岩溶
岩溶名词解释

岩溶名词解释
岩溶是指在含有可溶性岩石的地区,由于水的作用而形成的地貌现象
和地下空洞。
岩溶包括了各种形态,如洞穴、溶洞、喀斯特地貌、石
灰岩峰林等。
它们都是由于地下水或降雨水中的二氧化碳和其他酸性
物质与可溶性岩石反应,使得岩石表面逐渐被侵蚀而形成的。
洞穴是一种典型的岩溶景观,它们通常由水流经过长时间侵蚀而形成。
洞穴内部有各种各样的结构和装饰物,如钟乳石、石笋、石柱等。
溶洞是指在地下形成的大型空洞,在一些喀斯特地区非常普遍。
这些
空间往往被认为是相对稳定和安全的环境,因此被广泛用于科学和探
险活动。
喀斯特地貌是指在含有可溶性岩层的平原或山区中形成的一系列景观,如塔柱、天坑、断崖等。
这些景观都是由于水流和地下水的侵蚀而形
成的。
石灰岩峰林是一种由石灰岩组成的山脉或山丘,它们通常具有陡峭的
峰顶和悬崖峭壁。
这些景观也是由于水流和地下水的侵蚀而形成的。
总之,岩溶是一种由于水流和地下水的侵蚀而形成的多样化地貌景观。
它们不仅美丽,而且对于科学研究和探险活动也有很大价值。
白云岩中的岩溶现象和溶蚀特征

白云岩中的岩溶现象和溶蚀特征岩溶现象是指在石灰岩、白云岩等碳酸盐岩地区,由于长期受到水的侵蚀和溶解作用,形成的溶洞、溶涧、森林盆地等地形特征。
而白云岩是一种含有大量方解石的碳酸盐岩,因此在其地貌中可以观察到丰富多样的岩溶现象。
首先,白云岩地区经过长期的风化和侵蚀作用,形成了众多的溶洞。
溶洞是指在地下水侵蚀碳酸盐岩时,洞穴形成的地下空腔。
这些洞穴的形成是由于地下水溶解方解石而导致的。
白云岩中的溶洞通常呈现出奇特的地貌景观,例如钟乳石、石笋、石柱等。
钟乳石是指在溶洞内壁上由于方解石溶解沉积而形成的柱状石块,形状各异,有如挂钟的悬垂状。
石笋则是在溶洞内壁或洞顶上形成的石柱,它们的形成需要长时间的沉积和溶解作用。
这些特殊的地下洞穴景观是白云岩地区的一大特色,吸引了众多的旅游者和研究者。
其次,白云岩地区还有许多溶涧和森林盆地。
溶涧是指白云岩地区由于水的长期侵蚀和溶解作用形成的河谷。
溶涧常常具有深谷、急流和流瀑等特点。
在溶涧的上方,往往会形成森林盆地,即溶洞和溶涧之间的凹地。
这些森林盆地通常由于地下水源的补给而形成了湖泊或湿地,吸引了大量的水生生物和鸟类栖息。
白云岩地区的溶涧和森林盆地景观丰富多样,给人们带来了许多的观赏和探险的机会。
此外,白云岩地区的岩溶现象还包括一些小型地表侵蚀特征,例如岩溶峰、岩溶坡和溶蚀沟。
岩溶峰是指白云岩地区由于地下水溶解和地表侵蚀而形成的突出的山峰。
岩溶坡则是在坡面出现了溶蚀凹陷的地形,由于岩石的溶解和崩塌积聚而形成。
溶蚀沟是在地表岩石受到水侵蚀时形成的沟壑,其侵蚀作用模式往往与大型的溶洞和溶涧有相似之处。
总之,白云岩中的岩溶现象和溶蚀特征是由于长期的水侵蚀和溶解作用而形成的特殊地貌景观。
溶洞、溶涧、森林盆地等地形特征丰富多样,给人们提供了观赏和探险的机会。
通过对白云岩中的岩溶现象和溶蚀特征的研究,不仅可以了解地球表面的地貌演变过程,还为资源开发和环境保护提供了重要的参考依据。
因此,深入研究白云岩地区的岩溶现象对于推动地学科学的发展具有重要的意义。
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。
岩溶的定义和分类及对工程的不良影响

岩溶的定义和分类及对工程的不良影响
根据碳酸盐岩地层覆盖埋藏的情况,岩溶地基可分为裸露型岩溶、浅覆盖型岩溶、深覆盖型岩溶和埋藏型岩溶等四种类型:
a)裸露型岩溶:指碳酸盐岩直接出露地表,没有或很少被第四系沉积物覆盖;
b)浅覆盖型岩溶:指碳酸盐岩部分被第四系沉积物覆盖,覆盖率一般在30-70%左右,覆盖厚度一般小于30m;
c)深覆盖型岩溶:指碳酸盐岩大部分被第四系沉积物覆盖,覆盖率一般在70%以上,覆盖厚度层厚度一般大于30m,小于100m;d)埋藏型岩溶地基:碳酸盐岩层被非碳酸盐岩岩层(如砂岩、页岩)覆盖,没有岩溶景观显露地表,埋深大于100m,最深可以达1000多米。
在大多数情况下,与岩土工程关系密切的岩溶地基主要是前二类,即裸露型岩溶、浅覆盖型岩溶。
岩溶对工程的不良影响主要体现在一下几个方面:
a)岩溶岩面起伏导致上覆土质地基压缩变形不均;
b)岩体洞穴顶板变形造成地基失稳;
c)岩溶水的动态变化给施工和建筑物造成不良影响;
d)洞塌落形成地表塌陷。
岩溶与土洞

G.暗河:为地下岩溶水汇集和排泄的主要通道。
H.天生桥:溶洞或暗河洞道塌陷直达地表而局 课程 部洞道顶板不发生塌陷,形成的一个横跨水流的 建设 石桥。
南 阳 理 工 学 院
土 木 工 程 系
课程 建设
工程地质学
第六章:不良地质现象
岩溶形态示意图 1-石林;2-溶沟;3-漏斗;4-落水洞;5-溶洞;6暗河;7-钟乳石;8-石笋
课程 建设 流对其围岩的冲刷。
南 工程地质学 第六章:不良地质现象 阳 土洞 理 土洞因地下水或者地表水流人地下土体内,将颗 工 粒间可溶成分溶滤,带走细小颗粒,使土体被掏 学 空成洞穴而形成。 院 (1)土洞的形成条件
土 木 工 程 系
课程 建设
土洞主要由潜蚀作用形成。 潜蚀是指地下水流在土体中进行溶蚀和冲 刷的作用。如果土体内不含有可溶成分,则地 下水流仅将细小颗粒从大颗粒间的孔隙中带走, 这种现象我们称之为机械潜蚀。如果地下水流 先将土中可溶成分溶解,而后将细小颗粒从大 颗粒间的孔隙中带走,具有溶滤作用的潜蚀称 为溶滤潜蚀。
土 木 工 程 系
课程 建设
象和地貌现象统称岩溶。
(1)岩溶的主要形态
岩溶形态指可溶岩被溶蚀过程中的地质表现, 可分为地表岩溶形态和地下岩溶形态两类。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、天生桥等,
B.漏斗:由地表水的溶蚀和冲刷并伴随塌陷作 用而在地表形成的漏斗状形态。 C.溶蚀洼地:由许多的漏斗不断扩大汇合而成, 土 木 周围常有溶蚀残丘、峰丛、峰林,底部有漏斗和 工 落水洞。 D.坡立谷和溶蚀平原:坡立谷是一种大型的封 程 系 闭洼地,也称溶蚀盆地;坡立谷再发展就形成溶 蚀平原。在坡立谷或溶蚀平原内经常有湖泊、沼 课程 泽和湿地等。底部经常有残积洪积层或河流冲积 建设 层覆盖。
常见工程地质现象之岩溶

碳酸盐中的孔隙非常少,岩石的透水性主要
取决于其裂隙性,褶皱轴部、断层附近、构 造复杂地带等裂隙发育区,是岩溶发育相对 强烈的区域。还必须指出,碳酸盐的溶解速 度是非常缓慢的,我国即使在岩溶作用最为 强烈的广西中部地区,水对岩石的溶蚀速度 也仅有12~30mm/百年。目前存在于地球上 的岩溶形态和景观乃是漫长地质历史时期中 的岩溶作用结果。
+ CO2 + H2O= Ca2+ + 2HCO3 纯水对碳酸盐的溶解度很低,而当水中含有 侵蚀性CO2时,水对碳酸盐的溶解能力就会 大大提高,水中侵蚀CO2的存在对碳酸的溶 蚀起决定性作用。水中侵蚀CO2含量越高, 其溶蚀碳酸盐的能力越强。水中CO2主要来 自于土壤和大气。
Байду номын сангаасCaCO3
大气中含有大量的CO2,地表的土壤受动植物活
三、岩溶发育条件
岩溶发育的基本条件有三个,即可溶性的岩
石、具有溶蚀能力的水和良好的地下水循环 交替条件。
具有溶蚀能力的水 可溶性的岩石 岩溶 良好的地下水循环交替条件
1、可溶性岩石
这是岩溶发育的物质基础。自然界中的水溶
性岩石主要有石灰岩、白云岩、石膏和岩盐 等。在这几种可溶性岩石中,以岩盐的溶解 度为最大,石膏次之,石灰岩和白云岩的最 小。但是就分布面积来看,石灰岩和白云岩 的分布极为广泛,而石膏和岩盐则极小,岩 溶主要也分布在石灰岩和白云岩地层中。因 此,一般情况下岩溶主要是指由石灰岩和白 云岩构成的地层中的发育的岩溶。
岩性以灰岩为主,局部为白云质灰岩、大
理岩等,地层年代多属于泥盆系和石岩系。 岩溶发育程度不均匀,以肇庆地区最为发 育,溶洞形态十分复杂,千姿百态,局部 构成一座座复杂离奇的地下迷宫,著名的 肇庆七星岩、封开旅游区,即是由岩溶地 貌构成。近年来,广东省建设的广(州) 肇(庆)高速公路、广(州)梧(州)高 速公路、广(州)清(远)高速公路、广 (州)佛(山)高速公路等大型工程均不 同程度地位于岩溶地区。
岩溶地质灾害全解

工程措施
当区段内已发生岩溶塌陷或是存在岩溶塌陷隐患时, 可采取消除或改变形成岩溶塌陷条件、影响因素的工程 措施进行防治,主要包括防渗封闭、结构物跨越和地下 加固处理等。
(5)洞穴堆积物松软易拥塌下沉,使洞穴周边地层产生应力 量分布,应力变化对隧道结构受力不利。
(6)富含可溶性物质的岩溶水在隧道周边流动,可侵蚀隧道 及支护结构,影响隧道的使用寿命。
岩溶突涌水
岩溶突涌水已成为岩溶地区隧道施工中主 要地质灾害之一。岩溶隧道突水一直被认 为是世界性的难题,灾害一旦发生,轻则 淹没隧道、施工中断,重则造成重大的人 员伤亡和经济损失,甚至有些工程被迫停 建或改线。
岩溶地质灾害
地质灾害科学与工程 程辉
1 岩溶的概述 2 岩溶地表塌陷 3 岩溶隧道地质灾害 4 岩溶灾害防治
5 参考文献
概述:
岩溶即喀斯特(KARST),是水对可溶性岩 石(碳酸盐岩、石膏、岩盐等)进行以化学 溶蚀作用为主,流水的冲蚀、潜蚀和崩塌等 机械作用为辅的地质作用,以及由这些作用 所产生的现象的总称。由喀斯特作用所造成 地貌,称岩溶地貌(喀斯特地貌)。
塌陷机理
地下水位升降致塌 地表水下渗致塌 动荷载致塌
岩溶塌陷的形成多数情况下是多重因素复合叠加作用的结果;
防治措施
岩溶地表塌陷具有隐伏性、突发性的特点
Байду номын сангаас
(1)避让。当拟建工程所处地质环境条件可能产 生 岩溶塌陷时,建筑物布置时应尽可能避开岩溶塌陷 易发区(段)。
岩溶课件ppt

目录
• 岩溶定义与特性 • 岩溶地貌与形态 • 岩溶水文地质 • 岩溶工程地质问题 • 岩溶研究方法与技术 • 岩溶资源开发与利用
岩溶定义与特性
01
岩溶定义
01
02
03
岩溶定义
岩溶是指可溶性岩石在地 下水的作用下发生溶解、 流动和沉淀的地质作用过 程。
岩溶地貌
由岩溶作用形成的各种地 貌形态的总称,如石林、 溶洞、地下河等。
岩溶模拟
利用数值模拟技术,模拟岩溶水流、 溶蚀、沉积等过程,预测岩溶发育趋 势。
岩溶监测与预警
岩溶监测
通过长期监测岩溶区的水文、地质和环境变化,及时发现异常情况,为预警和 应对提供依据。
岩溶预警
根据监测数据和模拟结果,对可能发生的岩溶灾害进行预警,为灾害防范和应 急处置提供指导。
岩溶资源开发与利
总结词
岩溶地面塌陷是岩溶地区常见的地质灾害之一,主要由于地下洞穴的发育和岩体的不稳定性所致。
详细描述
岩溶地面塌陷通常发生在地下水位较高、岩体较破碎或存在大量溶洞的地区。在地下水位波动、地震 或人为活动等外部因素影响下,岩体容易失去稳定性,导致地面塌陷。塌陷区域通常呈圆形或椭圆形 ,深度可达数十米,对当地居民的生命财产安全和基础设施造成严重威胁。
岩溶地质灾害
总结词
岩溶地质灾害主要包括滑坡、泥石流、崩塌等,主要由岩体的不稳定性、降雨和地震等 外部因素触发。
详细描述
在岩溶地区,由于岩体的破碎、裂隙发育和地下水的侵蚀作用,岩体容易失去稳定性, 引发各种地质灾害。这些灾害不仅对当地居民的生命财产安全构成威胁,还会破坏基础 设施和生态环境。因此,加强岩溶地质灾害的监测和预警工作,采取有效的防治措施至
岩溶发育条件
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1. 世界岩溶的分布,主要分布在地中海沿岸、东欧、中东、东南亚、美国东南部、加勒比海地区等,岩溶分布区多为资源丰富,人口稠密的地区。
2. 我国岩溶分布广泛,类型众多,比较集中的分布在以下几个地区:一、华南地区,包括广西、广东和台湾,均为我国典型的热带岩溶地区,广西岩溶分布面积大,碳酸盐类岩石的分布面积占全省面积的41%左右,以泥盆(D)、石炭(C)、二迭系岩层(P)岩溶发育最强,岩性多为厚层石灰岩和白云岩。
因此,岩溶地貌可分为四种类型:峰丛---峰林---孤峰---残丘。
广东岩溶主要分布在西北部北江、连江和西江流域,面积小,多呈零星分布。
台湾岩溶主要分布在南部,面积很小。
二、西南地区。
包括贵州的中部和南部以及云南的东部。
贵州碳酸盐类岩石的分布面积占全省的80%左右,厚度占地层部厚度的50-70%,以石炭系和二迭系岩层岩溶发育最强。
云南东部碳酸盐岩石面积约占总面积的50%,其厚度占地层部厚度的63%,以中上石炭系、下二迭系和中三迭系岩层岩溶最为发育。
贵州在构造上以线形褶皱为主,可溶岩与非右溶岩常成五层,在地表呈带状交替出露,故岩溶多作与构造纹一致的带状分布,非可溶岩构成隔水层,有利于岩溶区的水为建设。
贵州黔西高原的水城、威宁一带,主要发育一些小洼地、漏斗、落水洞和低矮峰林地貌,贵州南部为向广西盆地倾斜的斜坡地带,地下水以垂向运动为主,峰林最发育,还伴有峰丛、洼地地貌,如兴义一带。
贵州中南部六枝一带有覆盖石林,高达10m以上,已被第四系沉积物掩盖。
三、中部地区,包括长江中下游各省及浙江,其中尤以贵州北部、湖北西部、湖南西部和四川东部碳酸盐类岩石分布较广,从震旦系到三迭系的碳酸盐类岩层均有出露。
贵州北部主要为北北东----南南西的平等褶皱,岩溶分布亦作北北东---南南西的平行条带。
由于灰岩与页岩相间分布,一般页岩或垅状丘陵,灰岩成槽形谷地,故在地形上,丘陵与槽谷相间分布,如遵义一带。
四、华北地区。
主要分布在北京的西山地区,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,该区碳酸盐类岩石以寒武奥陶系为主。
五、干燥和半干燥区,主要指内蒙古东部。
六、西藏高原。
岩溶发育于海拔4000M以上的高寒高原上。
是世界岩溶的一种特殊类型。
总体上,中国岩溶分布面积广,发育程度深的地区主要集中在前面华南西南两个地区。
贵州也是岩溶发育丰富的省份之一,现了解一下贵州岩溶分布。
第六章岩溶发育的若干问题一、岩溶发育的地带性岩溶发育和其他地貌发育一样,都是内营力和外营力共同作用于地表而产生发展的。
由地球球体导致太阳辐射能的纬度分布规律,并由此产生的气候、水文、生物、土壤等均有按纬度呈带状分布的特征。
而岩溶发育在很大程度上受这些因素的影响,从而产生了岩溶发育的地带性规律。
除了纬度水平地带性外,在碳酸盐岩发育的高大山区,从山脚到山顶,水热状况、生物、土壤、温度也随着海拔高度的增加而变化,岩溶发育强烈的受这些因素的影响,从而也呈现垂直分带性。
按气候带划分的岩溶类型有:1.冰原带岩溶分布在欧亚大陆和北美大陆北部、北冰洋沿岸、南极大陆及附近岛屿,以及超过5000米的山地顶部。
这是世界上最冷的一个带,全年气温很低,水分循环和化学作用都很微弱,地表地下岩溶都很不发育,只在石灰岩表面发育一些溶沟。
夏季常有一定量的冰雪融化,沿着裂隙渗入地下,常发育少量浅层地下通道和溶洞,在地下水出露处有少量石灰华堆积。
2.寒温带岩溶分布在欧亚大陆和北美大陆北部。
夏季温凉,冬季严寒,年降雨量可达500~700毫米,蒸发量小,属湿润地带。
地表可发育小型溶沟,地下有永冻层存在,地表水不易下渗,不易发育通道和溶洞。
在永冻层厚度不大的地下常有水流,可发育一些通道和溶洞。
3.温带岩溶主要分布在南、北半球中纬地带,干、湿季明显,有一定降水量,但降水不集中,不利于地表岩溶发育。
但植被茂盛、土壤发育较好,因而也有地表岩溶发育。
干湿变化明显,湿季有一定雨量,干季机械风化作用强烈,裂隙较发育,有利于地下岩溶的发育。
因此,地表一般以溶洼、残丘、干谷、岩溶泉为主要特征,地下以溶蚀裂隙为主,基本上不能发育成地下暗河系统,可以汇集地下水成为地下富水带,出口多为承压的泉群,汇水范围大,动态稳定。
如济南的泉群。
4.干旱区域岩溶主要分布在南、北半球副高压带及大陆内部。
降雨量很少,蒸发量大,地面植被稀少,地面温度年变化和日变化较大,机械风化强烈,溶蚀微弱,地表岩溶不发育。
但地表裂隙发育,降雨和地表流可迅速进入地下,且地下水含有较多的SO42-等,增强了地下水的溶蚀作用,地下岩溶形态比较发育。
实践发现,干旱荒漠地区广泛分布有洪积扇和洪积群,可以促进地下凝结水聚集、阻碍地下水蒸发,加速了荒漠地区的现代岩溶进程。
在中、低山区,可出现一些小型漏斗和洼地,在风化强烈地区有石芽出露。
5.热带岩溶主要分布在低纬、热带地区,是岩溶发育最具规模的一个带。
我国热带岩溶分布面积最广,地貌类型多样。
6.海岸岩溶在热带沿海地区,岩溶以峰林为主,海浸后,成为无数独立的岩岛,构成海岸的一个特殊类型。
岛上的漏斗由地下通道与海水相通,下部受海水溶蚀和侵蚀而发生崖壁崩塌。
温带石灰岩海岸只发育小型石芽和溶沟。
一般来说,海水温度越高,溶蚀形态发育越完全。
另外,海蚀型岩溶的发育更与海水的盐分和海藻类生物有关,其溶蚀主要是一个生物化学过程。
二、岩溶发育的多代性在漫长的地质历史时期,由于地壳运动或气候变化,使同一地区的主导外营力与内营力组合发生变化,从而使原来自然条件下发育的岩溶,又在新的条件下向不同于原来的方向发展,这样就会在同一地区产生不同时代、不同条件岩溶地貌发育的叠加、修饰和不同时代地貌组合的出现,形成岩溶发育的多代性。
一般来说,岩溶发育大多从中生代开始发育,有的从古生代就已发展,严格讲,自碳酸盐岩出露海面起,就已开始岩溶发育。
在第三纪,地球上的气候普遍比较湿热,今天的中纬温带地区曾是热带或副热带气候。
到了第四纪,寒冷的冰期与温暖的间冰期多次交替,世界气候带也随着往复移动。
因此,许多中纬地区还保留着多种气候条件下所形成的岩溶形态。
云南东部宣物—路南一带及个旧地区的高原上,现为副热带气候,却分布有热带峰林和石林。
据研究,云南高原在第三纪时原为较低的热带,后期高原抬升,转变为亚热带气候,古峰林逐渐破坏,逐渐向亚热带岩溶丘陵方向发展,成为残留峰林。
青藏高原也发现有古峰林广泛分布,是在第三纪热带气候条件下发育的,第三纪末到第四纪,青藏高原强烈抬升,高原进入寒带,古峰林停止发育并受寒冻作用强烈破坏,成为余蚀峰林。
第二节岩溶基准面及深部岩溶的发育一、岩溶的侵蚀基准面和溶蚀基准面岩溶发育是受这两个基准面控制的,有其自身的特殊性。
大量勘探资料证实,区域性可溶性岩层的底板是岩溶作用的下限,可作为岩溶的溶蚀基准面。
而控制岩溶水排泄的邻近河谷的地表河称为岩溶侵蚀基准面。
地表岩溶和浅层岩溶的发育是受岩溶侵蚀基准面控制的。
在地壳强烈抬升的地区,地表水通过各种裂隙、管道渗入可溶性岩体内很深的地方,并形成虹吸管道的形式,从邻近河床底部或岸坡部位排入河流中。
这种虹吸管道可以低于河床上百米甚至几百米,似乎低于侵蚀基准面很多,但从排泄条件来说,还是受邻近河流控制,地表河流仍然是排泄基面。
由于种种条件的影响和控制,岩溶地区的岩溶水运动不完全受邻近河谷控制,而是受制于流体动力学的压力和静力学压力的影响,因此,可以在可溶性岩体内很深的地方仍然有地下水运动,并发生溶蚀作用,形成洞穴。
这种深部地下水的运动不取决于岩溶地貌发育阶段,而是决定于区域可溶性岩层底板与径流带之间的压力差和地质构造等条件,即岩溶地貌发育到任何阶段都有深部洞穴的形成,其深度的下限可溶性岩层的底板。
这也证明岩溶发育不受侵蚀基准面的限制,而在溶蚀基准面以上任何深度都可能发育。
二、深部岩溶浅部岩溶:岩溶水的运动受邻近河谷侵蚀基准面控制。
深部岩溶:岩溶水的运动不受邻近河谷侵蚀基准面控制,可在可溶性岩层的任何深度内形成。
1.深部岩溶的分布特征根据深部岩溶所在位置分析,其分布特点有四种状况:(1)沉积间断时期形成的不整合或假整合面附近,在地质历史隆起时,在碳酸盐类岩层上部形成古风化壳中发育的古岩溶,一般分布于古代风化壳附近。
(2)构造运动强烈地区,多近期活动性断裂,特别是近期重新活动的断裂带对深部岩溶的发育有重要意义。
(3)硫化矿床分布的地带。
硫化矿床多沿构造带分布,硫化物因氧化与水作用成硫酸,沿构造带下渗,在深部形成洞穴。
(4)地下水的深部循环作用地带。
在储水构造良好的背斜和向斜轴部,地下水向下汇集,可以形成很大的压力差,在深部形成大洞穴。
2.深部洞穴的成因(1)近期抬升的高原或高山内的深部洞穴;(2)受硫化矿体影响生成的深部洞穴;(3)承压作用形成的深部洞穴;(4)埋藏在古岩溶面上的古溶洞;(5)深部冷、热水循环影响的洞穴;(6)热液形成的深部洞穴;(7)与海面变化有关的深部溶洞。
第三节溶洞的成层性与河流阶地的对比一、溶洞的成层性一般认为,成层溶洞的成因在于作为排泄基准面的邻近河谷的地表河,因构造运动在上升——停顿——再上升的交替变化过程中,河流作用相应产生下蚀——旁蚀——再下蚀的交替变化,岩溶水的运动也产生相应的垂直——水平——再水平运动的变化,溶洞也就具有垂直管道和水平廊道交互出现,从而形成相互叠加的成层溶洞。
因此,一般就将干涸后的水平廊道与河流阶地在高度上、时代上进行对比。
事实上,构造运动上升和稳定呈现规律性变化只是在特定条件下完成的,而多层溶洞的成因是一个极为复杂、多种因素相互影响的结果。
1.由于构造运动所形成的多层溶洞是受地质构造和岩性、岩层产状控制的。
在褶皱构造舒缓的区域内,可以形成数目众多的水平溶洞层,它们与阶地的关系较难对比。
2.注意岩溶水动力分带特征。
从分带特征分析,只有在水平流动带内才能形成水平溶洞,其坡降和高程大致与地下水面相当,然而在虹吸管流动带和深部流动带内也会因岩性和构造、地壳抬升等原因发育成水平溶洞。
3.由非构造运动所致的海面升降形成的水平溶洞成层分布也相当广泛。
4.可溶性岩层与非可溶性岩层或夹层相间的地区,溶洞本身就具有成层性,在水平岩层内更是如此。
因此,在岩溶地区,溶洞的成层性是一种普遍的地貌现象。
而且,位置高度不同的洞穴形成的时代也不同,早期形成的洞穴位置较高,晚期形成的溶洞层分布的位置较低,由高层到低层,形成时代由老到新。
但是,同一溶洞中堆积物的时代顺序,从上到下都是由新到老。
二、溶洞与河流阶地的对比大量实际资料证明,与阶地高度相当的溶洞,时代可能不一致;或者,相同时代的阶地和溶洞高程并不一致。
因此,溶洞与阶地的对比应非常谨慎,不能简单从事。
要进行溶洞和阶地的对比,就必须综合考虑溶洞与阶地的类型,水文地质条件,岩溶地区地表河与地下河的补给、排泄特征以及因气候变化而发生的种种叠置现象。