巖溶及巖溶水地質(zhì)學(xué)課件日期：}演講人：目錄巖溶基本概念與形成條件巖溶發(fā)育的影響因素巖溶地貌類型與特征巖溶水系統(tǒng)與水文地質(zhì)典型巖溶案例與研究方法巖溶基本概念與形成條件01巖溶（喀斯特）的定義與術(shù)語巖溶定義巖溶是指地下水與地表水對可溶性巖石進(jìn)行以化學(xué)溶蝕作用為主，機(jī)械侵蝕和崩塌作用為輔的地質(zhì)作用及其所產(chǎn)生的地貌現(xiàn)象的總稱。喀斯特術(shù)語喀斯特是巖溶的另一種稱謂，源自歐洲斯拉夫民族語言，現(xiàn)已成為國際通用術(shù)語。相關(guān)概念巖溶地質(zhì)學(xué)、巖溶水文地質(zhì)學(xué)、巖溶生態(tài)學(xué)等。碳酸鹽巖如石膏、硬石膏等，溶于水后形成硫酸鈣溶液，也能進(jìn)行巖溶作用。硫酸鹽巖鹵素鹽巖如巖鹽、鉀鹽等，雖溶于水，但在自然條件下巖溶作用較弱。主要包括石灰?guī)r、白云巖等，是巖溶發(fā)育的主要巖石類型?？扇苄詭r石類型（碳酸鹽巖、硫酸鹽巖、鹵素鹽巖）溶蝕作用水與可溶性巖石接觸后，巖石中的礦物質(zhì)溶解于水中，形成巖溶水。巖溶作用過程（溶蝕、遷移、沉積）遷移作用巖溶水在流動過程中，攜帶溶解的礦物質(zhì)及氣體等組分，運(yùn)移到新的空間或巖石表面。沉積作用當(dāng)巖溶水的流速減緩或遇到合適的環(huán)境時(shí)，溶解的礦物質(zhì)會重新沉積下來，形成各種巖溶地貌和沉積物。巖溶發(fā)育的影響因素02成分分類巖石的可溶性主要取決于其成分，如碳酸鹽巖、硫酸鹽巖和鹵鹽巖等。透水性巖石的透水性強(qiáng)弱直接影響地下水的流動速度，進(jìn)而影響巖溶發(fā)育。巖層可溶性與結(jié)構(gòu)CO?-H?O-碳酸鹽巖反應(yīng)地下水中的CO?與水反應(yīng)生成碳酸，進(jìn)而與碳酸鹽巖反應(yīng)，形成可溶性的碳酸氫鹽。侵蝕作用具有侵蝕能力的地下水對巖石進(jìn)行溶解和侵蝕，形成各種巖溶形態(tài)。地下水的侵蝕能力巖石中的裂隙是地下水流動和溶蝕的主要通道，對巖溶發(fā)育有重要影響。裂隙斷層破壞了巖石的完整性，為地下水的流動和溶蝕提供了更多的空間，從而控制巖溶發(fā)育的方向和規(guī)模。斷層控制地質(zhì)構(gòu)造與水文條件巖溶地貌類型與特征03地表巖溶形態(tài)石林地表巖溶形成的石質(zhì)柱狀體，形態(tài)各異，高度不一，多呈林狀分布。漏斗地表巖溶形成的漏斗狀洼地，底部常有落水洞與地下通道相連。天坑大型地表巖溶地貌，通常位于喀斯特地貌的中心地帶，形態(tài)多樣，深度巨大。地下巖溶形態(tài)溶洞地下水在巖石中溶蝕形成的洞穴，內(nèi)部空間廣闊，洞頂形態(tài)多樣，常有石筍、石柱等鐘乳石景觀。地下河石筍/石柱地下水在巖石中形成的河道，水流在地下流動，通常具有完整的河床和流水系統(tǒng)。溶洞中由碳酸鈣等化學(xué)物質(zhì)沉積形成的柱狀物，形態(tài)各異，大小不一，有的可達(dá)數(shù)十米高。123早期巖溶地貌，多呈錐形或塔形，群峰聳立，峰頂尖銳，坡度陡峭。中期巖溶地貌，由峰叢演變而來，峰體相對平緩，坡度較小，峰頂呈平臺狀。后期巖溶地貌，由峰林進(jìn)一步演化而來，峰體孤立，周圍被溶蝕形成平坦的巖溶平原。巖溶地貌發(fā)育的晚期階段，地表被溶蝕成平坦的平原，常有殘存的孤峰、石筍等巖溶地貌遺跡。演化模式峰叢峰林孤峰巖溶平原巖溶水系統(tǒng)與水文地質(zhì)04巖溶水的賦存與運(yùn)動特征巖溶水賦存空間巖溶水主要賦存于巖溶洞穴、管道和裂隙中，這些空間的形成和分布與巖溶發(fā)育程度、巖性和構(gòu)造等因素密切相關(guān)。030201巖溶水運(yùn)動特征巖溶水運(yùn)動具有多向性、不均勻性和快速性等特點(diǎn)，其運(yùn)動速度往往比孔隙水快，且流徑曲折復(fù)雜，難以預(yù)測和控制。巖溶水動態(tài)變化巖溶水動態(tài)變化受氣象、水文、地質(zhì)等多種因素影響，表現(xiàn)為水位、流量、水質(zhì)等方面的周期性或非周期性變化。123巖溶水化學(xué)平衡（開放體系碳酸平衡模型）碳酸平衡巖溶水中的碳酸根離子與鈣、鎂等離子反應(yīng)，形成碳酸鈣、碳酸鎂等沉淀物，維持著水化學(xué)平衡。開放體系巖溶水系統(tǒng)是一個(gè)開放體系，不斷與外界進(jìn)行物質(zhì)交換和能量傳遞，因此其化學(xué)平衡是動態(tài)的。影響因素巖溶水化學(xué)平衡受溫度、壓力、CO2分壓、水的pH值、溶解氧含量等多種因素影響，這些因素的變化會導(dǎo)致化學(xué)平衡的移動。巖溶發(fā)育過程中，溶洞頂部巖土體因失去支撐而發(fā)生塌陷，對地表和地下建筑物造成威脅。巖溶區(qū)工程地質(zhì)問題（塌陷、滲漏）巖溶塌陷巖溶水通過洞穴、管道等快速流動，造成地下水位的急劇下降，引發(fā)地表塌陷、水源枯竭等環(huán)境問題。巖溶滲漏針對巖溶區(qū)工程地質(zhì)問題，應(yīng)采取工程措施進(jìn)行治理，如注漿加固、排水降壓、填堵洞穴等，以保障工程安全和環(huán)境穩(wěn)定。治理措施典型巖溶案例與研究方法05云南路南石林概述石林是典型的巖溶地貌，包括劍峰、溶溝、溶槽、漏斗、洼地等巖溶形態(tài)。巖溶發(fā)育與演化石林的發(fā)育經(jīng)歷了長期的地質(zhì)歷史時(shí)期，涉及地殼抬升、剝蝕、溶蝕等地質(zhì)作用。巖溶水文地質(zhì)特征石林的巖溶地下水系統(tǒng)發(fā)達(dá)，地下水在巖溶地貌的形成和演化中起到了關(guān)鍵作用。生態(tài)環(huán)境與保護(hù)石林的生態(tài)環(huán)境脆弱，需要加強(qiáng)保護(hù)和科學(xué)管理，以維護(hù)其獨(dú)特的自然景觀和生態(tài)系統(tǒng)。中國南方巖溶案例（如云南路南石林）國際典型巖溶區(qū)對比巖溶區(qū)分布與類型不同國家和地區(qū)的巖溶區(qū)具有不同的分布特點(diǎn)和類型，如歐洲的石灰?guī)r地區(qū)、美國的佛羅里達(dá)州等。巖溶發(fā)育與演化不同巖溶區(qū)的發(fā)育和演化過程存在差異，受到地質(zhì)構(gòu)造、氣候、水文等多種因素的影響。巖溶資源與環(huán)境問題不同巖溶區(qū)的資源利用和環(huán)境問題各不相同，需要采取不同的措施和方法加以解決。巖溶研究與應(yīng)用介紹國際上在巖溶研究方面的最新進(jìn)展和成果，以及巖溶資源在旅游、水資源利用等方面的應(yīng)用。巖溶調(diào)查技術(shù)（遙感、示蹤試驗(yàn)）遙感技術(shù)在巖溶調(diào)查中的應(yīng)用01遙感技術(shù)可以快速獲取地表信息，對于巖溶地貌的識別、分類和制圖具有重要作用。示蹤試驗(yàn)在巖溶研究中的應(yīng)用02示蹤試驗(yàn)可以揭示巖溶地下水的流動路徑和速度，對于了解巖溶水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能具