喀斯特地貌
在可溶性岩类（主要指石灰岩）分布地区，由于喀斯特作用而形成的地表和地下的各种地貌形态总称为喀斯特地貌。喀斯特是南斯拉夫西北部石灰岩高原的地名，那里发育了各种奇特的石灰岩溶蚀地貌。我国对喀斯特地貌研究历史悠久，远在2000多年前的《山海经》中就有“伏流”的记载。在距今300多年前，明代地理学家徐霞客（1586—1641）在广西、贵州和云南一带的石灰岩地区考察了100多个岩洞，对喀斯特地貌的特点、成因进行分类描述。他的不朽著作《徐霞客游记》，被人们称为喀斯特方面的经典著作。
喀斯特地貌可分为地表和地下两种基本类型。常见的地表喀斯特地貌有：溶沟、石芽、石林、落水洞、漏斗、溶蚀洼地、喀斯特盆地、干谷、盲谷、峰丛、峰林和孤峰等不同形态。在温暖湿润的气候条件下，地表水沿着石灰岩地面流动，顺着节理、裂隙进行溶蚀，形成宽浅不一的溶蚀沟槽，称为溶沟。溶沟一般宽可从十几厘米到几米，深可达1米以上，长度不等，溶沟之间突起的脊、柱称为石芽。石芽的高度不等，可从数十厘米到数米。石芽除露出地面的，还有埋在地下的，是由地下水在下渗过程中溶蚀而成。发育在厚层石灰
岩中的高大石芽，其间有平行的垂直溶沟、沟深坡陡，形似森林，故名石林，如我国云南的路南石林。
地表水沿着岩层裂隙垂直向下溶蚀，并有塌陷发生，成为地表水流向地下河或地下溶洞的垂直通道，称之为落水洞。按其形态特征可分为裂隙状落水洞、竖井状落水洞和漏斗状落水洞等。图1溶沟与石芽一般落水洞的洞口直径为7—10米左右，深度为10—30米左右，最深可达百米以上。在被溶蚀的石灰岩地表常可见到一种平面轮廓为圆形、椭圆形，直径数十米，深数米至十几米的漏斗状凹地，称为漏斗。漏斗下部常有管道通往地下，地表水沿此管道下流，如通道被粘土碎石堵塞，常积水成池。按其成因可分为溶蚀漏斗、沉陷漏斗和塌陷漏斗。漏斗是喀斯特发育初期的产物，它是喀斯特地下水垂直循环作用的结果，所以漏斗多分布在喀斯特地貌高原面上。例如宜昌的山地平面上，漏斗很发育，落水洞和溶蚀洼等负地形也很多，平均每平方公里达30多个。漏斗再进一步溶蚀扩大就成为溶蚀洼地。溶蚀洼地底部如果被红土和其它风化物覆盖，其底部的漏斗、落水洞等流水通道被堵，积水成为喀斯特湖。溶蚀洼地底部平坦，其直径超过百米，甚至可达1—2公里。溶蚀洼地进一步扩展形成宽坦的盆地，宽度可达数百米至数公里，长度达几十公里，称为喀斯
特盆地。南斯拉夫学者J.司威治最早称这种地形为坡立谷，原意为可耕种的平地，现已成国际通用术语。盆地的边坡陡峭，底部平坦，常被残留的棕黄色粘土、红色粘土及河流冲积物所覆盖。一些溶蚀残丘、孤峰、峰林常常耸立在盆地边缘或排列在河谷两侧，著名的桂林山水就是这种奇特的喀斯特景观。在石灰岩地区，河流常沿裂隙、孔洞下渗，使河床无水而成为干谷。有时河流从某一陡坎的洞中涌出，从地下流出地面，然后流一段之后又从落水洞流入地下，这种上下游封闭的河谷称为盲谷，河流转入地下称为伏流，如贵阳市西南红水河支流涟水，在地表时隐时现，出现多次伏流。在喀斯特盆地的边缘广泛发育着峰林地貌，主要由峰丛，峰林、孤峰和溶丘组成，它们多发育在岩性较纯、厚度较大并多节理、断层的地区。峰丛主要发育在碳酸岩山地或高原边缘地区，其特点是基座相连，山峰陡峭，是峰林地貌发育的早期阶段。当喀斯特地貌进一步发展，则形成基座分离的陡峭山峰，远望如林，称为峰林，我国广西的桂林、阳朔等地为典型代表。喀斯特发育的晚期阶段，是多数峰林已被溶成残丘平地，只有少数较高山峰零星孤立地耸立在平原之中，称为孤峰，相对高度可达50—100米，如桂林的独秀峰、伏波岩等。在石灰岩地区，地表以下的喀斯特地貌形态十分复杂，主要包括溶洞和地下河。地下水沿着可溶性岩层层面、节理和断层裂隙等进行溶蚀形成的地下洞室叫做溶洞。地下水在岩层中顺着细窄的缝隙流动
缓慢，溶蚀很慢，随着裂隙扩大，地下水循环流动加速，不仅溶蚀作用加强，而且机械侵蚀作用也随之加强，并产生重力崩塌等作用，使溶洞迅速加大。溶洞规模大小差别悬殊，形态各异。根据洞穴的剖面形态可分为：水平状、管道状、阶梯状、袋状、多层状和大厅状等。这些形态各异的溶洞的形成是与地下水的动态和地质构造有关的。例如，在垂直循环带中发育的溶洞多呈垂直的，规模较小，以管道状、袋状等形态为主，如北京周口店猿人洞。在地下水的水平循环带中，溶洞内经常充满水，形成地下河、地下湖和地下瀑布等，溶洞多沿水平方向发展，在断裂破碎带或节理交错带上常发育成厅堂状，如桂林的七星岩为廊道式溶洞。受岩层产状和地质构造影响，溶洞可能呈现倾斜状。如果地壳间歇性抬升，或地下水呈阶段性下降，则可能出现多层状、阶梯状溶洞，如北京房山的石花洞、广西上林三里肖发洞等。在喀斯特地下侵蚀基准面以下还发现有深部溶洞。目前世界上发现的最深溶洞是墨西哥城西南200多公里处的华乌特拉岩洞，深1600多米，洞壁为大理岩，洞底为地下河。我国已知最大深部溶洞是湖南某矿区地面以下186—430米。在溶洞发育过程中不断地进行化学、生物的沉积和物理风化碎屑物的堆积以及崩塌堆积等过程。
①化学堆积：主要是溶洞内CaCO3的淀积，饱含碳酸氢钙的水溶液沿岩层缝隙渗入洞内，由于压力降低和温度升高，使水中的CO2逸出，部分CaCO3重新沉淀，由于沉积条件的不
同而形成各种奇形怪状。从洞顶壁自上而下增长的形如乳房似的悬垂体称为钟乳石；滴落于洞底自下而上不断增长的CaCO3沉积物，形似竹笋，故名石笋；钟乳石和石笋从上下两个方向相对生长连结成柱状，称为石柱，如贵州镇宁犀牛洞内的石柱高达27米之多。当水溶液顺洞壁漫流时使CaCO3沿洞壁沉淀形成帷幕状堆积，称为石幔或石帘，高度可达数十米，表面具湾曲流纹，形如瀑布飞流，气势磅礴。
②碎屑堆积：包括河流沉积、湖泊沉积和崩塌堆积。有的溶洞底部有地下河，形成洞内河流相砂、砾石沉积。还有的洞与地上河流相通，可把地表河床物质带入洞内堆积。有的溶洞底部是地下湖，可形成极薄层理粘土、粉砂沉积。在周口店龙骨山的古代充填溶洞中挖出大群巴鱼化石，说明当时的溶洞是与外界相通的很大的暗河。洞顶和洞壁崩落下来的棱角状石块，常与洞底的石灰华、风化粘土等混杂并胶结成砾岩。
③生物堆积：有些溶洞中常见有较多的动物遗骨，它们是被流水从洞外冲到洞内堆积形成化石，另外有些鸟类和蝙蝠也常栖息在洞内，形成鸟粪堆积，有些哺乳动物也常常居住在溶洞里，死后堆积在洞内。有些溶洞是史前古人类居住的地方。北京周店的北京猿人和山顶洞人，湖北长阳人、广西柳江人和广东韶关马坝人都是在石灰岩溶洞中发现的，在洞中
除了人类化石之外还有很多文化遗物，如石器、骨器及用火痕迹等。喀斯特地貌在全世界分布很广，主要分布区有：南斯拉夫的迪纳拉山区，法国中央高原，苏联的乌拉尔山区，澳大利亚大陆南部，美国肯塔基和印第安纳州，古巴、牙买加和越南北部地区等。我国的喀斯特地貌分布也很广泛，全国碳酸盐类岩石分布面积约125万平方公里，两广和云贵高原占全国面积的一半。喀斯特地上地下景观奇异多姿，具有供观赏、探险和科学考察等多方面功能，是重要的旅游资源，广西桂林山水、云南路南石林早已闻名于世，近年来有些新发现的大型溶洞也已开辟为旅游圣地，如北京的上方山云水洞、石花洞、贵州的织绵洞、宜昌的三游洞等。喀斯特地区地下还蕴藏着丰富的地下水资源和矿产资源，在一些平原地区地下溶洞往往是富存砂矿和储存石油、天然气的良好场所，如我国任丘的古潜山油田。但喀斯特地区在工程上也带来很多问题，如地基、路基塌陷、水库漏水，地表缺水等问题。
