文档介绍：喀斯特地貌
第一节喀斯特作用
喀斯特作用(Karst Process):凡水对可溶性岩石以化学过程为主(溶解和沉淀),机械过程(流水侵蚀和沉积,以及重力崩塌和堆积等)为辅的破坏和改造作用,称为喀斯特作用。
由喀斯特作用形成的地貌称为喀斯特地貌。
喀斯特作用不仅发生在地表,而且更多的发生在地下。
喀斯特作用的化学过程的实质是酸性溶液使碳酸盐类岩石溶解和水溶液中碳酸钙重新沉积两个过程。即:
CO2 + H2O
H2CO3
H2CO3
H++HCO3-
H+ +CaCO 3
HCO3- +Ca++
综合反应式是:
CaCO3 + CO2 +H2O
2HCO3- + Ca++
一、喀斯特作用的化学过程
气相 CO2(汽) 放气(沉积)
CO2(液) 进气(溶解)
H2O H2CO3 HCO3- HCO3-
Ca2-
液
相
H+
Ca2+ 、CO32-
固相 CaCO3(固) 沉积
溶解
岩溶动力系统概念模型
二、喀斯特作用的基本条件
喀斯特作用能否进行主要取决于岩石的可溶性和水的溶解力,它们具有质的确定性,是岩溶作用的必要条件。但是喀斯特作用的深入程度则受岩石的透水性和水的流动性的影响,具有量的影响,是岩溶作用的充分条件。
岩石
水
必要条件
可溶性
溶解力
充分条件
透水性
流动性
(一)、岩石的可溶性
岩石的可溶性主要取决于岩石的成分和岩石的结构。
1、岩石的成分
从成分上看,卤盐类的溶解度最大,硫酸盐类岩石次之,碳酸盐类最小。但碳酸盐类对喀斯特地貌发育意义最大。
碳酸盐类岩石是碳酸盐矿物含量大于50%的沉积岩,主要矿物成分为方解石、白云石等,以及少量的二氧化硅、氧化铁、粘土、砂等。
四川兴文地区灰岩成分含量表
地层
岩性
矿物成分百分含量(%)
方解石
白云石
酸不溶物
栖霞第一段
P1q1
微晶生物碎屑灰岩
-
-
-
茅口第一段
P1m1
微晶生物碎屑灰岩
-
0-
07-
茅口第二段
P1m2
微晶生物碎屑灰岩
-9930
0-
-
碳酸盐类岩石的代表是石灰岩(CaCO3)和白云岩(CaMg(CO3)2),但二者之间有许多过渡类型的岩石。
岩类
方解石%
白云石%
岩石名称
石灰岩类
100-90
0-10
石灰岩
90-75
10-25
含白云质灰岩
75-50
25-50
白云质灰岩
白云岩类
50-25
50-75
灰质白云岩
25-10
75-90
含灰质白云岩
10-0
90-100
白云岩
碳酸盐类岩石分类表
0
20
40
60
1
相对溶解度
石灰岩
过渡岩类
白云岩
CaO/MgO比值与相对溶解度关系曲线
碳酸盐类岩石的溶解度差异很大,主要原因与矿物的组成有关。一般来说,岩石中CaO的含量越高,其溶解度越高。
碳酸盐类岩石中酸不溶物的含量越小,岩石的溶解度越高。
碳酸盐类岩石中白云岩的含量%
相对溶解度