喀斯特地貌喀斯特作用地下水的分带.ppt
第十节 喀斯特地貌(一),第十节 喀斯特地貌,授课内容:喀斯特作用,地下水的分带教学目标:要使学生了解什么是喀斯特,它在全世界的分布面积及化学过程,在喀斯特地区地下水的分带与喀斯特作用。教学重点:喀斯特作用的3种因素教学难点:地下水的分带,喀斯特地貌:,喀斯特地貌:由喀斯特作用而成的一种奇特地貌称喀斯特地貌。喀斯特作用:指水对可溶性岩石的破坏与改造作用。喀斯特:喀斯特作用及其所产生的地貌、水文现象总称为喀斯特。,一喀斯特作用,1喀斯特作用的化学过程 喀斯特作用主要因素是水,水对可溶性岩石的化学溶解和沉淀作用,其次是机械的崩塌,侵蚀及堆积。这些作用分布在两个部位,一是在地表,一是在地下。溶洞、石林、石芽、石丛形成的主要化学方程式是:CO2+H2O+CaCO3=Ca(HCO3)2钟乳石、石笋形成的主要化学方程式是:Ca(HCO3)2=CaCO3+H2O+CO2,2喀斯特作用的因素(1)气候因素:降水量,气温和气压等方面,1)降水量:降水量多少是影响岩石溶解速度的主要因素。水和可溶性岩石是喀斯特作用的两个必不可少的基本条件。降水量大,水循环快,水不断补充,溶解作用消耗CO2碳酸增加溶解不饱和喀斯特作用持续进行。所以热带地区降水量多,喀斯特作用强,干旱地区降水少,喀斯特作用就弱。2)温度:温度与水中CO2的含量成反比关系。温度越高CO2的含量越少,但温度却能加速水分子的离解度,使水中H+增多,溶解能力加强,所以热带和南亚热带地区水的溶解力较强。3)气压:水中CO2含量与气压成正比关系。在温度相同的条件下气压越高,水中CO2的含量也越多,岩石的溶解度也越大。,(2)生物因素:产生溶解岩石的酸类来自几个方面 1)矿物的分解;2)火山的喷发;3)有机物的燃烧及分解;4)动植物的呼吸;5)微生物的作用;(3)岩石因素:岩石的可溶性,岩石的构造两个方面 1)岩石的可溶性:它主要取决于岩石的化学成分。按成分可将可溶性岩石分为三大类:a.卤岩类(钾盐、石盐)b.硫酸盐类(硬石膏、石膏、芒硝)c.碳酸盐类(石灰岩,白云岩);按溶解度划分卤盐类最大,硫酸盐类次之,碳酸盐类最小。卤盐类和硫酸盐在地球上分布较少,地貌不易保存,岩貌意义不大。碳酸盐类溶解度较小,但分布广,岩体规模大地貌保存久,造貌意义不大。2)岩石的构造:它影响岩石透水性的好坏及水循环的快慢;地表及地下喀斯特作用的形成。,石灰岩溶蚀形成溶洞过程,A水沿破裂溶蚀石灰岩,在潜水线下形成溶洞。B潜水线下降,溶洞里充填空气,方解石沉淀形成钟乳石和石笋,1包气带:(垂直循环带)及其喀斯特作用 该带的范围是在地面之下至丰水期潜水面之间,平时干涸,降雨或冰雪融化有水时,流态为垂直向下运动。这个带的分布厚度随地壳厚度发生变化,有厚有薄,以垂直性喀斯特为主。形成发育出垂直性落水洞,管道,溶隙。,二地下水的分带与喀斯特作用,2季节变动带:(过渡带)及其喀斯特作用 在丰水与枯水期潜水面之间,是上部色气带与下部饱水带之间的过渡带。特点:水流流态随季节而变化,丰水期,地下水位上升,水流作水平方向流动,枯水期地下水位下降水流作垂直方向流动。所以喀斯特作用有时是垂直的,有时是水平的,造成地貌有落水洞及水平溶洞。3饱水带喀斯特作用 这个带位于枯水期潜水面之下,直到可溶性岩的底部。该带终年呈饱水状态,上下部流态不同。上部饱水带有自由水面,水流方向近水平,向河谷排泄多造成水平溶洞及地下河。下部饱水带在谷底之下深处,具有承压性,水流方向近水平水流缓慢,水体交替很弱,矿化度高。,地下水流动系统与岩溶发育垂直分布,1石灰岩;2地下水位;3包气带水流向;4地下水流线;5溶蚀裂隙及管道;包气带;局部岩溶水系统;区域岩溶水系统,三喀斯特地貌的地带性,喀斯特的作用主要受气候条件的影响很大,在不同的气候带喀斯特作用的结果不同,因此喀斯特地貌具有一定的地带性特征,可分四种地貌带:1热带喀斯特地貌:位于低纬地区,包括热带及亚热带季风区的喀斯特,气候高温多雨,水的循环快,溶蚀力强,由于气温高,同时水的化学反应速度快,植物茂盛,它会产生大量的CO2及分泌出大量有机酸,增强了水的溶蚀力。因此热带喀斯特的强度居于其他气候带之首。地表及地下地貌都很发育,以峰丛石山为代表。大型的溶蚀盆地(槽谷)深陷的溶蚀洼地及大型水平溶洞都很发育。,热带喀斯特地貌:桂林山水,热带喀斯特地貌:云南石林,2温带喀斯特地貌 处于中纬度地区,气温较低,雨量较少,有明显的干季喀斯特作用受一定限制。从地表地貌看不很发育,只有较少的干谷,溶斗,溶蚀,洼地,石芽,石沟发育不好,多被风化物覆盖。地下地貌为溶洞,地下河,溶隙及喀斯特较发育。3寒带及高寒地区喀斯特地貌 位于高纬高原,高山地区。由于终年气温低,水的冻结时间长,有冻土层存在,水的流动及溶蚀作用受到极大抑制。因此不论地表或地下地貌发育极差,地表以溶沟为多见,地下有小型孔洞,溶隙及喀斯特泉。,温带喀斯特地貌:晋陕大峡谷,温带喀斯特地貌:大连金石滩喀斯特地貌,高寒地区喀斯特地貌:斯洛伐克喀斯特地貌,高寒地区喀斯特地貌,4干旱喀斯特地貌,包括了热带,亚热带及温带的干旱气候区,终年气候较高,但雨量稀少,植物缺乏,喀斯特作用极其微弱。,干旱喀斯特地貌,练习与思考题:1名词解释:喀斯特地貌 喀斯特作用 喀斯特2写出喀斯特综合反应式;3简述喀斯特作用的几种因素;4简述喀斯特的地带性;,