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全校通识教育选修课——
《地质公园》
课程结束小论文（读书报告）
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姓 名： 日 期：2015 年6月25日
喀斯特地貌
喀斯特地貌基本简介
喀斯特地貌是具有溶蚀力的水对可溶性岩石进行溶蚀等作用所形成的地表和地下形态的总称，又称岩溶地貌。除溶蚀作用以外，还包括流水的冲蚀、潜蚀，以及坍陷等机械侵蚀过程。喀斯特一词源自前南斯拉夫西北部伊斯特拉半岛碳酸盐岩高原的名称，当地称为，意为岩石裸露的地方，“喀斯特地貌”因近代喀斯特研究发轫于该地而得名。它以溶蚀作用为主，还包括流水的冲蚀、潜蚀，以及坍陷等机械侵蚀过程。这种作用及其产生的现象统称为喀斯特。喀斯特是南斯拉夫西北部伊斯特拉半岛碳酸盐岩高原的地名，当地称为Kras，意为岩石裸奔的地方。喀斯特地貌分布在世界各地的可溶性岩石地区。
可溶性岩石有3类：1.碳酸盐类岩石(石灰岩、白云岩、泥灰岩等)。2.硫酸盐类岩石（石膏、硬石膏和芒硝）。3.卤盐类岩石（钾、钠、镁盐岩石等），总面积占地球总面积的10%。从热带到寒带、由大陆到海岛都有喀斯特地貌发育。中国喀斯特地貌分布广、面积大，主要分布在碳酸盐岩出露地区，面积约91万～130万平方千米。其中以广西、贵州、云南和四川青海（即云贵高原）东部所占的面积最大，是世界上最大的喀斯特区之一。西藏和北方一些地区也有分布。
喀斯特地貌地表基本类型
喀斯特地表形态类型属正地形的主要有峰林、孤峰、残丘、喀斯特丘陵和石芽。负地形
主要类型有落水洞、斗淋、竖井、盲谷、干谷、喀斯特洼地、波立谷、喀斯特平原、喀斯特嶂谷（峡谷）、溶沟与溶隙等。地表正、负地形间及地表与地下喀斯特类型间常有成因联系，构成一定的地貌组合。喀斯特孤峰、残丘和喀斯特平原常构成一组合类型。喀斯特竖井即为地表落水洞和地下喀斯特系统水力联系的垂直通道。喀斯特地貌是长期发育的产物，其演化模式在侵蚀循环学说的影响下，从早期格朗德（A.Grund）、雅库斯（L.Jakucs）和威廉姆斯（P.W.Williams）的模式，基本为定性3～4阶段模式。 ［3］
自1972年史密斯（D.I.Smith）等提出外成喀斯特地貌演化数学模型后，用数学方法建立喀斯特地貌发育与动力、形态因素的数学模型正在发展。如1988年怀特（W.B.White）又提出喀斯特地形发育速率过程模型。全球碳酸盐岩占大陆壳11%。中国仅裸露型喀斯特即约90万公里以上，为喀斯特分布最广、类型最全的国家。因喀斯特地貌特殊，使其区域经济开发和工程建设的问题也很突出。如干谷是一种因侵蚀基面和地下水位下降，使地表河转为地下河，遗留干涸的渗漏河谷。它在水利上划为悬托谷，一般不宜建水库，即使建库也要采取铺盖和帷幕灌浆防渗措施。喀斯特地貌因形态奇特和地下洞穴，以及一些洞穴空气和水的特性与有益成分而成为旅游资源。
喀斯特地貌分类
按出露条件，喀斯特地貌可划分为：裸露型喀斯特、覆盖型喀斯特、埋藏型喀斯特。按气候带分为：热带喀斯特、亚热带喀斯特、温带喀斯特、寒带喀斯特、干旱区喀斯特。按岩性分为：石灰岩喀斯特、白云岩喀斯特、石膏喀斯特、盐喀斯特。此外，还有按海拔高度、发
育程度、水文特征、形成时期等不同的划分等。由其他不同成因而产生形态上类似喀斯特的现象，统称为假喀斯特，包括碎屑喀斯特、黄土和粘土喀斯特、热融喀斯特和火山岩区的熔岩喀斯特等。它们不是由可溶性岩石所构成，在本质上不同于喀斯特。
按发育演化，喀斯特地貌可分出以下6种：1、地表水沿灰岩内的节理面或裂隙面等发生溶蚀，形成溶沟（或溶槽），原先成层分布的石灰岩被溶沟分开成石柱或石笋。2、地表水沿灰岩裂缝向下渗流和溶蚀，超过100米深后形成落水洞。3、从落水洞下落的地下水到含水层后发生横向流动，形成溶洞。4、随地下洞穴的形成地表发生塌陷，塌陷的深度大面积小，称坍陷漏斗，深度小面积大则称陷塘。5、地下水的溶蚀与塌陷作用长期相结合地作用，形成坡立谷和天生桥。6、地面上升，原溶洞和地下河等被抬出地表成干谷和石林，地下水的溶蚀作用在旧日的溶洞和地下河之云南路南的石林是上述第一阶段（溶沟阶段）的产物，这里的自然风光因阿诗玛姑娘的动人传说而变得格外旖旎。
喀斯特地貌的成因原理
溶洞的形成是石灰岩地区地下水长期溶蚀的结果。石灰岩的主要成分是碳酸钙（CaCO3），在有水和二氧化碳时发生化学反应生成碳酸氢钙[Ca(HCO3)2]，后者可溶于水，于是有空洞形成并逐步扩大。这种现象在南欧亚德利亚海岸的喀斯特高原上最为典型，所以常把石灰岩地区的这种地形笼统地称之喀斯特地貌。
喀斯特地貌形成为石灰岩地区地下水长期溶蚀的结果。石灰岩的主要成分是碳酸钙（CaCO3），在有水和二氧化碳时发生化学反应生成碳酸氢钙[Ca(HCO3)2]，后者可溶于水，于是空洞形成并逐步扩大。这种现象在南欧亚德利亚海岸的喀斯特高原上最为典型，所以常把石灰岩地区的这种地形笼统地称之喀斯特地貌。
喀斯特地貌的形成条件
可溶性岩石
可溶性岩石喀斯特地貌形成的根本条件，我国西南地区之所以喀斯特地貌分布广泛，最主要的是这里有其发育的主体。大量的碳酸盐岩、硫酸盐岩和卤化盐岩在流水的不断溶蚀作用下，在地表和地下形成了各种奇特的喀斯特景观。从溶解度上看，卤化盐岩>硫酸盐岩> 碳酸盐岩；由于碳酸盐岩种类较多，其各类岩石溶解度随着难溶性杂质的多少而定，石灰岩> 白云岩> 泥灰岩。从岩石结构分析，结晶质岩石晶粒愈大溶解度愈小；等粒岩比不等粒岩溶解度要小。
岩石透水性
岩石具有一定的孔隙和裂隙，它们是流动水下渗的主要渠道。岩石裂隙越大，岩石的透水性越强，岩溶作用越显著。在溶洞中，岩溶作用愈强烈，溶洞越大，地下管道越多，喀斯特地貌发育越完整，并且形成一个不断扩大的循环网。
流水作用
1．流水的溶蚀作用
水的溶蚀能力来源于二氧化碳（CO2）与水结合形成的碳酸（H2CO3），二氧化碳是喀斯特地貌形成的功臣，水中的二氧化碳主要来自大气流动、有机物在水中的腐蚀和矿物风化。下面几个化学方程式反映了岩溶作用的进行：
H2O + CO2==HCO3-- H2O + CO2==H2CO3；
H2CO3==HCO3--+H+（第一步：形成碳酸和碳酸根离子）
H++ CaCO3==HCO3－+ Ca2+（第二步：H+与CaCO3反应生成HCO3－，从而使CaCO3溶解）
这几步反应在大自然间是十分复杂的过程，因为温度，气压，生物，土壤等许多自然条件制约着反应的进行，并且这些反应都是可逆的，水中的二氧化碳增多，反应向右进行，就有利于CaCO3的分解；岩溶作用进行比较容易，反之则不利于岩溶作用。 2．流水的流动作用
流动的水溶蚀性更强烈一些，这是为什么？因为水中的二氧化碳需要得到及时的补充，水的溶蚀作用才能顺利进行，水的溶蚀能力才得以巩固加强。同时，流动的水带动河底砂砾对岩石进行机械侵蚀，这样更有利于岩溶作用的深入。
气候影响
比如我国西南地区气候湿润，降水量大，地表径流相对稳定，流水下渗作用连续，并且降水使流水得以更新和有效补充。因此岩溶作用得以延续进行。
喀斯特地貌发展阶段
1．地表水沿灰岩内的节理面或裂隙面等发生溶蚀，形成溶沟（或溶槽），原先成层分布的石灰岩被溶沟分开成石柱或石笋。
2．地表水沿灰岩裂缝向下渗流和溶蚀，超过100米深后形成落水洞。 3．从落水洞下落的地下水到含水层后发生横向流动，形成溶洞。
4．随地下洞穴的形成地表发生塌陷，塌陷的深度大面积小，称坍陷漏斗，深度小面积大则称陷塘。
5．地下水的溶蚀与塌陷作用长期相结合地作用，形成坡立谷和天生桥。
6．地面上升，原溶洞和地下河等被抬出地表成干谷和石林，地下水的溶蚀作用在旧日的溶洞和地下河之下继续进行。云南路南的石林是上述第一阶段（溶沟阶段）的产物，这里的自然风光因阿诗玛姑娘的动人传说而变得格外旖旎。桂林的象鼻山，则是原地下河道出露地表形成的。在广西境内，经常可看到这种抬升到地表以上的溶洞，俗称“神女镜”或“仙女镜”。
假喀斯特
由其他不同成因而产生形态上类似喀斯特的现象，统称为假喀斯特，包括碎屑喀斯特、黄土和粘土喀斯特、热融喀斯特和火山岩区的熔岩喀斯特等。它们不是由可溶性岩石所构成，在本质上不同于喀斯特。
我国对于喀斯特地貌的研究
我国喀斯特地貌研究在20世纪后半叶取得了巨大进展,特别自80年代,喀斯特与物理、化学、生物学、数学等学科相结合,借助于计算机和先进的测试技术,开辟了许多研究领域,加