02 岩溶基础知识 C
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最全的岩溶地貌知识岩溶地貌①岩溶: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。
岩溶地貌又称喀斯特(Karst)地貌。
喀斯特原是亚得里亚海北端东海岸(地中海的一个大海湾)石灰岩高原的地名,那里发育着各种奇特的石灰岩地形。
19世纪末,司威治研究了喀斯特高原的各种石灰岩地形,并把这种地貌叫喀斯特。
以后,喀斯特一词便成为世界各国通用的专门术语。
在我国,以前也称作喀斯特,1966年在广西桂林召开的全国喀斯特学术会议上,将喀斯特改为岩溶。
我国的许多典籍和地方志中都曾对石灰岩地形和岩洞进行过描述和记载。
值得提出的是,在距今300多年前,我国明代地理学家徐霞客考察了广西、贵州和云南一带的石灰岩地形,探寻了许多地下溶洞,详细记述了各种石灰岩地形的景观。
徐霞客(1587年-1641年)名弘祖,字振之,号霞客南直隶江阴(今江苏省江阴市)人明代地理学家、旅行家和文学家徐霞客一生志在四方足迹遍及今21个省、市、自治区“达人所之未达,探人所之未知”所到之处,探幽寻秘,并记有游记记录观察到的各种现象、人文、地理、动植物等状况《徐霞客游记》开篇之日(5月19日)被定为中国旅游日岩溶地貌在我国分布非常广泛,全国碳酸盐类岩石分布面积(出露地表的)约125万平方千米,西南几省石灰岩分布面积达55万平方千米,约占全国分布面积的一半。
那里的岩溶非常发育,广西桂林山水和云南路南石林皆闻名于世。
云南昆明石林广西桂林象鼻山岩溶地区有许多国民经济建设问题。
例如,在岩溶发育的地区,地下蕴藏着丰富的水资源,合理开采和利用若溶地区的地下水对工农业生产有重要意义。
岩溶地区有许多溶洞和暗河,因此在岩溶区修建水库时要注意漏水问题,在修筑道路和桥梁时要注意地基的塌陷问题。
典型负地形示意图岩溶还与一些矿产的生成和富集有密切关系,例如,溶蚀残留的铝土可以富集成铝土矿,地下溶洞往往是蕴藏砂矿和储存石油、天然气的良好场所。
此外,岩溶地貌也是重要的旅游资源。
地下水和地表水对可溶性岩石的破坏和改造作用叫岩溶作用。
这种作用及其所产生的地貌现象和水文地质现象总称为岩溶,国际上通称卡斯特(karst)。
喀斯特可划分许多不同的类型。
按出露条件分为:裸露喀斯特、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。
岩溶在世界上分布十分广泛,从海平面以下几千米的地壳深处,到海拔五千米以上的高山区均有发育。
据估计,可溶岩在地球上的分布面积为:碳酸盐岩4×107km2,石膏和硬石膏7×106km2,盐岩4×106km2。
其中,碳酸盐岩分布最广。
中国岩溶分布(如下图):中国喀斯特地貌分布之广泛,类型之多,为世界所罕见,主要集中在云贵高原和四川西南部。
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。
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′。
滨岸砾岩滨岸砾岩主要形成于滨海地区和滨湖地区,它是由河流携入的砾石或沿岸岩石崩塌下来的碎块经波浪和河流反复改造而成;山区河流与平原河流形成的砾岩称为河成砾岩,多由岩屑砾岩构成。
砾石的平均粒径比海相砾石大,但砾石分选性差;冰碛岩组成以粉砂和泥级碎屑为主,砾级碎屑含量—般占5~30%,分选差,粒径大小不一。
冰碛岩的重要特征是砾石形状奇特,形成所谓五角砾石或熨斗状砾石,表面有丁字形擦痕;岩溶角砾岩由碳酸盐的溶洞顶壁崩落堆积而成,特点是角砾大小相差悬珠、棱角清晰,多为石灰岩碎块。
填隙物为碳酸盐粉屑、红粘土,孔隙中常有方解石结晶。
岩溶化由于水对岩石的化学、物理作用以及生物作用而形成岩溶的过程。
发生干石灰岩、白云岩、石膏等可溶盐岩石地区。
发生岩溶化的基本条件是:有可被溶蚀的岩石,具有溶蚀能力的水和适宜的环境。
岩溶化可以在漫长的地质历史时期中持续进行,也可能只在短暂的地质时期中发生,并可能间断地或反复地发生。
由于上述条件和环境在地质时期和空间地域上的差别,地壳中岩溶化的发育程度和特点很不相同。
岩溶化的结果形成各种各样的岩溶形态和岩溶景观,基本分为地表的(如石林)和地下的(如地下河)两大类。
水工基础工程为满足水工建筑物基础稳定及强度要求而采取的地基处理,及水工建筑物下部结构的设计与施工的统称。
基础稳定(包括抗滑、抗倾,变形及渗透稳定)是水工建筑物正常运行的根本保证。
基础工程处理不当往往是水工建筑物失事的主要原因之一。
根据1974年国际大坝委员会发表的有关大坝事故调查材料,在混凝土坝与土石坝中,由于基础工程问题而造成的大小事故共95次,占各种事故总次数的36%,其中重大事故29次(包括垮坝在内),占各种重大事故总次数33.3%。
如法国坝高60m的马尔帕塞双曲拱坝,于1959年12月2日左岸岩石裂隙由于渗水压力作用构成坝肩滑动,导致垮坝,造成数百人死亡,及大量物质损失。
美国1975年建成的蒂顿土坝,因基岩渗水,底部齿槽回填被管涌冲刷破坏,于1976年6月5日溃决,造成重大损失。
岩溶名词解释1. 岩溶的定义岩溶,指的是地球表面上的一种地貌类型,也是一种特殊的地质景观。
岩溶地貌是由溶蚀作用形成的,表现为岩石的溶解、溶蚀、沉积和侵蚀等过程。
岩溶地貌世界广泛分布,我国南方地区尤为常见。
2. 岩溶地貌的形成岩溶地貌的形成与地壳的构造背景、气候和水文等多种因素相关。
以下是岩溶地貌形成的基本过程:(1) 岩溶原岩岩溶地貌的形成始于具有溶解性的岩石,称为岩溶原岩。
常见的岩溶原岩有石灰岩、白云岩、石膏岩等。
它们主要由碳酸盐矿物质组成,容易溶解。
(2) 溶蚀作用当地下水和地表水与岩溶原岩接触时,含有二氧化碳的水会产生碳酸,从而使岩石溶解。
这个过程被称为溶蚀作用。
溶蚀作用会使岩石表面出现溶洞、溶壑等地貌。
(3) 沉积作用溶蚀作用溶解岩石后,溶液会通过地下水或地表水的流动而运移。
当溶液流经岩石较低处或溶蚀速度减慢时,会发生沉积作用,形成千奇百怪的沉积体。
(4) 侵蚀作用溶蚀作用形成的岩溶地貌在长时间的侵蚀作用下,会逐渐被侵蚀、磨蚀和形态改造。
侵蚀作用会形成地下河流、喀斯特塌陷、裂谷等地貌。
3. 岩溶地貌的特征岩溶地貌具有以下特征:(1) 洞穴洞穴是岩溶地貌的典型特征之一,是由溶蚀作用形成的。
洞穴通常呈现多层次、曲折的空间结构,内部常常有形态各异的钟乳石、石笋和石柱等。
(2) 地下河地下河是在岩溶地质体内流动的河流,形成于溶蚀作用和侵蚀作用的共同影响下。
地下河的水流量较大,是一种宝贵的地下水资源。
(3) 喀斯特塌陷喀斯特塌陷是岩溶地貌中一种特殊的地表形态,是由于溶蚀作用导致地下段溶洞崩塌而形成的。
喀斯特塌陷会形成大面积的沉陷,形成特殊的地表坑洞。
(4) 溶洞湖溶洞湖是在溶洞内形成的湖泊,常常由于岩溶地质体的水文条件、地壳运动和气候变化等因素而形成。
溶洞湖水质清澈,生态环境独特。
4. 岩溶地貌的分类岩溶地貌按形成过程和地表形态的不同,可以分为多种类型。
以下是常见的岩溶地貌分类:(1) 喀斯特地貌喀斯特地貌是岩溶地貌的主要类型之一,又称石灰岩地貌。