第五章-喀斯特地貌课件.ppt

1、-精品-第五章 喀斯特地貌-精品-水对可溶性岩石（碳酸盐类、硫酸盐类、卤酸盐类等）地区岩石发生的破坏和改造作用及其形成的一系列地貌。石灰岩石膏卤盐-精品-我国喀斯特地貌分布广、面积大、发育也很典型，主要分布在石灰岩出露地区，约占全国总面积的13%，以桂、黔、滇东为大（例如：桂林山水、路南石林）。-精品-贵州荔波峰林贵州荔波峰林-精品-精品-重庆武隆天生桥重庆武隆天生桥-精品-1 1、价值、价值 现已探明石油储处多在石灰岩溶洞中，约有一半在该地貌中。地表奇峰异石，地下有众多溶洞，各种造型景观奇特，称为丰富的旅游资源。地下洞穴埋藏的古生物和古人类化石有重大科学价值。-精品-精品-精品-精品-精品-

2、精品-精品-精品-精品-2 2、不良影响、不良影响 裂隙、孔洞多，地表难吸收水，风化壳薄，会引起水土缺失，不利农业生产。常发生地基破裂，水库漏水，不利于居民点和交通建设等-精品-武汉洪山区青莲乡武汉洪山区青莲乡 塌塌 陷陷-精品-石漠化石漠化-精品-精品-凡是水对可溶性岩石以化学过程（溶解和沉淀）为主，机械作用（流水侵蚀与沉积，以及重力崩塌和堆积等）为辅的破坏和改造作用（不仅发生在地表，更多的是在地下）。-精品-CaCO3+CO2+H2O 2HCO3-+Ca2+以上反应为可逆过程，当大气中的CO2向水中浸入时，一部分与水结合为碳酸溶解固体CaCO3，另一部分保持气体状态。当水中气态的CO2减少

3、或空气中CO2含量降低，该反应式往左发展以补充CO2，则发生CaCO3的重新沉淀。-精品-归纳起来是“四性”：岩石可溶性和透水性，水的流动性和溶蚀性。主要取决于岩石成分和结构：石灰岩质含量增加，溶解度增加，铝质，铁质、硅质含量增加，溶解度降低。一般情况下，颗粒径小，溶解度就大。-精品-岩石透水性影响着水向地下的渗流，并关系到地下喀斯特作用的进行，岩石孔隙度和裂隙度对岩石透水性影响最大，而裂隙度大小与岩石的构造、纯度和厚度等有关。水的溶蚀力随深度增加而降低，一是深度增加，升华作用减少而最后消失；二是水和岩石相互作用而逐渐失去具有溶蚀性的碳酸。水的流动性主要取决于气候条件:热带温带寒带；湿润地区半

4、湿润地区半干旱地区干旱地区。-精品-精品-位于地面以下丰水期潜水面以上，平时少水，仅雨季或融雪季节才有大量水流。厚度取决于潜水面的位置。该带常发育垂直性洞穴。-精品-位于丰水期潜水面与枯水期潜水面之间，受季节性水位影响明显。雨季潜水面上升，该带水运动方向为水平，平时少水，潜水面下降，水流沿着重力方向运动，如此反复变化，有利于垂直、水平和倾斜的地下溶洞发育。-精品-位于枯水期潜水面以下，直到谷底补给河流喀斯特水的深处为止。该带地下水常年存在，水流总是排入河谷，流动的方向接近水平，且有自由水面。但在谷底深处，地下会有承压性，故水流向上。这里有活跃的水质交替和混合，故溶解力较强，可呈大规模的水平溶洞

5、。-精品-水流极缓慢，甚至停滞，水质交替很弱，水流有承压性，水流方向不受主河谷影响，而向远处构造盆地或减压带排泄，如果近海则从海底涌出，该带仅见数量不多的蜂窝状小洞穴。-精品-1 1、溶沟、溶沟 地表流水沿岩石表面和裂隙流动时所溶解的石质小沟称溶沟。2 2、石芽、石芽 石芽是突出于溶沟之间的石脊 3 3、石芽地、石芽地 当石芽与溶沟连成一片，构成广阔的地面时，就称石芽地。裸露在地面的石芽因形态不同可分山脊式、石林式和车轨式。-精品-石芽地-精品-4 4、埋藏石芽、埋藏石芽 热带土壤空气CO2含量高，地下水有较多的碳酸，可溶蚀土层下的石灰岩形成石芽和溶沟，但因在地下未受雨水冲刷，故石芽外形圆滑，

6、溶沟深度不大（如图）。-精品-精品-精品-精品-精品-精品-精品-精品-精品-溶斗和落水洞都发育在垂直活动带上，是喀斯特地面上发育最广泛的漏陷地貌，但是形态和成因上有区别。1 1、溶斗（喀斯特漏斗）、溶斗（喀斯特漏斗）溶斗是一种碟形、漏斗形、圆筒形的小型封闭式圆洼地（深度一般小于直径）。当喀斯特谷底溶斗呈串珠状出现时，暗示着可能有地下河存在，因此常作为喀斯特地区寻找地下水的指示性地貌。-精品-精品-精品-精品-精品-溶斗按成因可分为：溶斗按成因可分为：（1）溶蚀溶斗 地表径流沿裂隙密集地段溶蚀而成，深度不大，斗壁和缓，斗缘也不明显，外形多呈碟状。进一步下深时，斗壁变急峻，斗缘明显，呈漏斗状。（

7、2）塌陷漏斗 地下常出现大小不等的洞穴，覆盖在洞顶上的土层或岩层。由于重力作用，有时崩塌，造成塌陷形溶斗。多呈井状，底部有崩积物，壁陡，斗缘明显，深度大于宽度，外形呈筒状。-精品-2 2、落水洞、落水洞 开口于地面而通往地下深处裂隙、地下河或溶洞的洞穴。落水洞的深度比宽度大得多。落水洞形态主要有两种：一是裂隙状落水洞，形态狭长，作一定倾斜和曲折向地下延伸，分布最广；二是井状落水洞，深度和宽度都很大。落水洞成因除了溶蚀作用外，更重要在于重力和侵蚀作用。-精品-精品-精品-精品-“天坑天坑”-精品-精品-精品-1 1、溶蚀洼地、溶蚀洼地 是一种面积较大的椭圆形封闭洼地，四周多被低山丘陵、峰林等围绕

8、。底部堆积着2-3m厚的红土层，当洼地底部排水系统堵塞后（发育后期）积水成湖。Photograph from:-精品-2 2、溶蚀谷地、溶蚀谷地 是喀斯特地区一些宽阔而平坦的谷地，或者盆地两侧多被峰林夹峙，谷坡急陡，但谷底平坦，横剖面如槽形。谷地内常有过境河穿过，由一端流入，至另一端潜入地下。在河流作用下，谷地不仅迅速扩大，还堆积了较厚的冲积物。此外，还残留石灰岩残积红土及低矮的石灰岩孤峰或残丘。-精品-溶蚀谷地发育受构造影响很大：如有些谷地发育于向斜或背斜轴部，有些沿断陷盆地或断裂带发育，还有些则沿可溶性岩与非可溶性岩得接触带发育。沿断裂带发育的溶蚀谷地，谷底分布农田，两侧为峰丛夹峙（福建永

9、安）-精品-精品-精品-精品-1 1、干谷、干谷 喀斯特区往昔的河谷（今已无水或仅洪水期有水）。2 2、盲谷和地下河、盲谷和地下河 盲谷是死胡同式河谷，前方常被陡崖所挡，河水从崖下落水洞潜入地下，变成地下河。盲谷前端的落水洞还会向上游迁移，表示地下河不断向河流上游袭夺。-精品-精品-精品-精品-广东英得-精品-精品-精品-精品-精品-精品-精品-精品-精品-1 1、峰丛、峰丛 峰丛顶部山峰分散，基部连成一体，地势较高，侵蚀较轻微，是位于垂直渗透带上的峰林集合体。Photograph from:-精品-2 2、峰林、峰林 成群的石灰岩山峰基部分离或微微相连，接近地下水位线。是地壳长期稳定下石灰岩

10、体遭受强烈破坏并深切至水平流动带所成的山群。与其相伴多是大型溶蚀谷地和深陷溶蚀洼地等。Photograph from:-精品-3 3、孤峰、孤峰 散立在溶蚀谷地或溶蚀平原上的低矮山峰，是长期喀斯特作用的产物。如桂林独秀峰，伏波岩。Photograph from:-精品-4 4、三者联系、三者联系 时间上：发育早期中期晚期（峰丛峰林孤峰）空间上：中间边缘外缘（峰丛峰林孤峰）峰丛、峰林与孤峰分布剖面示意图-精品-孤峰孤峰-精品-孤峰孤峰-精品-精品-精品-精品-精品-岩溶盆地是一种大型的岩溶洼地，边缘略陡并发育发育峰林。多分布于地壳相对稳定地区。岩溶盆地继续扩大形成岩溶平原，地表覆盖红土并发育孤峰

11、残丘。-精品-Photograph from:-精品-Photograph from:-精品-湖南波月洞湖南波月洞-精品-溶溶 洞洞-精品-边石堤 千姿百态的地下喀斯特（碳酸盐岩）堆积是在漫长的地质历史时期形成的-精品-精品-精品-精品-精品-精品-石钟乳（垂直于洞顶的倒锥状石钟乳（垂直于洞顶的倒锥状CaCOCaCO3 3堆积体）堆积体）因洞顶渗入的地下水CO2含量较高，对石灰岩有较强的溶蚀力。溶解成饱和态的CaCO3在水滴表面结晶为极薄的钙膜，水滴落下时，钙 膜 破 裂，残 留 下 来 的CaCO3便与顶板连结成为钙环。由于下渗水滴不断供应CaCO3，钙环不断下伸，形成细长中空的石钟乳。-精

12、品-石笋（由洞底往上增高的石笋（由洞底往上增高的CaCOCaCO3 3堆积体）堆积体）与石钟乳方向相反、位置相对。当水滴从石钟乳上跌落至洞底时，变成许多小水珠或流动的水膜，使原已含过量CO2的水滴有了更大的表面积，CO2逸散，产生CaCO3堆积。-精品-贵州桐梓石笋横断面与纵断面(基本连续沉积)广西桂林石钟乳断面(沉积间断)-精品-精品-Wang et al.,Nature,2005-精品-Zhang et al.,Science,2008-精品-披覆在石灰岩上的非溶性被剥除，石灰岩体露出地面后，喀斯特开始发育。地表水流，包括河流作用仍占优势，但地面上已出现溶沟、石芽、溶斗、落水洞等漏陷地貌。

13、-精品-是喀斯特地貌发育最盛，也是地下水占优势的时期。地表水大部分转入地下（主河流除外），形成地下水系和地下洞穴系统。地面十分干旱，并广泛发育出溶蚀洼地，干谷和盲谷等，此后，许多地下河和溶洞顶部崩塌，出露后成地表河或峡谷等。地面切割及十分破碎，产生许多深陷洼地，大型溶蚀谷地、峰丛和峰林等地貌。-精品-当地下水及溶洞大量崩塌，溶蚀谷地，洼地不断扩大，以及可溶性岩层之下的非溶性岩层广泛出露时，地表水系又发育起来，河流作用重新占上风，此期发育出广阔的溶蚀平原，平原上还堆积着石灰岩残积红土、峰林蚀余的孤峰与残丘。-精品-气候，尤其是气温和降水直接或间接影响着喀斯特水的径流量和溶解速度，从而使喀斯特地貌

14、具有地带性的特征。-精品-高温多雨是热带 亚热带气候典型特征，喀斯特作用强度大，速度快，地貌发育比其它气候好：峰林发育得最好；地面露陷地貌，溶蚀洼地及溶蚀谷地等广泛发育。石芽和溶沟也十分显著，石芽高大而呈山脊式和石林式；地下喀斯特地貌发达，形成广大的洞穴系统，“逢山必有洞”。这种类型的喀斯特地貌主要分布在西印度群岛、爪哇、越南、中国广西地区和云贵高原。-精品-水热条件不如热带，但是地表或地下喀斯特地貌仍相当显著。以溶斗、落水洞、溶蚀洼地、坡立谷、盲谷及干谷等多见，还有少数河流切割造成糟形峡谷（地下河崩塌地段峡谷更为明显）。主要分布在地中海沿岸，如巴尔干半岛、爱琴海群岛、克里米亚和南高加索等地。

15、-精品-温带水热条件不如热带、亚热带地区和地中海型，故喀斯特作用不很强烈，地貌不很明显。国内代表是华北和东北地区，国外以法国中央高原为代表，地貌特点是地表上原有的石芽、溶沟和落水洞等已被风化物覆盖，地下喀斯特以溶隙、溶孔及小型溶洞为主，个别地区可能存在较大的溶洞和石芽等，多与古气候有关。主要分布在北美密西西比高原，乌拉尔、捷克、法国、中国华北、东北等地。-精品-温度低，喀斯特作用受限，只有少数圆洼地及小型溶斗。高山地区由于冻融风化强烈，崩解作用往往沿断层、节理或层理面进行，形成类似于热带的峰林地貌，但是规模极矮小。地表因干旱，无法形成喀斯特地貌，但是在地下仍有溶洞，主要是降雨量。较多时期形成，如阿富汗西南部沙漠及中国西北干旱区所见。-精品-思考题 1、喀斯特作用的化学过程以及气候对岩溶作用的影响分别是什么？2、溶斗、溶蚀洼地和溶蚀谷地的异同点在哪里？3、水平溶洞、垂直溶洞和倾斜溶洞分别发育在喀斯特水的哪一带，为什么？4、峰丛、峰林和孤峰在成因和形态上的区别与联系是什么？5、石柱是如何形成的？6、请简述喀斯特地貌发育各个阶段的主要地貌特征。7、请简述喀斯特地貌发育的地带性特征。8、喀斯特地貌对人类生产生活的影响有哪些？-精品-谢 谢！