地理視角看巖溶地貌!附中國和世界著名喀斯特地貌匯總

巖溶地貌①

巖溶:是指地下水和地表水對可溶性巖石的化學作用和物理作用及其形成的水文現象和地貌現象。巖溶地貌又稱喀斯特(Karst)地貌。喀斯特原是亞得裡亞海北端東海岸(地中海的一個大海灣)石灰巖高原的地名,那裡發育著各種奇特的石灰巖地形。

19世紀末,司威治研究瞭喀斯特高原的各種石灰巖地形,並把這種地貌叫喀斯特。以後,喀斯特一詞便成為世界各國通用的專門術語。在我國,以前也稱作喀斯特,1966年在廣西桂林召開的全國喀斯特學術會議上,將喀斯特改為巖溶。我國的許多典籍和地方志中都曾對石灰巖地形和巖洞進行過描述和記載。值得提出的是,在距今300多年前,我國明代地理學傢徐霞客考察瞭廣西、貴州和雲南一帶的石灰巖地形,探尋瞭許多地下溶洞,詳細記述瞭各種石灰巖地形的景觀。

徐霞客(1587年-1641年)名弘祖,字振之,號霞客南直隸江陰(今江蘇省江陰市)人明代地理學傢、旅行傢和文學傢

徐霞客一生志在四方足跡遍及今21個省、市、自治區“達人所之未達,探人所之未知”所到之處,探幽尋秘,並記有遊記記錄觀察到的各種現象、人文、地理、動植物等狀況《徐霞客遊記》開篇之日(5月19日)被定為中國旅遊日巖溶地貌在我國分佈非常廣泛,全國碳酸鹽類巖石分佈面積(出露地表的)約125萬平方千米,西南幾省石灰巖分佈面積達55萬平方千米,約占全國分佈面積的一半。那裡的巖溶非常發育,廣西桂林山水和雲南路南石林皆聞名於世。

雲南昆明石林

廣西桂林象鼻山巖溶地區有許多國民經濟建設問題。例如,在巖溶發育的地區,地下蘊藏著豐富的水資源,合理開采和利用若溶地區的地下水對工農業生產有重要意義。巖溶地區有許多溶洞和暗河,因此在巖溶區修建水庫時要註意漏水問題,在修築道路和橋梁時要註意地基的塌陷問題。

巖溶還與一些礦產的生成和富集有密切關系,例如,溶蝕殘留的鋁土可以富集成鋁土礦,地下溶洞往往是蘊藏砂礦和儲存石油、天然氣的良好場所。此外,巖溶地貌也是重要的旅遊資源。一巖溶作用(喀斯特作用)地表水和地下水的化學作用過程(分解和化合)和物理作用過程(流水的侵蝕和沉積、重力 崩塌和堆積)對可溶性巖石的破壞和改造作用,叫巖溶作用。

巖溶地貌是可溶性巖石受地表水、地下水的化學和物理作用後所形成的一種地形。其中物理的侵蝕和堆積作用是次要的,而化學的分解和沉淀過程是主要的。

上面這個化學反應式是可逆的,當水中的二氧化碳濃度增大時,反應向右側進行,石灰巖被溶解;當水中二氧化碳濃度減少時,反應向左側進行,石灰巖被沉淀出來。巖溶地區的多種多樣的地形也就是這兩個過程作用形成的。二巖溶作用的基本條件

巖溶形態

1、巖石一定要是可溶的石灰巖、硫酸鹽巖、巖鹽都是可溶的,但由於硫酸巖、巖鹽分佈范圍小,石灰巖分佈面積大,所以喀斯特地貌隻在石灰巖地區才發育典型。

2、巖石一定要是能透水的因為不透水的巖石,隻能在巖石表面產生溶解和沉淀,不能深入到巖石內部。這樣也就產生不瞭豐富的地下喀斯特地形。

3、水一定要具有溶解力這取決於水中含有的二氧化碳數量多少、有機酸無機酸的數量、水的溫度高低。溫度高反應快,溶解石灰巖的數量就多。

4、水一定要是流動的不流動的水會很快飽和而失去溶解力,隻有不斷的流動,水中的二氧化碳濃度才會變化,產生碳酸鈣的沉淀或重新溶解。巖溶地貌②(地表巖溶地貌)

地表巖溶景觀

地表巖溶地貌在巖溶作用下,地表形成各種不同的巖溶地貌。由於巖溶發育的不同階段和分佈在不同地區,巖溶地貌類型和規模各有不同。

溶溝和石芽溶溝和石芽是石灰巖表面的溶蝕地貌。水流沿石灰巖表面流動,溶蝕和侵蝕出許多凹槽,稱為溶溝。溶溝寬十幾厘米至幾百厘米,深以米計,長度不等。溶溝之間的突出部分,稱為石芽。溶溝間的石芽除有裸露的外,還有埋藏的。埋藏的石芽多是在地下水滲透過程中溶蝕而成。通常,從山坡上部到下部,由全裸露石芽過渡為半裸露石芽至埋藏石芽

溶溝和石芽的分佈特征常與地形、地質等條件有關。地形坡度較大的地面上,常形成彼此平行的溶溝和石芽,而在平緩的地面上,溶溝和石芽則縱橫交錯。在石灰巖節理發育的區域水流沿節理溶蝕,形成格狀的溶溝。

石林:是一種非常高大的石芽,石芽之間有很深的溶溝,溝壁陡直,崖壁上形成直立的溶蝕凹槽。石林是在熱帶多雨氣候條件下形成的,雲南路南石林,高達20~30m,密佈如林,故名石林。

石林景觀圖二落水洞和豎井落水洞:是巖溶區地表水流向地下河或地下溶洞的通道,它是由垂直方向流水對裂隙不斷 進行溶蝕並伴隨塌陷而成。

落水洞落水洞常分佈在溶蝕窪地和巖溶溝谷內,也有在斜坡上。落水洞大小不等,形狀也各不相同。在廣西,許多落水洞的洞口直徑為7-10m,深度為10-30m,最深可達百米以上。豎井(天坑):是一種深度較大的垂向洞穴。當地殼上升,地下水位即隨之下降,落水洞 進一步向下發育而成,深度可達數百米。

重慶奉節的天坑,深660多米三漏鬥漏鬥是巖溶化地面上的一種口大底小的圓錐形窪地,平面輪廓為圓形或橢圓形,直徑數十米,深十幾米至數百米。漏鬥是巖溶水垂直循環作用的地面標志,因而漏鬥多數分佈在巖溶化的高原面上。

高原面上的巖溶漏鬥漏鬥按成因可分為溶蝕漏鬥、沉陷漏鬥和塌陷漏鬥三種。溶蝕漏鬥:是地面低窪處匯集的雨水沿節理裂隙垂直向下滲漏而不斷溶蝕形成的。

沉陷漏鬥:在有較厚的松散沉積物或砂巖覆蓋的巖溶地區,如有通往地下的裂隙,水流在下滲過程中,帶走一部分細粒的砂和黏土物質使地面下沉形成沉陷漏鬥。

塌陷漏鬥:多是溶洞的頂板受到雨水的滲透、溶蝕或強烈地震發生塌陷而成。

四溶蝕窪地溶蝕窪地是由四周為低山丘陵和峰林所包圍的封閉註地。它的形狀和溶蝕漏鬥相似,但規模比溶蝕漏鬥大得多。溶蝕窪地的底較平坦,直徑超過100m,最大可達1~2km。

巖溶窪地溶蝕窪地是漏鬥進一步溶蝕擴大而成。它的底部常發育落水洞和漏鬥,還有一些小溪。從窪地四壁流出的泉水,經小溪最後流進落水洞中。溶蝕窪地常在褶皺軸部或斷裂帶中發育。沿大的斷裂帶發育的溶蝕窪地,常呈串珠狀排列。溶蝕窪地底部如被黏土或邊緣的墜積巖塊覆蓋,底部的漏鬥和落水洞就被阻塞,將形成巖溶湖。五溶蝕盆地巖溶盆地:是指巖溶地區的一些寬廣平坦的盆地或谷地。巖溶盆地(谷地))的寬度自數百米至數千米,長度可達幾十千米。盆地的邊坡陡峭,底部平坦,常覆蓋著溶蝕殘留的黃棕色或紅色黏土,有些地方還有河流沖積物。巖溶盆地中的河流常從某一端流出到另一端經落水洞匯入地下河。在許多巖溶盆地中還聳立著一些巖溶丘。巖溶盆地是巖溶地貌發育後期的產物。

幹谷、盲谷和伏流幹谷:是巖溶區的幹涸河谷。由於地殼上升,巖溶水的水平循環帶下降,或上遊河道水流流入落水洞成為地下河,原來由地下水和上遊河道補給的河流失去瞭水源,因而變成幹谷。盲谷:在巖溶區,常見河谷上遊的水流從某一陡壩下的泉眼湧出,而河流流向的前方又有一落水洞,河水沿落水洞流入地下,這種上下遊封閉的谷地,稱為盲谷,轉入地下的河流暗流段,叫伏流。我國廣西、雲南和貴州等地發育許多盲谷。在貴陽市西南,紅水河的支流漣水時隱時現,出現許多伏流。

峰叢:巖溶地區發育的基部相連,且相連部分高度比例大於上部分開部分的山峰群,相對高度在200-300m。

雲南羅平金雞峰叢峰林:巖溶地區成群分佈的,基部分離,相對高度在100-200m左右,坡度一般在45°以上的巖溶山峰群。

貴州播雨峰林孤峰:是巖溶區的孤立石灰巖山峰,常分佈在巖溶平原或巖溶盆地中,相對高度由數十米至百餘米。喀斯特峰叢峰林地貌演化模式如下圖:

來源 | 星球研究所巖溶地貌③(地下巖溶地貌)

典型負喀斯特地形地下巖溶地貌地下喀斯特地貌:是喀斯特地區最富有特色的地貌,其中主要有溶洞和地下河道兩種。

一溶洞溶洞:是地下水沿可溶性巖體的層面、節理或斷層進行溶蝕和侵蝕而成的地下孔道。

宜良九鄉溶洞我國的溶洞規模很大,如桂林七星巖長千餘米,高數十米。多個溶洞連通組合成一個整體時,可稱為洞穴系統。

桂林七星巖二地下河當地下水流沿著可溶性巖石的較小裂隙和孔道流動時,其運動速度很慢,這時隻能進行溶蝕作用。隨著裂隙的不斷擴大,地下水除瞭繼續進行溶蝕作用,還發生重力崩塌,使孔道擴大為溶洞,也就形成瞭管道式的流水,稱為地下河。

宜良九鄉溶洞-雌雄飛瀑(雙飛瀑佈)三溶洞地貌

1溶蝕地貌發育在潛水面附近的水平溶洞,由於經常受自由水面的溶蝕、侵蝕作用,所以洞頂平坦。如果洞頂局部地點受到強烈的紊流作用,由於水壓增大,溶蝕、侵蝕力加強,結果這些地方的溶蝕量比周圍大,形成向洞頂凹入的弧形面。

溶洞兩側邊壁有邊槽,它標志地下河水面變動時的位置,這裡溶蝕侵蝕作用也較強烈,故形成向洞側凹入的槽狀地貌。

2堆積地貌溶洞堆積物多種多樣,除瞭地下河床沖積物如卵石泥沙(其中有用砂礦、黏土礦物等)外,還有崩積物、古生物以及古人類文化層等堆積。但最常見和大量的是碳酸鈣化學堆積,並且構成瞭各種堆積地貌,如石鐘乳、石筍、石柱、石幔和邊石堤等。石 鐘 乳石鐘乳:是懸垂於洞頂的碳溶鈣堆積,呈倒錐狀。其生成是由於洞頂部滲入的地下水中CO2含量較高,對石灰巖具有較強的溶蝕力,呈飽和碳酸鈣水溶液。當這種溶液滲至洞內頂部出露時,因洞內空氣中的CO2含量比下滲水中CO2含量低得多,所以水滴將失去一部分CO2而處於過飽和狀態,於是酸鈣在水滴表而結晶成為極薄的鈣膜,水滴落下時,鈣膜破裂,殘留下來的碳酸鈣便與頂板連接成為鈣環。由於下滲水滴不斷供應碳酸鈣,所以鈣環不斷往下延伸,形成細長中空的石鐘乳。

有時下滲水中含有其他雜質或者中央通道上 水滴的晶體生長,通道由此被堵塞。以後,下滲水繼續往石鐘乳外部流動與堆積,石鐘乳不斷增大,它的橫切面具有同心圓結構。如果石鐘乳附近有多個水滴堆積時,則形成不規則的石鐘乳。石柱:是石鐘乳和石筍相對增長,直至兩者連接而成的柱狀體。由洞頂下滲的水溶液繼續沿石柱表面堆積,使石柱加粗。

石柱形成石筍石筍:是由洞底往上增高的碳酸鈣堆積體,形態成錐狀、塔狀及盤狀等。其堆積的方向與石鐘乳相反,但位置兩者對應。

石筍、石柱和石鐘乳當水滴從石鐘乳上跌落至洞底時,變成許多小水珠或流動的水膜,這樣就使原來已含過量CO2的水滴有瞭更大的表面積,促進瞭CO2的逸散。因此,在洞底產生碳酸鈣堆積。

石 幔石幔:是含碳酸鈣的水溶液在洞壁上漫流時,因CO2迅速逸散而產生片狀和層狀的碳酸鈣堆積,其表面具有彎曲的流紋,高度可達數十米,十分壯觀。

石幔邊 石 堤邊石堤:是在洞底,特別是底部兩邊的堤狀堆積物。高度不大,約數厘米至數十厘米,又似梯田土埂,排列在洞底緩傾的地面上,由上往下呈階梯下降,每一階梯都作是狀突起,並且呈弧形向外彎曲,堤內積水成池,稱為邊石池或石田。

宜良九鄉溶洞-邊石堤邊石堤的生成與原始地面起伏有關。當流動的含鈣溶液由積水小窪地漫過高起的邊緣時,處於流態的溶液加快瞭它所含有的CO2的逸散,促進瞭碳酸鈣的重新結晶因此在窪地邊緣發生碳酸鈣堆積,並且不斷增高加厚,使原來不平的堤頂,經過多次堆積後,也趨於一致。我國喀斯特地貌分佈廣泛,造物主為中華兒女精雕細刻瞭許多天然的屏風,喀斯特地貌為我國的旅遊業帶來無限生機,並且我國喀斯特地貌類型性多樣,是進行科學研究的寶貴財富。廣東:肇慶七星巖有七座石灰巖山峰形如北鬥七星,山前星湖瀲灩,山多洞穴,洞中多有暗河、各種奇特的溶洞堆積地貌。

廣西:桂林山水和陽朔風光主要是以石芽、石林、峰林、天生橋等地表喀斯特景觀著稱於世,並且是山中有洞,“無洞不奇”。以巖洞地貌為主的蘆迪巖洞景觀,景觀內有各種奇態異狀的溶洞堆積地貌,形成瞭“碧蓮玉筍”的洞天奇觀;七星巖石鐘乳構成的地下畫廊,真是玲瑯滿目;武鳴伊嶺巖,北流溝漏洞,柳州都樂巖,興平蓮花巖,興安乳洞,永福百壽巖,宜山白龍洞,凌雲水源洞,龍州紫霞洞等也都是著名的溶洞景觀區。

雲南石林風景區:地表峰林奇佈,主要為高大巨型石芽群景觀,大部分灰巖山峰分佈在河谷兩側,各種形態的石峰似人似物,形態逼真、栩栩如生,全國35片石林中本省有:路南大、小石林、乃古石林、和莫村石林、石板哨石林、李子營石林、天生橋等20片石林足見本省石林分佈面積之廣;溶洞景觀有:瀘西阿廬古洞、奇風洞、玉溪溶洞,建水燕子洞,九鄉溶洞,湖有:大疊水、長湖、月湖、仙女湖等。

貴州:本省有興義尼函石林、修文石林等石林區;中國最大瀑佈黃果樹瀑佈巖壁為瀑佈華地貌;本地溶洞地貌較多,主要有黃果樹瀑佈附近龍宮洞,貴陽地下公園,鎮寧犀牛洞,鎮遠的青龍洞,龍山的仙人洞,貴州的織金洞,黔靈山麒麟洞。

四川:九寨溝鈣華灘流屬於水下地表堆積地貌,如珍珠灘瀑佈;黃龍風景區鈣化池、鈣化坡、鈣化穴等組成世界上最大而且最美的巖溶景觀;石柱縣新石拱橋為喀斯特天生橋地貌。

湖南:武陵源黃龍洞,冷水江波月洞,都是奇特洞溶洞景觀,各種堆積地貌羅列其中,如神仙府洞,奧妙無窮。江西:鄱陽湖口石鐘山景區絕壁臨江洞穴遍佈;彭澤龍宮洞長2000米,洞內可泛舟觀景,堪稱“地下藝術宮殿”。浙江:瑤琳仙境,位於桐廬縣,是浙江省規模恢弘、景觀壯麗的巖溶洞穴旅遊勝地,也是浙江迤今發現的最大洞穴;洞長1000米,共有6個洞天,以“雄、奇、麗、深”聞名於世。江蘇:宜興石灰巖溶洞有“洞天世界”的美稱,善卷洞、張公洞、靈谷洞又稱“三奇”,洞壑深邃,多奇石異柱,泛舟其中如入海底龍宮。

吉林:通化鴨園溶洞,有四個大廳,洞內滿佈石柱、石筍、石鐘乳、石瀑、石簾、石蓮花、石幔等堆積景觀,並且深處有溶巖潭,深不可測,無法前往。遼寧:本溪水洞,屬於大型充水溶洞。水洞全長5800米,現已開發2800米,面積3.6萬平方米,空間40餘萬立方米,最開闊處高38米,寬70米,本溪水洞是發現的世界第一長的地下充水溶洞。河道曲折婉蜒,河水清澈見底,洞內分“三峽”、 “七宮”、“九彎”,故名“九曲銀河”。洞內鐘乳石、石筍與石柱多從裂隙攢擁而出,不假雕飾即形成各種物象。大連冰峪溝,冰峪溝屬石英巖結構,是黃河以北罕見的保存完整的喀斯特地貌。經地質專傢的多次考察,這裡的地質是第四紀冰川期形成的,並在這裡發現瞭多種冰川遺跡。植被豐富,森林覆蓋率達90%以上。這些地方既可以進行旅遊觀光又可以進行科研考察,是旅遊觀光的明珠,是科學研究的寶庫。

五、世界分佈

南斯拉夫的迪納拉山區,法國中央高原,俄羅斯的烏拉爾山區,澳大利亞大陸南部,美國肯塔基和印第安納州,我國的雲貴高原及滇南谷地,古巴、牙買加和越南中北部地區等。

十大最美喀斯特地貌

1、四川黃龍

2、越南下龍灣

3、廣西漓江

4、土耳其卡帕多西亞

5、湖南張傢界

6、土耳其棉花堡

7、雲南石林

8、貴州萬峰林

9、雲南羅平峰林

10、菲律賓巧克力山

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