卡斯特地貌

喀斯特地貌

　　（Kasite牛燃末生胜降功示扬别错dimao）在可溶性岩类（主要来自指石灰岩）分布地区，由于喀斯特作用而形成的地表和地360问答下的各种地貌形态总称为喀斯特地貌。喀斯特（Karst）是南斯拉夫西北部石灰岩高原的地名，那里发育了各种奇特的石灰岩溶蚀地貌。19世纪末，南斯拉夫学者J.场早乡围教教啊误师玉围司威治研究了该区地貌，他把当地的地名作为这种地貌的名称，以后“喀斯特”一词逐渐被地貌学界公认，并成为世界各国通用的地貌学术语。我国1966年在广西桂林召开的全国“根到想超用到岩溶”学术会议上，建议将“喀斯特”改为“岩溶”，把石灰岩溶蚀形成的地形称为“岩溶地貌”。这样，1966年至1989年间于设我国出版物中“喀斯特”一帮盟注非核绿婷东责题县词全改用“岩溶”。现在，又统一更正，在地貌上恢复使用“喀斯特”这一国际上统一的专业术语。我国对喀斯特地貌研究历史悠久，远在始模看岁染次夜到高细2000多年前的《山海经》中就有“伏流”的记载。在距今300多年前，明代地理学家徐霞客（1586—1641）在混雷属祖已之映混脱广西、贵州和云南一带的石布律括灰岩地区考察了100多个岩洞，对喀斯特地貌的特点、成因进行分类描述。他的不朽著作《徐霞客游记》，被人们称为喀斯特方面的经典著作。

　　喀斯特地貌可分为地表和地下跟面众卫通敌滑担两种基本类型。常见的地表喀斯特地貌有：溶沟、石芽、石林、落水洞、漏斗、溶蚀洼地、喀斯特盆地、干谷、盲谷、峰丛、峰林包左她存极圆封外候和孤峰等不同形态。在温暖湿润的气候条件下，地表水沿着石灰岩地面流动，顺着节理、裂隙进行溶蚀，形成宽浅不一的溶蚀沟槽，称为溶沟（图1）。溶沟一克似守油能般宽可从十几厘米到王困口香扬见卫线指怕几米，深可达1米以算若精前总盐末五上，长度不等，溶沟之间突起的脊、柱称为石芽（图1）。石芽的高度不等，可从数十厘米到数米。石芽除露出地面的，还有埋在地下的，是由地下水在下渗过程中溶蚀而成。发育在厚层石灰岩中的高大石芽，其间有平行的垂直溶沟、沟深坡陡，形似森林，故名石林，如我国云南的路南石点抗举源跟但迫反列林。地表水沿着岩层裂隙垂直向下造脱应早罪数四半神真从溶蚀，并有塌陷发生，成为地表水流向地下河或地下溶洞的垂直通道，称之为落水洞。按其形态特征可分为裂隙状落水洞、竖井状落水洞和漏斗状落水洞等。图1溶沟与石芽一般落水洞的洞口直径为7—10米左右，深度为10—30米左升显技节热装坚搞雷消进右，最深可达百米以上。在被溶蚀的石灰岩地表常可见到一种平面轮廓为圆形、椭圆形，直径数十米，深数米至十几米的漏斗状让离获短奏低住凹地，称为漏斗（图2）。漏斗下部常有管道通往地下，地表水沿此管道下流，如通道被粘土碎石堵塞，常带职牛敌处积水成池。按其成因可分为溶蚀漏斗、沉陷漏斗和塌陷漏斗。漏斗是喀斯特发育初期的产物，它是喀斯特地下水垂直循环作用的结果，所以漏斗多分布在喀斯特地貌高原面上。例如宜昌的山地平面上，漏斗很发育，落水洞和溶蚀洼等负地形也很多，平均每平方公里达30多个。漏斗再进一步溶蚀扩大就成为溶蚀洼地（图3、4）。溶蚀洼地底部如果被红土和其它风化物覆盖，其底部的漏斗、落水洞等流水通道被堵，积水成为喀斯特湖。溶蚀洼地底部平坦，其直径超过百米，甚至可达1—2公里。溶蚀洼地进一步扩展形成宽坦的盆地，宽度可达数百米至数公里，长度达几十公里，称为喀斯特盆地。南斯拉夫学者J.司威治最早称这种地形为坡立谷（polje），原意为可耕种的平地，现已成国际通用术语。盆地的边坡陡峭，底部平坦，常被残留的棕黄色粘土、红色粘土及河流冲积物所覆盖。一些溶蚀残丘、孤峰、峰林常常耸立在盆地边缘或排列在河谷两侧，著名的桂林山水就是这种奇特的喀斯特景观（图4）。在石灰岩地区，河流常沿裂隙、孔洞下渗，使河床无水而成为干谷。有时河流从某一陡坎的洞中涌出，从地下流出地面，然后流一段之后又从落水洞流入地下，这种上下游封闭的河谷称为盲谷，河流转入地下称为伏流，如贵阳市西南红水河支流涟水，在地表时隐时现，出现多次伏流。在喀斯特盆地的边缘广泛发育着峰林地貌，主要由峰丛，峰林、孤峰和溶丘组成，它们多发育在岩性较纯、厚度较大并多节理、断层的地区。峰丛主要发育在碳酸岩山地或高原边缘地区，其特点是基座相连，山峰陡峭，是峰林地貌发育的早期阶段。当喀斯特地貌进一步发展，则形成基座分离的陡峭山峰，远望如林，称为峰林，我国广西的桂林、阳朔等地为典型代表。喀斯特发育的晚期阶段，是多数峰林已被溶成残丘平地，只有少数较高山峰零星孤立地耸立在平原之中，称为孤峰，相对高度可达50—100米，如桂林的独秀峰、伏波岩等。在石灰岩地区，地表以下的喀斯特地貌形态十分复杂，主要包括溶洞和地下河。地下水沿着可溶性岩层层面、节理和断层裂隙等进行溶蚀形成的地下洞室叫做溶洞。地下水在岩层中顺着细窄的缝隙流动缓慢，溶蚀很慢，随着裂隙扩大，地下水循环流动加速，不仅溶蚀作用加强，而且机械侵蚀作用也随之加强，并产生重力崩塌等作用，使溶洞迅速加大。溶洞规模大小差别悬殊，形态各异。根据洞穴的剖面形态可分为：水平状、管道状、阶梯状、袋状、多层状和大厅状等（图5）。这些形态各异的溶洞的形成是与地下水的动态和地质构造有关的。例如，在垂直循环带中发育的溶洞多呈垂直的，规模较小，以管道状、袋状等形态为主，如北京周口店猿人洞。在地下水的水平循环带中，溶洞内经常充满水，形成地下河、地下湖和地下瀑布等，溶洞多沿水平方向发展，在断裂破碎带或节理交错带上常发育成厅堂状，如桂林的七星岩为廊道式溶洞。受岩层产状和地质构造影响，溶洞可能呈现倾斜状。如果地壳间歇性抬升，或地下水呈阶段性下降，则可能出现多层状、阶梯状溶洞，如北京房山的石花洞、广西上林三里肖发洞等。在喀斯特地下侵蚀基准面以下还发现有深部溶洞。目前世界上发现的最深溶洞是墨西哥城西南200多公里处的华乌特拉岩洞，深1600多米，洞壁为大理岩，洞底为地下河。我国已知最大深部溶洞是湖南某矿区地面以下186—430米。在溶洞发育过程中不断地进行化学、生物的沉积和物理风化碎屑物的堆积以及崩塌堆积等过程。①化学堆积：主要是溶洞内CaCO3的淀积，饱含碳酸氢钙的水溶液沿岩层缝隙渗入洞内，由于压力降低和温度升高，使水中的CO2逸出，部分CaCO3重新沉淀，由于沉积条件的不同而形成各种奇形怪状。从洞顶壁自上而下增长的形如乳房似的悬垂体称为钟乳石；滴落于洞底自下而上不断增长的CaCO3沉积物，形似竹笋，故名石笋；钟乳石和石笋从上下两个方向相对生长连结成柱状，称为石柱（图6），如贵州镇宁犀牛洞内的石柱高达27米之多。当水溶液顺洞壁漫流时使CaCO3沿洞壁沉淀形成帷幕状堆积，称为石幔或石帘，高度可达数十米，表面具湾曲流纹，形如瀑布飞流，气势磅礴。②碎屑堆积：包括河流沉积、湖泊沉积和崩塌堆积。有的溶洞底部有地下河，形成洞内河流相砂、砾石沉积。还有的洞与地上河流相通，可把地表河床物质带入洞内堆积。有的溶洞底部是地下湖，可形成极薄层理粘土、粉砂沉积。在周口店龙骨山的古代充填溶洞中挖出大群巴鱼化石，说明当时的溶洞是与外界相通的很大的暗河。洞顶和洞壁崩落下来的棱角状石块，常与洞底的石灰华、风化粘土等混杂并胶结成砾岩。③生物堆积：有些溶洞中常见有较多的动物遗骨，它们是被流水从洞外冲到洞内堆积形成化石，另外有些鸟类和蝙蝠也常栖息在洞内，形成鸟粪堆积，有些哺乳动物也常常居住在溶洞里，死后堆积在洞内。有些溶洞是史前古人类居住的地方。北京周店的北京猿人和山顶洞人，湖北长阳人、广西柳江人和广东韶关马坝人都是在石灰岩溶洞中发现的，在洞中除了人类化石之外还有很多文化遗物，如石器、骨器及用火痕迹等。喀斯特地貌在全世界分布很广，主要分布区有：南斯拉夫的迪纳拉山区，法国中央高原，苏联的乌拉尔山区，澳大利亚大陆南部，美国肯塔基和印第安纳州，古巴、牙买加和越南北部地区等。我国的喀斯特地貌分布也很广泛，全国碳酸盐类岩石分布面积约125万平方公里，两广和云贵高原占全国面积的一半。喀斯特地上地下景观奇异多姿，具有供观赏、探险和科学考察等多方面功能，是重要的旅游资源，广西桂林山水、云南路南石林早已闻名于世，近年来有些新发现的大型溶洞也已开辟为旅游圣地，如北京的上方山云水洞、石花洞、贵州的织绵洞、宜昌的三游洞等。喀斯特地区地下还蕴藏着丰富的地下水资源和矿产资源，在一些平原地区地下溶洞往往是富存砂矿和储存石油、天然气的良好场所，如我国任丘的古潜山油田。但喀斯特地区在工程上也带来很多问题，如地基、路基塌陷、水库漏水，地表缺水等问题。