喀斯特地貌課件

1、第五章 喀斯特地貌第五章 喀斯特地貌 凡是地下水和地表水對可溶性巖石的破壞和改造作用都稱為喀斯特作用，這種作用所造成的特殊的地表形態(tài)和地下形態(tài)叫喀斯特地貌，喀斯特作用及其所產(chǎn)生的水文現(xiàn)象和地貌現(xiàn)象通稱喀斯特。 碳酸鹽類巖約占全球沉積巖的15，面積4100萬km2，硫酸鹽巖面積為1100萬km2，合計5200萬km2，占全球面積的10.2； 中國碳酸鹽類巖的分布可分為裸露、覆蓋和埋藏等三種類型，面積共344.3萬km2，主要分布在桂、貴、滇，其它還有鄂西、湘西、川東、魯、晉等地。 喀斯特在我國分布非常廣泛，廣西的桂林山水、云南的路南石林皆聞名于世，這些奇異的景觀都是發(fā)育在石灰?guī)r地區(qū)的。我國碳酸鹽

2、類巖石出露面積約125萬平方公里，西南幾省石灰?guī)r連成一片，分布面積達(dá)55萬平方公里。喀斯特地區(qū)有其獨(dú)特的水文和地貌特征，因此在喀斯特地區(qū)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和生產(chǎn)活動中都會遇到非喀斯特地區(qū)所沒有的問題。 喀斯特地貌是一種很好的旅游資源，但在喀斯特很發(fā)育的地區(qū)，地表水非常缺乏，地下卻蘊(yùn)藏著豐富的水源。如何利用這個水源就是農(nóng)業(yè)上的重大問題。 在喀斯特地區(qū)修建水庫時要注意水庫的漏水問題，在開鑿隧道和采掘礦床時要注意隧道和礦井的充分排水問題，在修建鐵路和橋梁時要注意地基的塌陷問題。 此外，喀斯特作用與一些礦藏的生成猶密切的關(guān)系。如溶蝕的殘余物質(zhì)可以富集成鋁土礦，地下古喀斯特溶洞有時蘊(yùn)藏著豐富的油氣資源 古潛山油田

3、。 貴州荔波峰林重慶武隆天生橋天生橋武漢洪山區(qū)青蓮鄉(xiāng) 塌 陷廣西玉林蓮塘塌陷第一節(jié) 喀斯特作用一.喀斯特作用的實(shí)質(zhì) 二.喀斯特作用的基本條件1.巖石的可溶性2.巖石的透水性3.水的溶蝕力4.水的流動性那么為什么飽和的溶液混合后，會重新獲得溶蝕力呢？ W2W1平衡曲線CO2（mgl）CaCO3（mgl）溶液混合溶蝕強(qiáng)度圖02804044實(shí)驗證明兩中不同飽和溶液混合，混合作用沿一條曲線進(jìn)行，在17時，W1含73.9毫克升CaCO3 需含1.2毫克升的平衡CO2,W2含272.7毫克升CaCO3則有47.0的平衡CO2，兩者以1：1混合，只需9.9毫克升的平衡CO2, 多余的CO2可以繼續(xù)溶解CaC

4、O3垂直滲透帶 （充氣帶）；季節(jié)變動帶 （過渡帶）；水平流動帶 （飽水帶）；深部滯流帶?？λ固厮畡討B(tài)剖面三.喀斯特水的動態(tài)第二節(jié) 喀斯特地貌 一.地表喀斯特地貌1.石芽與溶溝石芽與溶溝云南羅平石芽與溶溝云南羅平石芽與溶溝云南羅平石芽與溶溝木格錯，青藏高原路南石林阿詩瑪?shù)膫髡f路南石林世界地質(zhì)公園大理石石林廣西賀州，我國唯一的一個2.漏斗與落水洞 漏斗，廣西崇左稱“楞”（意為地陷”），天等地區(qū)則直呼為“漏”（意為無底洞”），由于不少漏斗散在田間，為防止人畜誤入，人們往往在漏斗口四周栽上幾兜竹子，既作標(biāo)志，又可防止水體流失，竹子生長很快，用不了幾年，竹兜就把漏斗四周圍住了?！坝欣惚赜兄瘛敝饾u成為崇左

5、人指示漏斗洼地的民諺。漏斗貴州興義漏斗貴州興義漏斗貴州興義漏斗群云南羅平落水洞天窗（落水洞） 天坑 重慶市奉節(jié)縣境內(nèi)靠近長江三峽的地方發(fā)現(xiàn)世界上最大的天坑小寨天坑。此天坑為橢圓形，直徑626米，深度662米，總?cè)莘e1.19億立方米。據(jù)專家考證，小寨天坑是世界上迄今為止發(fā)現(xiàn)的最大的“漏斗”，被譽(yù)為“天下第一坑”。廣西樂業(yè)天坑 樂業(yè)縣屬于百色地區(qū)，位于廣西的西北部，接近貴州、云南邊界。全縣為典型的喀斯特地貌，溶洞、暗河、天坑分布普遍。天坑是由于地下暗河沖刷造成巨大空洞，上方地層塌陷而形成的 近年來，地處黔桂邊境的廣西樂業(yè)縣吸引了許多巖溶地質(zhì)研究人員、巖溶探險家、新聞記者和游客，因為這里發(fā)現(xiàn)了世界上

6、最大的天坑群。 廣西樂業(yè)“天坑群”樂業(yè)“天坑”仰視重慶小寨“天坑”重慶小寨“天坑”重慶小寨“天坑”小寨“天坑”仰視 3.溶蝕洼地及溶蝕谷地 坡立谷壩子云南羅平云南羅平壩子4.干谷、盲谷、地下河 5.峰叢、峰林和孤峰地下河地下河地下河廣東英得地下河廣東連州北京郊區(qū)銀狐洞地下河地下河出口地下河出口地下河出口廣東英德地下瀑布地下河出口意大利著名的藍(lán)洞地下河出?？诠路骞路宸鍏才c峰林峰林桂林山水甲天下漓江 1.溶洞的發(fā)育 2.溶洞地貌 溶蝕地貌、堆積地貌（化學(xué)堆積、機(jī)械堆積、生物化石堆積。 研究意義：1、洞穴是早期人類的居住地，也是人類最早的文化藝術(shù)的搖籃，要研究人類的起源和發(fā)展，人類文化、藝術(shù)的產(chǎn)生和

7、早期的發(fā)展，必須研究洞穴。2、洞穴堆積、生物和氣候具有很高的科學(xué)價值,需要深入研究。3、洞穴內(nèi)景色奇特、氣候宜人,是重要的旅游資源，目前全世界有上千個旅游洞穴，每年有數(shù)千萬個旅游者。4、洞穴內(nèi)儲有豐富的礦產(chǎn)資源，主要有錫、鋁土礦、壓電石英、水洲石、芒硝和鳥糞等，汞、鉭、鈮、鈾、鐳等稀有元素也與洞穴有關(guān)。在埋藏的喀斯特洞穴中有石油和天然氣。 二.地下喀斯特地貌地下喀斯特地貌2.堆積地貌化學(xué)堆積 石鐘乳 、 石筍 、石柱、石幔、 邊石堤等 溶洞頂部向下生長的一種碳酸鈣沉積物，又稱石鐘乳。是滲流水流入洞頂后因溫度、壓力的變化,二氧化碳逸去,水中碳酸鈣過飽和沉淀形成。開始以小突起附在洞頂，以后逐漸向下

8、增長，具有同心圓狀結(jié)構(gòu)，形如鐘乳而得名。在洞口部位的鐘乳石,因有藻類等低等生物附著生長,生物有向陽性，所以這種鐘乳石向下生長時往往斜向洞外，屬于生物喀斯特。 石鐘乳 石筍： 由溶洞底部向上生長的碳酸鈣沉積物，形如筍狀而得名。洞頂下滴的滲流水在洞底發(fā)生濺擊作用，經(jīng)水的蒸發(fā)，二氧化碳逸去，碳酸鈣發(fā)生沉淀，形成由洞底自下而上生長的石筍。 鐘乳石和石筍彼此連接形成的柱狀堆積，稱為石柱 。石筍、石柱石幔： 滲流水中碳酸鈣沿溶洞壁或傾斜的洞頂向下沉淀成層狀堆積而成,因形如布幔而得名,又稱石簾、石帷幕。 石幔 邊石： 地下水沿不平坦洞穴底部流動時由于二氧化碳散逸，碳酸鈣沉淀形成。邊石的邊為花邊，有的成小壩,

9、邊石內(nèi)常積水成塘。 云盆： 由中心向外、向上生長所形成底小面大的盆狀碳酸鈣沉積物，又稱蓮花盆。它有環(huán)形中心，大部分與洞頂?shù)溺娙槭瘜?yīng)?？蓡蝹€分布，也可成群出現(xiàn)。其外圍總有封閉的邊石壩，能蓄水 邊石堤垂直溶洞發(fā)育于充氣帶以落水洞居多美 國200m深的溶洞克羅地亞水 平 溶 洞貴陽龍宮天生橋溶洞坍塌而成天生橋貴州遵義天生橋英德通天巖石鐘石石喀斯特泉華“石筍”美國加州魔鬼湖石筍與石鐘石筍與石鐘石石石石幔石幔石珊瑚卷曲石石水果純凈的鈣質(zhì)邊石堤邊石堤黃龍的邊石堤黃龍五彩池黃龍五彩池石缸機(jī)械堆積物：生物化石堆積物： 北京房山周口店龍骨山山頂洞北京猿人頭蓋骨化石約69萬年前（直立人）1929年底，裴文中發(fā)現(xiàn)

10、的第一個北京猿人頭蓋骨周口店北京人遺址 第三節(jié) 喀斯特地貌的發(fā)育一.喀斯特基準(zhǔn)面 喀斯特基準(zhǔn)面的概念是從河流侵蝕基準(zhǔn)面引伸來的，是指喀斯特發(fā)育的下限。 喀斯特發(fā)育受侵蝕基準(zhǔn)面和溶蝕基準(zhǔn)面的控制，因而具有自己的特殊性。 喀斯特地區(qū)的喀斯特水一般都是排往鄰近河谷，在一定程度上地表河流的高程控制著喀斯特發(fā)育的深度。由于其它各種條件的影響和控制，喀斯特地區(qū)的喀斯特水運(yùn)動是不完全受鄰近河谷控制，而是受制于流體動力學(xué)的壓力和流體靜力學(xué)的壓力影響，有時可能達(dá)到幾十個乃至幾百個大氣壓力，集中于某些部位，因此在可溶性巖體內(nèi)很深的地方仍然有地下水運(yùn)動，并發(fā)生溶蝕作用，形成洞穴。這種深部地下水的運(yùn)動部決定于喀斯特地

11、貌的發(fā)育階段，而是決定于區(qū)域可溶性巖層底板與徑流帶之間的壓力差和地質(zhì)構(gòu)造等條件，即喀斯特地貌發(fā)育到任何階段都有深部洞穴的形成，其深度下限即為可溶性巖層的底板。所以，區(qū)域性可溶性巖層的底板才是喀斯特的溶蝕基準(zhǔn)面。二.喀斯特地貌的發(fā)育階段 早期：溶溝、石芽、漏斗、落水洞 中期：地下喀斯特作用加強(qiáng)，地表水除主流外，大部分轉(zhuǎn)入地下，地面干旱、發(fā)育溶蝕洼地、干谷和盲谷等。以后，地下河、溶洞頂部崩陷，出露為地表河或峽谷等。地面切割破碎，產(chǎn)生許多深陷洼地、大型溶蝕谷地、峰叢、峰林等地貌，這時，喀斯特地貌發(fā)育最盛。 晚期：當(dāng)?shù)叵潞蛹叭芏创罅勘浪?，溶蝕谷地、洼地不斷擴(kuò)大，以及可溶性巖層之下的非可溶性巖層廣泛出露，地表水系又發(fā)育起來，河流作用重新占了上風(fēng)。地面發(fā)育廣闊的溶蝕平原，在平原上殘留一些孤峰和殘丘，喀斯特現(xiàn)象逐漸消失，這就是喀斯特發(fā)育的老年期?？λ固仄皆λ固厍鹆暝颇狭_平喀斯特丘陵云南羅平月亮山陽 朔桂林駱駝山桂林象鼻山三.喀斯特地貌的地帶性和多代性 a.熱帶喀斯特： 錐狀峰林： 塔