岩溶地貌
岩溶地貌
3、地质因素 （1）岩石的成分 岩石的成分影响岩石的溶解度。石灰岩最易喀斯特化。 （2）岩石的结构 影响岩石的相对溶解度，以及影响岩石的透水性。 （3）地质构造 岩层的产状和破裂可控制溶岩作用的方向和强度。
岩溶地貌
一、地上：溶沟与石芽 溶沟：是地表水沿岩石裂隙溶蚀、侵蚀而成，宽十几厘米 至几百厘米，深几厘米至数米，底部常充填泥土或碎屑。
岩溶地貌
李凯
一、岩溶地貌的概念 岩溶地貌又称喀斯特地貌，是地下水与地表水对可溶性岩 石溶蚀与沉淀，侵蚀与沉积，以及重力崩塌，坍陷、堆积等作 用形成的地貌，以南斯拉夫喀斯特高原命名，我国亦称岩溶地 貌。 二、岩溶地貌的分布 可溶性岩石的分布很广，在世界上占陆地面积的10.2%；我 国岩溶地貌分布广泛，面积约125×104Km，西南地区约占全国 分布面积的一半。
石芽：为蚀余产物，亚热带厚层纯石灰岩上发育形体高大 的石芽常高达数十米，称为石林。
二、地下岩溶地貌 1、洞穴 又称溶洞，是地下水沿着可溶性岩石的层面、节理或断层进行溶 蚀和侵蚀而成的地下孔道。 2、洞穴堆积地貌 （1）化学堆积物 可形成石钟乳、石笋、石柱、石幔、边石坝、泉华等。 （2）机械堆积 洞穴中的机械堆积物有河流沉积、湖泊沉积和崩塌沉积。 （3）生物堆积 有史前人类活动的堆积，还有鸟类和蝙蝠的粪便堆积。 3、地下河与岩溶泉 地下河：是地下水沿裂隙溶蚀而成的地下水汇集和排泄的通道。 岩溶泉：有泉水出露的出口。
பைடு நூலகம்
三、岩溶地貌与经济建设
岩溶地貌是一种很好的旅游资源，也是地下水、铝土矿、 砂矿、油气的储存场所，同时亦可引起地貌灾害。
岩溶作用
一、岩溶作用的概念 地表水和地下水的化学作用过程（分解和和化合）
和物理作用过程（流水的侵蚀和沉积，重力的崩塌和堆
岩溶地貌
4.6 岩溶地貌岩溶又称喀斯特（karst），是由于地表水和地下水活动所引起的可溶性岩石溶蚀作用，以及由于这种作用所形成的各种地表和地下溶蚀现象的总称。
在可溶性岩石地区，地下水和地表水对可溶岩进行化学溶蚀作用、机械侵蚀作用以及与之伴生的迁移、堆积作用，总称为岩溶作用。
在岩溶作用下所产生的地貌形态，称为岩溶地貌。
4.6.1 岩溶地貌的形态与类型1. 岩溶地貌的形态岩石分布地区，溶蚀作用在地表和地下形成了一系列溶蚀现象，称为岩溶的形态。
岩溶形态可分为地表岩溶形态和地下岩溶形态。
地表岩溶形态有溶沟（槽）、石芽、漏斗、溶蚀洼地、坡立谷、溶蚀平原等。
地下岩溶形态有落水洞（井）、溶洞、暗河、钟乳石等（图4-11 ）。
①溶沟（槽）、石芽和石林溶沟、溶槽是微小的地形形态，它是地表水沿地表岩石低洼处或沿节理溶蚀和冲刷，在可溶性岩石表面形成的沟槽称溶沟。
溶沟溶槽将地表刻切成参差状，起伏不平，其宽深可由数十厘米至数米不等。
当沟槽继续发展，以致各沟槽互相沟通，在地表上残留下一些石笋状的岩柱。
这种岩柱称为石芽。
石芽一般高1～2m，多沿节理有规则排列。
如果溶沟继续向下溶蚀，石芽逐渐高大，沟坡近于直立，且发育成群，远观像石芽林，称为石林。
如云南石林。
②溶蚀洼地和坡立谷由溶蚀作用为主形成的一种封闭、半封闭洼地称为溶蚀洼地。
溶蚀洼地多由地面漏斗群不断扩大汇合而成，平面上呈圆形或椭圆形，面积由数十平方米至数万平方米。
溶蚀洼地周围常有溶蚀残丘、峰丛、峰林，底部有漏斗和落水洞。
坡立谷是一种大型封闭洼地，也称溶蚀盆地。
面积由数平方千米至数百平方千米，进一步发展则成溶蚀平原。
坡立谷谷底平坦，常有较厚的第四纪沉积物，谷周为陡峻斜坡，谷内有岩溶泉水形成的地表流水至落水洞又降至地下，故谷内常有沼泽、湿地或小型湖泊。
底部经常有残积洪积层或河流冲积层覆盖。
③漏斗及落水洞漏斗是由地表水顺着可溶性岩石的竖直裂隙下渗，最先产生溶隙，待顶部岩石溶蚀破碎及竖直溶隙扩大，岩层顶部塌落形成近乎圆形坑。
岩溶地貌
峰丛是指连座的石灰岩山(丘)峰。
越南下龙湾
桂林
越南下龙湾
峰林则是成群的石灰岩山(丘)峰。 广西桂林
石灰岩峰相对高度100－200m，坡倾角 大于45°。成串的石灰岩峰常依构造线 方向排列。 中国桂林、阳朔、贵阳、柳州等地有典 型的峰林，国外学者称为塔状喀斯特 (Tower karst)、中国式喀斯特等，并认 为这种类型的喀斯特发育与低地的季节 性淹没有关。
第五节 岩溶地貌
岩溶地貌（又称喀斯特地貌) 是由岩溶作用而形成的一种 奇特现象。
在我国，以前也称作喀斯特， 1966年在广西桂林召开的区 昂喀斯特学术会议上，将喀 斯特改为岩溶。大多数学者 认为：岩溶是指地下水和地 表水对可溶性岩石的破坏和 改造作用，及其形成的水文 现象和地貌现象。
越南下龙湾
第五节 岩溶地貌
溶蚀剥蚀速度 （mm/1000a）
450 300 200 160 100 80 80
当地气候特征
热、湿 牙买加 西爱尔兰 暖、湿 东英格兰查尔克 冷、干 暖、干
溶蚀剥蚀速度 （mm/1000a）
80 72 55 45 25 14 6
上表中的溶蚀剥蚀估算，特别鲜明地反映了温度与水中CO2的含量 和CaCO3溶解度的关系。
白云岩类
结构特征
CaO/MgO
细晶生物微粒结构 隐晶质向镶嵌结构过渡
2.13 1.44
细晶及隐晶质镶嵌结构 1.65
中晶及细晶质镶嵌结构 1.53
中晶质镶嵌结构
1.36
中粗粒镶嵌结构具溶孔 1.73
相对溶解度
1.09 0.88 0.85 0.71 0.66 0.65
(2)岩石的透水性
主要取决于岩石的孔隙度和裂隙度。 裂隙度对岩石的透水性影响最大。它的大小与岩石 的构造、纯度和厚度等有关。背斜轴部或破碎带中 的灰岩因张性破裂构造密集，透水性强，有利于地 下水运动而易被溶蚀，发育典型的喀斯特；石灰岩 比白云岩(白云石，CaMg［CO３］２)又比硅质灰岩 易受溶蚀。
介绍岩溶地貌
介绍岩溶地貌岩溶地貌是一种由溶蚀作用形成的地形景观，广泛分布于我国的喀斯特地区。
它的特点是地表上几乎没有地表水流，地下水通过地下溶洞和地下河流动，形成了独特的地貌景观。
让我们来了解一下岩溶地貌的形成过程。
在喀斯特地区，地下水中的二氧化碳与岩石中的钙碱矿物质反应，生成了溶解性很强的碳酸钙。
随着地下水的侵蚀作用，岩石中的碳酸钙逐渐被溶解，形成了大量的溶洞和地下河道。
而这些溶洞和地下河道的形成，又加速了地下水的流动，形成了一个完整的岩溶系统。
在喀斯特地区，岩溶地貌呈现出独特的景观特点。
首先是溶洞，这是岩溶地貌中最为典型的景观之一。
溶洞内常常有丰富多样的钟乳石、石笋等石灰岩溶蚀产物，宛如一个幻境。
其次是地下河道，这些地下河道常常宽阔而深远，水流湍急，给人一种神秘的感觉。
还有一些地下河道的出口形成了天坑，形状各异，如同一个个巨大的漏斗，令人叹为观止。
岩溶地貌还有一些其他的景观特点，如岩溶塌陷、岩溶峰林等。
岩溶塌陷是由于地下溶洞的坍塌而形成的。
当地下溶洞被长时间的水侵蚀后，地表上的岩层会发生塌陷，形成一个个突出的凹陷区域。
而岩溶峰林则是由于地表的岩石在长时间的溶蚀作用下，形成了奇特的山峰和岩柱。
岩溶地貌的形成不仅给人们带来了美丽的景观，也有着重要的经济和科学价值。
岩溶地区的地下河道可以作为水资源的重要补给源，提供给周边地区的居民使用。
同时，岩溶地貌也为地质学家和地理学家提供了研究的对象，揭示了地球演化的历史和地质构造的变迁。
总的来说，岩溶地貌是一种独特而美丽的自然景观。
它的形成过程既神奇又复杂，给人们带来了无尽的遐想和探索的乐趣。
希望大家能够亲自去体验一下岩溶地貌的魅力，感受大自然的伟大和神奇。
第四章 岩溶地貌
2002年2月 地貌及第四纪地质，王继尧 21
中国岩溶类型 我国岩溶类型较多，根据成因、形态组合 及发育程度，划分为以下七种类型： （一）以溶蚀作用为主的热带岩溶类型 由于热带地区气温高、降水量丰富，植被 茂密，溶蚀作用特别强烈。这些地方地下及地 表岩溶均较发育。地表岩溶形态组合以峰林地 形及溶蚀洼地为其主要特征，地下溶洞相互贯 通，形成复杂的溶洞系统。典型地区如广西桂 西、桂西北以峰丛地形为主，并有溶蚀洼地、 漏斗、落水洞；峰林地形以桂林最为典型。
2002年2月
地貌及第四纪地质，王继尧
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第六章
冰川和冻土地貌
极地和高山，年平均温度常年在0度以下。 积雪压实、加厚，经过物理变化形成具有可塑 性的冰川冰，冰川冰在自身压力作用下沿斜坡 向下流动，这种运动的冰体称为冰川。 全球冰川覆盖面积1550万平方公里，占陆 地总面积的10%，占全球淡水的85%，全球冰川 全部融化，将使海面升高66米。 冻土：极地、亚极地、中低纬度的高山，降 水少，地表不能成冰，水分渗入地下形成冻土。
2002年2月 地貌及第四纪地质，王继尧 22
（二）以溶蚀－侵蚀作用为主的温带岩溶类型 温带的气温及雨量虽然也都适合岩的发育， 但受到一定的限制。地表地形仍与非岩溶区相 似，以侵蚀作用形成的地形为主。地表岩溶地 貌仅以干谷为主要特征。而地下岩溶作用却较 强烈地进行。如岩溶裂隙十分发育，因此形成 北方岩溶的最明显特征－岩溶泉。典型地区以 山东济南泉城，有 72 处名泉，全部涌水量约 4.2立方米/秒。山西高原的深切河谷及山前地 带有大型泉，如娘子关等地。
岩溶地貌
二 溶蚀作用的基本过程 (一)溶蚀作用及其化学机制
溶蚀作用是指水通过化学作用对矿物和岩石的破坏作 用。化学作用主要有溶解、水解、水合、碳酸化及氧化等。 其中水对可溶岩的溶解和水解十分普遍。
大气中的CO2与水化合后即成为碳酸： CO2+H2O H2CO3 H++CaCO3 H2CO3 H++HCO3HCO3-+Ca2+ 2HCO3-+Ca2+
19世纪末，南斯拉夫学者对南斯拉夫西北的喀斯特 (Karst)石灰岩高原进行研究，并于 1893年正式“karst'’ 来概括喀斯特高原的地貌景观。自此Karst一词渐被世 界各国学者所接受。
中国地质学会第一届喀斯特学术会议(1966年2月， 桂林)，建议在我国使用“岩溶”一词，并把它作为 Karst的汉语同义语。
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) 400-600 1 000—1 200 1 271 1 734 1 500—2000 年平均气温(℃) 6 8 6～8 12～15 15．6 15．1 20～22 年溶蚀量(毫米) 0 02—0 03 0．02—0．03 0．06 0．036 0．051 0．12～0．3
第二节 岩 溶 作 用
一 岩溶作用的概念
岩溶地貌由岩溶作用所成，岩溶作用主要是指水对可溶 岩石的溶蚀、冲蚀、崩塌和沉积的总称。作用有物理的，也 溶蚀、冲蚀、崩塌和沉 溶蚀 有化学的，但以化学溶蚀作用为主，物理作用为次。岩溶作 用的空间十分广阔，既在地表也在地下，从而造成了丰富多 彩的地表与地下地貌。
河北西北部 暖温带半干旱区 湖北三峡 黔北务川 滇东罗平 广西中部 中亚热带湿润区 中亚热带湿润区 中亚热带湿润区 南亚热带湿润区
岩溶地貌判定标准
岩溶地貌判定标准岩溶地貌是指由可溶性岩石（如石灰岩、石膏岩、盐岩等）在地质过程中溶解、侵蚀和崩塌而形成的地形、地貌。
由于地下水溶解作用的作用，岩溶地貌常常具有洞穴、溶洞、地下河、地下水道、喀斯特盆地等特征。
岩溶地貌是地理学和地质学研究的重要领域之一岩溶地貌的判定标准如下：1.岩层类型：岩溶地貌通常由石灰岩、石膏岩、盐岩等可溶性岩石组成。
这些岩石易受化学侵蚀作用，并形成特殊的地形。
2.地表形态：岩溶地貌的显著特点之一是地表上出现洞穴、溶洞、风化坑、峡谷、塌陷等特殊形态。
例如，喀斯特地貌中的喀斯特塌陷、喀斯特地貌中的山峰、风化洞等特殊地形是岩溶地貌的标志。
3.裂隙和缝隙：岩溶地貌的形成和演化过程中，裂隙和缝隙的存在是必不可少的。
这些裂隙和缝隙通常是地下水的通道，地下水可以通过溶解岩石来创造地下洞穴和地下水道。
4.风化和侵蚀作用：岩溶地貌通常是由地下水的溶解和侵蚀作用形成的。
地下水中的溶解了许多溶质，如钙、镁等离子，通过溶解力来侵蚀岩层，形成喀斯特地貌。
5.地下水系统：岩溶地貌中通常有复杂的地下水系统，如地下河流、地下水道和喀斯特盆地等。
这些地下水系统是岩溶地貌形成和演化的重要因素。
6.沉积物和溶蚀物质：岩溶地貌的形成通常伴随着大量的沉积和溶蚀作用。
沉积物可以是钙化的沉积物、钢化的沉积物、碳酸盐沉积物等。
溶蚀物质可以是溶化岩层、岩石片段、溶解了的岩石矿物等。
总的来说，岩溶地貌的判定标准主要包括岩层类型、地表形态、裂隙和缝隙、风化和侵蚀作用、地下水系统以及沉积物和溶蚀物质等因素。
这些标准可以帮助地理学家和地质学家确定一处地点是否为岩溶地貌，进而进行进一步的研究和探索。
岩溶地貌
4.6岩溶地貌岩溶又称喀斯特（karst），是由于地表水和地下水活动所引起的可溶性岩石溶蚀作用，以及由于这种作用所形成的各种地表和地下溶蚀现象的总称。
在可溶性岩石地区，地下水和地表水对可溶岩进行化学溶蚀作用、机械侵蚀作用以及与之伴生的迁移、堆积作用，总称为岩溶作用。
在岩溶作用下所产生的地貌形态，称为岩溶地貌。
4.6.1 岩溶地貌的形态与类型1.岩溶地貌的形态岩石分布地区，溶蚀作用在地表和地下形成了一系列溶蚀现象，称为岩溶的形态。
岩溶形态可分为地表岩溶形态和地下岩溶形态。
地表岩溶形态有溶沟（槽）、石芽、漏斗、溶蚀洼地、坡立谷、溶蚀平原等。
地下岩溶形态有落水洞（井）、溶洞、暗河、钟乳石等（图4-11）。
①溶沟（槽）、石芽和石林溶沟、溶槽是微小的地形形态，它是地表水沿地表岩石低洼处或沿节理溶蚀和冲刷，在可溶性岩石表面形成的沟槽称溶沟。
溶沟溶槽将地表刻切成参差状，起伏不平，其宽深可由数十厘米至数米不等。
当沟槽继续发展，以致各沟槽互相沟通，在地表上残留下一些石笋状的岩柱。
这种岩柱称为石芽。
石芽一般高1～2m，多沿节理有规则排列。
如果溶沟继续向下溶蚀，石芽逐渐高大，沟坡近于直立，且发育成群，远观像石芽林，称为石林。
如云南石林。
②溶蚀洼地和坡立谷由溶蚀作用为主形成的一种封闭、半封闭洼地称为溶蚀洼地。
溶蚀洼地多由地面漏斗群不断扩大汇合而成，平面上呈圆形或椭圆形，面积由数十平方米至数万平方米。
溶蚀洼地周围常有溶蚀残丘、峰丛、峰林，底部有漏斗和落水洞。
坡立谷是一种大型封闭洼地，也称溶蚀盆地。
面积由数平方千米至数百平方千米，进一步发展则成溶蚀平原。
坡立谷谷底平坦，常有较厚的第四纪沉积物，谷周为陡峻斜坡，谷内有岩溶泉水形成的地表流水至落水洞又降至地下，故谷内常有沼泽、湿地或小型湖泊。
底部经常有残积洪积层或河流冲积层覆盖。
③漏斗及落水洞漏斗是由地表水顺着可溶性岩石的竖直裂隙下渗，最先产生溶隙，待顶部岩石溶蚀破碎及竖直溶隙扩大，岩层顶部塌落形成近乎圆形坑。
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岩溶地貌
地下水和地表水对可溶性岩石进行破坏和改 造形成的地貌现象。
岩溶作用
可溶性岩石在地表水和地下水的化学过程 （溶解与沉淀）和物理过程（流水的侵蚀和沉积、 重力崩塌和堆积）的共同作用下，对可溶性岩石 的破坏和改造作用。
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Guilin, China
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峰丛 Cockpit Country, Jamaica
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Chocolate Hills, Philippines.
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峰丛、峰林与残丘孤峰的空间组合
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广西
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二、地下喀斯特地貌
地下暗河
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盲谷与干谷
喀斯特区的地表河下游消失于 落水洞或溶洞中形成的无出口 的河谷。又称断尾河。常发育 于地下水水力坡降变陡处，是 地下河袭夺地表河所致。
➢ 发育初期，可溶性岩石裸露，主要岩溶地貌类型是石芽、溶 沟，开始发育成漏斗和落水洞。
青年期：
➢ 岩溶地貌进一步发育，地下洞穴大量发育，并且互相贯通成 为一个统一的地下水系统，地下水面以上，溶洞干涸，地下 水面以下的洞穴充水，形成地下河。
➢ 石芽为溶沟之间突起的石脊
– 高大的石芽称为石林。
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溶沟 Karren
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石芽
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石林
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云南罗a 平
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Florida, 2008-09-23
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位于距重庆奉节县城91 千米的荆竹乡小寨村。 "天坑"在地理学上叫" 岩溶漏斗地貌"。小寨 天坑坑口地面标高1331 米，深666.2米，坑口 直径622米，坑底直径 522米。坑壁四周陡峭， 在东北方向峭壁上有小 道通到坑底。
• 位于地表以下至地下水的高水位之间 • 垂直入渗带的岩溶地貌发育规模小，且以垂直形态为主
– 季节变动带
• 地下水面随季节变化而升降, 地下岩溶水的流动方向随季节变化而具 有周期性变化
• 岩溶作用很活跃，岩溶地貌的垂直形态和水平形态均很发育，如溶 洞与暗河系统等
– 水平流动带
• 位于枯水期地下水面以下，处于常年有水的饱和状态 • 岩溶地下水流动交换快，岩溶水溶蚀力强、岩溶作用剧烈，常可形
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黄龙五彩池
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第一节 岩溶发育条件
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岩石的可溶性
➢ 岩石的化学成分
– 卤化盐类岩石: 如钾盐、石盐； – 硫酸盐类岩石:如硬石膏、石膏、芒硝等； – 碳酸盐类岩石Carbonate Rock: 如石灰岩limestone、白云
岩dolomite等。 – 溶解度： – 卤盐＞硫酸盐＞碳酸盐； – 在碳酸盐岩类中，CaCO3的含量越高，其他杂质含量越
➢ 热带地区高温多雨，水流量大、水循环快，加上 气温高及生物作用强，岩溶发育最快。
– 如亚热带广西碳酸盐岩溶蚀量为0.12～0.3mm/a，是暖温 带的河北（溶蚀量为 0.02～0.03mm/a）的5～9倍。
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岩溶水的垂直分带
1—垂直渗流带；2—季节变动带；3—水平流动带；4—深部循环带
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– 垂直渗流带
➢ 透水性强弱取决于岩石的孔隙和裂隙大小和多少
• 一般石灰岩的原生孔隙度Porosity都很小, 小于3％，
透水性较弱。
• 岩石的透水性主要受由构造运动形成的断裂构造(各 种断层、裂隙)所控制。断层、裂隙不仅提供了水进 入岩体内部的通道，而且增加了水与岩石作用的面 积
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水的溶蚀力
➢ 溶解于水中的CO2越多，水的溶蚀力就越强；水 中的Ca+2的含量越高，水的溶蚀力就越弱。
成规模很大的水平溶洞或暗河
– 深部循环带
• 位于水平流动带之下，其下限很深。岩溶地下水的运动已不受当地 水文网的影响，主要受地质构造情况控制，具有承压性
• 岩溶作用非常微小
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第二节 岩溶地貌类型
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一、地表喀斯特地貌
石芽与溶沟
➢ 地表水沿岩石裂隙溶蚀、侵蚀而成的沟槽形态， 称为溶沟
– 溶沟深几厘米至几米，长几米至几十米 – 其发育受岩石的节理、裂隙和地形坡面的影响
水中不同游离CO2时的碳酸盐类岩石溶解度： 纯水的溶解度11.5mg/L
含1mg/L CO2水的溶解度 60~50 mg/L
➢ 温度越高，水的化学反应速度越快，溶蚀力越强
➢ 气压越大，溶蚀力越强（水中CO2的含量与气压 成正比）
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水的流动性
➢ 流水经常与空气保持接触，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。因此， 水体经常流动，能大大提高水的溶蚀力。
Blue Lake Cave, Brazil
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Carlsbad Caverns National Park, USA a
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Jillabenan Caave, Australia
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第三节 岩溶发育过程 及其影响因素
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一、喀斯特地貌发育过程
幼年期：
坑底下边有地下河，小寨天坑是地下河的一个"天窗"。小寨天坑与天
井峡地缝属同一岩溶系统，天坑底部的地下河水由天井峡地缝补给，自迷
宫峡排泄；从天坑至迷宫峡出口地下河道长约4千米。小寨天坑当称"天下
第一坑"，属当今世界洞穴奇观之一。
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2008-09-22
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岩溶漏斗：直径数十米，深数米至十几米
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溶洞
溶洞的形态类型
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洞穴堆积物可分为三大类型
➢ 化学堆积物
– 石钟乳stalactite、石笋stalagmite 、石柱column、 石幕和泉华等
➢ 机械堆积物
– 河流沉积 – 湖泊沉积 – 崩塌沉积
➢ 生物堆积物
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Benxi Cave in Liaoning
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溶蚀形成的漏斗
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云南罗平
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贵州贵阳附近
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溶蚀洼地：直径超过100米，最大可达1-2公里， 面积小于10km2
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贵州兴义
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贵州兴义
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岩溶盆地与岩溶平原: 面积10~100 km2以上
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云南罗平
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峰丛、峰林与孤峰
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峰林
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孤峰
低，其溶解度就越大。石灰岩＞白云岩＞硅质灰岩＞泥 灰岩
➢ 岩石的结构
– 岩石的结构与溶解度有密切关系。对于结晶的岩石，晶 粒越小，溶解度也越大。
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岩石的透水性
➢ 岩石的透水性影响岩石的溶蚀速度和地下岩溶的发育
• 透水性不良的岩石，溶蚀作用只限于岩石表面，很 难深入岩石内部；
• 透水性好的岩石，地表和地下溶蚀都很强，地貌发 育也好。