[科普中国]-岩溶地区

简介

岩溶又称喀斯特（Karst），原是前南斯拉夫西北部伊斯特里亚半岛石灰岩高原的地名，意为岩石裸露的地方，那里有各种奇特的石灰岩地形。19世纪末，前南斯拉夫学者司威治（J.Cvijic)研究了喀斯特高原的各种石灰岩地形，采用喀斯特一词称呼碳酸盐岩地区的一系列特殊地貌过程和水文现象，之后喀斯特一词成了世界地学上的专门术语，在我国此二者皆使用。

目前，大多数学者认为：岩溶指地下水和地表水对可溶性岩石的破坏和改造作用及其形成的水文现象和地貌现象。

岩溶地貌不仅在碳酸盐岩石地区发育，而且在其他可溶性岩石(硫酸盐、卤化物)分布区也可见到，但以碳酸盐岩石地区的岩溶地貌最为广泛和壮观。

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约130万km2，以广西、广东、云南、贵州、四川、湖北、湖南的石灰岩分布集中而广泛，面积约占全国分布面积的一半，广西桂林山水和云南路南石林皆因其独特的岩溶地貌闻名于世。

岩溶地区的国民经济建设有其独特性。在岩溶发育地区，地表水系不发育，却蕴含有丰富的地下水资源。因此通过研究岩溶地貌，掌握岩溶水的分布规律，开采工农业和民用饮水所需的水源。这对工农业生产有重要的意义。另外，岩溶区发育有许多溶洞、暗河，因而在这些地区进行工农业建设规划时，要尽量避开它，如无法回避时，则应采取防渗措施等。1

成因分析岩溶是水流和可溶性岩石相互矛盾的产物。可溶性岩石是岩溶作用产生的内因，具有裂隙的可溶性岩石只有在水流作用下，才能进行岩溶作用，所以水的溶蚀能力和流通循环，是推动岩溶作用不断进行的外因。

岩石的可溶性可溶性岩石的存在，是形成岩溶的先决条件。岩石的可溶性取决于岩石的结构及成分。

1、岩石的可溶性

在含有CO,的水溶液中，方解石的溶解度比白云石高。因此，石灰岩比白云岩容易溶蚀。硅质灰岩是含有燧石结核或条带的石灰岩，燧石矿物主要是石髓和石英或蛋白石。泥灰岩是含有黏土矿物的石灰岩。一般而言，石灰岩比白云岩易受溶蚀，白云岩比硅质灰岩易受溶蚀，硅质灰岩比泥灰岩更易溶蚀，因为泥灰岩经过溶蚀作用以后，其表面残余的黏土颗粒能填塞洞隙，妨碍水流运动，影响岩溶作用的进行。

2、岩石的结构

一般说来，晶粒愈小，相对溶解度就愈大，隐晶质和细晶质的溶解度比粗晶质高不等粒结构比等粒结构的相对溶解度更大。

岩石的透水性岩石的透水性创造了水和可溶性岩石广泛接触的可能性，使溶蚀作用不限于岩石的表面，还能向深部发展。

岩石的透水性取决于裂隙率和孔隙度以及岩层产状。其中裂隙比孔隙更为重要。在各种裂隙中，构造裂隙对岩溶的发育最密切，是水流透人可溶性岩体内部的最主要的通道。风化裂隙破坏着可溶性岩石的表面，可以促进地表岩溶发育。在两组裂隙(节理)交叉部位，有利于岩溶作用。在近于水平或微倾斜的岩层，如有隔水层阻挡，地下水常沿岩层层面流动，发生近于水平方向的溶蚀。在断层发育的地方，特别是张性断裂发育的部位，结构松散，孔隙大，有利于岩溶作用的增强，沿断裂发育成溶洞。

水的溶蚀性水的溶蚀能力主要取决于侵蚀性CO2的含量。其含量愈高，碳酸盐类岩山日溶解度也愈高。CO2含于空气之中，也形成于土壤上层强烈的生物地球化学作用，其受气温、气压和土壤中有机质的氧化和分解等因素控制。一般说来，温度越高，水的电离度越大，水中H+和OH-增多，溶蚀能力越强。

水的流动性如果水流处于静止状态，随着CO2的不断消耗，便不能对可溶性岩石充分溶蚀，必须不断循环流通，补充新鲜的CO2才能更充分地进行岩溶作用。影响水流动的因素有降水量、水位差和透水条件。降水量多的地区，地表径流量大，水交替条件好，水的溶蚀力强。据估算，我国南方湿润多雨岩溶区的溶蚀量为北方半干旱地区的10倍。1

防治形势分析石漠化已经成为岩溶地区最大的生态问题。党和国家对生态建设工作十分重视,近年来,依托长江防护林、珠江防护林、坡改梯等工程,在石漠化地区累计完成营造林340万公顷,实施坡改梯和低产田改造80余万公顷,取得了明显的成效。同时,也为开展石漠化治理进行了积极有效的探索,研究、积累了一批适用技术,总结了许多成功治理模式,培育了一批生态、经济、社会效益俱佳的石漠化防治的先进典型,积累了一定的治理经验。但是,当前的石漠化防治形势仍十分严峻。

一是面积大。根据监测,石漠化面积已达12.96万平方公里,占监测区岩溶面积的28.7%,需要加速治理。此外,还有12.4万平方公里的潜在石漠化土地,占岩溶面积的27.4%,如果不尽快实行保护,很容易转化为石漠化土地。因此,防治的任务十分艰巨。

二是目前石漠化仍呈扩展趋势。通过对云南、贵州、广西、湖南这4个重点省区的部分区域进行监测显示:1990年～2002年的10多年间,石漠化土地面积均呈扩展趋势,其扩展速率在0.8%～3.2%之间。

三是防治难度大。岩溶地区虽然雨热条件好,但由于土壤流失殆尽,肥力极差,治理难度大。同时,区域经济不发达、人口密度大、各种不合理人为活动频繁,石漠化防治难度很大。

四是区位特殊。岩溶地区是我国少数民族聚居区,有45个民族、近3000万少数民族人口,占全国少数民族总人口的28%。同时又是经济欠发达地区,有152个国家级贫困县,贫困人口超过1000万人,2004年农民人均收入只占全国平均水平的74.6%。

五是危害严重。据调查,由于土地石漠化,70年代后期贵州省年均减少耕地近20万亩,2000年前的25年间广西岩溶区耕地减少约10%。黔、桂、滇三省每年约有300万人饮水发生困难,缺水达4、5个月,许多地方丧失了人类基本的生存条件。

石漠化还造成生态恶化,生物多样性锐减,自然灾害频发。1999年黔桂滇3省因自然灾害造成的直接经济损失达121亿元。

可见,石漠化危害严重,形势严峻,已经严重制约区域经济社会的发展,如不采取有效措施,将会造成难以挽回的巨大损失,我们的子孙后代将失去赖以生存和发展的基础。照此下去,在未来的发展中,地区间的差距势必拉大。加快石漠化防治,刻不容缓。2