地表岩溶地貌

如题所述

(一)溶沟和石芽

雨水在可溶岩石表面,沿其层面或裂隙流动而刻划出凹槽,称为溶沟。溶勾间凸起的部分称为石芽(图6-2),溶沟与石芽的相对高差一般不超过3m。当溶沟与石芽成片分布时,形成崎岖不平的地面,称为溶沟原野(图6-3)。如广西都安、贵阳南部的溶沟原野。

图6-2 溶沟与石芽

图6-3 溶沟原野

在质纯厚层的石灰岩地区,水流沿两组以上垂直裂隙溶蚀,溶蚀深度较大时,可形成巨大的貌似林立的石芽,这种岩溶形态称为石林。石林的相对高度一般为20m左右,有的可达40m,如著名的云南石林县的石林(图6-4)。由密集且巨大的溶林和溶柱组成,最高达50m,其间是窄而深的沟槽。

图6-4 石林

(云南路南)

图6-5 岩溶漏斗

(半碟状)

(二)漏斗

漏斗是岩溶区地面溶蚀凹坑,它能汇集雨水,并沿节理裂隙垂直下渗,溶蚀扩展成漏斗状的洼地。漏斗在剖面上呈碟状(图6-5)、倒圆锥状等;漏斗的平面轮廓一般为圆形或椭圆形,其直径为数十米至百米,深度为数米至十余米。漏斗底部常有垂直裂隙或溶蚀管道与暗河相通。如管道堵塞,则可暂时积水成池。漏斗在地表常呈串状分布,是确定暗河位置及其延伸方向的良好标志(图6-6)。漏斗的形成是地表溶蚀的结果,或者是由于地下溶蚀产生的空洞顶部塌陷而成(图6-7)。

图6-6 岩溶漏斗和暗河的关系

图6-7 塌陷漏斗的形成

(三)落水洞与竖井

落水洞是连接地表水与地下河的垂直通道(洞穴),它能够迅速吞吸和消泄地表水,使其转入地下。落水洞的大小、形态各不相同,有垂直的、倾斜的和曲折的。它们主要受裂隙的控制。其深度一般为数十米,有的超过百米;宽度一般大,少数超过10m(图6-8)。广西一带的落水洞洞口直径为7~10m,深度为10~30m。落水洞在平面上常沿构造线呈线状和带状展布,是查明地下河方向的重要标志。落水洞进一步发展,崩塌作用加剧,可形成垂向或近于垂向的深井,称为竖井。竖井也可由洞穴顶板塌陷而成。

图6-8 井状落水洞

(四)峰丛、峰林和孤峰

1.峰丛

峰丛是指基部完全相连成簇分布的灰岩山峰。其顶部多呈圆锥状,峰与峰之间常形成马鞍形。相对高差一般为200~300m。峰丛通常大面积分布于岩溶山地的中心部位,在构造上则位于向斜边缘或背斜的顶部。峰丛常与溶蚀洼地、谷地等地形配置(图6-9)。其间常有漏斗、竖井、落水洞或地下暗河等分布。

图6-9 峰丛谷地

(桂林—阳朔)

图6-10 峰林谷地

(广西阳朔)

2.峰林

峰林是基部微微相连成群簇立的灰岩山峰,是峰丛进一步溶蚀发展的结果。峰与峰相对高差一般为100~200m,坡度陡(>45°)。峰林主要分布在岩溶盆地的边缘,常组合成峰林-谷地型地貌景观(图6-10)。

由于地质构造不同,在褶皱舒展、岩层平缓地区,峰林呈星点状分布;在褶皱紧密、岩层陡斜的地区,峰林呈条带状分布。峰丛及峰林的分布与向斜构造的关系十分密切。

3.孤峰

孤峰是孤立的石灰岩山峰。它是峰林进一步发展的结果,是岩溶作用晚期的产物。它挺拔于岩溶平原上,形若石笋,其相对高度数十米至百米。在广西岩层水平、质纯厚层的灰岩区,其孤峰发育多呈圆筒状;岩层水平但质不纯的灰岩,孤峰常呈圆锥状;在倾斜岩层区,则形成不对称的单斜状孤峰。在山间的溶蚀洼地或小型岩溶盆地的谷底,常可沿构造线生成串珠状的孤立的溶蚀残丘,一般呈圆锥状、穹窿状或长垣形。

(五)溶蚀洼地与岩溶平原

1.溶蚀洼地

与峰丛、峰林同期形成的负地貌类型。平面形态为圆或椭圆形,长轴多沿构造线发育。与漏斗的主要区别在于溶蚀洼地规模较大,底部较平坦,内部也可发育漏斗和小溪;我们常常将底部直径大于100m的,叫溶蚀洼地(图6-11),小于100m的叫漏斗。在空间上,溶蚀洼地、漏斗、竖井、溶洞、地下河等岩溶地貌常常组合在一起,构成地表岩溶与地下岩溶相互连通的岩溶系统(图6-12)。

图6-11 溶蚀洼地

图6-12 溶蚀洼地、漏斗和竖井在岩溶山地中的分布

1—溶蚀洼地;2—漏斗;3—竖井;4—溶洞;5—阶地;6—地下河

2.岩溶平原(又称坡立谷)

与孤峰同期形成的地貌类型。它比溶蚀洼地更为宽广、平坦,其宽度一般为数百米至数千米,长度数千米至数十千米。底部平坦,覆盖溶蚀残余红土或冲积物,局部散布孤丘。在我国广西黎塘、贵县等地岩溶平原最为典型。岩溶平原与岩溶盆地都是岩溶作用形成的负地形,在地貌上有许多相似之处(图6-13)。

图6-13 岩溶平原景观

(桂林地区)

(六)干谷、盲谷与断头河

1.干谷

干谷是指岩溶地区的老河谷。由于地壳上升落水洞的发育,原地面河水沿落水洞或漏斗转入地下。遗留在地表的、高于地下水位的干涸河谷。有的干谷是由于河流借地下通道贯穿裁弯取直,其废弃谷段也形成干谷,它是岩溶作用晚期的产物(图6-14)。

图6-14 干谷

图6-15 时隐时现的水系

2.盲谷

地表河流前端常遇石灰岩陡壁阻挡,石灰岩陡壁脚下常发育落水洞,遂使地表水流转为暗河。这种向前方没有通路的河谷称盲谷。

在岩溶作用的晚期,地表河流与地下暗河常交替出现,地表河流突然转入地下,流经一段距离后,又重新流出地表,这种潜入地下的河段被称为伏流(图6-15)。

3.断头河

断头河是指由岩壁下流出或由地下河补给的地表河流。

(七)地表岩溶堆积物

分布于地表的岩溶堆积物主要有蚀余红土和石灰华。

1.蚀余红土(或赭土)

地表碳酸盐被溶蚀后,原岩中残留下来的粘土杂质,因含次生氧化铝(Al2O3)和氧化铁(Fe2O3)而呈红色,有时夹灰岩角砾。蚀余红土在热带、亚热带碳酸盐类岩石分布区分布较为广泛,常覆盖于溶蚀洼地和溶蚀平原底部,如我国广西、云南等地较为典型。蚀余红土在溶蚀裂隙和溶洞中也很常见。

2.石灰华(或钙华)

石灰华是指岩溶水在地表沉积的孔隙次生管状、层状碳酸盐物质。其成因主要是岩溶地区富含碳酸盐质的地表水或地下水在地表流动过程中,并处于适宜的环境条件下,发生碳酸盐过饱和而沉淀、堆积。有的可堆积成巨大的石灰华台地,如云南中甸白水台

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