元谋干热河谷潜蚀地貌的类型及形成条件-论文.pdf

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1、第28卷第8期干旱区资源与环境Vo1．28No．82014年8月JournalofAridLandResourcesandEnvironmentAug．2014文章编号：1003—7578(2014)08—138—07元谋干热河谷潜蚀地貌的类型及形成条件邓青春，张斌，罗君，舒成强，覃发超，罗明良，刘守江，林叶彬(西华师范大学国土资源学院，南充637009)提要：元谋干热河谷区的潜蚀非常发育，在土壤侵蚀与景观塑造中发育重要作用。基于对元谋干热河谷潜蚀地貌详细的野外考察，首先从动力条件上将潜蚀地貌分成流水型、重力型、

2、流水一重力型；从发育方向上分为横向、竖向与斜向潜蚀地貌；从空间格局上分为孤立型与群聚型潜蚀地貌。然后阐述了潜蚀管道、淘洞、土腔、跌穴、竖井、陷穴、碟形坑及蚀余地貌(包括土桥、穿洞、土柱等)等主要潜蚀地貌的特征。最后讨论了干热河谷特殊的气候条件、土体性质、地质与地层、微地形及植被等对潜蚀地貌发育的影响，土体特性对潜蚀地貌的发育起着决定性作用。对各种潜蚀地貌的地学意义、形态特征、空间格局、形成原因、演化过程、环境响应、水文效应、多条件耦合、区域对比等研究是未来潜蚀地貌研究的主攻方向，潜蚀地貌类型及形成条件的研究将为这

3、些方向提供基础与前提条件。关键词：潜蚀地貌；类型；形成条件；干热河谷中图分类号：S157文献标识码：A早在19世纪末黄土地层中的潜蚀现象就引起了学者的注意。潜蚀是一种独特的土壤侵蚀方式，是水流沿土层的垂直节理、劈理、裂隙或洞穴进入地下，在复向沟谷流出，形成在地下流水通道中发生的机械侵蚀和溶蚀作用。在中国黄土高原区、美国中西部和欧洲西部等干旱半干旱地区潜蚀地貌较为常见。我国对潜蚀地貌的系统研究始于20世纪50年代，在黄土洞穴的分类、形态特征、成因等方面已取得重要进展。由于黄土洞穴的大小、深度以及形态差异大、复杂多样

4、J，研究者多按成因对其进行分类。朱显谟“。以洞穴的形态特征和形成过程为依据将不同地形部位和不同沉积物中的洞穴分为陷穴、跌穴和水涮窝三类；王斌科等将跌穴细分为水涮窝、冲穴，陷穴细分为竖井穴、漏斗穴和黄土碟；李喜安]、彭建斌等结合洞穴成因和洞穴形态，采用组合命名的方法划分黄土洞穴，按成因划分为地质作用洞穴、生物作用洞穴以及人工作用洞穴；而地质作用洞穴又可按水力的侵蚀方式进一步划分为冲蚀冲穴、潜蚀陷穴、暗穴以及湿陷碟形坑。潜蚀主要受地层厚度、走向以及基岩节理的控制，与局部微地形地貌关系密切¨，并对地貌塑造和土壤侵蚀影响

5、重大。关于潜蚀成因的观点主要有机械侵蚀说、化学溶蚀说、多因素综合说三种¨。机械成因说认为洞穴侵蚀是流水沿黄土劈理下渗或从动物洞穴灌入地下而发生机械侵蚀引起的。化学溶蚀成因说认为土壤洞穴侵蚀是一种碎屑喀斯特，由地下水溶蚀及胶体土粒被重力水悬浮而流失，加上崩塌作用而成。多因素成因说认为陷穴形成过程中既有机械作用，也有化学作用，是两种作用共同的产物，而其中机械作用起了决定性作用16]。黄土物质结构疏松、垂直节理发育、遇水容易崩解是洞穴形成的内在原因，适宜的地形、土层抗蚀性差异及土内裂隙的存在是陷穴形成的基本条件川；构造

6、节理控制了相应地区的黄土喀斯特及潜蚀地貌形态、展布方向和发育程度，是黄土喀斯特和潜蚀地貌的重要构造基础J。元谋干热河谷区潜蚀地貌极为发育，但尚未引起学术界的关注。因其地质、气候因素与黄土高原不尽相同，故黄土高原潜蚀地貌的研究并不能完全适用于本区。文中通过野外实地详细调查，拟识别元谋干热河谷区潜蚀地貌的基本类型与特征，并简要分析其形成条件，以期为本区土壤侵蚀控制提供指导。收稿日期：2013—6—17；修回日期：2013—7—21。基金项目：国家自然科学基金(41101348)；四川省科技厅项目(2012JY0121

7、)；I~)zl省教育厅科研项目(13ZB0008)资助。作者简介：邓青春(1982一)，女，四川省绵竹市人，讲师，博士生，主要从事GIS与数字地形研究。Email：qingqing123ok@163．corn通讯作者：张斌(1975一)，男，四川省南部县人，博士，教授，主要从事侵蚀地貌学研究。Email：envgeo@163．con·140·干旱区资源与环境第28卷巨型管道(直径≥100em)。在元谋干热河谷以中型与大型管道为主，大多发育在冲沟沟床之下，在流水与重力的作用下其规模不断扩展，最后因坍塌而完全出露，成

8、为冲沟沟底下切的重要方式之一。部分管道的出口位于陡壁上，称该出口为悬口。2．2．2淘洞淘洞是位于崖壁上呈横向的半圆状凹槽，因坡面股流在下泄过程中小部分水流沿陡壁以薄层状流动，在抗冲性较弱的部位发生的淘刷、舔蚀作用所形成。淘洞在黄土高原地区被称为水涮窝，但元谋干热河谷区其深度较大，与黄土高原区的水涮窝在形态特征上有较大差别。本区有些淘洞的洞穴特征不明显，而有些则非常显著，横