岩土工程界 第12卷 第4期
探讨与分析
收稿日期 2008-05-29
贵州岩溶地区层状岩质基坑破坏模式研究
雷建海
1,2
,宋建波
1
(1.贵州大学喀斯特环境与地质灾害防治教育部重点实验室,贵阳 550003;
2.贵州交通职业技术学院,贵阳 550008)
摘 要 通过分析岩质基坑坑壁边坡特点、基坑类型、岩体稳定性影响因素及其变形破坏机制,归纳了层
状岩质基坑6种可能的破坏模式。
关键词 岩溶地区 层状 岩质基坑 破坏模式
中图分类号:TU 457 文献标识码:A 文章编号:1009-5098(2009)04-0017-03
岩体的变形与破坏,在 工程地质分析原理 中
将其定义为:岩体承受应力,就会在体积、形状或宏观连续性方面发生某种变化,宏观连续性无显著变
化者称为变形;否则,称为破坏[1]
。依据工程岩体在变形破坏时所表现出的不同形式,可将其划分为多种不同的破坏模式。研究岩体可能发生的破坏模式是进行工程岩体稳定性分析和确定经济合理的治理方案的首要研究内容。
贵州是我国碳酸盐岩分布面积最广、岩溶强烈发育的地区,也是以沉积岩为主、以层状岩体为特色的省份。岩体的层状结构和因溶蚀作用而受到的不同程度的损坏,导致岩体结构的进一步破坏和力学性能的下降。在这类岩体中开挖基坑后,由于岩体产生卸荷回弹,必将引起应力重分布和应力集中等效应,继而在各种荷载的作用下,基坑岩体可能发生多种形式的破坏。全面系统地总结层状岩质基坑可能发生的各种破坏模式将为基坑的支护方案研究提供科学依据。
1 岩质基坑坑壁边坡与岩质边坡
对矩形基坑而言,岩质基坑开挖后将形成4个
开挖壁边坡。岩质基坑坑壁边坡与一般的岩质边坡均以边坡岩体作为研究对象。因此,二者在破坏机理、破坏模式、岩体稳定性影响因素、稳定性评价方法、工程支护措施等方面都表现出不同程度的相似性,但也有较大的不同。现就二者之间主要的异同作如下分析:
(1)相同之处:1)研究对象相同:均以边坡岩体作为研究对象;2)组合因素相同:边坡与基坑壁均可按边坡的坡角、边坡走向、岩层倾角、岩层走向、岩层倾向等5个因素之间的不同组合而形成特定的
工程。
(2)不同之处:1)边界约束条件不同:从立面看,边坡工程一般只有底部为固定约束,其余均为自由边界;基坑壁边坡除上部为自由边界外,其余3边均为固定约束边界;2)规模不同:边坡工程一般高度大、面积广、岩体破坏规模大,破坏后果严重;基坑坑壁边坡在开挖深度、开挖宽度与岩体破坏规模方面都相对较小,但其破坏后果却可能非常严重,严重者会致使周边建筑物倾斜、倒塌;3)初始应力不同:边坡工程规模大,地应力的影响往往很明显;基坑工程一般情况下赋存深度较浅,地应力影响相对较小;4)外部荷载不同:岩质边坡表面一般无外荷载作用,岩体主要承受重力、水压力、地震力等作用;基坑壁岩体受力相对复杂,除须承受重力、水压力、地震力等力的作用外,往往还须受到周边建筑物、地表堆积物等静载和施工机械、汽车等动载的作用。
2 层状岩质基坑类型
根据选取的划分依据,可将层状岩质基坑划分为多种不同的类型。划分依据与基坑开挖坑壁边坡坡角、岩层走向、岩层倾向等有关。
(1)根据基坑开挖坑壁边坡坡角的不同,可将岩质基坑划分为直立坑壁基坑和倾斜坑壁基坑。开挖坑壁坡角为90 的称为直立坑壁基坑(图1a),开挖坑壁坡角小于90 的称为倾斜坑壁基坑(图1b)。
图1 据坑壁开挖坡角划分基坑类型
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(2)根据基坑开挖坑壁边坡走向与岩层走向之间的关系,可以将基坑开挖坑壁走向与岩层走向平行(或近平行)的称为平行基坑(图2a);基坑开挖坑壁走向与岩层走向垂直的称为正交基坑(图2b);介于平行基坑与正交基坑之间的称为切向基坑(图2c)。
图2 据坑壁与岩层走向之间关系划分基坑类型
(3)根据坑壁倾向与岩层倾向之间的关系,可进一步将岩质基坑划分为水平基坑、顺倾基坑和反倾基坑。岩层倾角在0~10 之间的称为水平基坑(图3a),岩层倾向与坑壁倾向相同的称为顺倾基坑(图3b,c),岩层倾向与坑壁倾向相反的称为反倾基坑(图3d)。
图3 据坑壁与岩层倾向之间关系划分基坑类型
可将岩质基坑类型划分的上述3种划分依据视为边坡坡角、基坑开挖坑壁边坡走向与岩层走向之间的关系、坑壁倾向与岩层倾向之间的关系3个参数,任一具体的岩质基坑工程均由以上3个参数的不同组合确定。
3 层状岩质基坑稳定性影响因素
影响层状岩质基坑稳定性的因素有很多,归纳起来主要来自三方面:(1)基坑工程本身的影响,如开挖深度、开挖宽度和边坡形式等;(2)基坑所赋存地质环境的影响,如地层岩性、岩体结构、结构面、层组类型、地下水、地应力等;(3)外部荷载的影响,如基坑周围建筑物荷载、地表堆载、动荷载等。
4 岩体变形破坏机制
在分析工程岩体稳定性、划分岩体破坏类型时,首先要涉及岩体变形破坏机制的研究。岩体变形破坏机制是指岩体变形破坏的力学作用过程[2]。岩体在变形和破坏的过程中,一方面使岩体的内部结构和外形不断发生变化;另一方面使其应力状态也随之不断调整,并产生弹性能的积存和释放等效应。因此,研究岩体变形破坏机制及过程是分析评价岩体稳定问题的重要理论基础。通过对贵州岩溶地区层状岩质基坑变形破坏力学过程的理论分析,岩溶地区层状岩质基坑的变形破坏主要有以下几种力学机制:
(1)滑移(蠕滑):主要发生在具有力学性能较差的层面或软弱夹层、且有横向节理发育的顺倾向层状岩体,或被几组结构面切割而成的岩块中。表现为一定形状的岩体沿岩体中的弱面或潜在剪切面的蠕滑。
(2)剪断-滑移:主要发生在具有力学性能较差的层面或软弱夹层、且无横向节理的顺倾向层状岩体中。表现为一定的岩体在两侧坑壁被剪断后沿弱面向下滑移。
(3)蠕滑-拉裂:主要发生在被众多结构面所切割、岩体破碎的水平或反倾向层状岩体中。表现为岩体向临空方向发生剪切蠕变,其后缘发育自坡面向深部发展的拉裂。
(4)塑流-弯曲-拉裂:这类模式主要是由于其下伏软弱夹层向临空面方向的塑性流动而使上覆岩体下部悬空,形成岩体简支梁,使层状岩体在自重和外加荷载的共同作用下产生弯曲,继而在岩体中部和端部产生拉裂缝,致使岩体断裂。
(5)弯曲-拉裂:主要发生在反倾向层状岩体中,尤其是薄层状岩体中。表现为层状岩体经卸荷回弹后,在自重和外加荷载的共同作用下发生向临空方向的悬臂梁弯曲,并于其后缘产生拉裂。另外,在水平或近水平层状岩体中,基坑坑底岩体在高地应力作用下也可能发生弯曲,并产生拉裂。
5 层状岩质基坑破坏模式
在岩质基坑工程中,工程开挖形成边坡壁,岩体产生临空面。因卸荷作用破坏了基坑岩体的受力状态,使岩体松弛、强度降低,基坑岩体在自重力、地应力、地下水、外荷载等共同作用下,极可能产生不同形式的破坏。尽管岩体的破坏从机制上可划分为剪切破坏和张性(或拉断)破坏两大类[1],但其最后所表现出的破坏模式却各不相同。结合贵州岩溶地区部分层状岩质基坑工程失稳实例,并考虑层状岩质边坡和地下洞室中岩体的破坏模式,将层状岩质基坑的破坏归纳为以下6种破坏模式。
(1)平面滑动:如图4所示,指基坑开挖壁的岩体沿单一滑动面滑移的破坏现象。滑面一般为岩体中力学性能较差的层面、软弱夹层等,主要发生在顺倾向层状岩质基坑工程中。岩体沿岩层面滑动和壁岩强度、层面表面形态与粗糙度、层间充填物及其力
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学特性等有关。当基坑开挖深度大、且位于夹层型层状岩体中时,基坑岩体往往沿其下卧软弱夹层发
生滑动。
图4 平面滑动破坏模式
(2)弧面滑动:指基坑开挖壁边坡岩体沿近似弧形滑面滑动破坏。这类滑动破坏常常发生在岩体被众多层面、节理面强烈切割成近于碎裂状或散体状的层状岩质基坑中。在反倾向岩质基坑(图5a)、水平(近水平)产状岩质基坑(图5b)和切向岩质基
坑中均可能发生。
图5 弧面滑动破坏模式
(3)楔体(块体)破坏:楔体(块体)破坏是在顺倾向和切向岩质基坑工程中常见的一种破坏模式。按破坏岩块几何形态的不同,可分为楔体和块体两类。楔体为四面体或五面体,由两条或两条以上的结构面对岩体切割而形成,并沿两个结构面发生滑移,其滑移方向沿这两个结构面的组合交线方向,且该交线的倾角缓于边坡坡角(图6a ,b)。块体为六面体(图6c),由3条或3条以上的结构面对岩体切割而形成,其滑移方向沿倾角小于坑壁坡角的结构
面交线方向。
图6 楔体(块体)破坏模式
(4)倾倒破坏:这是反倾向层状岩体基坑的一
种主要破坏模式(图7)。Good m an 和Bray 于1976年将弯曲倾倒变形破坏归纳为弯曲倾倒、块体倾倒和块体弯曲倾倒这3种基本类型[3]
。对层状岩质基坑工程而言,因开挖壁边坡两侧均存在相邻开挖壁边坡并作为支挡约束,因而发生大面积整体弯曲
倾倒的可能性很小。但当层状岩体除岩层层面外,还存在多组切割层间岩体的横向节理时,这3种基本类型均有可能发生。
图7 倾倒破坏模式
(5)坑壁沉降:主要发生在水平或近水平产状、且存在下伏软弱夹层的层状岩质基坑中(图8)。基坑开挖后,坑壁下伏软弱夹层向临空面(坑内)塑性流动,致使上覆岩体下部悬空,层状岩体在自重和外加荷载等力的共同作用下产生弯曲、折断。坑壁岩体断裂后,岩体本身虽不产生向坑内的滑动破坏,却可导致基坑周边地面产生不均匀沉降,致使地表建筑物倾斜,甚至破坏。
(6)坑底隆起:坑底隆起是水平或近水平产状岩质基坑工程常见的破坏形式之一(图9)。岩质基坑处于以下两种地质环境中时,发生坑底隆起破坏的可能性较大。一是基坑底部下伏较高水头压力的
承压水时,坑底岩体会在承压水水头压力作用下发生隆起、折断;另一种情况是基坑工程位于高地应力区内,基坑开挖引起坑底岩体卸荷回弹和应力释放,致使坑底岩体隆起破坏。如加拿大安大略省的一个露天采坑,就是一个很好的实例。此露天采坑是在水平状的灰岩层中开挖,采坑面积为(305 610)m 2
,当开挖深度达15m 时,坑底岩体突然在几秒钟内裂开,裂缝迅速延伸,裂缝两侧15m 范围内的岩
层向上隆起,最大高度达2.4m [1]
。
图8 坑壁沉降破坏模式 图9 坑底隆起破坏模式
参
考文献
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贵州喀斯特文化简述 一、喀斯特一词来源 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，那里有发育典型的岩溶地貌。“喀斯特”一词即为岩溶地貌的代称。 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、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。 1、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。 2、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。 二、世界喀斯特地貌分布 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）。 喀斯特地貌总面积达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。
山东省济南市2020版高一下学期地理期中考试试卷（I）卷 姓名:________ 班级:________ 成绩:________ 一、选择题 (共15题；共54分) 1. （2分）下图是1980—2007年福建省人口自然变动曲线图（单位‰），读图完成各题。 （1） 1990年至1999年间，福建省人口出生率为迅速下降，与人口出生率迅速下降无关的是 A . 战争因素 B . 制度因素 C . 计划生育因素 D . 社会经济因素 （2） 据图分析，下列叙述正确的是 A . 该图反映福建省人口增长模式已由传统型过度为现代型 B . 由于自然增长率变动不大，因此福建省人口数量保持不变 C . 1980年以来，人口出生率持续下降 D . 1982年以来，人口死亡率持续下降 2. （2分）(2019·金山模拟) 下图为某国1980年、2000年、2025年“人口金字塔示意图”。由图推断，该
国人口变化的突出特征可能是（） A . 老龄化趋势显著 B . 年轻劳动力过剩 C . 自然增长率上升 D . 人口出生率较高 3. （4分） (2017高三上·宁波模拟) 上海的人口容量大，原因组合正确的是（） ①能源丰富②经济发达③科技水平高④消费水平高⑤开放程度高 A . ①②③ B . ②③④ C . ③④⑤ D . ②③⑤ 4. （4分） (2017高一下·三明期末) 读图，（a、b、c分别表示0～14岁、15～64岁、65岁以上三种年龄人数所占总人口比重），据此回答下列问题。
（1）图中①②③④四个国家中，老龄化问题最严重的是（） A . ① B . ② C . ③ D . ④ （2）为实现经济的可持续发展，图中②国应采取的相应措施是（） A . 计划生育 B . 鼓励生育 C . 采取移民政策 D . 鼓励人员出国 5. （2分） (2016高一下·双峰期中) 有关世界城市化进程的论述，正确的是（） A . 目前，发展中国家城市化速度超过发达国家 B . 目前发达国家的逆城市化进程表明这些国家的城市化水平低于发展中国家 C . 一个国家城市化水平的高低标志着该国综合国力的强弱 D . 发展中国家城市化和经济发展水平不相适应，因为城市用地规模受到限制
贵州喀斯特山区的河流 摘要：贵州是世界岩溶地貌发育最典型的地区之一，喀斯特地貌类型发育齐全, 成因复杂，景观雄伟壮丽，也因此贵州地区碳酸盐岩分布广泛、生态环境脆弱、石质化严重；同时，贵州属于丰水多雨地区，一到雨季，河水流量大增，河谷被严重冲刷；而且，贵州地势总体上由北西向南东呈阶梯状递降，局部地区河流落差大，水流汹涌，下蚀作用严重；再加上山区河床基岩体中的软弱结构面如层面、裂隙面、断层面、不整合面和火成岩侵入接触面的发育状况，特别是其产状以及岩性的差异，使得贵州山区的河流九里十八弯、深峡幽谷、瀑布成群。 【关键词】喀斯特地貌碳酸盐岩冲刷下蚀山区河床 引言 贵州境内河流密布，总长度11270公里；其中长度在50公里以上的有93条，以乌蒙山——苗岭为分水岭，分属于长江水系和珠江水系，各占全省面积的65.7%和34.3%【1】。人们向来喜欢用“天无三日晴、地无三里平”来形容贵州，贵州的山，时而层峦叠嶂，时而千沟万壑，这样的地形地貌造成了贵州的河流在平面上的蜿蜒曲折，千转百回；而在垂直方向上，河谷深邃，瀑布成群，使得贵州风光无限好，游人如织。了解贵州山区河流形成的原因，对保护喀斯特地区独特的地形地貌和开发旅游业有重要作用。 贵州喀斯特山区河流的特点 喀斯特地区河流上游河谷深而陡，河流落差大，受到河流下蚀严重，往往出现“一线天”或天生桥的自然奇观。受侵蚀的溶洞水、地下暗河有时会与地表径流汇合，形成河流的源头。喀斯特地区河流易受侵蚀，当形成较大坡降时便有可能形成瀑布。久旱遇雨时，受风化的岩石会坍塌进而被水冲走，从而带走大量泥沙，造成河流下游淤积，增加水库集沙蓄水的压力。 贵州喀斯特山区河流的成因 1.地质结构和水力条件的影响。贵州境内地质构造多样，旋钮变形的褶皱复杂，这为河流的侵蚀创造了良好的条件，断层的活动使河谷提升或下沉，构成河岸的悬崖峭壁。贵州是我国碳酸盐岩分布最广、喀斯特发育最强烈的省区之一, 境内碳酸盐岩出露面积达13 万km2，占全省土地总面积的73% ，全省有94.6%的人居住在喀斯特地区。【2】构成喀斯特地貌的石灰岩和白云岩相对不稳定，容易风化，极易受到侵蚀。上游区河谷的纵向坡度较陡河流流速较大，河流以河水自身重力的能量向下冲蚀河床，同时河水中携带大量的砂砾直接冲击、磨蚀河床，使河谷不断加深，呈V字型。[3] 2.岩层成分的因素。在喀斯特地貌地区的河床及以下岩层，由于本身地质结构原因或受到岩溶水侵蚀程度不同而形成孔洞。不管属何种成因, 一旦河床中出现横向陡坎, 形成瀑布, 河流的势能就在这里集中转化, 大量消耗。水流随下落而加速, 当溅落到坎脚的河面时就产生冲击, 水花四散、水雾上飘。在进入河流水体后, 还产生复杂的涡动水流。这些过程强烈地影响了瀑布附近的地貌发育, 塑造出瀑布地段特有的地形。[4] 3.岩溶水的影响。贵州处在岩溶化高原中，岩层孔隙数量大且多，暗河、溶洞分布较广，岩溶水丰富，赋存条件复杂，偶尔会出现小溪或小河突然消失或突然出现的情况。
对贵州喀斯特地貌研究的展望 对贵州喀斯特地貌研究的展望 结合相关文章的描述，此毕业论文对喀斯特地貌的未来发展进行分析: (1)由于喀斯特地形的限制和地表的破碎，地形相对平坦、聚落发展相对较好的喀斯特高原盆地区聚落分布集聚性仍然不强，总体上分散，聚落形态复杂。 (2)喀斯特地貌决定喀斯特高原盆地聚落的空间格局特点及演变规律，聚落主要分布在喀斯特盆地、洼地等负地貌和溶丘、溶原、峰林等正地貌，近年来随着经济发展，聚落规模逐渐增加，局部呈现集聚并随着喀斯特地表地貌和组合地貌的形态表现出一定的集聚特点:一般来说，低海拔、无坡向坡度或坡度较低的地势平坦区域聚落呈现出一定程度的集聚且较为连续，地形起伏地区聚落分布分散，喀斯特正地貌边缘有聚落低程度集聚，集聚形式上沿着等高线向外逐渐增加。 (3)喀斯特高原瓮地区聚落发展演变的过程中无论是数量上或是面积上都有所增加，且增幅存在明显的空间差异。水平空间上，聚落形态变化明显，居民点形状越来越不规则，分布越来越聚集，景观格局不断趋于复杂，但到一定程度后，景观的复杂性和多样性不一定继续增加，体现了喀斯特地貌对聚落空间发展的限制。 (4)垂直宅问分布是喀斯特高原盆地区聚落空间的主要特点，并加剧了聚落空间格局的复杂性。垂直空间上，聚落主要集聚在低海拔范围内，并逐渐向高海拔地区增加，但各个海拔范围的变化不尽相同，低海拔区域内聚落比蘑呈现逐年增加后又减少的趋势，体现了当居住空间受限后，聚落逐渐向海拔较高的区域蔓延规律。坡度上，聚落主要分布在无坡度的平坡地带，其次是坡度平缓地带。随着平缓地带居住空问的有限(聚落开始向坡度较高的地带蔓延，陡坡和较陡坡的聚落规模和所占比重都有所增加，极陡坡开始有一定比重的聚落分布。坡向上，聚落以分布在无
喀斯特地貌 在可溶性岩类（主要指石灰岩）分布地区，由于喀斯特作用而形成的地表和地下的各种地貌形态总称为喀斯特地貌。喀斯特是南斯拉夫西北部石灰岩高原的地名，那里发育了各种奇特的石灰岩溶蚀地貌。我国对喀斯特地貌研究历史悠久，远在2000多年前的《山海经》中就有“伏流”的记载。在距今300多年前，明代地理学家徐霞客（1586—1641）在广西、贵州和云南一带的石灰岩地区考察了100多个岩洞，对喀斯特地貌的特点、成因进行分类描述。他的不朽著作《徐霞客游记》，被人们称为喀斯特方面的经典著作。 喀斯特地貌可分为地表和地下两种基本类型。常见的地表喀斯特地貌有：溶沟、石芽、石林、落水洞、漏斗、溶蚀洼地、喀斯特盆地、干谷、盲谷、峰丛、峰林和孤峰等不同形态。在温暖湿润的气候条件下，地表水沿着石灰岩地面流动，顺着节理、裂隙进行溶蚀，形成宽浅不一的溶蚀沟槽，称为溶沟。溶沟一般宽可从十几厘米到几米，深可达1米以上，长度不等，溶沟之间突起的脊、柱称为石芽。石芽的高度不等，可从数十厘米到数米。石芽除露出地面的，还有埋在地下的，是由地下水在下渗过程中溶蚀而成。发育在厚层石灰岩中的高大石芽，其间有平行的垂直溶沟、沟深坡陡，形似森林，故名石林，如我国云南的路南石林。
地表水沿着岩层裂隙垂直向下溶蚀，并有塌陷发生，成为地表水流向地下河或地下溶洞的垂直通道，称之为落水洞。按其形态特征可分为裂隙状落水洞、竖井状落水洞和漏斗状落水洞等。图1溶沟与石芽一般落水洞的洞口直径为7—10米左右，深度为10—30米左右，最深可达百米以上。在被溶蚀的石灰岩地表常可见到一种平面轮廓为圆形、椭圆形，直径数十米，深数米至十几米的漏斗状凹地，称为漏斗。漏斗下部常有管道通往地下，地表水沿此管道下流，如通道被粘土碎石堵塞，常积水成池。按其成因可分为溶蚀漏斗、沉陷漏斗和塌陷漏斗。漏斗是喀斯特发育初期的产物，它是喀斯特地下水垂直循环作用的结果，所以漏斗多分布在喀斯特地貌高原面上。例如宜昌的山地平面上，漏斗很发育，落水洞和溶蚀洼等负地形也很多，平均每平方公里达30多个。漏斗再进一步溶蚀扩大就成为溶蚀洼地。溶蚀洼地底部如果被红土和其它风化物覆盖，其底部的漏斗、落水洞等流水通道被堵，积水成为喀斯特湖。溶蚀洼地底部平坦，其直径超过百米，甚至可达1—2公里。溶蚀洼地进一步扩展形成宽坦的盆地，宽度可达数百米至数公里，长度达几十公里，称为喀斯特盆地。南斯拉夫学者J.司威治最早称这种地形为坡立谷，原意为可耕种的平地，现已成国际通用术语。盆地的边坡陡峭，底部平坦，常被残留的棕黄色粘土、红色粘土及河流冲积物所覆盖。一些溶蚀残丘、孤峰、峰林常常耸立在盆地边缘或排列在河谷两侧，著名的桂林山水就是这种奇特的喀斯特景观。在石灰岩地区，河流常
第25卷第6期 V ol 125 N o 16长春师范学院学报(自然科学版)Journal of Changchun N ormal University (Natural Science )2006年12月Dec 2006 贵州岩溶山区水污染现状及保护措施 孟凡丽,刘俊建 (贵州师范大学,贵州贵阳 550001) [摘 要]从贵州特殊的岩溶发育,说明其水资源丰富而又缺水的矛盾,分析贵州地区因水资源利用 不合理而引起的水污染,并探讨了贵州岩溶地区的水资源保护措施。 [关键词]水资源;水环境;保护对策 [中图分类号]X 52 [文献标识码]A [文章编号]1008-178X (2006)06-0094202 [收稿日期]2006-09-04 [作者简介]孟凡丽(1981-),女,山东临沂人,贵州师范大学硕士研究生,从事环境污染控制研究。 水是地球上一切生命赖以生存,人类生活和进行一切生产活动不可缺少的最基本的物质,又是地球上自然资源中不可替代的重要物质。因此,开发利用及保护水资源必须列入重要地位。就贵州而论,水资源较 为丰富,居全国第9位[1]。但由于时空分布极不均匀和其特殊的地形、岩溶发育强烈等,使地表水与地下水 相通,增加了开发和保护的难度。在西部大开发的今天,要加快经济发展的步伐,不让水成为其制约因素,就要合理利用水资源,加大水污染防治力度和保护水资源。 1 水资源利用现状及其特点 111 水资源利用现状 [2]水资源量和年可供水量、地表水资源量多年平均值1035亿m 3,丰水年1201亿m 3,平水年1025亿m 3, 枯水年900亿m 3,特枯水年735亿m 3,其中长江流域668亿m 3。全省水能资源理论蕴藏量1874万kw ,居中 国第6位。从理论上分析,贵州水资源是很丰富的,具有非常大的开发潜力。 112 水资源分布特点 11211 地表水资源分布的特点[2]。水资源总量丰富,多年平均产水模数558万m 2Πkm 2,为全国平均值的2 倍,人均拥有水量2900m 3Πa ,高于全国平均水平。但水资源分布不均,从降雨量分析,年降雨量最大 1386mm ,年降雨量最小931mm 。降雨的地区分布极不均衡,南部多于北部,东部多于西部。 11212 地下水资源分布的特点。据贵州省地质部门对地下水分布基本特征及类型的划分,地下水为3大类型,即岩溶水、基岩裂隙水、松散裂隙水。岩溶水:它主要赋存于碳酸盐岩组中。石灰岩中的岩溶水以管道流为主,具有分散补给集中的基本特点。该类型地下水是贵州主要供水水源的重要组成部分。基岩裂隙水:该地区水源主要分布于浅变质岩系、碎屑岩及玄武岩非碳酸盐岩组中,多数分布在黔东南地区。松散岩类孔隙水:多数分布在河谷各阶地砂砾石层中。 2 水资源缺乏的因素 自然因素、人为因素和生态恶化使水资源的环境恶化,导致了水资源缺乏。 211 自然综合因素 由于碳酸盐岩的可溶性,形成地表地下双层结构,降雨通过竖井、落水洞、漏斗迅速 汇入地下,在岩溶山区,水分的入渗系数为013～016,甚至高达018。地下水系十分发达[3]。地下河不但是 当地的主要水源,而且也是制约当地洪涝的咽喉。在枯水季节,由于地表水系不发育,地下水埋藏深,而导致地表土壤干旱,甚至人畜饮水困难。而雨季来临,持续的降雨,口径有限的落水洞很容易被洪水所携带的泥沙、枯枝落叶等堵塞,引起洪水漫溢,淹没洼地中的耕地和农舍,酿成洪灾。因此,贵州岩溶地区降雨量大,但有效降水少,利用率低,产生水资源分布不均和缺乏。 暴雨来临时,岩溶地区地表水土流失严重,以致石漠化,从而使土壤的含水量大为减少,许多植被无法生存,植被的调节能力得不到发挥,导致水资源的减少。 212 人为恶化因素 近几十年来,在耕地面积变化不大的情况下,随着人口的增多,人均水量和耕地在不断减少,这很容易结成一个死结。 由于人口迅速增加,工业、工矿企业的增加,加速了对自然资源的掠夺,造成水污染严重,使原本并不丰富的可利用水源进一步减少。贵州地下水大部分属裸露或浅覆盖型,有大量的洼地、漏斗、落水洞、裂隙 ? 49?
贵州喀斯特地貌研究现状及发展方向 摘要：贵州受到喀斯特地貌控制，喀斯特地貌研究的程度关系到当地社会和经济发展问题，意义重大。本文对喀斯特地貌成因、演化、分区，及喀斯特相关研究进行了描述，得出：地表喀斯特的研究已有规模，但地下喀斯特探测需大量研究，是今后研究重点；对于贵州受构造影响，喀斯特分区应考虑小地貌、小环境的影响；喀斯特相关研究如石漠化、小流域治理、旅游研究等关系着社会经济发展，是今后的研究方向。 关键词：喀斯特地貌演化分区 引言 贵州地处于我国西南喀斯特地区中心，是我国第一级台阶向第二级台阶的延伸斜坡地带，受到新构造运动的影响，地质构造较为复杂，造就了独特、多样而又秀丽的喀斯特地貌景观。[1]贵州喀斯特地貌分布较广，其范围北起四川盆地南缘山地和鄂西南高原，南至南盘江河谷和桂西北山地，纵跨近5个纬度（24°30’N-9°13’N），长约510km；西起滇东黔西高原，东至湘西丘陵山地，横跨6个纬度（103°31’E-109°30’E），宽约570km，总面积1.76*105km2。[2]由于特殊的岩溶地质作用过程和岩溶环境特征，造成了脆弱的生态环境系统，严重制约了这一地区社会和经济的发展。因此，对喀斯特地貌的研究直接关系到贵州社会和经济能否可持续发展及生态文明的建设等重大问题。 1.研究现状 1.1成因研究 袁道先先生认为应以系统科学的观点，将影响岩溶地貌发育程度和特征的因素：构造、岩性、气候、水文、土壤等，以及这些综合这些影响因素而产生的直接作用方式和强度综合起来考虑。[3]从宏观上看，自晚震旦纪到三叠纪晚期，贵州地区沉积了上万米厚的碳酸盐岩地层，发育了四套碳酸盐沉积建造，自上而下为：上震旦统灯影组，下寒武统上部至下奥陶统中部，中泥盆统顶部至下二叠统，下、中三叠统。[4] 俞遵典对原生喀斯特地貌的成员机制作了详细的研究和分析，认为岩石地层因素、地质构造环境、水化学及水动力条件、生物化学制导四个方面缺一不可形成喀斯特。[5] 2006年以来，通过运用高分辨率的自动化监测仪器，对岩溶水文（水位、流量）、水的物理化学指标（水温、PH值、电导率、HCO等）和土壤空气CO2进行连续监测，不但证明了岩溶作用的迅速变化过程，而且揭示了水——岩——气耦合作用规律。[6，7]
喀斯特地貌报告 krast cave 宋柳依 2016级地理信息科学 学号：2016013332 2016年秋季 ［摘要］：1.关于岩溶作用对可溶性岩石的破坏和改造作用和影响喀斯特作用的因素；2.喀斯特地貌发育和演化实在自然界一定时间和空间领域内进行的，它具有由量变到质变的阶段性，同时又居于空间有序的分带性；3.喀斯特地貌类型多样，可分为地表喀斯特地貌和地下喀斯特地貌两大类；4.喀斯特地貌的分布及其景观价值。 ［关键词］：喀斯特；岩溶作用；形成条件；发育理论；形态分析；旅游形象。 前言： 喀斯特地貌是指地下水和地表水对可溶性岩石的化学作用和物理作用及其形成的水文现象和地貌现象。我国是热带喀斯特地貌分布最广、类型最多的国家，亦是世界历史上第一个对喀斯特地貌现象纪录和研究最早的国家。喀斯特地区有许多国民经济建设问题，因此，研究喀斯特地貌的类型与成因及演化一直备受关注，随着新技术的发展与新方法的提出，对喀斯特地貌的研究也一直在逐渐深入。 1，喀斯特作用及其影响因素： 定义：地表水和地下水的化学作用过程（分解和化合）和物理作用过程（流水的侵蚀和沉积，重力崩塌和堆积）对可溶性岩石的破坏和改造作用，叫岩溶作用。
化学作用过程：碳酸盐在纯水中溶蚀速度很微弱，只有当水中含有二氧化碳时，碳酸盐的溶蚀速度才会显著增大。二氧化碳和水化合成碳酸，碳酸再电离成氢离子与碳酸氢根离子，水中的二氧化碳含量越高，氢离子也越多，当含多量氢离子的水对石灰岩作用时，氢离子就会从碳酸钙中离解出的碳酸根离子结合成碳酸氢根离子，分离出钙离子。而上述化学反应是可逆的，所以喀斯特作用不断发展。 影响喀斯特作用的因素： 碳酸钙在水中的溶度和水中的二氧化碳含量有关，水中二氧化碳含量又受温度、气压以及土壤中有机质的氧化和分解等因素控制；另一方面，碳酸钙在水中的溶解度还受岩石的成分、结构和构造的影响。因此，影响喀斯特作用的有气候因素、生物因素和地质因素。 气候因素：气候因素对喀斯特作用的影响主要表现在温度、降水和气压等方面。温度对喀斯特作用的影响比较复杂，温度高，水中二氧化碳含量少，溶蚀作用减弱。降水量多的地区，地表径流量大，地表水和地下水交替条件好，水的溶蚀力强。降水的影响比温度的影响更为显著。而当温度相同时，二氧化碳的分压越大，碳酸钙在水中的溶解度越大。 生物因素：动植物的生长与活动对喀斯特作用也有很大的影响，动植物可供给土壤大量有机质，土壤中的有机质的氧化和分解可产生许多二氧化碳。在高温地区，通过有机质氧化作用，二氧化碳将大量增加，对促进碳酸钙的分解起着重要的作用。藻类的生长能分泌许多溶蚀性酸，对可溶性岩石也有一定的溶蚀作用。 地质因素：影响喀斯特作用的地质因素包括岩石成分、岩石结构和地质构造等三方面。岩石成分是指岩石的化学成分和矿物成分。实验表明，结晶质岩石的晶粒愈小，相对溶解度愈大。岩层的产状核破裂可控制岩溶作用的方向和程度，在断层发育的地方，特别是张性断裂发育的部位，结构松散，空隙大，有利于岩溶作用的增强。 喀斯特地貌的形成：存在可溶性岩石是喀斯特地貌形成的根本条件，大量的碳酸盐岩、硫酸盐岩和卤化盐岩在水化和水解作用下不断溶蚀，并进一步扩大，从而在地表和地下形成了奇特的地貌。 2.喀斯特地貌发育的理论： 喀斯特地貌的发育理论研究，近一个世纪以来被国内外研究者广泛讨论。
对贵州喀斯特地貌研究的展望结合相关文章的描述，此毕业论文对喀斯特地貌的未来发展进行分析： (1)由于喀斯特地形的限制和地表的破碎，地形相对平坦、聚落发展相对较好的喀斯特高原盆地区聚落分布集聚性仍然不强，总体上分散，聚落形态复杂。 (2)喀斯特地貌决定喀斯特高原盆地聚落的空间格局特点及演变规律，聚落主要分布在喀斯特盆地、洼地等负地貌和溶丘、溶原、峰林等正地貌，近年来随着经济发展，聚落规模逐渐增加，局部呈现集聚并随着喀斯特地表地貌和组合地貌的形态表现出一定的集聚特点：一般来说，低海拔、无坡向坡度或坡度较低的地势平坦区域聚落呈现出一定程度的集聚且较为连续，地形起伏地区聚落分布分散，喀斯特正地貌边缘有聚落低程度集聚，集聚形式上沿着等高线向外逐渐增加。 (3)喀斯特高原瓮地区聚落发展演变的过程中无论是数量上或是面积上都有所增加，且增幅存在明显的空间差异。水平空间上，聚落形态变化明显，居民点形状越来越不规则，分布越来越聚集，景观格局不断趋于复杂，但到一定程度后，景观的复杂性和多样性不一定继续增加，体现了喀斯特地貌对聚落空间发展的限制。 (4)垂直宅问分布是喀斯特高原盆地区聚落空间的主要特点，并加剧了聚落空间格局的复杂性。垂直空间上，聚落主要集聚在低海拔范围内，并逐渐向高海拔地区增加，但各个海拔范围的变化不尽相同，低海拔区域内聚落比蘑呈现逐年增加后又减少的趋势，体现了当居住空间受限后，聚落逐渐向海拔较高的区域蔓延规律。坡度上，聚落主要分布在无坡度的平坡地带，其次是坡度平缓地带。随着平缓地带居住空问的有限．聚落开始向坡度较高的地带蔓延，陡坡和较陡坡的聚落规模和所占比重都有所增加，极陡坡开始有一定比重的聚落分布。坡向上，聚落以分布在无坡向地区为主，有坡度地区的聚落在各个坡向的分布变化显得杂乱且无规律可循，体现了喀斯特高原盆地聚落分布的复杂性。 综上，由于地表的复杂和破碎，喀斯特高原盆地聚落总体分散，近年来随着聚落规模的扩大，聚落在局部区域有一定程度集聚，但地形的限制导致集聚的形式和集聚的程度有所差异；相关才子表述，随着数量的增多和规模的增大．聚落形态更为复杂，空间分布更加散布；喀斯特地貌的垂直空间特点在决定聚落的垂直分布及演变规律的同时也加剧了聚落空间分布的复杂性。因此，掌握好喀斯特
专题二人类与地理环境协调发展 (时间：45分钟满分：100分) 一、选择题(每小题4分，共44分) (2013·保定调研)下图为中国部分省区人口承载力分布图。读图完成1～2题。 1．下列省级行政区2000年粮食可供养人口数量大于实际人口数量的有( )。 ①四川②江苏③湖南④广东⑤福建⑥广西 A．①②③B．①④⑥ C．②③⑤ D．④⑤⑥ 2．云南、广西、贵州等省区存在的生态环境问题及解决措施对应正确的一组是 ( )。 A．滑坡、泥石流频发—植树种草，增加绿地面积 B．水土流失—调整农业生产结构，退耕还林还草 C．土地退化—增大化肥使用量，增强土壤肥力 D．水资源短缺—跨流域调水，补充水资源 解析第1题，读图可知，川、苏、湘三省的2000年粮食可供养人口数大于实际人口数。 注意年份是2000年，即中间的数柱所表示的。第2题，云南、广西、贵州等省区生态环境问题突出，喀斯特地貌发育典型，土层薄，农业生产活动极易造成水土流失，而因地制宜调整农业生产结构，退耕还林还草是应对的措施之一。 答案 1.A 2.B 《联合国气候变化框架公约》第十八次缔约方大会暨《京都议定书》第八次缔约方会议
将于2012年11月26日至12月7日在卡塔尔和朝鲜举行。据此完成3～5题。 3．近年不少国家大力推行绿色经济。下列属于其范畴的是 ( )。 A．巴西热带雨林地区的大力开发 B．古巴大力倡导发展有机农业 C．洞庭湖周边部分地区围湖造田 D．部分渔民在东海休渔期间私自捕鱼 4．1997年通过的《京都议定书》在2012年迎来第一承诺期到期。少数发达国家已表明不支持第二承诺期。这些国家的做法违背了可持续发展的 ( )。 A．公平性原则B．持续性原则 C．共同性原则D．公平性和持续性原则 5．下列做法能起到遏制全球变暖作用的是 ( )。 A．将废旧电池送到专门的回收机构 B．节约用水，珍惜水资源 C．在超市购物自备购物袋 D．出行尽量骑自行车或乘公交车 解析第3题，绿色经济是以市场为导向、以传统产业经济为基础、以经济与环境的和谐为目的而发展起来的一种新的经济形式。A、C、D选项中的做法均会对环境产生破坏，这与绿色经济的理念不符。第4题，可持续发展的公平性原则指同代人之间、当代人与后代人之间、人与生物种群之间、地区之间和国家之间需要共享资源和环境；可持续发展的持续性原则要求人类的经济活动和社会发展必须保持在资源和环境的承载能力之内，做到合理开发和利用自然资源；可持续发展的共同性原则指出，解决全球性环境问题要进行国际合作，实现全球整体的协调。第5题，注意题干问的是有利于遏制全球变暖的做法，骑自行车或乘公交车可减少二氧化碳的排放，有利于遏制全球变暖。 答案 3.B 4.C 5.D 下图为我国某地农垦糖业循环经济模式图。据此回答6～7题。
收稿日期:2001-11-20; 修订日期:2001-12-12 基金项目:国家“九五”攻关项目(96-920-04-02-02);国家自然科学基金重点项目(49833002);王宽诚博士后研究基金(200012) 作者简介:张殿发(1964-),男,博士后,主要研究方向为农业生态地质环境与可持续发展,已发表论文30多篇。 贵州省喀斯特山区生态环境脆弱性研究 张殿发,王世杰,李瑞玲 (中国科学院地球化学研究所,环境地球化学国家重点实验室,贵州贵阳550002) 摘要:贵州省喀斯特山区生态脆弱,主要表现为敏感度高、环境容量低、抗干扰能力弱和稳定性差。地球内动力机制奠定了其脆弱的生态环境背景,如地貌类型复杂、碳酸盐岩广泛分布、山高坡陡、土层薄而不连续等。季风活动和人口压力是喀斯特生态系统扰动的外动力机制,大气环流决定了贵州省阴湿多雨的气候特点,为岩溶发育提供了重要的侵蚀营力;社会经济压力超过了其生态系统的承载力,加剧了生态环境的恶化。关键词:喀斯特;生态环境;石漠化;贵州 中图分类号:X144 文献标识码:A 文章编号:1001-8107(2002)01-0077-03 喀斯特是一种具有特殊的物质、能量、结构和功能的生态系统[1],其特征是生态敏感度高,环境容量低,抗干扰能力弱,稳定性差,森林植被遭受破坏后,极易造成水土流失,基岩裸露,旱涝灾害频繁。喀斯特地表渗漏性强、保水能力差、土层瘠薄,土地生产能力易于受到干扰而大幅度降低或丧失,其主要原因在于石灰岩成土速率慢[2],地形切割强烈、坡度陡峭、溶蚀和水蚀作用显著,特别受到人为干扰后,植被恢复困难,地表土层遭侵蚀而石漠化。前人对于喀斯特生态环境脆弱性的特征进行了广泛而深入的研究[3],本文侧重对其成因机制进行探讨,以便为退化喀斯特生态系统的恢复和重建提供理论依据和决策参考。 1 喀斯特山区生态脆弱性的环境背景 贵州在大地构造上属扬子准地台范畴,从晚远古代震旦纪到古生代及中生代的第三纪,每一个地质时代的地层都有不同面积和厚度的碳酸盐岩分布和出露,在湿热气候的外力作用下,大部分地区都有不同程度的岩溶发育。新生代以来自西向东大面积、大幅度掀斜上升,使贵州高原处于我国第二大梯级向第一大梯级的过渡部位,这种高原地势全面而深刻地影响着贵州省生态环境状况。在地形、地貌上,贵州喀斯特高原表现为高原-峡谷型地貌结构,河流切割深,地面起伏大,地表破碎,从而奠定了贵州喀斯特生态脆弱性与敏感性的环境背景。 第一,碳酸盐岩广布。贵州高原除黔东南等少数地区外,其余73%的地区均为岩溶地貌,与广西、云南连成一片,被誉为世界“岩溶胜地”。贵州省85个县(市)中,喀斯特面积比例大于30%的有75个,占全省总县(市)数的88%。全省喀斯特分布面积 13万km 2,碳酸盐岩的总厚度6200～11000m [4]。 第二,山地性显著。地史上多次造山运动致使贵州省地层褶皱断裂发育,构成了地势高低悬殊的峰林盆地、峰林谷地、峰林洼地、峰丛峡谷交错镶嵌的独特地貌形态。贵州高原地表的切割深度较大,加之岩性和地质构造等因素的影响,地貌类型极其复杂,高原、平原、山地、丘陵、盆地、河谷阶地等均有分布,其中山地占79177%,丘陵占18108%,台地占0127%,平原仅占1188%[4]。 由于长期经受强烈的内外营力作用,贵州高原的地形切割度和地面坡度都比较大。其中水平切割密度在西部乌江上游和红水河上游为11～14km/100km 2;在东部、东北部沅江上游20～30km/100km 2;而全省平均17km/100km 2。垂直切割深度,在中部、东北部300～500m/100km 2;在西部、南部和北部一般500～700m/100km 2;个别可达到1000m/100km 2。地面坡度小于10°的土地占总面积的14124%,10°～25°的占50169%,>25°的占41107%[4]。 第三,植被覆盖度低。1638年,徐霞客在《游黔日记》中惊叹“自入贵省,山皆童然无木,而贵阳尤甚”。可见过去没有大规模采伐森林,喀斯特山区的森林也不多,且以耐旱性、喜钙性、岩生性为特征的藤本刺灌丛、旱生性乔木灌草丛、肉质多浆灌丛等植物群落,即岩溶植被为主。再加上后来的毁林开荒,植被破坏,贵州高原的植被覆盖度普遍偏低。根据卫星影像解译,除农业植被占土地总面积的22%外,高覆盖度的仅占15%,中覆盖度的占28%,而低覆盖度的却占35%,这种植被覆盖度,在降水季节较长、降水量较大的喀斯特地区,对于径流调节和固持土壤都很不利。加之林地多为用材林,树种多为 第18卷 第1期2002年2月 地理学与国土研究G eography and Territorial Research Vol.18 No.1 Feb.2002
贵州岩溶的分布： 贵州碳酸盐类岩石分分布面积占全省80%左右，其厚度占地层总厚的50-70%。以石炭系和二迭系岩层岩溶发育最强。 根据岩溶层组的岩性特点，出露面积，构造条件和岩溶发育程度，对岩溶发育强度进行分区，将全省划分为强烈发育，较强发育，中等发育及弱发育四个大区。如下图所示。 （I）强烈发育区（I ） 位于苗岭中段长江与珠江分水岭的南侧，三都、丹寨以西，安顺，镇宁以东地区，地处贵州高原向广西丘陵过渡的斜坡地带。 区内地貌以峰丛洼地，峰丛谷地和峰林谷地等组合形态为主，个体形态发育多样。岩溶洼地密度约3-4个/KM2，且漏斗、落水洞、溶洞密布。地下河总长度1670KM，发育密度约14.5KM/KM2，是全省地下河发育密度最大的地区，形成地下河系，荔波小七孔地下河系等属辖于此区。 ⑵较强发育地区（II） 根据岩溶发育的差异性又可细分为三个亚区。 ①兴义-关岭亚区（Ⅱ1） 位于贵州西南部，南盘江北岸至北盘江中下游地区。区内岩溶组合形态的分布表现为：北盘江、南盘江河谷两岸为陡峻的峰丛峡谷，岸坡地带则多分布峰丛洼地，远离河谷地带则出现峰丛谷地和丘陵谷地。 ②威宁-赫章亚区（Ⅱ2） 该区位于贵州西部高原，是高原面保留较完整的唯一地区，岩溶发育较强烈。岩溶组合形态主要有溶丘洼地，峰丛谷地和峰丛沟谷等个体地貌形态众多，丘峰，溶丘，峰林，溶原及洼地，漏斗，落水洞伏流等星罗棋布。 ③安顺-普定亚区（Ⅱ3） 位于乌江与南盘江分水岭地段，岩溶发育强烈，岩溶组合形态以峰丛谷地和峰林谷地为主。 峰丛谷地：分布于六枝，郎岱等地，特点是谷地平坦，有长年流水。 峰林谷地：分布于普定，安顺，镇宁间的丘盆区，特点是峰林稀少，锥体浑圆，谷地宽阔，其间杂有高20～30m的残丘。 个体形态发育，普定波玉河一带及中部分水岭地带，溶洞，漏斗落水洞发育密度达38.5个/100km2，北西部地区仅27个/100km2. (3)中等发育区（Ⅲ） 该区可溶岩出露特点是白云岩大面积分布，石灰岩类面积比例较小，约占全省岩溶发育区的50%，根据岩溶发育的差异性又可分为以下5亚类： ①仁怀-黔西亚区（Ⅲ1） 区内岩溶形态组合以垄岗谷地，峰丛沟谷，峰丛谷地为主，伴有峰丛洼地岩溶丘陵洼地，落水洞，漏斗等个体形态稀疏分布。 ②湄潭-道真亚区（Ⅲ2） 区内岩溶发育强度北部低于南部，非岩溶地貌及溶蚀侵蚀比例增加。岩溶地貌以峰丛沟谷，垄岗谷地及峰丛谷地为主，峰丛洼地仅在小范围内出现。局部分水岭地带常形成岩溶丘陵洼地，乌江等河流两岸则多呈峰丛峡谷，落水洞，漏斗等负形态发育强度降低，数量减少。 ③贵阳-瓮安亚区（Ⅲ3） 该区地貌类型形态复杂，溶蚀及溶蚀构造地貌突出。岩溶地貌组合形态： a 贵阳-修文一线北东广大地区：以峰丛谷地垄岗谷地及岩溶丘陵，岩溶盆地为主。 b 贵阳-贵定以南：以岩溶丘陵及溶蚀谷地为主。 c 贵阳以西的平坝，清镇等地：以峰林谷地，岩溶洼地为主。 ④盘县亚区（Ⅲ4） 区内岩溶地貌与侵蚀地貌相互交错穿插，岩溶地貌组合形态以峰丛洼地，岩溶丘陵洼地，峰丛谷地及峰丛沟谷为主，其间有小规模岩溶盆地分布。
收稿日期:2000-02-28;改回日期:2000-05-24。 作者简介:苏维词(1964-,男(苗族,湖南人,1990年北京师大地理系毕业,硕士,副研究员。主要从事地域系 统、生态环境与可持续发展研究,发表学术论文60余篇(部。Tel :0851- *******。 贵州喀斯特山区生态环境脆弱性分析 苏维词,朱文孝 (贵州省山地资源研究所,贵州贵阳550001 摘要:贵州是我国喀斯特地貌最发育的省份之一,属典型的生态环境脆弱区。本文在阐述贵州喀斯特山区生态环境脆弱性基本特征的基础上,着重分析了其成因机理,并简要地提出了相应的生态治理对策。 关键词:生态环境脆弱性;成因机理;治理对策;贵州喀斯特山区 中图分类号:X171.1文献标识码:A 贵州地处我国西南喀斯特的腹心地带,碳酸盐岩出露面积达13万km 2,占全省土地总面积的73%,是我国喀斯特地貌最发育的省份。全省95%的县(市、区、特区都属喀斯特分布区,91.7%的耕地、88.3%的农村人口、94%的粮食产量和95.7%的国民生产总值都出自在有喀斯特分布的县份,贵州的工业、农业、交通、城建、旅游、生态等各方面都直接或间接地受到喀斯特影响,喀斯特是贵州最大和最基本的省情之一。受喀斯特环境脆弱性的影响,贵州社会经济发展与生态环境的协调差,可持续能力弱,人地矛盾、人粮矛盾尖锐突出。因此,探讨喀斯特生态环境脆弱性特征及其成因,搞好喀斯特脆弱环境的治理,对于提高贵州喀斯特山区生态环境容量和稳定性,实现可持续发展具有重要意义。 1贵州喀斯特山区生态环境脆弱性的基本特征
喀斯特生态环境是一种特殊的物质体系(地球化学过程占主导地位的双重含水介质碳酸盐岩系、能量体系(碳、钙循环交换、贮存转移强烈、结构体系(地表、地下二元三维空间地域系统[1]和功能体系(开放系统下强溶蚀动力过程的熵控自组织功能构成的多相多层次复杂界面体系,属环境相对均衡要素之间突发转接或异常空间临接的一个非线性典型域,并集中显示出环境界面变异敏感度高、空间转移能力强、生态系统竞争程度高、生物量小、被替代概率大、环境容量低、承灾能力弱、稳定性差等一系列体现喀斯特环境脆弱性的特征。 1.1喀斯特环境的人口容量小 水、土、气是人类赖以生存的环境要素,在贵州喀斯特生态环境要素水、土、气中,水、土俱缺,尤以可供有效利用的土地要素最为薄弱,而喀斯特环境的人口容量并不取决最优势要素,而是取决于最薄弱的要素,即土地要素。一是贵州喀斯特环境中的可耕地比重小,仅占全省土地总面积的10.75%,单位面积宜耕地平均只有 10.67hm 2/km 2,比全国平均13.13hm 2/km 2和广西11.6hm 2/km 2、湖南 18.3hm 2/km 2等邻省区的平均水平都低,全省喀斯特地区人均耕地只有 0.052hm 2/km 2,已低于联合国规定的人均耕地警戒线。二是耕地资源质量差,与水热条件相似的我国东部非喀斯特区相比,贵州喀斯特地区单位面积耕地的产量低。据统计,贵州上等田土仅占耕地总面积的21.2%,而78.8%为中、下等田地;平地仅占耕地的25%,75%为坡地;水田占耕地的42%,58%为旱地,水田中有效灌溉面积仅占65%;40%以上的耕地耕作层厚度<15cm ,近年全省耕地平均水稻单产约为 5250kg/hm 2,玉米则只有3000kg/hm 2~3750kg/hm 2,只相当于同纬度湘、赣、苏等省的70%~91%,人均粮食占有量1996年只有288kg ,仅高于京、津、沪三个直辖市。三是非耕地开发利用难度大,产出率低。以喀斯特发 18卷5期429~434页 2000年10月山地学报JOURNAL OF MOUN TAIN SCIENCE Vol.18,No.5pp429~434Oct.,2000
贵州典型岩溶区土壤地球化学特征研究 摘要：土壤是农作物生长的基础，本文以贵州花溪党武、遵义虾子和安龙木咱三个地区的土壤为主要研究对象，从地球化学的角度研究其土壤中相关矿物元素的含量、元素在岩—土剖面中的迁移富集特征及其风化成土系数，综合表征出研究区土壤的农业地质环境特征，并对其土壤环境质量做出初步评价，最终揭示出以化学溶解为主的贵州喀斯特碳酸盐岩分布区成土作用缓慢，岩石—土壤中元素含量差异性较大，土壤中矿物营养元分素相对贫瘠的基本特征。 关键词：喀斯特；土壤地质环境；营养元素；地球化学；贵州 The Research of the Property of soil geochemistry in Typical Karst Areas of Guizhou Province CHEN Wu1，2,REN Mingqiang3，wang Ninnin1，2 (1. Institute of Resource and Environment, Guizhou University, Guiyang 550003, China；2.Key Laboratory of Karst Environment and Geohazard Prevention, Guizhou University,Ministry of Education,Guiyang 550003 China; 3. Guizhou Bureau of Geology and Mineral Exploration & Development, Geologic Environment Monitoring institute, Guiyang 550001 China) Abstract：Soil is the base of crops growth. Gathering the soil samples from Huaxi dangwu, Zunyi xiazi and Anlong muza of Guizhou provice as the researching object, this paper mainly studies the mineral contents in the soil, mineral’s migr ation enrichment in the rock-soil profile and the coefficient of weathering and pedogensis by geochemistry to synthetically describing the characteristics of agro-geological environment and evaluating the soil environmental quality. Finally, it reveals that the weathering and pedogensis effect in the way of chemical dissolution of carbonate rock in Guizhou provice is slow, the difference of mineral contents between rock and soil samples are biggish and the nutritive element in the soil is relatively poor. Key word:Karst; soil geologic environment; nutritive element; geochemistry; Guizhou 1 前言 贵州省是我国典型的碳酸盐岩地区，在贵州17.6128万km2的土地上，碳酸盐岩出露面积达10.90万km2，占全省国土面积的61.9%，从而形成了贵州独特的喀斯特生态环境，是全省农业生态环境的重要组成部分。其生态环境容量和承载力低下，表现为岩石裸露面积大、水土流失严重，生态环境质量日趋恶化，农产品产出率低、制约了区域农业经济的发展。从上世纪八十年代起，有许多专家和学者从地质、农业、生态环境等方面对形成喀斯特生态环境的根本原因进行了不断的探索和研究，取得了许多突破性的进展，并有针对性地提出了许多治理喀斯特生态环境的地球化学方法，努力改善全省喀斯特生态环境,因此,摸清碳酸盐岩地区土壤的特性对于保护和恢复碳酸盐岩地区土地资源具有非常重要的现实意义[1，2]。 2 研究区选择与地质环境概述 根据王明章等人2005年研究，将贵州岩溶区分为弱发育区、中等发育区、较强发育区和强烈发育区四等，本次所选择的三个采样点花溪党武、安龙木咱和遵义虾子分别位于强烈发育区、较强发育区和中等发育区，此外，其生态地质环境质量又分属于中等、较差和良好，故在表征贵州典型岩溶环境有较强的代表性，采样点位置如图1所示。