【文章內(nèi)容簡介】 何，主要取決于巖石的性質(zhì)，如物質(zhì)成分、化學(xué)成分、礦物成分及結(jié)構(gòu)。 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(xué)成分是 CaCO MgCO3 、SiO2等。 常見的有：灰?guī)r、白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r、硅質(zhì)灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r等。 不同巖石，其溶解性是不同的，可用兩個指標(biāo)表示： VCVKK試 樣 溶 蝕 量比 溶 蝕 度 ＝ （ 試 驗(yàn) 前 后 的 質(zhì) 量 差 ）標(biāo) 準(zhǔn) 試 樣 溶 蝕 量試 驗(yàn) 溶 解 速 度比 溶 解 度 ＝ （ 單 位 時 間 的 溶 蝕 量 ）標(biāo) 準(zhǔn) 試 樣 溶 解 速 度準(zhǔn)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(qiáng)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(jié)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(qiáng)烈進(jìn)行的必要條件。 （ 2）水是溶蝕作用的介質(zhì)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(jìn)巖溶作用的強(qiáng)烈進(jìn)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(xué)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(xué)反應(yīng)速度加快一倍。 總體上：溫度的升高有利于巖溶作用的進(jìn)行。 溫?zé)岢睗竦臒釒?、亞熱帶地區(qū)：巖溶作用較強(qiáng)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?zé)岬貐^(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(qiáng)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(jìn)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(wǎng)及地下水排泄基準(zhǔn)面的性狀，從而控制了地表地下水的運(yùn)動趨勢，進(jìn)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(bǔ)、排條件，影響巖溶發(fā)育的深度。 四、地質(zhì)構(gòu)造的影響 成巖、構(gòu)造、風(fēng)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(gòu)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(qiáng)烈。 各組破裂面相互交織、延伸進(jìn)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(yīng)明顯，促進(jìn)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(qiáng)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(zhì)、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(fù)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(fù)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(yùn)動，巖溶發(fā)育沒有充分，不一定具備上述四個分帶特點(diǎn)。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(gòu)造運(yùn)動的影響 地殼的上升、下降、相對穩(wěn)定運(yùn)動的性質(zhì)、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(qiáng)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(zhǔn)面相對下降，地下水位適應(yīng)排泄基準(zhǔn)面而逐漸下降，側(cè)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(zhǔn)面和地下水面相對穩(wěn)定，溶蝕作用充分進(jìn)行，分帶現(xiàn)象明顯，側(cè)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