中国岩溶生态地质研宪 郭純青,王莉,王洪涛
中国岩溶生态地质研究 郭纯青，王莉，王洪涛
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目 录 ►引言 ►中国岩溶与发育特征 ►岩溶多重介质环境 ►岩溶生态地质研究的核心内容 ►岩溶生态地质研究方案 ►结语
引言 “岩溶”或称“喀斯特( Karst)”,主要指水对可溶性岩石——碳 酸盐类(石灰岩、白云岩等)、硫酸岩(石膏等)和卤化物岩(岩盐等) 的溶蚀作用,并伴有水流侵蚀、冲蚀和重力崩塌等次生作用,形成多种 地表、地下奇异的景观与现象组合。因此,“岩溶”可概括为以岩石 学溶解作用为主的地质作用及其结果现象的总体。“喀斯特”一词起源 于前南斯拉夫的伊斯特里亚( istria)石灰岩高原的地理专名,至今“喀 斯特”一词已成为世界通用的专门术语。1966年5月在中国第二次全国 岩溶学术会议上将“喀斯特”以“岩溶”作为中国的通用术语。而在中 国民间,明代《徐霞客记》中,就把湘、桂、黔、滇地区的地形和自然 环境分为“石山”和“土山”两大类,“石山”主要是指中国西南部裸 露地面的可溶岩(主要是碳酸盐岩)所分布的地区,可理解为各类岩溶 地貌分布区,至今各地还习惯沿用
引 言 “岩溶”或称“喀斯特（Karst）”，主要指水对可溶性岩石——碳 酸盐类（石灰岩、白云岩等）、硫酸岩（石膏等）和卤化物岩（岩盐等） 的溶蚀作用，并伴有水流侵蚀、冲蚀和重力崩塌等次生作用，形成多种 地表、地下奇异的景观与现象组合。因此，“岩溶”可概括为以岩石化 学溶解作用为主的地质作用及其结果现象的总体。“喀斯特”一词起源 于前南斯拉夫的伊斯特里亚（Istria）石灰岩高原的地理专名，至今“喀 斯特”一词已成为世界通用的专门术语。1966年5月在中国第二次全国 岩溶学术会议上将“喀斯特”以“岩溶”作为中国的通用术语。而在中 国民间，明代《徐霞客记》中，就把湘、桂、黔、滇地区的地形和自然 环境分为“石山”和“土山”两大类，“石山”主要是指中国西南部裸 露地面的可溶岩（主要是碳酸盐岩）所分布的地区，可理解为各类岩溶 地貌分布区，至今各地还习惯沿用
“岩溶”是地学中的一个分支,其本质是“富钙岩石圈” (不连续,构成土壤的不可溶物质不超过10%)通过碳、水、 钙的物质能量交换而形成“地表和地下多重复合结构”,以及 “成土条件极差”两大特点,从而引发一系列特殊的岩溶环境 地质问题,如水源漏失、旱涝交迭、土壤薄瘠、石漠化、地面 塌陷、山体崩塌、滑坡、矿坑突水突泥、地裂等,构成类似于 沙漠边缘一样的脆弱生态环境带(区)。因此,世界各国地质 与环境科学家已把“岩溶”作为世界性难题给予极大的关注 返回目录
“岩溶”是地学中的一个分支，其本质是“富钙岩石圈” （不连续，构成土壤的不可溶物质不超过10%）通过碳、水、 钙的物质能量交换而形成“地表和地下多重复合结构”，以及 “成土条件极差”两大特点，从而引发一系列特殊的岩溶环境 地质问题，如水源漏失、旱涝交迭、土壤薄瘠、石漠化、地面 塌陷、山体崩塌、滑坡、矿坑突水突泥、地裂等，构成类似于 沙漠边缘一样的脆弱生态环境带（区）。因此，世界各国地质 与环境科学家已把“岩溶”作为世界性难题给予极大的关注。 返回目录
1中国岩溶与发育特征 全球岩溶地区面积2200万km2,居住着约10亿人口。中国境内碳 酸盐岩类岩层纵深横广,岩溶现象普遍,类型繁杂,形式多样,发育 强烈。中国岩溶地区若按含可溶岩的地层分布面积计,可达344.4万 km2,已占国土面积的1/3;若按碳酸盐岩的出露面积计,则为90.7万 km2,也接近国土面积的1/10;基本分布于天山——阴山构造带以南, 即大致在北纬42°-43°以南,此线以北仅有小面积的碳酸盐岩零星 分布。如以北纬34°的秦岭为界,分为北方干旱、半干旱、温带与南 方潮湿、亚热带两大岩溶区。中国南方岩溶区主要分布于滇、黔、桂、 渝、鄂、湘 中国北方岩溶区主要位于晋、鲁、豫、冀 带
1 中国岩溶与发育特征 全球岩溶地区面积2200万km2，居住着约10亿人口。中国境内碳 酸盐岩类岩层纵深横广，岩溶现象普遍，类型繁杂，形式多样，发育 强烈。中国岩溶地区若按含可溶岩的地层分布面积计，可达344.4万 km2，已占国土面积的1/3；若按碳酸盐岩的出露面积计，则为90.7万 km2，也接近国土面积的1/10；基本分布于天山——阴山构造带以南， 即大致在北纬42°—43°以南，此线以北仅有小面积的碳酸盐岩零星 分布。如以北纬34°的秦岭为界，分为北方干旱、半干旱、温带与南 方潮湿、亚热带两大岩溶区。中国南方岩溶区主要分布于滇、黔、桂、 川、渝、鄂、湘、粤一带；中国北方岩溶区主要位于晋、鲁、豫、冀 一带
中国碳酸盐类岩层从太古代至近代都有沉积,晚古生代分布面积最 大,早古生代次之。新生代海相沉积仅见于西藏及北回归线以南的海岸 陆棚和海洋之中。中国南方岩溶区从古生代至三叠纪有巨厚(3000m 10000m)的碳酸盐类岩层分布。它包括扬子准地台和华南地槽褶皱系 第四纪以来,该岩溶区是上升区,碳酸盐岩出露面积广而大,且连成 片。目前,中国南方岩溶区处于热带——亚热带、湿润气候条件下,年 平均气温为15°℃—20°,年降雨量800mm-2000mm;千燥度小于1 溶蚀速度大于20mm/ka,岩溶作用以溶蚀和侵蚀为主。中国北方岩溶区 主要分布于中朝准地台区。该岩溶区碳酸盐岩虽直接岀露面积不是很广, 但隐伏状态下则是大片相连。目前,中国北方岩溶区处于暖温带、半干 旱——亚湿润气候条件下,年平均气温6°C—-14°C,降雨量200mm 900mm;干燥度大于1,溶蚀速度一般小于20mm/ka(存在个别大于 20mm/ka的地区),岩溶作用以侵蚀为主
中国碳酸盐类岩层从太古代至近代都有沉积，晚古生代分布面积最 大，早古生代次之。新生代海相沉积仅见于西藏及北回归线以南的海岸、 陆棚和海洋之中。中国南方岩溶区从古生代至三叠纪有巨厚（3000m— 10000m）的碳酸盐类岩层分布。它包括扬子准地台和华南地槽褶皱系。 第四纪以来，该岩溶区是上升区，碳酸盐岩出露面积广而大，且连成一 片。目前，中国南方岩溶区处于热带——亚热带、湿润气候条件下，年 平均气温为15℃—20℃，年降雨量800mm—2000mm；干燥度小于1， 溶蚀速度大于20mm/ka，岩溶作用以溶蚀和侵蚀为主。中国北方岩溶区 主要分布于中朝准地台区。该岩溶区碳酸盐岩虽直接出露面积不是很广， 但隐伏状态下则是大片相连。目前，中国北方岩溶区处于暖温带、半干 旱——亚湿润气候条件下，年平均气温6℃—14℃，降雨量200mm— 900mm；干燥度大于1，溶蚀速度一般小于20mm/ka（存在个别大于 20mm/ka的地区），岩溶作用以侵蚀为主
岩溶按其空间展布的位置可划分为三大类型,即裸露型、覆 盖型和埋藏型。中国南方岩溶区岩溶以裸露型与覆盖型为主,且 受气候和地质条件的影响,发育强烈;中国北方岩溶区岩溶以埋 藏型和覆盖型为主,且受气候和地质条件的影响,发育远不及中 国南方岩溶区(见表1)。因此,中国岩溶区岩溶生态地质研究的 重点应放在中国南方岩溶区
岩溶按其空间展布的位置可划分为三大类型，即裸露型、覆 盖型和埋藏型。中国南方岩溶区岩溶以裸露型与覆盖型为主，且 受气候和地质条件的影响，发育强烈；中国北方岩溶区岩溶以埋 藏型和覆盖型为主，且受气候和地质条件的影响，发育远不及中 国南方岩溶区（见表1）。因此，中国岩溶区岩溶生态地质研究的 重点应放在中国南方岩溶区
表1中国南北方岩溶发育综合形态对比 地 地区 地表 包气带(过渡区) 饱水带 峰丛山区、峰林平「垂向和斜向的管道、岩溶孔隙、裂隙、裂 南方 原、高低洼地、深|裂隙、裂缝和洞穴缝、管道和溶洞多重 浅洼地、落水洞 组合 (调和型)竖井、溶潭、天窗、 溶沟、溶痕、溶盘、 脚洞及大量洞穴 北方 常态山、干谷、干|垂向和斜向的裂隙及以岩溶孔隙、裂缝为 沟、陷落柱、少量|少量的裂缝和洞穴主,存在溶洞和少量 (单调型)浅洼地、溶痕和洞 的岩溶管道和裂缝 穴 返回目录
表1 中国南北方岩溶发育综合形态对比 地 区 地 表 地 下 包气带（过渡区） 饱水带 南 方 （调 和 型） 峰丛山区、峰林平 原、高低洼地、深 浅洼地、落水洞、 竖井、溶潭、天窗、 溶沟、溶痕、溶盘、 脚洞及大量洞穴 垂向和斜向的管道、 裂隙、裂缝和洞穴 岩溶孔隙、裂隙、裂 缝、管道和溶洞多重 组合 北 方 （单 调 型） 常态山、干谷、干 沟、陷落柱、少量 浅洼地、溶痕和洞 穴 垂向和斜向的裂隙及 少量的裂缝和洞穴 以岩溶孔隙、裂缝为 主，存在溶洞和少量 的岩溶管道和裂缝 返回目录
2岩溶多重介质环境 >21岩溶多重介质环境的基本特点 >2.2岩溶多重介质环境主要资源优势与几个 症结问题
2 岩溶多重介质环境 ►2.1 岩溶多重介质环境的基本特点 ►2.2 岩溶多重介质环境主要资源优势与几个 症结问题
农业可持续发展问题是全球共同关注的焦点问题。岩溶地区农业可 持续发展已是中国西部大开发过程中引人关注的热点问题之一。因自然 地理条件特殊,中国南方岩溶区形成组构相对脆弱的岩溶多重介质环境。 加上不适当的人为干扰,使岩溶多重介质环境遭受严重破坏,导致各类 物种资源急剧减少或消失。尤其是水土流失问题日趋严峻,其面积已达 该区国土面积的44.5%(初略估计)。部分岩溶山区石漠化问题更为突 出,以水力侵蚀为主,伴随有大量的重力侵蚀,并有扩大趋势,而岩溶 灾害亦时有发生。中国南方岩溶区主要是由于岩溶多重介质环境脆弱和 承灾易损,致使当地农业与区域经济发展缓慢,人民生活水平相对较低
农业可持续发展问题是全球共同关注的焦点问题。岩溶地区农业可 持续发展已是中国西部大开发过程中引人关注的热点问题之一。因自然 地理条件特殊，中国南方岩溶区形成组构相对脆弱的岩溶多重介质环境。 加上不适当的人为干扰，使岩溶多重介质环境遭受严重破坏，导致各类 物种资源急剧减少或消失。尤其是水土流失问题日趋严峻，其面积已达 该区国土面积的44.5%（初略估计）。部分岩溶山区石漠化问题更为突 出，以水力侵蚀为主，伴随有大量的重力侵蚀，并有扩大趋势，而岩溶 灾害亦时有发生。中国南方岩溶区主要是由于岩溶多重介质环境脆弱和 承灾易损，致使当地农业与区域经济发展缓慢，人民生活水平相对较低