喀斯特地貌的形成演变
2020-05-06胡智斌
胡智斌
【摘要】本文主要探讨在广西喀斯特地貌研学旅行中对喀斯特地貌形成演变的成因分析及研学收获。喀斯特地貌的形成是在可溶性岩石(大多为石灰岩)广布地区,地下水长期溶蚀的结果。同时,流水的冲蚀、岩石的岩性、气候和地壳的变动都对喀斯特地貌的外部景观和发育阶段有影响。
【关键词】喀斯特地貌;形成演变;成因
喀斯特地貌,是具有溶蚀力的水对可溶性岩石(大多为石灰岩)进行溶蚀等作用所形成的地表和地下形态的总称,又称岩溶地貌。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,于是空洞形成并逐步扩大。这种现象在南欧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貌笼统地称之喀斯特地貌。
一、喀斯特地貌形成的条件
1.可溶性岩石广布
可溶性岩石广布是喀斯特地貌形成的根本条件,这类岩石透水性强,岩石具有一定的孔隙和裂隙,它们是流动水下渗的主要渠道。岩石裂隙越大,岩石的透水性越强,岩溶作用越显著。在溶洞中,岩溶作用愈强烈,溶洞越大,地下管道越多,喀斯特地貌发育越完整,并且形成一个不断扩大的循环网。我国西南地区喀斯特地貌分布广泛,大量的碳酸盐岩、硫酸盐岩和卤化盐岩在流水的不断溶蚀作用下,在地表和地下形成了各种奇特的溶洞。
2.持续的流水作用
(1)流水的溶蚀作用
水的溶蚀能力来源于二氧化碳(CO2)与水结合形成的碳酸(H2CO3),二氧化碳是喀斯特地貌形成的“功臣”,水中的二氧化碳主要来自大气流动、有机物在水中的腐蚀和矿物风化。因此,温度、气压、生物、土壤等许多自然条件会制约反应的进行,由于这些反应是可逆的,水中的二氧化碳增多,反应向右进行,就有利于CaCO3的分解;岩溶作用进行比较容易,反之则不利于岩溶作用。
(2)流水的流动作用
流动的水溶蚀性更强烈一些,这是为什么?因为水中的二氧化碳需要得到及时的补充,水的溶蚀作用才能顺利进行,水的溶蚀能力才得以巩固加强。同时,流动的水带动河底砂砾对岩石进行机械侵蚀,这样更有利于岩溶作用的深入。
二、喀斯特地貌形成的影响因素
1.岩石溶解度对溶蚀作用的影响
从溶解度上看,卤化盐岩>硫酸盐岩> 碳酸盐岩;由于碳酸盐岩种类较多,其各类岩石溶解度随着难溶性杂质的多少而定,一般来说石灰岩>白云岩>泥灰岩。从岩石结构分析,结晶质岩石晶粒愈大溶解度愈小;等粒岩比不等粒岩溶解度要小。
2.气候对岩溶发育的影响
我国西南地区气候湿润,降水量大,地表径流相对稳定,流水下渗作用连续,并且降水使流水得以更新和有效补充,因此,岩溶作用得以延续进行。
3.地壳的运动对喀斯特地貌形成阶段的影響
一个地区在漫长的岩溶发育过程中,常常由于地壳运动而使岩溶发育受到干扰。如果地壳上升,河流下切,地下水面也随之下降,岩溶向深处发展,岩溶发育顺序受到影响,甚至回复到岩溶发育的初期阶段,岩溶地貌特征也随之变化。地壳的上升也可引起气候的变化,如,云南高原在第三纪时为热带气候,后期高原抬升,转变为亚热带气候,老第三纪形成的古峰林受到破坏,逐渐向亚热带岩溶丘陵方向发展,成为残留峰林。
三、喀斯特地貌形成的不同阶段
按发育演化,喀斯特地貌可分出以下六种:
1.地表水沿石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隔开。云南路南的石林就是这一阶段(溶沟阶段)的产物。
2.地表水沿石灰岩裂缝向下渗流和溶蚀,超过100米深后形成落水洞。
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作用,形成天生桥。
6.地面上升,原溶洞和地下河等被抬出地表形成干谷和石林,地下水的溶蚀作用在以前形成的溶洞和地下河基础上继续进行。桂林的象鼻山就是原地下河道出露地表形成的。
四、喀斯特地貌研学收获
本次研学活动是我第一次参加地理探究活动,我主要学习到了以下三个方面:
1.从电脑图片走出来,在老师的带领下,学会自己观察地理事物。从别人的图片中固然感觉到大自然很美,但是缺少体验感,如果自己去直观感受这个风景,那个感觉便会更充实。通过实地观察和调查,可以直观感受到喀斯特地貌的主要类型和它们各自的特点以及彼此之间的区别和联系。
2.学到很多区别于书本或者不局限于课本上的知识,比如说一些蕨类植物为什么山顶的比峡谷里的少?这与课本上说的降水没有太大的关系。还有就是溶洞的形成,“天坑”这个概念在课本上并未涉及到。
3.最重要的是,在这次行程中,我培养了一个地理爱好者应该拥有的地理学科素养。首先是地理学科思维,比如一种地理现象是逐渐形成的,几十万甚至几千万年,因此,看待地理事物不能太局限,要学会构思演变过程;其次是地理考察方法,在这次研学活动中我掌握了取样、观察剖面等基本的地理考察方法;最后就是地理情怀,研学到中越边境附近时,我们研学队伍一起合唱了《我和我的祖国》、《看着祖国大好江山》,那种国家自豪感油然而生。
本次研学活动受益良多,我一定会继续加强地理思维培养和地理学习,希望以后也有机会再次参加地理研学活动。
(指导教师:广州华美英语实验学校 陈明仁;好奇心(深圳)旅行教育服务有限公司 伍詠诗)