中国典型岩溶发育区域划分
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Advances in Geosciences地球科学前沿, 2018, 8(4), 845-851Published Online August 2018 in Hans. /journal/aghttps:///10.12677/ag.2018.84092Typical Zone Division of KarstDevelopment in ChinaXianfa Cao1,2, Hailing Li11College of Civil Engineering and Architecture, Guilin University of Technology, Guilin Guangxi2Guangxi Key Laboratory of Geomechanics and Geotechnical Engineering, Guilin GuangxiReceived: Jul. 27th, 2018; accepted: Aug. 12th, 2018; published: Aug. 20th, 2018AbstractDetermining the typical area of karst development in China would provide positive reference for theoretical research of engineering geology in karst areas in China. By quantitative or semi-quantitative analyzing on the distribution characteristics, climatic conditions and formation lithology of carbonate rocks in China, regional difference characteristics of karst development in carbonate rock regions in China are evaluated, and finally the representative karst zone in China is reasonably and theoretically delineated and demonstrated. Results show that: the pure Carbo-nate rocks in southwest of China in tropical and subtropical climate zones which are very favora-ble for karst development, distribute continuously and massively, and therefore can be consi-dered as the most typical karst area. This is also a very explanation that karst morphology devel-ops completely. Especially, karst in the zone including Guangxi Zhuang Autonomous Region, southeast and northeast of Guizhou Province, and southeastern of Chongqing Municipality, is the most representative karst region in southwest of China because of its purest carbonate rocks.KeywordsCarbonate Rocks; Karst Area; Representative Karst Zone中国典型岩溶发育区域划分曹贤发1,2,李海玲11桂林理工大学土木与建筑工程学院,广西桂林2广西岩土力学与工程重点实验室,广西桂林收稿日期:2018年7月27日;录用日期:2018年8月12日;发布日期:2018年8月20日曹贤发,李海玲摘 要划出中国岩溶发育的典型区域对中国岩溶区的工程地质理论研究具有积极意义。
超细用图说地貌之十二五岩溶地貌岩溶地貌是可溶性岩石在溶蚀和侵蚀,崩塌的长期作用下,所形成的一种特殊地貌。
可溶性岩石的存在和流水作用是它的形成和发展的基础,而地质构造、岩石性质、地貌部位、气候条件和植被生长情况等因素也都影响着它的发育。
我国岩溶地貌主要分布在广西、云南、贵州等地。
云贵高原现阶段发育的主要为溶斗地貌,滇、桂西山区则以峰丛地貌较为发育,郁江、漓江等地区为峰林地貌典型地区。
岩溶地貌可分为地表岩溶和地下岩溶。
属于前者的有溶洞、石芽、溶斗、溶洼、岩丘、峰林等。
属于后者的有溶洞。
另外我国南方红色岩系中发育这一种假岩溶地形——丹霞地貌。
岩溶地貌01地表岩溶地貌溶痕是水流沿可溶性岩石表面溶蚀形成的纹理,它是溶洞的雏形。
孤峰浅槽状溶痕(辽东)条带状溶痕(黔南)顺流而发育的溶痕(川东南)溶蚀层面(广东仁化)溶孔是碳酸盐类矿物颗粒间的原生孔隙、解离及隐节理被溶蚀后形成的小孔洞。
各种形状的溶孔1 蜂窝状溶孔2 海蚀溶孔3 串珠状溶孔4 孔洞溶隙是水流沿节理或裂隙溶蚀而成。
一般宽几厘米至数米,长几米至数十米。
溶隙(云南路南)溶沟是碳酸盐岩表部的裂隙都被溶蚀,或溶痕进一步发展而形成的长度不一的沟槽,它一般宽十数厘米至二米,深以米计,长度不等。
溶沟进一步发展可形成两壁陡峭宽度较小深度较大的沟谷。
溶沟(湖北宜昌)溶谷:新构造运动强烈上升区的北方石灰岩嶂谷下切侵蚀和溶蚀、崩塌共同作用下而形成。
石芽是纵横交错的溶沟间残存的石脊,多呈锥状或尖棱状。
云南路南石林是在晚第三纪湿热古气候条件下形成的巨型石芽,最高者达30米。
石芽剑石(云南)碳酸盐岩受溶蚀,侵蚀后残存的柱状体,实际上它是巨型石芽。
峰林是碳酸盐岩经受较强烈岩溶作用形成的山峰。
峰林地形是热带及暖亚热带气候区的象征。
形成峰林地形,碳酸盐岩要有一定的厚度。
就峰林的演化过程而言,可分为峰丛、峰林及孤峰。
峰丛是峰林的雏型或年青的峰林,基座相连;峰林是发育较成熟的阶段,呈锥状、塔状等;孤峰是峰林发育的晚期阶段。
8.5 我国岩溶地貌的分布
p
我国的岩溶分布
•为华北地区,岩溶化程度远不及南方;
•青藏高原海拔4000米以上的残存古热带岩溶岩。
•主要集中于华南和西南,大面积热带岩溶;
•长江中下游,岩溶化程度较弱;
漓江峰丛
桂林象鼻山
桂林芦笛岩
桂林冠岩
广西阳溯
云南路南石林
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湖南湘西
湘西红石林
四川黄龙
——岩溶沉积地貌
中国南方喀斯特
“中国南方喀斯特”是我国政府2006年申报世界自然遗产的唯一项目,由云南石林的剑状、柱状和塔状喀斯特、贵州荔波的森林喀斯特、重庆武隆的以天生桥、地缝、天洞为代表的立体喀斯特共同组成,形成于50万年至3亿年间,总面积达1460平方公里,其中提名地(核心区)面积480平方公里。
云南石林
剑状、柱状和塔状喀斯特
贵州荔波
森林喀斯特(处在贵州高原南部斜坡地带,森林覆盖率为88.54% )
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重庆武隆
天生桥、地缝、天坑。
简述中国岩溶地貌岩溶地貌又称喀斯特地貌,中国是世界上喀斯特分布面积最大的国家,从热带到寒带各种喀斯特地貌类型齐全。
中国几乎所有的省区都有喀斯特的分布,但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。
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面积的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。
我国广西,云南地区喀斯特地貌最为典型。
同时,广西地区的喀斯特地貌也是别具特色的,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。
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。
而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。
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。
1. 世界岩溶的分布,主要分布在地中海沿岸、东欧、中东、东南亚、美国东南部、加勒比海地区等,岩溶分布区多为资源丰富,人口稠密的地区。
2. 我国岩溶分布广泛,类型众多,比较集中的分布在以下几个地区:一、华南地区,包括广西、广东和台湾,均为我国典型的热带岩溶地区,广西岩溶分布面积大,碳酸盐类岩石的分布面积占全省面积的41%左右,以泥盆(D)、石炭(C)、二迭系岩层(P)岩溶发育最强,岩性多为厚层石灰岩和白云岩。
因此,岩溶地貌可分为四种类型:峰丛---峰林---孤峰---残丘。
广东岩溶主要分布在西北部北江、连江和西江流域,面积小,多呈零星分布。
台湾岩溶主要分布在南部,面积很小。
二、西南地区。
包括贵州的中部和南部以及云南的东部。
贵州碳酸盐类岩石的分布面积占全省的80%左右,厚度占地层部厚度的50-70%,以石炭系和二迭系岩层岩溶发育最强。
云南东部碳酸盐岩石面积约占总面积的50%,其厚度占地层部厚度的63%,以中上石炭系、下二迭系和中三迭系岩层岩溶最为发育。
贵州在构造上以线形褶皱为主,可溶岩与非右溶岩常成五层,在地表呈带状交替出露,故岩溶多作与构造纹一致的带状分布,非可溶岩构成隔水层,有利于岩溶区的水为建设。
贵州黔西高原的水城、威宁一带,主要发育一些小洼地、漏斗、落水洞和低矮峰林地貌,贵州南部为向广西盆地倾斜的斜坡地带,地下水以垂向运动为主,峰林最发育,还伴有峰丛、洼地地貌,如兴义一带。
贵州中南部六枝一带有覆盖石林,高达10m以上,已被第四系沉积物掩盖。
三、中部地区,包括长江中下游各省及浙江,其中尤以贵州北部、湖北西部、湖南西部和四川东部碳酸盐类岩石分布较广,从震旦系到三迭系的碳酸盐类岩层均有出露。
贵州北部主要为北北东----南南西的平等褶皱,岩溶分布亦作北北东---南南西的平行条带。
由于灰岩与页岩相间分布,一般页岩或垅状丘陵,灰岩成槽形谷地,故在地形上,丘陵与槽谷相间分布,如遵义一带。
四、华北地区。
主要分布在北京的西山地区,山东中南部,山西与河北的太行山、太岳山、吕梁山和燕山一带,该区碳酸盐类岩石以寒武奥陶系为主。
一、喀斯特(岩溶)地貌( karst landform )地表可溶性岩石(主要是石灰岩)受水的溶解而发生溶蚀、沉淀、崩塌、陷落、堆积等现象,而形成各种特殊的地貌——石林、石峰、石芽、溶斗、落水洞、地下河,以及奇异的龙潭,众多的湖泊等,这些现象总称喀斯特(因南斯拉夫西北部喀斯特高原最典型,故名)。
我国的云南、贵州、广西、广东、福建、四川等省、区都有分布,其中发育得最好、最美的石林当属昆明路南石林首屈一指。
1966年,中国第2次喀斯特学术会议建议将“喀斯特地貌”改为“岩溶地貌”,故在中国又叫岩溶地貌。
二、 "雅丹地貌"雅丹是地理学名词,汉语译为雅尔当,是维吾尔语“险峻的土丘”意。
雅丹专指干燥地区的一种特殊地貌。
现泛指干燥地区一种风蚀地貌。
河湖相土状沉积物所形成的地面,经风化作用、间歇性流水冲刷和风蚀作用,形成与盛行风向平行、相间排列的风蚀土墩和风蚀凹地(沟槽)地貌组合。
这种地质现象在新疆罗布泊东北发育很典型。
距离新疆克拉玛依市不远的魔鬼城便是这种地貌类型。
世界各地的不同荒漠,包括突厥斯坦荒漠和莫哈韦沙漠在内,都有雅丹地形。
三、丹霞地貌(danxia landform)属于红层地貌,是一种水平构造地貌。
它是指红色砂岩经长期风化剥离,流水侵蚀和重力崩塌作用,形成孤立的山峰和陡峭的奇岩怪石,是巨厚红色砂、砾岩层中沿垂直节理发育的各种赤壁丹崖及方山、石墙、石峰、石柱、嶂谷、石巷、岩穴等造型地貌的总称。
主要发育于侏罗纪至第三纪的水平或缓倾的红色地层中,这种地貌以粤北地区韶关市内的丹霞山最为典型,所以称为丹霞地貌。
四、熔岩地貌(lava landform )——喷溢岩浆岩或称火山岩岩浆从地壳断裂溢出、沿地面流动冷却形成的各地形,总称熔岩地貌。
在长白山、大岭、内蒙古高原东部以及滇东、黔西、桂西有广泛的玄武岩喷发,形成熔岩地貌。
如熔岩丘、熔岩垅岗、熔岩盖、熔岩隧道和熔堰塞湖。
中国著名的熔岩地貌是比较著名的如五大连池熔岩地貌。
岩溶地貌的分布及特点地貌指的是地表起伏的形态,也称为地形。
具有旅游开发价值的各种地表形态,就是地貌旅游资源。
地球表面71%的面积被海洋覆盖,只有29%的面积是陆地。
因此地球表面的地貌分为海洋地貌和陆地地貌两大类。
目前人类开发利用的地貌旅游资源基本上是陆地地貌。
而我国正有着丰富的地貌旅游资源,岩溶地貌就是其中的一种。
岩溶地貌是指碳酸盐类岩石(主要是石灰岩)为主的可溶性岩石,在以水的溶蚀为主的内外力作用下形成的地貌。
岩溶地貌又称喀斯特地貌,因近代岩溶地貌研究始于前南斯拉夫西北的喀斯特高原而得名。
岩溶地貌景观的主要类型有:1、.石峰、石林和石芽。
石峰有峰丛、峰林及孤峰,石林和石芽也会有多种造型。
上述景观地貌在我国以广西桂林和云南路南石林最具代表性。
桂林山水有“甲天下”的美名,成为举世闻名的旅游胜地,皆源于那里发育的典型的岩溶地貌。
山青、水秀、石美、洞奇。
漓江水清如镜,两岸诸峰叠翠,“江作青罗带,山如碧玉簪”。
明代大旅行家徐霞客更把这里称作“碧莲玉笋世界”;云南路南石林位于路南彝族自治县,是另一处典型的岩溶峰林景区。
数十米高的石峰,组成壮观的石的森林,不受寸土,峭拔挺立,似刀峰剑丛,直指青天。
怪石嶙峋,多惟妙惟肖造型,如“阿诗玛”,“万年灵芝”,“凤凰梳翅”等。
造型生动,步移景换,是我国一处造型地貌博物馆。
2、岩溶洞穴。
我国著名的岩溶洞穴有:广西桂林的芦笛岩、七星岩,南宁的伊岭岩,贵州安顺的织金洞、龙宫洞,江苏宜兴三洞,浙江桐庐的瑶琳仙境,北京石花洞,辽宁本溪水洞,广东肇庆七星岩等。
有些溶洞内还有大量的石笋、石钟乳、石花、石幔等岩溶凝聚物,令人目不暇接。
有些溶洞内还有地下暗河、地下瀑布,更使人流连忘返。
3、石灰华。
四川黄龙是我国最大的石灰华岩溶景观分布区,密布着3000多个石灰华五彩水池,乳黄色的石灰华堆积成的“岩溶边坝”,犹如梯田,景色异常迷人。
岩溶地貌的分布及特点地貌指的是地表起伏的形态,也称为地形。
具有旅游开发价值的各种地表形态,就是地貌旅游资源。
地球表面71%的面积被海洋覆盖,只有29%的面积是陆地。
因此地球表面的地貌分为海洋地貌和陆地地貌两大类。
目前人类开发利用的地貌旅游资源基本上是陆地地貌。
而我国正有着丰富的地貌旅游资源,岩溶地貌就是其中的一种。
岩溶地貌是指碳酸盐类岩石(主要是石灰岩)为主的可溶性岩石,在以水的溶蚀为主的内外力作用下形成的地貌。
岩溶地貌又称喀斯特地貌,因近代岩溶地貌研究始于前南斯拉夫西北的喀斯特高原而得名。
岩溶地貌景观的主要类型有:1、.石峰、石林和石芽。
石峰有峰丛、峰林及孤峰,石林和石芽也会有多种造型。
上述景观地貌在我国以广西桂林和云南路南石林最具代表性。
桂林山水有“甲天下”的美名,成为举世闻名的旅游胜地,皆源于那里发育的典型的岩溶地貌。
山青、水秀、石美、洞奇。
漓江水清如镜,两岸诸峰叠翠,“江作青罗带,山如碧玉簪”。
明代大旅行家徐霞客更把这里称作“碧莲玉笋世界”;云南路南石林位于路南彝族自治县,是另一处典型的岩溶峰林景区。
数十米高的石峰,组成壮观的石的森林,不受寸土,峭拔挺立,似刀峰剑丛,直指青天。
怪石嶙峋,多惟妙惟肖造型,如“阿诗玛”,“万年灵芝”,“凤凰梳翅”等。
造型生动,步移景换,是我国一处造型地貌博物馆。
2、岩溶洞穴。
我国著名的岩溶洞穴有:广西桂林的产笛岩、七星岩,南宁的伊岭岩,贵州安顺的织金洞、龙宫洞,江苏宜兴三洞,浙江桐庐的瑶琳仙境,北京石花洞,辽宁本溪水洞,广东肇庆七星岩等。
有些溶洞内还有大量的石笋、石钟乳、石花、石幔等岩溶凝聚物,令人目不暇接。
有些溶洞内还有地下暗河、地下瀑布,更使人流连忘返。
3、石灰华。
四川黄龙是我国最大的石灰华岩溶景观分布区,密布着3000多个石灰华五彩水池,乳黄色的石灰华堆积成的“岩溶边坝”,犹如梯田,景色异常迷人。
我国的岩溶地貌分布很广,是世界上岩溶地貌分布最广、最典型的国家。
非煤矿山岩溶发育程度划分标准如下:
岩溶发育强烈区:主要特征是岩溶现象极为发育,形成各种类型的溶洞、溶槽、溶井等。
溶洞的洞径大,洞深浅不一,有大量石钟乳、石笋等次生沉积物。
在地下水作用下,形成地下暗河,洞内有时有地下水出露。
该区分布范围小,仅占总面积的2.3%。
岩溶中等发育区:主要特征是岩溶现象发育,形成较大的溶洞、溶槽、溶井等。
溶洞的洞径较大,洞深较浅,有少量石钟乳、石笋等次生沉积物。
该区分布范围较大,占总面积的10.5%。
岩溶弱发育区:主要特征是岩溶现象发育较差,仅在局部地段形成一些小的溶洞、溶槽、溶井等。
该区分布范围较大,占总面积的23.5%。
岩溶非发育区:主要特征是岩溶现象不发育,未发现明显的岩溶形态。
该区分布范围最大,占总面积的64.7%。
请注意,具体的划分标准可能因地区和行业而有所不同。
在进行非煤矿山设计和开采时,应充分考虑当地的地质条件和相关规定,确保安全。
15大典型岩溶地貌景观岩溶地貌,又叫喀斯特,是可溶岩石地区,岩石溶蚀或沉积的地貌现象。
英文名字karst源于斯洛文尼亚地名kras,意思就是裸露贫瘠的石头山。
1840年,第一次使用此名,后正式流通。
中国岩溶地区分布面积约占国土总面积的1/3;按碳酸盐岩分布面积计,可达340多万平方公里。
其中,以滇、黔、桂为主体的我国西南岩溶区最为重要,其碳酸盐岩总沉积厚度在一万米以上,几乎分布于各个地质时代。
分布面积广大的碳酸盐岩构成我国岩溶地貌形成的雄厚物质基础。
中国及周边岩溶地貌分布喀斯特地貌形成为石灰岩地区,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,后者可溶于水。
地表水流沿着可溶岩的层面节理或裂隙进行下渗,以及地下水长期溶蚀(包括流水的冲蚀、潜蚀)造成地表和地下奇特的地貌。
(图/中国国家地理/大石围天坑)(图/中国国家地理)喀斯特地貌中:天坑的形成,是先有条地下河,地壳上升,河流下切,形成地下洞穴,洞穴顶部不断塌陷,形成地下大厅,继续受地下水侵蚀搬运,再加上重力作用,继续塌陷,连地面也塌陷了,就形成了天坑。
中国岩溶地貌景观是所有各类岩溶景观中演化最充分的类型,具有典型性和代表性。
今天就为大家介绍一下我国的15类岩溶地貌景观以及各类景观中一些典型地区代表。
峰林峰丛地貌景观典型地区:桂林阳朔葡萄峰林平原、桂林雁山峰丛洼地、贵州兴义万峰林峰丛洼地、云南普者黑、广西大化七百弄峰丛、广州英西峰林桂林阳朔葡萄峰林平原桂林雁山峰丛洼地贵州兴义万峰林峰丛洼地云南普者黑广西大化七百弄峰丛广州英西峰林钙华堆积地貌典型地区:四川九寨沟、四川松潘县黄龙沟、云南香格里拉白水台四川九寨沟四川松潘县黄龙沟五彩池云南香格里拉白水台石林地貌景观典型地区:云南路南石林、湖南古丈红石林、四川兴文石林、广西贺州玉石林、福建永安鳞隐石林云南路南石林湖南古丈红石林四川兴文石林广西贺州玉石林福建永安鳞隐石林石柱林地貌景观典型地区:湖北清江石柱林、河南关山、涞源白石山湖北清江石柱林河南关山涞源白石山天生桥地貌景观典型地区:重庆武隆天生三桥、广西凤山江洲天生桥、广西布柳河天生桥、广西鹿寨香桥岩天生桥重庆武隆天生三桥广西凤山江洲天生桥广西布柳河天生桥广西鹿寨香桥岩天生桥岩溶峡谷地貌景观典型地区:长江三峡、漓江峡谷、湖北清江峡谷、重庆奉节地缝式峡谷、台湾太鲁阁峡谷、太行山峡谷、乌江(或芙蓉江)峡谷长江三峡漓江峡谷湖北清江峡谷重庆奉节地缝式峡谷台湾太鲁阁峡谷太行山峡谷乌江(或芙蓉江)峡谷岩溶瀑布地貌景观典型地区:广西大新德天瀑布、贵州黄果树瀑布广西大新德天瀑布贵州黄果树瀑布与生物有关的岩溶地貌景观地典型地区:贵州荔波、广西弄岗、安县生物礁贵州荔波广西弄岗安县生物礁与文化有关的岩溶地貌景观地典型地区:龙门石窟、中国猿人洞、广西花山岩壁画、桂林甑皮岩龙门石窟中国猿人洞广西花山岩壁画桂林甑皮岩名山和象形山石地貌景观地典型地区:桂林象鼻山、安徽琅琊山、浙江金华北山桂林象鼻山安徽琅琊山浙江金华北山岩溶湿地(湖泊水库)地貌景观地典型地区:贵州草海、桂林西塘、广西临桂会仙湿地、贵州红枫湖贵州草海桂林西塘广西临桂会仙湿地贵州红枫湖岩溶大泉地貌景观地典型地区:娘子关泉、趵突泉、晋中洪山泉娘子关泉趵突泉晋中洪山泉重要洞穴地貌景观地典型地区:贵州织金洞、重庆芙蓉洞、武隆竖井群、贵州双河洞、北京石花洞、凤山江洲洞、湖北腾龙洞、丰都雪玉洞、广西巴马水晶宫贵州织金洞重庆芙蓉洞武隆竖井群贵州双河洞北京石花洞凤山江洲洞湖北腾龙洞丰都雪玉洞广西巴马水晶宫地下河地貌景观地典型地区:广西地苏地下河、广西坡心(月)地下河、贵州册亨洛帆地下河广西地苏地下河广西坡心(月)地下河贵州册亨洛帆地下河岩溶天坑(群)地貌景观地典型地区:重庆奉节小寨天坑、广西乐业大石围天坑群、重庆武隆后坪天坑群、四川兴文天坑、贵州兴义万峰林天坑重庆奉节小寨天坑广西乐业大石围天坑群重庆武隆后坪天坑群四川兴文天坑贵州兴义万峰林天坑岩溶地貌中有丰富的沉积矿床,世界上50%的石油储藏在多孔的岩溶系统中。
我国典型地貌及分布1、喀斯特地貌喀斯特地貌(karst landform)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(Krast)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。
我国著名的喀斯特景观名胜区分布:广东、广西、云南路南石林风景区、贵州、四川、湖南、江西、浙江、江苏、吉林。
2、丹霞地貌一般认为,有陡崖的陆相红层地貌称为丹霞地貌(Danxia landform)。
红层地貌中所谓“红层”是指在中生代侏罗纪至新生代第三纪沉积形成的红色岩系,一般称为“红色砂砾岩”。
水平构造地貌指由产状水平或近于水平的第三纪厚层红色砂砾岩为主组成的平坦高地,受强烈侵蚀分割、溶蚀和重力崩塌等综合作用而造成平顶、陡崖、孤立突出的塔状地形。
丹霞地貌主要分布在中国、美国西部、中欧和澳大利亚等地,以中国分布最广。
丹霞地貌红色的奇峰异石与嶂石岩有点相似,但它是由流水整体侵蚀切割形成的,以块状结构为主。
3、雅丹地貌雅丹地貌是一种典型的风蚀性地貌。
“雅丹”在维吾尔语中的意思是“具有陡壁的小山包”。
由于风的磨蚀作用,小山包的下部往往遭受较强的剥蚀作用,并逐渐形成向里凹的形态。
如果小山包上部的岩层比较松散,在重力作用下就容易垮塌形成陡壁,形成雅丹地貌,有些地貌外观如同古城堡,俗称魔鬼城。
中国的雅丹地貌面积约2万多平方公里,主要分布于青海柴达木盆地西北部,疏勒河中下游和新疆罗布泊周围。
4、“岱崮地貌”是沂蒙山区特有的一种地貌景观,过去在地貌学上称之为“方山”,人们通常叫做“崮”。
“崮”的顶部平展开阔,峰巅周围峭壁如削,峭壁下面坡度由陡到缓,远处观望,像是戴着平顶帽子的山头。
“崮”的成因主要是古生代寒武纪灰岩经受了强烈的地壳切割和抬升运动,地壳切割和抬升运动区经过侵蚀、溶蚀、重力崩塌和风化等多重地质作用,形成了现在外表呈圆形、山顶平展、周围峭壁如削、峭壁以下陡坡逐渐由陡到缓的崮,多呈驼、帽、桌和鸡冠等形态。
中国大型岩溶洞穴空间分布及演变规律
中国的岩溶洞穴,是指一种由泥砂岩等受腐蚀而形成的自然山洞。
它是地球表层物质得到不恰当分布的结果,是古老和宝贵的生态群落,是人们得以作开发利用的地域。
岩溶洞穴不仅是中国文化古迹的重要载体,也是地球上非常珍贵的生态系统之一。
中国岩溶洞穴空间分布及演变规律,来自地质综合概况数据,以及研究人员对中国岩溶洞穴分布及其演变规律的连续观察,有较好的理论基础和技术支持。
根据地质概况和调查数据,比较和分析表明,大型岩溶洞穴的分布主要有两个基本特征。
首先,大型岩溶洞穴分布在地质发育活动较活跃的区域,多处于某种正在形成或最终形成的构造廊道环境中。
其次,大型岩溶洞穴的形成与地质结构有关。
廊道中岩石节理的非均匀性造成的流体的局部堆积,使岩石晶体落后溶蚀。
研究表明,岩溶洞穴的形成受地质构造活动影响,但岩溶作用的形成和破坏形成的动力是地下水的变化。
因此,大型岩溶洞穴的形成和演变一般受到地表气候影响,特别是气温和降水量的变化。
大型岩溶洞穴演变一般表现为几个阶段,即初期支撑形成期、洞穴晶影洞穴周围洞窟期、洞穴拉伸变形期、壁内剥蚀洞穴密闭期、崩落洞穴形成期、岩溶剥蚀和变暗期以及洞穴表面变得干燥等等。
不断变化的气候、地质、地气条件是这些洞穴演变规律的驱动力,使它们在一定时期演变成今天的样子。
总之,中国大型岩溶穴空间分布及演变规律,它们的形成发展应用是受地质结构以及气候变化同步影响的结果,其空间分布主要受地质构造活动影响,而它们的演变规律则是受地表气候影响,特别是气温和降水量的变化所决定的。
Advances in Geosciences地球科学前沿, 2018, 8(4), 845-851Published Online August 2018 in Hans. /journal/aghttps:///10.12677/ag.2018.84092Typical Zone Division of KarstDevelopment in ChinaXianfa Cao1,2, Hailing Li11College of Civil Engineering and Architecture, Guilin University of Technology, Guilin Guangxi2Guangxi Key Laboratory of Geomechanics and Geotechnical Engineering, Guilin GuangxiReceived: Jul. 27th, 2018; accepted: Aug. 12th, 2018; published: Aug. 20th, 2018AbstractDetermining the typical area of karst development in China would provide positive reference for theoretical research of engineering geology in karst areas in China. By quantitative or semi-quantitative analyzing on the distribution characteristics, climatic conditions and formation lithology of carbonate rocks in China, regional difference characteristics of karst development in carbonate rock regions in China are evaluated, and finally the representative karst zone in China is reasonably and theoretically delineated and demonstrated. Results show that: the pure Carbo-nate rocks in southwest of China in tropical and subtropical climate zones which are very favora-ble for karst development, distribute continuously and massively, and therefore can be consi-dered as the most typical karst area. This is also a very explanation that karst morphology devel-ops completely. Especially, karst in the zone including Guangxi Zhuang Autonomous Region, southeast and northeast of Guizhou Province, and southeastern of Chongqing Municipality, is the most representative karst region in southwest of China because of its purest carbonate rocks.KeywordsCarbonate Rocks; Karst Area; Representative Karst Zone中国典型岩溶发育区域划分曹贤发1,2,李海玲11桂林理工大学土木与建筑工程学院,广西桂林2广西岩土力学与工程重点实验室,广西桂林收稿日期:2018年7月27日;录用日期:2018年8月12日;发布日期:2018年8月20日曹贤发,李海玲摘 要划出中国岩溶发育的典型区域对中国岩溶区的工程地质理论研究具有积极意义。
对中国碳酸盐岩分布特征、气候条件和地层岩性等方面进行了定量或半定量分析,评价了中国碳酸盐岩地区岩溶发育的区域性差异特征,从理论上合理地圈定并论证了中国典型岩溶发育区域,结果表明:中国西南岩溶地区的碳酸盐岩具有成片的大面积分布特征,其碳酸盐岩层岩性较纯,且处于对岩溶发育十分有利的热带和亚热带气候带,且该地区岩溶形态类型发育较齐全,因此属于中国最为典型的岩溶发育区;其中广西岩溶区、贵州东南部和东北部岩溶区和重庆东南部等岩溶地区的碳酸盐岩纯度最高,因而是西南片区最具代表性的岩溶发育区域。
关键词碳酸盐岩,岩溶,典型岩溶区Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). /licenses/by/4.0/1. 引言中国是世界上碳酸盐岩分布面积最大且岩溶发育最为典型的区域之一。
广西、贵州、云南、四川、重庆等省区因碳酸盐岩具有成片分布特征,且岩溶地貌及岩溶形态发育齐全、岩溶地质问题特别突出而被公认为是中国最为典型的岩溶发育区[1] [2] [3]。
宏观划分中国岩溶发育区对中国岩溶地质、岩溶水文地质和岩溶工程地质研究具有积极意义。
岩溶作为一种独特的不良地质作用和地质形态,其宏观分类和区划在20世纪90年代之前就已经得到了广泛研究,研究结果表明,气候、岩性、地下水是岩溶发育的主要影响因素,岩溶形态和地貌特征直接反映了岩溶发育强度[4] [5] [6],这些因素均是评价区域性或小区域范围内岩溶特征[7] [8] [9] [10] [11]的主要内容和依据。
然而,目前就岩溶研究领域中关于中国最典型的岩溶发育区域是在贵州还是在广西的讨论仍存在明显分歧意见,其主要原因是目前岩溶区域性宏观区划的相关理论仍不成熟,相关研究有待深入。
本文基于已有研究成果,对中国碳酸盐岩分布特征、气候条件和地层岩性等方面进行定量或半定量分析,评价了中国碳酸盐岩地区岩溶发育的区域性差异特征,圈定并论证了中国最为典型的岩溶分布区域。
2. 中国碳酸盐岩的主要分布特征地层岩性和水的溶蚀能力是影响碳酸盐岩溶蚀能力的两大基本因素[5]。
如图1所示的中国碳酸盐岩地层出露情况图中,贵州、云南和广西等西南各省的碳酸盐岩地层成片大面积出露,碳酸盐岩地层占各省(自治区)行政区划面积比重最大,中国大部分著名岩溶城市如桂林、柳州、河池、来宾、贵阳、昆明等均分布于这个片区。
以湖南、湖北为代表的中部地区碳酸盐岩分布面积仅次于西南地区,广东及福建等华南地区也具有较大的岩溶发育面积,这个区域的碳酸盐岩基本上与西南区碳酸盐岩分布范围连成一片,可视为西南片区碳酸盐岩分布区域的外延部分。
北京西山及山西太原等地的碳酸盐岩分布也具有一定规曹贤发,李海玲Figure 1. Map of carbonate rocks outcropping distribution feature in china 图1. 中国出露碳酸盐岩地层分布特征图模。
华东、东北各省碳酸盐岩则仅零星分布。
西藏、新疆含碳酸盐岩地层分布面积也十分可观。
由此可见,就碳酸盐岩分布范围来看,西南岩溶区也应该是中国最为典型的岩溶发育区。
3. 区域性气候对溶蚀强度的影响分析岩溶作用是地下水和地表水对可溶性岩所进行的以化学溶蚀作用为主要特征(包括水的机械侵蚀以及物质的运移和再沉积)的综合地质作用。
氢离子是地下水对碳酸盐岩溶蚀的根本溶蚀物质。
氢离子浓度越高,碳酸盐岩受的溶蚀作用越强。
氢离子主要来源于酸性物质,这些酸性物质的来源及含量与区域气候条件具有密切关系。
不同气候来其酸性物质成分和来源存在显著差异,根据统计,不同气候带的酸性物质类型比重见图2 [3]。
从图2可知,酸性物质可分为碳酸和非碳酸等两大类。
碳酸主要包括大气来源的大气碳酸、生物活动产生的生物碳酸和无机物生成的无机碳酸三种,其含量在高纬地带、湿润温带、地中海地带、干燥地带和热带的比重分别为80%、70%、67%、45%、53%。
除地中海地带外,其余地带的碳酸含量均超过50%。
中国地区属于典型的热带、亚热带及温带岩溶[4] [7],其主要的侵蚀性成分为碳酸,其中与生物有关的生物碳酸和无机酸是中国岩溶区侵蚀因子的主要来源。
图2中各酸性物质成分的含量为该酸性物质含量在该气候带内的相对百分比,不同气候带之间不能直接比较。
一般认为,地球上大气成分中的二氧化碳含量比较稳定,因此,如果大气碳酸的含量视溶蚀能力的基本范围,将其他酸性物质含量转化为大气碳酸含量的相对值,则可对不同气候带的溶蚀能力进行比较,不同气候带内的相对溶蚀能力转化式为:511id i X k X ==∑(1)曹贤发,李海玲k为岩溶水的相对溶蚀能力,X1、X2、X3、X4、X5分别为图2中大气碳酸、无机碳酸、生物碳酸、式中:d无机酸和有机酸的百分含量。
根据式(1)求出不同气候带内的岩溶水相对溶蚀能力后,可绘出各气候带岩溶水的想对溶蚀能力柱状图,如图3。
从图3可知,热带地区相对溶蚀能力为200,远高于其他地带岩溶水的溶蚀能力,因而是最有利于碳酸盐岩溶蚀的气候带,其次分别为地中海气候带、湿润温带等地区,其相对溶蚀能力为25和14.29。
从图1可知,中国碳酸盐岩分布范围十分广泛,海拔高度从东南沿海地区的数米至西藏地区4000米以上均有分布,从南到北跨越热带、亚热带、湿润温带、干燥寒冷带等多个迥异气候带:华南地区属热带气候,降雨量充沛,年均气温较高;西南地区为亚热带气候,降雨量和年均气温仅次于华南地区,其该地区也属于古热带气候;华中地区气候与亚热带地中海型气候相似;华北和东北地区为温带气候;西北地区降雨量少,属干燥气候带;西藏高原海拔超过4000 m,属高寒气候。
因此,从气候条件来看,中国南方比北方更适合岩溶发育。
按照图3中五个类型的气候带与碳酸盐岩溶蚀强度关系,中国碳酸盐岩溶蚀作用强度由强至弱可相应划分为五个等级,各等级对应区域如下:A1 = {华南} = {广西、广东、福建};A2 = {西南} = {云南、贵州、重庆};A3 = {华北、华中、华东、东北} = {山西、山东、北京、河北、湖南、湖北、浙江、安徽、吉林、辽宁、黑龙江};A4 = {西北} = {新疆、青海、山西、甘肃、宁夏、内蒙古};A5 = {西藏}。