什么是喀斯特地貌?为什么桂林的喀斯特地貌特别明显?

在我国辽阔的土地上,有许多高大雄伟、险峻陡峭的高山,也有一些风景秀丽、造型独特、千姿百态的小山林。这些小山林往往伴随着地下“我的路有弯弯曲曲,穿过一个避风的洼地”的神秘洞穴,吸引着大批人登山探险。这就是著名的“喀斯特”地貌,是中国广西桂林的“天下第一”景观,云南的路南石林就属于这一类。

岩溶的形成及特征

“喀斯特”原是南斯拉夫伊斯特拉半岛北部与意大利交界处的一个石灰岩高原的名称,那里的喀斯特地貌发育得相当典型,所以人们用“喀斯特”一词来代表喀斯特地貌。1966年“喀斯特”一词正式改为中国喀斯特,是喀斯特和喀斯特地貌的总称。地表水和地下水对石灰岩、白云岩、石膏、岩盐等可溶岩石的破坏和改造,主要是化学过程(溶解和沉淀),辅以机械过程(流水侵蚀沉积和重力塌陷和崩塌),总称为岩溶作用。岩溶作用形成的地下形态称为岩溶地貌。由于岩溶地貌是石灰岩地层中分布最广、最典型的一种,所以在一些教科书中也称为石灰岩地貌。喀斯特地貌的主要类型有石芽、石沟、石林、溶洞、天坑、地下河、溶洞、溶洼、盲谷、峰林等。

形成喀斯特地貌的首要条件是要有可溶的岩石,如石灰岩(主要由CaCO3组成)和白云石(MgCO3)。其次,水流对岩溶的形成和发展起着主导作用。水流是岩溶发育的驱动力。岩溶过程早期被脉状裂隙水流、中期树枝状管水流、成熟阶段梳状管孔水流、层状孔水流分割切割成石灰岩状的层理,使峰峦洼地地貌出现,进而演变为以丘塔为主的宽谷地貌,地下溶洞发育。再者,喀斯特地貌与该地区的整体升降及其速度密切相关。比如华南的岩溶发育区,都属于隆起区或强隆起区。据计算,湖南、四川东部、湖北西南部、贵州和云南部分地区的台阶高程约为65438±0.200米,年均相对上升速度超过65438±0.5毫米..这种相对快速的隆升使得山脉高耸,峡谷幽深,地下水流的坡度增大,各种水流在落差较大的情况下加速了岩溶的发育。

此外,区域气候变化、降水差异、地址结构、石灰岩产状、成分和结构,以及地面坡度、植被等因素也会影响岩溶地貌特征。比如华北地区,降水相对较少,岩溶水流动不活跃,也是石灰岩,地表的漏斗、洼地、塔峰等形态很少见,地下岩溶以溶洞为主,地下大型溶洞很少。在桂林地区,无论是陡峭的弧峰石山,还是大型溶洞,都分布在一套约380万年前的壳晶灰岩中,这是一种形成于古海洋沿岸部分的灰岩。它经过了强海水的冲刷和冲刷,孔隙度和渗透率小,耐腐蚀性和机械强度大于含泥较多的石灰岩,所以往往能形成陡峭的石峰和大溶洞。

中国喀斯特地貌的分布

我国石灰岩地区面积约654.38+0.3万平方公里,占全国总面积的七分之一,均有不同程度的喀斯特地貌。

除了桂林、云南等举世闻名的喀斯特地貌外,在华东地区(包括江西、安徽、江苏、浙江、福建、上海六省市),虽然出露地表的石灰岩仅占总面积的4.06%(2.79万平方公里),但仍有形态各异的喀斯特地貌。苏北、皖北地区发育相对高度约为100-150米、顶部呈圆形的岩溶丘陵。江西萍乡-宜春地区出现一个同底的短锥形峰丛。浙江、安徽南部、江西北部的天目山是喀斯特山区,有少量洞穴。喀斯特发育最强烈的是闽西南的龙岩、三明一带,这里不仅有峰林、峰丘、溶斗,还有数百米长的喀斯特地下河。

[下一页]

在中国长江流域的十五个省区中,四川省石灰岩出露面积为128062平方公里,远大于其他地区。湖北宜昌西部岩溶发育,分布广泛,形态完整,景观优美。在云贵高原、湖北西部、湖南中部、湖南西部和广西东北部,喀斯特峡谷(盆地)是主要地区。高山喀斯特主要分布在川西、青藏高原东部和河源地区的横断山区。在冰冻风化和冰源冰川的影响下,石灰岩岩溶微弱,地表景观以高山地貌为特征,多为海拔4000-6000米的高山陆地。喀斯特多分布在四川盆地外围,即秦岭、岷山、龙门、大凉山、金平、五莲峰,多在3500米。山区洼地有大型洞穴和地下河暴露;山源喀斯特平均海拔1000-1500m,分布于贵州东北部、湖北西部、湖南西部、四川东部等地。新生代以来长期的湿热气候和新构造运动,使该区岩溶发育范围广、形态全,既有峰林岩溶景观,也有峰丛峡谷和岭谷沟谷。海拔300-800米的峰林喀斯特广泛分布于湖南南部和广西东北部,位于南岭山脉以西,尤以桂林峰林地貌为代表。那里的山峰挺拔,群峰林立,形态各异的喀斯特星罗棋布,地下溶洞密布。洞内遍布钟乳石、石笋、石帘、石帘、石瀑、石葡萄、石花、流水,与地表秀美的山林相得益彰,形成了祖国大地上“奇峰、奇洞、美石”的奇葩。

东北地区的地质地理条件不利于岩溶地貌的发育,但那里70920平方公里的石灰岩是岩溶发育的基础。在东北地区东南部的一些地区,由于温度、降雨、岩性、海平面波动和波浪作用等条件,形成了独特的滨海岩溶景观。在辽东半岛南端的沿海地区,也有一簇簇约10米高的石芽,也是岩溶的产物。

昆仑山横跨中国西部,从东到西绵延2500公里。经过科学工作者多年的考察,在东昆仑中部支脉阿尔卡山发现了大面积现代高山冻结风化所不能形成的古岩溶地貌。据考证,这是青藏高原强烈隆升引起的热效应和印度洋季风对这一地区影响的产物。虽然这些古岩溶地貌被强烈的后期构造运动和寒冷冰冻的气候极大地改造和破坏,但在海拔4700-5300米的山体上部和海拔4300-4800米的山体下部,仍能清晰地看到早、晚期古岩溶峰林、石芽、溶洞和溶蚀裂隙。它们与该地区南部的唐古拉山的古喀斯特地貌相呼应,成为一部巨大变化的历史。

喀斯特地貌与人类

人类自古以来就与喀斯特有着不解之缘。在古代,溶洞往往是原始人的栖息地。在洞穴中发现了著名的北京猿人、穴居人化石和火遗迹。广西竹皮岩的先民也长期居住在洞穴中,留下了丰富的“洞穴文化”。

中国是世界上最早研究岩溶的国家。西汉《神农本草经》一书中提出了“钟乳石”一词,并对其进行了详细的划分。三国、两宋、明代的研究取得了很大进展。明代地理学家徐霞客,不畏艰险,连续三年(公元1637-1639年)对中国南方广大的石灰岩分布区进行了系统的考察,勘探出300多个溶洞。他是中国古代最伟大的洞穴探险家。

我国已发现的溶洞往往含有丰富的矿物质和地下水,能满足工农业生产的需要。同时,这些溶洞也会使建筑物和道路悬空,这种突如其来的洪水和泥沙往往会对工程造成危害,在日常工作和生活中要注意。

喀斯特地貌在地表和地下都有奇特的形态。平原和盆地的石峰、石芽,给人一种森林和竹笋的感觉。溶解和化学沉积使各峰的形状更加奇特多变,既有连绵不断的峰丛和又高又尖的弧形峰,也有分割的峰林和纤细的圆柱形弧形峰,给人以奇特的想象,被誉为“变化的造型地貌”。正是喀斯特强烈的可观察性和鲜明的特征使其成为一种独特的旅游资源。生长在喀斯特高原边缘的黄果树,被66米长、50米宽的瀑布迷住了。宽阔的地下洞穴使观者感到神秘和惊叹,产生一种深不可测的神奇意境,被称为‘神奇的地下宫殿’。

由于各种原因和条件,我国仍有大量深而长的洞穴未被研究或发现,可开发为勘探和调查的场所,以满足中外探险家的需要,而陡峭的峰林是攀岩的理想场所。