试述喀斯特地貌与丹霞地貌形成条件.docx

试述喀斯特地貌与丹霞地貌形成条件、形成机理、形成结果及典型形态特征的区别与联系  
2011-04-22 19:37:38|  分类： 存文库 |  标签：溶蚀  喀斯特  地貌  丹霞地貌  石芽   |字号大中小 订阅
1. 喀斯特地貌    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。
2. 形成条件   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：取决于岩石成分、结构、裂
（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。

（三）水的溶蚀力：水的溶蚀力随深度增加而降低。影响因素有水温、气压、co2 。
（四）水的流动性——可增大溶蚀力
（五）其它方面：气候、地形、地貌、土壤、植被、动物等
3. 形成机理      成因原理
喀斯特地貌形成为石灰岩地区地下水长期溶蚀的结果。石灰岩的主要成分是碳酸钙（CaCO3），在有水和二氧化碳时发生化学反应生成碳酸氢钙[Ca(HCO3)2]，后者可溶于水，于是空洞形成并逐步扩大。这种现象在南欧亚德利亚海岸的喀斯特高原上最为典型，所以常把石灰岩地区的这种地形笼统地称之喀斯特地貌。
此外，由硫化铁氧化时产生的硫酸，生物活动或死亡后分解而产生的有机酸，闪电时产生的二氧化氮溶入水后形成的硝酸等强酸类，对石灰岩都会产生强烈的溶蚀，如式：
①  CaCO3＋H2SO4→CaS4＋CO2↑＋H2O
②  CaCO3＋2HNO3→Ca（NO3）2＋CO2↑＋H2O
③  CaCO3＋CH3—COOH→（CH3—COO）2Ca＋CO2↑＋H2O
4. 形成结果
一、地表喀斯特地貌 
 （一）石芽与溶沟 
 1、溶沟 。地表流水沿岩石表面和裂隙流动时所溶解的石质小沟称溶沟。 
 2、石芽 。石芽是突出于溶沟之间的石脊。地上、地下皆有。 
 3、石芽地  。当石芽与溶沟连成一片，构成广阔的地面时，就称石芽地。
4、埋藏石芽 。热带土壤空气CO2含量高，地下水有较多的碳酸，可溶蚀土层下的石灰岩形成石芽和溶沟，但因在地下未受雨水冲刷，故石芽外形圆滑，溶沟深度不大（如图）。 
（二）溶斗与落水洞 
溶斗和落水洞都发育在垂直活动带上，是喀斯特地面上发育最广泛的漏陷地貌，但是形态和成因上有区别。 
1、溶斗（喀斯特漏斗） 
溶斗是一种碟形、漏斗形、圆筒形的小型封闭式圆洼地（深度一般小于直径）。 
当喀斯特谷底溶斗呈串珠状出现时，暗示着可能有地下河存在，因此常作为喀斯特地区寻找地下水的指示性地貌。
溶斗按成因可分为： 
（1）溶蚀溶斗 
     地表径流沿裂隙密集地段溶蚀而成，深度不大，斗壁和缓，斗缘也不明显，外形多呈碟状。进一步发展时，斗壁变急峻，斗缘明显，呈漏斗状。 
 （2）塌陷漏斗 
     地下常出现大小不等的洞穴，覆盖在洞顶上的土层或岩层，由于重力作用，有时崩塌，造成塌陷形溶斗。多呈井状，底部有崩积物，壁陡，斗缘明显，深度大于宽度，外形呈筒状。
2、落水洞 
   开口于地面而通往地下深处大裂隙、地下河或溶洞的洞穴。落水洞的深度比宽度大得多。落水洞形态主要有两种：一是裂隙状落水洞，形 
态狭长，作一定倾斜和曲折向地下延伸，分布最广； 
二是井状落水洞，深度和宽度都很大—法国的牧羊人落水洞1122m，四川奉节县小寨天坑662 m.。 
落水洞成因除了溶蚀作用外，更重要在于重力和侵蚀作用。
（三）溶蚀洼地和溶蚀谷地 
  1、溶蚀洼地 
       是一种面积较大的椭圆形封闭洼地，四周多被低山丘陵、峰林等围绕。底部堆积着2-3m厚的红土层，当洼地底部排水系统堵塞后（发育后期）积水成湖。
2、溶蚀谷地 
是喀斯特地区一些宽阔而平坦的谷地，或者盆地两侧多被峰林夹峙，谷坡急陡，但谷底平坦，横剖面如槽形。谷地内常有过境河穿过，由一端流入，至另一端潜入地下。在河流作用下，谷地不仅迅速扩大，还堆积了较厚的冲积物。此外，还残留石灰岩残积红土及低矮的石灰岩孤峰或残丘。 
（四）干谷、盲谷和地下河 
  1、干谷 
    喀斯特地区往昔的河谷（今已无水或仅洪水期有水），现已变成干谷。 
  2、盲谷和地下河 
     盲谷是死胡同式的（封闭式）河谷，前方常被陡崖所挡，河水从崖下落水洞潜入地下，变成地下河（伏流）。
（五）峰丛、峰林和孤峰 
  1、峰丛 
  峰丛顶部山峰分散，基部连成一体，地势较高，侵蚀较轻微，是位于垂直渗透带上的峰林集合体。
2、峰林 
成群的石灰岩山峰基部分离或微微相连，接近地下水位线。是地壳长期稳定下石灰岩体遭受强烈破坏并深切至水平流动带所成的山群。
3、孤峰 
散立在溶蚀谷地或溶蚀平原上的低矮山峰，是长期喀斯特作用的产物。如桂林独秀峰，伏波岩。
4、三者联系 
时间上：发育早期→中期→晚期（峰丛→峰林→孤峰） 
空间上：中间→边缘→外缘（峰丛→峰林→孤峰）
（六）岩溶盆地和岩溶平原 
岩溶盆地是一种大型的岩溶洼地，边缘略陡并发育发育峰林。多分布于地壳相对稳定地区。 
岩溶盆地继续扩大形成岩溶平原，地表覆盖红土并发育孤峰残丘。 
 二、地下喀斯特地貌 
 （一）溶洞的发育 
      溶洞：地下水的可溶性岩体各种裂隙溶蚀、侵蚀扩大（过程--缝隙、管道、洞穴）而成的地下空间（形态--道、室、厅、窟）。多个溶洞连通组合成一个整体时，可称为洞穴系统，溶洞形成后期还会受到构造影响，形成穿洞、峡谷、天生桥等地貌。 
（二）溶洞地貌 
 1、溶蚀地貌 
    发育在潜水面附近的水平溶洞(洞顶平蚀面)，经常受自由水面溶蚀和侵蚀作用，形成向洞顶凹入的弧面（石锅或贝穴），槽洞两侧边壁有边槽，如果地壳上升，在原边槽下方又成一新边槽。 
 2、堆积地貌 
多种多样，最常见的是大量的CaCO3化学堆积，并构成了各种堆积地貌，如石钟乳、石笋、石幔和边石堤等。
5. 典型形态特征
喀斯特地貌的地带性气候，尤其是气温和降水直接或间接影响着喀斯特水的径流量和溶解速度，从而使喀斯特地貌具有地带性的特征。 （一）热带亚热带高温多雨是热带、亚热带气候典型特征，喀斯特作用强度大，速度快，地貌发育比其它气候好： 峰林发育得最好；地面露陷地貌，溶蚀洼地及溶蚀谷地等广泛发育。石芽和溶沟也十分显著，石芽高大而呈山脊式和石林式地下喀斯特地貌发达，形成广大的洞穴系统，“逢山必有洞”。 这种类型的喀斯特地貌主要分布在西印度群岛、爪哇、越南、中国广西地区和云贵高原。（二）地中海型  水热条件不如热带，但是地表或地下喀斯特地貌仍相当显著。 以溶斗、落水洞、溶蚀洼地、坡立谷、盲谷及干谷等多见，还有少数河流切割造成糟形峡谷（地下河崩塌地段峡谷更为明显）。  主要分布在地中海沿岸，如巴尔干半岛、爱琴海群岛、克里米亚和南高加索等地 。（三）温带型 温带水热条件不如热带、亚热带地区和地中海型，故喀斯特作用不很强烈，地貌不很明显。  国内代表是华北和东北地区，国外以法国中央高原为代表，地貌特点是地表上原有的石芽、溶沟和落水洞等已被风化物覆盖，地下喀斯特以溶隙、溶孔及小型溶洞为主。 主要分布在北美密西西比高原，乌拉尔、捷克、法国、中国华北、东北等地。  （四）寒带及高山型  温度低，喀斯特作用受限，只有少数圆洼地及小型溶斗。高山地区由于冻融风化强烈，崩解作用往往沿断层、节理或层理面进行，形成类似于热带的峰林地貌，但是规模极矮小。 （五）干燥型   地表因干旱，无法形成喀斯特地貌，但是 在地下仍有溶洞，主要是降雨量, 较多时期形成，如阿富汗西南部沙漠及中国西北干旱区所见。 裸露型：碳酸盐类岩石裸露于地表，我国绝大部分岩溶均属此类型。 覆盖型：覆盖型岩溶主要指大型洼地的底部和岩溶平原，大部分布于广西和云贵高原。覆盖层薄，溶蚀作用使地表形成漏斗、洼地、露头泉、浅塘等。往往有暗河，如柳州、株洲、邵阳等地区。这些洼地、漏斗和陷落形成在地下水循环的主要通道上，是覆盖型岩溶地区找水的重要标志。埋藏型：如四川盆地、华北平原等处，碳酸盐类岩石被上覆的地层所深深掩埋，由于上覆地层厚达几百以至一、二千米，地面上并无岩溶景观。但深埋的碳酸盐类岩石中常存在一些溶洞或漏斗。对勘探石油和深层地下水具有重要意义。埋藏型岩溶对目前岩溶地貌并无影响。 
(一) 丹霞地貌形成条件、形成机理、形成结果及典型形态特征
丹霞地貌属于红层地貌，所谓“红层”是指在中生代侏罗纪至新生代第三纪沉积形成的红色岩系，一般称为“红色砂砾岩”。
       形成丹霞地貌的岩层是一种在内陆盆地沉积的红色屑岩，后来地壳抬升，岩石被流水切割侵蚀，山坡以崩塌过程为主而后退，保留下来的岩层就构成了红色山块体—丹霞地貌（多为林柱状，赤壁丹霞）。
l 形成条件
1. 丹霞地貌发育的基本条件
1、物质基础：红层—红色的陆相碎屑岩系
2、构造运动：
a区域构造对沉积盆地的控制；
b断层、节理对山块格局的控制；
c岩层产状对坡面形态的控制；
d地壳升降对地貌发育的控制；
3、外营力条件：
a流水作用—下蚀、侧蚀、溯蚀。
b风化作用—软硬岩层，凸片状风化、凹片状风化。
c重力作用—崩塌、撒落、错落、滚落、塌岸等
d风蚀、溶蚀等作用。
2. 崖壁形成的基本条件
1、岩层垂直节理发育：
2、岩石岩性坚硬无比：胶结物质主要要是钙质、硅质，硬度大，抗风化，主要为物理风化。
3、当地岩层抬升幅度大：
4、外力作用强烈：
a流水作用—下蚀、侧蚀、溯蚀。
b风化作用—软硬岩层，凸片状风化、凹片状风化。
c重力作用—崩塌、撒落、错落、滚落、塌岸等
d风蚀、溶蚀等作用。
l 形成机理
丹霞地貌发育始于第三纪晚期的喜马拉雅造山运动。这次运动使部分红色地层发生倾斜和舒缓褶曲，并使红色盆地抬升，形成外流区。流水向盆地中部低洼处集中，沿岩层垂直节理进行侵蚀，形成两壁直立的深沟，称为巷谷。巷谷崖麓的崩积物在流水不能全部搬走时，形成坡度较缓的崩积锥。随着沟壁的崩塌后退，崩积锥不断向上增长，覆盖基岩面的范围也不断扩大，崩积锥下部基岩形成一个和崩积锥倾斜方向一致的缓坡。 
崖面的崩塌后退还使山顶面范围逐渐缩小，形成堡状残峰、石墙或石柱等地貌。随着进一步的侵蚀，残峰、石墙和石柱也将消失，形成缓坡丘陵。在红色砂砾岩层中有不少石灰岩砾石和碳酸钙胶结物，碳酸钙被水溶解后常形成一些溶沟、石芽和溶洞，或者形成薄层的钙华沉积，甚至发育有石钟乳。沿节理交汇处还发育漏斗。在砂岩中，因有交错层理所形成锦绣般的地形，称为锦石。 
河流深切的岩层，可形成顶部平齐、四壁陡峭的方山，或被切割成各种各样的奇峰，有直立状的、堡垒状的、宝塔状的不等。在岩层倾角较大的地区，则侵蚀形成起伏如龙的单斜山脊；多个单斜山脊相邻，称为单斜峰群。岩层沿垂直节理发生大面积崩塌，则形成高大、壮观的陡崖坡；陡崖坡沿某组主要节理的走向发育，形成高大的石墙；石墙的蚀穿形成石窗；石窗进一步扩大，变成石桥。各岩块之间常形成狭陡的巷谷，其岩壁因红色而名为“赤壁”，壁上常发育有沿层面的岩洞。
l 形成结果
主要地貌类型：
1、方山、平顶山—城堡、山寨：
2、溶沟、峰丛、峰林、峰柱：
3、孤峰、孤丘、石墙、石桥：
4、崖壁、绝壁、天生桥：
5、巷谷、峡缝、一线天：
6、溶蚀盆地、溶蚀丘陵、溶蚀平原：
l 典型形态特征
丹霞地貌的特征 
      这种地貌定义为“发育于水平或缓倾斜的厚层红色砂砾岩之上，沿岩层的垂直节理由水流侵蚀及风化剥落和崩塌后退，形成顶平、身陡、麓缓的方山、石墙、石峰、石柱等奇险的丹崖赤壁地貌”。
      这种地貌的形态有类似岩溶之处，所以曾被人们称为“假岩溶”。但是，丹霞与岩溶的根本区别在于岩性的不同和侵蚀方式以物理过程为主。
丹霞地貌的形态特征：三种坡面形态。
1、受近水平岩层控制的层面顶坡—水平。
2、受垂直节理控制的陡崖坡—垂直。
3、受崩积岩块内磨角控制的崩积缓坡—麓缓。
4、丹霞地貌最基本的形态特征是：“顶平、身陡、麓缓”。
二、丹霞地貌的美学特征
形态美、结构美、色彩美、意境美、人文美、意境美----雄、奇、险、幽、秀、静