駱驍
(昆明理工大學(xué)城市學(xué)院,云南 昆明 650051)
巖溶作用是水對(duì)可溶性巖石進(jìn)行的溶蝕、沖蝕、潛蝕等地質(zhì)作用。巖溶地貌就是巖溶作用下產(chǎn)生的地形地貌。巖溶又叫做喀斯特。之所以稱(chēng)之為喀斯特,是因?yàn)槲挥诘夷抢锟松矫}中的主要由石灰?guī)r組成的喀斯特高原有著世界上最為典型的巖溶地貌。
巖溶作用必須具備幾個(gè)條件。一是上述所提的可溶性巖石;二是巖石還必須存在有裂隙;三是水中必須要有足夠的二氧化碳存在從而增加水的溶蝕能力;四是水必須是流動(dòng)水體。
可溶性巖概括來(lái)又大概分為三類(lèi)。第一類(lèi):硫酸鹽類(lèi)巖石,比如芒硝、石膏等;第二類(lèi):鹵化物鹽類(lèi)巖石,比如鉀鹽、鹵鹽等;第三類(lèi):碳酸鹽類(lèi)巖石,比如石灰?guī)r、白云巖等??扇苄詭r石是巖溶作用發(fā)生的載體,也可形象的比喻為是一塊待雕刻的石材。
對(duì)于巖石中必須存在裂隙其實(shí)很好理解。巖溶作用發(fā)生的載體就是巖石,主要依靠水來(lái)進(jìn)行巖溶作用。巖石中的裂隙發(fā)育越多,水在其中的運(yùn)動(dòng)及儲(chǔ)存量自然也就較大,透水性好。并且也可以使地表水更容易的轉(zhuǎn)換為地下水,使其與巖石發(fā)生更充分的作用。但如果巖石不存在裂隙,水就無(wú)法滲透進(jìn)巖石,只能夠在巖石表面起作用,就無(wú)法稱(chēng)之為巖溶。
二氧化碳主要有助于巖溶作用中的化學(xué)作用。拿上述提到的石灰?guī)r來(lái)做例子。賦存于土壤中以及大氣中的二氧化碳與水化合形成碳酸,而碳酸又解離為氫離子和碳酸氫根厘子。石灰?guī)r的主要化學(xué)成分使碳酸鈣,于是,氫離子便會(huì)與碳酸鈣發(fā)生反應(yīng),將鈣離子分離出來(lái),使原本不溶于水的碳酸鈣變?yōu)槿苡谒碾x子。整個(gè)過(guò)程中,水中所含有的二氧化碳越多,反應(yīng)所產(chǎn)生的氫離子便會(huì)越多,則碳酸鈣就會(huì)被更多更快的分解溶于水。而影響水中的二氧化碳的因素也比較多。水溫升高,二氧化碳的含量相對(duì)就降低;氣壓越高,二氧化碳含量也就越高,所以陰雨天二氧化碳含量會(huì)比較大。
最后,必須要求水是流動(dòng)的水體有以下幾個(gè)原因:首先,運(yùn)動(dòng)的水流更方便與二氧化碳接觸產(chǎn)生反應(yīng),靜滯的水體會(huì)逐漸成為飽和狀態(tài)從而無(wú)法發(fā)生反應(yīng)。其次,水體的流動(dòng)才為沖蝕、潛蝕這類(lèi)物理作用帶來(lái)?xiàng)l件。
巖溶作用所產(chǎn)生的地形地貌叫做巖溶地貌,也叫做喀斯特地貌。在我國(guó)的云南以及廣西就存在喀斯特地貌。喀斯特地貌按空間劃分為兩大類(lèi):地表巖溶地貌和地下巖溶地貌。
地表巖溶地貌有以下幾種:天坑、溶溝、石芽、天生橋、峰林、峰叢等。先分析天坑,天坑就是巖溶作用下,地面以下產(chǎn)生空間使地面不斷凹陷,形成的洼地。如果凹陷過(guò)深就有可能形成豎井。溶溝則是由于水體在巖石的表面裂隙中流動(dòng)、侵蝕導(dǎo)致裂隙不斷擴(kuò)大,以至形成溝狀。而石芽就是溶溝周?chē)怀龅氖w,通常像脊?fàn)?。天生橋則是由于可溶性巖石下部受到溶蝕作用逐漸空洞,并且不斷下蝕,使空洞越來(lái)越大。而上部巖石則未受水流的溶蝕依然處于空洞之上,久而久之就形成類(lèi)似橋的景觀,稱(chēng)之為天生橋。峰林和峰叢則是巖溶作用下遭到溶蝕的山體巖石的集合體,其中峰林又是由峰叢進(jìn)一步演化形成。在巖溶發(fā)育的區(qū)域,往往受到溶蝕作用的巖石山體是區(qū)域性的,而非個(gè)體性,這就導(dǎo)致了多座石山都遭到溶蝕。往往遭到溶蝕的山峰會(huì)表現(xiàn)為尖錐狀、塔狀或是圓柱狀。其表面可能也會(huì)發(fā)育存在溶溝或是石芽。并且遭到溶蝕的山峰山體之間也有可能會(huì)發(fā)育有溶洞這類(lèi)的巖溶地貌。我國(guó)云南的石林以及廣西的桂林山水便是很好的體現(xiàn)。
而地下的巖溶地貌只要是指溶洞及其中發(fā)育的各種景觀。溶洞的形成主要是由于地下水的作用。同樣是水沿可溶性巖石的裂隙流動(dòng),使裂隙擴(kuò)張,于是在地表以下逐漸形成空洞,就稱(chēng)之為溶洞。溶洞中發(fā)育有許多奇特的景觀。比如說(shuō)石鐘乳,它其實(shí)就是溶洞頂部依然隨小裂隙滲漏的細(xì)小水體在溶洞頂部下墜滴水處匯集,不斷就有沉淀產(chǎn)生在滴水處,久而久之沉淀就逐漸的堆積形成往下墜的景觀。這樣的沉淀會(huì)從溶洞的頂部一直往底部衍生。而石筍和石鐘乳大同小異,它們都是由于水體帶來(lái)的沉淀堆積而成,但石筍是由于洞頂?shù)乃蔚温涞蕉吹祝诙吹壮恋硇纬傻?,并且衍生方向是像上的景觀,這一點(diǎn)剛好和石鐘乳相反。而當(dāng)石筍和石鐘乳長(zhǎng)時(shí)間沉淀鏈接在一起之后,就形成了一根一根的石柱,并且慢慢變的粗壯。
研究巖溶是因?yàn)閹r溶帶給人們的影響有利也有弊。弊端顯而易見(jiàn),在有巖溶發(fā)育的地區(qū)進(jìn)行相應(yīng)的工程活動(dòng)必然會(huì)受到其影響,尤其對(duì)于水庫(kù)工程。在水庫(kù)工程建壩蓄水之后,其中所蓄的庫(kù)水是不可避免的會(huì)像外部滲漏的,但是工程上會(huì)控制水庫(kù)自然的滲漏水量,從而保證水庫(kù)的正常利用。但如果在水庫(kù)的影響范圍內(nèi)發(fā)育有巖溶地貌,就會(huì)對(duì)水庫(kù)的滲漏產(chǎn)生影響。比方說(shuō),如果水庫(kù)影響范圍內(nèi)產(chǎn)生了由于地下水溶蝕而形成的較大的裂隙甚至是形成溶洞,就極有可能產(chǎn)生順暢的滲漏通道,就會(huì)導(dǎo)致非常嚴(yán)重的滲漏問(wèn)題,就要及時(shí)的開(kāi)展巖溶滲漏的防滲處理措施。而巖溶帶來(lái)的有利因素也不少。巖溶地貌所產(chǎn)生的巖溶礦泉、巖溶溫泉等都含有大量的對(duì)人體有益的自然元素,這些元素水體同時(shí)也具備一定的醫(yī)療價(jià)值。此外,巖溶洞穴等地形地貌也有可能沉積有各類(lèi)豐富的自然礦產(chǎn)。同時(shí),由于巖溶作用帶來(lái)的奇特的喀斯特地貌也為旅游資源提供了不小的貢獻(xiàn),帶動(dòng)了旅游業(yè)及其經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
巖溶是大自然鬼斧神工的一部分。其形成的巖溶地貌對(duì)于我們了解自然、研究自然有著不小的幫助。希望今后能從更多奇特美麗的巖溶地貌中去發(fā)掘出更多神奇的自然秘密。