假喀斯特

假喀斯特

由其他不同成因而產生形態上類似喀斯特的現象,統稱為假喀斯特,包括碎屑喀斯特、黃土和粘土喀斯特、熱融喀斯特和火山岩區的熔岩喀斯特等。它們不是由可溶性岩石所構成,在本質上不同於喀斯特

基本介紹

  • 中文名:假喀斯特
  • 外文名:Pseudokarst
定義,類型,我國的幾種喀斯特地貌,黃土喀斯特,狼牙壩喀斯特,土林喀斯特,丹霞喀斯特,武陵源喀斯特,

定義

《岩溶學辭典》稱:“有些學者把主要由非化學溶蝕作用產生的形態上類似岩溶的現象,統稱為假岩溶。”岩溶學概論云:“在非可溶性岩石,如碎屑岩的礫岩、角礫岩、砂岩以及黃七、黏十和凍十地區,也存在著類似的岩溶現象,他們主要以物理潛蝕作用形成,實質上不同於岩溶,是假岩溶。”
英國洞穴協會David Lowe和Tony waltham編寫的《洞穴和喀斯特》辭典是這樣定義的:“包含像洞穴、漏斗那樣的似喀斯特景觀,但不是像真喀斯特由基岩溶蝕形成。假喀斯特包括有熔岩洞的火山景觀,永久凍土環境下地下冰融化形成的冰喀斯特或熱喀斯特以及在黃土覆蓋區發生的機械性導管、窪地等。”此外,在第12屆國際洞穴大會上(1997年),假喀斯特定義也有以下描述:“假喀斯特是一種具有類喀斯特地貌或通過很多的以空隙、暗溝地下排水山‘優勢,但缺少由溶蝕和物理侵蝕長期演進的要素。一些人義認為,這個定義過於簡單,而強調似喀斯特地貌不同於溶蝕過程。
綜覽各家定義可知,所謂的假喀斯特,乃以非溶蝕作用(為主)形成的各類地上和地下在形態上類似於真喀斯特的地貌景觀,如地表的落水洞、潛穴、漏斗(特別是小型的)、盲溝、天生橋、劣地(狼牙地)和地下的洞穴、管道等。

類型

假喀斯特有以下7種類型:
A.流變型假喀斯特。如熔岩流形成的洞穴。
B.冰川假喀斯特。
C.劣地和管道假喀斯特。包括黃土喀斯特、多種次生黃土(含狼牙壩式)喀斯特、土林喀斯特等。
D.裂隙假喀斯特。如武陵源(石柱林)喀斯特、丹霞喀斯特和玄武岩柱狀節理地形等。此類型還包括沿海岸的假喀斯特。
E.岩堆或倒石堆假喀斯特。主要在花崗岩地形中。
F.永久凍土假喀斯特。
G.Consequent假喀斯特。Istvan Eszterhas發展了Consequent假喀斯特概念。其含義是:由礦產、地下露天開採和人類的各種地下活動相互作用形成的似喀斯特地形。此類假喀斯特的發展或可導致嚴重的工程問題和環境問題。

我國的幾種喀斯特地貌

黃土喀斯特

黃土是乾燥氣候條件下形成的以粉沙顆粒(0.05~0.005mm)為主,其色介於黃、褐、灰之間,具有空隙性,垂直節理髮育的一種特殊沉積。有原生(風成)與次生(再沉積)及沙黃土、黃土和黏黃七之別,還有老黃土和新黃土之分。我國黃土分布面積達380.840km2,主要在北方,呈東西向帶狀分布。其中黃河流域為317.600km2,在黃河中游區形成黃土高原,沉積厚度亦最大(可達180-200)。我國的第四紀黃土沉積於不同時代,劉東生將其分為早更新世午城黃土,中更新世離石黃土和晚更新世馬蘭黃,但最近的全新世也有黃士沉積。黃土喀斯特現象之發育與否,主要取決於以下3項基本條件:
一是黃土層的基本性質。主要是粒度成分,其次是易(可)溶鹽含量。
二是地貌條件。黃土地形,除為數眾多的溝谷(可分為承襲谷和沖溝谷)外,便是谷間的塬、梁、峁。喀斯特現象主要出現在溝谷頂部的塬邊、梁邊和峁邊,尤其是發育於黃土層中的沖溝兩側。
三是氣候條件。黃土喀斯特是一種以物理性再造為主的自然作用,即以士層的侵蝕、沖蝕、管涌、崩塌、沉陷等作用為主,而溶蝕及化學沉積(如礓結石的生成)則十分次要。同時,作用的實體又是以粉沙至粉土顆粒為主體的輕質土層,故這一喀斯特作用必定受到氣候條件的制約。

狼牙壩喀斯特

狼牙壩喀斯特位於吉林省乾安縣西南40km大布蘇湖的東岸。所在地為半乾旱氣候,年降雨量小於500mm。大布蘇系一斷陷湖盆,一鹽鹼性湖泊,流域面積230km2,湖面高程為119.2m,為松嫩平原最低點。湖東岸階地高出湖面25m,由淺灰色粉沙土構成,厚度至少在幾十米以上。系黃士質河湖相沉積,可被看作是次生黃土、土層中曾發現一直徑近1m的鈣質礓結石。在南北長5.5km和沿湖岸約1km的範圍內,形成了溝谷如梳、破碎不堪的假喀斯特地形,稱作“狼牙壩”。假喀斯特現象有陷穴、’落水洞、盲溝、漏斗、碟形地、塌陷坑、天生橋、滿穴道及鹽鹼十薄膜等。主要分布在沖溝頭及沖溝兩側細溝上。在湖岸邊緣,當沖溝匯集導致大面積地形侵蝕破碎時,便有少數的殘餘士堆、土筍出現。因受岩性制約,形成的土柱並不多見。由此可見,狼牙壩喀斯特的性質與黃|七喀斯特是基本一致的。因土層中含有較多的易溶鹽成分,喀斯特現象更為普遍而多樣。狼牙壩假喀斯特在吉林大學劉翰教授的報告及當地的博物館中,均稱作“泥林假喀斯特”。考察到其特徵與黃七假喀斯特無實質性差異,同時,泥林地貌也並不顯著,翻譯上又難以與“土林”相區別,筆者意見以當地的地名“狼牙壩”命名,可能更為相宜。值得指出的是,劉翰教授在狼牙壩地層中曾發現完整的披毛犀、劍齒象等化石,現已陳列在當地的博物館中。

土林喀斯特

在我國一些地區河湖相砂礫黏土沉積層中形成的,以土柱為主要特徵的地形,被稱作“土林”,其著名者如雲南的元謀土林。此類土林的最人特色是每個土柱都頂著一件抗淋雨侵蝕的保護“帽”。七柱的直徑便取決於這頂帽的尺碼。沉積層中的礫石、碎石、結核及各種透鏡狀膠結層,均可成為土柱的護帽。土林在我國的雲南、四川、新疆、甘肅、西藏均有分布。在我國南方一些洞穴的沙礫堆層中,也偶有發現。此類土林地形,除在形態上與真喀斯特現象中的石林有某些相象外,在喀斯特作用上相近者共少、甚微。

丹霞喀斯特

丹霞地貌原是僅指在紅色厚層砂(礫)岩中形成的一種渾厚、敦實、陡峭、景觀獨特的地貌。這類地貌為地學家馮景蘭發現(1928)、陳國達命名(1939)。“丹霞”之名源自廣東省仁化縣丹霞山。以黃進、彭華、劉尚仁等教授為先導的地學家們,從20世紀80年代以來,便對我國的丹霞地貌進行了廣泛而深入的研究,出版專題文集多部,發表論文數百篇,使“丹霞地貌學”研究在國內外處於超前的地位。隨著研究工作的不斷深入,“丹霞地貌”的概念、意義和範圍似在不斷外延和擴人,於是,“丹霞地貌”一詞的定義也就出現了不同含義與內容的界定。看來,“概念”仍在發展,見解尚難統一。丹霞地貌中不但有類似於碳酸鹽岩類喀斯特的柱、峰等地形,還有溶痕、洞穴、窩穴、溝槽甚至是石牙、漏斗、窪地等溶蝕形態存在。洞穴中甚至有石鐘乳石筍等一類次生化學沉積物生戒。因此,裁尚仁和楊明德教授更把紅色灰矮礫岩中的地貌稱作“丹霞喀斯特地貌”。

武陵源喀斯特

湖南省張家界市武陵源的砂岩石柱林已列入世界自然遺產名錄,已家喻戶曉。其地形特徵是,一組組、一處處高數十米至二三百米的方塊狀石柱(不同於灰岩峰林中的塔狀石山)立地如林,形成方圓260km2的砂岩石林地。武陵源石柱林的所在地層是中泥盆統的雲台觀組,為中厚層狀岩質堅硬的石英砂岩。產狀近於水平或不超過15度。這些條件,在地質構造作用中,有利予鉛直的“X”型節理的形成,岩層即被切割成“豆腐塊”狀。在地殼抬升、水流強烈侵蝕作用下,岩層沿節理裂隙不斷被分割、解體、崩塌頻頻發生,一都分殘留者柱被保存下來,形成了石柱林。

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