喀斯特地貌

喀斯特地貌的概念

喀斯特地貌（karstlandform）指可溶岩（主要是分布最广的碳酸盐岩）经以溶蚀为先导的喀斯特作用，形成地面坎坷嶙峋，地下洞穴发育的特殊地貌。喀斯特一词取自南斯拉夫西北部喀尔斯高原地名。它作为术语发韧于19世纪中叶，1893年斯维奇（J.Cvijic）研究该第纳尔经典喀斯特区，把这一景观概念的山志名引进为喀斯特区一系列作用与现象的总称。现已成为国际通用术语。中国喀斯特现象的文字记载，可追溯到2400年前。距今约300多年前徐宏祖（霞客）已专门研究并记述了南方喀斯特地形与洞穴。喀斯特地貌特别受岩性为主的地质背景及气候为主导的地理环境的控制。其基本类型，按岩性分为碳酸盐岩喀斯特、石膏和盐喀斯特；按存在形式分为裸露型、覆盖型和埋藏型喀斯特；按发育程度分为全喀斯特、半喀斯特或流水喀斯特；按气候地貌带分为热带、亚热带、温带和寒带喀斯特；按垂直动力带分为渗流（充气）带、浅潜水（饱水）带和深部喀斯特。喀斯特地貌特殊性又在于它不仅有地表的，且有与其成因联系的地下喀斯特形态——洞穴。喀斯特地表形态类型属正地形的主要有峰林、孤峰、残丘、喀斯特丘陵和石芽。负地形主要类型有落水洞、斗淋、竖井、盲谷、干谷、喀斯特洼地、波立谷、喀斯特平原、喀斯特嶂谷（峡谷）、溶沟与溶隙等。地表正、负地形间及地表与地下喀斯特类型间常有成因联系，构成一定的地貌组合。喀斯特孤峰、残丘和喀斯特平原常构成一组合类型。喀斯特竖井即为地表落水洞和地下喀斯特系统水力联系的垂直通道。喀斯特地貌是长期发育的产物，其演化模式在侵蚀循环学说的影响下，从早期格朗德（A.Grund），至近期雅库斯（L.Jakucs）和威廉姆斯（P.W.Williams）的模式，基本为定性3～4阶段模式。自1972年史密斯（D.I.Smith）等提出外成喀斯特地貌演化数学模型后，用数学方法建立喀斯特地貌发育与动力、形态因素的数学模型正在发展。如1988年怀特（W.B.White）又提出喀斯特地形发育速率过程模型。全球碳酸盐岩占大陆壳11％。中国仅裸露型喀斯特即约90万公里以上，为喀斯特分布最广、类型最全的国家。因喀斯特地貌特殊，使其区域经济开发和工程建设的问题也很突出。如干谷是一种因侵蚀基面和地下水位下降，使地表河转为地下河，遗留干涸的渗漏河谷。它在水利上划为悬托谷，一般不宜建水库，即使建库也要采取铺盖和帷幕灌浆防渗措施。喀斯特地貌因形态奇特和地下洞穴，以及一些洞穴空气和水的特性与有益成分而成为旅游资源。如中国桂林山水、云南路南石林。

喀斯特地貌的演化分类

按其发育演化，喀斯特地形可分出以下6种：

1）地表水沿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开成石柱或石笋。

2）地表水沿灰岩裂缝向下渗流和溶蚀，超过100m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相结合地作用，形成坡立谷和天生桥。

6）地面上升，原溶 洞和地下河等被抬出地表成干谷和石林，地下水的溶蚀作用在旧日的溶洞和地下河之下继续进行。

我国的喀斯特地貌分布

我国的石灰岩地区的面积约130万平方公里，占全国总面积的七分之一，均发育有不同程度的喀斯特地貌。

除了桂林和云南这些举世闻名的喀斯特地貌以外，在我国的华东地区（包括江西、安徽、江苏、浙江、福建和上海六省市），虽然出露地表的石灰岩仅占本区总面积的4.06%（27900平方公里），但仍然发育有形态各异的喀斯特地貌。在苏北、皖北地区发育着相对高度100-150米左右，顶部浑圆的喀斯特丘陵；江西萍乡-宜春一带出现了具共同基座的短锥状峰丛；浙江天目山及皖南、赣北则为有少量溶洞的喀斯特化山地；喀斯特发育最为强烈的是福建西南部的龙岩、三名地区，不光有类峰林、峰丘、溶斗等还有长达数百米的喀斯特地下河。

在我国长江流域的十五个省及自治区内，四川省的石灰岩出露面积达128062平方公里，远远大于其它地区。湖北宜昌以西发育的喀斯特分布广、形态齐全，且景观绚丽。在云贵高原、鄂西、湘中、湘西及桂东北以喀斯特谷（盆）地为主。高山喀斯特则主要分布在川西、藏东高原及河源地区的横断山脉，在寒冻风化和冰源冰川的影响下，石灰岩的喀斯特作用微弱，地表景观乃呈高山地貌特征，多为海拔4000-6000米的高山地，喀斯特多分布在四川盆地的周缘，即秦岭、岷山、龙门山、大凉山、锦屏山、五莲峰一带，大多为3500米以上的常态山地地貌，喀斯特景观仅出现在岩性有利的部位，为峰丛、峡谷的组合形态；在山间洼地处有大型洞穴和地下暗河出露；山原喀斯特的平均海拔为1000-1500米，分布在黔东北、鄂西、湘西、川东等地，长期的湿热气候和新生代以来的新构造运动使这一带的喀斯特发育得范围广、形态齐全，既有峰林喀斯特景观，又有峰丛峡谷和岭脊槽谷；海拔300-800米的峰林喀斯特广泛分布于湘南、桂东北一带，位于南岭山地西部，尤以桂林地区的峰林地貌为代表。那里的群峰挺拔，峰丛林立，丰姿多态的喀斯特星罗棋布，地下洞系密集交织，洞中琳琅满目的石钟乳、石笋、石帘、石幔、石瀑布、石葡萄、石花和流水潺潺与地表的秀丽山林交相辉映，构成了祖国大地上“奇峰、奇洞、美石”的奇葩。

我国东北地区的地质和地理条件不利喀斯特地貌的发育，但那里分布面积达70920平方公里的石灰岩是喀斯特发育的基础。在东北南部一些地区，由于气温、降雨、岩性、海平面的升降及海浪作用等条件，形成了风格独特的滨还喀斯特地貌景观。在辽东半岛南端的海滨地区，还可见到约10米高的成群丛状分布的石芽，也是喀斯特作用的产物。

横亘我国西部的昆仑山东西绵延2500公里，经过科学工作者的多年考察，在东昆仑山??无法形成的大面积古喀斯特地貌。据考证，这是当年随青藏高原强烈抬升而产生增热效应和印度洋季风对这一地区影响的产物。虽然后期强烈的地址构造运动和严寒冰冻气候大大地改造和破坏了这些古喀斯特地貌，但在海拔4700-5300米的山地上部和4300-4800米的下部，早，晚两期的古喀斯特峰林、石芽、溶洞、溶蚀裂隙等依然清晰可见，它们与本区南部藏被唐古拉山的古喀斯特地貌遥相呼应，成为大地沧海桑田、天翻地覆巨变的历史见证。

喀斯特地貌与人类

人类从古就与喀斯特结下了不解之缘。远古时代、喀斯特溶洞往往是原始人类栖息之所。著名的北京猿人，山顶洞人化石及用火遗迹就是在溶洞中发现的。广西地区的甑皮岩先人也曾长期在洞穴中生活，留下了内容丰富的“洞穴文化”。

我国是世界上最早进行喀斯特研究的国家。“石钟乳”一词在西汉时代的《神农本草经》一书中便已提出，并有详细的划分。以后的三国、宋、明时代的研究都有过很大的发展，明代的地理学家徐霞客不畏艰险，曾以连续三年（公元1637-1639年）的时间对华南广大的石灰岩分布区作了系统的考察，探查喀斯特洞穴300余处，是我国古代最伟大的一位洞穴探险家。

我国已经发现的喀斯特溶洞中常藏有丰富的矿产和地下水，可供工农业生产的需要。同时，这些洞穴也会使建筑物、道路悬空，这突然的大量涌水、涌泥沙往往给工程造成危害，这都是日常工作、生活中应引起注意的。

喀斯特地貌无论地表和地下都具有奇特的形态。在平原上和盆地中的石峰、石芽给人犹如树林和竹笋林立之感。溶蚀和化学沉积作用使各个山峰的形态更为奇特多变，既有连绵的峰丛和山高而尖圆的弧峰，也有分峙的峰林和亭亭直立的圆筒状弧峰，给人以奇异想象，使它们又有“变幻造型地貌”之称。正是喀斯特的可观性强、独特性鲜明的特征使它成为得天独厚的旅游资源。发育于喀斯特高原边缘的黄果树那66米长、50米宽的大瀑布令人神往，宽阔的地下洞使观赏者感到神秘和惊异，产生高深莫测的神奇意境，被誉为“神奇的地下宫殿”。

由于种种原因和条件限制，我国目前还有大量深长溶洞的研究尚未开展，或尚未被发现，这些都可以开发作为探险、考察的场所，以满足中外探险家的需要，而且陡峭耸立的峰林更是从事攀岩运动的理想场所。