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贵州的喀斯特地形
喀斯特又称岩溶。通常指岩石裸露、具有洞穴、落水洞、地下河而缺乏地表河流和湖泊为特征的地区。是地下水对可溶性块状石灰岩溶蚀的结果。通常这些的下水都是淡水,可以饮用。但是开发成本较高,如果有一天饮用谁成为困难也是可以考虑的,只要科学技术够发达。
促使喀斯特发育的条件是:1、地表附近有节理发育的致密石灰岩;2、中等到较大的降雨量;3、地下水循环通畅。石灰岩(碳酸钙)在略有酸性的水中容易发生溶解,而这种水在自然界中广泛存在。雨水沿水平的和垂直的裂缝渗透到石灰岩中,将石灰岩溶解并带走。由于地表物质也被流水带走,还没有被溶解的石灰岩就形成了石灰岩喀斯特面。沿节理发育的垂直裂缝逐渐加宽、加深,形成石骨嶙峋的地形。当雨水沿地下裂缝流动时,就不断使裂缝加宽加深,直到终于形成洞穴系统或地下河道。狭窄的垂直纵向竖井与这些河道联通,使地表水得已顺畅地经地下河流走。世界上的大洞穴,大多数都是喀斯特区。我们在照片中常见到的岩沟、天生桥、石灰岩孤峰、石林等,都是喀斯特区特有的地形。如果洞穴足够大且顶部接近地表面,则洞顶会发生坍塌。这样就会产生名叫落水洞的洼地。落水洞是喀斯特地形的一种最有代表性的特征,常常合并成更大的凹陷,叫做坡立谷(俗称“天坑”),它常常是平底的,并由石灰岩中不溶残余特形成的土壤所覆盖。有些地区的石灰岩中不溶解物多一些,留下来的物质形成可以耕种的土壤。在一些降雨量很大喀斯特地区,所有降水都完全渗透到地下,甚至使那一地区连生活用水都难以找到。另一些地方,地表则可能会出现大泉,以河流的形式流过地表面,然后再次消失于地底下。
具有溶蚀力的水对可溶性岩石进行溶蚀等作用所形成的地表和地下形态的总称。又称岩溶地貌。水对可溶性岩石所进行的作用,统称为大喀斯特作用。它以溶蚀作用为主,还包括流水的冲蚀、潜蚀,以及坍陷等机械侵蚀过程。这种作用及其产生的现象统称为喀斯特。
喀斯特地貌在碳酸盐岩地层分布区最为发育。该区岩石突露、奇峰林立,常见的地表喀斯特地貌有石芽、石林、峰林、喀斯特丘陵等喀斯特正地形,溶沟、落水洞、盲谷、干谷、喀斯特洼地等喀斯特负地形;地下喀斯特地貌有溶洞、地下河、地下湖等;以及与地表和地下密切相关联的竖井、芽洞、天生桥等喀斯特地貌。 喀斯特地貌下流水侵蚀形成的地下河。在地表常见有石芽、溶沟、石林、漏斗、落水洞、溶蚀洼地、坡立谷、盲谷、峰林等地貌形态,而地下则发育溶洞、地下河等各种洞穴系统以及洞中石钟乳、石笋、石柱、石瀑布等。
对晚新生代贵州喀斯特地貌演进的三大控制因素,即地质基础、新构造运动及挽近气候波动进行了分析论证。贵州高原以峰林、峰丛、丘丛—峰丛为主体的三大喀斯特地貌景观,其发育分布主要受地层岩性及褶皱型式的控制;新构造大幅度抬升使高原与峡谷两大地貌系统喀斯特作用的强度及方式发生显著分化,而断裂(褶皱)的挽近活动则导致特殊水文地貌景观的形成;气候冷暖波动造成喀斯特作用强弱交替的外力环境,总体上有利于贵州喀斯特高原面保存。
贵州省是喀斯特地貌的全世界典型地区,溶洞比较多,对全世界的溶洞考察、研究、旅游有比较积极的影响,贵州有个很好的特点,因为地处经纬度比较特殊,冬无严寒夏无酷暑,气候是最近几年贵州做文章最大的,向外界宣传最多的亮点资源,是中国避暑之都。其实,贵州的煤炭、铁、黄金、铅锌储量很大,水资源丰富,但是贵州处在云贵高原,地势比较高,山高路陡,修筑交通设施比较难,所以交通基础设施比较落后,开发利用成本很高,所以,经济相对滞后。
石灰石溶积岩是贵州省地貌的主要特点,喀斯特溶洞遍布全省各地,可谓“无山不洞,无洞不奇”。风化的石灰岩和白云岩,挺拔林立,千姿万态。湖泊给这个山区省份增添了几分妩媚。贵州西部的草海,绿如碧玉,风景优美,被誉为“高原上的明珠”。看壮观的黄果树瀑布、“大自然的奇迹”龙宫、别有洞天织金洞、湖光山色红枫湖、山水名胜舞阳河、风光秀丽的赤水十丈洞瀑布,瑰丽多姿的“小七孔”,以及“贵州山水精华的浓缩”天河潭
贵州位于世界上连片分布面积最大的中国西南岩溶区的中心,近年来石漠化问题突出,且有不断恶化的趋势,给当地经济发展和人类生存带来了极大障碍。对石漠化的成因机理进行研究,是石漠化治理的前提和理论依据。但目前对石漠化的研究基本以定性分析为主,定量化和空间性明显不足。贵州地貌类型复杂多样,不同地区石漠化的程度和影响因素也不相同,如果不考虑区域之间的差异,对石漠化的治理也会产生误导。 本文用地理信息系统(GIS)作为研究手段,以贵州岩溶区作为研究区域,将石漠化形成中的岩性、地貌类型、坡度、降水以及土壤等影响因素图作为要素层与石漠化图进行空间叠加分析,对影响石漠化的各种自然背景进行了深入分析;并较为系统地研究了石漠化各种影响因子的空间地域分异规律以及不同区域石漠化形成中的主导驱动因素,取得了以下几点认识: 第一,岩溶地区土地石漠化与岩性存在明显的相关性,石漠化分布区域岩性主要以灰岩为主,灰岩地区石漠化程度比白云岩地区更严重。连续性灰岩是所有岩类中最易发生石漠化的,中、强度石漠化都比较严重;其次是连续性白云岩地区,这种规律也非常明显。可以说较纯的碳酸盐岩是石漠化发生的主要岩石基底。 第二,从各种地貌类型与石漠化的关系来看,地形切割深度对石漠化的形成有很大影响。无论在哪种地貌类型分布区,深切割的地貌区比浅切割的地貌区更容易发生石漠化。相对高度越大,切割深度对石漠化的影响越明显。各种地貌类型的峰丛洼地组合区是石漠化发生率极高的地区。在不同级别的坡地分布区,大于25°的坡地对石漠化的影响最明显。大于25°的坡地区轻、中、强度石漠化的发生率都很高。小于18°的坡地区石漠化程度主要以轻度和中度为主。降水量对石漠化的影响以大于1200mm的降水量区最明显。在降水量大于1200mm的地区,降水量越大,石漠化越严重。降水量小于1100mm的地区石漠化程度以轻度和中度为主。不同的土壤类型中,石质土和石灰土分布区是最容易发生石漠化的地区。两种土壤类型分布区轻、中、强度石漠化都是所有土壤类型中最高的:黄壤和粗骨土中石漠化程度以轻、中度石漠化为主;黄棕壤区则中、强度石漠化发生率在所有土壤类型中都居前列;山地草甸土分布区中度石漠化的发生率比较高。 第三,通过对不同地貌类型区石漠化形成的主导因素分析可以得出,石漠化是在岩溶地区脆弱的生态地质环境基础上,受人类活动的强烈干扰而形成的。脆弱的环境地质背景,尤其是岩溶地区大面积广泛分布的连续性碳酸盐岩是石漠化形成的主要控制因素,决定了土层的厚度及土壤类型的分布;由地貌类型决定的重力势能和降水提供的水动力条件是石漠化形成的主要原动力,人类活动在其中起了加剧和扩大这种动力条件的作用。 第四,从各区石漠化形成的主导因素来看,岩性和人类活动是影响石漠化最重要的因素。岩性中主要是连续性碳酸盐岩的影响,尤其是其中连续性灰岩的分布。一般连续性灰岩分布面积大,陡坡垦殖也比较严重的地区,石漠化的比例和程度都很高,如省内的黔西南、黔南和大方、盘县区。若连续性灰岩分布很大,但人类影响较弱,则石漠化的程度相对较弱,但也比较严重,如威宁高原区;如果连续性灰岩分布比较小,即使人类活动强度较大,石漠化的程度一般也以轻度和中度为主,如黔北中山区。连续性白云岩比例高的地区,石漠化形成受岩性影响也很大,但程度以轻度和中度为主,如东部低山丘陵区和黔中区;在岩石类型以碳酸盐岩与碎屑岩互层为主的地区,石漠化的形成主要受人为因素影响,但一般无强度石漠化,如黔北区。 第五,轻度石漠化受多种因素综合影响比较明显,而强度石漠化的影响因素一般都集中于少数几个因素。从石漠化影响因素的空间地域分异来看,省内第一梯级面上的威宁高原区和大方、盘县区是连续性灰岩比例最大的两区,各种程度石漠化基本都受岩性控制,人为因素的作用比较小;第二梯级面上的黔南区、黔西南区强度石漠化受人类活动和岩性共同作用明显,但以人类活动的影响更大;黔北区强度石漠化基本以人类活动影响为主。黔中区和第三梯级面的东部低山丘陵区连续性白云岩分布广,岩性对石漠化的影响也很大,但强度石漠化很少。
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