高教版自然地理学第五章(第四节)课件

1、第四节第四节 喀斯特地貌喀斯特地貌 思考题思考题 1. 名词：喀斯特地貌名词：喀斯特地貌 2. 地表喀斯特地貌和地下喀斯特分别有地表喀斯特地貌和地下喀斯特分别有哪些类型？哪些类型？ 3. 简述喀斯特地貌的发育过程简述喀斯特地貌的发育过程 4. 不同气候条件下发育的喀斯特地貌的不同气候条件下发育的喀斯特地貌的特点。特点。第四节第四节 喀斯特地貌喀斯特地貌 概念：概念：地下水与地表水对可溶性岩石溶地下水与地表水对可溶性岩石溶蚀与沉淀，侵蚀与沉积，以及重力崩塌，蚀与沉淀，侵蚀与沉积，以及重力崩塌，坍陷、堆积等作用形成的地貌。我国称坍陷、堆积等作用形成的地貌。我国称岩溶地貌。岩溶地貌。 1 岩溶作用岩

2、溶作用 2 喀斯特地貌喀斯特地貌 3 喀斯特地貌发育过程与地域分异喀斯特地貌发育过程与地域分异1 岩溶作用岩溶作用 1.1 岩溶作用的化学过程岩溶作用的化学过程 1.2 岩性与构造条件岩性与构造条件 1.3 水动力条件水动力条件1.1 岩溶作用的化学过程岩溶作用的化学过程 湿热气候条件下土壤湿热气候条件下土壤CO2含量高，且反含量高，且反应速度很快，因而岩溶作用强，喀斯特应速度很快，因而岩溶作用强，喀斯特地貌分布广。地貌分布广。22233223332COH OH COHHCOH COCaCOCaHCO1.2 岩性与构造条件岩性与构造条件 主要为碳酸盐类岩石，虽主要为碳酸盐类岩石，虽然其溶解度最

3、小，但因其然其溶解度最小，但因其分布面积广且常出露地表，分布面积广且常出露地表，因此喀斯特地貌常分布在因此喀斯特地貌常分布在碳酸盐类岩石区。碳酸盐类岩石区。 溶解度顺序为：石灰岩溶解度顺序为：石灰岩白白云岩云岩泥灰岩。泥灰岩。因此石灰岩，因此石灰岩，尤其是节理发育、层厚、尤其是节理发育、层厚、质纯和位于区域性断裂带质纯和位于区域性断裂带地区的石灰岩最易喀斯特地区的石灰岩最易喀斯特化，岩溶作用最强。化，岩溶作用最强。1.3 水动力条件水动力条件 水的溶蚀能力、岩石的化学性质以及透水的溶蚀能力、岩石的化学性质以及透水性等决定了岩溶作用。水性等决定了岩溶作用。 在地壳长期稳定且河流切割较深的可溶在地

4、壳长期稳定且河流切割较深的可溶性岩石分布区，地下水垂直分带明显：性岩石分布区，地下水垂直分带明显： 包气带：垂直向下，落水洞包气带：垂直向下，落水洞 浅饱水带：水平流动，水平溶洞与暗河浅饱水带：水平流动，水平溶洞与暗河 过渡带：季节升降过渡带：季节升降 承压水带：深部岩溶承压水带：深部岩溶2 喀斯特地貌喀斯特地貌 2.1 地表喀斯特地表喀斯特地貌地貌 在地表出露的有石在地表出露的有石芽、溶沟、漏斗、芽、溶沟、漏斗、落水洞、喀斯特洼落水洞、喀斯特洼地、喀斯特盆地地、喀斯特盆地(坡坡立谷立谷)、干谷、盲谷、干谷、盲谷、峰丛、峰林、孤峰峰丛、峰林、孤峰以及喀斯特山地、以及喀斯特山地、喀斯特高原、喀斯

5、喀斯特高原、喀斯特丘陵、喀斯特平特丘陵、喀斯特平原、喀斯特海岸等。原、喀斯特海岸等。2.1 地表喀斯特地貌地表喀斯特地貌 2.1.1石芽与溶沟石芽与溶沟是溶蚀侵蚀遗留在可溶性岩石是溶蚀侵蚀遗留在可溶性岩石表面的沟壑凹槽与沟槽间的岩突。表面的沟壑凹槽与沟槽间的岩突。万年灵芝万年灵芝2.1 地表喀斯特地貌地表喀斯特地貌 单个石芽的长宽度与相对高度自几十厘米到单个石芽的长宽度与相对高度自几十厘米到2030m不等，垂壁上多圆弧形的侧向溶蚀坑而凹凸不等，垂壁上多圆弧形的侧向溶蚀坑而凹凸不平。云南路南石林即为连片展布的高大的石芽。不平。云南路南石林即为连片展布的高大的石芽。2.1 地表喀斯特地貌地表喀斯特

6、地貌 溶沟通常是顺节溶沟通常是顺节理裂隙延伸的，理裂隙延伸的，有时在斜面上可有时在斜面上可见到近乎平行排见到近乎平行排布的溶蚀沟槽布的溶蚀沟槽(也也称溶痕称溶痕)。 基于土壤层下与基于土壤层下与岩石接触的界面岩石接触的界面部位的地下水中部位的地下水中CO2含量较高而含量较高而溶蚀力强。溶蚀力强。2.1 地表喀斯特地貌地表喀斯特地貌溶溶 解解 C Ca aC CO O3 3含含 量量 （ m mg g/ /L L）不不 同同 气气 候候 区区裸 露 岩 石土 -岩 接 触 界 面寒寒 冷冷 气气 候候45100温温 和和 气气 候候50+114西西 印印 度度 群群 岛岛9085裸露岩面与土岩界

7、面溶解裸露岩面与土岩界面溶解CaCO3含量的比较含量的比较许多地方目前裸露的石芽、溶沟本是处于土壤层下许多地方目前裸露的石芽、溶沟本是处于土壤层下部位而发育的。部位而发育的。2.1 地表喀斯特地貌地表喀斯特地貌重庆市万盛区开挖出来的石林，便本是在土壤层下发育形成的。重庆市万盛区开挖出来的石林，便本是在土壤层下发育形成的。2.1 地表喀斯特地貌地表喀斯特地貌 因此，按石芽、溶沟的生成环境和目前保存状态，可以分为因此，按石芽、溶沟的生成环境和目前保存状态，可以分为全裸露的、半裸露的和埋藏的全裸露的、半裸露的和埋藏的三种状态，并顺坡向下连续地三种状态，并顺坡向下连续地过渡分布。过渡分布。2.1 地表

8、喀斯特地貌地表喀斯特地貌 2.1.2漏斗是喀斯特地面漏斗是喀斯特地面上大致呈圆形的洼地，上大致呈圆形的洼地，直径数十米，深数米至直径数十米，深数米至十多米呈倒锥状。十多米呈倒锥状。 特点是漏斗底部与地下特点是漏斗底部与地下管道相沟通并排泄汇水，管道相沟通并排泄汇水，若它被堵塞则成为较深若它被堵塞则成为较深的积水潭。的积水潭。2.1 地表喀斯特地貌地表喀斯特地貌 按倒锥状洼地的成因，可分为按倒锥状洼地的成因，可分为溶蚀漏斗、沉陷漏斗和塌陷漏溶蚀漏斗、沉陷漏斗和塌陷漏斗斗。 沉陷漏斗是覆盖泥沙物质顺地沉陷漏斗是覆盖泥沙物质顺地下管道流失而引起地面沉陷。下管道流失而引起地面沉陷。1986年夏暴雨时，

9、湖北武昌陆年夏暴雨时，湖北武昌陆家街发生过这类地面沉陷。家街发生过这类地面沉陷。 塌陷漏斗由溶洞顶塌陷而成。塌陷漏斗由溶洞顶塌陷而成。 多数漏斗位于节理裂隙的交叉多数漏斗位于节理裂隙的交叉部位，或者顺主要的破裂构造部位，或者顺主要的破裂构造线成串分布。线成串分布。2.1 地表喀斯特地貌地表喀斯特地貌2.1 地表喀斯特地貌地表喀斯特地貌 2.1.3落水洞落水洞是喀斯特区是喀斯特区地表水注入地下河或地地表水注入地下河或地下溶洞的通道。洞口高、下溶洞的通道。洞口高、宽数米十数米，洞深几宽数米十数米，洞深几米至百米不等。米至百米不等。 按落水洞的断面形态特按落水洞的断面形态特征，落水洞可分为征，落水洞

10、可分为裂隙裂隙状落水洞、竖井状落水状落水洞、竖井状落水洞、漏斗状落水洞洞、漏斗状落水洞等；等；按其垂向延伸可分为按其垂向延伸可分为垂垂直的、倾斜的、弯曲的直的、倾斜的、弯曲的等多种形式的落水洞。等多种形式的落水洞。2.1 地表喀斯特地貌地表喀斯特地貌2.1 地表喀斯特地貌地表喀斯特地貌 2.1.4溶蚀溶蚀(喀斯特喀斯特)洼地洼地是是四周由低丘包围的封闭洼四周由低丘包围的封闭洼地，空间规模远大于溶蚀地，空间规模远大于溶蚀漏斗，直径可达几百米到漏斗，直径可达几百米到千米，深几十米到百米，千米，深几十米到百米，且底部比较平坦，边部有且底部比较平坦，边部有漏斗或落水洞，如果被溶漏斗或落水洞，如果被溶蚀

11、残余的红土或坠积物填蚀残余的红土或坠积物填塞，该溶蚀洼地则变为清塞，该溶蚀洼地则变为清沏的深湖。沏的深湖。2.1 地表喀斯特地貌地表喀斯特地貌 2.1.5 喀斯特盆地喀斯特盆地是喀斯特区宽广平坦的盆地是喀斯特区宽广平坦的盆地或谷地。司威治曾称为或谷地。司威治曾称为polje(坡立谷坡立谷)，意为，意为可耕种的平地。可耕种的平地。2.1 地表喀斯特地貌地表喀斯特地貌 喀斯特盆地喀斯特盆地的规模，宽自数百米至数公里，长可达几十的规模，宽自数百米至数公里，长可达几十公里。公里。 形态特点：因溶蚀残留粘土的充填而盆底平坦，甚至其形态特点：因溶蚀残留粘土的充填而盆底平坦，甚至其上有蜿蜒的河流，最后汇入落

12、水洞，有时盆地中还有孤上有蜿蜒的河流，最后汇入落水洞，有时盆地中还有孤耸的岩丘；盆地边缘为陡坡，有的十分平直，有的曲折耸的岩丘；盆地边缘为陡坡，有的十分平直，有的曲折多弯，有时其一侧为非可溶性岩石组成的缓坡。多弯，有时其一侧为非可溶性岩石组成的缓坡。 喀斯特盆地多数是顺断裂构造破碎带或可溶性岩区与非喀斯特盆地多数是顺断裂构造破碎带或可溶性岩区与非可溶性岩区相交接地带发育的，有的位于向斜的中部。可溶性岩区相交接地带发育的，有的位于向斜的中部。破裂构造的交织又常使喀斯特盆地的外廓边界极不规则。破裂构造的交织又常使喀斯特盆地的外廓边界极不规则。2.1 地表喀斯特地貌地表喀斯特地貌 徐霞客曾把喀斯特盆

13、地称为徐霞客曾把喀斯特盆地称为“坞坞”，中国，中国西南地区常叫西南地区常叫“坝坝”或或“坝子坝子”，如贵州，如贵州安顺周围的坝子。安顺周围的坝子。2.1 地表喀斯特地貌地表喀斯特地貌 2.1.6 干谷干谷为喀斯特区干涸的河谷。有的干谷本为喀斯特区干涸的河谷。有的干谷本为地表的曲流。干谷中常有漏斗、落水洞。为地表的曲流。干谷中常有漏斗、落水洞。盲盲谷谷为喀斯特区似没有出口的地表河谷，水流消为喀斯特区似没有出口的地表河谷，水流消失在该河谷末端的落水洞中，并转为地下暗河。失在该河谷末端的落水洞中，并转为地下暗河。利川腾龙洞附利川腾龙洞附近干谷和溶洞近干谷和溶洞2.1 地表喀斯特地貌地表喀斯特地貌 2

14、.1.7 峰丛峰丛是指连座的是指连座的石灰岩山石灰岩山(丘丘)峰。峰。2.1 地表喀斯特地貌地表喀斯特地貌 2.1.8 峰林峰林则是成群的石则是成群的石灰岩山灰岩山(丘丘)峰。峰。2.1 地表喀斯特地貌地表喀斯特地貌 2.1.9 孤峰孤峰是喀斯特区平原上孤立的岩峰，是喀斯特区平原上孤立的岩峰，相对高度数十米至百余米不等，外形则千相对高度数十米至百余米不等，外形则千姿百态，如桂林的独秀峰。姿百态，如桂林的独秀峰。 孤峰的岩块崩塌或被进一步蚀低则成为蚀孤峰的岩块崩塌或被进一步蚀低则成为蚀余残丘，又称余残丘，又称石丘石丘。2.1 地表喀斯特地貌地表喀斯特地貌 2.1.10 喀斯特丘陵喀斯特丘陵的特点

15、的特点是众岩丘的坡地倾斜一般是众岩丘的坡地倾斜一般小于小于45，岩丘的相对高，岩丘的相对高度多小于度多小于150m。 2.1.11 喀斯特高原：喀斯特高原：海拔海拔500m以上，顶面为波状起以上，顶面为波状起伏的峰林或喀斯特丘陵，伏的峰林或喀斯特丘陵，四周为陡崖深谷。如鄂西四周为陡崖深谷。如鄂西南鹤峰南鹤峰恩施间有地名叫恩施间有地名叫“高原高原”的喀斯特高原。的喀斯特高原。2.1 地表喀斯特地貌地表喀斯特地貌2.1 地表喀斯特地貌地表喀斯特地貌2.2 地下喀斯特地貌地下喀斯特地貌 隐蔽在地面以下的有喀斯特管道、地下隐蔽在地面以下的有喀斯特管道、地下河河(湖湖)、溶洞等地下水溶蚀侵蚀等蚀空形、溶

16、洞等地下水溶蚀侵蚀等蚀空形态以及其中的化学堆积物组成的各种形态以及其中的化学堆积物组成的各种形体如石钟乳、石笋、石柱等。体如石钟乳、石笋、石柱等。2.2 地下喀斯特地貌地下喀斯特地貌 2.2.1 地下河地下河即地面以下的河流，也称暗河或即地面以下的河流，也称暗河或伏流，常年有水流入邻近的地表河。利川腾龙伏流，常年有水流入邻近的地表河。利川腾龙洞从落水洞口到地下河出口的直线距离约洞从落水洞口到地下河出口的直线距离约12km，希腊的斯提姆法布斯河伏流段长，希腊的斯提姆法布斯河伏流段长30km以上。地下水流经的管道是溶蚀侵蚀的产物，以上。地下水流经的管道是溶蚀侵蚀的产物，常有天窗、深潭与岩坎飞瀑相连

17、接，管道中的常有天窗、深潭与岩坎飞瀑相连接，管道中的水流有时有自由水面，有时则承压，甚至突然水流有时有自由水面，有时则承压，甚至突然从地下冒喷出来。从地下冒喷出来。 地下湖地下湖也称暗湖，实质上是地下管道局部膨大也称暗湖，实质上是地下管道局部膨大并积水形成。并积水形成。2.2 地下喀斯特地貌地下喀斯特地貌2.2 地下喀斯特地貌地下喀斯特地貌 2.2.2 溶洞溶洞(洞穴洞穴)是地下水顺可溶性岩石的层面、是地下水顺可溶性岩石的层面、节理裂隙或断裂破碎部位进行溶蚀侵蚀而形成节理裂隙或断裂破碎部位进行溶蚀侵蚀而形成的地下洞的地下洞(穴穴)道，通常是地下喀斯特管道或地道，通常是地下喀斯特管道或地下河的遗

18、存。下河的遗存。2.2 地下喀斯特地貌地下喀斯特地貌 溶洞的空间形态复溶洞的空间形态复杂多变并构成十分杂多变并构成十分复杂的网络。有的复杂的网络。有的学者据洞穴的剖面学者据洞穴的剖面形态分为形态分为水平水平(溶溶)洞穴、管道状洞穴、洞穴、管道状洞穴、阶梯状洞穴、袋状阶梯状洞穴、袋状洞穴、多层状洞穴洞穴、多层状洞穴等。等。 广西桂林七星岩为广西桂林七星岩为地下廊道式的溶洞，地下廊道式的溶洞，由窄道连通六个宽由窄道连通六个宽敞的敞的“厅厅”，最大，最大的宽的宽70m、高约、高约15m。2.2 地下喀斯特地貌地下喀斯特地貌2.2.3 地下地下堆积体堆积体石钟乳石钟乳石笋石笋石柱石柱2.2 地下喀斯特

19、地貌地下喀斯特地貌2.2 地下喀斯特地貌地下喀斯特地貌2.2 地下喀斯特地貌地下喀斯特地貌3 喀斯特地貌发育过程与地域分布喀斯特地貌发育过程与地域分布 3.1 喀斯特地貌发育过程喀斯特地貌发育过程 有的学者提出了喀斯特地貌发育的阶段性，那有的学者提出了喀斯特地貌发育的阶段性，那仅仅是一个理想模式。仅仅是一个理想模式。 喀斯特地貌发育受到岩性、构造、构造活动、喀斯特地貌发育受到岩性、构造、构造活动、气候和水文等多种因素的影响。在垂直方向上，气候和水文等多种因素的影响。在垂直方向上，以最大降水高度与接近地下水面高度为相对溶以最大降水高度与接近地下水面高度为相对溶蚀速率和溶蚀量最大的高度，蚀速率和溶蚀量最大的高度，理论上溶蚀作用理论上溶蚀作用的下限应是非可溶性岩石的顶