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[科普中國]-假喀斯特

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由其他不同成因而產(chǎn)生形態(tài)上類似喀斯特的現(xiàn)象,統(tǒng)稱為假喀斯特,包括碎屑喀斯特、黃土和粘土喀斯特、熱融喀斯特和火山巖區(qū)的熔巖喀斯特等。它們不是由可溶性巖石所構成,在本質上不同于喀斯特。

定義《巖溶學辭典》稱:“有些學者把主要由非化學溶蝕作用產(chǎn)生的形態(tài)上類似巖溶的現(xiàn)象,統(tǒng)稱為假巖溶?!睅r溶學概論云:“在非可溶性巖石,如碎屑巖的礫巖、角礫巖、砂巖以及黃七、黏十和凍十地區(qū),也存在著類似的巖溶現(xiàn)象,他們主要以物理潛蝕作用形成,實質上不同于巖溶,是假巖溶?!?/p>

英國洞穴協(xié)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巖溶蝕形成。假喀斯特包括有熔巖洞的火山景觀,永久凍土環(huán)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(qū)發(fā)生的機械性導管、洼地等?!贝送猓诘?2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(yōu)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,這個定義過于簡單,而強調似喀斯特地貌不同于溶蝕過程。

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(tài)上類似于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1:

A.流變型假喀斯特。如熔巖流形成的洞穴。

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、丹霞喀斯特和玄武巖柱狀節(jié)理地形等。此類型還包括沿海岸的假喀斯特。

E.巖堆或倒石堆假喀斯特。主要在花崗巖地形中。

F.永久凍土假喀斯特。

G.Consequent假喀斯特。Istvan Eszterhas發(fā)展了Consequent假喀斯特概念。其含義是:由礦產(chǎn)、地下露天開采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(fā)展或可導致嚴重的工程問題和環(huán)境問題。

我國的幾種喀斯特地貌黃土喀斯特黃土是干燥氣候條件下形成的以粉沙顆粒(0.05~0.005mm)為主,其色介于黃、褐、灰之間,具有空隙性,垂直節(jié)理發(fā)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(qū)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于不同時代,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(xiàn)象之發(fā)育與否,主要取決于以下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(shù)眾多的溝谷(可分為承襲谷和沖溝谷)外,便是谷間的塬、梁、峁??λ固噩F(xiàn)象主要出現(xiàn)在溝谷頂部的塬邊、梁邊和峁邊,尤其是發(fā)育于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于吉林省乾安縣西南40km大布蘇湖的東岸。所在地為半干旱氣候,年降雨量小于500mm。大布蘇系一斷陷湖盆,一鹽堿性湖泊,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(fā)現(xiàn)一直徑近1m的鈣質礓結石。在南北長5.5km和沿湖岸約1km的范圍內,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(xiàn)象有陷穴、’落水洞、盲溝、漏斗、碟形地、塌陷坑、天生橋、滿穴道及鹽堿十薄膜等。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(shù)的殘余士堆、土筍出現(xiàn)。因受巖性制約,形成的土柱并不多見。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(xiàn)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?shù)氐牟┪镳^中,均稱作“泥林假喀斯特”。考察到其特征與黃七假喀斯特無實質性差異,同時,泥林地貌也并不顯著,翻譯上又難以與“土林”相區(qū)別,筆者意見以當?shù)氐牡孛袄茄缐巍泵?,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(fā)現(xiàn)完整的披毛犀、劍齒象等化石,現(xiàn)已陳列在當?shù)氐牟┪镳^中。

土林喀斯特在我國一些地區(qū)河湖相砂礫黏土沉積層中形成的,以土柱為主要特征的地形,被稱作“土林”,其著名者如云南的元謀土林。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”。七柱的直徑便取決于這頂帽的尺碼。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。土林在我國的云南、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(fā)現(xiàn)。此類土林地形,除在形態(tài)上與真喀斯特現(xiàn)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)巖中形成的一種渾厚、敦實、陡峭、景觀獨特的地貌。這類地貌為地學家馮景蘭發(fā)現(xiàn)(1928)、陳國達命名(1939)?!暗は肌敝醋詮V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(fā)表論文數(shù)百篇,使“丹霞地貌學”研究在國內外處于超前的地位。隨著研究工作的不斷深入,“丹霞地貌”的概念、意義和范圍似在不斷外延和擴人,于是,“丹霞地貌”一詞的定義也就出現(xiàn)了不同含義與內容的界定??磥恚案拍睢比栽诎l(fā)展,見解尚難統(tǒng)一。丹霞地貌中不但有類似于碳酸鹽巖類喀斯特的柱、峰等地形,還有溶痕、洞穴、窩穴、溝槽甚至是石牙、漏斗、洼地等溶蝕形態(tài)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巖中的地貌稱作“丹霞喀斯特地貌”2。

武陵源喀斯特湖南省張家界市武陵源的砂巖石柱林已列入世界自然遺產(chǎn)名錄,已家喻戶曉。其地形特征是,一組組、一處處高數(shù)十米至二三百米的方塊狀石柱(不同于灰?guī)r峰林中的塔狀石山)立地如林,形成方圓260km2的砂巖石林地。武陵源石柱林的所在地層是中泥盆統(tǒng)的云臺觀組,為中厚層狀巖質堅硬的石英砂巖。產(chǎn)狀近于水平或不超過15度。這些條件,在地質構造作用中,有利予鉛直的“X”型節(jié)理的形成,巖層即被切割成“豆腐塊”狀。在地殼抬升、水流強烈侵蝕作用下,巖層沿節(jié)理裂隙不斷被分割、解體、崩塌頻頻發(fā)生,一都分殘留者柱被保存下來,形成了石柱林3。

本詞條內容貢獻者為:

郝慶菊 - 副教授 - 西南大學