地貌學(xué)04巖溶地貌-精選課件

地貌學(xué)主講人：林葉彬forrestbingmail地貌學(xué)主講人：林葉彬1巖溶作用巖溶水地表巖溶形態(tài)地下巖溶形態(tài)巖溶地貌發(fā)育與地貌組合地貌學(xué)—巖溶地貌第四章巖溶地貌巖溶作用巖溶水地表巖溶形態(tài)地下巖溶形態(tài)巖溶地貌發(fā)育與地貌組合2地貌學(xué)—巖溶地貌巖溶亦稱(chēng)喀斯特（Karst），是指地下水和地表水對(duì)可溶性巖石進(jìn)行溶蝕與沉淀、侵蝕與堆積，以及重力崩塌、坍塌、堆積等作用形成的地貌。地貌學(xué)—巖溶地貌巖溶亦稱(chēng)喀斯特（Karst），是指地3地貌學(xué)—巖溶地貌一、巖溶作用

巖溶作用是指地表水和地下水對(duì)可溶性巖石（碳酸鹽巖類(lèi)、硫酸鹽巖、鹵鹽巖）所進(jìn)行的以化學(xué)溶解作用為主，機(jī)械侵蝕作用為輔的溶蝕作用、侵蝕—溶蝕作用以及與之相伴生的堆積作用的總稱(chēng)。該過(guò)程是可逆的。當(dāng)大氣中的CO2向水中浸入時(shí)，一部分與水結(jié)合為碳酸溶解固體CaCO3。當(dāng)水中氣態(tài)的CO2減少時(shí)，該反應(yīng)式往左進(jìn)行，CaCO3重新沉淀。地貌學(xué)—巖溶地貌一、巖溶作用巖溶作用是指地表水和地下4地貌學(xué)—巖溶地貌（一）巖溶作用的基本條件1.巖石的可溶性主要取決于巖石成分和結(jié)構(gòu)：巖石的溶解度隨石灰?guī)r質(zhì)含量的增加而增加，隨鋁質(zhì)、鐵質(zhì)、硅質(zhì)含量增加而降低。一般情況下，顆粒徑小，溶解度就大。

易溶的鹵鹽巖:巖鹽(NaCl)，鉀巖(KCl)，鎂巖(MgCl2)

中等溶解的硫酸鹽巖:石膏(CaSO4

2H2O),芒硝(Na2SO4

10H2O)

難溶的碳酸鹽類(lèi):石灰?guī)r(CaCO3)，白云巖(CaMg(CO3)2)地貌學(xué)—巖溶地貌（一）巖溶作用的基本條件1.巖石的可溶性主5地貌學(xué)—巖溶地貌2.巖石的透水性巖石透水性影響著水向地下的滲流，并關(guān)系到地下喀斯特作用的進(jìn)行。巖石孔隙度和裂隙度對(duì)巖石透水性影響最大，而裂隙度大小與巖石的構(gòu)造、純度和厚度等有關(guān)。3.水的溶蝕力水的溶蝕力隨深度增加而降低。

一是深度增加，升華作用減少直至完全消失；二是水和巖石相互作用而逐漸失去具有溶蝕性的碳酸。溫度越高，CaCO3在水中的溶解度越?。划?dāng)溫度相同時(shí)，CO2

濃度越高，CaCO3在水中的溶解度越大。地貌學(xué)—巖溶地貌2.巖石的透水性巖石透水性影響著水6地貌學(xué)—巖溶地貌4.水的流動(dòng)性滯流的水，由于不能及時(shí)補(bǔ)給CO2，其溶解力是有限的，很容易被CaCO3所飽和。流動(dòng)的水，

由于水溫、水量及氣壓條件的不斷改變，可保持水的溶解性能，特別是不同CO2濃度地下水混合，會(huì)大大提高水的溶解力。地區(qū)年降水量（mm）氣候帶溶蝕量（mm/ka）河北西北部400~600暖溫帶半干旱區(qū)20~30廣西中部1500~2000亞熱帶濕潤(rùn)地區(qū)120~300熱帶＞溫帶＞寒帶；濕潤(rùn)地區(qū)＞半濕潤(rùn)地區(qū)＞半干旱地區(qū)＞干旱地區(qū)我國(guó)南方濕潤(rùn)多雨巖溶區(qū)的溶蝕量為北方半干旱地區(qū)的10倍之多！地貌學(xué)—巖溶地貌4.水的流動(dòng)性滯流的水，由于不能及時(shí)補(bǔ)給C7地貌學(xué)—巖溶地貌（二）影響巖溶作用的因素1.氣候因素氣候因素對(duì)巖溶作用的影響主要表現(xiàn)在溫度、降水和氣壓等方面。2.生物因素3.地質(zhì)因素包括巖石成分、巖石結(jié)構(gòu)和地質(zhì)構(gòu)造等三方面。有機(jī)質(zhì)-分解、藻類(lèi)-分泌溶蝕性酸、動(dòng)物（蝙蝠和鳥(niǎo)類(lèi)的糞）。地貌學(xué)—巖溶地貌（二）影響巖溶作用的因素1.氣候因素8地貌學(xué)—巖溶地貌二、巖溶水通常把巖溶化巖體中的地下水總稱(chēng)巖溶水。地下喀斯特水的垂直分帶1.垂直滲透帶；2.季節(jié)變動(dòng)帶；3.水平流動(dòng)帶；4.深部滯流帶①②③④地貌學(xué)—巖溶地貌二、巖溶水通常把巖溶化巖體中的地下水9地貌學(xué)—巖溶地貌1.垂直滲透帶（充氣帶）

位于地面以下至豐水期潛水面之上。雨水沿裂隙下滲到潛水面，它的厚度由潛水面(地下水位)高低來(lái)決定。若在構(gòu)造上升區(qū)(潛水面、河水面下降)，厚度可達(dá)幾百-幾千米，反之，構(gòu)造沉降區(qū)，厚度小。該帶內(nèi)水的運(yùn)動(dòng)以垂直下滲為主，故喀斯特地貌以垂直形態(tài)的溶洞為主，多漏斗、落水洞等個(gè)體小深度大的地貌。2.季節(jié)變動(dòng)帶（過(guò)渡帶）

位于豐水期潛水面與枯水期潛水面之間。它在雨季或融冰化雪時(shí)，潛水面上升，地下水作水平運(yùn)動(dòng)；在旱季作垂直運(yùn)動(dòng)。故該帶內(nèi)喀斯特地貌既有水平溶洞，又有垂直溶洞發(fā)育。地貌學(xué)—巖溶地貌1.垂直滲透帶（充氣帶）位于地面以下至10地貌學(xué)—巖溶地貌3.水平流動(dòng)帶（飽水帶）

位于枯水期潛水面以下，直到谷底補(bǔ)給河流巖溶水的深處為止。經(jīng)常處于飽水狀態(tài)，地下水流向近于水平方向，向河谷排泄。此帶是喀斯特強(qiáng)烈發(fā)育地帶，多為水平型喀斯特，如地下河、水平溶洞等。在靠近河谷地段，水平帶的下部在河底減壓區(qū)，地下水由下而上運(yùn)動(dòng)，這是一種虹吸管狀流動(dòng)，向著谷底減壓區(qū)排泄。4.深部滯留帶（循環(huán)帶）位于水平流動(dòng)帶以下，水的流動(dòng)方向不受河谷限制，而受地質(zhì)構(gòu)造的控制，流速相當(dāng)緩慢甚至停滯，溶蝕作用微弱。該帶的地下水位置較深，具有承壓性質(zhì)。地貌學(xué)—巖溶地貌3.水平流動(dòng)帶（飽水帶）位于枯水期潛水11地貌學(xué)—巖溶地貌上述4個(gè)喀斯特水動(dòng)力帶內(nèi)，由于水的交替強(qiáng)度不同、流動(dòng)方向不同，所發(fā)育的喀斯特形態(tài)也不同，形成明顯的分帶現(xiàn)象。這種垂直分帶可以因?yàn)闅夂?、地貌和?gòu)造的變動(dòng)而發(fā)生變化。垂直分帶比較明顯的地方一般分布咋在長(zhǎng)期穩(wěn)定、有河流深切的高原地區(qū)。地貌學(xué)—巖溶地貌上述4個(gè)喀斯特水動(dòng)力帶內(nèi)，由于水的交替強(qiáng)12地貌學(xué)—巖溶地貌三、地表巖溶形態(tài)1—峰林2—溶蝕洼地3—喀斯特盆地4—喀斯特平原5—孤峰6—喀斯特漏斗7—喀斯特坍塌8—溶洞9—地下河a—鐘乳石b—石筍c—石柱地貌學(xué)—巖溶地貌三、地表巖溶形態(tài)1—峰林2—溶蝕洼地13地貌學(xué)—巖溶地貌（一）溶溝（karren）與石芽（clint）石芽埋藏石芽半裸露石芽裸露石芽地表水流沿石灰?guī)r坡面上流動(dòng)，溶蝕和侵蝕出許多凹槽，稱(chēng)為溶溝。溶溝之間的突出部分，稱(chēng)為石芽。石芽除有裸露的外，還有埋藏的。從山坡上部到下部，由全裸露石芽過(guò)渡為半裸露石芽至埋藏石芽。溶溝地貌學(xué)—巖溶地貌（一）溶溝（karren）與石芽（clint14地貌學(xué)—巖溶地貌石芽有的呈尖脊?fàn)?、尖刀山狀、?chē)軌狀、棋盤(pán)狀、石柱狀。溶溝和石芽的形態(tài)和分布特征常受地形、節(jié)理及巖性的控制。1.地形條件地形坡度較大的地面上，常形成彼此平行的溶溝和石芽，而在平緩的地面上，溶溝和石芽則縱橫交錯(cuò)。2.地質(zhì)條件在節(jié)理發(fā)育的區(qū)域，形成格狀的溶溝。在純而致密的石灰?guī)r地面，溶溝和石芽較密集；在硅質(zhì)灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r和白云巖等組成的地面，溶溝和石芽發(fā)育較差。地貌學(xué)—巖溶地貌石芽有的呈尖脊?fàn)?、尖刀山狀、?chē)軌狀、15地貌學(xué)—巖溶地貌劍狀喀斯特柱狀喀斯特地貌學(xué)—巖溶地貌劍狀喀斯特柱狀喀斯特16地貌學(xué)—巖溶地貌2019年，在新西蘭召開(kāi)的第31屆世界遺產(chǎn)大會(huì)上，貴州荔波與云南石林、重慶武隆捆綁申報(bào)的“中國(guó)南方喀斯特”世界自然遺產(chǎn)項(xiàng)目，成為中國(guó)第6個(gè)世界自然遺產(chǎn)。地貌學(xué)—巖溶地貌2019年，在新西蘭召開(kāi)的第31屆世界遺產(chǎn)大17地貌學(xué)—巖溶地貌（二）落水洞（sinkhole）與豎井（shaft）

落水洞是巖溶區(qū)地表水流向地下河或地下溶洞的通道，它是由垂直方向流水對(duì)裂隙不斷進(jìn)行溶蝕并伴隨塌陷而成。落水洞大小不等，形狀也各不相同。按其垂直斷面形態(tài)特征，可分為裂隙狀落水洞、豎井狀落水洞和漏斗狀落水洞等；按其分布方向有垂直的、傾斜的和彎曲的。（深幾十至幾百米，寬一般小于10m）豎井是指巖溶地區(qū)井壁陡峭，近乎直立的井狀管道。實(shí)際是一種坍陷漏斗，平面輪廓上呈方形、長(zhǎng)條狀或不規(guī)則圓形。長(zhǎng)條狀是沿一組節(jié)理發(fā)育的，方形或圓形則是沿著兩組節(jié)理發(fā)育的，有時(shí)從豎井往下可以看到地下河的水面。地貌學(xué)—巖溶地貌（二）落水洞（sinkhole）與豎井（sh18地貌學(xué)—巖溶地貌落水洞落水洞豎井地貌學(xué)—巖溶地貌落水洞落水洞豎井19地貌學(xué)—巖溶地貌（三）漏斗（doline）

巖溶漏斗又稱(chēng)斗淋，即doline的音譯,是石灰?guī)r地區(qū)呈碗碟狀或漏斗狀的凹地。按成因可分為溶蝕漏斗、沉陷漏斗和塌陷漏斗三種。

溶蝕漏斗是地面低洼處匯集的雨水沿節(jié)理裂隙垂直向下滲漏而不斷溶蝕形成的。在有較厚的松散沉積物或砂巖覆蓋的巖溶地區(qū)，如有通往地下的裂隙，水流在下滲過(guò)程中，帶走一部分細(xì)粒的砂和粘土物質(zhì)，使地面下沉形成沉陷漏斗。

塌陷漏斗多是溶洞的頂板受到雨水的滲透、溶蝕或強(qiáng)烈地震發(fā)生塌陷而成。a.溶蝕漏斗b.沉陷漏斗c.塌陷漏斗d.深層巖溶塌陷漏斗地貌學(xué)—巖溶地貌（三）漏斗（doline）巖溶漏斗又20地貌學(xué)—巖溶地貌上圖：貴州興義下圖：云南羅平地貌學(xué)—巖溶地貌上圖：下圖：21地貌學(xué)—巖溶地貌

漏斗是喀斯特發(fā)育初期階段的產(chǎn)物，是喀斯特水垂直循環(huán)作用的地面標(biāo)志，因而漏斗多分布在巖溶化的高原面上。深幾米至十幾米，直徑<100m。規(guī)模巨大的漏斗可稱(chēng)為天坑。奉節(jié)小寨天坑武隆天生三橋地貌學(xué)—巖溶地貌漏斗是喀斯特發(fā)育初期階段的產(chǎn)物，是喀22地貌學(xué)—巖溶地貌（四）溶蝕洼地（karstdepression）溶蝕洼地是比漏斗規(guī)模較大的、四周為低山丘陵和峰叢所包圍的封閉性小型盆地，直徑>100m。溶蝕洼地是漏斗進(jìn)一步溶蝕擴(kuò)大而成。它的底部常發(fā)育落水洞和漏斗，還有一些小溪。從洼地四壁流出的泉水，經(jīng)小溪最后流進(jìn)落水洞中。溶蝕洼地常在褶皺軸部或斷裂帶中發(fā)育。沿大的斷裂帶中發(fā)育的溶蝕洼地，常呈串珠狀排列。溶蝕洼地底部如被紅土或邊緣的墜積巖塊覆蓋，底部的漏斗和落水洞就被阻塞，將形成巖溶湖(sinkholepondsandkarstlakes)。地貌學(xué)—巖溶地貌（四）溶蝕洼地（karstdepressi23地貌學(xué)—巖溶地貌（五）巖溶盆地（polje）巖溶盆地是指巖溶地區(qū)的一些寬廣平坦的盆地或谷地。南斯拉夫?qū)W者J.司威治最先叫這種地形為Polje，原意為可耕種的平地，在我國(guó)地學(xué)文獻(xiàn)中稱(chēng)為坡立谷。寬度自數(shù)百米至數(shù)公里，長(zhǎng)度可達(dá)幾十公里；盆地四周多由峰林石山圍繞，邊坡陡峭；底部平坦，常覆蓋著溶蝕殘留的黃棕色粘土或紅色粘土，有些地方還有河流沖積物；有溶巖水系，水源充足。巖溶盆地的主要特征：地貌學(xué)—巖溶地貌（五）巖溶盆地（polje）巖溶盆地24地貌學(xué)—巖溶地貌地貌學(xué)—巖溶地貌25地貌學(xué)—巖溶地貌（六）峰叢、峰林和孤峰峰叢——巖層經(jīng)溶蝕后，形成基座相連，高低不一的溶蝕山峰。峰林——高聳林立的石灰?guī)r山峰。孤峰——是巖溶區(qū)的孤立石灰?guī)r山峰，常分布在巖溶平原或巖溶盆地中，相對(duì)高度由數(shù)十米至百余米。孤峰是在地殼相對(duì)長(zhǎng)期穩(wěn)定條件下，峰林不斷溶蝕降低的產(chǎn)物。峰叢坡立谷峰林溶蝕平原地貌學(xué)—巖溶地貌（六）峰叢、峰林和孤峰峰叢——巖層經(jīng)溶蝕后，26地貌學(xué)—巖溶地貌abcd峰林平原（雛形）峰叢洼地雛形峰林平原峰叢洼地a.原始石灰?guī)r地面；b.構(gòu)造隆起及裂隙形式，峰林地貌發(fā)育的起始條件；c.峰林地貌各子系統(tǒng)的初步形成；d.峰林地貌系統(tǒng)的有序發(fā)展地貌學(xué)—巖溶地貌abcd峰林平原峰叢洼地雛形峰林平原峰叢洼地27地貌學(xué)—巖溶地貌地貌學(xué)—巖溶地貌28地貌學(xué)—巖溶地貌（七）干谷、盲谷與伏流干谷（dryvalley）是巖溶區(qū)干涸的河谷。盲谷（blindvalley）是喀斯特區(qū)的地表河下游消失于落水洞或溶洞中形成的無(wú)出口的河谷，又稱(chēng)斷尾河。伏流（undergroundstream）也叫暗河，是指巖溶區(qū)轉(zhuǎn)入地下的河流。地貌學(xué)—巖溶地貌（七）干谷、盲谷與伏流干谷（dryvall29地貌學(xué)—巖溶地貌（八）鈣華鈣華又稱(chēng)石灰華，是在地表由巖溶泉、河、湖水沉積形成的大孔隙次生碳酸鈣，一般具有多孔隙的海綿狀結(jié)構(gòu)，以及薄層殼狀、塊狀構(gòu)造。地貌學(xué)—巖溶地貌（八）鈣華鈣華又稱(chēng)石灰華，是在地表由30地貌學(xué)—巖溶地貌青藏高原東緣的高寒高山地區(qū)存在一個(gè)鈣華風(fēng)景帶。從南向北依次分布著云南香格里拉白水臺(tái)、四川康定貢嘎玉龍溪，最集中分布的區(qū)域是四川西北岷山一帶，如寶興縣趕羊溝、小金縣海子溝、黑水縣卡龍溝、松潘縣牟尼溝、松潘縣漳臘、松潘縣黃龍、九寨溝縣神仙池與九寨溝等地都有這種鈣華風(fēng)景，因此有專(zhuān)家將這種風(fēng)景稱(chēng)之為“岷山喀斯特”。地貌學(xué)—巖溶地貌青藏高原東緣的高寒高山地區(qū)存在一個(gè)鈣31地貌學(xué)—巖溶地貌地貌學(xué)—巖溶地貌32地貌學(xué)—巖溶地貌四、地下巖溶形態(tài)地貌學(xué)—巖溶地貌四、地下巖溶形態(tài)33地貌學(xué)—巖溶地貌（一）溶洞（karstcave）溶洞即地下水沿可溶性巖石的層面、節(jié)理或斷層進(jìn)行溶蝕和侵蝕而成的地下孔道。溶洞的形成是石灰?guī)r地區(qū)地下水長(zhǎng)期溶蝕的結(jié)果。

石灰?guī)r里不溶性的碳酸鈣受水和二氧化碳的作用能轉(zhuǎn)化為微溶性的碳酸氫鈣。由于石灰?guī)r層各部分含石灰質(zhì)多少不同，被侵蝕的程度不同，就逐漸被溶解分割成互不相依、千姿百態(tài)、陡峭秀麗的山峰和奇異景觀的溶洞。地貌學(xué)—巖溶地貌（一）溶洞（karstcave）溶34地貌學(xué)—巖溶地貌溶洞有水平和豎直之分。有些溶洞沿節(jié)理方向發(fā)育，地殼的多次間歇升，可形成多層溶洞。地貌學(xué)—巖溶地貌溶洞有水平和豎直之分。有些溶洞沿節(jié)理35地貌學(xué)—巖溶地貌地下水對(duì)可溶性巖石的溶蝕過(guò)程地貌學(xué)—巖溶地貌地下水對(duì)可溶性巖石的溶蝕過(guò)程36地貌學(xué)—巖溶地貌（二）洞穴堆積物及其形態(tài)地貌學(xué)—巖溶地貌（二）洞穴堆積物及其形態(tài)37地貌學(xué)—巖溶地貌五、巖溶地貌發(fā)育與地貌組合喀斯特地貌發(fā)育和組合可從兩方面來(lái)看：

在不同的氣候區(qū)巖溶地貌發(fā)育不同，地貌組合也不相同，這是喀斯特地貌發(fā)育的地帶性特征；在同一氣候區(qū)，巖溶地貌的發(fā)育階段不同，巖溶地貌組合也有差異，這是巖溶地貌發(fā)育的階段性特征。地貌學(xué)—巖溶地貌五、巖溶地貌發(fā)育與地貌組合喀斯特地貌38地貌學(xué)—巖溶地貌1.熱帶喀斯特：高溫多雨、水循環(huán)快、植物豐富、腐殖質(zhì)分解的有機(jī)酸和二氧化碳十分豐富，地表和地下喀斯特作用都非常強(qiáng)烈，地表常見(jiàn)峰林、喀斯特洼地等地貌組合類(lèi)型?？λ固匕l(fā)育受自然因素的影響很大，特別是氣候條件的影響，因此喀斯特地貌具有一定的地帶性特征。2.亞熱帶喀斯特：介于熱帶與溫帶間的過(guò)渡類(lèi)型，有明顯的雨季和干季，喀斯特發(fā)育以各種喀斯特洼地、漏斗及喀斯特丘陵為特征。3.溫帶喀斯特：氣溫偏低，降水偏少，地表喀斯特不發(fā)育，地下喀斯特比較發(fā)育，以溶洞、干谷、地下河等地下喀斯特地貌發(fā)育為主。（一）巖溶地貌的地帶性特征地貌學(xué)—巖溶地貌1.熱帶喀斯特：高溫多雨、水循環(huán)快、植物豐39地貌學(xué)—巖溶地貌4.寒帶喀斯特：氣候寒冷，并有常年或季節(jié)性的凍土，地表水下滲較弱，地面以發(fā)育微小的溶溝和淺洼地為主，地下喀斯特不發(fā)育。5.干旱區(qū)喀斯特：降水量少，地面植被稀少，雨水可迅速由裂隙進(jìn)入地下，故地表喀斯特作用微弱，而干旱區(qū)地下常含有較多的硫酸根離子，可使地下水溶蝕作用增強(qiáng)，所以地下喀斯特作用比較強(qiáng)。地貌學(xué)—巖溶地貌4.寒帶喀斯特：氣候寒冷，并有常年或季節(jié)性40地貌學(xué)—巖溶地貌（二）巖溶地貌發(fā)育階段性特征任美鍔等認(rèn)為喀斯持地貌的發(fā)育有一定的演變順序：

幼年期階段可溶性巖石裸露，地表流水開(kāi)始對(duì)可溶性巖石進(jìn)行溶蝕作用，地面常出現(xiàn)溶溝和石芽，以及少數(shù)漏斗。

青年期階段河流進(jìn)一步下切，河流縱剖面逐漸趨于均衡剖面，地表水絕大部分轉(zhuǎn)為地下水。這時(shí)，漏斗、落水洞、干谷、盲谷、溶蝕洼地廣泛發(fā)育，地下溶洞也很發(fā)育，有許多地下河。地貌學(xué)—巖溶地貌（二）巖溶地貌發(fā)育階段性特征任美鍔等41地貌學(xué)—巖溶地貌

壯年期階段地表河流受下部不透水巖層的阻擋，或者地表河下切侵蝕停止，溶洞進(jìn)一步擴(kuò)大，洞頂發(fā)生塌陷，許多地下河又轉(zhuǎn)為地面河，同時(shí)發(fā)育許多溶蝕洼地、溶蝕盆地和峰林。

老年期階段當(dāng)不透水巖層出露地面時(shí)，地面高度接近地方侵蝕基準(zhǔn)面，地表水文網(wǎng)發(fā)育，形成寬廣的平原，平原上殘留著一些孤峰和殘丘。地貌學(xué)—巖溶地貌壯年期階段地表河流受下部不透水巖層的42地貌學(xué)—巖溶地貌幼年期青年期壯年期老年期地貌學(xué)—巖溶地貌幼年期青年期壯年期老年期43地貌學(xué)—巖溶地貌（三）人類(lèi)活動(dòng)對(duì)巖溶地貌的影響1.污染2.采礦3.溶洞旅游地貌學(xué)—巖溶地貌（三）人類(lèi)活動(dòng)對(duì)巖溶地貌的影響1.污染2.44地貌學(xué)—巖溶地貌任美鍔（1913-2019），中國(guó)科學(xué)院院士，南京大學(xué)教授，自然地理學(xué)與海岸科學(xué)家。1934年畢業(yè)于中央大學(xué)地理系，長(zhǎng)期從事自然地理學(xué)與海岸科學(xué)的研究與教學(xué)工作。曾任中國(guó)地理學(xué)會(huì)、中國(guó)海洋學(xué)會(huì)名譽(yù)理事長(zhǎng)。是中國(guó)唯一獲得地理學(xué)界最高獎(jiǎng)——維多利亞獎(jiǎng)的科學(xué)家。主要學(xué)術(shù)成就地理學(xué)方面專(zhuān)長(zhǎng)地理學(xué)綜合的區(qū)域研究，主張地理學(xué)要為國(guó)民經(jīng)濟(jì)服務(wù)。與楊紉章、包浩生等合著《中國(guó)自然地理綱要》。地貌學(xué)方面包括工程地貌與巖溶地貌。擔(dān)任三峽大壩工程及中部地區(qū)南水北調(diào)大型渠道工程考察隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)，出版了《中部地區(qū)南水北調(diào)渠線地貌調(diào)查報(bào)告》。地貌學(xué)—巖溶地貌任美鍔（1913-2019），中45地貌學(xué)—巖溶地貌海洋學(xué)方面主要貢獻(xiàn)有三：1.潮汐汊道理論2.海洋沉積3.深海鉆探與古海洋學(xué)研究地貌學(xué)—巖溶地貌海洋學(xué)方面主要貢獻(xiàn)有三：46思考與練習(xí)地貌學(xué)—巖溶地貌名詞解釋喀斯特作用、坡立谷1.巖溶地貌發(fā)育的基本條件。（掌握）2.簡(jiǎn)述地表巖溶地貌和地下巖溶地貌的類(lèi)型與特征。（了解）3.簡(jiǎn)述巖溶地貌的地帶性特征。（理解）簡(jiǎn)要回答論述1.試分析影響巖溶地貌發(fā)育的主要因素。（掌握）思考與練習(xí)地貌學(xué)—巖溶地貌名詞解釋喀斯特作用、坡立谷1.巖溶47地貌學(xué)主講人：林葉彬forrestbingmail地貌學(xué)主講人：林葉彬48巖溶作用巖溶水地表巖溶形態(tài)地下巖溶形態(tài)巖溶地貌發(fā)育與地貌組合地貌學(xué)—巖溶地貌第四章巖溶地貌巖溶作用巖溶水地表巖溶形態(tài)地下巖溶形態(tài)巖溶地貌發(fā)育與地貌組合49地貌學(xué)—巖溶地貌巖溶亦稱(chēng)喀斯特（Karst），是指地下水和地表水對(duì)可溶性巖石進(jìn)行溶蝕與沉淀、侵蝕與堆積，以及重力崩塌、坍塌、堆積等作用形成的地貌。地貌學(xué)—巖溶地貌巖溶亦稱(chēng)喀斯特（Karst），是指地50地貌學(xué)—巖溶地貌一、巖溶作用

巖溶作用是指地表水和地下水對(duì)可溶性巖石（碳酸鹽巖類(lèi)、硫酸鹽巖、鹵鹽巖）所進(jìn)行的以化學(xué)溶解作用為主，機(jī)械侵蝕作用為輔的溶蝕作用、侵蝕—溶蝕作用以及與之相伴生的堆積作用的總稱(chēng)。該過(guò)程是可逆的。當(dāng)大氣中的CO2向水中浸入時(shí)，一部分與水結(jié)合為碳酸溶解固體CaCO3。當(dāng)水中氣態(tài)的CO2減少時(shí)，該反應(yīng)式往左進(jìn)行，CaCO3重新沉淀。地貌學(xué)—巖溶地貌一、巖溶作用巖溶作用是指地表水和地下51地貌學(xué)—巖溶地貌（一）巖溶作用的基本條件1.巖石的可溶性主要取決于巖石成分和結(jié)構(gòu)：巖石的溶解度隨石灰?guī)r質(zhì)含量的增加而增加，隨鋁質(zhì)、鐵質(zhì)、硅質(zhì)含量增加而降低。一般情況下，顆粒徑小，溶解度就大。

易溶的鹵鹽巖:巖鹽(NaCl)，鉀巖(KCl)，鎂巖(MgCl2)

中等溶解的硫酸鹽巖:石膏(CaSO4

2H2O),芒硝(Na2SO4

10H2O)

難溶的碳酸鹽類(lèi):石灰?guī)r(CaCO3)，白云巖(CaMg(CO3)2)地貌學(xué)—巖溶地貌（一）巖溶作用的基本條件1.巖石的可溶性主52地貌學(xué)—巖溶地貌2.巖石的透水性巖石透水性影響著水向地下的滲流，并關(guān)系到地下喀斯特作用的進(jìn)行。巖石孔隙度和裂隙度對(duì)巖石透水性影響最大，而裂隙度大小與巖石的構(gòu)造、純度和厚度等有關(guān)。3.水的溶蝕力水的溶蝕力隨深度增加而降低。

一是深度增加，升華作用減少直至完全消失；二是水和巖石相互作用而逐漸失去具有溶蝕性的碳酸。溫度越高，CaCO3在水中的溶解度越??；當(dāng)溫度相同時(shí)，CO2

濃度越高，CaCO3在水中的溶解度越大。地貌學(xué)—巖溶地貌2.巖石的透水性巖石透水性影響著水53地貌學(xué)—巖溶地貌4.水的流動(dòng)性滯流的水，由于不能及時(shí)補(bǔ)給CO2，其溶解力是有限的，很容易被CaCO3所飽和。流動(dòng)的水，

由于水溫、水量及氣壓條件的不斷改變，可保持水的溶解性能，特別是不同CO2濃度地下水混合，會(huì)大大提高水的溶解力。地區(qū)年降水量（mm）氣候帶溶蝕量（mm/ka）河北西北部400~600暖溫帶半干旱區(qū)20~30廣西中部1500~2000亞熱帶濕潤(rùn)地區(qū)120~300熱帶＞溫帶＞寒帶；濕潤(rùn)地區(qū)＞半濕潤(rùn)地區(qū)＞半干旱地區(qū)＞干旱地區(qū)我國(guó)南方濕潤(rùn)多雨巖溶區(qū)的溶蝕量為北方半干旱地區(qū)的10倍之多！地貌學(xué)—巖溶地貌4.水的流動(dòng)性滯流的水，由于不能及時(shí)補(bǔ)給C54地貌學(xué)—巖溶地貌（二）影響巖溶作用的因素1.氣候因素氣候因素對(duì)巖溶作用的影響主要表現(xiàn)在溫度、降水和氣壓等方面。2.生物因素3.地質(zhì)因素包括巖石成分、巖石結(jié)構(gòu)和地質(zhì)構(gòu)造等三方面。有機(jī)質(zhì)-分解、藻類(lèi)-分泌溶蝕性酸、動(dòng)物（蝙蝠和鳥(niǎo)類(lèi)的糞）。地貌學(xué)—巖溶地貌（二）影響巖溶作用的因素1.氣候因素55地貌學(xué)—巖溶地貌二、巖溶水通常把巖溶化巖體中的地下水總稱(chēng)巖溶水。地下喀斯特水的垂直分帶1.垂直滲透帶；2.季節(jié)變動(dòng)帶；3.水平流動(dòng)帶；4.深部滯流帶①②③④地貌學(xué)—巖溶地貌二、巖溶水通常把巖溶化巖體中的地下水56地貌學(xué)—巖溶地貌1.垂直滲透帶（充氣帶）

位于地面以下至豐水期潛水面之上。雨水沿裂隙下滲到潛水面，它的厚度由潛水面(地下水位)高低來(lái)決定。若在構(gòu)造上升區(qū)(潛水面、河水面下降)，厚度可達(dá)幾百-幾千米，反之，構(gòu)造沉降區(qū)，厚度小。該帶內(nèi)水的運(yùn)動(dòng)以垂直下滲為主，故喀斯特地貌以垂直形態(tài)的溶洞為主，多漏斗、落水洞等個(gè)體小深度大的地貌。2.季節(jié)變動(dòng)帶（過(guò)渡帶）

位于豐水期潛水面與枯水期潛水面之間。它在雨季或融冰化雪時(shí)，潛水面上升，地下水作水平運(yùn)動(dòng)；在旱季作垂直運(yùn)動(dòng)。故該帶內(nèi)喀斯特地貌既有水平溶洞，又有垂直溶洞發(fā)育。地貌學(xué)—巖溶地貌1.垂直滲透帶（充氣帶）位于地面以下至57地貌學(xué)—巖溶地貌3.水平流動(dòng)帶（飽水帶）

位于枯水期潛水面以下，直到谷底補(bǔ)給河流巖溶水的深處為止。經(jīng)常處于飽水狀態(tài)，地下水流向近于水平方向，向河谷排泄。此帶是喀斯特強(qiáng)烈發(fā)育地帶，多為水平型喀斯特，如地下河、水平溶洞等。在靠近河谷地段，水平帶的下部在河底減壓區(qū)，地下水由下而上運(yùn)動(dòng)，這是一種虹吸管狀流動(dòng)，向著谷底減壓區(qū)排泄。4.深部滯留帶（循環(huán)帶）位于水平流動(dòng)帶以下，水的流動(dòng)方向不受河谷限制，而受地質(zhì)構(gòu)造的控制，流速相當(dāng)緩慢甚至停滯，溶蝕作用微弱。該帶的地下水位置較深，具有承壓性質(zhì)。地貌學(xué)—巖溶地貌3.水平流動(dòng)帶（飽水帶）位于枯水期潛水58地貌學(xué)—巖溶地貌上述4個(gè)喀斯特水動(dòng)力帶內(nèi)，由于水的交替強(qiáng)度不同、流動(dòng)方向不同，所發(fā)育的喀斯特形態(tài)也不同，形成明顯的分帶現(xiàn)象。這種垂直分帶可以因?yàn)闅夂颉⒌孛埠蜆?gòu)造的變動(dòng)而發(fā)生變化。垂直分帶比較明顯的地方一般分布咋在長(zhǎng)期穩(wěn)定、有河流深切的高原地區(qū)。地貌學(xué)—巖溶地貌上述4個(gè)喀斯特水動(dòng)力帶內(nèi)，由于水的交替強(qiáng)59地貌學(xué)—巖溶地貌三、地表巖溶形態(tài)1—峰林2—溶蝕洼地3—喀斯特盆地4—喀斯特平原5—孤峰6—喀斯特漏斗7—喀斯特坍塌8—溶洞9—地下河a—鐘乳石b—石筍c—石柱地貌學(xué)—巖溶地貌三、地表巖溶形態(tài)1—峰林2—溶蝕洼地60地貌學(xué)—巖溶地貌（一）溶溝（karren）與石芽（clint）石芽埋藏石芽半裸露石芽裸露石芽地表水流沿石灰?guī)r坡面上流動(dòng)，溶蝕和侵蝕出許多凹槽，稱(chēng)為溶溝。溶溝之間的突出部分，稱(chēng)為石芽。石芽除有裸露的外，還有埋藏的。從山坡上部到下部，由全裸露石芽過(guò)渡為半裸露石芽至埋藏石芽。溶溝地貌學(xué)—巖溶地貌（一）溶溝（karren）與石芽（clint61地貌學(xué)—巖溶地貌石芽有的呈尖脊?fàn)睢⒓獾渡綘?、?chē)軌狀、棋盤(pán)狀、石柱狀。溶溝和石芽的形態(tài)和分布特征常受地形、節(jié)理及巖性的控制。1.地形條件地形坡度較大的地面上，常形成彼此平行的溶溝和石芽，而在平緩的地面上，溶溝和石芽則縱橫交錯(cuò)。2.地質(zhì)條件在節(jié)理發(fā)育的區(qū)域，形成格狀的溶溝。在純而致密的石灰?guī)r地面，溶溝和石芽較密集；在硅質(zhì)灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r和白云巖等組成的地面，溶溝和石芽發(fā)育較差。地貌學(xué)—巖溶地貌石芽有的呈尖脊?fàn)?、尖刀山狀、?chē)軌狀、62地貌學(xué)—巖溶地貌劍狀喀斯特柱狀喀斯特地貌學(xué)—巖溶地貌劍狀喀斯特柱狀喀斯特63地貌學(xué)—巖溶地貌2019年，在新西蘭召開(kāi)的第31屆世界遺產(chǎn)大會(huì)上，貴州荔波與云南石林、重慶武隆捆綁申報(bào)的“中國(guó)南方喀斯特”世界自然遺產(chǎn)項(xiàng)目，成為中國(guó)第6個(gè)世界自然遺產(chǎn)。地貌學(xué)—巖溶地貌2019年，在新西蘭召開(kāi)的第31屆世界遺產(chǎn)大64地貌學(xué)—巖溶地貌（二）落水洞（sinkhole）與豎井（shaft）

落水洞是巖溶區(qū)地表水流向地下河或地下溶洞的通道，它是由垂直方向流水對(duì)裂隙不斷進(jìn)行溶蝕并伴隨塌陷而成。落水洞大小不等，形狀也各不相同。按其垂直斷面形態(tài)特征，可分為裂隙狀落水洞、豎井狀落水洞和漏斗狀落水洞等；按其分布方向有垂直的、傾斜的和彎曲的。（深幾十至幾百米，寬一般小于10m）豎井是指巖溶地區(qū)井壁陡峭，近乎直立的井狀管道。實(shí)際是一種坍陷漏斗，平面輪廓上呈方形、長(zhǎng)條狀或不規(guī)則圓形。長(zhǎng)條狀是沿一組節(jié)理發(fā)育的，方形或圓形則是沿著兩組節(jié)理發(fā)育的，有時(shí)從豎井往下可以看到地下河的水面。地貌學(xué)—巖溶地貌（二）落水洞（sinkhole）與豎井（sh65地貌學(xué)—巖溶地貌落水洞落水洞豎井地貌學(xué)—巖溶地貌落水洞落水洞豎井66地貌學(xué)—巖溶地貌（三）漏斗（doline）

巖溶漏斗又稱(chēng)斗淋，即doline的音譯,是石灰?guī)r地區(qū)呈碗碟狀或漏斗狀的凹地。按成因可分為溶蝕漏斗、沉陷漏斗和塌陷漏斗三種。

溶蝕漏斗是地面低洼處匯集的雨水沿節(jié)理裂隙垂直向下滲漏而不斷溶蝕形成的。在有較厚的松散沉積物或砂巖覆蓋的巖溶地區(qū)，如有通往地下的裂隙，水流在下滲過(guò)程中，帶走一部分細(xì)粒的砂和粘土物質(zhì)，使地面下沉形成沉陷漏斗。

塌陷漏斗多是溶洞的頂板受到雨水的滲透、溶蝕或強(qiáng)烈地震發(fā)生塌陷而成。a.溶蝕漏斗b.沉陷漏斗c.塌陷漏斗d.深層巖溶塌陷漏斗地貌學(xué)—巖溶地貌（三）漏斗（doline）巖溶漏斗又67地貌學(xué)—巖溶地貌上圖：貴州興義下圖：云南羅平地貌學(xué)—巖溶地貌上圖：下圖：68地貌學(xué)—巖溶地貌

漏斗是喀斯特發(fā)育初期階段的產(chǎn)物，是喀斯特水垂直循環(huán)作用的地面標(biāo)志，因而漏斗多分布在巖溶化的高原面上。深幾米至十幾米，直徑<100m。規(guī)模巨大的漏斗可稱(chēng)為天坑。奉節(jié)小寨天坑武隆天生三橋地貌學(xué)—巖溶地貌漏斗是喀斯特發(fā)育初期階段的產(chǎn)物，是喀69地貌學(xué)—巖溶地貌（四）溶蝕洼地（karstdepression）溶蝕洼地是比漏斗規(guī)模較大的、四周為低山丘陵和峰叢所包圍的封閉性小型盆地，直徑>100m。溶蝕洼地是漏斗進(jìn)一步溶蝕擴(kuò)大而成。它的底部常發(fā)育落水洞和漏斗，還有一些小溪。從洼地四壁流出的泉水，經(jīng)小溪最后流進(jìn)落水洞中。溶蝕洼地常在褶皺軸部或斷裂帶中發(fā)育。沿大的斷裂帶中發(fā)育的溶蝕洼地，常呈串珠狀排列。溶蝕洼地底部如被紅土或邊緣的墜積巖塊覆蓋，底部的漏斗和落水洞就被阻塞，將形成巖溶湖(sinkholepondsandkarstlakes)。地貌學(xué)—巖溶地貌（四）溶蝕洼地（karstdepressi70地貌學(xué)—巖溶地貌（五）巖溶盆地（polje）巖溶盆地是指巖溶地區(qū)的一些寬廣平坦的盆地或谷地。南斯拉夫?qū)W者J.司威治最先叫這種地形為Polje，原意為可耕種的平地，在我國(guó)地學(xué)文獻(xiàn)中稱(chēng)為坡立谷。寬度自數(shù)百米至數(shù)公里，長(zhǎng)度可達(dá)幾十公里；盆地四周多由峰林石山圍繞，邊坡陡峭；底部平坦，常覆蓋著溶蝕殘留的黃棕色粘土或紅色粘土，有些地方還有河流沖積物；有溶巖水系，水源充足。巖溶盆地的主要特征：地貌學(xué)—巖溶地貌（五）巖溶盆地（polje）巖溶盆地71地貌學(xué)—巖溶地貌地貌學(xué)—巖溶地貌72地貌學(xué)—巖溶地貌（六）峰叢、峰林和孤峰峰叢——巖層經(jīng)溶蝕后，形成基座相連，高低不一的溶蝕山峰。峰林——高聳林立的石灰?guī)r山峰。孤峰——是巖溶區(qū)的孤立石灰?guī)r山峰，常分布在巖溶平原或巖溶盆地中，相對(duì)高度由數(shù)十米至百余米。孤峰是在地殼相對(duì)長(zhǎng)期穩(wěn)定條件下，峰林不斷溶蝕降低的產(chǎn)物。峰叢坡立谷峰林溶蝕平原地貌學(xué)—巖溶地貌（六）峰叢、峰林和孤峰峰叢——巖層經(jīng)溶蝕后，73地貌學(xué)—巖溶地貌abcd峰林平原（雛形）峰叢洼地雛形峰林平原峰叢洼地a.原始石灰?guī)r地面；b.構(gòu)造隆起及裂隙形式，峰林地貌發(fā)育的起始條件；c.峰林地貌各子系統(tǒng)的初步形成；d.峰林地貌系統(tǒng)的有序發(fā)展地貌學(xué)—巖溶地貌abcd峰林平原峰叢洼地雛形峰林平原峰叢洼地74地貌學(xué)—巖溶地貌地貌學(xué)—巖溶地貌75地貌學(xué)—巖溶地貌（七）干谷、盲谷與伏流干谷（dryvalley）是巖溶區(qū)干涸的河谷。盲谷（blindvalley）是喀斯特區(qū)的地表河下游消失于落水洞或溶洞中形成的無(wú)出口的河谷，又稱(chēng)斷尾河。伏流（undergroundstream）也叫暗河，是指巖溶區(qū)轉(zhuǎn)入地下的河流。地貌學(xué)—巖溶地貌（七）干谷、盲谷與伏流干谷（dryvall76地貌學(xué)—巖溶地貌（八）鈣華鈣華又稱(chēng)石灰華，是在地表由巖溶泉、河、湖水沉積形成的大孔隙次生碳酸鈣，一般具有多孔隙的海綿狀結(jié)構(gòu)，以及薄層殼狀、塊狀構(gòu)造。地貌學(xué)—巖溶地貌（八）鈣華鈣華又稱(chēng)石灰華，是在地表由77地貌學(xué)—巖溶地貌青藏高原東緣的高寒高山地區(qū)存在一個(gè)鈣華風(fēng)景帶。從南向北依次分布著云南香格里拉白水臺(tái)、四川康定貢嘎玉龍溪，最集中分布的區(qū)域是四川西北岷山一帶，如寶興縣趕羊溝、小金縣海子溝、黑水縣卡龍溝、松潘縣牟尼溝、松潘縣漳臘、松潘縣黃龍、九寨溝縣神仙池與九寨溝等地都有這種鈣華風(fēng)景，因此有專(zhuān)家將這種風(fēng)景稱(chēng)之為“岷山喀斯特”。地貌學(xué)—巖溶地貌青藏高原東緣的高寒高山地區(qū)存在一個(gè)鈣78地貌學(xué)—巖溶地貌地貌學(xué)—巖溶地貌79地貌學(xué)—巖溶地貌四、地下巖溶形態(tài)地貌學(xué)—巖溶地貌四、地下巖溶形態(tài)80地貌學(xué)—巖溶地貌（一）溶洞（karstcave）溶洞即地下水沿可溶性巖石的層面、節(jié)理或斷層進(jìn)行溶蝕和侵蝕而成的地下孔道。溶洞的形成是石灰?guī)r地區(qū)地下水長(zhǎng)期溶蝕的結(jié)果。

石灰?guī)r里不溶性的碳酸鈣受水和二氧化碳的作用能轉(zhuǎn)化為微溶性的碳酸氫鈣。由于石灰?guī)r層各部分含石灰質(zhì)多少不同，被侵蝕的程度不同，就逐漸被溶解分割成互不相依、千姿百態(tài)、陡峭秀麗的山峰和奇異景觀的溶洞。地貌學(xué)—巖溶地貌（一）溶洞（karstcave）溶81地貌學(xué)—巖溶地貌溶洞有水平和豎直之分。有些溶洞沿節(jié)理方向發(fā)育，地殼的多次間歇升，可形成多層溶洞。地貌學(xué)—巖溶地貌溶洞有水平和豎直之分。有些溶洞沿節(jié)理82地貌學(xué)—巖溶地貌地下水對(duì)可溶性巖石的溶蝕過(guò)程地貌學(xué)—巖溶地貌地下水對(duì)可溶性巖石的溶蝕過(guò)程83地貌學(xué)—巖溶地貌（二）洞穴堆積物及其形態(tài)地貌學(xué)—巖溶地貌（二）洞穴堆積物及其形態(tài)84地貌學(xué)—巖溶地貌五、巖溶地貌發(fā)育與地貌組合喀斯特地貌發(fā)育和組合可從兩方面來(lái)看：

在不同的氣候區(qū)巖溶地貌發(fā)育不同，地貌組合也不相同，這是喀斯特地貌發(fā)育的地帶性特征；在同一氣候區(qū)，巖溶地貌的發(fā)育階段不同，巖溶地貌組合也有差異，這是巖溶地貌發(fā)育的階段性特征。地貌學(xué)—巖溶地貌五、巖溶地貌發(fā)育與地貌組合喀斯特地貌85地貌學(xué)—巖溶地貌1.熱帶喀斯特：高溫多雨、水循環(huán)快、植物豐富、腐殖質(zhì)分解的有機(jī)酸和二氧化碳十分豐富，地表和地下喀斯特作用都非常強(qiáng)烈，地表常見(jiàn)峰林