地下水的溶蝕搬運(yùn)和沉積作用第1頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四

地下水通過對(duì)巖石、礦物的溶解所產(chǎn)生的破壞作用稱化學(xué)潛蝕作用，或巖溶作用、喀斯特作用（karstfication）巖溶地貌－石林

喀斯特是指地下水（兼有部分地表水）對(duì)可溶性巖石進(jìn)行以化學(xué)溶蝕為主，機(jī)械沖刷為輔的地質(zhì)作用，以及由這些地質(zhì)作用所產(chǎn)生的地貌。第2頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四影響巖溶作用的因素氣候：a.

干旱區(qū)潛蝕弱：少雨，地下水補(bǔ)充不足,潛蝕弱；b.炎熱潮濕多雨氣候區(qū)：多雨，地下水充足（水的流動(dòng)性，水在流動(dòng)中會(huì)不斷獲得新的溶蝕力。此外，水的流動(dòng)會(huì)加強(qiáng)機(jī)械侵蝕作用），生物繁盛，分解CO2（水中游離CO2的多少）利于潛蝕，炎熱氣溫高，化學(xué)反應(yīng)速度快，潛蝕強(qiáng)烈?guī)r石：a.成分：溶解度：鹵鹽類巖石>硫酸鹽類巖石>碳酸鹽類巖石b.結(jié)構(gòu)結(jié)晶質(zhì)巖石中晶粒越小溶解度越大。此外，不等粒結(jié)構(gòu)石灰?guī)r要比等粒結(jié)構(gòu)石灰?guī)r的相對(duì)溶解度大。C.透水性：：孔隙多，大，連通性好，松散顆粒狀均有利潛蝕。水的溶蝕力第3頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四影響巖溶作用的因素地質(zhì)構(gòu)造：斷裂、破碎、褶皺發(fā)育、巖石產(chǎn)狀平緩有利于潛蝕，巖層傾斜不利于潛蝕構(gòu)造運(yùn)動(dòng)：a.地殼相對(duì)上升：潛水面相對(duì)下降，落水洞、溶溝、石芽發(fā)育，但溶洞不發(fā)育;b.地殼相對(duì)穩(wěn)定：溶洞發(fā)育，峰林、巖溶盆地地等出現(xiàn)，甚至出現(xiàn)巖溶化、準(zhǔn)平原化;c.地殼穩(wěn)定—上升—穩(wěn)定—上升:形成多層溶洞（與河谷階地意義相同）構(gòu)造運(yùn)動(dòng)弱的地區(qū)有利于地下水長期作用，潛蝕強(qiáng)第4頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四巖溶地貌

垂直溶蝕作用及巖溶地形：主要發(fā)育于地表和包氣帶中的巖溶地形（地下水主要是豎直方向的下滲或流動(dòng)）溶溝(karren)和石芽(stonysprout）（是地表水沿巖石表面流動(dòng)溶蝕而形成的溝、槽和脊?fàn)钔黄?，達(dá)數(shù)十厘米甚至數(shù)十米。）（由雨水或片流對(duì)碳酸鹽類進(jìn)行差異溶蝕形成的起伏不大的溝紋）溶紋石林（stoneforest）落水洞溶斗是地面水沿裂隙垂直下滲和溶蝕形成的近于直立的深洞。落水洞是飽氣帶的主要巖溶地形。第5頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四第6頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四第7頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四第8頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四溶洞漏斗落水洞落水洞潛水水平方向的溶蝕作用形成的橫向洞穴。第9頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四地下河（undergroundriver溶洞內(nèi)常發(fā)育有地下河流。有時(shí)地表河流也可沿落水洞、溶斗等潛入溶洞。潛入地下，沿溶洞或裂隙流動(dòng)，形成暗河（地下河，undergroundriver）。暗河在溶洞內(nèi)的陡急地段可形成瀑布，在平緩地段則可積水成地下湖泊（undergroundlake）。暗河在地下流動(dòng)一段距離后，又可重新流出地表成為地表河流。第10頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四巖溶地貌第11頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四溶蝕洼地：巖溶作用在地表及淺處形成的碟狀、漏斗狀洼地稱溶斗(funnel)（或巖溶漏斗doline）。溶斗側(cè)向擴(kuò)大、合并、加深形成的小型封閉洼地稱為溶洼。第12頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四巖溶地形發(fā)育的階段性

早期，地表水沿巖石表面裂隙向下滲流成為地下水，形成大量溶溝和石牙，出現(xiàn)少量落水洞和溶斗，地下河道開始形成。第13頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四中期，垂直滲流和水徑流作用都很明顯，溶斗和落水洞不斷發(fā)育，大量形成溶蝕洼地。溶洞大量形成，地下河發(fā)育形成地下水系。后期，溶洞進(jìn)一步擴(kuò)大，有的溶洞頂板塌陷，形成溶蝕谷和天然橋。第14頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四末期，長期的巖溶作用，地下水以水平為主，溶洞大量坍塌，地下河轉(zhuǎn)變?yōu)榈乇硭?，地面高程降低、殘留孤峰于廣闊的溶蝕平原上。喀斯特平原形成。第15頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四小結(jié)

喀斯特地貌石芽石林峰林第16頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四小結(jié)

喀斯特地貌溶蝕漏斗溶蝕洼地溶蝕盆地第17頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四小結(jié)

喀斯特地貌溶蝕漏斗溶蝕洼地溶蝕盆地第18頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四小結(jié)

喀斯特地貌溶蝕漏斗溶蝕洼地溶蝕盆地第19頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四古巖溶的研究意義可作為分析地殼運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的重要依據(jù)：地殼長期以上升為主有助于分析古地理、古氣候：溫暖、潮濕氣候、古陸剝蝕區(qū)找礦意義、石油可儲(chǔ)存于古巖溶面上的溶洞中，有些金屬礦物也與溶洞有關(guān)第20頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四機(jī)械潛蝕作用地下水對(duì)巖石的沖刷破壞作用稱機(jī)械潛蝕由于地下水流速很小，只能帶走孔隙中的細(xì)小物質(zhì)，使孔隙擴(kuò)大隨著孔隙擴(kuò)大機(jī)械潛蝕作用也會(huì)不斷增強(qiáng)膠結(jié)不緊的松散堆積物在地下水的潛蝕作用下會(huì)降低強(qiáng)度，有時(shí)會(huì)形成孔、洞，在重力作用下，引起崩塌和陷落

第21頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四地下水的搬運(yùn)作用

分為機(jī)械搬運(yùn)和化學(xué)搬運(yùn)。地下河--機(jī)械搬運(yùn)力較強(qiáng)--可搬運(yùn)崩落的粗砂和碎石--搬運(yùn)量大--一定的分選作用和磨圓作用。

以化學(xué)溶運(yùn)為主--可溶性巖石--真溶液或膠體溶液。主要是重碳酸鹽，其次有氯化物、硫酸鹽、氫氧化物，此外還有二氧化硅、氧化鐵等。地下水的溶運(yùn)能力與溫度和壓力有關(guān)，水溫較高、壓力大，溶運(yùn)能力大。第22頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四三、地下水的沉積作用機(jī)械沉積和化學(xué)沉積，以化學(xué)沉積作用為主。（一）機(jī)械沉積作用

地下河--平緩、開闊--流速降低--碎石、砂和粘土礦物沉積。水動(dòng)力小--沉積物粒細(xì)、量少、分選和磨圓差。第23頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四化學(xué)沉積作用（3種）過飽和沉積作用、膠結(jié)作用、置換作用1、過飽和沉積作用（1）過飽和沉積的起因①壓力降低②溫度降低③水分蒸發(fā)

第24頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四過飽和沉積主要場(chǎng)所①裂隙沉積如方解石脈、石英脈等、假化石（pseudofossil）。②洞穴沉積水從洞頂下滴，因邊滴邊沉淀，可逐步形成自洞頂向下垂直生長的錐狀CaCO3，沉積物，稱為石鐘乳。石鐘乳、石筍、石柱，以及石簾、石幔、石帷幕、石瀑布等。③泉口沉積在泉水出口處，也出現(xiàn)溶洞中滲水裂隙出口處的類似情況，飽含溶解態(tài)礦物質(zhì)的泉水溢出地表時(shí)，因環(huán)境變化，CO2大量逸出，溶液中的礦