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喀斯特地貌的成因
喀斯特地貌分地表和地下兩大類，地表有石芽與溶溝，喀斯特漏斗，落水洞，溶蝕洼地，喀斯特盆地與喀斯特平原，峰叢、峰林與孤峰；地下有溶洞與地下河，暗湖。下面是小編為大家整理的喀斯特地貌的成因，僅供參考，歡迎閱讀。
喀斯特地貌的成因
喀斯特地貌是在碳酸鹽類巖石地區(qū)，地下水和地表水對(duì)可溶性巖石溶蝕與沉淀、侵蝕與沉積以及重力崩塌、塌陷、堆積等作用形成的。
喀斯特地貌是具有溶蝕力的水對(duì)可溶性巖石進(jìn)行溶蝕等作用所形成的地表和地下形態(tài)的總稱，又稱巖溶地貌。水對(duì)可溶性巖石所進(jìn)行的作用，統(tǒng)稱為喀斯特作用。
它以溶蝕作用為主，還包括流水的沖蝕、潛蝕，以及坍陷等機(jī)械侵蝕過(guò)程。這種作用及其產(chǎn)生的現(xiàn)象統(tǒng)稱為喀斯特。喀斯特是南斯拉夫西北部伊斯特拉半島碳酸鹽巖高原的地名，當(dāng)?shù)胤Q為Kras，意為巖石裸露的地方。
喀斯特研究在理論和生產(chǎn)實(shí)踐上都有重要意義。喀斯特地區(qū)有許多不利于生產(chǎn)的因素，需要克服和預(yù)防，也有大量有利于生產(chǎn)的因素可以開(kāi)發(fā)利用。喀斯特礦泉、溫泉富含有益元素和氣體，有醫(yī)療價(jià)值。
喀斯特地貌形成的條件：相關(guān)資料表明喀斯特地貌有三個(gè)必不可少的發(fā)育條件：
a、地表附近有節(jié)理發(fā)育的致密石灰?guī)r。
b、中等到較大的降雨量。
c、地下水循環(huán)通暢。
科學(xué)研究
19世紀(jì)末，南斯拉夫?qū)W者茨維奇（J.Cvijic）借用亞德里亞海北部沿岸喀斯特高原的名稱來(lái)形容石灰?guī)r的地貌、水文現(xiàn)象。
“喀斯特”在地理學(xué)和地質(zhì)學(xué)中作為巖溶地貌的代名詞始于20世紀(jì)初歐洲地質(zhì)學(xué)家H·Stelle對(duì)喀斯特高原的KarstVillage的研究。
中國(guó)是世界上對(duì)喀斯特地貌現(xiàn)象記述和研究最早的國(guó)家，早在宋代和明代的王守仁和宋應(yīng)星，就對(duì)石灰?guī)r巖溶地貌做過(guò)比較確切的描述。特別是宋應(yīng)星，還對(duì)巖溶及石灰華的再沉積機(jī)理，做過(guò)開(kāi)創(chuàng)性的研究和記述。但明代徐宏祖（1586年—1641年）所著的《徐霞客游記》記載最為詳盡。
喀斯特地貌是長(zhǎng)期發(fā)育的產(chǎn)物，其演化模式在侵蝕循環(huán)學(xué)說(shuō)的影響下，從早期格朗德（A.Grund）、雅庫(kù)斯（L.Jakucs）和威廉姆斯（P.W.Williams）的模式，基本為定性3-4階段模式。
20世紀(jì)50至60年代，中國(guó)地學(xué)界對(duì)喀斯特地貌的研究主要集中于類型方面。
1966年，中國(guó)在第一屆喀斯特學(xué)術(shù)會(huì)議上提出將喀斯特改為巖溶，作為Karst的同義語(yǔ)。
1972年史密斯（D.I.Smith）等提出外成喀斯特地貌演化數(shù)學(xué)模型后，用數(shù)學(xué)方法建立喀斯特地貌發(fā)育與動(dòng)力、形態(tài)因素的數(shù)學(xué)模型開(kāi)始得到發(fā)展。如1988年懷特（W.B.White）又提出喀斯特地形發(fā)育速率過(guò)程模型。
20世紀(jì)70-80年代，中國(guó)學(xué)者進(jìn)一步開(kāi)展喀斯特溶洞、溶盆及發(fā)育演化規(guī)律的研究。
20世紀(jì)80年代初，中英巖溶地質(zhì)學(xué)家在中國(guó)的聯(lián)合洞穴探險(xiǎn)活動(dòng)中發(fā)現(xiàn)了四川興文特大型漏斗——“大巖灣”和“小巖灣”。
1988年，中國(guó)自然科學(xué)名詞審定委員會(huì)公布《地理名詞》，喀斯特地貌仍被定名為喀斯特，又稱巖溶。
20世紀(jì)90年代后，中國(guó)學(xué)者對(duì)喀斯特地貌的研究逐漸跨入喀斯特水環(huán)境、生態(tài)地貌分類分區(qū)研究。
進(jìn)入21世紀(jì)，中國(guó)地學(xué)界針對(duì)石漠化生態(tài)修復(fù)與建設(shè)等問(wèn)題，深入開(kāi)展了土壤侵蝕特征、小流域生態(tài)恢復(fù)、SAR影響配準(zhǔn)及石漠化巖性、土地利用關(guān)系等方面的研究。為探索喀斯特地區(qū)侵蝕模數(shù)與侵蝕因子的相關(guān)關(guān)系，開(kāi)展了不同坡度條件下土壤侵蝕模數(shù)的多因子方程篩選回歸模型研究，提高了緩坡、陡坡侵蝕產(chǎn)沙預(yù)測(cè)精度。
科研成果
2000多年前，中國(guó)古書(shū)《山海經(jīng)》對(duì)溶洞、伏流、石山等現(xiàn)象已有提出。
宋代沈括的《夢(mèng)溪筆談》、范成大的《桂海虞衡志》和周去非的《嶺外代答》對(duì)巖溶現(xiàn)象已有較多記載。
明代徐宏祖的《徐霞客游記》對(duì)喀斯特地貌的研究比歐洲早250余年。其對(duì)喀斯特地貌的類型、分布和各地區(qū)間的差異，尤其是喀斯特洞穴的特征、類型及成因，有詳細(xì)的考察和科學(xué)的記述。在廣西、貴州、云南，他探查過(guò)的洞穴有270多個(gè)，且都有方向、高度、寬度和深度的具體記載。并初步論述其成因，指出一些巖洞是水的機(jī)械侵蝕造成，鐘乳石是含鈣質(zhì)的水滴蒸發(fā)后逐漸凝聚而成等。
近現(xiàn)代西方對(duì)喀斯特地貌的發(fā)育理論研究成果主要有“循環(huán)演化論”（以w．M臺(tái)維斯為代表）和Davis和Ground的喀斯特地區(qū)地理循環(huán)理論。
中國(guó)學(xué)者根據(jù)Davis和Ground的喀斯特地區(qū)地理循環(huán)理論和總結(jié)了中國(guó)喀斯特研究的實(shí)踐，提出了一套喀斯特發(fā)育理論，如漸進(jìn)演化論（以何宇彬、楊明德為代表）；“地殼上升速度與剝蝕速度對(duì)比論”（以張之淦、盧耀如為代表）；“同時(shí)態(tài)系統(tǒng)演化論”（以朱學(xué)穩(wěn)、朱德浩為代表）。
21世紀(jì)現(xiàn)代喀斯特地貌的研究趨勢(shì)表現(xiàn)為喀斯特地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)研究、喀斯特古環(huán)境與全球變化研究、風(fēng)景旅游洞穴環(huán)境的改善與景觀老化的防治和實(shí)驗(yàn)和量化喀斯特地貌的研究；如“水利水電建設(shè)中喀斯特滲漏問(wèn)題” 研究成果1987年獲國(guó)家優(yōu)秀勘察獎(jiǎng)、廣西壯族自治區(qū)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。
對(duì)于喀斯特與旅游地貌的研究成果，主要為1972年，中科院地理所地貌室設(shè)置喀斯特地貌研究組。研究組主動(dòng)借鑒國(guó)外技術(shù)，并自主完善和創(chuàng)新改進(jìn)，緊密結(jié)合國(guó)家和地方水利水電工程、廠礦道路建設(shè)、區(qū)域旅游開(kāi)發(fā)等生產(chǎn)實(shí)踐，不斷深入研究喀斯特地貌地球物理化學(xué)過(guò)程，探索喀斯特地貌發(fā)育演化規(guī)律，先后承擔(dān)并完成了國(guó)家和地方重大科研項(xiàng)目20多項(xiàng)，出版著作10多部，發(fā)表相關(guān)論文100多篇。
研究組在中國(guó)喀斯特洞穴發(fā)育的區(qū)域分異、地帶性因素、洞穴成因與溶蝕作用、洞穴發(fā)育雙酸模式、碳酸鹽巖表層硬度、喀斯特溶蝕強(qiáng)度分析與估算、表層喀斯特發(fā)育與生態(tài)系統(tǒng)關(guān)系、喀斯特地貌系統(tǒng)對(duì)氣候響應(yīng)過(guò)程模型等方面展開(kāi)了廣泛和深入研究。發(fā)現(xiàn)了堿性鈣溶液吸收二氧化碳化學(xué)動(dòng)力學(xué)機(jī)理，建立了碳酸水與硫酸水雙成因洞穴發(fā)育的雙酸模式，弄清了生物對(duì)土壤二氧化碳貢獻(xiàn)及土壤二氧化碳對(duì)皮下帶表層喀斯特過(guò)程的驅(qū)動(dòng)作用，揭示了巖石表面生態(tài)及其對(duì)巖石表面色彩與石林溶蝕形態(tài)形成的作用，構(gòu)建了溶蝕對(duì)降水、氣溫等的復(fù)雜響應(yīng)過(guò)程模型等，豐富了喀斯特地貌基礎(chǔ)理論。
針對(duì)喀斯特地區(qū)的水庫(kù)滲漏、電站安全以及地下水的開(kāi)發(fā)利用等方面，研究組做了卓有成效的應(yīng)用研究工作。如成功解決了紅水河第一級(jí)水電樞紐大化水庫(kù)以及巖灘水電樞紐庫(kù)區(qū)的喀斯特滲漏問(wèn)題、完成了北京牛口峪水庫(kù)北方喀斯特懸托谷的防滲工程，分析了貴州獨(dú)山南部、德江、普定以及大連金州、河北曲陽(yáng)等喀斯特地下水開(kāi)發(fā)利用等。針對(duì)紅水河流域環(huán)境地質(zhì)綜合評(píng)價(jià)國(guó)家任務(wù)，先后完成了 紅水河流域環(huán)境喀斯特研究、報(bào)告及其專題地貌圖，隨著區(qū)域研究積累，還進(jìn)行了中國(guó)喀斯特地貌連片綜合研究。
在喀斯特地貌的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究過(guò)程中，研究組很早就引進(jìn)并改進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，在具體的研究中又自己發(fā)明創(chuàng)造了各種新技術(shù)和手段。如應(yīng)用染色石松孢子和螢光素示蹤法，進(jìn)行不同季節(jié)喀斯特地下水通道的示蹤試驗(yàn)，成功地?cái)喽ú粫?huì)跨越地下分水嶺向鄰谷滲漏，完成了水庫(kù)建設(shè)可行性論證方案。首創(chuàng)并應(yīng)用“洼地分析法”、利用與地下水聯(lián)系密切的地面洼地走勢(shì)，在室內(nèi)繪出喀斯特地下通道大體平面分布，指導(dǎo)實(shí)地調(diào)查和洞穴探測(cè)。使用環(huán)境同位素示蹤分析，查清了滲漏因素與途徑，制定了多層次水庫(kù)防滲方案。此外，該研究組還首先將航空紅外遙感技術(shù)應(yīng)用到探測(cè)巖溶的試驗(yàn)中，取得了良好的示范效果。
中科院地理所最早涉足旅游地貌等應(yīng)用研究領(lǐng)域是喀斯特地貌研究組。該研究組從20世紀(jì)90年代就開(kāi)始了旅游洞穴的應(yīng)用研究，在洞穴穩(wěn)定性以及喀斯特景觀旅游資源評(píng)價(jià)等方面做了很多首創(chuàng)性的工作。先后完成了浙江瑤琳洞、河北臨城白云洞、云南彌勒白龍洞、福建龍巖龍眡洞、路南石林景觀等典型喀斯特景觀的形成、發(fā)育、演化及其景觀評(píng)價(jià)的調(diào)查論證科研報(bào)告。這些成果很大程度上指導(dǎo)了巖溶洞穴、喀斯特地貌景觀的旅游開(kāi)發(fā)和保護(hù)。1997年~2004年組織的云南石林與國(guó)外劍狀喀斯特對(duì)比、云南石林和貴州荔菠峰林及重慶武隆芙蓉洞——天坑喀斯特捆綁式，中國(guó)南方喀斯特申請(qǐng)世界自然遺產(chǎn)名錄論證報(bào)告，為成功申遺奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。隨著旅游業(yè)的發(fā)展，業(yè)界對(duì)旅游資源的調(diào)查、分類、評(píng)價(jià)等提出了更加準(zhǔn)確和科學(xué)的要求，20世紀(jì)90年代以來(lái)，地貌室科研人員又積極參與國(guó)家旅游標(biāo)準(zhǔn)化研究和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)起草工作，完成了多項(xiàng)與旅游地貌緊密相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
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