石灰岩地形的发育,是水流侵蚀的地形演化过程里进行着的。石灰岩地形的主要特征是流水向下的湮没。所以区域水文不是属于地下性的,不能称为标准的石灰告地形的发育方式。地而还有河流作用着的,是不完全的石灰岩地形,而是:终年不干涸的峡谷,多数是过境河所流经的地方。这种河川的上游发育在不透水的地方,在那里有充足的水源才能流过;仅吸水性的石灰岩区域。所以,过境河本来耿不是石灰岩所专有的(例如乳源高原的畅溪、桂林的桂江等)。如果是地下河顶部崩陷而成的峡谷,却可以表示是石灰者地形的残骸,高原形状;真以由此而渐渐破碎,成为峰林地形。1
石灰岩地形发育的条件人们在饱尝美景之余,往往禁不住会问:这些奇丽景象究竟是怎样形成的呢了是什么力量造成这些奇山怪石,雕塑出万姿千态的壮丽奇观呢?
如果我们来做一个实验,就会帮助我们对这一大自然奥秘的了解。我们知道,石灰岩是一种比较坚硬的
岩石,它的主要:成份是碳酸钙(CaC03)。这种岩石对于机械侵蚀和物理凤化的抵抗力较强,但却容易被含有酸性的水所溶解,因为酸性溶液可以和石灰岩发生化学作用,使岩石·受到溶蚀。如果我们把盐酸滴到石灰石上,立即会有许多白色泡沫不断冒出,好象沸腾一样。待一会儿,用水冲去泡沫,石灰石上便留下了明显的溶痕。
雨水中经常含有一定数量的碳酸气,所以带有一些酸性。雨打在石灰岩上,一点点地溶蚀着它,天长日久,就在岩石上留下了破坏的痕迹。千年万年,不断地溶蚀冲洗,雨水就会把原来的石灰岩地面弄得面目全非:平地上出现了尖芽锐脊和深浅纵横的沟槽,斜坡上显出了一条条挺直的大裂缝,象车轮的痕迹那样。这种水流沿着石灰岩的裂隙,逐渐扩大溶蚀,以后就会慢慢地形成石林、洼地或溶洞(图4工)。
石灰岩溶洞主要是由地下水对石灰岩进行破坏作用而形成的。由于地下水对岩石的破坏以及岩石的崩塌,使得洞穴不断扩展。以后由于地面抬升或地下水水位降低,溶洞就干涸?并出露地表。而雨水等通过洞顶岩石中的裂缒渗入溶洞,这样,含有碳酸钙溶液的水,会慢慢地从溶洞顶部一滴一滴地落下来,同时碳酸钙就沉淀,并形成自上而下象悬钟那样的长条形或乳状沉淀物,称为石钟乳(或称钟乳石);当石钟乳下部的
石灰岩地形和洞穴堆积物水滴到洞底,碳酸钙沉淀则形成竹笋状的突起,称为石笋;当石钟乳和石笋不断发展,最后会连接起来而成为石柱。但这种沉淀物可以形成各种不规则的形态,人们往往喜欢按照自己的丰富想象力而给以许多动人的名称。其实,这些生动的形态,都是水流对于石灰岩的溶蚀雕塑的结果。所以有人曾作过这样的比喻:假如石灰岩地形当作—-种精致的艺术晶,那末水流就是这些奇丽景象的雕刻家,而石灰岩便戍了这位雕刻家所用的材料。
总之,影响石灰岩地形发育的因素虽然很多,但主要的是岩石性质和水文情况这两个因素。前者是物质基础,即首先要有能被水溶解的石灰岩的存在;后者是动力条件,即还要具有一定溶解能力的水。而水文情况又往往与气候有关。我国的气候因纬度,海陆而变化,并受到东南季风和地形的影响,雨量和雨日一般是从东向西、从南到北逐渐减少的。因此在高纬度、高原或高山地区,岩溶作用比较微弱;在冰冻情况下,岩溶作用甚至接近停滞状态。沿海地区受季风的影响,岩溶作用比较强烈。南岭以南,终年无冰期,雨日也较长,所以成为我国岩溶发育最为典型的地区。2
喀斯特地表形态类型有正地形和负地形之分。正地形的代表有残丘、喀斯特丘陵、峰林、孤峰和石芽等;负地形的代表有落水洞、斗淋、盲谷、干谷、喀斯特嶂谷(峡谷)、喀斯特洼地、波立谷、竖井、喀斯特平原、溶沟与溶隙等。
形成原因喀斯特地貌的各种类型之间的形成原因有一定的联系。例如地表正、负地形之间、还有地表与地下喀斯特类型之间会彼此作用,形成一定的组合类型。
相互作用喀斯特地区各种地形之间相互作用,形成了奇峰异洞、明暗相间的河流和清澈的喀斯特泉等地形,这些景色非常优美,因而是非常珍贵的旅游资源。张家界境内有很多比较著名的喀斯特地形景区,例如:被列入洞穴学会会员洞的中国桑植县的九天洞;黄龙洞享有亚洲第一洞的美誉,是首批国家5A级旅游区张家界武陵源的组成部分;同时还被列为世界自然遗产,其中的喀斯特地貌约占张家界市总面积的40%。此外,中国境内的喀斯特旅游景区还有云南的路南石林、广西的桂林山水。这些由喀斯特地貌所形成的千姿百态的风景区早已经扬名世界。
斯特地形的研究在科学理论上和生产实践上都有重要的实际意义。对于喀斯特地貌的研究一直很受重视。这些研究有助于人们克服和预防喀斯特地区中不适合生产的因素,同时开发利用其中的适合生产的因素。
我国石灰岩地形的分布我国几乎各省、自治区都有不同面积的石灰岩的分布,出露;也表的总面积约有130万平方公里,约占全国总面积的13.5%。被埋藏于地下的则更为广泛,有的地区累计厚度可达几千米,以至上万米。
我国的桂林,在很早很早以前,是一片汪洋大海,后来这个地区经过地壳的变化,海底上升到上面来成为陆地。又经过许多年以后,由于风化、雨水的冲刷、水的溶蚀与侵蚀作用,于是地面的石灰岩就变化成许多奇特的非常秀丽的峰丛、峰林和地下的河流及溶洞。这便是今天的桂林的典型的石灰岩地形。人们经常把桂林的景色用八个很形象的字来形容:山奇、水秀、洞异、石美。自古就有“桂林山水甲天下"的美名。
外国典型地区在南斯拉夫西北部也有一个地区是石灰岩地形,这个地区名叫喀斯特,所以人们在习惯上又把石灰岩地形叫做喀斯特地形。3
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郭亮 - 副教授 - 中国海洋大学