奇丽的喀斯特地形-喀斯特地形发育的条件
(二)喀斯特地形发育的条件
人们在饱尝美景之余,往往禁不住会问:这些奇丽景象究竟是怎样形成
的呢?是什么力量造成这些奇山怪石,雕塑出万姿千态的壮丽奇观呢?
如果我们来做一个实验,就会帮助我们对这一大自然奥秘的了解。我们
知道,石灰岩是一种比较坚硬的岩石,它的主要成分是碳酸钙(CaCO3)。这
种岩石对于机械侵蚀和物理风化的抵抗力较强,但却容易被含有酸性的水所
溶解,因为酸性溶液可以和石灰岩发生化学作用,使岩石受到溶蚀。如果我
们把盐酸滴到石灰石上,立即会有许多白色泡沫不断冒出,好像沸腾一样。
待一会儿,用水冲去泡沫,石灰石上便留下了明显的溶痕。
雨水中经常含有一定数量的碳酸气,所以带有一些酸性。雨打在石灰岩
上,一点点地溶蚀着它,天长日久,就在岩石上留下了破坏的痕迹。经过千
万年不断的溶蚀冲洗,雨水就会把原来的石灰岩地面弄得面目全非:平地上
出现了尖芽锐脊和深浅纵横的沟槽,斜坡上显出了一条条挺直的大裂缝,像
车轮的痕迹那样。水流沿着石灰岩的裂隙逐渐扩大溶蚀,以后就会慢慢地形
成石林、洼地或溶洞(图40)。
喀斯特溶洞主要是由地下水对石灰岩进行破坏作用而形成的。由于地下
水对岩石的破坏以及岩石的崩塌,使得洞穴不断扩展。以后由于地面抬升或
地下水水位降低,溶洞就干涸,并出露地表。而雨水等通过洞顶岩石中的裂
缝渗入溶洞,这样,含有碳酸钙溶液的水,会慢慢地从溶洞顶部一滴一滴地
落下来,同时碳酸钙就沉淀,并形成自上而下像悬钟那样的长条形或乳状沉
淀物,称为石钟乳(或称钟乳石);当石钟乳下部的水滴到洞底,碳酸钙沉
淀则形成竹笋状的突起,称为石笋;当石钟乳和石笋不断发展,最后会连接
起来而成为石柱(图40)。但这种沉淀物可以形成各种不规则的形态,人们
往往喜欢按照自己的丰富想象力而给以许多动人的名称。其实,这些生动的
形态都是水流对于石灰岩的溶蚀雕塑的结果。所以有人曾作过这样的比喻:
例如把喀斯特地形当作一种精致的艺术品,那末水流就是这些奇丽景象的雕
刻家,而石灰岩便是这位雕刻家所用的材料。
溶洞常常迂回曲折,高低不一,有的溶洞还会成层分布。如江苏宜兴的
善卷洞(图41),就分上、中、下三层,每层间均相通,中洞和上洞都是大
空洞,下洞有地下河流出,叫做水洞。这主要是由于地壳间断上升,使含水
层节节下降,结果就形成了由垂直通道相连的重叠式的层状溶洞。
总之,影响喀斯特地形发育的因素虽然很多,但主要的是岩石性质和水文情况这两个因素。前者是物质基础,即首先要有能被水溶解的石灰岩的存
在;后者是动力条件,即还要具有一定溶解能力的水。而水文情况又往往与
气候有关。中国的气候因纬度、海陆而变化,并受到东南季风和地形的影响,
雨量和雨日一般是从东向西、从南到北逐渐减少的。因此在高纬度、高原或
高山地区,喀斯特作用比较微弱;在冰冻情况下,喀斯特作用甚至接近停滞
状态。沿海地区受季风的影响,喀斯特作用比较强烈。南岭以南终年无冰期,
雨日也较长,所以成为中国喀斯特发育最为典型的地区。
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