高教版自然地理學(xué)第五章(第四節(jié))課件

第四節(jié)喀斯特地貌思考題1.名詞：喀斯特地貌2.地表喀斯特地貌和地下喀斯特分別有哪些類型？3.簡述喀斯特地貌的發(fā)育過程4.不同氣候條件下發(fā)育的喀斯特地貌的特點(diǎn)。第四節(jié)喀斯特地貌概念：地下水與地表水對可溶性巖石溶蝕與沉淀，侵蝕與沉積，以及重力崩塌，坍陷、堆積等作用形成的地貌。我國稱巖溶地貌。1巖溶作用2喀斯特地貌3喀斯特地貌發(fā)育過程與地域分異1巖溶作用1.1巖溶作用的化學(xué)過程1.2巖性與構(gòu)造條件1.3水動(dòng)力條件1.1巖溶作用的化學(xué)過程濕熱氣候條件下土壤CO2含量高，且反應(yīng)速度很快，因而巖溶作用強(qiáng)，喀斯特地貌分布廣。1.2巖性與構(gòu)造條件主要為碳酸鹽類巖石，雖然其溶解度最小，但因其分布面積廣且常出露地表，因此喀斯特地貌常分布在碳酸鹽類巖石區(qū)。溶解度順序?yàn)椋菏規(guī)r>白云巖>泥灰?guī)r。因此石灰?guī)r，尤其是節(jié)理發(fā)育、層厚、質(zhì)純和位于區(qū)域性斷裂帶地區(qū)的石灰?guī)r最易喀斯特化，巖溶作用最強(qiáng)。桂林漓江1.3水動(dòng)力條件水的溶蝕能力、巖石的化學(xué)性質(zhì)以及透水性等決定了巖溶作用。在地殼長期穩(wěn)定且河流切割較深的可溶性巖石分布區(qū)，地下水垂直分帶明顯：包氣帶：垂直向下，落水洞淺飽水帶：水平流動(dòng)，水平溶洞與暗河過渡帶：季節(jié)升降承壓水帶：深部巖溶2喀斯特地貌2.1地表喀斯特地貌在地表出露的有石芽、溶溝、漏斗、落水洞、喀斯特洼地、喀斯特盆地(坡立谷)、干谷、盲谷、峰叢、峰林、孤峰以及喀斯特山地、喀斯特高原、喀斯特丘陵、喀斯特平原、喀斯特海岸等。廣西桂林2.1地表喀斯特地貌2.1.1石芽與溶溝是溶蝕侵蝕遺留在可溶性巖石表面的溝壑凹槽與溝槽間的巖突。云南石林萬年靈芝2.1地表喀斯特地貌單個(gè)石芽的長寬度與相對高度自幾十厘米到20－30m不等，垂壁上多圓弧形的側(cè)向溶蝕坑而凹凸不平。云南路南石林即為連片展布的高大的石芽。路南石(芽)林愛爾蘭Clare的石芽溶溝2.1地表喀斯特地貌溶溝通常是順節(jié)理裂隙延伸的，有時(shí)在斜面上可見到近乎平行排布的溶蝕溝槽(也稱溶痕)。基于土壤層下與巖石接觸的界面部位的地下水中CO2含量較高而溶蝕力強(qiáng)。重慶埋藏石芽、溶溝2.1地表喀斯特地貌裸露巖面與土－巖界面溶解CaCO3含量的比較許多地方目前裸露的石芽、溶溝本是處于土壤層下部位而發(fā)育的。2.1地表喀斯特地貌重慶市萬盛區(qū)開挖出來的石林，便本是在土壤層下發(fā)育形成的。重慶埋藏石芽、溶溝2.1地表喀斯特地貌因此，按石芽、溶溝的生成環(huán)境和目前保存狀態(tài)，可以分為全裸露的、半裸露的和埋藏的三種狀態(tài)，并順坡向下連續(xù)地過渡分布。重慶萬盛石芽、溶溝2.1地表喀斯特地貌2.1.2漏斗是喀斯特地面上大致呈圓形的洼地，直徑數(shù)十米，深數(shù)米至十多米呈倒錐狀。特點(diǎn)是漏斗底部與地下管道相溝通并排泄匯水，若它被堵塞則成為較深的積水潭。齊岳山漏斗2.1地表喀斯特地貌按倒錐狀洼地的成因，可分為溶蝕漏斗、沉陷漏斗和塌陷漏斗。沉陷漏斗是覆蓋泥沙物質(zhì)順地下管道流失而引起地面沉陷。1986年夏暴雨時(shí)，湖北武昌陸家街發(fā)生過這類地面沉陷。塌陷漏斗由溶洞頂塌陷而成。多數(shù)漏斗位于節(jié)理裂隙的交叉部位，或者順主要的破裂構(gòu)造線成串分布。齊岳山漏斗2.1地表喀斯特地貌遼寧金石灘裂隙性漏斗2.1地表喀斯特地貌2.1.3落水洞是喀斯特區(qū)地表水注入地下河或地下溶洞的通道。洞口高、寬數(shù)米十?dāng)?shù)米，洞深幾米至百米不等。按落水洞的斷面形態(tài)特征，落水洞可分為裂隙狀落水洞、豎井狀落水洞、漏斗狀落水洞等；按其垂向延伸可分為垂直的、傾斜的、彎曲的等多種形式的落水洞。湖北咸豐落水洞廣西桂林落水洞2.1地表喀斯特地貌利川縣騰龍洞清江轉(zhuǎn)成地下河2.1地表喀斯特地貌2.1.4溶蝕(喀斯特)洼地是四周由低丘包圍的封閉洼地，空間規(guī)模遠(yuǎn)大于溶蝕漏斗，直徑可達(dá)幾百米到千米，深幾十米到百米，且底部比較平坦，邊部有漏斗或落水洞，如果被溶蝕殘余的紅土或墜積物填塞，該溶蝕洼地則變?yōu)榍迤愕纳詈?。鄂西洼地貴州金城江源2.1地表喀斯特地貌2.1.5喀斯特盆地是喀斯特區(qū)寬廣平坦的盆地或谷地。司威治曾稱為polje(坡立谷)，意為可耕種的平地。鄂西坡立谷2.1地表喀斯特地貌喀斯特盆地的規(guī)模，寬自數(shù)百米至數(shù)公里，長可達(dá)幾十公里。形態(tài)特點(diǎn)：因溶蝕殘留粘土的充填而盆底平坦，甚至其上有蜿蜒的河流，最后匯入落水洞，有時(shí)盆地中還有孤聳的巖丘；盆地邊緣為陡坡，有的十分平直，有的曲折多彎，有時(shí)其一側(cè)為非可溶性巖石組成的緩坡。喀斯特盆地多數(shù)是順斷裂構(gòu)造破碎帶或可溶性巖區(qū)與非可溶性巖區(qū)相交接地帶發(fā)育的，有的位于向斜的中部。破裂構(gòu)造的交織又常使喀斯特盆地的外廓邊界極不規(guī)則。2.1地表喀斯特地貌齊岳山利川溶蝕盆地徐霞客曾把喀斯特盆地稱為“塢”，中國西南地區(qū)常叫“壩”或“壩子”，如貴州安順周圍的壩子。2.1地表喀斯特地貌2.1.6干谷為喀斯特區(qū)干涸的河谷。有的干谷本為地表的曲流。干谷中常有漏斗、落水洞。盲谷為喀斯特區(qū)似沒有出口的地表河谷，水流消失在該河谷末端的落水洞中，并轉(zhuǎn)為地下暗河。利川騰龍洞附近干谷和溶洞2.1地表喀斯特地貌2.1.7峰叢是指連座的石灰?guī)r山(丘)峰。桂林越南下龍灣越南下龍灣2.1地表喀斯特地貌2.1.8峰林則是成群的石灰?guī)r山(丘)峰。廣西桂林2.1地表喀斯特地貌2.1.9孤峰是喀斯特區(qū)平原上孤立的巖峰，相對高度數(shù)十米至百余米不等，外形則千姿百態(tài)，如桂林的獨(dú)秀峰。孤峰的巖塊崩塌或被進(jìn)一步蝕低則成為蝕余殘丘，又稱石丘。廣西桂林2.1地表喀斯特地貌2.1.10喀斯特丘陵的特點(diǎn)是眾巖丘的坡地傾斜一般小于45°，巖丘的相對高度多小于150m。2.1.11喀斯特高原：海拔500m以上，頂面為波狀起伏的峰林或喀斯特丘陵，四周為陡崖深谷。如鄂西南鶴峰—恩施間有地名叫“高原”的喀斯特高原。桂林2.1地表喀斯特地貌廣西桂林喀斯特地貌2.1地表喀斯特地貌廣西桂林喀斯特地貌2.2地下喀斯特地貌隱蔽在地面以下的有喀斯特管道、地下河(湖)、溶洞等地下水溶蝕侵蝕等蝕空形態(tài)以及其中的化學(xué)堆積物組成的各種形體如石鐘乳、石筍、石柱等。2.2地下喀斯特地貌2.2.1地下河即地面以下的河流，也稱暗河或伏流，常年有水流入鄰近的地表河。利川騰龍洞從落水洞口到地下河出口的直線距離約12km，希臘的斯提姆法布斯河伏流段長30km以上。地下水流經(jīng)的管道是溶蝕侵蝕的產(chǎn)物，常有天窗、深潭與巖坎飛瀑相連接，管道中的水流有時(shí)有自由水面，有時(shí)則承壓，甚至突然從地下冒噴出來。地下湖也稱暗湖，實(shí)質(zhì)上是地下管道局部膨大并積水形成。2.2地下喀斯特地貌地下河蘇州西山林屋洞地下河2.2地下喀斯特地貌2.2.2溶洞(洞穴)是地下水順可溶性巖石的層面、節(jié)理裂隙或斷裂破碎部位進(jìn)行溶蝕侵蝕而形成的地下洞(穴)道，通常是地下喀斯特管道或地下河的遺存。江蘇茅山小溶洞2.2地下喀斯特地貌溶洞的空間形態(tài)復(fù)雜多變并構(gòu)成十分復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)。有的學(xué)者據(jù)洞穴的剖面形態(tài)分為水平(溶)洞穴、管道狀洞穴、階梯狀洞穴、袋狀洞穴、多層狀洞穴等。廣西桂林七星巖為地下廊道式的溶洞，由窄道連通六個(gè)寬敞的“廳”，最大的寬70m、高約15m。江蘇茅山仙人洞2.2地下喀斯特地貌重慶武隆芙蓉洞中的石筍石鐘乳2.2.3地下堆積體石鐘乳石筍石柱2.2地下喀斯特地貌重慶武隆芙蓉洞中的石珠2.2地下喀斯特地貌重慶武隆芙蓉洞中的石葡萄2.2地下喀斯特地貌重慶武隆芙蓉洞中的石花3喀斯特地貌發(fā)育過程與地域分布3.1喀斯特地貌發(fā)育過程有的學(xué)者提出了喀斯特地貌發(fā)育的階段性，那僅僅是一個(gè)理想模式?？λ固氐孛舶l(fā)育受到巖性、構(gòu)造、構(gòu)造活動(dòng)、氣候和水文等多種因素的影響。在垂直方向上，以最大降水高度與接近地下水面高度為相對溶蝕速率和溶蝕量最大的高度，理論上溶蝕作用的下限應(yīng)是非可溶性巖石的頂面（或可溶性巖石的底板）。3.1喀斯特地貌發(fā)育過程喀斯特地貌發(fā)育的階段性(據(jù)R.銳羨，轉(zhuǎn)引自楊景春，1985)A幼年期，B青年期，C中年期，D老年期石芽巖溶漏斗大型溶蝕洼地巖溶平原3.2喀斯特地貌的地域分異熱帶濕潤區(qū)喀斯特有規(guī)模較大的溶蝕盆地和洼地、錐狀峰林或塔狀峰林、粗大的石芽、大量的漏斗、落水洞和地下溶蝕形