第五章 喀斯特地貌

第五章喀斯特地貌第1页，课件共82页，创作于2023年2月黄龙五彩池第2页，课件共82页，创作于2023年2月云南罗平喀斯特丘陵云南罗平第3页，课件共82页，创作于2023年2月喀斯特◆地表水和地下水对可溶性岩石的破坏和改造作用称为喀斯特作用。即水对可溶性岩石的溶蚀、冲蚀、堆积，以及重力崩塌的总称。

以化学溶蚀作用为主，机械侵蚀作用为辅。◆喀斯特作用所形成的地表形态和地下形态称为喀斯特地貌。◆喀斯特作用及其所产生的水文现象和地貌现象统称为喀斯特（Karst）。第4页，课件共82页，创作于2023年2月◆喀斯特研究的起源

徐霞客（1586—1641，明《徐霞客游记》的作者）是我国和世界上最早的岩溶研究学者。

19世纪末，南斯拉夫的司威治（J.Cvijic）研究了南斯拉夫西北的喀斯特（Karst）石灰岩高原，并于1893年正式用“Karst”来概括喀斯特高原的地貌景观。

中国地质学会第一届喀斯特学术会议（1966年2月，桂林），建议在我国使用“岩溶”一词，并把它作为Karst的汉语同义语。第5页，课件共82页，创作于2023年2月◆可溶性岩石的分布碳酸盐类岩约占全球沉积岩的15％，面积4100万km2，硫酸盐岩面积为1100万km2，合计5200万km2，占全球面积的10.2％；中国碳酸盐类岩的分布可分为裸露、覆盖和埋藏等三种类型，面积共344.3万km2，其中裸露型面积为90.7万km2。主要分布在桂、贵、滇，其它还有鄂西、湘西、川东、鲁、晋等地。第6页，课件共82页，创作于2023年2月第7页，课件共82页，创作于2023年2月贵州省喀斯特地貌占全省总面积的61.9%。广西喀斯特地貌占其自治区总面积的33.85%。云南的约占全省总面积29%。

第8页，课件共82页，创作于2023年2月第五章喀斯特地貌第一节喀斯特作用第三节喀斯特地貌的发育第二节喀斯特地貌第9页，课件共82页，创作于2023年2月第一节喀斯特作用第10页，课件共82页，创作于2023年2月一、喀斯特作用的化学过程

可溶性岩石的溶解通常都是在含有二氧化碳的水中进行的。第一节喀斯特作用总化学反应式为：（形成碳酸）（碳酸离解）（溶解碳酸钙）第11页，课件共82页，创作于2023年2月二、喀斯特作用的基本条件

（一）岩石的可溶性◆岩石的可溶性主要取决于岩石的化学成分与岩石结构。◆三大类可溶岩：①卤盐类：如钾盐、石盐；②硫酸盐类：如硬石膏、石膏、芒硝等；③碳酸盐类：如石灰岩、白云岩等。溶解度：卤盐＞硫酸盐＞碳酸盐；◆在碳酸盐岩类中，CaCO3的含量越高，其他杂质含量越低，其溶解度就越大。石灰岩＞白云岩＞硅质灰岩＞泥灰岩；◆岩石的结构与溶解度有密切关系。对于结晶的岩石，晶粒越小，溶解度也越大。第一节喀斯特作用第12页，课件共82页，创作于2023年2月（二）岩石的透水性◆岩石的透水性对岩石的溶蚀速度和地下岩溶的发育有着重大影响。

透水性不良的岩石，溶蚀作用只限于岩石表面，很难深入岩石内部；

透水性好的岩石，地表和地下溶蚀都很强，地貌发育也好。◆透水性强弱取决于岩石的孔隙和裂隙大小和多少。一般石灰岩的原生孔隙度都很小＜3％，透水性较弱；岩石的透水性主要受由构造运动形成的各种裂隙所控制。◆总之，岩石构造越破碎、岩石纯度越高、岩层越厚，则透水性就越好；二、喀斯特作用的基本条件

第一节喀斯特作用第13页，课件共82页，创作于2023年2月（三）水的溶蚀力◆水的溶蚀力取决于水的化学成分、温度、气压等方面因素。二、喀斯特作用的基本条件

第一节喀斯特作用其化学反应是可逆的，正反应速度取决于CO2的浓度，逆反应速度取决于Ca2＋的浓度。

即溶解于水中的CO2越多，水的溶蚀力就越强；水中的Ca2＋的含量越高，水的溶蚀力就越弱。第14页，课件共82页，创作于2023年2月◆水中酸的含量越高，溶蚀力也越强；酸的来源主要由大气中的CO2溶入水中而成。◆温度越高，溶蚀力越强；虽然水中CO2的含量与温度成反比，但水的化学反应速度与温度成正比。◆气压越高，溶蚀力越强；水中CO2的含量与气压成正比。◆气候越湿热，水的溶蚀力就越强，喀斯特发育就越快。（三）水的溶蚀力第15页，课件共82页，创作于2023年2月（四）水的流动性◆经常流动的水体，能大大提高水的溶蚀力。◆流水经常与空气保持接触，能不断地补充因溶蚀岩石所消耗的CO2，使水体不易达到饱和。◆处于流动状态的水，有时虽然达到饱和，但当几种不同浓度的饱和溶液混合后，可变为不饱和而重新获得溶蚀能力。◆热带地区高温多雨，水流量大、水循环快，加上气温高及生物作用强，岩溶发育最快。如亚热带广西碳酸盐岩溶蚀量为0.12～0.3mm/a，是暖温带的河北（溶蚀量为0.02～0.03mm/a）的5～9倍。二、喀斯特作用的基本条件

第一节喀斯特作用第16页，课件共82页，创作于2023年2月三、喀斯特水动态剖面①②③④①垂直渗透带（充气带）；地面以下至丰水期潜水面之上，水沿重力方向向下渗流。垂直性洞穴发育。②季节变动带（过渡带）；丰水期潜水面与枯水期潜水面之间，水平流动与垂直流动交替进行。

垂直水平地下溶洞。③水平流动带（饱水带）；枯水期潜水面之下至谷底补给深处为止。谷底承压，出露地表成上升泉。④深部缓流带下限深，水流极为缓慢，交替弱，喀斯特作用不明显。第17页，课件共82页，创作于2023年2月第二节喀斯特地貌一、地表喀斯特地貌

二、地下喀斯特地貌第18页，课件共82页，创作于2023年2月一、地表喀斯特地貌

（一）石芽与溶沟：在石灰岩等易溶性岩石分布地区，地表水沿着坡面节理裂隙溶蚀和冲蚀，凹者而成的沟槽形态称溶沟，凸者沟间突起为石芽，进一步溶蚀、冲蚀形成高大而排列如林的石芽称为石林。云南路南石林是世界罕见的特大型热带石林。第二节喀斯特地貌第19页，课件共82页，创作于2023年2月石芽形成示意图第20页，课件共82页，创作于2023年2月石芽、石林形成示意图第21页，课件共82页，创作于2023年2月峰丛、峰林在地壳处于相对稳定的时期，下蚀作用微弱，形成基座相连、且基座相对高度超过顶部山峰的相对高度的一种连座石灰岩山峰，叫峰丛。基座分离或微微相连的成群分布的石灰岩山峰，叫峰林。孤峰

孤峰是耸立在溶蚀平原上的孤立石灰岩山峰，是岩溶地貌发育晚期的产物。

桂林山水属于典型的热带峰林景观。第22页，课件共82页，创作于2023年2月石芽与溶沟1石芽与溶沟云南罗平第23页，课件共82页，创作于2023年2月（二）溶斗和落水洞

1、溶斗

也称为喀斯特漏斗，是一种碟形、漏斗形、圆筒形的小型封闭式洼地，它是现代喀斯特作用下的产物，起着汇聚地表水的作用。漏斗是漏斗形或碟形的封闭洼地；主要分布在喀斯特高原面上。

溶蚀洼地通常由漏斗扩大合并而成，直径＞100m。一、地表喀斯特地貌

第二节喀斯特地貌第24页，课件共82页，创作于2023年2月漏斗1漏斗贵州兴义第25页，课件共82页，创作于2023年2月漏斗2漏斗贵州兴义第26页，课件共82页，创作于2023年2月漏斗3漏斗贵州兴义第27页，课件共82页，创作于2023年2月漏斗群2漏斗群云南罗平第28页，课件共82页，创作于2023年2月2、落水洞为地表水进入地下河的主要通道；深几十米至几百米，宽度一般＜10m。主要分布在溶蚀洼地底部以及喀斯特斜坡上。形态有两种：裂隙状落水洞井状落水洞一、地表喀斯特地貌

第二节喀斯特地貌（二）溶斗和落水洞第29页，课件共82页，创作于2023年2月广西乐业“天坑”广西乐业“天坑群”最深613m第30页，课件共82页，创作于2023年2月乐业“天坑”仰视第31页，课件共82页，创作于2023年2月重庆小寨“天坑”1重庆小寨“天坑”深666m第32页，课件共82页，创作于2023年2月重庆小寨“天坑”2重庆小寨“天坑”第33页，课件共82页，创作于2023年2月天窗（落水洞）第34页，课件共82页，创作于2023年2月（三）溶蚀洼地和溶蚀谷地

溶蚀洼地是一种面积较大的圆形或椭圆形的封闭洼地。

洼地的底部排水系统堵住后，积水形成喀斯特湖。

溶蚀谷地是指宽阔而平坦的谷地。其发育受构造地貌的影响较大。

俗称“坝”、“坝子”，宽几百米至几公里，长几公里至几十公里，在一定构造条件下经长期溶蚀、侵蚀而成；

喀斯特平原，达数百平方公里，由坡立谷发展而来。一、地表喀斯特地貌

第二节喀斯特地貌第35页，课件共82页，创作于2023年2月草海岩溶湖贵州威宁的草海，46.6km2第36页，课件共82页，创作于2023年2月坡立谷坡立谷第37页，课件共82页，创作于2023年2月坝子1坝子云南罗平第38页，课件共82页，创作于2023年2月喀斯特平原喀斯特平原第39页，课件共82页，创作于2023年2月岩溶丘陵云南罗平喀斯特丘陵第40页，课件共82页，创作于2023年2月喀斯特丘陵罗平喀斯特丘陵云南罗平第41页，课件共82页，创作于2023年2月（四）干谷、盲谷与地下河干谷和盲谷是河流作用下的谷地。干谷是喀斯特区往昔的河谷。盲谷是一种死胡同式的河谷，其前方常被陡崖所挡。河水从崖下落水洞潜入地下，成为地下河。一、地表喀斯特地貌

第二节喀斯特地貌第42页，课件共82页，创作于2023年2月（五）峰丛、峰林、孤峰与残丘：峰丛，一种连座峰林，其基部相连、顶部分散为一个个山峰（＞1／2相连）；峰林，石灰岩石峰分散或成群分布在平地上，远望如林（＜1／2相连）。其相对高度为100—200m，坡度＞45°；孤峰，竖立在喀斯特平原上的孤立石灰岩山峰，相对高度几十至百余米；残丘，孤峰进一步发育而成，相对高度十几至几十米。一、地表喀斯特地貌

第二节喀斯特地貌第43页，课件共82页，创作于2023年2月峰丛与峰林第44页，课件共82页，创作于2023年2月峰林第45页，课件共82页，创作于2023年2月孤峰1孤峰第46页，课件共82页，创作于2023年2月孤峰2孤峰第47页，课件共82页，创作于2023年2月（六）岩溶丘陵岩溶丘陵与溶蚀洼地的组合，是亚热带喀斯特的典型形态。岩溶丘陵相对高度100～150m，坡度较和缓，不具峰林形态。一、地表喀斯特地貌

第二节喀斯特地貌第48页，课件共82页，创作于2023年2月

（七）喀斯特地貌组合热带喀斯特地貌组合依发育阶段的差异，可分为：

峰丛——洼地（或漏斗）；峰林——洼地；峰林——谷地；孤峰、残丘——平原；从云贵高原边缘到广西盆地中心，依次出现上述喀斯特地貌组合。一、地表喀斯特地貌

第二节喀斯特地貌第49页，课件共82页，创作于2023年2月江西石钟山第50页，课件共82页，创作于2023年2月海中喀斯特越南下龙湾——“海上桂林”第51页，课件共82页，创作于2023年2月泰国普吉岛2泰国普吉岛第52页，课件共82页，创作于2023年2月第二节喀斯特地貌二、地下喀斯特地貌第53页，课件共82页，创作于2023年2月二、地下喀斯特地貌（一）溶洞的发育溶洞是地下水沿可溶性岩体各种裂隙溶蚀，侵蚀扩大而形成的地下空间。溶洞的发育初期是地下水沿着细小的裂隙，以后随溶隙的扩大和流量的增加而增加。第54页，课件共82页，创作于2023年2月（二）溶洞地貌1、溶蚀地貌：发育在潜水面附近的水平溶洞。2、堆积地貌：如石钟乳、石笋、石柱、石幔和边石堤等等。二、地下喀斯特地貌第二节喀斯特地貌第55页，课件共82页，创作于2023年2月★溶洞与地下河1、溶洞①垂直溶洞与倾斜溶洞；②水平溶洞；冷洞暖洞穿洞脚洞①②侧洞地下水第56页，课件共82页，创作于2023年2月侧洞侧洞第57页，课件共82页，创作于2023年2月2、洞穴堆积地貌石笋、石钟乳、石柱、石幔等等。第58页，课件共82页，创作于2023年2月钟乳石第59页，课件共82页，创作于2023年2月石柱第60页，课件共82页，创作于2023年2月石幔第61页，课件共82页，创作于2023年2月石钟乳1英德通天岩石钟乳第62页，课件共82页，创作于2023年2月石钟乳2石钟乳第63页，课件共82页，创作于2023年2月石笋与石钟乳1石笋与石钟乳第64页，课件共82页，创作于2023年2月石柱3石柱第65页，课件共82页，创作于2023年2月石幔1石幔第66页，课件共82页，创作于2023年2月地下河、湖地下河、湖是地下水沿着可溶性岩石的各种构造面，特别是各种构造面相互交叉的地方，又有隔水层底板存在时，逐渐溶蚀和侵蚀而形成的。第67页，课件共82页，创作于2023年2月第68页，课件共82页，创作于2023年2月地下河1地下河第69页，课件共82页，创作于2023年2月地下河2地下河第70页，课件共82页，创作于2023年2月七星岩地下河七星岩双源洞地下河第71页，课件共82页，创作于2023年2月地下河英西