表流水开始对可溶性岩石 进行溶蚀作用,地面常出现石芽和溶沟及少 数漏斗。
三、(一)喀斯特地貌发育过程
• 2.青年期阶段壮年期:河流进一步下切,河流纵剖 面逐渐趋于均衡剖面,地表水逐渐转为地下水,这 时漏斗、落水洞、干谷、盲谷、溶蚀洼地广泛发育, 地下溶洞也很发育,有许多地下河。
• 暗湖(underground lake):在天然 洞穴中,具有较大的水面、较平静 的水体,称地下湖或暗湖
三、(一)喀斯特地貌发育过程
喀斯特发育 地下水位 河面或海平面的 变化——喀斯特地貌的侵蚀基准面,可溶性 岩石的底板则是地下岩溶的基面。
• 美国地貌学家戴维斯提出,假定有一个上升 的宽平高地,地壳上升以后,长期稳定,且 由产状平缓,岩性质密的石灰岩构成,喀斯 特地貌发育大致分四个阶段:
二、喀斯特地貌
(一)地表 喀斯特地貌
(二)地下 喀斯特地貌
1.石芽与溶沟 2.岩溶漏斗 3.落水洞 4.溶蚀洼地 5.岩溶盆地与岩溶平原 6.峰丛、峰林与孤峰
1.溶洞与地下河 2.暗湖
二、地表喀斯特地貌—1.石芽与溶沟
• 石芽与溶沟是指可用性 岩石表面沟槽状溶蚀部 分和沟间突出部分。
• 溶沟(grike karren)是 地表水沿裂隙溶蚀、侵 蚀而成,宽10-2cm,深23cm。石芽(lapie)是蚀 余产物,为溶沟之间的 突出部分。而发育在热 带厚层纯石灰岩上的达 数十米的形体高大的石 芽,成为石林。
三、(二)喀斯特地貌的地域分异
• 2.亚热带喀斯特(subtropical karst):介于热带与 温带之间的过渡类型,夏季高温,有明显的干 季和雨季,年降水量在800毫米以上,雨季集 中在夏季和冬季,喀斯特洼地、漏斗和喀斯特 丘陵为其特征。我国以四川、湖北、黔北、安 徽以及浙江等处的喀斯特为代表。
我国岩溶地貌再广西、贵州、云南分布广泛。
• (二)岩性与构造条件
• 碳酸盐类岩石、硫酸盐类岩石、卤化物 盐类均属可溶性盐类。按溶解度,石灰 岩>白云岩>泥灰岩。因此石灰岩最易喀 斯特化。
• (三)水动力条件
• 水的溶蚀能力、岩石化学性质及透水性 对岩溶过程起着决定性作用。湿热气候 区地表水与地下水流量大且活动性强, 故岩溶作用强,反之干旱高寒区岩溶作 用弱。
(一)冰川作用
• 1)刨蚀作用:冰川主要依靠冰内尤其 是冰川底部所含的岩石碎块对地表进 行侵蚀。在冰川滑动过程中,不断模 式冰川床的作用。
• 2)拔蚀作用:冰川下因节理发育而松 动了的岩块的突出部分,可能和并冻 结在一起,冰川移动时把岩块拔出带 走的作用。
(二)冰川地貌
1.冰蚀地貌
• 冰斗、槽谷(U形谷)、峡湾、 • 刃脊、角峰、羊背石、卷毛岩、 • 冰川磨光面、悬谷、冰川三角面。
1.冰蚀地貌
• 槽谷是由冰川过量下蚀和展宽形成的典型 冰川谷,两侧一般有平坦的谷间,横剖面 近似U型。有流水侵蚀作用形成的交错山嘴 被冰川削齐后,常形成三角面分布于U形谷 两侧,为冰川三角面。
• 槽谷底部比较坚硬的岩石表面,在冰川运 动过程中被冰体挟带的砾石摩擦,产生平 行擦痕,称为冰川磨光面。特别坚硬的岩 石形成羊背石。羊背石的迎冰面较平缓并 倾向上游,远望形似匍匐于地面的羊背。
• 冰水扇:冰川河道挟带大量砂砾从冰舌末端排出,在平 原上展开为鞭状水系而形成的坡度较大的扇状地。
• 冰水河谷冲积平原为在山谷中则形成。 • 季候泥:冰水湖泊由于季节变化,接纳的冰水沉积物有
颗粒粗细和颜色深浅的差别而形成的。 • 冰砾阜:原为冰川表面的洼地,底部为冰水沙粒沉积物
质,冰川融化消失后,才转为不规则丘陵地貌。 • 冰砾阜阶地:是冰川两侧的水道堆积的冰水砂砾物质,
• 岩溶平原是由岩溶盆地进一步扩大而成。地 表覆盖红土并发育孤峰残丘。广西黎塘、贵 县为典型。
二、地表喀斯特地貌—6.峰丛、峰 林与孤峰
• 峰丛是同一基座而峰顶分离的碳酸盐岩山峰,常与洼 地组合成峰丛—洼地地貌。
• 峰林为分散碳酸盐岩山峰,通常由峰丛发展而成,但 因受构造影响而形态多变,在水平岩层上多呈圆柱状 或锥形。受气候条件影响,藏南古峰林遭寒冻风化破 坏,峰林仅高30-50m,云贵高原峰林也因遭受破坏而 较浑圆矮小,黔桂交界带气候炎热。我国桂林等地峰 林发育最为典型。
• 冰瀑:山谷冰川由冰斗或粒雪盆进入U形谷时,饮 冰床坡度陡峻而形成。
• 冰裂隙:冰瀑与冰舌上均可发育宽深数十厘米至 数十米、呈横向、纵向或放射状分布的冰裂隙。
• 冰川弧拱:冰川表面运动速度差异是同一冰层形 成中央靠前,两侧靠后的前凸弧拱构造。
• 冰面湖:冰川融水积聚于冰川洼地而成。 • 冰面河:冰川融水积聚于切割的冰面。 • 冰蘑菇、冰塔林:冰面的差别消融致使冰川舌下
• 3.壮年期阶段:地表河流受下部不透水岩层的阻挡, 或者地下河下切侵蚀停止,溶洞进一步,洞顶发生 坍塌,许多地下河又转为地面河,同时发育许多溶 蚀洼地、溶蚀盆地和峰林。
• 4.老年期阶段:当不透水岩层出露地面时,地表水 重新出露,形成宽广的冲积平原形,平原上残留着 一些孤峰和残丘,地面起伏已很小,接近准平原。
第 冰五 川节 与 冰 缘 地 貌
冰川是地面上缓慢运动的巨大冰块。当地 面积雪永久不化时,一定厚度的积雪经 过一系列物理变化便可成冰,当冰达到 一定厚度时,在重力和自身的压力下便 可运动,形成冰川。
雪线:年降水量等于年消融量的分界线。 雪线以上——年降水量>年消融量,常年 积雪,称为冰雪积累区,反之,雪线以 下称为冰雪消融区。雪线高度在不同地 区是不同的,它受温度、降水量及地形 的影响。
第四节 喀斯特地貌 (岩溶地貌)
喀斯特地貌(岩溶地貌)的定义
• 是指地下水与地表水对可溶性岩石溶 蚀与沉积,以及重力崩塌、塌陷、堆 积等作用形成的地貌。
• 喀斯特是南斯拉夫西北部伊斯特里亚半岛石灰岩 高原的地名,19世纪末,南斯拉夫学者研究了卡 斯特高原的各种石灰岩地形,成为喀斯特地貌。 这种地貌不仅在碳酸盐地区发育,其他可溶性岩 石(石膏和盐岩等)分布的地区也可见到。我国 碳酸岩覆盖面积约为130万平方公里,以西南地区 分布集中而广阔。
一、岩溶作用
(一)岩溶作用的化学过程
水中CO2对石灰岩的溶解能力很强

CO2+H2O=H2CO3=H++HCO3-

H2CO3+CaCO3=Ca2++2HCO3-
• 上面的反应是可逆的。
随水流走
• •
水湿热与气空候气条中件的下CO土2壤减含少量—比—空Ca气C中O高3沉数淀十倍,反
应速度很快——岩溶作用强,喀斯特地貌发育。
• 5.干旱区喀斯特(arid region karst):降水量小,地面 植被稀少,喀斯特发育不完全。但地下喀斯特作用 比较强烈,因为地面植被缺乏,是雨水可迅速由裂 隙进入地下,干旱区地下场含有较多的SO4-,可使地 下水溶蚀作用增强,因此干旱区地表喀斯特不发育, 地下喀斯特比较发育。而有些洞穴等喀斯特形态可 能是过去湿润时期形成的古喀斯特。
二、地表喀斯特地貌—4.溶蚀洼地
• 溶蚀洼地是由四周被低山丘陵和峰林 所包围的封闭洼地。形状与溶蚀漏斗 相似,但规模大得多。是漏斗进一步 溶蚀扩大而成。面积小于10Km。
二、地表喀斯特地貌—岩溶盆地与 岩溶平原
• 岩溶盆地(karst basin)又名坡立谷,是指岩溶 地区的一些宽广平坦的盆地或谷地。面积10100km2以上,盆地边缘陡峭,底部平坦,常 覆盖溶蚀残余的黄棕色粘土和红色粘土。多 分布于地壳相对稳定地区。如云南砚(yan) 山、罗平及贵州安顺。
a b
c
岩溶发育过程示意图 d
a.幼年期 b.青年期 c.壮年期 d.老年期
三、(二)喀斯特地貌的地域分异
• 气候条件对喀斯特地貌的影响很大,因此 喀斯特地貌具有一定的地带性特征。
• 1.热带喀斯特(tropical karst):热带雨量充 沛,对灰岩溶解可以不间断进行,高温的 热带,化学反应速度快,植物丰富,腐殖 质热分带解 喀的斯有特机进酸行和。因CO此2十在分热丰带富地,表加和速地了下 喀斯特地貌发育强烈,地表漏斗星罗棋布, 暗河发育。由于漏斗不断扩大,发育成喀 斯特洼地、盆地,其四周留下了峰丛、锥 状和塔状峰林。
冰 川 地 貌
2.冰碛地貌 3.冰水
冰碛丘陵 侧碛堤 终碛堤 谷丘
冰水扇和冰水河谷冲积平原、季候泥、
堆积地貌 冰砾阜与冰砾阜阶地、锅穴、蛇形丘
4.冰面地貌 冰瀑、冰裂隙、冰川弧拱、冰面河、 冰面湖、冰蘑菇、冰塔林
1.冰蚀地貌
• 冰斗是一种三面环以悬崖峭壁、呈半 圆形剧场状或圈椅状的洼地。
• 相邻而朝向相反的谷源冰斗壁后退, 可形成及尖锐的角峰。谷坡冰斗壁后 退的结果是山脊形状锋锐,成为刃脊。
在冰川退缩后形成与谷坡上的阶地、 • 锅穴是冰水平原上因死冰融化,地表下陷而形成的一种
圆形洼地 • 蛇形丘是大陆冰盖下封闭水道中的砂砾物质组成的狭长
曲折的高地,短的仅有数十米,最长的可达数百公里。
4.冰面地貌
• 冰川表面易受冰层褶皱、断裂、冰床坡度变化、 差别消融、流水侵蚀等影响而形成的地貌形态, 统称冰面地貌。
二、地表喀斯特地貌—2.岩溶漏斗
• 岩溶漏斗是由流水
沿裂隙溶蚀而成,
呈蝶形或倒锥形洼
地,宽数十米,深 数米至十余米,底
塌陷漏斗
部有垂直裂隙或落
水洞。
溶蚀漏斗
二、地表喀斯特地貌— 3.落水洞
• 落水洞(ponor, sink hole):是岩溶地 区地表水从谷地流向地下河或地下 溶洞的通道,形态近于垂直洞穴, 是垂直方向流水对裂隙不断进行溶 蚀并伴随塌陷而成。宽度很少超过 10m,深可达数十指数百米。也称 为竖井。
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