中国岩溶生态地质研究

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1、郭纯青等：中国岩溶生态地质研究281中国岩溶生态地质研究郭纯青，王莉，王洪涛桂林工学院资源与环境工程系，广西桂林541004摘要：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。加上不适当的认为干扰，岩溶多重介质环境遭受严重破坏，导致各类物种急剧减少或消失。文章主要对岩溶多重介质环境的脆弱性、水资源合理开发利用、土壤质量、生态承载力、化学元素迁移演变规律和人类参变作用等方面进行了讨论；针对上述问题提出了解决方案，即划分岩溶多重介质环境结构和功能区，并结合数学物理模型和实验，建立岩溶生态地质研究系统理论框架和实用技术方法库，使岩溶生态地质研究走上科学、合理

2、的轨道。关键词：中国；岩溶生态地质；岩溶多重介质环境中图分类号：X14文献标识码：A文章编号：1672-2175（2005）02-0275-07郭纯青等：中国岩溶生态地质研究281“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

3、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

4、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。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

5、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（3000~10000m）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

6、15~20℃，年降雨量800~2000mm；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200~900mm；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。郭纯青等：中国岩溶生态地质研究281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

7、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Table1ContrastofthecomprehensiveshapeofChina'ssouthernandnorthernkarstdevelopment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