第五章巖溶地貌巖溶的地貌作用地表巖溶地貌地下巖溶地貌巖溶堆積物巖溶地貌發(fā)育

巖溶地貌發(fā)生在可溶巖分布地區(qū)，可溶巖主要是指碳酸鹽類，硫酸鹽類及鹵鹽類巖石。由可溶巖構(gòu)成的地貌，景觀奇特，有“奇峰異洞”之稱。我國(guó)的巖溶地貌以桂林、陽(yáng)朔一帶最典型，自古以來(lái)就有“桂林山水甲天下，陽(yáng)朔山水甲桂林”的美譽(yù)。桂林山水甲天下

象鼻山

陽(yáng)朔風(fēng)景甲桂林

漓江鳳光-喀斯特地貌

我國(guó)對(duì)巖溶地貌的認(rèn)識(shí)歷史悠久，早在800多年前的宋代《夢(mèng)溪筆談》(沈括)中已有記載，明代《徐霞客游記》(徐宏祖，1586--1641)，作者是一名地理學(xué)家，曾經(jīng)深人湘、桂、黔、滇等地進(jìn)行巖溶地質(zhì)地貌考察，成為我國(guó)和世界上最早的巖溶研究學(xué)者。

19世紀(jì)末，南斯拉夫?qū)W者對(duì)南斯拉夫西北的喀斯特(Karst)石灰?guī)r高原進(jìn)行研究，并于1893年正式用“karst'’來(lái)概括喀斯特高原的地貌景觀。自此Karst一詞漸被世界各國(guó)學(xué)者所接受。

中國(guó)地質(zhì)學(xué)會(huì)第一屆喀斯特學(xué)術(shù)會(huì)議(1966年2月，桂林)，建議在我國(guó)使用“巖溶”一詞，并把它作為Karst的漢語(yǔ)同義語(yǔ)。

可溶巖在世界上分布很廣，據(jù)統(tǒng)計(jì)，碳酸鹽類巖約占全球沉積巖的15％，面積4100萬(wàn)平方千米，硫酸鹽巖面積為1100萬(wàn)平方千米，合計(jì)面積為5200萬(wàn)千方千米，占全球面積的10．2％，因此由可溶巖所成的地貌分布也很廣。

在我國(guó)，碳酸鹽類巖的分布可分為裸露、覆蓋和埋藏等三種類型，面積共344．3萬(wàn)平方千米，其中裸露型面積為90．7萬(wàn)平方千米。形成的地貌主要分布在廣西、貴州和云南等地，它們是世界上巖溶地貌最發(fā)育的地區(qū)之一。

巖溶地貌不僅是一種很好的旅游資源，而且在地下溶洞中還埋藏著大量的古生物和古人類化石，以及豐富的沉積礦床，因此具有重大的科研與生產(chǎn)價(jià)值。此外由巖溶作用所成的地貌災(zāi)害，如地基破裂，地表及地下崩陷，水庫(kù)漏水和地面干旱等對(duì)生產(chǎn)建設(shè)非常不利，因此防治巖溶災(zāi)害又是研究巖溶地貌中的重要課題。

巖溶地貌由巖溶作用所成，巖溶作用主要是指水對(duì)可溶巖石的溶蝕、沖蝕、崩塌和堆積的總稱。作用有物理的，也有化學(xué)的，但以化學(xué)溶蝕作用為主，物理作用為次。巖溶作用的空間十分廣闊，既在地表也在地下，從而造成了豐富多彩的地表與地下地貌。第一節(jié)巖溶的地貌作用

溶蝕作用是指水通過(guò)化學(xué)作用對(duì)礦物和巖石的破壞作用?；瘜W(xué)作用主要有溶解、水解、水合、碳酸化及氧化等。其中水對(duì)可溶巖的溶解和水解十分普遍。一、溶蝕作用(一)溶蝕作用機(jī)理

大氣中的CO2與水化合后即成為碳酸：

CO2+H2OH2CO3H2CO3H++HCO3-H++CaCO3HCO3-+Ca2+

綜合反應(yīng)式是：CaCO3十CO2+H2O2HCO3-+Ca2+

一、溶蝕作用(一)溶蝕作用機(jī)理一、溶蝕作用(一)溶蝕作用機(jī)理

溶蝕結(jié)果一是所有組分全部溶解，即稱為“全溶解”。二是只有部分組分溶解，稱為“不全溶解”。不溶或難溶的物質(zhì)會(huì)殘留在巖石表面或裂隙中，阻礙溶解作用。一、溶蝕作用(一)溶蝕作用機(jī)理

由硫化鐵氧化時(shí)產(chǎn)生的硫酸，生物活動(dòng)或死亡后分解而產(chǎn)生的有機(jī)酸，閃電時(shí)產(chǎn)生的二氧化氮溶入水后形成的硝酸等強(qiáng)酸類，對(duì)石灰?guī)r都會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的溶蝕。

溶蝕作用能否進(jìn)行及其溶蝕速度主要受水的溶蝕力、巖石的可溶性及巖石的透水性等因素影響。(二)影響溶蝕作用的主要因素1．水的溶蝕能力水的溶蝕力取決于水的化學(xué)成分、溫度、氣壓、水的流動(dòng)性及流量等方面。

(1)水的化學(xué)成分水含酸類是巖石溶蝕的關(guān)鍵，而酸的含量多少則影響巖石的溶蝕速度，酸的含量越高，溶蝕力也越強(qiáng)。(二)影響溶蝕作用的主要因素

(1)水的化學(xué)成分酸的來(lái)源除了少部分來(lái)自礦物的分解和生物活動(dòng)而直接產(chǎn)生之外，大多數(shù)是由大氣中的CO2溶入水中而成，這些CO2有來(lái)自火山噴發(fā)、有機(jī)物的燃燒、動(dòng)植物呼吸、有機(jī)物的分解及微生物的作用方面。CO2對(duì)巖石的溶解起著重要作用。(二)影響溶蝕作用的主要因素(2)水的溫度水中CO2的含量與溫度成反比，一般溫度越高，CO2的含量越少，溫度越低，CO2的含量越多。溫度高的水，CO2的含量雖然減少了，但水分子的離解速度加快，水中H+和OH-離子增多，溶蝕力反而得到加強(qiáng)。據(jù)測(cè)驗(yàn)氣溫每增加10℃，水的化學(xué)反應(yīng)速度增加一倍，故高溫地區(qū)的巖溶速度較快。(二)影響溶蝕作用的主要因素(3)氣壓的影響氣壓會(huì)影響水中的CO2的含量，一般大氣中CO2的含量占空氣體積的0．03％，因此在自由大氣下，空氣中CO2的分壓力為0．0003大氣壓。水中CO2的含量與氣壓成正比，在溫度條件不變的情況下，局部分壓力越高，水中CO2的含量也越多，CaCO3的溶解度也越大。(二)影響溶蝕作用的主要因素(4)水的流動(dòng)性及流量經(jīng)常流動(dòng)的水體，能較大地提高水的溶蝕力。①、流動(dòng)的水處于開(kāi)放系統(tǒng)，能不斷地補(bǔ)充因溶蝕巖石所消耗的CO2，使水體不易達(dá)到飽和。②、流動(dòng)狀態(tài)的水發(fā)生濃度、溫度、異離子混合溶蝕現(xiàn)象。(二)影響溶蝕作用的主要因素

我國(guó)不同氣候帶的碳酸鹽巖溶蝕量地區(qū)氣候帶年降水量(毫米)年平均氣溫(℃)年溶蝕量(毫米)河北西北部暖溫帶半干旱區(qū)400-6006～80．02—0．03湖北三峽中亞熱帶濕潤(rùn)區(qū)1000—120012～150．06黔北務(wù)川中亞熱帶濕潤(rùn)區(qū)127115．60．036滇東羅平中亞熱帶濕潤(rùn)區(qū)173415．10．051廣西中部南亞熱帶濕潤(rùn)區(qū)1500—200020～220．12～0．32．巖石的可溶性巖石的可溶性是巖溶地貌發(fā)育的最基本的物質(zhì)條件，可溶性主要取決于巖石的化學(xué)成分與巖石結(jié)構(gòu)。溶解度最大的：鹵鹽類如鉀鹽、石鹽；溶解度較大的：硫酸鹽類如硬石膏、石膏、芒硝；溶解度較小的：碳酸鹽類如石灰?guī)r和白云巖等。(二)影響溶蝕作用的主要因素

地球上鹵鹽類和硫酸鹽類巖石分布不廣，厚度小，加上溶解速度快，地貌不易保存，故地貌意義不大。碳酸鹽類巖石溶解度雖小，但分布廣，巖體大，地貌保存較好，所以最有地貌意義，世界上絕大多數(shù)巖溶地貌都發(fā)生在該類巖石中，特別以石灰?guī)r為突出。(二)影響溶蝕作用的主要因素2．巖石的可溶性

碳酸鹽巖石的溶蝕強(qiáng)度順序?yàn)橘|(zhì)純的石灰?guī)r>白云巖>硅質(zhì)石灰?guī)r>泥質(zhì)石灰?guī)r。

(二)影響溶蝕作用的主要因素2．巖石的可溶性

巖石的結(jié)構(gòu)與溶解度有密切關(guān)系，試驗(yàn)表明，結(jié)晶的巖石，晶粒越小，溶解度也越大，隱晶質(zhì)微粒結(jié)構(gòu)的石灰?guī)r相對(duì)溶解度為1．12，而中、粗粒結(jié)構(gòu)為0．32，比前者少2．5倍。此外，不等粒結(jié)構(gòu)的石灰?guī)r比等粒結(jié)構(gòu)石灰?guī)r的相對(duì)溶解度大。(二)影響溶蝕作用的主要因素2．巖石的可溶性

巖石的透水性對(duì)巖石的溶蝕速度和地下巖溶的發(fā)育有著重大影響。透水性不良的巖石，溶蝕作用只限于巖石表面，很難深入巖石內(nèi)部。透水性好的巖石，地表和地下溶蝕都很強(qiáng)，地貌發(fā)育也好。(二)影響溶蝕作用的主要因素3．巖石的透水性

透水性強(qiáng)弱取決于巖石的孔隙和裂隙大小和多少。原生透水性指在成巖時(shí)生成的孔隙及裂隙與其所產(chǎn)生的透水性能。在碳酸鹽巖石中，一般結(jié)晶的石灰?guī)r孔隙度都很小，只在3％以下，所以透水性都較弱。(二)影響溶蝕作用的主要因素3．巖石的透水性

次生透水性指巖石生成后，由于構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、風(fēng)化和侵蝕作用而成的裂隙所產(chǎn)生的透水性能。其中由構(gòu)造運(yùn)動(dòng)形成的張裂隙、斷層裂隙和卸荷裂隙等對(duì)透水性影響最大，它們明顯地控制著巖石的透水性。此外，溶蝕作用本身也不斷地改變著次生透水性。(二)影響溶蝕作用的主要因素3．巖石的透水性

水在可溶巖表面流動(dòng)時(shí)，如果流速大，特別是夾帶著沙礫等固體物與巖面摩擦?xí)r，就會(huì)發(fā)生沖擊和磨蝕，統(tǒng)稱為沖蝕作用。巖溶區(qū)的沖蝕作用特點(diǎn)是：

①、有溶蝕作用的參與。

②、沖蝕作用不僅發(fā)生在地表，而且發(fā)生在地下。二、沖蝕作用

巖溶區(qū)的崩塌作用同樣發(fā)生在地表和地下，而且與溶蝕作用有關(guān)，因?yàn)槿芪g首先為崩塌創(chuàng)造了空間條件，由溶蝕而誘發(fā)的崩塌，可稱為巖溶崩塌作用。其主要類型有：錯(cuò)落、陷落和氣爆。三、崩塌作用

巖溶區(qū)的堆積比較復(fù)雜，它不僅有地表和地下堆積，而且還有化學(xué)性的CaCO3堆積(沉淀)與物理性的碎屑物堆積。

四、堆積作用

化學(xué)堆積以CaCO3為主，特別是在地下溶洞內(nèi)非常發(fā)達(dá)。堆積機(jī)制正與石灰?guī)r的溶解作用相反，即當(dāng)水中CO2逸出時(shí)，水中的碳酸氫鈣即行分解，CaCO3就發(fā)生沉淀，反應(yīng)式：

Ca(HCO3)2CaCO3+CO2+H2O

四、堆積作用

導(dǎo)致CO2逸出的原因有多種：如水溫或氣溫升高，二氧化碳分壓力降低，水流速度加大，出現(xiàn)紊流或有生物(如藻類)吸收CO2等都會(huì)造成CaCO3的沉淀。此外，在干旱地區(qū)由于強(qiáng)烈的蒸發(fā)而引起水溶液的過(guò)飽和；高山冰雪融化的地下水，在溫度較高的低處出露；海岸潮間帶海水的蒸發(fā)而使CaCO3結(jié)晶，成為海灘巖的膠結(jié)物。四、堆積作用

巖溶水與常態(tài)水不同，例如它在空間分布上，分為地表徑流和地下徑流；在流態(tài)上兩者又各自成系統(tǒng)，但又互相聯(lián)系和轉(zhuǎn)化。五、巖溶水的分布與運(yùn)動(dòng)對(duì)巖溶的影響(一)、地表徑流的特征

1．地表河流、湖泊和沼澤是地下水的補(bǔ)給區(qū)。

2．徑流少，水量不多。

3．水質(zhì)變化。

五、巖溶水的分布與運(yùn)動(dòng)對(duì)巖溶的影響(二)、地下徑流的分帶與水流特征地表徑流通過(guò)各種裂隙和管道轉(zhuǎn)入地下后，向深處運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向有垂直的，也有水平的，由上至下可分成三帶。五、巖溶水的分布與運(yùn)動(dòng)對(duì)巖溶的影響五、巖溶水的分布與運(yùn)動(dòng)對(duì)巖溶的影響1．包氣帶(垂直循環(huán)帶)

該帶位于地面以下至豐水期潛水面之間的地帶，水流受重力作用，由上往下滲流，故又稱為垂直循環(huán)帶。水流時(shí)間不穩(wěn)定，通常是在降雨或冰雪融化季節(jié)發(fā)生，平時(shí)干涸。該帶厚度視潛水面的深度而定，而潛水面的深淺又與河流切割的深度有關(guān)。在地殼上升區(qū)，河流深切，潛水面很低，故包氣帶的厚度大。在地殼穩(wěn)定區(qū)，河流下切較淺，潛水面較高，包氣帶的厚度就小。五、巖溶水的分布與運(yùn)動(dòng)對(duì)巖溶的影響1．包氣帶(垂直循環(huán)帶)

包氣帶水的溶蝕力雖然在轉(zhuǎn)入地下之前已趨向飽和，但因通過(guò)土層時(shí)溶入了土壤空氣中較多的CO2和有機(jī)酸，進(jìn)入地下管道時(shí)又因PCO2增大，加上“混合溶蝕”和“冷卻溶蝕”作用，溶蝕力仍然得以保持。但總的來(lái)說(shuō)，溶蝕作用隨深度增加而減弱。垂直溶蝕的結(jié)果，多形成各種大小不同的垂直性的溶隙、管道和洞穴。五、巖溶水的分布與運(yùn)動(dòng)對(duì)巖溶的影響2．季節(jié)變動(dòng)帶位于包氣帶之下的豐水期潛水面與枯水期潛水面之間的地帶。這兩種潛水面具有季節(jié)變動(dòng)的特點(diǎn)。雨季或冰雪解凍時(shí)潛水面升高(隨河水位上升)，是為豐水期潛水面。此時(shí)水流方向近水平，向河谷排泄，與飽水帶相同，溶蝕出水平狀洞穴。干季潛水面下降，是為枯水期潛水面，此時(shí)水流方向垂直，與包氣帶連成一起。由此可見(jiàn)該帶是上部包氣帶與下部飽水帶之間的過(guò)渡帶，巖溶作用及地貌多變。五、巖溶水的分布與運(yùn)動(dòng)對(duì)巖溶的影響3．飽水帶(水平循環(huán)帶)

位于枯水期潛水面之下，直至可溶巖的底板之上。此帶終年呈飽水狀態(tài)，具有自由水面，水流方向近水平，多向河谷排泄。在流動(dòng)過(guò)程中溶蝕力一般減弱，但當(dāng)有新的水流匯入或流速加大時(shí)，溶蝕強(qiáng)度會(huì)增大，甚至有向下游加大的趨勢(shì)。

五、巖溶水的分布與運(yùn)動(dòng)對(duì)巖溶的影響3．飽水帶(水平循環(huán)帶)

①、飽水帶上部水流動(dòng)快，交替較強(qiáng)，礦化度較低，溶蝕較活躍。上部飽水帶形成的地貌以水平狀溶洞和地下河為主，數(shù)量多，規(guī)模大，世界上著名的水平洞穴都在該帶發(fā)育。五、巖溶水的分布與運(yùn)動(dòng)對(duì)巖溶的影響3．飽水帶(水平循環(huán)帶)②、飽水帶下部一般在谷底之下的深處，具有承壓性，水的流向雖然仍近水平，但流動(dòng)不受當(dāng)?shù)睾铀坏挠绊?，而是向侵蝕基準(zhǔn)面更低或者地質(zhì)減壓方向運(yùn)動(dòng)。水流緩慢，水體交替弱，礦化度高，溶蝕停滯，只形成規(guī)模小的孔洞，顯示了飽水帶的溶蝕作用隨深度而減弱的特點(diǎn)。五、巖溶水的分布與運(yùn)動(dòng)對(duì)巖溶的影響

巖溶地貌的發(fā)育因受到地表的和地下的巖溶作用支配，因此也造成地表巖溶地貌和地下巖溶地貌兩大類。兩類地貌雖然各自發(fā)展，但又相互影響。一方面是地表地貌的高度降低，類型減少，趨向消亡。而另一方面是地下地貌不斷暴露并轉(zhuǎn)成為地表地貌，如果地殼發(fā)生升降運(yùn)動(dòng)，那么這種變化就會(huì)變得更加復(fù)雜。第二節(jié)巖溶的地貌形態(tài)

地表地貌按形態(tài)特征，可分為六種：小型溶蝕地貌、巖溶洼地、大型盆地、巖溶谷地、巖溶石山和巖溶平原等。一、地表地貌形態(tài)

地表巖溶地貌類型表主要類型次級(jí)類型小型溶蝕地貌溶孔、溶窩、溶紋、溶縫、溶溝、溶槽、石芽、石脊、石林巖溶洼地溶蝕洼地、塌陷洼地、沉陷洼地、潛蝕洼地大型盆地坡立谷與槽谷巖溶谷地干谷、盲谷、袋形谷單體形態(tài)塔狀、圓錐狀、單斜狀巖溶石山組合體形態(tài)峰叢、峰林、孤峰（殘丘）巖溶平原巖溶邊緣平原、巖溶基準(zhǔn)面平原、巖溶山足平原1．溶溝和溶槽巖石表面的石質(zhì)溝槽，橫剖面呈楔形、V形或U形，長(zhǎng)度不一，深數(shù)十厘米至數(shù)米不等。溝槽的發(fā)育受到構(gòu)造裂隙、層面和坡面產(chǎn)狀等影響。(一)小型溶蝕地貌2．石芽、石脊和石林相對(duì)突出于溝槽之間的尖形巖石，豎立在溝槽包圍中的齒形巖石稱為石芽，若石芽呈嶺脊?fàn)钛由斓姆Q為石脊。石芽和石脊的形狀有筍狀、菌狀、柱狀、尖刀狀等，排列形態(tài)有不規(guī)則的、車軌狀的或方格狀的。大小不一，高度一般由數(shù)厘米至數(shù)米。高度與可溶巖的厚度、純度有關(guān)，質(zhì)純厚層的石灰?guī)r可發(fā)育出尖銳而高大的石芽；薄層的泥質(zhì)灰?guī)r和硅質(zhì)灰?guī)r難于溶蝕，只能發(fā)育出矮小而圓滑的石芽。石芽、石脊石芽、石脊

高大而密集的石芽，又稱為石林或石林式石芽。如我國(guó)云南路南縣的石林，石芽高可達(dá)35米，分布面積達(dá)35平方千米。它是在厚層質(zhì)純、產(chǎn)狀平緩、節(jié)理傾角陡但密度較疏的石灰?guī)r中，加上當(dāng)?shù)氐貧ぽp微上升、氣候濕熱多雨等條件下發(fā)育而成，它出露之前，曾經(jīng)埋藏在第三系紅層之下。2．石芽、石脊和石林石林3、漏斗漏斗又稱喀斯特漏斗、溶斗，盤坑、盆坑和圓洼地等，是一種呈漏斗形或碟形的封閉洼地，直徑在幾米至一百米，深幾米到幾百米。它是地表水沿節(jié)理裂隙不斷溶蝕，并伴有塌陷、沉陷、·滲透及溶濾等作用發(fā)育而成的。漏斗底部常有落水洞通往地下，起消水作用。漏斗也可由落水洞底部被溶蝕殘余物及碎石充填堵塞而成。

世界上最大的小寨天坑是一個(gè)碩大無(wú)比的巖溶漏斗。天坑四面絕壁，如斧劈刀削。

在天坑底部還有小山，山中幽靜，可以仰視藍(lán)天，即所謂的“坐井觀天”，別有一種滋味。

坑底的暗河從高達(dá)數(shù)十米的洞中飛奔而出，咆哮奔騰，再?gòu)目拥灼票诖┦觯纬闪嗣利惾绠嫷拿詫m河。

世界上最長(zhǎng)的天井峽地縫，全長(zhǎng)37000米，寬1-500米，深4-900米，由上游寬谷及原始森林、中游峽谷及消水洞、下游地下河及一線天構(gòu)成。

它是一種封閉性的小型盆地，平面形狀有圓形、橢圓形、星形、長(zhǎng)條形。垂直形態(tài)有碟形、漏斗形和筒形，由四周向中心傾斜。長(zhǎng)寬度多在數(shù)十至數(shù)百米。深度較淺，一般為數(shù)米至數(shù)十米不等。洼地基底為巖石，也有砂、粘土層覆蓋。這些土層多是巖石風(fēng)化后的殘留物，可種植。但因洼地底部存在裂隙和落水洞，所以洼地易透水干旱。如果透水通道堵塞，洼地就會(huì)儲(chǔ)水成湖，稱為“巖溶湖”。我國(guó)廣西俗稱“天塘”或“龍湖”。(二)巖溶洼地

洼地是包氣帶巖溶作用下的產(chǎn)物，也是巖溶作用初期的地貌標(biāo)志，因此它在巖溶高原上發(fā)育得最普遍。洼地的發(fā)展，最初是以面積較小的單個(gè)漏斗(溶斗)為主，以后多個(gè)漏斗不斷溶合擴(kuò)大，形成面積較大的盆地。它的發(fā)展不但使地面切割加劇，而且還促進(jìn)了正地貌的形成。如洼地和與之相鄰的峰叢石山關(guān)系是洼地越發(fā)育，峰叢石山越明顯。(二)巖溶洼地巖溶洼地

坡立谷(Polje)一詞源于南斯拉夫語(yǔ)，原意是田野，地貌上是指大型的巖溶盆地，寬數(shù)百米至數(shù)公里，長(zhǎng)數(shù)公里至數(shù)十公里。這種大型盆地在我國(guó)云貴及廣西的都安、馬山、大新和龍津等地十分發(fā)達(dá)，四周多被峰林石山圍繞，谷坡坡陡，橫剖面呈槽形，故又稱槽谷，俗稱“壩子”。(三)坡立谷與槽谷(大型巖溶盆地)

坡立谷的發(fā)育有三種類型：發(fā)育于可溶巖與非溶巖的接觸地帶；發(fā)育在斷陷盆地或向斜構(gòu)造基礎(chǔ)之上；完全發(fā)育在可溶巖區(qū)，由于潛水面埋藏淺，受強(qiáng)烈的溶蝕及地表河的侵蝕。(三)坡立谷與槽谷(大型巖溶盆地)

紅池壩高山草場(chǎng)位于巫溪縣西北邊緣，面積近2萬(wàn)頃，海拔1800—2500米，由多個(gè)巖溶槽谷平壩組成。槽谷底部地形遼闊平坦，夏季綠草如茵，繁花似錦，冬季銀裝素裹，一派北國(guó)風(fēng)光。

當(dāng)?shù)乇砗恿鳚撊肴芏椿蚵渌粗?，河谷突然中斷，這種下游不正常延伸的河谷稱為盲谷。干谷是一種干涸的河谷，它原是巖溶區(qū)昔日的河谷，因谷底巖溶作用活躍，當(dāng)?shù)貧ど仙?，或巖溶基準(zhǔn)面下降時(shí)，河水沿谷底漏陷地貌滲入地下成為伏流，使原來(lái)的河谷變?yōu)楦珊缘摹皯夜取?，或者雨季時(shí)有部分水流通過(guò)的“半干谷”。(四)、盲谷和干谷

它是巖溶作用下所成的山體，這類山體非常獨(dú)特，不但有奇異的地表形態(tài)，而且還有復(fù)雜的山內(nèi)地貌。地表巖石裸露，山峰尖銳挺拔，山坡陡峭，地面坎坷不平，布滿著凸起的石芽、石脊和與之交錯(cuò)的石溝石槽，還有陷入地下的落水洞及消水坑等。石山內(nèi)部更有縱橫交錯(cuò)和大小不等的溶洞、裂隙和坑道，并往往有地下河(暗河)穿過(guò)。這種地貌結(jié)構(gòu)特殊的山體，稱為巖溶石山。(五)、巖溶石山

石山的單個(gè)形態(tài)與巖層產(chǎn)狀有關(guān)，如在水平巖層和質(zhì)純的石灰?guī)r上發(fā)育的石山呈塔狀或圓筒狀；在產(chǎn)狀水平但不純的石灰?guī)r上發(fā)育的石山呈圓錐狀，基部大，山頂??；在單斜層上發(fā)育的石山呈單斜狀，山體兩坡不對(duì)稱。石山的組合形態(tài)主要有三種。(五)、巖溶石山(五)、巖溶石山巖溶石山1．峰叢石山它是基座相連而峰頂分離的石山群，基座的厚度大于峰頂?shù)暮穸取７屙斨g為深陷的巖溶洼地所分隔，峰頂相對(duì)高度一般為100～200米，國(guó)外稱為錐狀巖溶或多邊形巖溶。這類石山的生成是因石灰?guī)r區(qū)內(nèi)洼地?cái)U(kuò)大，而洼地之間蝕余的巖石就成為峰頂，屬巖溶作用中期的產(chǎn)物，它在我國(guó)貴州及桂西北一帶分布最廣。(五)、巖溶石山2．峰林石山它是基座分離或稍有相連的石山群，又稱為“塔狀巖溶”。相對(duì)高度在百米以上。該類石山主要由峰叢石山演變而來(lái)，即原分布在峰叢石山上的巖溶洼地向下發(fā)展，深切至潛水面附近后轉(zhuǎn)化為坡立谷和溶蝕平原，從而把石山基座徹底分開(kāi)，于是峰叢就變?yōu)榉辶?。因此峰林石山常與坡立谷或溶蝕平原相伴生，成為巖溶后期的產(chǎn)物。如果地殼上升，峰林石山也會(huì)重新變?yōu)榉鍏彩健?五)、巖溶石山2．峰林石山。該類石山主要發(fā)育于濕熱多雨的熱帶及亞熱帶地區(qū)，如我國(guó)的桂林、陽(yáng)朔一帶是峰林石山的典型地區(qū)。石山群的排列受地質(zhì)構(gòu)造影響，在褶皺緊密、巖層陡傾的地區(qū)，石山呈脊?fàn)钆帕?，在巖層緩傾和褶皺舒展地區(qū)，石山排列不規(guī)則，有的呈星點(diǎn)狀。(五)、巖溶石山3．孤峰石山(殘丘)

分布在巖溶平原或坡立谷中的孤立石山，形態(tài)低矮，相對(duì)高度數(shù)十米。它是在地表長(zhǎng)期穩(wěn)定下，峰林石山進(jìn)一步破壞而成，屬巖溶作用晚期的產(chǎn)物。以上三種石山組合的分布特點(diǎn)：一般是峰叢位于山地的中心，峰林在山地的邊緣，孤峰在山地以外的溶蝕平原上或坡立谷地之中。(五)、巖溶石山

巖溶高原和石灰?guī)r山地經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的溶蝕破壞，地形高度逐漸降低，起伏減小，最后發(fā)展成為面積廣闊的平原。平原面的發(fā)育嚴(yán)格地受地下潛水面和石灰?guī)r內(nèi)不透水層面的控制，而且多與巖溶區(qū)內(nèi)或邊緣地帶的河流作用有關(guān)。因此它多沿河流兩岸分布。平原的發(fā)育有的在巖溶區(qū)內(nèi)，由多個(gè)坡立谷合拼而成，也有的在巖溶區(qū)邊緣，是在伏流出口的袋形谷的擴(kuò)大和地表河的側(cè)蝕共同作用下形成的。(六)、巖溶平原肇慶星湖

地下巖溶地貌是巖溶作用的特有地貌，它包括落水洞、溶洞和地下河、湖等。二、地下巖溶地貌

它是從地面通往地下深處的洞穴，垂向形態(tài)受構(gòu)造節(jié)理裂隙及巖層層面控制，呈垂直的、傾斜的或階梯狀的。洞口常接巖溶漏斗底部，洞底常與地下水平溶洞、地下河或大裂隙連接，具有吸納和排泄地表水的功能，故稱落水洞。(一)、落水洞落水洞

直徑一般為數(shù)米至數(shù)十米，深度遠(yuǎn)較直徑為大，已知單段直落最深可達(dá)450米。如果是曲折多變的落水洞深度更長(zhǎng)達(dá)千米。例如法國(guó)的“牧羊人深淵”，深1122米，而比利牛斯山上的“馬丁石”更深，達(dá)1138米。(一)、落水洞

深度大，洞形陡直的落水洞稱為豎井。一些形似井或洞底常有水的，可稱為天然井。對(duì)洞口小和深度小的可稱為消水坑。落水洞發(fā)育于包氣帶內(nèi)，由于它是地表匯水地點(diǎn)，故流量大，流速快，溶蝕強(qiáng)，沖蝕作用也強(qiáng)，甚至造成洞壁崩塌，洞體擴(kuò)大。在有河流注入的落水洞，會(huì)形成“落水洞瀑布”，此時(shí)的沖蝕作用成了洞的主要破壞力量。(一)、落水洞落水洞消水坑豎井

溶洞從廣義上說(shuō)它包括了地下大小不同的各種類型的洞穴，其中也包含了落水洞。但這里所指的主要是發(fā)育在飽水帶或季節(jié)變動(dòng)帶內(nèi)的水平狀溶洞，其次是傾斜或垂直狀溶洞。世界上規(guī)模最大，最富有地理意義和研究得最為詳細(xì)的是水平溶洞類型。溶洞的作用力復(fù)雜，除了溶蝕外，還有地下河的沖蝕、崩塌、化學(xué)堆積和生物作用等，形成的地貌形態(tài)也多種多樣。(二)、溶洞肇慶七星巖溶洞1．溶洞的形成機(jī)制近30多年來(lái)，人們對(duì)溶洞生成的研究，除野外探測(cè)外，還開(kāi)展了室內(nèi)模擬試驗(yàn)，認(rèn)識(shí)到溶洞的生成受到地質(zhì)、地貌、水文、氣候、土壤和生物等多種自然因素影響，這些因素都通過(guò)水文地質(zhì)(特別是含水層的補(bǔ)給、運(yùn)動(dòng)、排泄及水化學(xué))去起作用。(二)、溶洞

初始洞穴階段：發(fā)育在有利于溶蝕的部位，特別是巖石的層面和構(gòu)造裂隙處。當(dāng)裂隙的溶蝕直徑或?qū)挾冗_(dá)到紊流出現(xiàn)時(shí)，即標(biāo)志著第一階段完成，此時(shí)洞穴的規(guī)模尺度約為5—15毫米。(二)、溶洞1．溶洞的形成機(jī)制(1)、普通非承壓含水層(潛水層)成洞模式溶孔、溶穴串珠狀溶洞(二)、溶洞1．溶洞的形成機(jī)制(1)、普通非承壓含水層(潛水層)成洞模式

初始管道階段：由于紊流作用，使溶洞迅速擴(kuò)展，當(dāng)?shù)叵滤鞯牡妮斎胙a(bǔ)給點(diǎn)和輸出排泄點(diǎn)之間出現(xiàn)連通管道時(shí)，即表示該階段的結(jié)束，此時(shí)的管道稱為初始管道。其延伸方向，總是沿著地下水面的最大坡度方向。而具體的發(fā)展則是順著最小阻力的方向。這種補(bǔ)給點(diǎn)和排泄點(diǎn)的連通不但使溶洞發(fā)展突然加快，而且還會(huì)使同一含水層中相鄰的初始管道發(fā)生合并。(二)、溶洞1．溶洞的形成機(jī)制(1)、普通非承壓含水層(潛水層)成洞模式

系統(tǒng)洞穴階段：主要過(guò)程就是管道的合并、擴(kuò)大以至洞穴系統(tǒng)的形成發(fā)展與完善。(二)、溶洞1．溶洞的形成機(jī)制(2)普通承壓含水層成洞模式

普通承壓含水層是指以大氣降水為補(bǔ)給和頂、底面被相對(duì)隔水層夾持的可溶巖含水層。在此層內(nèi)裂隙全充水，地下水流動(dòng)緩慢，沿構(gòu)造節(jié)理溶蝕出兩維空間的小通道，其形狀和大小較近似，常組合成網(wǎng)狀迷宮。

深部地下水的水溫高，含氣體和礦物成分也高，這些水的成因復(fù)雜，來(lái)自火山水、巖漿水、沉積共生水、深循環(huán)的大氣水等。水的性狀、成洞機(jī)制與結(jié)果都十分復(fù)雜。(二)、溶洞(3)深部熱水礦水成洞模式1．溶洞的形成機(jī)制(二)、溶洞(3)深部熱水礦水成洞模式1．溶洞的形成機(jī)制①、富含二氧化碳的熱水成洞熱水上升并進(jìn)入碳酸鹽巖石后產(chǎn)生的溶洞有兩種形態(tài)，一是直線網(wǎng)格式迷宮，二是由下往上伸展的樹枝狀洞。其溶蝕機(jī)制主要是碳酸化溶解和冷卻溶解。當(dāng)熱水與淺層碳酸鹽淡水混合時(shí)，還發(fā)生混合溶解。特點(diǎn)有熱礦水形成的特殊礦物堆積(方解石晶體)，和小圓頂?shù)拇味础?二)、溶洞(3)深部熱水礦水成洞模式1．溶洞的形成機(jī)制②、富含硫化氫的熱礦水成洞油田或氣田水常富含硫化氫，這類礦水上升至潛水面后，受氧化而產(chǎn)生溶蝕性很強(qiáng)的硫酸，它對(duì)碳酸鹽巖石溶蝕時(shí)還產(chǎn)生二氧化碳，因而更加強(qiáng)了溶蝕作用。

溶洞的形態(tài)非常復(fù)雜，洞的規(guī)模大小相差懸殊，這反映了形成機(jī)制、形成因素和演化歷史的不同所致?；拘螒B(tài)有三種：即通道、洞室與洞廳、石窟。(二)、溶洞2．溶洞形態(tài)(1)、通道是指人能通過(guò)的管狀洞的總稱。溶蝕通道的直徑較小，多在數(shù)米以內(nèi)，而長(zhǎng)度可超過(guò)數(shù)百米，通道的發(fā)育多與地下河的作用有關(guān)，而且在通道頂、側(cè)往往遺留著昔日河水溶蝕的痕跡。(二)、溶洞2．溶洞形態(tài)巖溶通道(2)、洞室、洞廳這是長(zhǎng)、寬、高度相似的單個(gè)溶洞或洞段，規(guī)模小的稱洞室，大的稱洞廳，它們常發(fā)育在巖性易溶、裂隙較密集或斷裂交叉、水流交匯的地段。洞廳的規(guī)模可以很大，洞內(nèi)崩塌是溶洞擴(kuò)大成廳堂的重要原因。(二)、溶洞2．溶洞形態(tài)巖溶洞廳(3)、石窟石窟是沿水平方向切人陡坡、陡壁或洞壁的單個(gè)淺洞。大小規(guī)模在10米以內(nèi)；洞口大，但深度小，狀似神龕，又稱“巖屋”。其成因常與河流沖蝕或差異溶蝕有關(guān)，也有的是大溶洞崩塌破壞的殘余。(二)、溶洞2．溶洞形態(tài)沿層面發(fā)育的層狀溶洞石窟（4）、組合形態(tài)各種溶蝕通道、洞室、洞廳常交叉連通，構(gòu)成洞穴系統(tǒng)，其組合方式與結(jié)構(gòu)形狀十分復(fù)雜離奇，反映了形成機(jī)制、地質(zhì)結(jié)構(gòu)、環(huán)境條件及成洞歷史的差別。根據(jù)組合形態(tài)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為：橫向樹枝狀、垂向樹枝狀、格子狀迷宮、蜂窩狀迷宮、樓層狀等洞穴系統(tǒng)。(二)、溶洞2．溶洞形態(tài)背斜核部滑脫溶蝕洞穴沿?cái)嗔呀粎R帶發(fā)育的溶洞牛鼻洞

溶洞相間不相通

洞內(nèi)堆積礦物已發(fā)現(xiàn)有80余種，其中大部分為方解石的化學(xué)堆積。造成方解石堆積的主要原因是滲入洞內(nèi)的碳酸水溶液中的CO2逸出。CO2的逸出與水質(zhì)、水溫、洞內(nèi)空氣中CO2的含量、水的運(yùn)動(dòng)和藻類生物的化學(xué)作用等有關(guān)。(二)、溶洞3．溶洞化學(xué)堆積形態(tài)(1)、石鐘乳、石筍、石柱這是一組由洞頂?shù)嗡a(chǎn)生的堆積地貌。石鐘乳是從洞頂垂直往下懸掛的堆積形態(tài)。如果洞頂有足夠的供水，石鐘乳末端的滴水就會(huì)滴在洞底位置上，產(chǎn)生與石鐘乳相對(duì)應(yīng)的，但生長(zhǎng)方向相反的石筍。石鐘乳下伸觸及洞底，或石筍上長(zhǎng)至洞頂，或二者相向?qū)ι筮B接時(shí)，就成為石柱。(二)、溶洞3．溶洞化學(xué)堆積形態(tài)石鐘乳石鐘乳石鐘乳、石筍、石柱石塔(二)、溶洞3．溶洞化學(xué)堆積形態(tài)(2)、石幔、石旗、邊石壩、鈣華板這是一類由薄膜(層)狀溶水所成的堆積地貌，總稱為“流石”。當(dāng)水沿額狀洞壁往下漫流時(shí)，就會(huì)形成布幔狀或瀑布狀流石，即“石?！薄Ｈ羲醒匾粭l凸棱下流時(shí)，會(huì)形成薄片狀的堆積，稱為“石旗”。(二)、溶洞3．溶洞化學(xué)堆積形態(tài)(2)、石幔、石旗、邊石壩、鈣華板如果薄層水在洞底斜面上作緩流而又遇到小凸起時(shí)，流速就會(huì)加快，水中的CO2會(huì)逸出，并在凸起處發(fā)生堆積。這些局部堆積反過(guò)來(lái)又加快了流速，再次促進(jìn)了局部堆積。這樣反復(fù)作用的結(jié)果，最終形成了花邊狀彎曲的小堤，即“邊石壩”。(二)、溶洞3．溶洞化學(xué)堆積形態(tài)(2)、石幔、石旗、邊石壩、鈣華板飽和的碳酸鈣水溶液在洞底流動(dòng)時(shí)，常形成多孔狀的堆積層，稱“鈣華板”或“灰華層”，最厚者可達(dá)數(shù)米。結(jié)構(gòu)呈多孔狀，這與地表河流瀑布坎的鈣華相似，因此跌水急流也可能是鈣華板的成因。

地表石幔、石旗、邊石壩、鈣華板地表邊石壩(二)、溶洞3．溶洞化學(xué)堆積形態(tài)(3)、石花、卷曲石、爆玉米這是一類毛發(fā)狀、草葉狀、豆芽狀或花球狀的微小形態(tài)，常附生在其他大型碳酸鈣堆積形態(tài)上。生長(zhǎng)方向亂散，似是不受重力影響。其成因復(fù)雜，主要與毛細(xì)水的運(yùn)動(dòng)有關(guān)，同時(shí)還受洪水量少、環(huán)境較封閉、氣溫較穩(wěn)定和氣流擾動(dòng)少等條件影響。石花的“花瓣”呈針狀向外輻射，形似薊草的花球，常由文石組成。卷曲石似豆芽，其卷曲可能是晶格錯(cuò)位所致。爆玉米是群生的小瘤，是毛細(xì)水蒸發(fā)的產(chǎn)物。(二)、溶洞

溶洞內(nèi)周圍巖石的臨空和洞頂?shù)娜芪g變薄，會(huì)使洞穴內(nèi)的巖石應(yīng)力失去平衡而發(fā)生崩塌，直到洞頂完全塌掉，變?yōu)槌B(tài)坡面為止。所以崩塌是溶洞擴(kuò)大和消失的重要作用力。4．溶洞崩塌地貌(1)、崩塌堆溶洞崩塌主要發(fā)生于洞頂巖層