地理分布
喀斯特地貌分布在世界各地的可溶性巖石地區(qū)??扇苄詭r石有3類:①碳酸鹽類巖石(
石灰?guī)r、白云巖、泥灰?guī)r等)。②硫酸鹽類巖石(石膏、
硬石膏和芒硝)。③鹵鹽類巖石(鉀、鈉、鎂鹽巖石等)??λ固氐孛部偯娣e達51×10^6平方千米,占地球總面積的10%。從熱帶到寒帶、由大陸到海島都有喀斯特地貌發(fā)育。較著名的區(qū)域有中國廣西、云南和貴州等省(區(qū)),越南北部,前南斯拉夫狄那里克阿爾卑斯山區(qū),意大利和奧地利交界的阿爾卑斯山區(qū),法國中央高原,俄羅斯烏拉爾山,澳大利亞南部,美國肯塔基和印第安納州,古巴及牙買加等地。中國喀斯特地貌分布廣、面積大。主要分布在碳酸鹽巖出露地區(qū),面積約91-130萬平方千米。其中以廣西、貴州、云南、湖南和四川、青海東部所占的面積最大,是世界上最大的喀斯特區(qū)之一;西藏和北方一些地區(qū)也有分布?!∈澜绾椭袊姆植伎λ固胤植荚谑澜缟蠘O為零散的地區(qū),如法國的科斯、中國的廣西、美國的肯塔基州等。 中國幾乎各省、自治區(qū)都有不同面積的石灰?guī)r的分布,出露地表的總面積約有l(wèi)30萬平方公里,約占全國總面積的13.5%。被埋藏于地下的則更為廣泛,有的地區(qū)累計厚度可達幾千米。以至上萬米。由此可見,喀斯特地形的研究對我國來說,是具有十分重要的意義。中國整個西南地區(qū)石灰?guī)r連成一片,分布最廣,面積共達55萬平方公里。其中尤以廣西地區(qū)出露的面積最大,達12萬平方公里,約占廣西全區(qū)總面積的60%。貴州和云南東南部石灰?guī)r的分布面積也約占該地區(qū)總酉積的50%。此外,廣東、浙江、江蘇以及四川盆地和鄂西山區(qū)等地都有大面積的石灰?guī)r分布。廣西地區(qū)的喀斯特地貌是別具特色的,這里除了部分的弧形山系以外,其余大部分地區(qū)則分布著連綿成片、一眼望不到邊的尖錐狀、寶劍狀、柱狀、塔狀等形態(tài)各異、挺拔峻峭的石灰?guī)r山峰。如果我們站在較高處放眼望去,只見群峰密集,氣勢雄偉,猶如蒼藍色的石頭森林。它們縱橫連綿達數(shù)百公里,而且各個山峰的高度都十分相近,構(gòu)成了一個自西北向東南緩緩傾斜的峰頂面,在林立的石峰之間密布著一個個深達200~400米、直徑不過100~200米的封閉小洼地。從廣西西北部到中部,地形形態(tài)呈有規(guī)律的變化:峰頂高度依次降低,山峰密度逐漸變稀。同時,山間的封閉洼地高程也漸次下降,洼地規(guī)模也明顯增大,由數(shù)個洼地聯(lián)接成串珠狀洼地。此外。不規(guī)則的長條形谷地則逐步過渡為較開闊的峰林谷地和孤峰平原地形。以山水甲天下著稱的桂林—陽朔一帶,就是一種喀斯特強烈發(fā)育的峰林谷地和孤峰平原。這里是廣西東北部峰林地形的主要部分,也是亞熱帶喀斯特地形的典型代表。與廣西相鄰的云貴高原區(qū)喀斯特發(fā)育的特點與廣西喀斯特有顯著的差異,其原因是云貴高原的地質(zhì)條件比廣西復雜得多,可溶性的碳酸鹽類巖層與非可溶性的砂頁巖、火山巖交互成層,再加上褶皺緊密,斷裂錯綜,因而形成許多獨立的、大小不同且各具特點的可溶巖體,而不像廣西那樣是一個連續(xù)分布的、褶皺平緩和巖性比較單一的、巨大的可溶性巖體。在黔南、黔西南和滇東某些地段,也有大面積連續(xù)分布的碳酸鹽類巖層,在幾百萬年前的第三紀也曾發(fā)育有熱帶、亞熱帶的峰林和孤峰平原等喀斯特地形,但因其自第三紀以后,云貴高原區(qū)地殼大幅度隆起,成為海拔1000~2000米以上的高原,這樣就不再具備廣西那種濕熱的亞熱帶氣候條件,以溶解為主的喀斯特作用也就遠不如廣西那樣能夠強烈地進行,故其剝蝕作用相對較為突出,山峰一般具有渾圓、低緩的特點,溶洞分布也遠不如廣西那樣普遍,峰林的陡峻程度也遠比廣西的峰林遜色。如今黔西安順的峰林,云南路南的石林均為第三紀時尚未上升為高原前濕熱氣候條件下的產(chǎn)物,而不是現(xiàn)在涼爽的高原氣候條件下所能形成的。中國現(xiàn)代喀斯特的發(fā)育具有明顯的氣候分帶現(xiàn)象,廣西、貴州南部、湖南南部。云南東部和緯度比桂林更低的地區(qū)稱為熱帶型,峰林地形是這一類型喀斯特地貌的主要標志;川東、鄂西山地和貴州高原大部分地區(qū)屬溫帶—亞熱帶型,洼地、漏斗、豎井等負地形是本區(qū)的主要特征,江蘇宜興、浙江金華與杭州等地區(qū)的溶洞與石灰?guī)r泉也可以歸入這一類型;山西的太行山和部分呂梁山區(qū)、北京西山、山東西部丘陵等石灰?guī)r零星出露地區(qū)屬溫帶型,這里現(xiàn)代地表喀斯特作用比較微弱,地表水順裂隙滲入地下,成為地下河及石灰?guī)r泉,如濟南、太原等地的石灰?guī)r泉便是典型的例子;在中國西部高山區(qū)及內(nèi)陸干旱區(qū)則屬于寒帶型和干旱型,這里由于晝夜溫度變化較大,往往引起石灰?guī)r的崩解,溶蝕作用也就不十分明顯了。對于喀斯特地形的研究,中國早在16世紀(明朝)就已經(jīng)開始了,這要比外國早200年左右。中國著名的地理學家徐霞客(1586~1641年),在暢游南北名山以后,曾于1637~1639年用兩年的時間遨游廣西、貴州、云南,對中國西南石灰?guī)r分布地區(qū)進行了詳細的調(diào)查和考察。他探索了100多個地下巖洞,并對石灰?guī)r地區(qū)的地貌形態(tài)作了詳盡細致而又樸實生動的描述,對它們的成因作了正確的科學解釋。他寫的《徐霞客游記》一書,可說是世界上研究喀斯特地形最早的一本書。
類型
按出露條件,喀斯特地貌可劃分為:裸露型喀斯特、覆蓋型喀斯特、埋藏型喀斯特這四種。按氣候帶分為:熱帶喀斯特、亞熱帶喀斯特、溫帶喀斯特、寒帶喀斯特、干旱區(qū)喀斯特五種。按巖性分為:石灰?guī)r喀斯特、白云巖喀斯特、石膏喀斯特、鹽喀斯特四種。語句不通此外,還有按海拔高度、發(fā)育程度、水文特征、形成時期等不同的劃分等。由其他不同成因而產(chǎn)生形態(tài)上類似喀斯特的現(xiàn)象,統(tǒng)稱為假喀斯特,包括碎屑喀斯特、黃土和粘土喀斯特、熱融喀斯特和火山巖區(qū)的熔巖喀斯特等。它們不是由可溶性巖石所構(gòu)成,在本質(zhì)上不同于喀斯特。
按發(fā)育演化,喀斯特地貌可分出以下6種:
1、地表水沿灰?guī)r內(nèi)的節(jié)理面或裂隙面等發(fā)生溶蝕,形成溶溝(或溶槽),原先成層分布的石灰?guī)r被溶溝分開成石柱或石筍。
2、地表水沿灰?guī)r裂縫向下滲流和溶蝕,超過100米深后形成落水洞。
3、從落水洞下落的地下水到含水層后發(fā)生橫向流動,形成溶洞。
4、隨地下洞穴的形成地表發(fā)生塌陷,塌陷的深度大面積小,稱坍陷漏斗,深度小面積大則稱陷塘。
5、地下水的溶蝕與塌陷作用長期相結(jié)合地作用,形成坡立谷和天生橋。
6、地面上升,原溶洞和地下河等被抬出地表成干谷和石林,地下水的溶蝕作用在舊日的溶洞和地下河之下繼續(xù)進行。云南路南的石林是上述第一階段(溶溝階段)的產(chǎn)物,這里的自然風光因阿詩瑪姑娘的動人傳說而變得格外旖旎。桂林的象鼻山,則是原地下河道出露地表形成的。在廣西境內(nèi),經(jīng)??煽吹竭@種抬升到地表以上的溶洞,俗稱“神女鏡”或“仙女鏡”。
成因
溶洞的形成是石灰?guī)r地區(qū)地下水長期溶蝕的結(jié)果。石灰?guī)r的主要成分是碳酸鈣(CaCO3),在有水和二氧化碳時發(fā)生化學反應生成碳酸氫鈣[Ca(HCO3)2],后者可溶于水,于是有空洞形成并逐步擴大。這種現(xiàn)象在南歐亞德利亞海岸的喀斯特高原上最為典型,所以常把石灰?guī)r地區(qū)的這種地形籠統(tǒng)地稱之喀斯特地貌。
典型地貌
喀斯特地貌在碳酸鹽巖地層分布區(qū)最為發(fā)育。該區(qū)巖石突露、奇峰林立,常見的地表喀斯特地貌有
石芽、
石林、
峰林、
喀斯特丘陵等喀斯特正地形,
溶溝、漏斗、
落水洞溶蝕洼地、、
盲谷、
干谷、
喀斯特洼地等喀斯特負地形;地下喀斯特地貌有
溶洞、
地下河、地下湖等各種洞穴系統(tǒng)以及洞中石鐘乳、石筍、石柱、石
瀑布等;以及與地表和地下密切相關(guān)聯(lián)的
豎井、芽洞、
天生橋等喀斯特地貌。
意義
喀斯特研究在理論和生產(chǎn)實踐上都有重要意義??λ固氐貐^(qū)有許多不利于生產(chǎn)的因素,需要克服和預防,也有大量有利于生產(chǎn)的因素可以開發(fā)利用。水庫選址時應盡量避免斷層、破碎帶、喀斯特地貌等??λ固氐V泉、溫泉富含有益元素和氣體,有醫(yī)療價值。喀斯特洞穴和古喀斯特面上各種沉積礦產(chǎn)較為豐富,古喀斯特潛山是良好的儲油氣構(gòu)造。
喀斯特地區(qū)的奇峰異洞、明暗相間的河流、清澈的喀斯特泉等,是很好的旅游資源。如湖南張家界桑植縣的九天洞已列入洞穴學會會員洞,堪稱亞洲第一洞、黃龍洞被列為世界自然遺產(chǎn)、世界地質(zhì)公園、首批國家5A級旅游區(qū)
張家界武陵源的組成部分,是張家界地下喀斯特的地形代表,其中喀斯特地貌約占全市面積的百分之四十。廣西的桂林山水、云南的路南石林等馳名中外??λ固氐孛灿捎谄洫毺氐牡孛蔡卣鳎?jīng)常容易“產(chǎn)出”類型各異的風景區(qū)。例如,貴州龍宮、織金洞等。