文档介绍：第三节喀斯特地貌
第四节喀斯特地貌
一、喀斯特简介
◆地表水和地下水对可溶性岩石的破坏和改造
作用称为喀斯特作用,即水对可溶性岩石的溶
蚀、冲蚀、堆积,以及重力崩塌的总称。以化
学溶蚀作用为主,机械侵蚀作用为辅。
◆喀斯特作用所形成的地表形态和地下形态称
为喀斯特地貌。
◆喀斯特作用及其所产生的水文现象和地貌现
象统称为喀斯特( Karst )。
◆喀斯特研究的起源
◇徐霞客(1586—1641,明《徐霞客游记》的
作者)是我国和世界上最早的岩溶研究学者。
◇19世纪末,南斯拉夫的司威治()
研究了南斯拉夫西北的喀斯特(Karst)石灰
岩高原,并于1893年正式用“Karst”来概括
喀斯特高原的地貌景观。
◇中国地质学会第一届喀斯特学术会议(1966
年2月,桂林),建议在我国使用“岩溶”一
词,并把它作为Karst的汉语同义语。
◆可溶性岩石的分布
碳酸盐类岩约占全球沉积岩的15%,面积4100万km2,硫酸盐岩面积为1100万km2,
合计5200万km2,%;
中国碳酸盐类岩的分布可分为裸露、覆盖
和埋藏等三种类型,,
其中裸露型面积为 。主要分布
在桂、贵、滇,其它还有鄂西、湘西、川
东、鲁、晋等地。
二、喀斯特发育的条件
1、岩石的可溶性
◆岩石的可溶性主要取决于岩石的化学成分
与岩石结构。
◆三大类可溶岩:①卤盐类如钾盐、石盐;
②硫酸盐类如硬石膏、石膏、芒硝等;
③碳酸盐类如石灰岩、白云岩等。
溶解度:卤盐>硫酸盐>碳酸盐;
◆在碳酸盐岩类中,CaCO3的含量越高,其
他杂质含量越低,其溶解度就越大。
石灰岩>白云岩>硅质灰岩>泥灰岩;
◆岩石的结构与溶解度有密切关系。对于结
晶的岩石,晶粒越小,溶解度也越大。
1、岩石可溶性
岩石可溶性取决于岩石成分、结构、构造等
(1)成分
卤盐类岩石(石盐、钾盐)
硫酸盐类岩石(石膏、芒硝)
碳酸盐类岩石(石灰石、白云石、硅质灰岩、泥质灰岩)
石灰石>白云石>硅质灰岩>泥质灰岩
2、岩石的透水性
◆岩石的透水性对岩石的溶蚀速度和地下岩溶
的发育有着重大影响。透水性不良的岩石,溶
蚀作用只限于岩石表面,很难深入岩石内部;
透水性好的岩石,地表和地下溶蚀都很强,地
貌发育也好。
◆透水性强弱取决于岩石的孔隙和裂隙大小和
多少。一般石灰岩的原生孔隙度都很小<3%,
透水性较弱;岩石的透水性主要受由构造运动
形成的各种裂隙所控制。
◆总之,岩石构造越破碎、岩石纯度越高、岩
层越厚,则透水性就越好;
3、水的溶蚀力
◆水的溶蚀力取决于水的化学成分、温度、气压等
方面因素。
CO2+H2O —— H2CO3 ; (形成碳酸)
H2CO3 —— H++HCO3- ;(碳酸离解)
H++CaCO3 —— HCO3-+ 2 + Ca(溶解碳酸钙)
总的化学反应方程式:
CO2+H2O+CaCO3 —— 2+Ca+2(HCO3)- ;
其化学反应是可逆的,正反应速度取决于CO2的浓
度,逆反应速度取决于Ca 2+的浓度。即溶解于水中
的CO2越多,水的溶蚀力就越强;水中的Ca 2+的含
量越高,水的溶蚀力就越弱。
水的溶蚀力
◆水中酸的含量越高,溶蚀力也越强;酸的
来源主要由大气中的CO2溶入水中而成。
◆温度越高,溶蚀力越强;虽然水中CO2的
含量与温度成反比,但水的化学反应速度与
温度成正比。
◆气压越高,溶蚀力越强;水中CO2的含量
与气压成正比。
◆气候越湿热,水的溶蚀力就越强,喀斯特
发育就越快。
4、水的流动性
◆经常流动的水体,能大大提高水的溶蚀力。
◆流水经常与空气保持接触,能不断地补充因
溶蚀岩石所消耗的CO2,使水体不易达到饱和。
◆处于流动状态的水,有时虽然达到饱和,但
当几种不同浓度的饱和溶液混合后,可变为不
饱和而重新获得溶蚀能力。
◆热带地区高温多雨,水流量大、水循环快,
加上气温高及生物作用强,岩溶发育最快。如
~,
是暖温带的河北(溶蚀量为 ~)
的5~9倍。