文档介绍：第三章
喀斯特地貌
上图:地下喀斯特地貌
Photograph by Peter L. Kresan
下图:地表喀斯特地貌
概述
(一)什么叫喀斯特
水对可溶性岩石(碳酸盐类、硫酸盐类、卤酸盐类等)地区岩石发生的破坏和改造作用及其形成的一系列地貌。
(二)我国喀斯特地貌发育概况
我国喀斯特地貌分布广、面积大、发育也很典型,主要分布在石灰岩出露地区,约占全国总面积的13%,以桂、黔、滇东为大(例如:桂林山水、路南石林)。
地质地貌学·下·第三章
41 次课
(三)喀斯特的价值和不良影响
1、价值
现已探明石油储处多在石灰岩溶洞中,约有一半在该地貌中。地表奇峰异石,地下有众多溶洞,各种造型景观奇特,称为丰富的旅游资源。地下洞穴埋藏的古生物和古人类化石有重大科学价值。
2、不良影响
裂隙、孔洞多,地表难吸收水,风化壳薄,会引起水土缺失,不利农业生产。常发生地基破裂,水库漏水,不利于居民点和交通建设等。
地质地貌学·下·第三章
41 次课
第一节喀斯特作用
一、喀斯特作用的概念
凡是水对可溶性岩石以化学过程(溶解和沉淀)为主,机械作用(流水侵蚀与沉积,以及重力崩塌和堆积等)为辅的破坏和改造作用(不仅发生在地表,更多的是在地下)。
地质地貌学·下·第三章
41 次课
二、喀斯特作用的化学过程
CaCO3 + CO2+H2O 2HCO3-+Ca2+
以上反应为可逆过程,当大气中的CO2向水中浸入时,一部分与水结合为碳酸溶解固体CaCO3,另一部分保持气体状态。当水中气态的CO2减少或空气中CO2含量降低,该反应式往左发展以补充CO2 ,则发生CaCO3的重新沉淀。
地质地貌学·下·第三章
41 次课
三、喀斯特作用的基本条件
归纳起来是“四性”:岩石可溶性和透水性,水的流动性和溶蚀性。
(一)岩石可溶性
主要取决于岩石成分和结构:
石灰岩质含量增加,溶解度增加,铝质,铁质、硅质含量增加,溶解度降低。一般情况下,颗粒径小,溶解度就大。
地质地貌学·下·第三章
41 次课
(二)岩石透水性
岩石透水性影响着水向地下的渗流,并关系到地下喀斯特作用的进行,岩石孔隙度和裂隙度对岩石透水性影响最大,而裂隙度大小与岩石的构造、纯度和厚度等有关。
(三)水的溶蚀力
水的溶蚀力随深度增加而降低,一是深度增加,升华作用减少而最后消失;二是水和岩石相互作用而逐渐失去具有溶蚀性的碳酸。
(四)水的流动性——可增大溶蚀力
水的流动性主要取决于气候条件:
热带>温带>寒带;
湿润地区>半湿润地区>半干旱地区>干旱地区。
地质地貌学·下·第三章
41 次课
四、喀斯特水的动态(如图,分四个带)
地质地貌学·下·第三章
41 次课
(一)垂直渗透带
位于地面以下~丰水期潜水面以上,平时少水,仅雨季或融雪季节才有大量水流。厚度取决于潜水面的位置。该带常发育垂直性洞穴。
(二)季节变动带
位于丰水期潜水面与枯水期潜水面之间,受季节性水位影响明显。雨季潜水面上升,该带水运动方向为水平,平时少水,潜水面下降,水流沿着重力方向运动,如此反复变化,有利于垂直、水平和倾斜的地下溶洞发育。
地质地貌学·下·第三章
41 次课
(三)水平流动带
位于枯水期潜水面以下,直到谷底补给河流喀斯特水的深处为止。该带地下水常年存在,水流总是排入河谷,流动的方向接近水平,且有自由水面。但在谷底深处,地下会有承压性,故水流向上。这里有活跃的水质交替和混合,故溶解力较强,可呈大规模的水平溶洞。
(四)深部滞流带
水流极缓慢,甚至停滞,水质交替很弱,水流有承压性,水流方向不受主河谷影响,而向远处构造盆地或减压带排泄,如果近海则从海底涌出,该带仅见数量不多的蜂窝状小洞穴。
地质地貌学·下·第三章
41 次课