岩溶
karst
亦译喀斯特。
岩溶指可溶性岩石,特别是碳酸盐类岩石(如石灰岩、石膏等),受含有二氧化碳的流水溶蚀,有时并加以沉积作用而形成的地貌。往往呈奇特形状,有洞穴、石芽、石沟、石林、溶洞、地下河也有峭壁。此种地貌地区,往往奇峰林立。
通常指岩石裸露、草木不生、具有洞穴、落水洞、地下河而缺乏地表河流和湖泊的地区。是地下水对可溶性块状石灰岩溶蚀的结果。这个术语原先用於亚得里亚海达尔马提亚(Dalmatia)沿岸的石灰岩区喀斯特,但经过推广,现已用於有类似现象的一切地区。喀斯特现象分布在世界上极为零散的地区︰法国的科斯(Causses)、中国的广西地区、墨西哥的犹加敦半岛以及美国的中西部、肯塔基州和佛罗里达州等地。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。石灰岩在略有酸性的水中更易於溶解,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,将石灰岩溶解,并以溶液形式带走。沿节理发育的垂直裂隙逐渐加宽、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,直到终於形成洞穴系统或地下河道。
世界上的大洞穴区,大多数都是喀斯特区。岩沟、天生桥、石灰岩孤峰之类都是喀斯特区的特有地形。落水洞也是一种最有代表性的地形,常常合并成更大的凹陷,叫做波立谷(polje,灰岩盆地)。这大概是唯一能够进行耕种的地区。不过,石灰岩在溶解度方面和所含不溶性组分的比例上差别很大,因此,有些喀斯特区的一般地表是可以耕种的。有些地方,可能在很大范围内完全没有地表河流,另一些地方,地表则可能出现大泉,以河流形式流过地表,然後再次消失到地底下。在乾旱地区,渗流的地下水常常将细小土粒冲刷掉,而形成无数小管道,而後注入冲沟的源头。当这些管道崩塌时,就
位於怀俄明州坎布里亚石灰岩区的落水洞形成了假喀斯特地形,其中甚至出现一些落水洞,不过并不像许多真正的落水洞那样延伸到潜水面以下。
我国广西、云南、贵州等地有这种地貌。著名的桂林山水所呈现的奇峰异洞就是这样形成的。
旧称喀斯特,源于前南斯拉夫的一个地名。
地表水在运动过程中对所经过的沉积物或岩石有着重要的侵蚀作用,既包括水动力作用下的碎屑物搬运,又包括水对岩石或沉积物的化学溶蚀作用,还包括碎屑物在搬运过程中的磨蚀作用。喀斯特地貌就是地下水对碳酸盐岩侵蚀作用的结果。在水流作用下,形成陡峭的海岸、弯曲的沟壑、高高的冰蚀悬谷、气势磅礴的大峡谷。“滴水穿石”也是水的化学侵蚀作用的写照。
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。这种现象在南斯拉夫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,岩溶可分出以下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”。
世界上最大的溶洞是北美阿巴拉契亚山脉的犸猛洞,位于肯塔基州境内,洞深64km,所有的岔洞连起来的总长度达250km。洞里宽的地方象广场,窄的地方象长廊,高的地方有30m高,整个洞平面上迂回曲折,垂向上可分出三层。雨季,整个洞内都有流水,成为地下河流在坡折处河水跌落,形成瀑布;旱季,局部地区有水,成地下湖泊,可能还有积水很深的潭,不妨称无底潭。
中国是个多溶洞的国家,尤以广西境内的溶洞著称,如桂林的七星岩、芦迪岩等。北京西南郊周口店附近的上方山云水洞,深612m,有七个“大厅”被一条窄长的“走廊”相连,洞的尽头是一个硕大的石笋,美名十八罗汉,石笋背后即是深不可及的落水洞,也有一定规模。周口店的龙骨洞,洞虽不大,却是我们老祖宗的栖身地