一、气候 雨量及气温关系到水的冲刷以及溶蚀的速度和强度。气候潮湿、降水量大以及常年气温较高是喀斯特地貌发育的有利因素。因而,我国广西、云南、贵州、广东、四川等地喀斯特地貌普遍发育;我国西部和北方由于气候干燥寒冷,喀斯特地貌发育缓慢。 二、岩石性质 喀斯特地貌发育的物质基础是具有可溶性岩石。包括: 1、卤族盐类,如岩盐、钾盐; 2、硫酸盐类,如石膏、硬石膏和芒硝; 3、碳酸盐类,包括石灰岩、白云岩及富含碳酸盐成分的碎屑沉积岩。 这三类岩石中,卤族盐类及硫酸盐类最易溶解,但分布面积有限。碳酸盐类岩石,虽然溶解度相对较小,但分布广泛,对于喀斯特地貌发育最为重要。在碳酸盐类岩石中,最有利于喀斯特地貌发育的是较纯的石灰岩。而白云岩与含泥质、硅质等杂质的石灰岩,喀斯特地貌发育程度减弱。 岩石结构对喀斯特地貌发育也有影响。一般来说,粗、中粒晶质结构的岩石因其溶解度较大,故比细微晶粒者更为有利。 岩层产状也有影响。岩层水平时,喀斯特地貌可沿水平方向充分发展;若岩层陡立时,喀斯特地貌向下发展,但规模不大;岩层缓倾时,水的运动和扩展面较大,喀斯特地貌发育较好。 三、地质构造 断裂破碎带有利于喀斯特地貌发育。如果断裂延伸远,且张裂程度大,则更有利。在两组断层相交的地段,溶斗、溶洞极易形成。向地下深处,裂隙逐浙消失,岩石透水性降低,喀斯特地貌趋向于消失。 褶皱也影响喀斯特地貌发育。背斜轴部及其倾伏端,向斜轴部及其翘起端,是喀斯特地貌发育的有利部位。 同一地区,同一种岩石在其不同地段,由于受到不同的地质构造因素制约,其喀斯特地貌往往具有显著差别。 四、水的作用 包括水的溶蚀能力和水的流动性。水的溶蚀能力主要取决于水中CO2的含量:它因发生溶解作用而消耗,又通过大气的扩散而得到补充。 但扩散补充过程一般很慢,若气温高则可加速这一过程。热带石灰岩的溶解速度比寒带的快(估计要快四倍),除了因气温高、溶解反应速度较快以外,CO2能得到较快补充,也是一个重要原因。 地表水和地下水的流动性,涉及流速、流量和交替循环的强度等方面,它们都影响到水对岩石的破坏能力。而水的流动性又受到岩石的透水性、排水条件、地下水的排泄和补给情况等因素的制约。 五、构造运动 构造运动的稳定性决定着喀斯特地貌演化的进程。在地壳处于相对稳定条件下,如果气候因素无重大变化,喀斯特地貌的形成和发展可按以下阶段进行: 1、早期,地表水沿着岩层表面的裂隙向下流动,形成大量溶沟和石芽、少量落水洞和溶斗,出现地下河道; 2、中期,溶斗和落水洞扩大,地表密布着规模不等的喀斯特洼地、干谷。除主要河道外,地表水流大都进入地下河道,形成完整的地下水系; 3、晚期,溶洞进一步扩大,地下河及溶洞的顶部不断坍塌,地面破碎,许多地下河变成明流,形成溶蚀谷、天然桥、喀斯特洼地以及峰林; 4、末期,溶洞顶部进一步坍塌,地下河均转变为地表水系,地面高程降低,残留少数孤峰或残丘,出现喀斯特平原。 上述演化是比较理想的情况,由于地壳升降是交替发生的,气候变化也是反复的,故实际情况往往要复杂得多。 |
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