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课程名称：旅游地质学学号：0000000姓名：0000成绩：任课教师：张00日期：2012年05月9日喀斯特地质景观概述一、概述1、定义在可溶性岩石地区发生的以地下水为主（兼有部分地表水的作用）对可溶性岩石进行以化学溶蚀为主、机械冲刷为辅的地质作用以及由此产生的崩塌作用等一系列过程称为岩溶作用或喀斯特作用（karstfication)。由此形成的地表和地下形态称为岩溶地貌或喀斯特地貌（karstlandform）。（喀斯特（Krast）一词源自前南斯拉夫西北部伊斯特拉半岛碳酸盐岩高原的名称，意为岩石裸露的地方，“喀斯特地貌”因近代喀斯特研究发源于该地而得。）2、成因喀斯特地貌形成是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，在有水和二氧化碳时发生化学反应生成碳酸氢钙，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。3、形成条件（1）可溶性岩石岩石的可溶性是发生岩溶作用的必要条件。岩石的可溶性主要取决于岩石的化学成分，像由硅酸盐矿物组成的岩石很难溶于水，如岩浆岩、大多数变质岩，所以岩溶作用在这些地区难以进行。而碳酸盐岩较易溶于水，所以岩溶作用主要发生在灰岩、白云岩发育的地区。（2）岩石的透水性与流动性透水性强的岩石利于岩溶作用的进行。在这些岩石中的地下水运动速度相对较快，新鲜的地下水不断补充，使它处于不饱和状态，具有较大溶蚀能力。岩石的透水性最主要取决于岩石的结构，构造，破碎程度和空隙的连通性。由粗颗粒或大小不均匀的碎屑组成岩石的透水性能强，利于地下水流动。岩石破碎，裂隙发育时其透水性好，反之则差。所以在石灰岩的破碎部位，地下水易于流动，岩溶作用也最为发育。课程名称：旅游地质学学号：0000000姓名：0000成绩：任课教师：张00日期：2012年05月9日（3）地下水的溶蚀能力地下水的溶蚀能力取决于二氧化碳的含量和适宜的气候条件。二氧化碳的含量越高，其溶蚀能力越强。在地下较深处，渗流于岩石裂隙中的地下水，由于围压较大，可溶解较多的二氧化碳;而在地表，因压力较小，二氧化碳含量较低。另外，二氧化碳的含量海域温度有关，温度高溶解就少。气候条件对地下水的溶蚀能力影响很大，在降雨量大的地区，地表水充沛，下渗的水量也大，地下水具有丰富的补给水源，使地下水的成分长处于不饱和状态，大大的增加其溶蚀能力，所以潮湿气候区比干旱气候区岩溶作用更发育。温度除影响二氧化碳的含外，更重要的是加速了化学反应的进行，所以气温高的地区溶解过程要更快一些。此外，潮湿，炎热的地区，植物繁茂，生物作用也可以使水中的有机酸含量增加，因而加强地下水的溶蚀能力。所以在潮湿，炎热地区岩溶作用最为发育。4、发展阶段（1）地表水沿灰岩内的节理面或裂隙面等发生溶蚀，形成溶沟（或溶槽），原先成层分布的石灰岩被溶沟分开成石柱或石笋。（2）地表水沿灰岩裂缝向下渗流和溶蚀，超过100米深后形成落水洞。（3）从落水洞下落的地下水到含水层后发生横向流动，形成溶洞。（4）随地下洞穴的形成地表发生塌陷，塌陷的深度大面积小，称坍陷漏斗，深度小面积大则称陷塘。(5)地下水的溶蚀与塌陷作用长期相结合地作用，形成坡立谷和天生桥。(6)地面上升，原溶洞和地下河等被抬出地表成干谷和石林，地下水的溶蚀作用在旧日的溶洞和地下河之下继续进行。云南路南的石林是上述第一阶段（溶沟阶段）的产物，这里的自然风光因阿诗玛姑娘的动人传说而变得格外旖旎。桂林的象鼻山，则是原地下河道出露地表形成的。在广西境内，经常可看到这种抬升到地表以上的溶洞，俗称“神女镜”或“仙女镜”。5、分类（1）按出露条件，喀斯特地貌可划分为：裸露型喀斯特、覆盖型喀斯特、埋藏型喀斯特这三种。a、裸露型喀斯特b、覆盖型喀斯特课程名称：旅游地质学学号：0000000姓名：0000成绩：任课教师：张00日期：2012年05月9日（2）按气候带分为：热带喀斯特、亚热带喀斯特、温带喀斯特、寒带喀斯特、干旱区喀斯特五种。（3）按岩性分为：石灰岩喀斯特、白云岩喀斯特、石膏喀斯特、盐喀斯特四种。（4）按地质构造：水平层岩溶、褶皱区岩溶。（5）按地下水运动特征和岩溶地形的延伸方向可分为:a、地下水的垂直运动与岩溶地形主要有溶沟、石芽、落水洞、溶斗等b、地下水的水平运动与岩溶地形常形成水平运动的溶洞。此外，还有按海拔高度、发育程度、水文特征、形成时期等不同的划分等。二、分布及特征1、喀斯特类型及形态地表喀斯特地貌（1）溶沟和石芽溶沟是指地表水沿岩石表面和裂隙流动过程中不断对岩石溶蚀和侵蚀，从而形成的石质沟槽；石芽指突出于溶沟之间的石脊，其实它是溶沟形成过程中的残余物。（2）天坑和竖井主要是由于岩溶地面不断凹陷，形成漏斗状的圆形洼地或竖井状的洞。（3）溶蚀洼地和溶蚀谷地溶蚀洼地是一种范围广，近似圆形的封闭性岩溶洼地，四周多低山和峰林，底部平坦，雨季易涝，旱季易干。溶蚀谷地是溶蚀洼地进一步扩大或融合而形成的，它受构造影响比较大，面积更为广，一般数十平方千米至数百平方千米，平面条状分布，长达数十公里，底部平坦，常有地表径流。（4）干谷干谷是地表径流消失后岩溶区遗留下来的谷地，它的形成原因是河流的某一段河道水流沿着谷底的竖井或水洞流入地下，形成地下径流。这种地表径流转为地下径流的现象叫做伏流。还有一种形成原因即类对河道进行裁弯取直的结果。这样的地貌类型在我国华北地区和东北地区比较常见。（5）峰丛、峰林、孤峰、天生桥a峰丛是可溶性岩受到强烈溶蚀而形成的山峰集合体。b峰林是由峰丛进一步演化而形成的。当然，在新构造作用下，峰林会随着地壳的上升转化为峰丛。山峰表现为锥状、塔状、圆柱状等尖锐峰体，表面课程名称：旅游地质学学号：0000000姓名：0000成绩：任课教师：张00日期：2012年05月9日发育石芽、溶沟，山峰之间又常常有溶洞、竖井。峰丛地貌可以说是喀斯特地貌的博物馆。c孤峰是岩溶区孤立的石灰岩山峰，它需要地壳长期稳定而无太大的地质运动。d天生桥是可溶性岩下部受流水溶蚀而形成的拱桥状地貌。（6）地表钙华堆积这是一类典型的地表喀斯特地貌，主要有瀑布华，钙华堤坝和岩溶泉华。a瀑布华指地表瀑布水流速度陡然增大，内力作用减小，水中的二氧化碳外逸，形成瀑布华。b钙华堤坝形成是溶解大量碳酸钙的高山冰雪溶水和含大量碳酸钙地下渗透的岩溶水在地下径流一段距离后，以泉的形式排出地表。随着水温增高和水流速度增大以及大量藻类植物的作用，形成了大量钙华沉积。钙华中含许多杂质和多种不同元素，并且有水生植物的影响，使得钙华呈现出多种色彩。c岩溶泉华是溶有大量碳酸钙的泉水涌出地表，由于温度升高和压力减小，使得碳酸钙在泉口形成钙华沉积，长时间的积累使泉华形成不同的形状，这也是大自然赐予人类的一幅美景。地下喀斯特地貌（1）溶洞溶洞是地下水沿可溶性岩的裂隙溶蚀扩张而形成的的地下洞穴，规模大小不一，大的可以容纳千人以上；形态千奇百怪，溶洞中有许多奇特景观，如石笋、石柱、石钟乳、石幔等。小的连一个人都难以通过。溶洞是水的溶蚀作用、流水侵蚀以及重力作用的长期结果。（2）溶蚀地貌——石锅和边槽溶洞顶部的某一局部地点受到较为强烈的紊流作用，随着水压增大，溶蚀能力增强，这些地方的溶蚀量比周围大，从而形成向顶侧凹入的弧形面，这样的地貌称为石锅。边槽是指溶洞的边壁在水的溶蚀作用下形成向洞测凹陷的槽状地貌。这两种溶蚀地貌在溶洞中很常见。（3）堆积地貌堆积地貌是溶洞景观中的精华部分，在我国西南地区的溶洞中你尽可以欣赏那神奇的洞天世界。重力水的堆积是溶洞堆积地貌的主要形成方式，溶解了大量可溶性岩的水滴断续的从溶洞顶部落下并不断积累，从而形成绚丽多彩的石钟乳、石笋、石柱、石幔、边石堤等。2、喀斯特地貌在我国分布情况我国喀斯特地貌分布广、面积大。主要分布在碳酸盐岩出露地区，面积约130万平方千米。其中以广西、贵州和云南东部所占的面积最大，是世界上最大的喀斯特区之一；西藏和北方一些地区也有分布。（1）华南地区包括广西、广东和台湾地区，均有我国典型的岩溶分布。（2）西南地区主要包括贵州的中部、南部以及云南东部。有比较典型的峰林、石林等热带岩溶地貌。a、云南云南东部碳酸盐岩石面积约占总面积的50%，其厚度占地层总厚度的63%，以中上石炭系，下二叠系课程名称：旅游地质学学号：0000000姓名：0000成绩：任课教师：张00日期：2012年05月9日和中三叠系岩层岩溶最为发育。路南石林最著名，是巨大的石柱组合体，高3米至20米。形成时代为老第三纪。b、贵州碳酸盐类岩石的分布面积占全省80%左右，其厚度占地层总厚度的50%~70%，以石炭系和二叠系岩溶发育最强。贵州黄果树瀑布景区有黄果树石林和天星桥石林。贵州中南部六枝一带有覆盖石林，高达10米以上，已被第四纪沉积物所覆盖。（3）中部地区包括长江中下游各省及浙江，其中尤以鄂西、湘西和川东碳酸盐类岩石分布较广，从震旦纪至三叠纪的碳酸盐类岩层均有出露。在构造上，本区为复杂的褶皱地带，长江切过褶皱山地，成为著名的长江三峡（4）华北地区碳酸盐类岩石以寒武、奥陶纪的为主.地表岩溶形态(如大型洼地、落水洞等)一般不发育，而以岩溶泉、干谷为主。大型洞穴及暗河也不如华南、华中那样广泛.主要分布在北京市西山地区，山东中南部，山西与河北的太行山、太岳山、吕梁山和燕山一带。（5）西藏高原西藏高原的岩溶发育于海拔4000米以上的高寒高原上，是世界岩溶的一种特殊类型。以珠穆朗玛峰北麓为例，岩溶主要发育在侏罗纪致密块状灰岩和老第三纪厚层石灰岩中。3、河南省鸡冠洞喀斯特地貌课程名称：旅游地质学学号：0000000姓名：0000成绩：任课教师：张00日期：2012年05月9日鸡冠洞景区是我国长江以北罕见的洞穴旅游景区，位于洛阳栾川县城西三公里处，属天然石灰岩溶洞，形成于早、中更新纪，诸多景观在八亿年前就已定形。鸡冠洞洞深5600米，上下分五层，落差138米，目前已开发洞长1800米，观赏面积23000平方米，共分八大景区，依次命名为玉柱潭、溢彩殿、叠帏宫、洞天河、聚仙宫、瑶池宫、藏秀阁、石林坊。洞内峰回路转，曲径通幽，景观布局疏密有致，钟乳石、石笋、石柱、石幔、石瀑、石花、石盾、石珠、石琴、莲花池、透明石等景观，形态各异，姿态万千。1993年4月，原新华社社长穆青为鸡冠洞欣然题名“北国第一洞”，同年7月，中国地质学会洞穴研究会会长朱学稳教授为鸡冠洞作出了“景观壮丽、堪称北国第一洞府;成因独特，正是国内首家龙宫”的权威性评语。4、保护溶洞中的景观主要是石钟乳、石笋、石柱等，其主要是由含碳酸钙含量较高的地下水在渗出岩石后慢慢沉积形成。而由于洞中湿度较大，温度适宜，再加上大量游客参观造成空气中二氧化碳含量过高，很容易造成它们衰退、风化、氧化，使景观造成破坏。对其保护，可从其形成的条件与破坏途径着手。可以在溶洞溶液中渗入纳米级高性能抗氧化、风化材料和高效的聚沉材料，一方面减弱已有景观的破坏，另一方面加快岩石渗出水中碳酸钙的沉积，使已经风化或正在风化的景观起死回生，重新生长。对于地表由可溶性岩石发生溶蚀形成的景观，如石林、峰丛等，可采用在景观表面涂上高抗风化层，防止其进一步风化破坏。对于喀斯特地貌的保护，除了采取人工措施保护外，还有一个一劳永逸的方法就是保护环境，实施可持续发展战略，恢复原始的自然环境。其实不单为保护喀斯特地貌我们才采取可持续发展战略，为了我们自己和人类的未来，我们也必须这么做，人类只有一个地球，需要我们共同来爱护她。参考资料：《地球科学概论（B）》主编：汪新文《旅游地质学》主编：杨世瑜图片及部分资料选自：课件://baike.baidu.com/view/4101.htm