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地貌%学第五¥章 -岩溶作%用与岩溶地#貌2
一、岩溶作用 地下水和地表水对可溶性岩石的破坏和再造作用,包括化学作用过程(溶解和沉淀)和物理作用过程(流水的侵蚀和堆积、重力的塌陷和堆积),但化学作用过程是塑造喀斯特地貌的主要动力。 二? 岩溶作用因素 (一)气候: 降水多利于水循环,水的溶蚀能力强。 温度的影响较复杂,温度高,水中二氧化碳的含量少,但高的温度又使水中的氢离子增多,溶蚀力又增强。 气压与二氧化碳的含量成正比 (二)生物 溶蚀作用中的二氧化碳有85%来自生物界,因此,在湿热气候下,生物大量繁衍的地区。最利于岩溶地貌发育。 (三)地质 碳酸盐类岩石最易被溶蚀。 岩石有开扩而深长的裂隙、透水性强利于溶蚀。 三 ?岩溶地貌 (一)地表岩溶地貌 溶沟和石芽 地表水沿石灰岩坡面和裂隙流动,经过岩溶作用,就会溶蚀出凹槽,称为溶沟。 溶沟之间突起的石脊,称为石芽。在石灰岩发育的地区形成的形体高大的石芽为石林,如云南路南石林。 溶斗和落水洞:是地面上经溶蚀作用形成的漏陷地貌。近圆形的洼地为溶斗;直径数十到数百米,深数米到数十米。是岩溶发育的初期地貌。 落水洞是岩溶区地表水从谷地流向地下河或地下溶洞的通道,它是垂直方向流水对裂隙溶蚀并伴随塌陷而成。落水洞大小不等,形状也各不相同。按其垂直断面形态特征分为裂隙状落水洞、竖井状落水洞和漏斗状落水洞等;按其分布方向,有垂直的、倾斜的和弯曲的。在广西一带,许多落水洞的洞口直径为7~10m,深度为10~30m,最深可达百米。 溶蚀洼地:四周为低山丘陵和峰林所包围的封闭洼地。它的形状和溶蚀漏斗相似,但规模比溶斗大得多。溶蚀洼地的底较平坦,直径超过100m,最大可达1~2km。溶蚀洼地是溶斗进一步溶蚀扩大而成。它的底部常发育落水洞和漏斗。 岩溶盆地是指岩溶地区的一些宽广平坦的盆地或谷地。(坡立谷),岩溶盆地宽度数百米到数公里,长可达几十公里。 峰丛、峰林和孤峰:是石灰岩溶蚀形成的山峰及其间的低地集合体。有峰丛洼地和峰林平原两个地貌组合单元。峰丛洼地是由连座的山峰和其间的洼地组成;峰林平原是在较平坦地面上散布的分离塔形山峰。 关于峰林地貌的发育在新构造运动、气候和地形剥蚀度等因素影响下,通常用地貌循环理论来解释,即峰丛是岩溶发育初期由岩溶水的垂直渗入溶蚀扩大而成,所以山峰的相对高度较小,山峰下部有尚未溶蚀的基座相连。峰林是由峰丛进一步演化而成。 当峰丛之间进一步溶蚀向深处发展,直到水平循环带,这时地下河可能出露成地表河,使侵蚀作用加强,峰丛基座被切开,相互分离成为峰林。 孤峰是岩溶区的孤立石灰岩山峰,常分布在岩溶平原或岩溶盆地中,相对高度由数十米至百余米。孤峰是在地壳相对长期稳定条件下,峰林不断溶蚀降低的产物。 (二)地下岩溶形态 洞穴 洞穴又称溶洞,是地下水沿着可溶性岩石的层面、节理或断层进行溶蚀和侵蚀而成的地下孔道。当沿着地下可溶性岩石的较小裂隙和孔道流动时,其运动速度很慢,这时只能进行溶蚀作用。随着裂隙的不断扩大,地下水除继续进行溶蚀作用外,还产生机械侵蚀作用,使孔道迅速扩大为洞穴。 1.洞穴形态特征 洞穴的形态多种多样,它们的规模大小不一,我国著名的七星岩洞最宽为70m,高约 15m。根据洞穴的剖面形态可分为水平洞穴、管道状洞穴和多层状洞穴等。 这些形态各异的洞穴或和地下水的流动有关,或是和地质构造有联系。在垂直循环带中发育的溶洞多是垂直的,规模较小,在水平循环带中形成的溶洞多是水平的,有时受断层面的倾向和地层产状的影响,也可能是倾斜的。有些溶洞发育还受岩层中节理的控制,经常见到溶洞的方向和某一组特别发育的节理方向一致。 溶洞内经常充满水,形成地下河、地下湖和地下瀑布。当地壳上升,地下水水位下降,溶洞将随之上升,使洞内经常无水。地壳多次间歇抬升,就会出现多层溶洞。 在岩溶侵蚀基准面以下,还有深部岩溶洞穴,目前世界上发现最大的深部洞穴在喀尔巴阡山的阿尔玛河流域,洞穴位于地面以下800m至1331m处,我国已知的最大深部洞穴位于湖南某矿区,在地面以下186m至430m。这些深部洞穴的成因很复杂,按深部洞穴的分匀位置分析,它的成因可能有以下几种情况: (1)埋藏的古岩溶面上的古溶洞,这是早期地质时期形成的; ⑵构造活动强烈地区,活动断裂很发育,岩溶水沿断裂向深处渗漏,经长期侵蚀、溶蚀而成。 ⑶受硫化矿体影响形成的深洞穴,硫化物因氧化与水作用成酸水,岩溶水沿灰岩裂隙向深处渗漏溶蚀,在深部形成洞穴。 ⑷深部承压水作用形成的深部洞穴。根据1990年以前的资料,已知我国最长的洞穴是湖北省利川县的腾龙洞,长度达37km。 2.洞穴堆积物 洞穴堆积物
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