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贵州喀斯特地貌研究现状及发展方向
摘要:贵州受到喀斯特地貌控制,喀斯特地貌研究的程度关系
到当地社会和经济发展问题,意义重大。本文对喀斯特地貌成因、
演化、分区,及喀斯特相关研究进行了描述,得出:地表喀斯特的
研究已有规模,但地下喀斯特探测需大量研究,是今后研究重点;
对于贵州受构造影响,喀斯特分区应考虑小地貌、小环境的影响;
喀斯特相关研究如石漠化、小流域治理、旅游研究等关系着社会经
济发展,是今后的研究方向。
关键词:喀斯特地貌演化分区
引言
贵州地处于我国西南喀斯特地区中心,是我国第一级台阶向第
二级台阶的延伸斜坡地带,受到新构造运动的影响,地质构造较为
复杂,造就了独特、多样而又秀丽的喀斯特地貌景观。[1]贵州喀
斯特地貌分布较广,其范围北起四川盆地南缘山地和鄂西南高原,
南至南盘江河谷和桂西北山地,纵跨近5个纬度(24°30’n-9°
13’n),长约510km;西起滇东黔西高原,东至湘西丘陵山地,横
跨6个纬度(103°31’e-109°30’e),宽约570km,总面积
1.76*105km2。[2]由于特殊的岩溶地质作用过程和岩溶环境特征,
造成了脆弱的生态环境系统,严重制约了这一地区社会和经济的发
展。因此,对喀斯特地貌的研究直接关系到贵州社会和经济能否可
持续发展及生态文明的建设等重大问题。
1.研究现状
1.1成因研究
袁道先先生认为应以系统科学的观点,将影响岩溶地貌发育程
度和特征的因素:构造、岩性、气候、水文、土壤等,以及这些综
合这些影响因素而产生的直接作用方式和强度综合起来考虑。[3]
从宏观上看,自晚震旦纪到三叠纪晚期,贵州地区沉积了上万米厚
的碳酸盐岩地层,发育了四套碳酸盐沉积建造,自上而下为:上震
旦统灯影组,下寒武统上部至下奥陶统中部,中泥盆统顶部至下二
叠统,下、中三叠统。[4]
俞遵典对原生喀斯特地貌的成员机制作了详细的研究和分析,
认为岩石地层因素、地质构造环境、水化学及水动力条件、生物化
学制导四个方面缺一不可形成喀斯特。[5]
2006年以来,通过运用高分辨率的自动化监测仪器,对岩溶水
文(水位、流量)、水的物理化学指标(水温、ph值、电导率、hco
等)和土壤空气co2进行连续监测,不但证明了岩溶作用的迅速
变化过程,而且揭示了水——岩——气耦合作用规律。[6,7]
1.2演化研究
喀斯特地貌发育的具体过程为,早期可溶性岩石受到隔水岩层
的阻隔基本不和空气中co2反应和作用。但随着隔水层受到流水作
用与风化作用的共同影响逐渐剥蚀,使得可溶性岩石能够与水中、
空气中的co2进行溶蚀反应——caco3+co2+h2o==ca(hco3)2。
随后,溶蚀作用向可溶性岩石中节理发育较强的地方延伸,将岩石
中节理不断扩大,这样就形成了大小不同、形态各异的溶洞。接着,
当溶洞扩大到一定程度时,又受到重力作用的影响使其不断坍塌,
形成地表的各种喀斯特地貌景观,如峰丛、峰林和孤峰、溶蚀洼地、
落水洞等。
1.3分区研究
喀斯特地貌由于受到岩石与co2反应速率的影响,反应速率又
和气温、物质纯度、反应时间等有直接联系,因此喀斯特地貌又常
以气候区域和岩石结构两种方式进行分区。
首先,在气候区域分区中《中国岩溶学》一书将中国喀斯特地
貌分为:热带及亚热带岩溶区;中国高山和高原岩溶区;中国干旱
岩溶区;半干旱岩溶区;温带岩溶区;海滨岩溶区。其中,贵州所
处的热带亚热带岩溶区又以秦岭、淮河为北界,西界则沿四川盆地
西部山地边缘向南延伸至云南昭通、潞西一线。[8]
在用地带性对中国喀斯特地貌进行划分的过程中,仍然遵循的
是气候带中水热条件的差异性。《中国喀斯特地带性分区与喀斯特
地质园发展前景》一文中将喀斯特地貌分为热带型、温带——亚热
带型、温带型、高寒型等。其中,把贵州南部、广西、湖南南部、
云南东部和纬度比桂林更低的地区称为热带型,峰林地形是这一类
型喀斯特地貌的主要标志;川东、鄂西山地和贵州高原大部分地区
属温带--亚热带型,洼地、漏斗、竖井等负地形比较发育。[9]
其次,再以岩石结构进行分区时,需考虑大地构造、岩石理化
特性等因素。就贵州而言,由于新地质构造运动影响,喀斯特地貌
的区域分布特点为:黔东北以
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