地质学第四章 喀斯特地貌

第四章 喀斯特地貌

第一节 喀斯特作用

喀斯特作用：是指水对可溶岩石进行的以化学过程为主，机械过程为辅的破坏和改造作用。

一、喀斯特作用的化学过程

包括喀斯特溶蚀过程和溶积过程。以碳酸盐为例

二、影响喀斯特作用的因素

（一）地质因素

1.岩石成分 可溶性岩石：卤盐类、硫酸盐类、碳酸盐类

2.岩石结构 如粒径小的较粒径大的岩石更易受溶蚀；不等粒结构比等粒结构石灰岩的相对溶解度大。

3.地质构造 地质构造可控制喀斯特作用的方向和程度。

（二）气候因素

1.气温：气温高，虽水中CO 2含量减少，但水的电离度大，H + OH - 增多，溶蚀力增强，化学反应速度提高。据测验气温每增加10℃，水的化学反应速度增加一倍，故高温地区的喀斯特作用速度较快。

2.降水量：降水量大，径流量大，地表水地下水径流条件好，侵蚀力强。

3.气压：气压和水中CO 2含量成正比，在温度条件不变的情况下，局部分

压力越高，水中CO 2的含量也越多，CaCO 3的溶解度越大。

（三）生物因素

有机酸及生物成因的CO 2，对可溶性岩石溶蚀强度的贡献值大。（表）

三、喀斯特水的动态

1. 垂直循环带（包气带）：地面以下至丰水期潜水面之间的地带，重力水由向下渗流。垂直溶蚀的结果，

++⇔++-23223)(2Ca HCO O H CO

CaCO

在该带多形成各种大小不同的垂直性的溶隙、管道和洞穴。

2.季节变动带：丰水期潜水面与枯水期潜水面之间的地带。潜水面具有季节变动的特点。丰水期水流方向

近水平，向河谷排泄，为饱水带，溶蚀出水平状洞

穴；干季潜水面下降，水流方向垂直，与包气带连

成一起，垂直性溶隙得到发育。该带是上部包气带

与下部饱水带之间的过渡带，喀斯特作用及地貌多

变。

3.水平循环带（饱水带）：位于枯水期潜水面之下，直至可溶岩的底板之上。此带终年呈饱水状态，具有自由水面，水流方向近水平，多向河谷排泄。该带形成的地貌以水平状溶洞和地下河为主，数量多，规模大。

4.深部滞流带：该带地下水位置较深，有承压性，地下水运动缓慢，喀斯特作用微弱。该带可发育小型喀斯特溶蚀地貌。

第二节喀斯特地貌

一、地表喀斯特地貌形态

（一）小型溶蚀地貌

1.溶沟：溶沟是刻入岩石表面的石质沟槽，横剖面呈楔形、V形或U形，长度不一，深数十厘米至数米不等。

2.石芽、石脊和石林

石芽为溶沟或沟槽之间突出的部分；呈岭脊状延伸的石芽称为石脊；高大而密集的石芽，称为石林或石林式石芽。

（二）落水洞

落水洞是地表水从谷地流向地下河或地下溶洞的通道，是垂直方向水流对裂隙不断进行溶蚀并伴塌陷而

成。

（三）漏斗

喀斯特地面上一种口大底小的圆形洼地，平面轮廓圆形或椭圆形。下部有通道通往地下。按成因分为：溶蚀漏斗、沉陷漏斗、塌陷漏斗

（四）溶蚀洼地

溶蚀洼地是由四周围低山丘陵和峰丛所包围的封闭洼地。溶蚀洼地种类主要有：溶蚀洼地、塌陷洼地及沉陷洼地等。

（五）溶蚀盆地（坡立谷）

喀斯特区一些宽广平坦的盆地或谷地。

（六）干谷、盲谷

干谷是喀斯特区一种干涸的河谷。干谷是昔日的河谷，当地壳上升，或侵蚀基准面下降时，河水沿谷底漏陷地貌渗入地下成为伏流，使原来的河谷变为干涸的“悬谷”。

河谷上游水流从地下流出，在地表流经一段距离后，又潜入溶洞或落水洞之后，这种上下游封闭的谷地称为盲谷。

（七）峰丛、峰林、孤峰

1.峰丛：基座相连而峰顶分离的喀斯特山，基座的厚度大于峰顶的厚度。峰顶之间为深陷的溶蚀洼地所分隔。

2.峰林：峰林是基座分离或稍有相连的喀斯特山。

主要由峰丛演变而来。峰林常与溶蚀盆地或溶蚀平原相伴生，成为喀斯特后期的产物。如果地壳上升，峰林会重新变为峰丛。

3.孤峰（残丘）：分布在溶蚀平原或溶蚀盆地中的孤立山丘。形态低矮，相对高度数十米。是在地表长期稳定下，峰林进一步破坏而成，属喀斯特作用晚期的产物。