喀斯特地貌的形成过程
喀斯特地貌的形成是石灰岩地区地下水长期溶蚀的结果。
沉积岩曾经受到过挤压力形成了褶皱;后经地壳抬升,出露地表,受外力侵蚀作用,初期形成峰丛,由于石灰岩容易受流水的溶蚀作业,被侵蚀明显,随着侵蚀作用的不断进行,峰丛被溶蚀成为峰林,随着溶蚀作用的持续,形成孤峰或平地。
喀斯特地貌主要岩性为石灰岩,属于沉积岩中的一种,沉积岩是经过沉积固结而成,即石灰岩形成于地下;喀斯特地貌中石灰岩的岩层往往成倾斜状态。具体发育过程如下:
1、沉积作用形成石灰岩。
2、地壳水平运动,形成褶皱。
3、受地壳抬升作用,出露地表,外力作用形成峰丛。
4、溶蚀作业加剧,峰丛变为峰林。
5、溶蚀作业持续,形成孤峰或平地。
总结,在推测地貌形成过程中,首先考虑的是内力作用,再考虑外力,内力主要奠定基本形态及宏观地形,外力主要塑造外表形态。地壳的抬升作用往往是促进外力作用的前奏(只有出露地表,外力作用才能加剧)。
机制原理
化学机制
1884年,美国学者戴维斯(Davis)提出喀斯特地区地理循环理论,指出喀斯特作用的化学机制为当水中含二氧化碳时,水对石灰岩的溶解能力很强,二氧化碳与水化合形成碳酸,后者电解析出氢离子,与石灰岩中的碳酸根离子作用形成离子状态的溶解物质钙离子和碳酸氢根离子,并随水流失,其反应式如下:
CO2+H2O⇌H2CO3⇌H++HCO3-
H2CO3+CaCO3⇌Ca2++2HCO3-
上述反应是可逆的,当水与空气中二氧化碳减少,碳酸含量亦减少,碳酸钙将发生沉淀。湿热气候条件下土壤二氧化碳含量比空气中高数十倍,且反应速度很快,因而岩溶作用强,喀斯特地貌分布较广
物理机制
水的溶蚀能力、岩石化学性质及透水性对喀斯特过程起着决定性作用。湿热气候区地表水与地下水流量大且活动性强,故喀斯特作用强,反之干旱高寒气候区喀斯特作用很弱。
在地壳长期稳定且河流切割较深的可溶性岩石分布区,地下水垂直分带明显,包气带地下水以垂直向下运动为主,可形成极深的落水洞;浅饱水带地下水以水平流动为主,常发育水平溶洞与暗河;过渡带地下水水位随季节升降;承压水带地下水活动受地质构造控制,可发生深部喀斯特。新构造强烈上升区石灰岩地层中不可能形成相同的地下水位,地下水垂直分带不明显
丹霞地貌形成的过程
丹霞地貌形成的过程:
(1)、丹霞地貌发育始于第三纪晚期的喜马拉雅造山运动。这次运动使部分红色地层发生倾斜和舒缓褶曲,并使红色盆地抬升,形成外流区。流水向盆地中部低洼处集中,沿岩层垂直节理进行侵蚀,形成两壁直立的深沟,称为巷谷。巷谷崖麓的崩积物在流水不能全部搬走时,形成坡度较缓的崩积锥。随着沟壁的崩塌后退,崩积锥不断向上增长,覆盖基岩面的范围也不断扩大,崩积锥下部基岩形成一个和崩积锥倾斜方向一致的缓坡。崖面的崩塌后退还使山顶面范围逐渐缩小,形成堡状残峰、石 墙或石柱等地貌。随着进一步的侵蚀,残峰、石墙和石柱也将消失,形成缓坡丘陵。在红色砂砾岩层中有不少石灰岩砾石和碳酸钙胶结物,碳酸钙被水溶解后常形成一些溶沟、石芽和溶洞,或者形成薄层的钙化沉积,甚至发育有石钟乳。沿节理交汇处还发育漏斗。
(2)、在砂岩中,因有交错层理所形成锦绣般的地形,称为锦石。河流深切的岩层,可形成顶部平齐、四壁陡峭的方山,或被切割成各种各样的奇峰,有直立的、堡垒状的、宝塔状的等。在岩层倾角较大的地区,则侵蚀形成起伏如龙的单斜山脊;多个单斜山脊相邻,称为单斜峰群。岩层沿垂直节理发生大面积崩塌,则形成高大、壮观的陡崖坡;陡崖坡沿某组主要节理的走向发育,形成高大的石墙;石墙的蚀穿形成石窗;石窗进一步扩大,变成石桥。各岩块之间常形成狭陡的巷谷,其岩壁因红色而名为“赤壁”,壁上常发育有沿层面的岩洞。