地质地貌、地质科普山东第一洞…“开元溶洞”
喀斯特地貌是一种由可溶性岩石(如石灰岩、白云岩、石膏等)在流水长期溶蚀和侵蚀作用下形成的地貌类型,以地表和地下的奇特形态为特征。
其名称源自斯洛文尼亚的“喀斯特高原”,这里是早期研究的典型区域。
主要形成条件
1. 岩石的可溶性:以碳酸盐岩(石灰岩、大理岩)为主,其次是硫酸盐岩(石膏)和卤化物岩(岩盐)。
2. 岩石的透水性:裂隙发育,利于水流渗透。
3. 水的溶蚀能力:富含二氧化碳的水(形成碳酸)可增强对石灰岩的溶解。
4. 气候条件:温暖湿润地区(如热带、亚热带)溶蚀作用更强烈。
典型地表形态
1. 溶沟与石芽:地表水流溶蚀岩石形成的沟槽和凸起。
2. 峰林与峰丛:
峰丛:基部相连的锥状山峰(如广西桂林阳朔)。
峰林:孤立的山峰,底部分离(如贵州兴义万峰林)。
3. 孤峰:平原上孤立的石灰岩山峰。
4. 落水洞:地表水流入地下的垂直通道。
5. 干谷与盲谷:河流因转入地下而干涸的河谷,或尽头被陡崖阻挡的河谷。
典型地下形态
1. 溶洞:地下水溶蚀形成的洞穴,常发育石钟乳、石笋、石柱等化学沉积物(如贵州织金洞)。
2. 地下河:洞穴中流动的河流,可能在地表形成间歇泉。
3. 天坑(塌陷漏斗):溶洞顶部塌陷形成的巨大竖井(如重庆小寨天坑、广西乐业天坑群)。
分布区域
中国:广西、贵州、云南(占全球喀斯特面积的15%)、重庆(武隆)、湖南(张家界)。
世界:
- 东南亚(越南下龙湾、马来西亚姆鲁山)。
- 欧洲(斯洛文尼亚喀斯特高原、法国科斯高原)。
- 美洲(美国肯塔基州猛犸洞、墨西哥尤卡坦半岛)。
生态与经济意义
1. 水资源:地下河丰富但分布不均,易渗漏导致地表干旱。
2. 工程挑战:溶洞可能导致地基塌陷,影响工程建设(如水库、铁路)。
3. 旅游价值:景观独特,如桂林山水、云南石林被列为世界自然遗产。
4. 生态脆弱性:水土流失严重,石漠化问题突出(如中国西南地区)。
研究历史
19世纪,南斯拉夫学者Jovan Cvijić系统提出喀斯特形成理论。中国科学家(如袁道先院士)在西南喀斯特研究方面贡献显著。
喀斯特地貌是地质、水文、生态多学科交叉的经典研究对象,也是理解地球表面演化的重要案例。兴趣稀引力计划