喀斯特(KARST)即岩溶,是水对可溶性岩石(
碳酸盐岩、石膏、岩盐等)进行以化学溶蚀作用为主,流水的冲蚀、潜蚀和崩塌等机械作用为辅的地质作用,以及由这些作用所产生的现象的总称。由
喀斯特作用所造成地貌,称
喀斯特地貌(岩溶地貌)。
地貌类型
简介
喀斯特可划分许多不同的类型。按出露条件分为:
裸露型喀斯特、覆盖型喀斯特、埋藏型喀斯特。按气候带分为:热带喀斯特、
亚热带喀斯特、
温带喀斯特、
寒带喀斯特、
干旱区喀斯特。按岩性分为:
石灰岩喀斯特、白云岩喀斯特、石膏喀斯特、盐喀斯特。此外,还有按
海拔高度、发育程度、
水文特征、形成时期等不同的划分等。由其他不同成因而产生形态上类似喀斯特的现象,统称为
假喀斯特,包括碎屑喀斯特、黄土和粘土喀斯特、热融喀斯特和火山岩区的熔岩喀斯特等。它们不是由可溶性岩石所构成,在本质上不同于喀斯特。
地表喀斯特形态
溶沟和
石芽地表水沿岩石表面流动,由
溶蚀、侵蚀形成的许多凹槽称为溶沟。溶沟之间的突出部分叫石芽。
石林:这是一种高大的石芽,高达20-30米,密布如林,故称
石林。它是由于石灰岩纯度高、厚度大,层面水平,在热带多雨条件下形成的。
峰丛、峰林和孤峰 峰丛和峰林是石灰岩遭受强烈溶蚀而形成的山峰集合体。其中峰丛是底部基坐相连的石峰,峰林是由峰丛进一步向深处溶蚀、演化而形成。孤峰是岩溶区孤立的
石灰岩山峰,多分布在
岩溶盆地中。
溶斗和
溶蚀洼地溶斗是岩溶区地表圆形或椭圆形的洼地,溶蚀洼地是由四周为低山、丘陵和峰林所包围的
封闭洼地。若溶斗和溶蚀洼地底部的通道被堵塞,可积水成塘,大的可以形成
岩溶湖。
落水洞、
干谷和盲谷落水洞是岩溶区地表水流向地下或
地下溶洞的通道,它是岩溶垂直流水对裂隙不断溶蚀并随坍塌而形成。在河道中的落水洞,常使河水会部汇入地下,使河水断流形成干谷或
盲谷。
地下喀斯特形态
溶洞:又称洞穴,它是
地下水沿着可溶性岩石的层面、节理或断层进行溶蚀和侵蚀而形成的地下孔道。溶洞中的喀斯特形态主要有
石钟乳、
石笋、石柱、石幔、石灰华和泉华。贵州著名景点安顺
龙宫和织金县的
织金洞就是地下喀斯特地貌的杰作。
形成原因
中国现代喀斯特是在
燕山运动以后
准平原的基础上发展起来的。老
第三纪时,华南为
热带气候,峰林开始发育;
华北则为亚热带气候,至今在
晋中山地和
太行山南段的一些
分水岭地区还遗留有缓丘一洼地地貌。但当时
长江南北却为荒漠地带,是喀斯特发育很弱的地区。新第三纪时,中国季风气候形成,奠定了现今
喀斯特地带性的基础,华南保持了湿热气候,华中变得湿润,喀斯特发育转向强烈。尤其是
第四纪以来,地壳迅速上升,喀斯特地貌随之迅速发育,类型复杂多样。随冰期与
间冰期的交替,气候带频繁变动,但在交替变动中气候带有逐步南移的特点,华南热带峰林的北界达
南岭、
苗岭一线,在湖南
道县为北纬25°40′。在贵州为北纬26°左右。
这一界线较现今热带界线偏北约3~4个纬度,可见峰林的北界不是在现代气候条件下形成的。
中国东部气温和雨量虽是向北渐变,但喀斯特地带性的差异却非常明显。这是因为受冰期与
间冰期气候的影响,间冰期时中国的气温和雨量都较高,有利于喀斯特发育。而冰期时寒冷少雨,强烈地抑制了喀斯特的发育。但越往热带其影响越小。在热带峰林区域,保持了峰林得以断续发育的条件,而从华中向东北则影响越来越大,
喀斯特作用的强度向北迅速降低,使类型发生明显的变化。广大的
西北地区,从第三纪以来均处于干燥气候条件下,是喀斯特几乎不发育的地区。
中国
地理分布
中国喀斯特地貌分布之广泛,类型之多,为世界所罕见,主要集中在
云贵高原和四川西南部。在中国,作为喀斯特地貌发育的物质基础——碳酸盐类岩石(如
石灰石、白云岩、石膏和岩盐等)分布很广。据不完全统计,总面积达200万平方公里,其中裸露的碳酸盐类岩石面积约130万平方公里,约占全国总面积的1/7;埋藏的碳酸盐岩石面积约70万平方公里。碳酸盐岩石在全国各省区均有分布,但以桂、黔和滇
东部地区分布最广。
湘西、
鄂西、
川东、
鲁、
晋等地,碳酸盐岩石分布的面积也较广。
列入名录
2014年6月23日,以桂林喀斯特(广西)、施秉喀斯特(贵州)、金佛山喀斯特(重庆)和环江喀斯特(广西)组成的中国南方喀斯特第二期在第38届世界遗产大会上获准列入世界遗产名录。
研究成果
中国科学院地球化学研究所科研人员在该研究中分析了回龙和陈旗两个喀斯特小流域土壤汞的垂直迁移及转化,前者位于汞矿区附近,代表高汞背景区,后者代表区域低汞背景区。结果表明,回龙小流域土壤汞库高达44.4±4.2 g m-2,而陈旗流域为0.17±0.02 g m-2。X射线吸收近边结构结果表明,在土壤形成过程中,硫化汞作为汞矿石的主要矿物逐渐向其他矿物类型转变,汞的原生矿物在土壤中的缓慢转化可能对地下水污染具有重要影响。随着土壤深度的增加,有机结合态汞所占比例降低,离子态汞所占比例增加。回龙下流域农田土壤有机结合态汞占总汞的比例随土壤深度(10-160 cm)从44.0%下降到20.3%,林地土壤有机结合态汞占总汞的比例从39.3%下降到34.5%,离子态汞的比例随土壤深度而增加,农田土壤离子态汞占总汞的比例从4.2%上升到10.7%,林地土壤离子态汞占总汞的比例从6.7%上升到11.6%。离子汞随土壤深度增加的趋势表明,在高汞背景的喀斯特地区,土壤汞进入地下水的风险增加。汞同位素源解析的结果表明,研究区小流域地下水中超过80%的汞来自于土壤汞的输入。
地带特征
中国东部喀斯特地貌呈
纬度地带性分布,自南而北为热带喀斯特、亚热带喀斯特和温带喀斯特。
中国西部由于受水分的限制或地形的影响,属干旱地区喀斯特(西北地区)和寒冻高原喀斯特(
青藏高原)。
热带
分布于桂、
粤西、滇东和
黔南等地。地下洞穴众多,以溶蚀性拱形洞穴为主。地下河的支流较多,
流域面积大,故称地下水系,平均流域面积为160平方公里,最大的地苏地下河流域面积达1000平方公里。地表发育了众多洼地,峰丛区域平均每平方公里达2.5个,洼地间距为100~300米,正地形被分割破碎,呈现峰林一洼地地貌。峰林的坡度很陡,一般大于45度。峰林又可分为孤峰、疏峰和峰丛等类型,奇峰异洞是热带喀斯特的典型特征。
中国热带海洋的
珊瑚礁是最年轻的碳酸盐岩,大多形成于晚
更新世和全新世。高出海面仅几米至10余米,发育了大的洞穴和天生桥、滨岸溶蚀崖及溶沟、石芽等,构成礁岛的珊瑚礁多溶孔景观。
亚热带
分布于
秦岭淮河一线以南。地下河较热带多而短小,平均流域面积小于60平方公里。洼地较少,每平方公里仅为1个左右,且从南向北减少,相反,干谷的比例却迅速增加。正地形不很典型,主要为馒头状丘陵,其坡度一般为25度左右,洞穴数量较热带大为减少,以溶蚀裂隙性洞穴居多,溶蚀型拱状洞穴在亚热带喀斯特的南部较多。
温带喀斯特以喀斯特化山地干谷为代表
地下洞穴虽有发育,一般都为裂隙性洞穴,其规模较小。喀斯特泉较为突出,一般都有较大的
汇水面积和较大的流量,例如
趵突泉和娘子关泉等。这一带中洼地极少,干谷众多。正地形与普通山地类同,惟山顶有残存的古亚热带发育的缓丘—洼地和缓丘—干谷等地貌。强烈下切的河流形成峡谷,局部地区,如
拒马河两岸有类峰林地貌。
干旱地区
仅在少数灰岩裂隙中有轻微的溶蚀痕迹,有些裂隙被方解石充填,地下溶洞极少,已不能构成渗漏和地基不稳的因素。
寒冻高原
青藏高原喀斯特处于冰缘作用下,冻融风化强烈,喀斯特地貌颇具特色,常见的有冻融石丘、石墙等,其下部覆盖冰缘作用形成的岩屑坡。山坡上发育有很浅的岩洞,还可见到一些穿洞。偶见洼地。
开发利用
喀斯特地区地表异常缺水和多洪灾,对农业生产影响很大。但地下水蕴藏丰富,径流系数在热带喀斯特区域为50~80%。亚热带喀斯特区域为30~40%,温带为10~20%。在华北一些石灰岩分布地区,地下水在山前以泉的方式流出,如北京
玉泉山的泉水、河南
辉县的百泉、山西
太原的
晋祠泉、
济南的
趵突泉等。合理开发利用喀斯特泉,对工农业的发展有重要意义。在南方多地下河,引喀斯特泉堵地下河,钻井提水等方法可解决工农业用水。地下河纵剖面呈阶梯状,有丰富的水能资源,可以筑坝发电。如
云南丘北六郎洞水电站,是中国第1座利用地下河的水电站。湘、黔也利用这种优越条件建造了多座400千瓦以上的地下水电站。喀斯特地区的地下洞穴,常造成
水库渗漏,对坝体、交通线和厂矿建筑等构成不稳定的因素。研究和探测地下洞穴的分布,及时采取措施,是喀斯特地区建设成功的关键。喀斯特地区有丰富的矿床,例如
石灰岩、白云岩、
大理石、石膏和岩盐等。在喀斯特剥蚀面上和洼地中沉积有
铝土矿,古溶洞和裂罅中沉积有铅、锌、硫化物、汞等砂矿体,地下溶洞也是富集石油和天然气的良好场所,
华北地区的一些油田就是位于喀斯特区域。有些溶洞可作地下厂址和地下仓库。
旅游景点
中国喀斯特发育的多轮回和地带性特点,形成了各具特色的、千姿百态的喀斯特地貌景观和巧夺天工的洞穴奇景,是中国重要的
旅游资源。桂林山水(见
桂林市)、云南石林、四川
九寨沟(见九寨沟
自然风景区)、贵州
黄果树(见
黄果树瀑布)、济南趵突泉和
北京附近的拒马河等都已成为闻名于世的游览胜地。
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中国南方喀斯特
喀斯特即岩溶地貌, 是发育在以石灰岩和白云岩为主的碳酸盐岩上的地貌。中国喀斯特有面积大、地貌多样、典型、生物生态丰富等特点。
“中国南方喀斯特”面积占整个中国喀斯特面积的55%,是中国政府2006年申报世
界自然遗产的唯一项目,由
云南石林的剑状、柱状和塔状喀斯特、贵州
荔波的森林喀斯特、重庆武隆的以天生桥、地缝、天洞为代表的立体喀斯特共同组成,形成于50万年至3亿年间,总面积达1460平方公里,其中提名地(核心区)面积480平方公里,
缓冲区面积980平方公里。这一区域集中了中国最具代表性的喀斯特
地形地貌区域,其中很多景点享誉国内外:云南石林以“雄、奇、险、秀、幽、奥、旷”著称,被称为“世界喀斯特的精华”;曾入选“中国最美十大森林”。
“中国南方喀斯特”在地质地貌、生物生态、美学、民族文化等方面的世界价值(突出普遍价值)长期以来得到了国内外的广泛重视和认同。“中国南方喀斯特”申报自然遗产得到了中国政府和世界自然资源保护联盟的支持。
按照
世界遗产委员会的规定,“系列申报”的遗产可以分期申报,“中国南方喀斯特”多个候选地中,经过充分论证,最终确定第一期申报的三个片区为:
贵州荔波喀斯特,云南石林喀斯特,
重庆武隆喀斯特。第一,它们整体具有“突出普遍价值”;第二,它们各自为“中国南方喀斯特”类型
的最好代表;第三,“中国南方喀斯特”在一统连片的地区形成了独特的喀斯特多样性,表现为高原地区的石林(以云南石林为代表);高原和低地过渡地带的峰丛喀斯特(以贵州荔波为代表);长江北部的深切峡谷喀斯特(以重庆武隆为代表)。它们的组合代表了“中国南方喀斯特”第一批申报地的特点。
“中国南方喀斯特”是中国第一个
跨省联合申报
世界自然遗产的项目,经历了长期的
地质年代,是地球重要而典型的
自然地理特征和喀斯特地貌形态,既保留了地质历史时期
古喀斯特遗迹,又代表了重要的和正在进行的喀斯特过程。受青藏高原隆起等影响,演化至今的“中国南方喀斯特”已完整形成了一个热带、亚热带喀斯特上升发育区的结构系统和演化序列,对研究现代区域水文网及
长江三峡的形成等都提供了宝贵的地貌证据,在世界上也是少有的。如被列入《
世界遗产名录》,将推动相关地域的生态保护和旅游升级。
世界遗产申报
来自39个国家的45个项目在第31届新西兰基督城世界遗产大会期间申请列入《世界遗产名录》,其中一些项目是享誉世界的旅游观光景点。
在提交审议的申报项目中,11个项目申报世界自然遗产,32个项目申报
世界文化遗产,2个项目申报世界
自然文化遗产,来自21个国家的委员会成员将于26日和27日逐一审议各申报项目。
悉尼歌剧院是澳大利亚申报的项目。歌剧院坐落在悉尼港的便利朗角,其特有的风帆造型与附近的
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印度为红堡——享誉世界的古老伊斯兰文化建筑名胜申报世界文化遗产。红堡坐落在德里旧城东北部、亚穆纳河西岸,据传是
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汉拿山。这座于1007年火山喷发留下的
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日前,贵州省施秉县举办施秉喀斯特申报世界自然遗产动员大会。据悉,世界遗产中心将正式授予施秉喀斯特世界自然遗产“提名地”资格。
施秉喀斯特位于贵州省黔东南州境内,有着堪称“世界最美的白云岩喀斯特”地貌。据了解,IUCN(世界自然保护联盟)专家将于2013年9月赴施秉实地考察评估,并于 2014年4 月至6月提交世界遗产大会审议、表决。
施秉喀斯特被誉为世界最美白云岩喀斯特
2014年6月23日(北京时间)施秉喀斯特申遗成功以来,受到舆论广泛关注。威廉姆斯、史密斯、桑塞尔等世界自然遗产联盟专家誉之为世界最美白云岩喀斯特。
申遗成功当日,中央电视台、《人民日报》、人民网、新华社等百余家国内外新闻媒体均及时进行了报道,引发全世界对施秉喀斯特的强烈关注,这份曾经藏于深闺的自然遗产一夜成名。联合国世界遗产委员会(WHC)认为,“中国南方喀斯特”第二期集中了中国最具代表性的喀斯特地形地貌区域,是具有非同寻常的美学价值、反映地球演化历史的杰出范例。其中,施秉喀斯特则具有全球唯一性和不可比拟的自然美,从多个方面填补了中国南方喀斯特发育演化中的白云岩类型的空白,具有极高的全球意义。
施秉喀斯特在相对不可溶的白云岩基岩上发育了卓越的峰丛峡谷景观,展现了热带亚热带地区白云岩峰丛峡谷喀斯特的发育演化过程,展示了白云岩喀斯特独特的地貌类型和完整的生态系统,是研究白云岩喀斯特的模式地,使中国南方喀斯特成为完整的世界热带—亚热带喀斯特发育类型的杰出代表。
地貌区
越南下龙湾
这个海湾中密集地分布着1,969座石灰岩岛屿,矗立在海中,蔚为壮观。每个岛屿都覆盖着浓密的丛林植被。其中一些岛屿拥有巨大的洞穴。木桩洞是下龙湾区域最大的洞穴。19世纪末,法国游客来此游览,命名该洞 Grotte des Merveilles。它的3个大型空间包括了无数的钟乳石和石笋(以及19世纪法国graffiti)。这里有2个较大的岛屿,Tuan Chau 和 Cat Ba,上面有永久居民。那里拥有旅游设施,包括旅馆和海滩。在这些小岛上拥有无数的令人惊奇的海滩。
其中一些岛屿上有流动的渔村,渔民,他们在这浅水区辛勤的工作,捕捉200种鱼类和450种
软体动物。许多岛屿的得名是由于对它们特别形状的解释,例如大象、好斗的公鸡、屋顶。这些岛屿中有989个已经命名。这些岛屿上还生活着矮脚鸡、
羚羊、
猴子和
鬣蜥等鸟类和动物。
1994年12月17日,在泰国举行的世界遗产委员会第18次会议上,下龙湾被列为
世界遗产。成为越南最受欢迎的旅游景点之一。
伯利兹大蓝洞
伯利兹大蓝洞外观呈圆形,直径约1000呎(304米),深约400呎(122米)。大蓝洞为一石灰岩洞,形成于海平面较低的冰河时期,后来因为海水上升,洞顶随之塌陷,遂变成水下洞穴。 现今的大蓝洞是一个名闻遐迩的潜水胜地,世界著名的水肺潜水专家雅各-伊夫·库斯托(Jacques-Yves Cousteau)将大蓝洞评为世界十大潜水宝地之一,并于1971年进行探勘测绘。
广西桂林
桂林市地处南岭山系的西南部,平均海拔150米,属典型的“喀斯特”岩溶地貌,遍布全市的石灰岩经亿万年的风化浸蚀,形成了千峰环立、一水抱城、洞奇石美的独特景观,被世人美誉为“桂林山水甲天下”。其中最具有代表性的景点有:
象鼻山、
伏波山、
南溪山、尧山、
独秀峰、
七星岩、
芦笛岩、甑皮岩、
冠岩、明代王城、
榕湖、杉湖等。而我们所说的
漓江山水最精彩的一段则在阳朔境内,桂林其他县区也有数不胜数的美景等着我们前去浏览,龙脊梯田、
兴安灵渠、猫儿山、
资江漂流、五排河漂流、
八角寨、
宝鼎瀑布等都会为你带来更多的惊喜。
宜兴善卷洞
善卷洞是著名石灰岩溶奇洞、
宜兴“三奇”之首。位于宜兴城西南约25公里的祝陵村螺岩山上,面积约为5000平方米,长约800米, 全洞分上中下后四洞组成,洞洞奇异而相通。最奇的是下洞和水洞。水洞长120米,游人多以洞中泛舟为一乐事。 进入洞中,宛如进入一座地下宫殿。入口在中洞。中洞的狮象大场是一个面积达1000平方米的天然大石厅,高达7米的钟乳石笋兀立洞口,名砥柱峰。
传说是在虞舜时,舜要将天下禅让给贤达的善卷先生,善卷隐避在这洞内而得名。进口处为中洞,大厅为“狮象大场”。上洞名云洞,如螺壳,终日云雾迷漫,故名“云雾大场”。洞中气温常年保持在23摄氏度左右,冬暖夏凉。环壁石钟乳,滴出涓涓细流,汇集成池潭,有“娲皇池”和 “盘古池”等。上洞狭长,有飞瀑流水,故名“瀑布洞”。沿石级经 “波涛门”、“风雷门”、“金鼓门”,可领略到先闻细涛潺潺声,渐 若风雷隐作声,继则金鼓齐鸣声,终如万马奔腾。水洞,又名龙洞,也是后洞。它是一条山腹暗河,长120米,最宽处6米,最深入4.5米,水 面距顶2米左右。人们从“壑心”乘船,行经“水关”、“地鳌门”、“三湾”,船在水洞行,处处挂彩灯,宛若龙宫游。水洞尽处,顿觉“豁然开朗”,弃舟登岸,沿绿荫小溪行,如入
桃花源中。善卷洞西南,有
碧鲜庵,为东晋上虞女子祝英台读书处。庵旁有祝英台琴剑之家,并有英台阁。现已建成一座仿古园林,筑亭榭,凿池塘,1992年开放。
位于宜兴市西南约25公里的祝陵村螺岩山上,相传在4000多年前,有位善卷先生避虞舜禅让,在此隐居,因而得名。它是宜兴三大奇洞之一。善卷洞面积约为5000平方米,游览路线约为800米。上下三层,层层相连;上、中、下和水洞,洞洞相通。进入洞中,宛如进入一座地下宫殿。善卷洞的入口在中洞。中洞的狮象大场是一个面积达1000平方米的天然大石厅石厅内可容上千名游客,高大宽敞,上面挂满各种形象生动的石钟乳。石厅两旁,屹立着一对形似青狮、白象的巨石,惟妙惟肖,形态逼真。高达7米的钟乳石笋兀立洞口,名砥柱峰。它是一点一滴的石乳聚积而成,每30至50年长高1厘米,它的形成已有3万多年。
上洞的规模比中洞还要大,洞长70米、宽30米、高30米。洞形似螺壳,终年云雾弥漫,冬暖夏凉,气温终年保持23摄氏度,因而又称暖洞。环壁有奇石形成的荷花倒影、万古寒梅、绵羊、骏马、熊猫等景物,栩栩如生。石缝间细流瀑瀑,在地下形成水潭,顶部的石乳倒映在潭中,奇异天成。循石级盘旋而下,要穿过“风雷”、“波涛”、“金鼓”、“万马”4重石门。这时,你能感受到风雷隐作,波涛远闻,金鼓齐鸣,万马奔腾的意境。这里石乳滴成的奇幻景物更多,有翠绿的葡萄,橙黄的佛手,白嫩的鲜藕,振翅的白鹤,还有通天石松,梅花屏风等等,千姿百态,美不胜收。善卷之奇,主要是下洞和水洞。下洞长约180米,宽18米,高22米。
洞外有一个6米多高的石陡坎。大雨过后,飞瀑流水直泻悬崖壑底,奔放澎湃,故又名“瀑布洞”。与后洞相连的水洞,是一条极古老的地下溪河。长约120米,水深4.5米,河面最宽达6米,可常年通舟。游人至此,可乘游船。轻舟一叶,荡漾其间,在此黑暗的洞穴中前行,有时需俯首侧身才能通过,偶尔崖顶几颗冰凉的“仙水”滴落在游人的颈项。引起一声惊叫,一阵欢笑。“船在水中行,桨在洞上划”,两旁彩灯闪烁,光怪陆离,好像遨游在神话中的
水晶宫。约20分钟后,见崖壁上“豁然开朗”四个苍劲大字,为梁代书法家陶宏景题刻。在此舍舟登岸,此时只见四壁石刻皆是古今游客赞美洞府的诗词歌赋。出了善卷洞,下山到了祝陵村。相传晋代女子祝英台曾女扮男装到此读书。这里原有唐刻石碑6字,现存“碧鲜庵”三字,笔迹古朴。近旁还有“晋祝英台琴剑之冢”、“吴自立大石”和三国时代的“国山碑”等古迹。