岩溶的特征与分类
现代深部岩溶工程地质分类及其特征研究
行了深入的研究 ， 总结 出了各种类型现代深部岩溶特征． 不但丰富 了现代深部岩溶 的理论体系， 还为 隧道工程和采矿工程 中现代深部岩
溶 的勘 察 建 立 了理 论 基 础 ． 关 键 词 ： 代 深 部 岩 溶 ； 程 地 质 分 类 ； 级 分 类体 系； 溶 特征 ； 合 构 造 型 现 工 二 岩 复 中图 分 类 号 ：６ Ｐ４ 文献标识码 ： Ａ 文章 编 号 ：６ ２ ９ ０ （０ ０ ０— ０ ３ ０ １７ — １２ ２ １ ）４ ０ ６ — ６
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分类 的简单化和不适用性． 为了达到科学合理 、 方便简 单、 行之有效这一效果 ， 本文提 出了采用二级分类体 系来对现代深部岩溶进行工程地质分类研究． 所谓的 二级分类体系就是在原有一个分类标准的基础上 ， 再 增加一个分类标准对一级分类体系进一步的细化． 通过对 已掌握 的现代深部 岩溶实例 的统计 、 分 析 ，表 明以地质构造类 型作 为一级分类体 系是合理 的、 科学的 ， 因为在现代深部岩溶的形成 、 演化的整个 过程 中地质构造始终 占有重要的位置． 按照这一标准 可以将现代深部岩溶分为巨厚 代深 部 岩溶 的发 育无 固定 层
位， 其延伸的方向一般与构造方 向一致． 目前工程中揭
露的现代深部岩溶大都属于该种类型． 该种现代深部
岩 溶 又 可 以根 据 构 造 的类 型 和 开启 状 态 划 分 为 开启 向斜 型 现代 深部 岩 溶 、封 闭 向斜 型现 代深 部 岩 溶 、 断
岩溶塌陷类型及特征
岩溶塌陷类型及特征一、岩溶塌陷的类型划分我国岩溶塌陷类型繁多（二）各种成因类型的发育特征我国岩溶塌陷主要发育于华南的连片岩溶区。
（一）自然塌陷在天然作用下产生的塌陷，约占总数的33%（不包括陷落柱），是各类塌陷中最多的一种。
古塌陷：形成于第四纪以前，如“陷落柱”；老塌陷：形成于第四纪期间，具残留形态，往往为后期堆积物充填或掩盖；新塌陷：新近时期产生，或形成时期不明，但形态保持较好。
它们多发育于地下水变化迅猛的岩溶山地的洼地、槽谷中，塌陷范围小。
强度弱，往往呈单个坑零星分布，塌陷规模随结构不同而差异很大。
按其成因，又可分为：1.暴雨引起的塌陷：暴雨可导致土体迅速充水和地表水的强烈渗透，并在一定条件下引起岩溶地下水位的急剧上升而产生正压冲爆作用，易于产生塌陷。
2.洪水引起的塌陷：在近岸地带第四系冲积层中潜水位和岩溶地下水位均随洪水位而波动，由于两者渗透性的差异，在波动过程中不但可产生有利于渗透潜蚀作用的附加水头，而且还产生正负压力的作用，这些作用都可导致塌陷的产生。
3.重力引起的塌陷：在岩溶发育过程中，地下洞穴，管道在崩塌作用下不断扩展，最后导致顶板盖层在重力作用卞失稳陷落的现象。
在岩溶山区并不罕见。
岩溶漏斗、地下河天窗岩溶障谷、天生桥等地岩溶形态有许多就是塌陷的遗迹，这些基、岩塌陷规模一般较大，形成之后一般不再复活。
4.地震引起的塌陷：在构造地震作用下，在覆盖层比较薄弱的地段也可产生一系列的塌陷，如1853年2月在湖南新宁，5级地震的历史记载c“有声如雷，陷成七潭，大小不一，皆有水涌出”。
此外，近几十年来地震塌陷也常有，如：1976年唐山地震引起数十处塌陷等。
（二）人类活动诱发的塌陷（简称人为塌陷）是由于人类的工程;经济活动，改变了岩溶洞穴及其上覆盖层的稳定平衡状态而引起的塌陷，约占总数的60%，可见人为作用已成为现代塌陷的重要动力。
人为塌陷按成因又可分为坑道排水或突水、抽汲岩溶地下水、水库蓄引水、震动加载及表水、污水下渗引起等类型塌陷+前三者共古人为塌陷的92%.1.坑道排水或突水引起的塌陷是指由于矿坑、隧道、人防及其它地下工程排水或突水引起的塌陷，其中以矿坑排、突水塌陷为主，占人为塌陷的17%.岩溶地区由于矿产资源的开发，矿坑排水或突水引起的塌陷较为频繁。
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。
岩溶地貌的分类
岩溶地貌的分类地表岩溶地貌在地表岩溶作用过程中，可形成一系列独特的地貌，主要地貌形态有：1、石芽与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称为溶沟，凹槽之间残存的突起岩石称为石芽。
溶沟与石芽的相对高差一般不超过3m，是地表岩溶化初期阶段的产物，也见于其他岩溶形态表面。
地表大片石芽溶沟丛生称溶蚀原野。
2、石林与岩溶漏斗石林是由密集林立的锥柱状、锥状、塔状岩体组成的地貌景观。
期间多为溶蚀裂隙，隙窄而直，坡壁上部有平行的溶沟，以云南的路南石林最为典型。
一般认为它是土壤水沿质纯厚层缓褶皱石灰岩表面及节理裂隙溶蚀产生的，是由石芽进一步发展而成的。
岩溶漏斗是呈碟状或倒锥状的封闭洼地。
直径一般在几米到百米，深几米到十几米，常成群出现，是岩溶区的特征性形态之一。
石林与漏斗大致形成于同一个岩溶发展阶段。
3、峰林、峰丛与溶蚀洼地峰林是成群分布的山体基部分离的石灰岩山蜂群，峰体相对高差100—200米，坡度很陡，一般在45度以上。
峰林的分布常与地质构造有关。
我国广西的桂林、阳朔，贵州的安顺、独山、邱北等地均发育有典型的峰林地貌。
峰丛是一种山峰基部相连的峰林，峰与峰之间常形成“U”形的马鞍地形。
与峰林的主要区别是峰丛山峰间基部相连的高度比例大于上部分开部分，而峰林则相反。
峰丛之间常发育溶蚀洼地、漏斗及落水洞。
峰丛主要分布在广西西部及西北部与云贵高原的边缘部分。
溶蚀洼地是与峰丛、峰林同时期形成的一种负地貌类型。
平面形态为圆形或椭圆形，长轴多沿构造线而发育。
溶蚀洼地与漏斗的主要区别在于，前者规模较大，底部较平坦，其内可发育溶蚀漏斗，并覆盖有溶蚀残余物，可以耕种；后者多为不规则的圆形，底部平坦面积小。
溶蚀洼地常与峰丛共生，构成峰丛-洼地组合形态，在我国的广西西北部和云贵高原的斜坡地带常可见到。
4、孤峰与溶蚀平原孤峰（也称残丘）是兀立在溶蚀平原或盆地上的孤立灰岩山峰。
孤峰进一步遭受溶蚀、侵蚀，当其相对高度更小，仅有十数米时，被称为石丘。
岩溶
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。
岩溶地貌的分布及特点
岩溶地貌的分布及特点地貌指的是地表起伏的形态，也称为地形。
具有旅游开发价值的各种地表形态，就是地貌旅游资源。
地球表面71%的面积被海洋覆盖，只有29%的面积是陆地。
因此地球表面的地貌分为海洋地貌和陆地地貌两大类。
目前人类开发利用的地貌旅游资源基本上是陆地地貌。
而我国正有着丰富的地貌旅游资源，岩溶地貌就是其中的一种。
岩溶地貌是指碳酸盐类岩石（主要是石灰岩）为主的可溶性岩石，在以水的溶蚀为主的内外力作用下形成的地貌。
岩溶地貌又称喀斯特地貌，因近代岩溶地貌研究始于前南斯拉夫西北的喀斯特高原而得名。
岩溶地貌景观的主要类型有：1、.石峰、石林和石芽。
石峰有峰丛、峰林及孤峰，石林和石芽也会有多种造型。
上述景观地貌在我国以广西桂林和云南路南石林最具代表性。
桂林山水有“甲天下”的美名，成为举世闻名的旅游胜地，皆源于那里发育的典型的岩溶地貌。
山青、水秀、石美、洞奇。
漓江水清如镜，两岸诸峰叠翠，“江作青罗带，山如碧玉簪”。
明代大旅行家徐霞客更把这里称作“碧莲玉笋世界”；云南路南石林位于路南彝族自治县，是另一处典型的岩溶峰林景区。
数十米高的石峰，组成壮观的石的森林，不受寸土，峭拔挺立，似刀峰剑丛，直指青天。
怪石嶙峋，多惟妙惟肖造型，如“阿诗玛”，“万年灵芝”，“凤凰梳翅”等。
造型生动，步移景换，是我国一处造型地貌博物馆。
2、岩溶洞穴。
我国著名的岩溶洞穴有：广西桂林的芦笛岩、七星岩，南宁的伊岭岩，贵州安顺的织金洞、龙宫洞，江苏宜兴三洞，浙江桐庐的瑶琳仙境，北京石花洞，辽宁本溪水洞，广东肇庆七星岩等。
有些溶洞内还有大量的石笋、石钟乳、石花、石幔等岩溶凝聚物，令人目不暇接。
有些溶洞内还有地下暗河、地下瀑布，更使人流连忘返。
3、石灰华。
四川黄龙是我国最大的石灰华岩溶景观分布区，密布着3000多个石灰华五彩水池，乳黄色的石灰华堆积成的“岩溶边坝”，犹如梯田，景色异常迷人。
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。
一 岩溶地貌的特征
一岩溶地貌的特征岩溶地貌发育完美、典型、具代表性，并有许多特色。
基本特征主要表现在五个方面。
碳酸盐岩的制约作用碳酸盐岩是岩溶地貌赖以发育的物质基础。
碳酸盐岩的岩石性质及结构构造(组合特征) 是影响岩溶地貌发育的最重要因素。
从岩石类型看，广西的岩溶地貌基本上都属于碳酸盐岩地貌。
主要是由上古生代中泥盆纪至下二叠纪及中生代三叠纪各种沉积类型的碳酸盐岩地层发育而成。
仅在局部(如桂东北资江流域、桂西百色盆地、桂东南桂平麻洞白石山、博白沙河的花石山、藤县、容县都峤山和北部湾海域) 分别可见到少量的由中生代白垩纪—新生代早第三纪钙质及含碳酸盐岩成分的红色碎屑地层形成的红层岩溶地貌—丹霞地形和新生代第四纪期间由珊瑚礁形成的生物礁岩溶地貌。
碳酸盐岩岩性的差异，导致岩溶发育强弱不一，岩溶地貌类型各异。
纯碳酸盐岩(灰岩、白云岩、白云质灰岩及灰质白云岩) 一般发育为全岩溶地貌(峰丛洼地及峰林平原)；不纯的碳酸盐岩或间互夹层型碳酸盐岩发育为半岩溶地貌(丘岭谷地、丛丘谷地、缓丘台地及缓丘平原等)。
纯度高的碳酸盐岩岩溶化程度高，岩溶发育强烈，岩溶地貌特征显著。
碳酸盐岩的结构构造(组合特征) 不同，岩溶地貌类型不一样。
全广西4个碳酸盐岩岩溶层组组合类型分别发育形成为全岩溶地貌及半岩溶地貌两个不同的地貌类型。
即：全碳酸盐岩组合(纯碳酸盐岩组)形成的是全岩溶地貌；间层组合(碳酸盐岩夹非碳酸盐岩组)、互层组合(碳酸盐岩与非碳酸盐岩互层岩组)及夹层组合(非碳酸盐岩夹碳酸盐岩组)形成的是半岩溶地貌。
与气候的密切关系气候是塑造岩溶地貌的主要外营力。
气候对岩溶地貌发育、形成的影响，主要有四个方面：一是降水量，特别是有效降水量，是造就岩溶气候形态的最主要因素。
典型岩溶峰林地貌区(如广西)现代年平均降水量最少也在1200毫米左右。
二是温度，直接的与间接的对岩溶地貌发育起控制作用，温度的增加使溶蚀的化学反应速度大大提高。
在潮湿热带亚热带气候作用下，地貌多以负向形态(封闭洼地和岩溶谷地平原)为主，广西及其邻近也区便是一个典型的例子。
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岩溶的特征与分类
作为地质体的地下岩溶，在岩石当中，以溶腔（一般宽度10厘米～几十米，甚至百米)或岩溶裂隙(一般宽度小于10厘米)的形式出现。
若溶腔或裂隙为“空腔”，腔内或裂隙内基本无充填物，或者仅部分有水体存在、大部为空腔，称为洞穴式岩溶；若溶腔或裂隙为“实腔”，腔内或裂隙内充满石块、泥浆或水体，称为充填式岩溶。
所以，地下岩溶的地质类型总体分为洞穴式地下岩溶和充填式地下岩溶两大类型。
1、洞穴式岩溶
洞穴式岩溶进一步分为溶洞和暗河（暗河通道）两种。
（1）溶洞
溶洞属于其中一种只有进口，没有明显出口的一种洞穴式地下岩溶。
绝大多数溶洞或多或少都有部分水体存在。
而真正完全无水的“溶洞”，本质上不属于溶洞，而属于以“干洞”
形式出现的暗河通道。
（2）暗河（暗河通道）
暗河（暗河通道），属于既有进口，又有出口的一种洞穴式地下岩溶。
暗河本质上是在地下、通过岩溶洞穴流经的河流。
在暗河的横剖面上，常常河流水体只占一小部分，大部为没有水体的空腔，后者又称暗河通道。
有些暗河，经常以“干洞”形式出现，偶尔有水流动，也称暗河通道。
这种暗河通道可以在旱季里是“干洞”，在雨季里则以有水流动的暗河的形式出现；甚至可以是晴天为“干洞”，雨天是有水流动的暗河。
2、充填式地下岩溶
充填式岩溶又称塌陷式岩溶，它进一步分为岩溶淤泥带和岩溶陷落柱两种。
（1）岩溶淤泥带
岩溶淤泥带的溶腔或岩溶裂隙内的充填物主要是伴随地表岩溶作用的进行，岩溶裂隙的扩大，地表的岩石碎块和土壤、以及裂隙两壁陷落的破碎岩块，当然还有泥沙和水。
依据岩溶淤泥带的稠稀，又可进一步划分为上部干性（稠性）岩溶淤泥带和下部稀性、水性岩溶淤泥带两种。
（2）岩溶陷落柱
岩溶陷落柱的溶腔内的充填物主要是溶腔上复的泥岩、页岩、粉砂岩等煤系地层中的软岩。
岩溶陷落柱又可以进一步分为干性陷落柱和湿性陷落柱。