【文章內容簡介】 何，主要取決于巖石的性質，如物質成分、化學成分、礦物成分及結構。 碳酸鹽巖是指碳酸鹽礦物含量超過 50%的一類沉積巖。主要化學成分是 CaCO MgCO3 、SiO2等。 常見的有：灰?guī)r、白云巖、白云質灰?guī)r、硅質灰?guī)r、泥質灰?guī)r等。 不同巖石，其溶解性是不同的，可用兩個指標表示： VCVKK試 樣 溶 蝕 量比 溶 蝕 度 ＝ （ 試 驗 前 后 的 質 量 差 ）標 準 試 樣 溶 蝕 量試 驗 溶 解 速 度比 溶 解 度 ＝ （ 單 位 時 間 的 溶 蝕 量 ）標 準 試 樣 溶 解 速 度準試樣：方解石，要求試樣尺寸相同，粉碎的粒度大小一樣，溶蝕在高濃度 CO2的蒸餾水中。 KV及 KCV越大，說明巖石的溶蝕強度和溶蝕速度也越大。 研究表明： ★ 方解石含量越高 CaO/MgO比值越大， KV及 KCV越大；反之白云石含量越小。 ★ 酸不溶物含量越高， KV及 KCV越小。 礦物結晶越小， KV越大。一般而言，泥晶 粒屑 亮晶。 二、氣候的影響 ： （ 1）水直接參與巖溶作用，充足的降水是保證巖溶作用強烈進行的必要條件。 （ 2）水是溶蝕作用的介質和載體，充足的降水保證了水體的良好的循環(huán)交替條件，促進巖溶作用的強烈進行。 55 ： （ 1）溫度升高， 水中的 CO2的溶解度減小，不利于巖溶作用。一般，水溫升高 200 300 C，溶于水中的 CO2減少一半。 （ 2）溫度升高，生物新陳代謝加快，釋放更多的 CO2帶入水中 ，同時溫度升高，化學反映速度大大加快，有利于巖溶作用。一般溫度升高 100 C，化學反應速度加快一倍。 總體上：溫度的升高有利于巖溶作用的進行。 溫熱潮濕的熱帶、亞熱帶地區(qū)：巖溶作用較強烈 高寒干旱的地區(qū)：巖溶不發(fā)育 不同氣候條件下，巖溶速度、形態(tài)、類型都明顯不同 我國氣候分類 副熱帶 亞熱帶 溫 帶 三大特征地區(qū) 青藏高寒地區(qū) 西北干旱地區(qū) 南部溫熱地區(qū) 57 如溶蝕速度： 廣西： ； 湖北： ； 河北： 。 巖溶形態(tài)差別： ? 廣西副熱帶 —溶蝕為主，地表地下巖溶充分強烈，形態(tài)諸全； ? 湖北、湖南、四川等地 — 巖溶發(fā)育，以溶丘、溶洞、漏斗為特征。 ? 河北、山東、山西等地 — 不太發(fā)育，侵蝕為主，幾乎不發(fā)育封閉溶蝕地形，以地下隱伏巖溶為主。 三、地形地貌的影響 地形地貌條件通過影響水的入滲，循環(huán)交替條件，進而影響巖溶發(fā)育的規(guī)模、速度、類型及空間分布。例如： ? 區(qū)域地貌格局，宏觀上控制了某地區(qū)的地表水文網及地下水排泄基準面的性狀，從而控制了地表地下水的運動趨勢，進而控制了巖溶發(fā)育的總體形式。 ? 地形平緩地貌較之地形較陡地貌，地表徑流緩慢，入滲量較大，有利于巖溶發(fā)育。 ? 不同地貌條件，因其垂直入滲帶埋深和水平徑流程度的不同，垂直巖溶形態(tài)及水平巖溶形態(tài)的明顯差別。 ? 地形高差大大影響地下水補、排條件，影響巖溶發(fā)育的深度。 四、地質構造的影響 成巖、構造、風化、卸荷等作用形成的各種破裂面，為地下水入滲和流動提供了通道，同時為地下水有效向深部滲入并形成深部巖溶提供了條件。 由于斷裂構造的存在，在一定程度上控制了巖溶的發(fā)育。例如，沿斷裂面巖溶發(fā)育強烈。 各組破裂面相互交織、延伸進而控制了巖溶發(fā)育的形態(tài)、規(guī)模、速度和空間分布，使得巖溶發(fā)育宏觀不均一性。 各種破裂面相互交織，使地下水混合溶蝕效應明顯，促進巖溶發(fā)育。 60 褶皺的類型和部位不同，裂隙發(fā)育程度不同，巖溶強度不同。如核部比翼部發(fā)育，背斜比向斜發(fā)育。 褶皺的形態(tài)、性質、尺寸和方向控制了可溶巖的空間分布從而控制了巖溶發(fā)育的特征。 61 可溶碳酸巖與非可溶巖可能在不同地段形成十分復雜的各種組合形式，因而巖石溶蝕性存在顯著差異，從而形成復雜的巖溶現(xiàn)象。如下 4中類型的組合形式，巖溶發(fā)育明顯不同。 （ 1）厚而純的碳酸鹽巖 最有利于巖溶發(fā)育，按地下水動力特征剖面上分為四個帶： Ⅰ. 包氣帶：多發(fā)育垂直巖溶形態(tài)，溶蝕通道間連通性差。 Ⅱ. 地下水季節(jié)變動帶：垂直和水平兩個方向巖溶均發(fā)育。 Ⅲ. 飽水帶：有利于形成規(guī)模大、連續(xù)性好的水平巖溶 Ⅳ. 深循環(huán)帶：由于水循環(huán)交替遲緩，巖溶發(fā)育很弱。 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ （ 2）碳酸鹽巖夾非可溶性巖層 由于非可溶巖的存在影響地下水運動，巖溶發(fā)育沒有充分，不一定具備上述四個分帶特點。但也常有巖溶現(xiàn)象發(fā)育，其程度因不可溶巖夾層的厚度和夾層多少而不同。 （ 3）非可溶性巖層與碳酸鹽巖互層 在同一時期，巖溶呈多層發(fā)育 一般巖溶作用較弱，往往因非可溶巖隔水作用，形成局部地下水系統(tǒng)，從而可能形成多層巖溶現(xiàn)象 。 （ 4）非可溶性巖層夾碳酸鹽巖 巖溶發(fā)育極弱 非可溶巖隔水作用，地下水循環(huán)交替條件很差，巖溶發(fā)育極弱。 64 五、新構造運動的影響 地殼的上升、下降、相對穩(wěn)定運動的性質、幅度、速度和波及范圍，控制著水循環(huán)交替條件及其變化趨勢，從而強烈的控制著巖溶發(fā)育的類型、規(guī)模、速度、空間分布及巖溶作用的變化趨勢。 ? 地殼較快上升期： 侵蝕基準面相對下降，地下水位適應排泄基準面而逐漸下降，側向巖溶不發(fā)育，規(guī)模小而少見，分帶現(xiàn)象不明顯，以垂直形態(tài)的巖溶為主。 ? 地殼相對平穩(wěn)期： 侵蝕基準面和地下水面相對穩(wěn)定，溶蝕作用充分進行，分帶現(xiàn)象明顯，側向巖溶規(guī)模大，可形成較大規(guī)模的水平巖溶和暗河，巖溶地貌較明顯典型。 ? 地殼下降期： 常形成覆蓋型巖溶，地下水循環(huán)條件變差，巖溶作用受到抑制或停止。 66 67 ? 碳酸