喀斯特地貌
在可溶性巖類（主要指石灰巖）分布地區，由于喀斯特作用而形成的地表和地下的各種地貌形態總稱為喀斯特地貌。喀斯特是南斯拉夫西北部石灰巖高原的地名，那里發育了各種奇特的石灰巖溶蝕地貌。我國對喀斯特地貌研究歷史悠久，遠在2000多年前的《山海經》中就有“伏流”的記載。在距今300多年前，明代地理學家徐霞客（1586—1641）在廣西、貴州和云南一帶的石灰巖地區考察了100多個巖洞，對喀斯特地貌的特點、成因進行分類描述。他的不朽著作《徐霞客游記》，被人們稱為喀斯特方面的經典著作。
喀斯特地貌可分為地表和地下兩種基本類型。常見的地表喀斯特地貌有：溶溝、石芽、石林、落水洞、漏斗、溶蝕洼地、喀斯特盆地、干谷、盲谷、峰叢、峰林和孤峰等不同形態。在溫暖濕潤的氣候條件下，地表水沿著石灰巖地面流動，順著節理、裂隙進行溶蝕，形成寬淺不一的溶蝕溝槽，稱為溶溝。溶溝一般寬可從十幾厘米到幾米，深可達1米以上，長度不等，溶溝之間突起的脊、柱稱為石芽。石芽的高度不等，可從數十厘米到數米。石芽除露出地面的，還有埋在地下的，是由地下水在下滲過程中溶蝕而成。發育在厚層石灰
巖中的高大石芽，其間有平行的垂直溶溝、溝深坡陡，形似森林，故名石林，如我國云南的路南石林。
地表水沿著巖層裂隙垂直向下溶蝕，并有塌陷發生，成為地表水流向地下河或地下溶洞的垂直通道，稱之為落水洞。按其形態特征可分為裂隙狀落水洞、豎井狀落水洞和漏斗狀落水洞等。圖1溶溝與石芽一般落水洞的洞口直徑為7—10米左右，深度為10—30米左右，最深可達百米以上。在被溶蝕的石灰巖地表常可見到一種平面輪廓為圓形、橢圓形，直徑數十米，深數米至十幾米的漏斗狀凹地，稱為漏斗。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，常積水成池。按其成因可分為溶蝕漏斗、沉陷漏斗和塌陷漏斗。漏斗是喀斯特發育初期的產物，它是喀斯特地下水垂直循環作用的結果，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，漏斗很發育，落水洞和溶蝕洼等負地形也很多，平均每平方公里達30多個。漏斗再進一步溶蝕擴大就成為溶蝕洼地。溶蝕洼地底部如果被紅土和其它風化物覆蓋，其底部的漏斗、落水洞等流水通道被堵，積水成為喀斯特湖。溶蝕洼地底部平坦，其直徑超過百米，甚至可達1—2公里。溶蝕洼地進一步擴展形成寬坦的盆地，寬度可達數百米至數公里，長度達幾十公里，稱為喀斯
特盆地。南斯拉夫學者J.司威治最早稱這種地形為坡立谷，原意為可耕種的平地，現已成國際通用術語。盆地的邊坡陡峭，底部平坦，常被殘留的棕黃色粘土、紅色粘土及河流沖積物所覆蓋。一些溶蝕殘丘、孤峰、峰林常常聳立在盆地邊緣或排列在河谷兩側，著名的桂林山水就是這種奇特的喀斯特景觀。在石灰巖地區，河流常沿裂隙、孔洞下滲，使河床無水而成為干谷。有時河流從某一陡坎的洞中涌出，從地下流出地面，然后流一段之后又從落水洞流入地下，這種上下游封閉的河谷稱為盲谷，河流轉入地下稱為伏流，如貴陽市西南紅水河支流漣水，在地表時隱時現，出現多次伏流。在喀斯特盆地的邊緣廣泛發育著峰林地貌，主要由峰叢，峰林、孤峰和溶丘組成，它們多發育在巖性較純、厚度較大并多節理、斷層的地區。峰叢主要發育在碳酸巖山地或高原邊緣地區，其特點是基座相連，山峰陡峭，是峰林地貌發育的早期階段。當喀斯特地貌進一步發展，則形成基座分離的陡峭山峰，遠望如林，稱為峰林，我國廣西的桂林、陽朔等地為典型代表。喀斯特發育的晚期階段，是多數峰林已被溶成殘丘平地，只有少數較高山峰零星孤立地聳立在平原之中，稱為孤峰，相對高度可達50—100米，如桂林的獨秀峰、伏波巖等。在石灰巖地區，地表以下的喀斯特地貌形態十分復雜，主要包括溶洞和地下河。地下水沿著可溶性巖層層面、節理和斷層裂隙等進行溶蝕形成的地下洞室叫做溶洞。地下水在巖層中順著細窄的縫隙流動
緩慢，溶蝕很慢，隨著裂隙擴大，地下水循環流動加速，不僅溶蝕作用加強，而且機械侵蝕作用也隨之加強，并產生重力崩塌等作用，使溶洞迅速加大。溶洞規模大小差別懸殊，形態各異。根據洞穴的剖面形態可分為：水平狀、管道狀、階梯狀、袋狀、多層狀和大廳狀等。這些形態各異的溶洞的形成是與地下水的動態和地質構造有關的。例如，在垂直循環帶中發育的溶洞多呈垂直的，規模較小，以管道狀、袋狀等形態為主，如北京周口店猿人洞。在地下水的水平循環帶中，溶洞內經常充滿水，形成地下河、地下湖和地下瀑布等，溶洞多沿水平方向發展，在斷裂破碎帶或節理交錯帶上常發育成廳堂狀，如桂林的七星巖為廊道式溶洞。受巖層產狀和地質構造影響，溶洞可能呈現傾斜狀。如果地殼間歇性抬升，或地下水呈階段性下降，則可能出現多層狀、階梯狀溶洞，如北京房山的石花洞、廣西上林三里肖發洞等。在喀斯特地下侵蝕基準面以下還發現有深部溶洞。目前世界上發現的最深溶洞是墨西哥城西南200多公里處的華烏特拉巖洞，深1600多米，洞壁為大理巖，洞底為地下河。我國已知最大深部溶洞是湖南某礦區地面以下186—430米。在溶洞發育過程中不斷地進行化學、生物的沉積和物理風化碎屑物的堆積以及崩塌堆積等過程。
①化學堆積：主要是溶洞內CaCO3的淀積，飽含碳酸氫鈣的水溶液沿巖層縫隙滲入洞內，由于壓力降低和溫度升高，使水中的CO2逸出，部分CaCO3重新沉淀，由于沉積條件的不
同而形成各種奇形怪狀。從洞頂壁自上而下增長的形如乳房似的懸垂體稱為鐘乳石；滴落于洞底自下而上不斷增長的CaCO3沉積物，形似竹筍，故名石筍；鐘乳石和石筍從上下兩個方向相對生長連結成柱狀，稱為石柱，如貴州鎮寧犀牛洞內的石柱高達27米之多。當水溶液順洞壁漫流時使CaCO3沿洞壁沉淀形成帷幕狀堆積，稱為石幔或石簾，高度可達數十米，表面具灣曲流紋，形如瀑布飛流，氣勢磅礴。
②碎屑堆積：包括河流沉積、湖泊沉積和崩塌堆積。有的溶洞底部有地下河，形成洞內河流相砂、礫石沉積。還有的洞與地上河流相通，可把地表河床物質帶入洞內堆積。有的溶洞底部是地下湖，可形成極薄層理粘土、粉砂沉積。在周口店龍骨山的古代充填溶洞中挖出大群巴魚化石，說明當時的溶洞是與外界相通的很大的暗河。洞頂和洞壁崩落下來的棱角狀石塊，常與洞底的石灰華、風化粘土等混雜并膠結成礫巖。
③生物堆積：有些溶洞中常見有較多的動物遺骨，它們是被流水從洞外沖到洞內堆積形成化石，另外有些鳥類和蝙蝠也常棲息在洞內，形成鳥糞堆積，有些哺乳動物也常常居住在溶洞里，死后堆積在洞內。有些溶洞是史前古人類居住的地方。北京周店的北京猿人和山頂洞人，湖北長陽人、廣西柳江人和廣東韶關馬壩人都是在石灰巖溶洞中發現的，在洞中
除了人類化石之外還有很多文化遺物，如石器、骨器及用火痕跡等。喀斯特地貌在全世界分布很廣，主要分布區有：南斯拉夫的迪納拉山區，法國中央高原，蘇聯的烏拉爾山區，澳大利亞大陸南部，美國肯塔基和印第安納州，古巴、牙買加和越南北部地區等。我國的喀斯特地貌分布也很廣泛，全國碳酸鹽類巖石分布面積約125萬平方公里，兩廣和云貴高原占全國面積的一半。喀斯特地上地下景觀奇異多姿，具有供觀賞、探險和科學考察等多方面功能，是重要的旅游資源，廣西桂林山水、云南路南石林早已聞名于世，近年來有些新發現的大型溶洞也已開辟為旅游圣地，如北京的上方山云水洞、石花洞、貴州的織綿洞、宜昌的三游洞等。喀斯特地區地下還蘊藏著豐富的地下水資源和礦產資源，在一些平原地區地下溶洞往往是富存砂礦和儲存石油、天然氣的良好場所，如我國任丘的古潛山油田。但喀斯特地區在工程上也帶來很多問題，如地基、路基塌陷、水庫漏水，地表缺水等問題。
