剑状喀斯特地质是什么意思
『壹』 喀嘶特地貌是什么概念
喀斯特地形(也称“喀斯特地貌”)是碳酸盐类岩石分布地区或存在流经石灰岩的地下水所特有的地貌现象。当雨水或者地下水与地面碳酸盐类岩石接触时,就会有少量碳酸盐溶于水中。经过长时期的溶解侵蚀,形成了以地表岩层千沟万壑为标志的地表特征。在喀斯特地貌下往往存在地下河、溶洞等景象。
“喀斯特”是斯洛文尼亚的一个地区。这里在中生代形成了分布广泛的厚实的石灰岩层。经过长时间的水流侵蚀,形成了可能是世界上最典型的喀斯特地貌之一。故而地质学家们将这种石灰岩层所特有的地形冠名以“喀斯特”。
喀斯特地貌主要分布在气候暖湿的石灰岩层分布区。在中国,最著名的喀斯特地貌应是云贵高原,被侵蚀的石灰岩在这里形成了极富特色的云南石林,此外日本山口县秋吉台也是一个喀斯特地貌显著的地区。
『贰』 全球喀斯特石林地貌分布及对比
从喀斯特地貌的术语和定义可以清楚地看出,国际上通常还是将石林地貌归属于剑状喀斯特(pinnaclekarst)地貌类型。而大量研究表明,世界上的剑状喀斯特从地理分布来看,可以分为两类:一类是以云南石林为代表的“大陆剑状喀斯特”;另一类是以马达加斯加、马来西亚穆鲁等为代表的“热带岛屿剑状喀斯特”。
1.全球喀斯特石林地貌景观分布
研究表明,剑状喀斯特的形成是地质、气候、水文等多种条件有利结合的结果。由于形成条件较苛刻,因此世界上真正意义的剑状喀斯特或石林地貌很少,只在热带、亚热带的极少数地区发育。一些有着大片碳酸盐岩分布的地区如欧洲、美洲等,虽然地表也有类似剑状喀斯特地貌的发育,但都属于“高石芽”或“残余状岩块”等,而不是真正的“剑状喀斯特”或“石林”。
(1)大陆剑状喀斯特及类似地貌的分布
地中海地区
法国:与云南石林有相近之处的是法国南部喀斯(Causse Noir)的蒙彼利埃(Mont-pelier-le-Vieux),(图3-60)面积1.2km2,海拔800m,侏罗纪白云岩被交错的裂隙网分割,由于雨水溶蚀和风化作用,裂隙不断加宽,形成起伏的地形以及奇形怪状的小石峰和分离的石柱,石柱的高度可达12m,石柱呈上大下小的蘑菇状。这种白云岩喀斯特地貌在中欧温带较寒冷的地区以及东部阿尔卑斯石灰岩地区具有典型性。蒙彼利埃(Montpe-lier-le-Vieux)地貌的形成是受大西洋湿润气候的影响,常年具有降雨,白云岩经缓慢溶蚀而成。
同样位于喀斯(Causse Noir)地区,与蒙彼利埃(Montpelier-le-Vieux)相邻且情况类似的还有喀沃斯(Chaos Rajol)区域,该区域面积3.4km2,海拔170~256m,该区域经长期的风化溶蚀,也残留着一些高大壮观的剑状石柱。
土耳其:土耳其南部的陶鲁山(Taurus Mountains)地区是一个面积几平方千米的高原。主要出露晚第三纪中新世砾岩,高原边缘有两条小而深的喀斯特峡谷。该地区由于侵蚀作用而形成数米高的不规则状岩锥、岩柱(图3-61)。
图3-60 法国南部喀斯(Causse Noir)的林柱状喀斯特
图3-61 土耳其南部的陶鲁山(Taurus Moutains)地区林柱状喀斯特
西班牙:西班牙北部的索拉里(Solares)地区,被称为“分布着岩针的山坡”,在湿润的温带气候条件下,该地区的石灰岩被6~10m深的溶蚀裂隙组(kluftkarren)分割成分离的岩柱(图3-62)。
南部的托克·安提奎若(Torcald’Antequera)喀斯特高原,海拔1377m。年降水800mm,夏季数月为旱季。地层为侏罗纪白云岩和白云质灰岩,层理发育,密集裂隙,也发育类似“建筑废墟”般的林柱状喀斯特地貌,面积28km2。其现代地貌形态是由于冰缘动力作用,在受到快速侵蚀的地区残留下高达8m的岩柱。
西班牙南部莫瑞纳山(Sierra Morena)的塞柔(Cerro de Hierro)(图3-63)地区还有出土的古喀斯特,是由古生代石灰岩发育大型溶痕而成,海拔700~800m,该古喀斯特是由于1950~1970年的铁矿开采而出露。该古喀斯特形态方面与石林有相似之处。
黎巴嫩:黎巴嫩杰塔(Jeita)东部的石灰岩岩层被深达20m的裂隙分割成直立的岩块和岩柱,由于岩性多样以及石灰岩层的多孔性和可溶性,岩块和岩柱的组合特征犹如建筑废墟。该地貌的形成是侵蚀作用加之古气候湿润条件下的强烈溶蚀和现代雨季风化作用的综合结果。冬季持续多日的霜冻和降雪和夏季持续多日的高温暴晒促进了岩石的分解。
大洋洲
澳大利亚:澳大利亚有一定范围的石灰岩存在,环海岸分布,但基本上都是白垩纪以后的地层。沿大陆北、东和南三面边缘断续分布。由于形成时间较晚,加上气候干燥,流水作用不强烈,石灰岩地区的喀斯特景观普遍发育都不典型。但是,在若干局部地点,由于特殊的地理环境,形成了类似“剑状”的景观澳大利亚,少数地点还保存有“龙齿”状山脊,有近似石林的景观存在。
图3-62 西班牙北部索拉里(Solares)地区的林柱状喀斯特
图3-63 西班牙南部莫瑞纳山(Sierra Morena)地区的林柱状喀斯特
在新南威尔士的雪山公园中,有一处名叫亚朗戈比利(Yarranggobilly)的地方,有一小片剑状喀斯特,在志留系致密块状石灰岩上沿裂隙发育成的短粗高石芽型喀斯特,个体孤立分布。同在新南威尔士的布戈尼亚保护区(Bungonia Reserve)也有一块发育在志留纪地层上的喀斯特。被称为“龙牙”地貌。位于昆士兰北端的奇拉贡(Chillagon)(图3-64),有类似云南石林的喀斯特地貌,高石芽呈尖塔状,针状,个别高度可达20m,由于个体直径较大,犹如石柱,往往个体孤立分布,没有连成片,与石林有一定区别。
北美洲、南美洲、非洲、大陆剑状喀斯特不发育,很少有喀斯特石林地貌景观的报道。
(2)热带岛屿剑状喀斯特的分布
马达加斯加贝马拉哈自然保护区的剑状喀斯特(Tsingy de Benaraha Strict Nature Reserve,Madagascacar)
马达加斯加岛位于南半球,非洲大陆东部,面积595800km2,是世界第四大岛。由于四周为海洋包围,形成了相对独立的地理单元。马达加斯加岛形成时间较悠久。东侧陡峭,西侧平缓。高山逼近东部,最高峰海拔2700m。马达加斯加西部为沉积岩区。岩层自东向西逐渐变新,依次为古生代砂页岩,侏罗系石灰岩,白垩系和第三系砂岩,泥灰岩,第四系沉积岩。这些岩石呈条带状由北向南延伸,在岛屿中部向西凸起,使沉积岩带形成弯弓形状。石灰岩带由此被切割成南北两部分。马岛气候基本属于热带,全岛年均温在20°C以上。由于东部和西部降水的差异,形成雨林-季雨林和热带稀树草原(萨瓦纳)两大气候类型,东部年降水量可超过3000mm,西部从350mm到2000mm不等,北多南少。马岛上河流较多,均发源于中部高原山地,向两侧流出。流程短小,但因降水丰沛,河流切割侵蚀作用强烈,河谷多形成峡谷地貌。动植物种群数量较多,由于地理位置与大陆隔离,因而保存有若干特有种和地方种。全岛的植被可以分成两大类型,热带森林和热带稀树草原。前者分布在岛屿东侧迎风坡,后者广布在西部背风坡。由于自然和人为的原因,热带森林面积还不到全岛面积的10%,而灌丛草地占有很大比重。
图3-64 澳大利亚昆士兰奇拉贡(Chillagoe)的林柱状喀斯特
马达加斯加岛的石灰岩分布面积不大,形成时间也比较晚,以侏罗纪地层为主。从北向南,呈狭窄条带状延伸。在岛屿中部,因受基底花岗岩的挤压切割,被分成南北两部分。由于石灰岩分布在古生代沉积岩与新生代沉积之间,古生代沉积岩质地松软,易被侵蚀成洼地,而坚硬的石灰岩就突兀而起,形成悬崖峭壁。在石灰岩与古生代沉积岩之间形成了一条很长的北南向悬崖带。由此向西,石灰岩带西侧地形起伏不平,发育着独特的剑峰状喀斯特地貌。再往西去,尖峰状喀斯特地形逐渐消失,出现圆丘状喀斯特地貌。整个岛屿的石灰岩面积约20000km2。具有剑峰形态的石灰岩地区主要有5片,它们是:安卡拉纳(Ankarana)、纳林达(Narinda)、纳莫罗达(Namoroda)、贝马拉哈(Bemaraha)、贝马里俄(Bemarivo)。5片剑峰状喀斯特地区总面积约近7000km2,间断分布在马岛西部,其中,贝马拉哈面积最大,达到4000km2,其次是纳林达1500km2,其余的3个面积在150~500km2之间。这5片地区均普遍发育着侏罗系石灰岩的石塔、剑峰,高度在1~10m的剑峰犹如刀刃,十分锋利,10~40m的则形如刀剑。最典型的剑峰地貌分布在贝马拉哈。
贝马拉哈自然保护区位置是南纬18°7'~19°6',东经44°6'~44°8',面积1520km2,海拔150~700m(图3-65)。该保护区于1990年列入世界自然遗产目录,定为高级别的保护区,要求实行严格的保护。这里属热带草原气候,年均气温26℃,其中,井割的月均气温保持在20℃以上。年雨量为980mm;雨季从12月到来年3月,其余6~8个月为旱季。
图3-65 马达加斯加贝马拉哈(Benaraha)自然保护区的剑状喀斯特
贝马拉哈由侏罗系石灰岩组成,地形上为单斜山地,东高西低。东边为南北向的悬崖绝壁,悬崖东侧是疏松的沉积岩洼地,堆积着从结晶岩高地侵蚀下来的冲积物。坚硬的石灰岩抗侵蚀能力强,形成悬崖。这些悬崖比马纳波罗河河谷要高出300~400m,从北向南延伸数十公里。从悬崖往西,地面坡度变缓,遍布圆丘状石灰岩丘陵,这些圆丘边坡很陡,顶部平缓。最典型的剑状石灰岩岩体分布在保护区南部。这里的碳酸盐岩纯度较高,含有95%~98%的碳酸钙,空隙度约1%~3%,为裸露的岩体。尖锐的高石芽拔地而起,高度从几米到30~40m。边缘十分锋利,犹如刀刃,高者犹如利剑,而且相互紧密连接,形成刀墙状。由于这里的剑峰状石灰岩地形非常典型,因此就以当地的地名“井割”(Tsingy)来代表这类地形———剑峰状喀斯特地形,它代表着分布密集的丛林状的“石林”地貌。
贝马拉哈剑峰状石林十分发育,数量众多,有相当规模。石柱伸出地面,外形呈刀刃状、剑状、锯齿状,形态各异,景观宏伟。同时由于节理发育,形成比比皆是的直立岩壁。在保护区内还横穿过一条大河马南布卢河。此河自东而西,深切河谷,逐级跌落,形成陡峭的河谷和瀑布。两岸壁立,呈狭谷状,河流水位变化可达10m以上。最大的瀑布落差在100m以上。一旦雨季来临,景象非常壮观。由于气候炎热,雨水充沛,风化作用十分强烈。坚硬的石灰岩在外力作用下,形成十分破碎的喀斯特地貌,通行非常困难,只有在旱季才能沿河而下,平时需借助直升机。
马来西亚沙捞越巫鲁山国家公园的剑状喀斯特(Gunung Mulu National Park,Sar-wak,Malaysia)
巫鲁山国家公园(Gunung Mulu)位于马来西亚的沙捞越的第四管理区与第五管理区之间,其东北部与文莱接壤(图3-66)。地理位置北纬3°56'~4°16',东经114°47'~115°。面积为52.865公顷。海拔变化很大,介于38~2376m之间。穆鲁属于热带季风气候:每年12月至次年3月受东北季风控制,5~10月为西南季风。年均雨量在5000mm以上,虽然这里没有明显的干季,但降雨还是有一定的季节性,高峰在4~5月和10~11月,最低出现在8~9月。相对湿度很高,很少低于90。终年高温,低地为26°C,高地变化在14~18°C之间。
图3-66 马来西亚沙捞越巫鲁山国家公园的剑状喀斯特
巫鲁山国家公园具有多种地形和地质地貌类型。它位于加里曼丹地向斜带上,包含有所有主要的岩石种类。巫鲁地块覆盖着整个公园的西半部,由厚度4000m到500mm的页岩和砂岩组成,包括高达2376m的巫鲁山(Gunung Mulu)主峰。其特征是有被切割很深的沙质土壤和树枝状密布的深切河谷水系。梅里堪(Melinau)地块的喀斯特石灰岩分布在巫鲁的西部坡地上,由古纳贝纳拉峰(Gunung Benarat,1515m),古纳阿比峰(Gu-nung Apil,750m),南部丘山(457m)等山岭组成了山脉脊线,宽约5km,长约30km。它们有陡峭的悬崖绝壁,浑圆的或者针状的山顶。这里的石灰岩质地非常纯净,为白色和灰色的碳酸盐岩与石英质灰岩,属中第三纪坚硬的碳酸盐岩,厚度可达1500mm,产状为40~50WNW,单层厚度一般可超过50m,并且有很厚的风化土,岩石露头较少。悬崖高差达600m的峡谷,携带着来自巫鲁地区石灰岩岩体的水,切开古纳阿比峰和古纳贝纳拉峰之间的山体,进入冲积平原,然后沿南西向进入桑给吐吐(Sungei TutLih)。河流侵蚀石灰岩,沿着断裂,层理和节理流入岩石中复杂的洞穴系统。塞达(Setap)页岩地块占据着公园西北角,在谷地是粘土页岩,而在坡面上则是沉积岩和石英砂岩。这个地块受到河流强烈切割侵蚀,产生了栅格状的水系网络。沿着文莱的边界,有狭窄的Belait露头出现,交替为页岩和砂岩,以砂岩为主。在这里与石灰岩之间是冲积平原,沉积物从粘土、碎屑岩,变化成石英砾石,在石灰岩岩体上覆盖着漂砾。平原地形波状起伏,这是因为遗弃的河道被丰富的沉积物逐渐填满的缘故。现代水系发育,河道深切,水量充沛。
巫鲁山国家公园中最突出的喀斯特景观有两方面,其一,非常发育的洞穴。其二是剑峰状石林。石林面积不大,约为5公顷,介于两组走向5°与95°的相互垂直的节理之间,分布在古纳阿比峰北侧,海拔1200~1600m的陡坡上,这里的降水量高达5500mm。在这片面积不大的范围的,发育着大群剑峰状喀斯特地貌。垂直节理十分发育,裂隙面几近垂直,形成石质剑峰。剑峰犹如薄片的刀剑,边缘非常锋利,刃面有70°~80°的倾角。剑峰成簇状聚集,主群中剑状岩体约有100个,一般高度为30~40m,最高可达45m,远高于云南石林。岩柱上部为白色,很少有藻类附生其上,这可能是充沛而频繁的降水,强烈的热带阳光暴晒,使生物无法生存的缘故。但石峰岩体下部长满苔藓和藤本植物。剑峰上部的刃面有明显的三组溶沟,每组宽15mm,长500mm,最大的沟槽宽100~600mm,长大于10m。另外古纳主峰和邻近的贝纳拉山也有分布,但锋利的石质剑峰高度要低一些,约为10m。由于节理发育,岩体中有不少裂隙,大部分裂隙已被植被和土壤充填,但仍有些裂隙深不见底。剑峰喀斯特地区地面非常崎岖,加之茂密的热带丛林,几乎无法通行。乘飞机从空中俯视,尖利的石芽突兀而起,成簇的剑峰密集在一起,灰白色的岩体显得格外纯净,这一片剑峰喀斯特景观蔚为壮观。
巴布亚新几内亚凯靖德山的剑状喀斯特(Mt.Kaijende,Papua New Guinea)
在巴布亚新几内亚有两处剑状喀斯特,分别分布在穆勒山和凯靖德山(图3-67)。后者位于山地森林线附近,发育在中新统灰岩上,由于第四纪以来的不断抬升,现在海拔高度已达3000m左右,穆勒山海拔2900~3000m,凯靖德山海拔2600~3700m,是世界上剑峰喀斯特分布最高的地区。凯靖德山的剑状喀斯特分布在森林线附近,坐落在苔藓林里。平均温度只有5~8°C,降水较多,气候寒凉湿润。这里分布着中新统厚层石灰岩,间夹钙质泥岩和燧石。在若干岩层厚度较大的地方发育着剑状喀斯特。由于岩石节理发育,裂缝很宽,垂直壁立的岩体在湿润的气候下,被溶蚀成直立的剑状,呈刀刃状。山脊顶部由这类利剑状岩体组成,形成锋利的岭脊。在节理交汇点还发育着另一类喀斯特景观———圆形洼地。洼地直径约百米,深达50~100m,具有近乎直立的圆形岩壁,壁的底部生长有茂密的植物,壁顶往往有尖峭的岭脊。
图3-67 巴布亚新几内亚凯靖德山的剑状喀斯特
凯靖德山的喀斯特地貌大约在第四纪形成,是在不断抬升中形成的。并且自形成以来就完全处于自然演化之中,几乎没有受到人类社会的干扰和破坏,原始状况保存甚好。
2.云南石林喀斯特地貌对比与评价
对云南石林(即路南石林)全球对比与评价,前人曾发表过很多精辟、科学的意见,这里笔者摘录了几位世界著名喀斯特专家的评价。
朱丽娅·詹姆斯(JULIA JAMES,澳大利亚悉尼大学,国际洞穴联合会前主席):“我考察了目前已开发为旅游的地区,即大石林、小石林、乃古石林和未开发为旅游区的清水塘石林。我曾考察了澳大利亚和世界上许多类似石林的喀斯特地区,因此我能对路南石林作出全面意义的评述。
路南石林是一个很重要的、成功的旅游胜地。目前,年游客数达100万人次。它作为旅游胜地进行开发,对地方经济具有相当大的价值。石林以它天下奇观之盛誉吸引了绝大多数游客。大石林、小石林和乃古石林的优美源于石灰岩柱和剑状喀斯特相结合。石灰岩被溶蚀成许多丰富的外部形态,变成各种形式的灰色,并衬以红土及绿色植被为背景。上述特征已获得充分开发,为了游客的安全和舒适,在石林已修建了台阶、游道和其他设施,与石林景区的各种大型溶痕形态和湖泊、瀑布和洞穴等景观组合在一起。另外,所有微溶痕的典型形态均可以在路南范围内找到。350km2的路南石林是迄今世界上最大的剑状喀斯特区。石林具有复杂性的地质历史,它的各个演化阶段均在申请的世界遗产区内展示。石林极好的解释了微生物藻类和高等植物与石灰岩间的相互作用。这样一来就可能得出如下结构:生物活动在石林形成各种形态中起了重要作用。大的剑状喀斯特是溶痕发育过程中的一个极端形态。所生成的各种形态类型是它们复杂演化中的一个系列。相类似的形态可以在马来西亚的穆鲁、菲律宾的巴拉望、巴布亚新几内亚的凯靖德山、马达加斯加的井割和澳大利亚的智拉哥等地找到。前4个地区剑状喀斯特要老得多,但只有极小规模的喀斯特残余才与路南石林相类似,没有一个其他类似的喀斯特地区像路南石林那样作过广泛的基础研究。这是石林能拥有中国和国际荣誉的一大特点。路南石林范围内的所有地点很容易进入。应该说,路南石林的管理是在长期科研成果基础上进行的。在路南石林进行深入研究的潜力是无限的。要建在大石林的喀斯特研究中心将受到所有喀斯特科学家的欢迎和支持。对所有游客、中小学生和大学生进行喀斯特发育过程的教育来说,路南石林是东南亚最理想的地点。目前路南石林的管理局已有许多对游客教育的设施。这里的彝族人民所创造的有关路南石林的文化活动历史悠久。很幸运,彝族人民愿与游客共享石林之美和他们的文化。很清楚,他们强烈支持路南石林申报世界自然遗产名录。路南石林地形已被引证在许多科学论文和教材书中。它们是世界最复杂的剑状喀斯特。我个人的意见是,名词“石林”(Shi Lin)应该为国际喀斯特界采纳,以藐视与其相似的地形特征。因此路南石林应该变为喀斯特发育中该种形态的参照点。
中国科学院院士、著名喀斯特专家袁道先,曾担任了由联合国教科文组织和国际地科联资助的国际地质对比计划IGCP299项目“地质、气候、水文与岩溶形成”(1990~1994年)国际工作组主席。该项目对土耳其、中国、俄罗斯、澳大利亚、美国、伊朗、加拿大、英国等8个国家的岩溶进行了现场对比。另有日本、南斯拉夫、泰国、匈牙利、罗马尼亚、墨西哥、古巴、巴西等国家向该项目提供了44个对比点的资料)论述道:“从IGCP299的成果来看,路南石林以其特有的喀斯特组合形态而闻名于世,它是由溶蚀裂隙、石柱、土上溶痕及土下溶痕所组成。由于路南石林具有独特的地质、气候、水文条件,即产状水平的坚硬的二叠系灰岩;新生代以来大幅度的掀斜式抬升;潮湿的亚热带气候,老第三纪红层的覆盖和逐步被剥蚀及由此而来所产生的有利水文条件;以及未受末次冰期的大陆冰川刨蚀,路南石林以其深切的溶蚀裂痕、高大的石柱、壮观的土上溶痕和丰富多彩的土下溶痕而成为全球独特的喀斯特景观。世界上其他地区出现的类似石林的喀斯特形态,或由于岩性松软(东南亚、中美洲、澳大利亚南部),或由于缺乏必要的地壳抬升(墨西哥尤卡坦半岛、澳大利亚南部),或由于降水不足(如许多干旱、半干旱区喀斯特),或由于末次冰期大陆冰盖的刨蚀作用,溶沟溶痕发育时间短(英国约克郡、加拿大东南部),其类型形态不如路南石林壮观,有的地方虽由于有比路南更高的降雨量,发育了更为高大深尖的溶痕,但没有其他形态相配套(如马来西亚、巴布亚新几内亚的喀斯特)。因此,路南石林在世界上具有极其鲜明的特色,不但有很高的观赏旅游价值,而且有很高的教育和科学研究价值(如全球变化、喀斯特形成机理研究)以及保护的必要。
『叁』 云南石林喀斯特地质地貌的特点是什么
云南石林喀斯来特地质地貌奇自观分布范围广袤,气势恢弘,类型多样,构景丰富,具有极高的美学价值。在云南石林,有雄奇的峰林、湖泊、瀑布、溶洞。天造奇观,美不胜收。
形态奇特的剑状、蘑菇状、塔状、柱状、城堡状、石芽、原野等,拟人似物,栩栩如生的石林,或隐于洼地,或漫布盆地、山坡、旷野,或奇悬幽险,亭亭玉立,集中体现了世界能给予人类的最大惊奇。
『肆』 喀斯特的地貌
“喀斯特”(Karst)原是南斯拉夫西北部伊斯特拉半岛上的石灰岩高原的地名,意思是岩石裸露的地方。那里有发育 马来西亚姆鲁山剑状石林(石芽)典型的岩溶地貌。“喀斯特”一词即为岩溶地貌的代称。中国是世界上对喀斯特地貌现象记述和研究最早的国家,早在晋代即有记载,尤以明徐宏祖(1586~1641)所著的《徐霞客游记》记述最为详尽。[1]
地理分布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)。 中国喀斯特分布图总面积达51×106平方千米,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。较著名的区域有中国广西、云南和贵州等省(区),越南北部,南斯拉夫狄那里克阿尔卑斯山区,意大利和奥地利交界的阿尔卑斯山区,法国中央高原,俄罗斯乌拉尔山,澳大利亚南部,美国肯塔基和印第安纳州,古巴及牙买加等地。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91~130万平方千米。其中以广西、贵州和云南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。[1]
编辑本段地貌类型
喀斯特可划分许多不同的类型。按出露条件分为:裸露型喀斯特、覆盖型喀斯特 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。喀斯特地貌风景(14张)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。
地表喀斯特形态
溶沟和石芽地表水沿岩石表面流动,由溶蚀、侵蚀形成的许多凹槽称为溶沟。溶沟之间的突出部分叫石芽。石林:这是一种高大的石芽,高达20-30米,密布如林,故称石林。它是由于石灰岩纯度高、厚度大,层面水平,在热带多雨条件下形成的。
峰丛、峰林和孤峰 峰丛和峰林是石灰岩遭受强烈溶蚀而形成的山峰集合体。其中峰丛是底部基坐相连的石峰,峰林是由峰丛进一步向深处溶蚀、演化而形成。孤峰是岩溶区孤立的石灰岩山峰,多分布在岩溶盆地中。
溶斗和溶蚀洼地 溶斗是岩溶区地表圆形或椭圆形的洼地,溶蚀洼地是由四周为低山、丘陵和峰林所包围的封闭洼地。若溶斗和溶蚀洼地底部的通道被堵塞,可积水成塘,大的可以形成岩溶湖。喀斯特地下溶洞景观(20张)
落水洞、干谷和盲谷落水洞是岩溶区地表水流向地下或地下溶洞的通道,它是岩溶垂直流水对裂隙不断溶蚀并随坍塌而形成。在河道中的落水洞,常使河水会部汇入地下,使河水断流形成干谷或盲谷。[1]
地下喀斯特形态
溶洞:溶洞又称洞穴,它是地下水沿着可溶性岩石的层面、节理或断层进行溶蚀和侵蚀而形成的地下孔道。溶洞中的喀斯特形态主要有石钟乳、石笋、石柱、石幔、石灰华和泉华。
编辑本段形成原因
中国现代喀斯特是在燕山运动以后准平原的基础上发展起来的。老第三纪 喀斯特时,华南为热带气候,峰林开始发育;华北则为亚热带气候,至今在晋中山地和太行山南段的一些分水岭地区还遗留有缓丘一洼地地貌。但当时长江南北却为荒漠地带,是喀斯特发育很弱的地区。新第三纪时,中国季风气候形成,奠定了现今喀斯特地带性的基础,华南保持了湿热气候,华中变得湿润,喀斯特发育转向强烈。尤其是第四纪以来,地壳迅速上升,喀斯特地貌随之迅速发育,类型复杂多样。随冰期与间冰期的交替,气候带频繁变动,但在交替变动中气候带有逐步南移的特点,华南热带峰林的北界达南岭、苗岭一线,在湖南道县为北纬25°40′。在贵州为北纬26°左右。
这一界线较现今热带界线偏北约3~4个纬度,可见峰林的北界不是在现代气候条件下形成的。中国东部气温和雨量虽是向北渐变,但喀斯特地带性的差异却非常明显。这是因为受冰期与间冰期气候的影响,间冰期时中国的气温和雨量都较高,有利于喀斯特发育。而冰期时寒冷少雨,强烈地抑制了喀斯特的发育。但越往热带其影响越小。在热带峰林区域,保持了峰林得以断续发育的条件,而从华中向东北则影响越来越大,喀斯特作用的强度向北迅速降低,使类型发生明显的变化。广大的西北地区,从第三纪以来均处于干燥气候条件下,是喀斯特几乎不发育的地区。编辑本段中国喀斯特
『伍』 什么是喀斯特地貌中国的哪些地方有
喀斯特地貌是具有溶蚀力的水对可溶性岩石(大多为石灰岩)进行溶蚀作用等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(Karst)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,当地称谓,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。我国云贵高原、湖南南部郴州等地区属于典型的喀斯特地貌区。
中国喀斯特地貌分布广、面积大。主要分布在西部地区的碳酸盐岩出露地区。其中以广西、贵州和云南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。广西境内主要是热带和亚热带喀斯特,贵州、云南、西藏多为高原喀斯特,高山喀斯特多分布在四川、云南和西藏等高海拔地区。
(5)剑状喀斯特地质是什么意思扩展阅读:
喀斯特地貌的著名景观:
1、江西:鄱阳湖口石钟山景区绝壁临江洞穴遍布;彭泽龙宫洞长2000米,洞内可泛舟观景,堪称“地下艺术宫殿”。
2、浙江:瑶琳仙境,位于桐庐县,是浙江省规模恢弘、景观壮丽的岩溶洞穴旅游胜地,也是浙江迤今发现的最大洞穴;洞长1000米,共有6个洞天,以“雄、奇、丽、深”闻名于世。
3、江苏:宜兴石灰岩溶洞有“洞天世界”的美称,善卷洞、张公洞、灵谷洞又称“三奇”,洞壑深邃,多奇石异柱,泛舟其中如入海底龙宫。
4、吉林:通化鸭园溶洞,有四个大厅,洞内满布石柱、石笋、石钟乳、石瀑、石帘、石莲花、石幔等堆积景观,并且深处有溶岩潭,深不可测,无法前往。
参考资料来源:网络-喀斯特地貌
『陆』 什么是“喀斯特”﹖
喀斯特(KARST)即岩溶,是水对可溶性岩石(碳酸盐岩、石膏、岩盐等)进行以化学溶蚀作用为主,流水的冲蚀、潜蚀和崩塌等机械作用为辅的地质作用,以及由这些作用所产生的现象的总称。由喀斯特作用所造成地貌,称喀斯特地貌(岩溶地貌、
中国喀斯特地貌分布广泛,类型之多,为世界罕见。在中国,作为喀斯特地貌发育的物质基础──碳酸盐类岩石(如石灰石、白云岩、石膏和岩盐等)分布很广。据不完全统计,总面积
喀斯特达200万平方公里,其中裸露的碳酸盐类岩石面积约130万平方公里,约占全国总面积的1/7;埋藏的碳酸盐岩石面积约70万平方公里。碳酸盐岩石在全国各省区均有分布,但以桂、黔和滇东部地区分布最广。湘西、鄂西、川东、鲁、晋等地,碳酸盐岩石分布的面积也较广。
“喀斯特”(Karst)原是南斯拉夫西北部伊斯特拉半岛上的石灰岩高原的地名,意思是岩石裸露的地方。那里有发育 马来西亚姆鲁山剑状石林(石芽)典型的岩溶地貌。“喀斯特”一词即为岩溶地貌的代称。中国是世界上对喀斯特地貌现象记述和研究最早的国家,早在晋代即有记载,尤以明徐宏祖(1586~1641)所著的《徐霞客游记》记述最为详尽。[1]
地理分布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)。 中国喀斯特分布图总面积达51×106平方千米,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。较著名的区域有中国广西、云南和贵州等省(区),越南北部,南斯拉夫狄那里克阿尔卑斯山区,意大利和奥地利交界的阿尔卑斯山区,法国中央高原,俄罗斯乌拉尔山,澳大利亚南部,美国肯塔基和印第安纳州,古巴及牙买加等地。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91~130万平方千米。其中以广西、贵州和云南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。[1]
『柒』 喀斯特地貌是什么
喀斯特地形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(),在有水和二氧化碳时发生化学反应生成碳酸氢钙[Ca(HCO3)2],碳酸钙+二氧化碳+水→碳酸氢钙---CaCO3+CO2+H2O=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形。2007年6月27日,正在此间举行的第31届世界遗产大会经过审议,同意将云南石林、贵州荔波和重庆武隆“捆绑”申报的“中国南方喀斯特”列为世界自然遗产。
【形成原理】
促使喀斯特发育的条件是:
1、地表附近有节理发育的致密石灰岩;
2、中等到较大的降雨量;
3、地下水循环通畅。
石灰岩(碳酸钙)在略有酸性的水中容易发生溶解,而这种水在自然界中广泛存在。雨水沿水平的和垂直的裂缝渗透到石灰岩中,将石灰岩溶解并带走。由于地表物质也被流水带走,还没有被溶解的石灰岩就形成了石灰岩喀斯特面。沿节理发育的垂直裂缝逐渐加宽、加深,形成石骨嶙峋的地形。当雨水沿地下裂缝流动时,就不断使裂缝加宽加深,直到终于形成洞穴系统或地下河道。
狭窄的垂直纵向竖井与这些河道联通,使地表水得已顺畅地经地下河流走。世界上的大洞穴,大多数都是喀斯特区。我们在照片中常见到的岩沟、天生桥、石灰岩孤峰、石林等,都是喀斯特区特有的地形。如果洞穴足够大且顶部接近地表面,则洞顶会发生坍塌。这样就会产生名叫落水洞的洼地。落水洞是喀斯特地形的一种最有代表性的特征,常常合并成更大的凹陷,叫做坡立谷(俗称“天坑”),它常常是平底的,并由石灰岩中不溶残余特形成的土壤所覆盖。
有些地区的石灰岩中不溶解物多一些,留下来的物质形成可以耕种的土壤。在一些降雨量很大喀斯特地区,所有降水都完全渗透到地下,甚至使那一地区连生活用水都难以找到。另一些地方,地表则可能会出现大泉,以河流的形式流过地表面,然后再次消失于地底下。
【种类】
▲按其发育演化,喀斯特地形可分出以下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100m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”。
▲根据不同分类原则,划分为许多不同的类型。
按出露条件分为: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。
按海拔高度分为:高山喀斯特、高原喀斯特、海岸喀斯特、海底喀斯特。
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。
按发育程度分为:全喀斯特、半喀斯特或流水喀斯特。
按水文特征分为:充气带喀斯特、浅饱水带喀斯特、深部喀斯特。
按形成时期分为:化石喀斯特、古喀斯特、现代喀斯特等。还有生物喀斯特等。
喀斯特地貌在碳酸盐岩地层分布区最为发育,该区岩石突露、奇峰林立,常见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,和溶沟、落水洞、盲谷、干谷、喀斯特洼地(包括漏斗、喀斯特盆地)等喀斯特负地形;
地下喀斯特地貌有溶洞、地下河、地下湖等;
以及与地表和地下密切相关联的喀斯特地貌有竖井、芽洞、天生桥等。喀斯特的研究在科学理论上和生产实践上都有重要的实际意义。
【利弊】
◆喀斯特区有许多不利于生产的因素需要克服和预防。
1.如有些地区因喀斯特发育使地表严重缺水,或在雨季时地表水来不及排泄,使一些喀斯特洼地积水成灾,影响农业生产;
2.喀斯特洞穴导致坝区、库区发生渗漏;
3.采矿或开挖隧道时发生涌水;
4.喀斯特地下水位迅速下降,导致地面的塌陷;
5.路基或铁路建筑物遇地下喀斯特泉水受淹等。
◆但是,喀斯特区也有大量有利于生产的因素。
1.如喀斯特洞穴是地下水运动和贮存的良好场所,可利用洞穴作为地下水库,进行发电和灌溉;
2.喀斯特泉水水量充沛,水质良好,宜于灌溉、饮用,且有承压性,便于开发利用;喀斯特矿泉、温泉富含有益的元素和气体,在医疗上价值很大;
3.喀斯特区的矿产资源较丰富,尤以喀斯特洞穴和古喀斯特面上的各种沉积矿产最为丰富。近年来,随着石油、天然气的勘探和开采,发现古喀斯特潜山是良好的储油气构造;
4.喀斯特区的奇峰异洞、明暗相间的河流、清澈的喀斯特泉等,是很好的旅游资源。
【世界和中国的分布】
喀斯特分布在世界上极为零散的地区,如法国的科斯、中国的广西、美国的肯塔基州等。
中国几乎各省、自治区都有不同面积的石灰岩的分布,出露地表的总面积约有l30万平方公里,约占全国总面积的13.5%。被埋藏于地下的则更为广泛,有的地区累计厚度可达几千米。以至上万米。由此可见,喀斯特地形的研究对我国来说,是具有十分重要的意义。
中国整个西南地区石灰岩连成一片,分布最广,面积共达55万平方公里。其中尤以广西地区出露的面积最大,达12万平方公里,约占广西全区总面积的60%。贵州和云南东南部石灰岩的分布面积也约占该地区总酉积的50%。此外,广东、浙江、江苏以及四川盆地和鄂西山区等地都有大面积的石灰岩分布。
广西地区的喀斯特地貌是别具特色的,这里除了部分的弧形山系以外,其余大部分地区则分布着连绵成片、一眼望不到边的尖锥状、宝剑状、柱状、塔状等形态各异、挺拔峻峭的石灰岩山峰。如果我们站在较高处放眼望去,只见群峰密集,气势雄伟,犹如苍蓝色的石头森林。它们纵横连绵达数百公里,而且各个山峰的高度都十分相近,构成了一个自西北向东南缓缓倾斜的峰顶面,在林立的石峰之间密布着一个个深达200~400米、直径不过100~200米的封闭小洼地。从广西西北部到中部,地形形态呈有规律的变化:峰顶高度依次降低,山峰密度逐渐变稀。同时,山间的封闭洼地高程也渐次下降,洼地规模也明显增大,由数个洼地联接成串珠状洼地。
此外。不规则的长条形谷地则逐步过渡为较开阔的峰林谷地和孤峰平原地形。以山水甲天下著称的桂林—阳朔一带,就是一种喀斯特强烈发育的峰林谷地和孤峰平原。这里是广西东北部峰林地形的主要部分,也是亚热带喀斯特地形的典型代表。
与广西相邻的云贵高原区喀斯特发育的特点与广西喀斯特有显著的差异,其原因是云贵高原的地质条件比广西复杂得多,可溶性的碳酸盐类岩层与非可溶性的砂页岩、火山岩交互成层,再加上褶皱紧密,断裂错综,因而形成许多独立的、大小不同且各具特点的可溶岩体,而不像广西那样是一个连续分布的、褶皱平缓和岩性比较单一的、巨大的可溶性岩体。在黔南、黔西南和滇东某些地段,也有大面积连续分布的碳酸盐类岩层,在几百万年前的第三纪也曾发育有热带、亚热带的峰林和孤峰平原等喀斯特地形,但因其自第三纪以后,云贵高原区地壳大幅度隆起,成为海拔1000~2000米以上的高原,这样就不再具备广西那种湿热的亚热带气候条件,以溶解为主的喀斯特作用也就远不如广西那样能够强烈地进行,故其剥蚀作用相对较为突出,山峰一般具有浑圆、低缓的特点,溶洞分布也远不如广西那样普遍,峰林的陡峻程度也远比广西的峰林逊色。如今黔西安顺的峰林,云南路南的石林均为第三纪时尚未上升为高原前湿热气候条件下的产物,而不是现在凉爽的高原气候条件下所能形成的。
中国现代喀斯特的发育具有明显的气候分带现象,广西、贵州南部、湖南南部。云南东部和纬度比桂林更低的地区称为热带型,峰林地形是这一类型喀斯特地貌的主要标志;川东、鄂西山地和贵州高原大部分地区属温带—亚热带型,洼地、漏斗、竖井等负地形是本区的主要特征,江苏宜兴、浙江金华与杭州等地区的溶洞与石灰岩泉也可以归入这一类型;山西的太行山和部分吕梁山区、北京西山、山东西部丘陵等石灰岩零星出露地区属温带型,这里现代地表喀斯特作用比较微弱,地表水顺裂隙渗入地下,成为地下河及石灰岩泉,如济南、太原等地的石灰岩泉便是典型的例子;在中国西部高山区及内陆干旱区则属于寒带型和干旱型,这里由于昼夜温度变化较大,往往引起石灰岩的崩解,溶蚀作用也就不十分明显了。
对于喀斯特地形的研究,中国早在16世纪(明朝)就已经开始了,这要比外国早200年左右。中国著名的地理学家徐霞客(1586~1641年),在畅游南北名山以后,曾于1637~1639年用两年的时间遨游广西、贵州、云南,对中国西南石灰岩分布地区进行了详细的调查和考察。他探索了100多个地下岩洞,并对石灰岩地区的地貌形态作了详尽细致而又朴实生动的描述,对它们的成困作了正确的科学解释。他写的《徐霞客游记》一书,可说是世界上研究喀斯特地形最早的一本书。
『捌』 什么是喀斯特地形
喀斯特地形
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形。
按其发育演化,喀斯特地形可分出以下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100m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”。
『玖』 喀斯特地貌是什么
喀斯特地貌(英语:karst landform),是具有溶蚀力的水对可溶性岩石(大多为石灰岩)进行溶蚀等作用所形成的地表和地下形态的总称,又称溶岩地貌。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。
『拾』 什么是喀斯特
喀斯特即岩溶,是水对可溶性岩石进行以化学溶蚀作用为主,流水的冲蚀、潜蚀和崩塌等机械作用为辅的地质作用,以及由这些作用所产生的现象的总称。
由喀斯特作用所造成地貌,称喀斯特地貌。石林是世界上剑状喀斯特的模式地,是最好的自然现象和世界上同类喀斯特的代表地。