第五章 岩溶地貌及岩溶堆积物
5第五章岩溶地貌及岩溶堆积物
CO2（空气）
Ca+2十 2HCO3-1
由上式可以看出，水中CO2含量越高，H+也越多。 由于H+是非常活跃的离子，当和石灰岩作用时，H+就 会与CaCO3中的CO2—结合成HCO3-1 ，分离出Ca+2，从 而使CaCO3溶解于水。上述反应是可逆的，正反应速度 取决于CO2的浓度。
水的侵蚀性就是水要 具有酸性
重庆武隆 天龙桥、青龙桥， 两桥间的天龙天坑
重庆市东南边缘的武隆，地处乌江下游武陵山与大 娄山结合处。峡谷、溶洞、竖井群、天生桥、天坑、
180度环拍下的青龙桥
天龙桥是武隆天生三桥中的第一座，桥下发育有
两个穿洞，一个名为迷魂洞，另一个名为天龙桥拱 孔
天龙桥
天生三桥和桥间天坑的形成原理
溶洞
岩 溶 地 形－石芽
石 芽
第五章 岩溶地貌及岩溶堆积物 二、 岩溶地貌
岩 溶 地 形－溶隙
溶隙：
溶隙是可 溶岩（如 石灰岩） 在地下水 流长期溶 蚀下形成 的空隙
岩 溶 地 形－ 溶 柱
溶柱 （法国）
岩 溶 地 形－石 林
石林
云南 石林
云南 石林
岩 溶 地 形－石 林
峰林、峰丛、孤峰和喀斯特平原 峰林
地下水的流动性，一方面取决于岩石的透水性， 另一方面取决于降水量，而后者与气候相关。
岩溶发育的垂直分带性
1.包气带岩溶 ——垂直岩溶发育带
2.季节变化带岩溶 ——垂直与水平岩溶交替发育带
3.饱水带岩溶 水平循环亚带岩溶——水平岩溶发育带 虹吸管式循环亚带岩溶—— 放射状岩溶发育带
4.深部循环带岩溶 ——溶隙和溶孔发育带
第五章 岩溶地貌及岩溶堆积物
一、岩溶的基本条件及溶蚀基准面 二、岩溶地貌 三、岩溶堆积物
《地貌学及第四纪地质学》第五章 岩溶地貌
(二)影响溶蚀作用的主要因素
(4) 水的流动性及流量 经常流动的水体，能较大地提高水的溶蚀力。
①、流动的水处于开放系统，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。 ②、流动状态的水发生浓度、温度、异离子混合溶 蚀现象。
我国不同气候带的碳酸盐岩溶蚀量
地区
气候带
年降水量(毫米)
河北西北部 暖温带半干旱区 400-600
(二)影响溶蚀作用的主要因素
1．水的溶蚀能力 水的溶蚀力取决于水的化学成分、温度、气压、水的流
动性及流量等方面。 (1)水的化学成分 水含酸类是岩石溶蚀的关键，而酸的含量多少则影响岩
石的溶蚀速度，酸的含量越高，溶蚀力也越强。
(二)影响溶蚀作用的主要因素
(1)水的化学成分 酸的来源除了少部分来自矿物的分解和生物活动 而直接产生之外，大多数是由大气中的CO2溶入水中 而成，这些CO2有来自火山喷发、有机物的燃烧、动 植物呼吸、有机物的分解及微生物的作用方面。CO2 对岩石的溶解起着重要作用。
一、溶蚀作用 (一)溶蚀作用机理
大气中的CO2与水化合后即成为碳酸：
CO2+H2O
H2CO3
H2CO3
H++HCO3-
H++CaCO3
HCO3-+Ca2+
综合反应式是：CaCO3十CO2+H2O
2HCO3-+Ca2+
一、溶蚀作用 (一)溶蚀作用机理
溶蚀结果 一是所有组分全部溶解，即称为“全溶解”。 二是只有部分组分溶解，称为“不全溶解”。不
(二)影响溶蚀作用的主要因素
2．岩石的可溶性 岩石的可溶性是岩溶地貌发育的最基本的物质条件，
地貌学及第四纪地质学习题大全
第一章绪论一．名词概念解释：1．地貌学2．第四纪地质学二．问答题与讨论题：1．地貌学研究的主要对象和内容是什么？2．第四纪地质学研究的主要对象和内容是什么？3．研究地貌学及第四纪地质学的理论意义和实践意义是什么？4．简述地貌学及第四纪地质学的相互关系。
5．论述地貌学及第四纪地质学与其他学科的关系。
6．论述地貌学、第四纪地质学的研究简史。
第二章第四纪、地貌和地球环境变化动因概述一．名词概念解释：1．地貌2．地貌的形态3．地形线4．地形面5．地形点6．谷中谷7．地貌的基本形态8．地貌的形态组合二．问答题与讨论题：1．什么是地貌形态的基本要素？2．地貌形态测量包括哪几个方面？3．为什么要对不同大小的地貌进行分级？共划分了几级？各级的地貌特征是什么？4．地貌形成的物质基础是什么？5．进行地貌的成因研究，要从哪几方面入手？6．什么是顺构造地形？什么是逆构造地形？7．为什么说地貌形成的动力是内外地质营力相互作用的结果？8．形成地貌的内力地质作用包括哪几个方面？9．试述内外地质营力作用在地貌发展中的意义。
10．影响地貌发展的因素是什么？11．什么是进行地貌基本形态分类的依据？12．划分地貌形态组合时要考虑哪些因素？13．为什么地貌具有分带性？14．何谓地貌的分带性？15．地貌有几种分带？16．温湿气候带地貌的特点？17．什么是地貌的年代？18．岩石和地质构造在地貌形成中有什么作用？19．地貌发育中有哪些重要特点？20．如何确定地貌的相对年代？21．确定地貌地质年代的方法？22．什么叫坡地？23．试述Davis的侵蚀旋回理论及地貌的发展。
三．填充、判断与选择：1．形成古地貌的气候条件是。
2．地貌形态的基本要素是、、。
3．地貌的相对等级、、、、、。
4．地貌形态测量的标志是、、、。
5．造成地貌的主要营力是、。
6．确定地貌相对顺利通常根据、、。
第三章风化和重力地貌与堆积物一．名词解释：1．风化壳2．古土壤3．残积物4．滚落5．崩塌6．错（座）落7．撒落8．倒石堆9．滑坡10．土层蠕动11．片流12．坡积物13．泥流14．面状洗刷作用二．问答题与论述题：1．风化壳的分带及各带特征。
自然地理作业 第5章 地貌(答案)
第五章地貌一、名词解释1.风化过程：地表岩石与矿物在太阳辐射、大气、水和生物参与下理化性质发生变化，颗粒细化、矿物成分改变，从而生成新物质的过程。
2.风化壳：随经风化与剥蚀而依然残留原地覆盖于母岩表面的风化产物。
3.倒石堆：由于崩落形成的坡麓的岩堆。
4.溯源侵蚀：5.坡积裙：坡积物连片分布于坡麓形成类似展开的裙裾的地貌。
6.河漫滩：汛期洪水淹没而平水期露出水面的河床两侧的谷底。
7.侵蚀基准面：8.离堆山：深切河曲的曲流颈被切穿，曲流颈与废弃河曲间的山丘。
9.河流阶地：谷底因河流下切（地壳运动、气候变化）而抬升到洪水位之上呈阶梯状分布于河流两谷的地貌。
10.喀斯特地貌（岩溶地貌）：地表和地下水对可溶岩石溶蚀与沉淀，侵蚀与沉积，以及重力塌陷、堆积形成的地貌。
11.羊背石：12.冻土：处于零温或负温，含有冰的的各种土体或岩体。
13.冻融作用：由于温度周期性地发生正负变化，冻土层中的地下冰和地下水不断发生相变和位移，使土层产生冻胀、融沉、流变等一些列应力变形的复杂过程14.冻胀丘：地下水受冻结地面和下部多年冻土的遏阻，在薄弱地带冻结膨胀，使地表变形隆起。
15.热融地貌：由热融滑塌和热融沉陷产生的地貌。
16.雅丹地貌：形态与风蚀残丘近似但由于蚀余松散土状堆积物如如河湖相地层形成的一类特殊风蚀残丘。
17.黄土：一种黄色的、质地均一的第四纪土状堆积物。
18.潟湖：浅水海湾或海港被沙堤或沙嘴与海水分隔形成的湖泊。
二、填空题1.气候对区域外力及其组合具有决定性影响，因此湿润区流水作用旺盛，干旱区风力作用强大，热带、亚热带碳酸盐岩区喀斯特作用普遍，而寒区则以冰川作用独占优势。
2.气候水热组合状况不同导致外动力性质、强度和组合状况发生差异，最终将形成不同的地貌类型及地貌组合。
3.温湿气候地貌带以流水作用占优势，流水地貌发育。
此带沿纬向变化较大，地貌发育也有较大差别。
4.干旱气候地貌带植被极为贫乏，地面裸露，风化作用强烈。
地貌学及第四纪地质学课后习题库
精品课程课后习题库第一章| 第二章| 第三章| 第四章| 第五章| 第六章| 第七章第八章| 第九章| 第十章| 第十一章| 第十二章| 第十三章第一章绪论一．名词概念解释：1．地貌学2．第四纪地质学二．问答题与讨论题：1．地貌学研究的主要对象和内容是什么？2．第四纪地质学研究的主要对象和内容是什么？3．研究地貌学及第四纪地质学的理论意义和实践意义是什么？4．简述地貌学及第四纪地质学的相互关系。
5．论述地貌学及第四纪地质学与其他学科的关系。
6．论述地貌学、第四纪地质学的研究简史。
第二章第四纪、地貌和地球环境变化动因概述一．名词概念解释：1．地貌2．地貌的形态3．地形线4．地形面5．地形点6．谷中谷7．地貌的基本形态8．地貌的形态组合9．地文期10．现代地貌11．古地貌二．问答题与讨论题：1．什么是地貌形态的基本要素？2．地貌形态测量包括哪几个方面？3．如何绘制地图割切程度图？4．为什么要对不同大小的地貌进行分级？共划分了几级？各级的地貌特征是什么？5．地貌形成的物质基础是什么？6．进行地貌的成因研究，要从哪几方面入手？7．什么是顺构造地形？什么是逆构造地形？8．为什么说地貌形成的动力是内外地质营力相互作用的结果？9．形成地貌的内力地质作用包括哪几个方面？10．试述内外地质营力作用在地貌发展中的意义。
11．影响地貌发展的因素是什么？12．什么是进行地貌基本形态分类的依据？13．划分地貌形态组合时要考虑哪些因素？14．为什么地貌具有分带性？15．何谓地貌的分带性？16．地貌有几种分带？17．温湿气候带地貌的特点？18．什么是地貌的年代？19．岩石和地质构造在地貌形成中有什么作用？20．地貌发育中有哪些重要特点？21．说明地貌学在生产实践中的意义。
22．如何确定地貌的相对年代？23．确定地貌地质年代的方法？24．什么叫坡地？25．试述Davis的侵蚀旋回理论及地貌的发展。
三．填充、判断与选择：1．形成古地貌的气候条件是。
第五章岩溶地貌及岩溶堆积物
（一）地表岩溶
1．石芽与溶沟
溶沟：地表水沿可 溶蚀岩石的节理裂 隙进行溶蚀与侵蚀， 形成纵横交错的凹 槽。 石芽：凹槽之间残 存的突起岩石。
2．石林与岩溶漏斗
石林：由密集林立的锥柱状、锥状、塔状岩体组成的地貌景观。
石林
Thursday, July 30, 2020
Thursday, July 30, 2020
49
Thursday, July 30, 2020
④ 水的流动性
滞流的水，由于不能及时补给CO2，其溶解力是有 限的，很容易被CaCO3所饱和。流动的水，由于水 温、水量及气压条件的不断改变，可保持水的溶解 性能，特别是不同CO2浓度地下水混合，会大大提 高水的溶解力。
Thursday, July 30, 2020
沙锅店奥陶纪灰岩
Thursday, July 30, 2020
灰岩溶沟
Thursday, July 30, 2020
Thursday, July 30, 2020
灰岩中的落水洞、石芽
沙锅店东山梁灰岩石芽
Thursday, July 30, 2020
二．岩溶地貌
（一）地表岩溶 （二）地下岩溶
1．岩石成分对溶蚀率的影响
一般来说，碳酸盐类岩石溶解度，从大到小: 石灰岩>白云岩>硅质灰岩>泥灰岩
Thursday, July 30, 2020
白云岩
矿物
白云石
Ca/Mg
1.2~2.2
相对溶解度 0.35~0.82
岩溶化程度 小
白云质灰岩 白云石+方解石
2.2~10.0 0.8~0.99
泉华沉积物 当泉水流出地表时，因压力降低、温 度升高，地下水中的矿物质发生沉淀，沉淀在泉口 的疏松多孔物质叫泉华。成分为CaCO3时，称为钙 华或石灰华；以SiO2为主时称为硅华。泉华可堆积 成锥状、台阶状或扇状地貌。
5岩溶
c．虹吸管式循环带 本带与水平循环带逐渐过渡， 没有明显的界面，但地下水的运动方式有显著不 同。本带地下水具有承压性质，主要以虹吸管式 沿着溶蚀裂隙缓慢流动，在谷底减压区涌出，造 成河谷底部的岩溶化。 本带水交替运动缓慢，流量小，常作层流运动； 但在当谷坡地形较陡，潜水面的倾斜度较大，或 谷底减压区埋藏较浅时，流速也较快。 本带的分布深度取决于河谷两侧的暗河水面比降。 水面比降愈大，谷底减压区分布愈深，厚度愈大； 反之，谷底减压区的厚度也相应减小。
（4）水的流动性 ）
①影响地下水流动的因素：如果水在静止状态， 随着侵蚀性CO2 的不断消耗，不能对可溶性岩 石充分溶蚀，必须不断循环流通，补充新鲜的 侵蚀性CO2，才能不断地进行溶蚀作用。 地下水的流动性取决于降水量、水位差和 透水条件。降水量和地下水循环系统的水位差 越大，水的流动越快。所以在多雨的湿润地区 和新构造运动上升强烈的地区，溶蚀作用都比 较强烈。相反，在干旱地区，降水很少，溶蚀 作用很微弱。新构造运动相对稳定的难平原区， 地下水循环系统的水位差不大，溶蚀作用也木 如山区强烈。
一、岩溶及其发育条件 （一）岩溶的概念 岩溶（国际上称喀斯特）是地表水 和地下水对可溶性岩石所进行的一种以 化学溶蚀为主、机械剥蚀为辅的地质作 用及其所产生的各种现象的总称。 由于地下水可以广泛渗流入可溶性 岩体的内部，在形成岩溶的过程中所起 的作用，较之地表水更为重要
某些具有一定溶解度的岩石或松散沉积也 可以形成类似岩溶的现象，统称为类岩溶，或 假喀斯特。 水对含有大量可溶性胶结物的碎屑岩或松 散沉积进行溶蚀，可产生类似于可溶性岩石中 的岩溶现象，称为碎屑岩类岩溶。 水对富含碳酸钙的黄土进行溶蚀或潜蚀作 用所生成的类似岩溶现象，称为黄土类岩溶， 在冻土和冰川的表层，由于不均匀融解所 产生的类似岩溶的现象，称为热力类岩溶。
《自然地理学》名词解释第五章：地貌
《自然地理学》名词解释第五章：地貌第五章：地貌风化作用：地表岩石与矿物在太阳辐射、大气、水和生物的作用下，其物理化学性质发生变化，颗粒细化、矿物成分改变，从而形成新物质的过程，叫风化作用。
风化是剥蚀的先驱，对地貌的形成、发展与地表夷平起着促进和推动作用。
可分为物理风化、化学风化和生物风化。
风化产物：风化作用的残留矿物、次生矿物及可溶性物质统称风化产物。
它是土壤形成的物质基础，某些风化产物还可形成风化矿床。
风化壳：地球表层岩石风化与剥蚀后，由残留在原地覆盖于母岩表层的风化产物组成的壳层，称为风化壳。
其形成有两个基本条件：①有利于风化作用持续进行的气候、岩性和构造条件。
如高温多雨，温度差较大，岩石多节理、裂隙、构造破裂显著。
②有利于风化产物残留原地的地貌、植被、水文与水文地质条件。
地势起伏和缓较稳定，植被覆盖度高，地表流水侵蚀较弱，地下水流动显著且地下水位较低。
坡面重力地貌：是指斜坡上的岩体、土体，主要在重力作用下，在其他各种自然地理因素和人类活动的影响下发生滑动和崩塌，而形成滑坡和倒石碓地貌。
滑坡：由岩石、土体或碎屑堆积物构成的山坡体在重力作用下，在地表水和地下水或地震的影响下，沿软弱面（滑动面）发生整体向下滑落的过程，成为滑坡。
滑坡只有在由重力引起的下滑力超过软弱面的抗滑力时才能发生，因此，坡体滑落必须具备一定的内在因素和诱发因素。
流水地貌：地表流水在流动过程中，侵蚀地面，形成各种侵蚀地貌，并将侵蚀的物质搬运到山前谷口，在河流下游或河口进行堆积，形成各种堆积地貌，凡由流水作用形成的地貌，成为流水地貌。
流水具有侵蚀、搬运和堆积三种作用。
流水的侵蚀作用：流动的水一方面侵蚀岩层，溶解岩石；一方面摩擦床底和两岸谷壁，同时又推动泥沙、石块，撞击坡面和床底，使岩屑崩解，为流水所运移。
流水侵蚀的方式有四种：片状侵蚀、下切、侧蚀和溯源侵蚀。
溯源侵蚀：又称向源侵蚀，是指线状水流向分水岭方向的侵蚀。
它是河流下切侵蚀作用的结果，是河床、谷地不断的向源头方向伸长。
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第五章岩溶地貌及岩溶堆积物
岩溶作用概念
表石灰岩被溶蚀后形成的地貌。
岩溶作用：在可溶性岩石地区，凡是以地下水
作用为主，地表水作用为辅；以化学作用为
主，机械作用为辅，对可溶性岩石的溶解破
坏的过程。
岩溶：岩溶作用及其由此产生的现象。
Mud Cave Location San Diego County, California
碳酸盐类岩石的相
对溶解度，与岩石
中CaO/MgO比值密
切相关。
可溶岩石的相对溶
解度随CaO/MgO比
值增大而变大。
硫酸盐溶液也有溶蚀性！
粗放式稀土开采导致严重生态灾害
隔水层；2.平水位；3.洪水位；4.最高岩溶水位；5.最低岩
溶水位；6.上层滞水；7.水流方向；8.悬挂泉
Ⅰ.包气带；Ⅱ.季节变动带；Ⅲ.饱水带Ⅳ.深部循环带
第二节岩溶地貌
1.地表岩溶地貌
（1）石牙与溶沟
溶沟：地表水沿可溶蚀
岩石的节理裂隙进行
溶蚀与侵蚀，形成纵
横交错的凹槽；
石芽：凹槽之间残存的
突起岩石。
溶沟和石牙高差一般
不超过3m
石牙发展而来。
峰林or 峰丛
（3）峰林与峰丛
峰林：成群分布的山体基部分离的石灰岩山峰群；
峰丛：一种山峰基部相连的石灰岩山峰群。
溶蚀洼地：
是与峰林、峰丛同期形成的一种负地貌类型。
平面形态为
圆形或椭圆形，溶蚀洼地和溶蚀漏斗常以底部长度100米
为两者之间分界线。
（4）孤峰与岩溶平原
孤峰：兀立在岩溶平原或盆地上的孤立的灰岩山峰。
岩溶平原(坡立谷)：比溶蚀洼地更为宽广的地面平坦的
岩溶地形。
长宽达数公里以上。
河北兴隆陶家台喀斯特干谷
源自：中国地质科学研究院岩溶地质研究所
重庆市奉节县小寨天坑
源自：中国地质科学研究院岩溶地质研究所
溶洞形态类型：
(a)管道状; (b)阶梯状; (c)袋状; (d)多层洞穴; (e)水平盲洞;
(f)地下长廊; (g)地下厅; (h)通天洞; (i)通山洞
湖北省通山县隐水洞
2. 地下岩溶堆积物
2003年5月，在距离万象洞口1000
米处采集的石笋样品。
其生长期
从公元190至2003年。
在唐朝、元朝、明朝晚期对应弱季风时期，降
水偏少导致粮食减产，可能是导致社会动荡的
诱发因素。
Zhang P., H. Cheng, et al. (2008). A Test of Climate, Sun, and Culture
Relationships from an 1810-Year Chinese Cave Record. Science322: 940-942.
Hu et al.,2008, EPSL 2.4m
石笋
Hu et al., EPSL, 2008
2. 早壮年期
2007年8月5日1时左右，由中铁十六局负责施工的宜万铁路野三关隧道突发透水事故，瞬时突水水量为4万－5万方/小时，持续约30分钟，正在作业的52名施工
人员被困。
“30吨重的装载机被冲走了80米，50吨重的喷浆台车被冲走了50米。
”【江夏一工地地下溶洞塌陷2名工人下落不明】2014年5月2日，江夏大桥新区一工地，两名工人正进行地质勘察，不料地面突然下陷，两人顿时被卷入埋住。
施工现场位基岩为石灰岩。
IGBP (International Geosphere-Biosphere Program)。