喀斯特地貌的發(fā)育

一、巖溶地貌發(fā)育的階段性

在氣候條件和地質條件不變的情況下，由上升的石灰?guī)r高地開始，巖溶地貌發(fā)育可按“幼年期”階段、“青年期”階段、“壯年期”階段和“老年期”階段順序發(fā)展，各個階段有一定的地貌組合。

非可溶性巖石被剝蝕后，可溶性巖石裸露，地表流水開始對可溶性巖石進行溶蝕作用，地面常出現(xiàn)石芽和溶溝，以及少數漏斗。1．幼年期階段

河流進一步下切，河流縱剖面逐漸趨于均衡剖面，地表水絕大部分轉為地下水。這時，漏斗、落水洞、干谷、盲谷、溶蝕洼地廣泛發(fā)育，地下溶洞也很發(fā)育，有許多地下河。2．青年期階段

地表河流受下部不透水巖層的阻擋，或者地表河下切侵蝕停止，溶洞進一步擴大，洞穴發(fā)生坍陷；許多地下河又轉為地面河，同時發(fā)育許多溶蝕洼地、溶蝕盆地和峰林。3．中年期階段

當不透水巖層廣泛出露地面時，地表水重新出露，形成寬廣的沖積平原平面上殘留著一些孤峰和殘丘。4老年期階段

二、巖溶地貌發(fā)育的地帶性

地帶性是自然地理環(huán)境地域分異的主要規(guī)律，是地理學的經典理論之一。地帶性（zonality）是指自然地理環(huán)境各組成要素及其相互作用形成的自然綜合體，在地表近于帶狀分布，按一定的方向有規(guī)律地更迭現(xiàn)象。地帶性的起因是由于地球球形、地軸傾角以及由此引起的太陽能隨緯度的不均勻分布。

氣候對巖溶地貌的發(fā)育有著重要的影響，如大氣降水、蒸發(fā)、日照和氣溫等氣象要素不但直接地影響地表的巖溶作用，而且還通過水文、土壤及生物等間接地影響巖溶過程。這些影響集中地反映在水的徑流量和溶解性兩個方面上。

氣候對巖溶作用影響的結果使全球巖溶地貌景觀具有強烈的氣候分帶色彩。我國學者對我國不同氣候帶的石灰?guī)r溶解剝蝕率都作了較多的實測與理論計算。

地區(qū)

氣候帶年均溫（°c）年降雨量（mm）溶蝕速度（mm/千年）晉北暖溫帶半干旱區(qū)8.540010.7濟南暖溫帶半濕潤區(qū)14.565029.9三峽中亞熱帶濕潤區(qū)17.5113260.0滇東中亞熱帶濕潤區(qū)15.1169051.5黔北中亞熱帶濕潤區(qū)13.9125836.1黔中中亞熱帶濕潤區(qū)14.0121533.9-55.2桂北南亞熱帶濕潤區(qū)19.01505122.8桂中南亞熱帶濕潤區(qū)21.01600120-300

中國不同氣候區(qū)溶蝕速度表

目前可明顯分出的有五個氣候地貌帶：即熱帶、亞熱帶、溫帶、干旱帶和寒帶等喀斯特地貌帶。

1、熱帶巖溶地貌發(fā)育環(huán)境氣溫高，雨量多，地表水量多、水流循環(huán)快，生物化學作用活躍和土壤中富含

CO2氣體。（一）熱帶的巖溶地貌(tropicalkarst)

巖溶作用具有速度快、強度大的特點；地貌發(fā)育遠比其他氣候帶好，地表和地下喀斯特地貌都非常發(fā)育。具體表現(xiàn)為：（1）峰林發(fā)育得很好，石林高大。以峰林或峰林洼地為顯著特征。（2）地表漏陷地貌、溶蝕洼地和谷地廣泛發(fā)育。（3）地下喀斯特地貌發(fā)達，形成大規(guī)模的洞穴系統(tǒng)。

2、熱帶巖溶地貌發(fā)育特點（二）地中海型(mediterraneankarst)1、地中海型喀斯特地貌發(fā)育環(huán)境

本類型以前南斯拉夫喀斯特高原為代表，有厚層的石灰?guī)r，該地夏季干熱，冬季濕冷，水熱條件不及熱帶。2、地中海型喀斯特地貌特點

地表或地下喀斯特地貌仍相當發(fā)育。高原上以溶斗、落水洞、溶蝕洼地、坡立谷、盲谷及干谷等為多見，還有少數河流切割高原，造成槽形峽谷，尤其在地下河崩塌地段，峽谷更為明顯。高原地面干旱，巖石裸露。呈現(xiàn)一片荒涼景色。這種類型，又稱為“裸露喀斯特”。(三)濕潤亞熱帶巖溶（subtropicalkarst）

在亞熱帶氣候條件下形成的巖溶。我國亞熱帶氣候具有明顯的雨季和干季，年降雨量一般大于800mm，雨季主要集中在夏季。在這種濕熱氣候條件下，巖溶發(fā)育以各種巖溶洼地、溶蝕盆地、漏斗和巖溶丘陵為其特征，并有一些大型的溶洞和地下河。（四）溫帶型巖溶（temperatekarst）1、喀斯特地貌發(fā)育環(huán)境

溫帶濕潤氣候，溫度和降水不及熱帶氣候，喀斯特作用較弱。2、喀斯特地貌特點

地表喀斯特地貌發(fā)育較差，以溶丘為主；地下喀斯特地貌較發(fā)育，可形成大型溶洞以及多種多樣的次生碳酸巖沉積地貌。山東臨朐地表的溶溝和石牙

北京石花洞

北京石花洞國家地質公園位于北京市房山區(qū)河北鎮(zhèn)與佛子莊鄉(xiāng)境內的大石河岸。石花洞洞體為多層多枝的層樓式結構，有上下七層洞口海拔高程25l米，距離區(qū)內潛水面160米，屬于近潛水面洞穴。石花洞洞內次生化學沉積物種類多、造型美，有千姿百態(tài)的石花、石枝、石鐘乳；典雅秀麗的石塔、石盾、石燈、石梯田；雄偉壯觀的石幔、石旗、石瀑布；銀白耀眼的月奶石和閃爍發(fā)光的彩光壁，石花洞匯集了巖溶洞穴沉積的精華。石花洞不僅沉積類型多、形態(tài)美，而且洞體堅固、層次分明，洞內空氣新鮮、環(huán)境優(yōu)良。由于洞體深部有較大的空間和地下暗河，因而形成了洞穴氣候環(huán)境自行循環(huán)調節(jié)的優(yōu)越條件。

寒帶氣溫低，結冰期長和凍土分布，都極大地限制了地表水的活動和地下水的補給，從而削弱了巖溶作用的進行。雖然沒凍結的低溫水能溶入較多的CO2，在一定程度上加大了石灰?guī)r的溶解量，但因低溫減弱了化學反應速度，所以總的溶蝕強度低于熱帶，但高于干旱帶。（五）寒帶的巖溶地貌(frigidkarst)青藏高原上的喀斯特地貌西藏納木錯湖畔的喀斯特地貌1、發(fā)育環(huán)境

在干旱區(qū)，年降水量很少，風力強蒸發(fā)大，地表徑流幾乎絕跡，地下水深埋，地下徑流微弱，地面植被和土壤缺乏，這種環(huán)境很不利于巖溶作用的進行。2、喀斯特地貌特點巖溶地貌發(fā)育很差，不但數量少，而且規(guī)模小，形態(tài)極不完全。但一些規(guī)模較大的古巖溶地貌，卻能在干燥環(huán)境下得到長久保存。此外，在干旱熱帶區(qū)，在易溶的石鹽、石膏層上，由短暫暴雨作用而成的溶溝、溶槽和溶洞，亦能在長期干旱的環(huán)境下得到較好的保存。（六）干燥型(aridregionkarst)本章小結喀斯特作用是指凡水對可溶性巖石以化學過程為主（溶解和沉淀），機械過程（流水侵蝕和沉積，以及重力崩塌和堆積等）為輔的破壞和改造作用，稱為喀斯特作用。喀斯特作用不僅發(fā)生在地表，而且更多的發(fā)生在地下。碳酸鹽的溶蝕過程主要形成各種溶蝕地貌，喀斯特水中碳酸鈣離子的再沉積過程形成各種次生碳酸鈣沉積地貌。可溶巖經流水溶蝕、侵蝕和巖體重力崩塌、塌陷等作用過程，形成于地表和地下的溶蝕和堆積的地貌形態(tài)，稱為喀斯特地貌。常見的地表喀斯特地貌有石芽、石柱、峰林、峰叢、喀斯特山地和丘陵等喀斯特正地形和溶溝、落水洞、盲谷、干谷、喀斯特洼地等喀斯特負地形；地下喀斯特地貌有溶洞、地下河、類型眾多的次生碳酸鈣沉積地貌。

喀斯特地貌的發(fā)育有一定的順序和階段，完成一個發(fā)展序列稱為喀斯特地貌旋回。戴維斯和斯維奇認為，喀斯特地貌發(fā)育大致可分為四個階段：幼年期、壯年期、壯年后期和老年期。喀斯特作用、過程和喀斯特地貌形態(tài)發(fā)育受自然地理環(huán)境的制約，從而呈現(xiàn)出水平方向和垂直方向的分異，并形成三維地帶，這種現(xiàn)象稱為喀斯特地帶性。不同地區(qū)的喀斯特地貌作用、地貌過程和喀斯特地貌類型都有顯著的差異。

復習思考題1、概念喀斯特地貌、喀斯特作用、石林、漏斗、落水洞、溶蝕洼地、溶蝕谷地、干谷、峰叢、峰林、溶洞、石筍、石鐘乳、石柱。2、分析喀斯特作用的化學過程和喀斯特作用的基本條件。3、試述喀斯特水的垂直分帶及其對喀斯特地貌發(fā)育的影響。4、試述石鐘乳的形成原理和形成過程。5、試述喀斯特地貌發(fā)育的階段性。6、試述喀斯特地貌的地帶性。閱讀書目1、中國科學院地質研究所巖溶研究組.中國巖溶研究.北京：科學出版社，1979.2、袁道先等著.中國巖溶動力系統(tǒng).北京：地質出版社，2002.3、袁道先，蔡桂鴻著.巖溶環(huán)境學.重慶：重慶出版社，1988.4、胡寶清，王世杰著.基于3S技術的區(qū)域喀斯特石漠化過程、機制及風險評估:以廣西都安為例.北京：科學出版社，2008.5、陳偉海等著.奉節(jié)天坑地縫巖溶景觀及世界自然遺產價值研究.北京：地質出版社，2003.6、中國地質調查局,中國地質科學院巖溶地質研究所主編.中國西南地區(qū)巖溶地下水資源開發(fā)與利用.北京：地質出版社，2006.第六章復習預習提示（一）復習提示風沙地貌是在干旱或半干旱氣候環(huán)境中，主要由風塑造