中国岩溶生态地质研究

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1、中国岩溶生态地质研究郭纯青，王莉，王洪涛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

2、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

3、，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—

4、—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

5、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

6、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。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

7、、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

8、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