建筑的产生和演变是在自然和文化的基础上发展起来的。地球历史的发展,有了自然的地域性,接着,人类历史的发展,也有了文化的地域性。因此,地域性是建筑的客观规律,是灵魂的所在。我国幅员辽阔,自然环境多样,历史悠久,文化源远流长,不同地域的人们,从自己的生活起居、风俗习惯、审美情趣,营造了许多各式各样适合当地条件的居住建筑,真是“一方水土养一方人”。但近来在西方建筑文化的冲击下,居住建筑的“趋同现象”十分普遍,大城市的克隆海外、小城市的克隆大城市、内地的克隆沿海、村镇的克隆小城市,再无特色可言,这是可悲的,我们应该正本清源,加强建筑地域性的研究,把传统的建筑经验与现代科技结合起来,使居住建筑能全面体现当地的物质、精神、经济、艺术和科技的综合成果,为广大人民的康居服务,以下以黄土高原为例加以研讨。
一、建筑的自然基础
自然是建筑的基础,我们应该认识自然、尊重自然、利用自然,走人—建筑—自然相和谐的康庄大道。
1)气候:黄土高原,冬季1月最冷,月平均温度-~-10℃之间,夏季7月最热,月平均温度在16~27℃之间。年降水量在220~770mm 之间,降雨集中在夏季,冻结深度一般在~之间。
2)地貌:黄土高原的地貌是三面环绕山脉,东有太行山、南有秦岭、西有祁连山,只有北面没有大山相隔。在这辽阔的地区内,又被若干个大小不等的山脉所分割,构成了许多大大小小各具特色的山间黄土区,如陇西高原区、陕甘高原区、关中盆地区、太原盆地区、伊洛河盆地区等。在这些区内,都有各具特色的河谷、阶地、分水岭、高原、丘陵、冲沟、陡崖,以及次一级的沟、壑和塬、梁、峁等。城市都位于阶地上,村镇都坐落在高原和冲沟两侧的陡崖里。
3)岩土:黄土高原的特点是黄土有广泛分布。黄土有湿陷性黄土和非湿陷性黄土之分:湿陷性黄土主要是晚更新世马兰黄土和全新世的现代黄土;非湿陷性黄土主要是中更新世离石黄土和早更新世午城黄土。对地面建筑来说,由于湿陷性黄土大面积地出露地面,影响很大,是一种特殊地基土,是一种地质灾害。从20世纪50年代建设大西北开始,我们就研究编制了建筑规范,保证建设的顺利开展。对地下建筑来说,黄土是一种很好的洞室围岩,众多而悠久的黄土窑洞的存在就可说明,在20世纪60年代中期建设内地时,我们就结合建设的需要,利用了这种独特的黄土条件,进行工业黄土洞室建筑的试验研究,并编制了技术条例,满足了当时建设的需求。
4)地下水:黄土高原的地下水属于松散沉积的孔隙水,高原地区的地下水埋藏很深,一般在30~80m 不等。河谷地区的地下水的埋藏条件很复杂,埋藏较浅,通常在20m 以下,一般由高阶地向低阶地而变浅。黄土高原地下水的埋藏条件与湿陷性黄土地基和黄土窑洞的存在有关,无地下水的黄土层,才有黄土窑洞和湿陷性黄土的可能,相反,有地下水的黄土层,既无黄土窑洞,也无湿陷性黄土。
5)动力地质:黄土高原的地质灾害的特点,在高原地区主要有黄土岩溶、冲沟、滑坡、崩塌等,河谷地区主要有山洪、泥流、洪水、砂井砂巷、古墓坑、人工土等。地震虽然主要分布在河谷断裂带上,但波及范围较广,常与滑坡群相联系,黄土窑洞的洞口,常受地震滑坡、崩塌的威胁。地面建筑受地震的威胁更大,因为地下建筑的抗震性比地面建筑强。
6)建筑材料:黄土高原的建筑材料主要有取之不尽的黄土,用黄土作土坯,作土拱,作夯土墙,在黄土层中挖黄土窑洞,用黄土烧成砖瓦。至于水泥、钢材、玻璃等材料,这些都是耗能高的工业产品了。
二、建筑的文化积淀
建筑是凝固的,又是有生命的,蕴含着浓厚的人文思想,是文化的载体,通过建筑的物质形态,如布局、结构、形式、风格、生态等,能反映出传统思想与现代精神相结合的地域文化、养生文化、审美文化,提升人的品位。
1.建筑布局
建筑布局主要受功能的制约,如临近水源、方便交通、争取日照、防寒防暑和利于生产和生活等。黄土高原的先民开始在河流阶地上聚落,如半坡村遗址,直到现在,人口都集中在阶地上的城市里,阶地是条形的平地,城市的布局也是条形的。农业生产有耕作半径的限制,农民因此迁到高原、丘陵各地去,大多数聚落在冲沟的陡崖处,挖黄土窑洞而居,俗有见村不见房之说,显示出建筑布局的特色。
2.建筑结构
1)黄土窑洞结构,黄土窑洞的拱顶一般为半圆式或椭圆式曲线,内部无衬砌或者有防护性衬砌,正面有门窗,窑体宽一般~,进深一般大于8m,净高一般~,洞室内火炕或灶台的烟囱都穿过顶土层通向室外,窑洞一般在黄土冲沟的陡崖上开挖,也有在平地从地面下挖一个大天井,再在天井向四壁上挖洞成为地下的四合院。现在随着经济的发展,黄土窑洞的结构也有了进步,有的用砖、水泥衬砌起来,与工业黄土洞室相似,也有用砖把洞面砌上,使黄土窑洞更结实、安全和美观。
2)地面建筑结构,有如下几种:①土木结构,一般以简易的梁柱传递上部荷载,以土坯或土夯实墙围护,内部一般以土坯间隔。屋顶坡度大,且向天井的一面倾斜,以茅草覆盖防水。②砖木结构,以木构架传递上部荷重,砖墙围护,或以木柱与砖墙共同承担上部荷重,内部一般以砖和土坯间隔,屋面为坡屋顶,上面覆盖青瓦,这是传统富裕人家的结构形式。③砖混结构,随着建材生产的发展,砖混结构的建筑逐年增多,形式不断变化,有砖墙承重钢筋混凝土梁板结构;砖墙横向承重,圆孔空心楼板和层面板结构等,这是近来新建房的结构形式。④钢筋混凝土结构的钢结构,在城市中的高楼大厦,都是这两种结构建成的。结构形式的采用,要考虑居住质量和建造成本,要符合可持续发展战略,不能作简单的优劣评价。
3.建筑形式和风格
1)黄土窑洞的平面布局与地面建筑相似,一般是三孔至五孔呈一条形和折形带院落的形式,差别是洞与洞间隔的支撑土体代替了房间与房间的横隔墙,这是开挖在冲沟崖上的一类,数量比较多。另一类是井式的窑院,在一块平坦的地方,从上而下挖个天井式的深坑,形成露天场院,然后在炕壁挖成正窑和左右侧窑,成一明两暗的形式,正面住人,两侧窑做储藏室或饲养家畜,四面都可挖窑,最终成为四合院窑。黄土窑洞的立面造型简单,洞体埋在黄土中,只能见到洞面的门和窗,外装饰面积小,人工造物少,这形成了特殊的居住景观,使人与自然有更多的交流与融合,呈现出独特和建筑风格。在深切的冲沟崖上,自上而下常有三四层,甚至更多层的窑洞,人工造物虽然同样少,但更丰富了这种独特的居住景观和建筑风格,真使人有回归自然之感。
2)地面建筑的平面布置,一般是三开间、五开间成条形、折形带院落的形式,也有三合院和四合院。立面造型的主要特点是屋脊在外墙边,坡向天井,俗称“房子一边盖”,是关中一怪,其他造型与华北地区相似。城市的居住建筑主要是“方盒子”的多层建筑,大多数是“趋同”的产物。
4.建筑生态
建筑生态是在建筑与自然之间保持整体协调的关系,以及循环、平衡物质能量的能动关系。黄土高原是中华文化的发源地,劳动人民在认识自然、利用自然上有着丰硕的成果,居住建筑是其中的一部分,有许多符合生态的要求,如:① 在利用气候方面,地面建筑的正房都坐北朝南,以争取南面的光照,防止北面的风沙,黄土窑洞也是一样,都开挖在冲沟的阳面,为争取日照防风沙。② 在利用地形方面,地面建筑随地表的变化而变化,黄土窑洞更是如此,随山就势,高低错落。③在利用土质方面,黄土窑洞最为典型,是很好的地下居住建筑,它节约能源,洞内冬暖夏凉,温度和湿度都较稳定,适宜人的居住或保存物资;它节约土地,不仅不占地,而且挖出来的土还可以造地;它节约材料,不仅只需少量的防护材料,而且取得了空间资源,另外还有防噪音、防辐射的优点,但更突出的优点是造价低、施工方便。黄土窑洞是祖先穴居一直沿用下来的建筑,现在看来是存在许多生态因素,只要利用现代科技去完善,增加现代文明的舒适度,它的生态优势会更加发扬光大。建筑生态是与建筑所在地域的自然、社会、文化、科技等综合条件密切相关的。只有融合了地点的综合条件,才能达到最优的建筑生态。
三、两点意见
1)加强建筑地域性研究,克服建筑“趋同现象”。建筑的地域性是客观存在的,是建立在区域科学的基础上的。我们应自觉运用这一规律为建设的现代化服务。1985年,根据原城乡建设环境保护部乡村局的任务,我们开展了村镇建筑综合自然区划的可行性研究。1988年完成了《中国村镇建筑综合自然区划》的研究报告,初步提出了将全国划分为8个大区,37个亚区的方案,黄土高原是8个大区之一,基本满足了建设行业在村镇建筑方面制定技术政策和宏观指导的需要,根据建设部“八五”科学技术研究项目,我们在西南的贵州省和华东的江苏省进行了省域的村镇建筑综合自然区划与建筑体系的试点研究。1994年和1995年先后完成了这两个省的研究报告,除供所在省参考使用外,同时还初步总结出《村镇建筑综合自然区划与建筑体系研究》(省域的理论和实践)这一成果,后来又在华北的河北省做试点工作,2001年完成研究报告。在我国的农业区划中,农村居民点的状况和特点,是农业区划的若干内容之一,也取得了很好的相应成果。在建筑界,各地民居的研究、生土建筑的研究和传统村镇聚落景观分析的研究等,在反映和总结我国建筑在地域特点上都取得了可喜的成就。在长期生产实践中,在城乡建设的各个规划阶段,都要获得规划的基础资料,在整理和表现资料时,也要进行各式各样的区划工作。在建筑群和建筑物的勘察、设计、施工和使用时,也都要结合地方的特点,考虑建筑条件的异同,使其建设能更好地符合实际,达到经济合理、舒适和美观。这方面的工作经验是大量的,但至今尚未花力量去总结。总之,上述的研究工作和生产实践,都从不同范围、不同侧面揭示、丰富和深化了建筑地域性的内涵。目前,建筑的“趋同现象”主要在城市,尚少波及农村,特别是中西部农村。现在及时研究建筑的地域性,可以提高人们对地方实际情况的认识,警惕、克服建筑的“趋同现缘”,更好地贯彻“因地制宜”的原则和方法,这是十分必要的。
2)提倡绿色建筑,走可持续发展之路。绿色建筑是人类实现可持续发展战略的重要组成部分,是为解决人类面临土地减少、能源危机、资源短缺、生态失衡等重大问题在建筑方面的努力。什么是绿色建筑,根据清华大学、中国建筑科学研究院等单位专家的研究认为,绿色建筑是指为人类提供健康、舒适的工作、居住、活动空间,同时最高效率地利用能源,最低限度地影响环境的建筑物。根据这些内容和要求,黄土高原的黄土窑洞是很符合这些要求的,不仅在使用中冬暖夏凉,节约能源,而且在建造中,节地、节能、节材、节水,对环境的影响也很小,黄土窑洞是很有生命力的。我国城市化比例已到43%,已步入城市化起飞期,多数人口会迁移到城镇。因此,城镇的规划,选好点、选好建设用地非常重要,历史上的城镇都占了宝贵的可耕地,城镇要发展就不能再占良田,这就要向荒地、劣地进军,黄土地区的高阶地和丘陵是选择的对象。规划是战略问题,选择好则事半功倍。至于地面建筑的设计,也要追求合理的布置和结构,讲究功能和外观简洁,利用回收材料,不作豪华装饰,以达到节能、节地、节材、节水的要求,走可持续发展之路。
参考文献
李学曾.1959.黄土高原.北京:商务印书馆
翟礼生.1983.中国湿陷性黄土区域建筑工程地质概要.北京:科学出版社
翟礼生.2001.黄土地下建筑标准化的回顾与展望.科学中国人优秀论文选(2).北京:人民日报出版社
(本文原载:《润物无声,张宗祜院士八十华诞庆贺文集》,北京:中国大地出版社,2005年5月,168~169 页)
黄土高原是高原地形,地势西北高,东南低。
地貌特征:沟壑纵横,山地与断谷、盆地相间分布。地势起伏大,远看起来不平整,支离破碎。
黄土高原地貌的形成原因:
1、自然原因:
(1)黄土土质疏松,土壤颗粒小
(2)黄土垂直节理发育
(3)植被稀疏
(4)降水集中,多暴雨
2、人为原因:
植被破坏严重,导致无法蓄积水土。
黄土高原在800万年前曾是一片湖泊,经过千万年的风沙堆积,湖水干枯,黄土渐渐的累积成了高原。 黄土颗粒细,土质松软,含有丰富的矿物质养分,利于耕种,盆地和河谷农垦历史悠久,是中国古代文化的摇篮。但由于缺乏植被保护,加以夏雨集中,且多暴雨,在长期流水侵蚀下地面被分割得非常破碎,形成沟壑交错其间的塬、墚、峁、川。气候较为干旱,降水集中,植被稀疏,平坦耕地不到10%,绝大部分耕地分布在10°∼45°的斜坡上。地块狭小分散,不利于水利化和机械化。水土流失严重。黄河每年经陕县下洩的泥沙约16亿吨,其中90%来自黄土高原,随泥沙流失的氮、磷、钾养分约3000余万吨,这也是导致黄河下游泥沙堆积,形成地上河的原因之一。综合治理黄土高原是中国改造自然工程中的重点项目之一,治理方针是以水土保持为中心,改土与治水相结合,治坡与治沟相结合,工程措施与生物措施相结合,实行农林牧综合发展,这种治理措施已取得了重大成绩。黄土高原矿产丰富,煤、石油、铝土储量巨大,是中国重要的能源、化工基地。黄土高原位于大陆腹地,气候较干旱,降水不多且集中,蒸发强烈,水源短缺。泾阳、富平、蒲城一带亩均不足100立方米。由于季风气候的影响,降水的年变率大,年内分配不均。因此,地表径流的年际变化大,年径流变差系数cv值在以上,径流的年内分配集中,汛期(7~10月)径流量占年径流量的60~70%以上,甚至集中于几场大暴雨中,形成丰水年雨涝洪灾,少水年干旱缺水。黄土丘陵沟壑区输沙模数达20000~30000吨/年·平方公里,窟野河下游最大年输沙模数在40000吨/平方千米以上,最大含沙量高达1700千克/立方米。黄土高原地表水的天然水质良好,大部分地区属重碳酸盐水,矿化度低,适宜于工农业用水及人畜饮用水。唯在定边西北部、芦河及大理河上游、洛河上游等地有小范围的氯化物水及硫酸盐水,矿化度大,不宜于灌溉饮用。黄土高原地下水主要分布在高原北部边缘的风沙滩地区,地下水资源量为亿立方米,可开采量亿立方米。在广大的黄土区及丘陵山区地下水非常贫乏。黄土高原的地区属温带季风气候区的边缘,大陆性和季风不稳定性更加突出,全年总雨量少,65%的雨水集中在夏季,降水的强度大,往往一次暴雨量就占全年雨量的30%,甚至更多,是造成黄土高原水土流失的原因之一。高原日照充足,高原从西北向东南,年均温度在8至14℃,无霜期为120至200天,属暖温带。黄土高原的水系是以黄河为骨干,发源于黄土高原的河流约有200条(参看小流域),为黄河中游主要集水区域。较大的河流有渭河、汾河、洮河、祖厉河、清水河、北洛河、黄甫川、窟野河、无定河等,那里的河流水量不丰,年径流量只有185亿立方米(黄河干流除外),河流受汛期影响较严重,洪峰急涨急落,汛期水量占全年水量的7%以上,高原浅层地下水贫乏,大部分地区地下水的埋藏很深,多在60~70米以下。 黄土高原在地理区划上位于北方地区,属于东部季风区,气候为温带季风气候。在中国北方地区与西北地区的交界处,它东起太行山,西至乌鞘岭,南连秦岭,北抵长城,主要包括山西、陕西北部、以及甘肃、青海、宁夏、河南、内蒙古等省46个地(盟、州、市),282个县(旗、市、区),面积积62万平方公里,水土流失面积万平方千米(水蚀面积万平方千米、风蚀面积万平方千米),年均输入黄河泥沙16亿吨,是我国乃至世界上水土流失最严重、生态环境最脆弱的地区。占世界黄土分布70%,为世界黄土面积覆盖最大的高原。黄土厚50-80米,气候较干旱,降水集中,植被稀疏,水土流失严重。黄土高原矿产丰富,煤、石油、铝土储量大。但由于植被稀疏,夏季降水集中且雨量大,流水冲蚀作用强,在流水侵蚀作用下地表支离破碎,形成沟壑交错其间。按地形差别分陇中高原、陇东高原、陕北高原、山西高原和豫西山地等区。平均海拔1000~1500米,除少数石质山地外,高原上覆盖着深厚的黄土层,黄土覆盖厚度大多在100米以上,最大厚度超过200米。年均气温6~14℃,年均降水量200~750毫米。从东南向西北,气候依次为暖温带半湿润气候、半干旱气候。植被依次出现森林草原、草原和风沙草原。土壤依次为褐土、垆土、黄绵土和灰钙土。山地土壤和植被地带性分布也十分明显。黄土高原广布黄土,厚达50至80米,陇东、陕北厚达150米,最厚的地方达200米。由于历代战乱、盲目开荒放牧及乱砍滥伐导致高原的植被遭到严重的破坏,加之黄土的土质疏松,水土流失极为严重,形成“千沟万壑”的黄土地貌。形成了独特的黄土塬,黄土梁,黄土峁等地貌特征。平坦耕地一般位于沟谷或小型盆地,一般不到1/10,绝大部分耕地分布在10°~35°的斜坡上。地块狭小分散,不利於水利化和机械化。黄土高原水土流失严重。但是,黄土高原地区蕴藏著丰富的煤炭、石油、天然气铝土矿等资源,是中国重要的能源和化工基地。这些地区的岩石,白天受热膨胀,夜晚冷却收缩,逐渐被风化成大小不等的石块、沙子和粘土。同时这些地区,每逢西北风盛行的冬春季节,狂风骤起、飞沙走石,尘土蔽日。粗大的石块残留在原地成为“戈壁”,较细的沙粒落在附近地区,聚成片片沙漠,细小的粉沙和粘土。根据黄土堆积环境的不同,可将我国黄士发育分为三个时期:早更新世,相当于第一次冰期,气候比新第三纪干寒,发生午城黄土堆积;中更新世,发生第二次冰期,气候进一步变干,堆积了离石黄土,范围广、土层厚;晚更新世第三次冰期,气候更加干寒,堆积了马兰黄土,厚度虽小,但分布范围更广,南方称下蜀黄土。进入全新世,气候转为暖湿,疏松的黄土层,经流水侵蚀,形成了沟壑纵横、梁、峁广布的破碎地表。 分布在黄土高原区的典型黄土地貌可分为两大类:谷间地地貌和沟谷地貌。黄土地貌总的特征是地面非常破碎,表现在沟谷密度(单位面积的沟谷总长度)和地面分割度(沟谷面积占流域面积的百分数)两项数值很高,例如晋西个别地区沟谷密度为8km/km2,地面分割度达。地势起伏频率大也是黄土地貌的一个特征,地面频繁的出现200~300m的起伏。上述两个特征是我国其它地区所罕见的。黄土北起长城,南界秦岭,西从青海湖,东到太行山面积约达30万平方公里的范围内,地理上称为黄土高原。本区除了一些基岩裸露的山地外,黄土基本上构成连续的盖层,厚度达100~200m,形成非常特殊的地貌。甘肃西部、青海西北部及新疆等地前低山丘陵及一部分山地的山坡上,黄土呈片状分布,而在山麓洪积-冲积平原和古河谷阶地上,也断续分布着经过搬运的黄土状土层。东北松辽平原、辽西翼北山地、华北平原和山东低山丘陵等地亦分布有黄土和黄土状土层。上述地区黄土一般呈零星分布,厚度也不大,加上自然条件等因素,黄土地貌发育受到很大限制,形态不典型。黄土峁黄土峁简称峁,是椭圆形或圆形的黄土丘陵。峁顶面积很小,呈明显的穹起。由中心向四周的斜度一般在3~10°。峁顶以下直到谷缘的峁坡,面积很大,坡度变化于 10~35°之间,为凸形斜坡。峁的外形呈馒头状。两峁之间有地势明显凹下的窄深分水鞍部,当地群众称为“墕”。滑坡黄土谷坡物质在重力作用下的块体运动,是谷坡扩展的主要形式,其中,滑坡是常见的一种。黄土滑坡发生后,在谷坡上部遗留下圆弧形的黄土陡崖(滑坡壁)与坡脚的庞大滑坡体。黄土坪分布在黄土高原河流两侧的平坦阶地面或平台,称为黄土坪,简称坪。有些黄土坪即是黄土梁峁区河流的阶地,沿谷坡层层分布。另一些是由于现代侵蚀沟的发展使黄土墹遭到切割而留的局部条带状平坦地面。黄土地区的河流阶地,每一级平台的下方有明显的陡坡,平台面向河流轴部方向倾斜。黄土陷穴黄土陷穴是黄土区地表出露的一种圆形或椭圆形洼地,我国西北称为龙眼或灌眼,深度大的称为黄土井,分布很广。它是由地表水和地下水沿黄土垂直节理进行侵蚀,并把可溶性盐类带走,下部黄土层被水流蚀空,表层黄土发生坍陷和湿陷而形成的。黄土陷穴往往出现在水流容易汇集的谷间地边缘地带,谷坡坡折的上方和冲沟中跌水和沟头陡崖的上方,常呈串珠状分布。黄土塬黄土塬简称塬,是黄土高原谷间地地貌的一种类型,具体是指四周为沟谷蚕蚀的黄土高原。在我国西北,由于长期沟谷蚕蚀,面积较大的塬已保存不多。面积大、形态完整的塬,破碎塬是由塬四周沟谷源侵蚀分割塬而形成的,它基本上保留塬的主要特征:塬面平坦,塬边坡折明显。破碎塬面积明显地比塬小。黄土墹黄土墹简称墹或墹地,它是黄土覆盖古河谷,形成宽浅长条状的谷底平地,又与两侧谷坡相连,组合成宽线的凹地,宽度一般数百米至几公里,长度可达几十公里。多出现在现代河流向源侵蚀尚未到达的河源区,平面图形常呈树枝状。黄土梁黄土梁简称梁,是长条形的黄土丘陵。黄土高原地貌组合可分为两大类型:一类是高原沟壑区;一类是丘陵沟壑区。前者由黄土塬和沟谷组成,后者由梁、峁和沟谷组成。无论上述哪一个类型,梁是其中面积最大、分布最普遍的谷间地地貌。梁可分为三种:平顶梁、斜梁、起伏梁。分布在高原沟壑区的主要是平顶梁(简称平梁),分布在丘陵沟壑区的以斜梁和起伏梁为主。 黄土高原地区属(暖)温带(大陆性)季风气候,年降水量200~750毫米之间。冬春季受极地干冷气团影响,寒冷干燥多风沙;夏秋季受西太平洋副热带高压和印度洋低压影响,炎热多暴雨。多年平均降雨量为466毫米,总的趋势是从东南向西北递减,东南部600~800 毫米,中部400~600毫米,西北部200~300毫米。以200毫米和400毫米等年降雨量线为界,西北部为干旱、半干旱区,中部为半亚湿润区,东南部为半湿润区。 中部半亚湿润区包括黄土高原大部分地区,主要位于陕北、晋北、陇东和陇西南部等地区,年均温4℃~12℃,年降雨量400~600毫米,干燥指数~,夏季风渐弱,蒸发量远大于降水量。该区的范围与暖温带落叶阔叶林草原带大体一致。 东南部半湿润区主要位于河南西部、陕西关中平原、甘肃东南部、山西南部,年均气温8~14℃,年降雨量600~800毫米,干燥指数~,夏季温暖,盛行东南风,雨热同季。该区的范围与暖温带落叶阔叶林带大体一致。 西北部干旱、半干旱区主要位于长城沿线以北,陕西定边——宁夏同心、海原以西。年均温2℃~8℃,年降雨量100~300毫米,干燥指数~。气温年较差、月较差、日较差均增大,大陆性气候特征显著。风沙活动频繁,风蚀沙化作用剧烈。该区的范围与温带荒漠草原带大体一致。黄土高原地区降雨年际变化大,丰水年的降水量为枯水年的3~4倍;年内分布不均,汛期(6~9月)降水量占年降水量的70%左右,且以暴雨形式为主。每年夏秋季节易发生大面积暴雨,24小时暴雨笼罩面积可达5~7万平方千米。河口镇至龙门、泾洛渭汾河、伊洛沁河为三大暴雨中心。形成的暴雨有两大类,一类是在西风带内,受局部地形条件影响,形成强对流而导致的暴雨,范围小、历时短、强度大,如1981年6月20日陕西省渭南地区的暴雨强度达267mm/60min。另一类是受西太平洋副高压的扰动而形成的暴雨,面积大、历时较长、强度更大,如1977年7、8月,在晋陕蒙接壤地区出现了历史罕见的大暴雨,笼罩面积达万平方千米;,安塞(7月5日,225毫米)、子洲(7月27日,210毫米)、平遥(8月5日,365毫米),暴雨中心内蒙古乌审旗的木多才当(8月1日)10小时雨量高达1400毫米。 秦岭地区秦岭北坡由于受地形的影响,降水量可以达800毫米以上,也是黄土高原降水最多的地方。 地表黄土高原地区大部分为黄土覆盖,是世界上黄土分布最集中、覆盖厚度最大的区域。该地区黄土平均厚度50~100米,洛川塬超过150米,董志塬最大厚度超过250米。黄土高原地区的黄土主要为风成黄土,粉粒占黄土总重量的50%,结构疏松、富含碳酸盐、孔隙度大、透水性强、遇水易崩解、抗冲抗蚀性弱。该区主要的土壤类型有褐土、黑垆土、栗钙土、棕钙土、灰钙土、灰漠土、黄绵土、风沙土等。根据黄土高原地区有关土壤有机质、全氮和有效磷含量分级组合研究成果,极低养分地区面积占,低养分地区面积占,中等养分地区面积占。泥沙黄土高原地区的径流主要由暴雨洪水形成,区域差异明显。黄河兰州以上地区多湖泊、沼泽,降雨强度小、历时长、范围广,形成的洪水洪峰小,涨落平缓,含沙量小;兰州至河口镇区间两岸多为沙漠地带,无大的支流汇入,气候干旱,降雨量小,洪水过程更趋平缓;河口镇至花园口区间暴雨洪水频繁、洪峰高、含沙量大、历时短、陡涨陡落。该区间有三大暴雨中心,相应形成河口镇至龙门、龙门至三门峡、三门峡至花园口三大洪水来源区,常常形成大洪水和特大洪水,危害极大,如1958年7月17日由三花区间干支流洪水遭遇形成的特大洪水,花园口站实测洪峰流量22300立方米/秒;窟野河1959年实测洪峰流量达14000立方米/秒,最大含沙量达1700千克/立方米。泥沙有四个主要特点:(1)含沙量高、输沙量大。(2)地区分布不均。(3)年内分配集中,年际变化大。(4)泥沙主要来源于沟道。
攀枝花地区位于康滇南北向构造带中段西侧,出露的地层较全,以元古界、古生界和中生界最发育,新生界分布少而零星。总厚度为36010— 47870米,出露地层约占全市面积的一半,其中以巨厚的中生界地层占主要地位。元古界的前震旦系变质岩主要分布在盐边新坪、渔门、桔子坪一带及米易北部的普威和市区中部的仁和;震旦系为砂页岩、白云岩沉积,分布在雅砻江与鱼敢鱼河汇合口附近及盐边西部和市区西北的老鹰岩至竹林坡一线。古生界的滨海—浅海相沉积,地层仅在盐边西北部的择木龙至大坪子成片出露,只有上二叠系的火山喷发岩——峨眉山玄武岩大片露出于米易东部的龙肘山、雅砻江的二滩一带及盐边北部,市区大黑山至格里坪也有分布。中生界的沉积岩主要是三叠系砂、砾岩夹煤和侏罗系的砂岩夹泥岩等陆相沉积地层,分布范围相当广,包括米易马颈子至盐边红坭、仁和区务本、宝鼎山和保安营等大片地区,其中上三叠系是主要产煤地层。新生界的沉积以第三系昔格达组粉砂质泥页岩为主,分布在市区东部红格一带及安宁河、金沙江河谷阶地上;第四系现代堆积仅零星分布剥蚀面、河流阶地上和河谷之中,为河流、湖泊相沉积,面积较昔格达组为小。
攀枝花位于攀西大裂谷的中南段,地质构造复杂,地势起伏,高差悬殊,属于南亚热带为基带的立体气候,水系发达,干支流纵横,以钒钛磁铁矿为首位的多种矿产资源高度富集,水能资源巨大,生物资源种类繁多,旅游资源大有潜力,被誉为“富甲天下的聚宝盆”。下面介绍一下攀枝花的地质—— 攀枝花地质构造复杂,岩体破碎,地质史上岩浆活动频繁,新构造活跃,滑坡、泥石流时有发生。一、地层攀枝花地区位于康滇南北向构造带中段西侧,出露的地层较全,以元古界、古生界和中生界最发育,新生界分布少而零星。总厚度为36010—47870米,出露地层约占全市面积的一半,其中以巨厚的中生界地层占主要地位。元古界的前震旦系变质岩主要分布在盐边新坪、渔门、桔子坪一带及米易北部的普威和市区中部的仁和;震旦系为砂页岩、白云岩沉积,分布在雅砻江与鱼敢鱼河汇合口附近及盐边西部和市区西北的老鹰岩至竹林坡一线。古生界的滨海—浅海相沉积,地层仅在盐边西北部的择木龙至大坪子成片出露,只有上二叠系的火山喷发岩——峨眉山玄武岩大片露出于米易东部的龙肘山、雅砻江的二滩一带及盐边北部,市区大黑山至格里坪也有分布。中生界的沉积岩主要是三叠系砂、砾岩夹煤和侏罗系的砂岩夹泥岩等陆相沉积地层,分布范围相当广,包括米易马颈子至盐边红坭、仁和区务本、宝鼎山和保安营等大片地区,其中上三叠系是主要产煤地层。新生界的沉积以第三系昔格达组粉砂质泥页岩为主,分布在市区东部红格一带及安宁河、金沙江河谷阶地上;第四系现代堆积仅零星分布剥蚀面、河流阶地上和河谷之中,为河流、湖泊相沉积,面积较昔格达组为小。二、岩浆岩(火成岩)攀枝花市辖区内岩浆岩十分发育,分布面积约占全市面积一半。岩浆活动种类复杂,形式多样,分布不均并具多期性。岩体出露严格受南北向为主的构造控制。各类岩体集中分布在金河一箐河断裂东南的南北向构造带内,形成南北向延展的“杂岩带”;金河一箐河断裂西北除玄武岩有大片分布外,其它岩类出露很少。晋宁期岩浆岩以酸碱性岩浆的喷发和侵入为主,出露面积最大,主要分布在南北向断裂带附近。包括同德、大田、岔河、水陆乡、南坝和大火山等闪长岩、石英闪长岩岩体及冷水箐、麻陇、干巴塘等基性超基性岩体。华力西期岩浆岩主要分布在元谋一昔格达南北向断裂带和攀枝花断裂带之间,即从米易的白马一直延伸到攀枝花、芭蕉岩及红格、新九一带,形成北东走向的岩浆岩带。本期的岩浆活动以玄武岩的喷发为其特征,其次是超基性、基性和碱性岩浆入侵,形成断续出露橄榄岩、辉岩、辉长岩、正长岩等岩体。这个时期的岩浆岩是渡口市多金属共生矿的主要成矿岩体,著名的攀西地区钒钛磁铁矿即产于基性、超基性岩岩体中,在正长岩岩体中,也发现一些稀有元素的矿化。自晋宁期到燕山期,全市辖区均有花岗岩岩浆的入侵,形成各个不同时期的花岗岩岩体,主要分布在盐边的百枝,仁和区的攀枝花、巴斯箐、红格及米易的白石岩、撒莲等地。三、断裂构造青藏和川滇构造及其活动,对市区的构造成生及活动均有影响。川滇南北向断裂构造带的中段经市区东侧,是影响市区构造和地震的主要断裂带。市区断裂构造主要有:昔格达断裂 该断裂指川滇南北断裂带中的磨盘山一绿汁江断裂中段,于九道沟(新九)以北分为东西两支,向南经昔格达、红格至拉鲊以南,区内长150公里,是市区规模最大、地震活动最强的断裂。总体走向呈南北,倾向时东时西,倾角一般60—70o,局部地段达85o,为压性断裂。该断裂切割了前震旦纪至中生代地层,局部地段在昔格达组和全新世地层中有迹象。破碎带宽度一般在1—5米,局部达30—80米。李明久断裂带 北起雅砻江东岸的荒田附近,向南经溜巴湾、李明久、了垭坪丫口、黑古田、小得石、柳树湾、簸箕鲊至安宁鲊附近消失,长70公里,总体走向近南北。断层面主要倾向东,局部西倾,倾角53—85o。桐子林断裂 位于李明久断裂东侧,主要展布于桐子林之南,经老台子梁岗、大平地、棉花地、石门坟至叭喇河桥一带,长20公里,总体走向呈北北西向,与李明久断裂南段近于平行展布,断层面倾向东,倾角50—60o。树河一普威断裂 北西端始于树河,向南东过雅砻江、火烧桥、张家闸、林海桥头、普威盆地至兰坝附近消失,全长46公里,构成共和断块北东界。断层总体走向呈北30—35o西,倾向北东,倾角60o左右。局部地段可达80o。破碎带宽—1米,影响带宽7—8米,具有反扭特征。金河一箐河断裂 北起里庄,向南经金河后,逐渐向西偏转,经盐边县的箐河进入云南省,与永胜一宾川断裂相接。该断裂在市区一段的走向为北40—45o东,倾向北西,倾角60—70o,长85公里,破碎带宽50—70米,最宽达250米,属压扭性。西番田断裂 该断裂在白岩脚地带与金河一箐河断裂相交,向南过鱼敢鱼河,向东偏转至务本,为盐边断块与共和断块的分界断裂。走向南北,倾向西,倾角60—73o,长60公里,破碎带12—30米,浅层断距2公里,深部为500—600米,属压扭性(反扭)。纳拉箐断裂 南起云南阿拉地,向北东经纳拉箐,于二台坡与西番田断裂相交,全长80公里。走向北15—35o东,倾向南东,倾角40—80o。破碎带宽几米至27米,最大达200米。倮果断裂 走向北35—40o东,倾向北西,倾角60—80o,长26公里,破碎带宽数米至10米,属压扭性(反扭)。惠明一红石岩断层带 位于纳拉箐断裂西侧,北起盐边的永兴,南经惠明、格里坪至红石岩附近,由若干南北向的基本上向东倾斜的断层组成,总体为北北西向,断续延长50公里左右,属压扭性,反时针扭动。除上述断裂外,还有麻陇断裂、大石头断裂和头滩断裂。
攀枝花位于攀西大裂谷的中南段,地质构造复杂,地势起伏,高差悬殊,属于南亚热带为基带的立体气候,水系发达,干支流纵横,以钒钛磁铁矿为首位的多种矿产资源高度富集,水能资源巨大,生物资源种类繁多,旅游资源大有潜力,被誉为“富甲天下的聚宝盆”。下面介绍一下攀枝花的地貌——攀枝花市属于侵蚀、剥蚀的中山丘陵、山原峡谷地貌。地史上,燕山运动后,该地区相对稳定,形成了广阔的剥夷面。自喜马拉雅山运动开始,原来统一的剥夷面遭到破坏。一方面沿着古老的断裂,有的地方升为山地,有的地方下陷为断陷盆地;另一方面河流下切作用加剧,形成深山峡谷,使地貌具有山高谷深、盆地交错分布的特点。地势由西北一东南倾斜,西北高,东南低,地形起伏,高差悬殊,山地地貌为主。山脉走向近于南北,是大雪山的南延部分。东部为小相岭—螺髻山—鲁南山系,中部为牦牛山一龙肘山系,西部为锦屏山—柏林山系。最高点位于盐边县柏林山穿洞子,海拔米,最低点位于仁和区平地乡师庄,海拔937米,相对高差达3200米以上,一般相对高差1500—2000米。地形被金沙江、雅砻江分为三大片区和两个峡谷。金沙江以北,雅砻江以西为西北片。其地形主要可分为四大支脉和两个河谷,即盐边县西北部的柏林山向南扩展的四大支脉:东支有青山、女儿山;中支有光头山、龙头山、大火山;中西支有五爪山、关刀山;西支有铜瓦山、尖山。山势横亘峻险,相对海拔在937—米之间。两谷:即金沙江支流巴关河河谷和雅砻江支流三源河河谷。巴关河河谷由北向南发展,在民政乡的谷底标高是1120米;三源河河谷由西向东发展,在健康镇的谷底标高是1083米。金沙江以北,雅砻江以东为东北片。其地形主要为两山两河谷。两山是米易县西部的白坡山,主峰米;米易县东部与会理接界的龙肘山,主峰光头坡海拔米。两河谷是:雅砻江支流安宁河河谷,在米易县攀莲镇的谷底,海拔为1118米;金沙江支流崖羊河河谷,在红格乡的谷底,海拔为1250米。整个金沙江以南为江南片。地形分为两山夹一谷。两山为西列山,由先锋营、乱板凳梁子、宝鼎山等组成,最高峰为乱板凳梁子,海拔米;东列山由宝兴山、马桑岩、保安营等山组成,最高峰宝兴山,海拔米。两列山之间为大河河谷,在仁和镇的谷底,海拔为1147米。介于三大片之间的两谷,即金沙江峡谷和雅砻江峡谷。金沙江峡谷的炳草岗江边,海拔为976米;雅砻江峡谷的小得石江边,海拔为1030米。攀枝花地貌成因类型,主要有侵蚀堆积地貌、剥蚀构造地貌、溶蚀构造地貌。
一、侵蚀堆积地貌分为河谷阶地、山间盆地、蚀余台地。河谷阶地,主要分布在安宁河、金沙江、大河、鱼敢鱼河等河谷地带。市内安宁河堆积地带一般宽1—3公里,主要由冰水堆积扇和洪积扇所占据,在湾丘一丙谷间河谷较开阔。发育有I一Ⅳ级阶地:一般I级阶地高出河面1—米,阶面平坦;I级阶地高出河面5—12米,零星分布;Ⅲ一Ⅳ级阶地与冰水扇、洪积扇、坡积裙相接,高出河面50—100米。金沙江河谷有I—V级阶地:I级阶地高出江水面16—20米,沿江断续分布;I级阶地高出江水面48—112米,阶面完整平坦;Ⅲ级阶地高出江水面93—140米,阶面常被河谷切割;Ⅳ级阶地高出江水面200—240米,阶面呈浅丘状起伏;V级阶地高出江水面340—350米,零星分散于两岸浅丘包上。其他河谷仅I—Ⅱ阶地较为发育。山间盆地为昔格达盆地,分布在昔格达至红格等地,盆地底部海拔高程1364米左右,呈南北向展布,长约24公里,宽约—6公里,面积约75平方公里。盆地内广泛出露第三系昔格达组成地层。经剥蚀侵蚀作用,显出浅丘地貌。蚀余台地为第三系昔格达组半成岩地层(主要为粉砂岩、粉砂质泥页岩),由于地壳上升、河谷下切、加上剥蚀作用所形成。零星分布于金沙江两岸斜坡及山间盆地,在金沙江与大河之间、桐子林—箐门口一带分布较集中。这些台地也呈浅丘状,顶平或浑圆而围陡,冲沟发育。二、剥蚀构造地貌分为:褶皱中山、褶断高山、褶断中山、断块中山。褶皱中山,主要分布在雅砻江、金沙江以西的碎屑沉积岩区,由近南北向的向斜山、背斜山、单面山等构成,一般山脊海拔大于2000米,切割深度大于1000米,山脊呈尖棱状、浑圆状,山体多单面山地貌。褶断高山,分布在柏林山、青山一带,山脊海拔大于3500米,切割深度大于1000米,由单面山构成,南东坡陡,呈绝壁,北西坡缓,有较明显的山原面。褶断中山,主要分布在白坡山一带,由一系列近南北向的断块单面山构成,海拔标高1000—3500米,山脊海拔大于2000米,切割深度大于1000米,多为高中山,山顶尖峭,丛林密布。断块中山,主要分布在安宁河西侧盐边、仁和一带,由岩浆岩及变质岩构成,山脊海拔大于2000米,切割深度大于1000米,多为高中山,只有金沙江与大河之间山脊海拔小于2000米,切割深度500—1000米,为中山。三、溶蚀构造地貌分为溶蚀构造高山和溶蚀构造中山。溶蚀构造高山分布在柏林山区,山脊海拔3500米以上,切割深度大于1000米,以峰丛—洼地为主,具有一级夷平面(山原面)。溶蚀构造中山,分布在金沙江以北、雅砻江以西的大片灰岩、大理岩区及市区南端金沙江西侧大理岩区。山脊标高一般大于2000米,切割深度大于1000米,多为高中山。盐边地区的溶蚀构造地貌主要有台丘—洼地、峰丛—洼地或漏斗、峰丛一峡谷3种形态。其他地区多为溶沟、溶槽、石芽、漏斗、溶洞、溶蚀洼地等形态。
攀枝花市西跨横断山脉,东临大凉山山脉,北接大雪山,南抵金沙江。地势西北高,东南低。攀枝花市东部为小相岭-螺髻山-鲁南山系,中部为牦牛山-龙肘山系,西部为锦屏山-柏林山系,山脉走向近于南北。境内最高点为西北部盐边县境内的百灵山穿洞子,海拔米;最低点是东南部仁和区平地镇的师庄,海拔937米。城市区海拔在1000~1200米之间, 主要农业区海拔在1000~1800米之间。金沙江、雅砻江、安宁河、大河、三源河及其支流深嵌在山地之间,形成雄伟的川西南峡谷区。攀枝花市地貌类型复杂多样,可分为平坝、台地、高丘陵、低中山、中山和山原6类,以低中山和中山为主,占全市幅员面积的。
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1.现代三大地貌区域地貌区域根据其成因划分为:①以流水作用为主的东部季风湿润区,主要包括东北、华北和华南,海拔多在500m以下的地区;②以风力和干燥剥蚀为主的西北干燥区,位于大兴安岭、阴山、贺兰山和昆仑山一线以西以北海拔l000m左右的地区;③以冰缘和冰川作用占优势的青藏高原区,位于横断山以西,昆仑山以南海拔的地区。图3—4的高度分区可大体反映出我国的地貌区域。2.三条界线在中国地貌宏观特征中,有三条界线至关主要:①贺兰山一六盘山一龙门山一哀牢山一线;②天山一阴山一燕山一线;③昆仑山一秦岭一大别山一线(图3—5)。3.三个台阶上述三条界线划分出三个台阶:①大兴安岭太行山一巫山一线以东平原地区为第一级;②昆仑山一祁连山一横断山以北以东高原区为第二级;③青藏高原为第三级(图3-6,表3—6)。从地势和地貌等图上可以看出,我国是山地多于平原,其中山地与丘陵占我国全国土地总面积的43%,高原占26%,盆地占19%,平原占12%,这是我国土地资源面貌的基本特征之一。4.不同地貌类型对土地的影响一般来说,气候的变化表现是大区域的,而中小范围内的差异,则往往主要受地质构造和地形条件的制约,不同的地表形态直接决定着景观的轮廓形态和内部联系,在很大程度上决定着土地的质量特征。
其实大部分地质地貌都可以用美学的角度去看,以喀斯特地貌为例,它的地貌形态包括峰林、孤峰、石林、暗河、溶洞等,所有的都是极具价值的旅游资源,尤其是溶洞,其壮观是难以用语言来形容的
喀斯特地形喀斯特地形也称为石灰岩地形,是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,统称为喀斯特作用。一般指碳酸盐类岩石分布地区或存在流经石灰岩的地下水所特有的地貌现象。当雨水或者地下水与地面碳酸盐类岩石接触时,就会有少量碳酸盐溶于水中。经过长时期的溶解侵蚀,形成了以地表岩层千沟万壑为标志的地表特征。在喀斯特地貌下往往存在地下河、溶洞等景象。喀斯特地形的地表崎岖、土壤十分贫瘠,不利农业发展,因此在云贵高原有“地无三里平,天无三日晴,人无三两银”的俗谚。但其千沟万壑的特色却十分受到观光客青睐。目前巴尔干半岛及中国广西、贵州、云南一带均有喀斯特地形的存在。该种地形地理学家最早在克罗地亚喀斯特高原做有系统的研究,因此又称喀斯特地形。“喀斯特”是位于“斯洛文尼亚”西南部河谷以南,并延伸到“意大利”东北角大城 邻近狭长地带的一片高地。因为该地区绝大部份位于斯洛文尼亚境内,所以简述为位于斯洛文尼亚是可以接受的。
喀斯特地貌科技名词定义中文名称:喀斯特地貌 英文名称:karst landform;karst physiognomy 定义1:可溶性岩经受水流溶蚀、侵蚀以及岩体重力崩落、坍陷等作用过程,形成于地表和地下各种侵蚀和堆积物体形态的总称。 所属学科:地理学(一级学科);地貌学(二级学科) 定义2:地下水与地表水对可溶性岩石溶蚀与沉淀、侵蚀与沉积,以及重力崩塌、塌陷、堆积等作用形成的地貌。 所属学科:资源科技(一级学科);资源地学(二级学科) 本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 百科名片喀斯特地貌(karst landform)是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。除溶蚀作用以外,还包括流水的冲蚀、潜蚀,以及坍陷等机械侵蚀过程。喀斯特(Krast)一词源自前南斯拉夫西北部伊斯特拉半岛碳酸盐岩高原的名称,当地称为,意为岩石裸露的地方,“喀斯特地貌”因近代喀斯特研究发轫于该地而得名。目录成因原理形成条件可溶性岩石岩石透水性流水作用气候影响发展阶段假喀斯特研究历史研究意义地貌分类我国分布地表喀斯特地貌地下岩溶著名景观世界分布成因原理形成条件 可溶性岩石 岩石透水性 流水作用 气候影响发展阶段假喀斯特研究历史研究意义地貌分类我国分布 地表喀斯特地貌 地下岩溶 著名景观世界分布展开 编辑本段成因原理 喀斯特地貌(3张) 喀 喀斯特地貌斯特地貌形成是石灰岩地区地下水长期溶蚀的结果。石灰岩的主要成分是碳酸钙(CaCO3),在有水和二氧化碳时发生化学反应生成碳酸氢钙[Ca(HCO3)2],后者可溶于水,于是空洞形成并逐步扩大。这种现象在南欧亚德利亚海岸的喀斯特高原上最为典型,所以常把石灰岩地区的这种地形笼统地称之喀斯特地貌。编辑本段形成条件可溶性岩石 可 喀斯特地貌岩石溶性岩石喀斯特地貌形成的根本条件,我国西南地区之所以喀斯特地貌分布广泛,最主要的是这里有其发育的主体。大量的碳酸盐岩、硫酸盐岩和卤化盐岩在流水的不断溶蚀作用下,在地表和地下形成了各种奇特的喀斯特景观。从溶解度上看,卤化盐岩>硫酸盐岩> 碳酸盐岩;由于碳酸盐岩种类较多,其各类岩石溶解度随着难溶性杂质的多少而定,石灰岩> 白云岩> 泥灰岩。从岩石结构分析 ,结晶质岩石晶粒愈大溶解度愈小;等粒岩比不等粒岩溶解度要小。岩石透水性 岩石具有一定的孔隙和裂隙,它们是流动水下渗的主要渠道 喀斯特地貌岩石。岩石裂隙越大,岩石的透水性越强,岩溶作用越显著。在溶洞中,岩溶作用愈强烈,溶洞越大,地下管道越多,喀斯特地貌发育越完整,并且形成一个不断扩大的循环网。流水作用 1.流水的溶蚀作用 水的溶蚀能力来源于二氧化碳(CO2)与水结合形成的碳酸(H2CO3),二氧化碳是喀斯特地貌形成的功臣,水中的二氧化碳主要来自大气流动、有机物在水中的腐蚀和矿物风化。下面几个化学方程式反映了岩溶作用的进行: H2O + CO2==H2CO3 ;(第一步:形成碳酸) H2CO3==H+ + HCO3-;(第二步:碳酸离解生成H+) H+ + CaCO3==HCO3- + Ca2+ (第三步:H+与CaCO3反应生成HCO3-,从而使CaCO3溶解) 这几步反应在大自然间是十分复杂的过程,因为温度,气压,生物,土壤等许多自然条件制约着反应的进行,并且这些反应都是可逆的,水中的二氧化碳增多,反应向右进行,就有利于CaCO3的分解;岩溶作用进行比较容易,反之则不利于岩溶作用。 2.流水的流动作用 流动的水溶蚀性更强烈一些,这是为什么?因为水中的二氧化碳需要得到及时的补充,水的溶蚀作用才能顺利进行,水的溶蚀能力才得以巩固加强。同时,流动的水带动河底砂砾对岩石进行机械侵蚀,这样更有利于岩溶作用的深入。气候影响 比如我国西南地区气候湿润,降水量大,地表径流相对稳定,流水下渗作用连续,并且降水使流水得以更新和有效补充。因此岩溶作用得以延续进行。编辑本段发展阶段 1、地表水沿灰岩内的节理面或裂隙面等发生溶蚀,形成溶沟(或溶槽),原先成层分布的石灰岩被溶沟分开成石柱或石笋。 2、地表水沿灰岩裂缝向下渗流和溶蚀,超过100米深后形成落水洞。 3、从落水洞下落的地下水到含水层后发生横向流动,形成溶洞。 4、随地下洞穴的形成地表发生塌陷,塌陷的深度大面积小,称坍陷漏斗,深度小面积大则称陷塘。 5、地下水的溶蚀与塌陷作用长期相结合地作用,形成坡立谷和天生桥。 6、地面上升,原溶洞和地下河等被抬出地表成干谷和石林,地下水的溶蚀作用在旧日的溶洞和地下河之下继续进行。云南路南的石林是上述第一阶段(溶沟阶段)的产物,这里的自然风光因阿诗玛姑娘的动人传说而变得格外旖旎。桂林的象鼻山,则是原地下河道出露地表形成的。在广西境内,经常可看到这种抬升到地表以上的溶洞,俗称“神女镜”或“仙女镜”。编辑本段假喀斯特 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。编辑本段研究历史 我国喀斯特现象的文字记载,可追溯到2400年前。距今约300多年前徐宏祖(霞客)已专门研究并记述了南方喀斯特地形与洞穴 喀斯特地貌。喀斯特地貌特别受岩性为主的地质背景及气候为主导的地理环境的控制。其基本类型,按岩性分为碳酸盐岩喀斯特、石膏和盐喀斯特;按存在形式分为裸露型、覆盖型和埋藏型喀斯特;按发育程度分为全喀斯特、半喀斯特或流水喀斯特;按气候地貌带分为热带、亚热带、温带和寒带喀斯特;按垂直动力带分为渗流(充气)带、浅潜水(饱水)带和深部喀斯特。喀斯特地貌特殊性又在于它不仅有地表的,且有与其成因联系的地下喀斯特形态——洞穴。 喀斯特地表形态类型属正地形的主要有峰林、孤峰、残丘、喀斯特丘陵和石芽。负地形主要类型有落水洞、斗淋、竖井、盲谷、干谷、喀斯特洼地、波立谷、喀斯特平原、喀斯特嶂谷(峡谷)、溶沟与溶隙等。地表正、负地形间及地表与地下喀斯特类型间常有成因联系,构成一定的地貌组合。喀斯特孤峰、残丘和喀斯特平原常构成一组合类型。喀斯特竖井即为地表落水洞和地下喀斯特系统水力联系的垂直通道。喀斯特地貌是长期发育的产物,其演化模式在侵蚀循环学说的影响下,从早期格朗德(),至 喀斯特地貌近期雅库斯()和威廉姆斯()的模式,基本为定性3~4阶段模式。 自1972年史密斯()等提出外成喀斯特地貌演化数学模型后,用数学方法建立喀斯特地貌发育与动力、形态因素的数学模型正在发展。如1988年怀特()又提出喀斯特地形发育速率过程模型。全球碳酸盐岩占大陆壳11%。中国仅裸露型喀斯特即约90万公里以上,为喀斯特分布最广、类型最全的国家。因喀斯特地貌特殊,使其区域经济开发和工程建设的问题也很突出。如干谷是一种因侵蚀基面和地下水位下降,使地表河转为地下河,遗留干涸的渗漏河谷。它在水利上划为悬托谷,一般不宜建水库,即使建库也要采取铺盖和帷幕灌浆防渗措施。喀斯特地貌因形态奇特和地下洞穴,以及一些洞穴空气和水的特性与有益成分而成为旅游资源。如中国桂林山水、云南路南石林等。编辑本段研究意义 喀斯特研究在理论和生产实践上都有重要意义。喀斯特地区有许多不利于生产的因素,需要克服和预防,也有大量有利于生产的因素可以开发利用。水库选址时应尽量避免断层、破碎带、喀斯特地貌等。喀斯特矿泉、温泉富含有益元素和气体,有医疗价值。喀斯特洞穴和古喀斯特面上各种沉积矿产较为丰富,古喀斯特潜山是良好的储油气构造。 喀斯特地区的奇峰异洞、明暗相间的河流、清澈的喀斯特泉等,是很好的旅游资源。如湖南张家界桑植县的九天洞已列入洞穴学会会员洞,堪称亚洲第一洞、黄龙洞被列为世界自然遗产、世界地质公园、首批国家5A级旅游区张家界武陵源的组成部分,是张家界地下喀斯特的地形代表,其中喀斯特地貌约占全市面积的百分之四十。广西的桂林山水、云南的路南石林等驰名中外。喀斯特地貌由于其独特的地貌特征,经常容易“产出”类型各异的风景区。例如,贵州龙宫、织金洞等。编辑本段地貌分类 按出露条件,喀斯特地貌可划分为:裸露型喀斯特、覆盖型喀斯特、埋藏型喀斯特这四种。 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、干旱区喀斯特五种。 按岩性分为:石灰岩喀斯特、白云岩喀斯特、石膏喀斯特、盐喀斯特四种。 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。编辑本段我国分布地表喀斯特地貌 1.溶沟和石芽 溶沟是指地表水沿岩石表面和裂隙流动过程中不断对岩石溶蚀和侵蚀,从而形成的石质沟槽;石芽指突出于溶沟之间的石脊,其实它是溶沟形成过程中的残余物。云南地区的石林就是发育比较好的形态高大的石芽群,它的形成条件是厚层、质纯、产状平缓、垂直节理稀疏和湿热的气候环境。 2.天坑和竖井 主要是由于岩溶地面不断凹陷,形成漏斗状的圆形洼地或竖井状的洞,在我国的重庆和四川南部地区分布较为广泛,他形成于陡峭的坡地两侧和洼地、盆地底部,因为流水沿着岩石的裂隙侵蚀强烈,所以天坑或竖井深达几十米到几百米。 3.溶蚀洼地和溶蚀谷地 溶蚀洼地是一种范围广,近似圆形的封闭性岩溶洼地,四周多低山和峰林,底部平坦,雨季易涝,旱季易干。面积一半数平方千米至十几平方千米。溶蚀谷地是溶蚀洼地进一步扩大或融合而形成的,它受构造影响比较大,面积更为广,一般数十平方千米至数百平方千米,平面条状分布,长达数十公里,底部平坦,常有地表径流,例如广西都安有一溶蚀谷地宽一公里,长十公里。这种喀斯特地形在我国云贵高原分布广泛,当地人称之为“坝”。 4.干谷 干谷是地表径流消失后岩溶区遗留下来的谷地,它的形成原因是河流的某一段河道水流沿着谷底的竖井或水洞流入地下,形成地下径流。这种地表径流转为地下径流的现象叫做伏流。还有一种形成原因即类对河道进行裁弯取直的结果。这样的地貌类型在我国华北地区和东北地区比较常见。 ⒌峰林、峰丛、孤峰、天生桥 “桂林 石林山水甲天下,阳朔山水甲桂林”,我国广西省风光独特,岩溶作用是形成这天然屏风的主要原因。 峰丛是可溶性岩受到强烈溶蚀而形成的山峰集合体。峰林是由峰丛进一步演化而形成的。当然,在新构造作用下,峰林会随着地壳的上升转化为峰丛。山峰表现为锥状、塔状、圆柱状等尖锐峰体,表面发育石芽、溶沟,山峰之间又常常有溶洞、竖井。峰丛地貌可以说是喀斯特地貌的博物馆。 孤峰是岩溶区孤立的石灰岩山峰,它需要地壳长期稳定而无太大的地质运动。奇特美丽的桂林山水会把大自然对它的宠爱告诉你。 天生桥是可溶性岩下部受流水溶蚀而形成的拱桥状地貌。 6.地表钙华堆积 这是一类典型的地表喀斯特地貌,主要有瀑布华,钙华堤坝和岩溶泉华。 瀑布华指地表瀑布水流速度陡然增大,内力作用减小,水中的二氧化碳外逸,形成瀑布华。我国贵州著名的黄果树瀑布就属于这一种。 钙华堤坝形成是溶解大量CaCO3的高山冰雪溶水和含大量CaCO3地下渗透的岩溶水在地下径流一段距离后,以泉的形式排出地表。随着水温增高和水流速度增大以及大量藻类植物的作用,形成了大量钙华沉积。钙华中含许多杂质和多种不同元素,并且有水生植物的影响,使得钙华呈现出多种色彩。这种地貌在我国四川黄龙寺一代分布较广,黄龙寺旅游业的发展可以说与这种独特的喀斯特地貌景观紧密相连。 岩溶泉华是溶有大量CaCO3的泉水涌出地表,由于温度升高和压力减小,使得CaCO3在泉口形成钙华沉积,长时间的积累使泉华形成不同的形状,这也是大自然赐予人类的一幅美景。这种喀斯特地貌在我国云南较为常见。地下岩溶 1.溶洞的概况 溶洞是地下水沿可溶性岩的裂隙溶蚀扩张而形成的的地下洞穴,规模大小不一,大的可以容纳千人以上;形态千奇百 溶洞怪,溶洞中有许多奇特景观,如石笋、石柱、石钟乳、石幔等。小的连一个人都难以通过。溶洞是水的溶蚀作用、流水侵蚀以及重力作用的长期结果。溶洞景观——浮戏山雪花洞(15张)溶洞景观在我国的湖南、四川、贵州、云南、广西等省区分布较为广泛。 2.溶蚀地貌——石锅和边槽 如果一个溶洞顶部的某一局部地点受到较为强烈的紊流作用,随着水压增大,溶蚀能力增强,这些地方的溶蚀量比周围大,从而形成向顶侧凹入的弧形面,这样的地貌称为石锅。边槽是指溶洞的边壁在水的溶蚀作用下形成向洞测凹陷的槽状地貌。这两种溶蚀地貌在溶洞中很常见。 3.堆积地貌 堆积地貌 地下溶岩是溶洞景观中的精华部分,在我国西南地区的溶洞中你尽可以欣赏那神奇的洞天世界。重力水的堆积是溶洞堆积地貌的主要形成方式,溶解了大量可溶性岩的水滴断续的从溶洞顶部落下并不断积累,从而形成绚丽多彩的石钟乳、石笋、石柱、石幔、边石堤等。 石钟乳是一种呈倒锥状的岩溶堆积物,大的可达数米,小的只有几厘米,主要是岩溶水沿着溶洞顶部细小的裂隙渗出并在滴水处不断沉淀产生的。它紧紧与洞顶相连,不断向洞底延伸。 石笋是由洞底向上伸展的岩溶堆积物,主要是岩溶水滴滴落到洞底并不断沉积的产物,它与石钟乳相对生长,一般呈笋状、塔状和锥状。 石钟乳和石笋的横剖面都具有同心圆结构。 石钟乳和石笋相对生长,并逐渐结合成一体,随着岩溶水的不断沉积,慢慢形成粗壮的石柱。 石幔是岩溶水沿着洞壁呈薄膜状的漫流过程中CaCO3逐渐沉积的产物,一般呈片状、层状,并且有弯曲的流纹,高者达数十米,非常壮观。 边石堤是指溶洞底部两侧堤状堆积物,高度一般几厘米到几十厘米,呈弧形阶梯状。 另外,在溶洞中还有许多奇特的景观,有的似莲花开放,有的如树枝伸展,还有一些石葡萄、石珊瑚等。著名景观 我国喀斯特地貌分布广泛,造物主为中华儿女精雕细刻了许多 喀斯特地貌天然的屏风,喀斯特地貌为我国的旅游业带来无限生机,并且我国喀斯特地貌类型性多样,是进行科学研究的宝贵财富。 我国著名的喀斯特景观名胜区分布: 广东:肇庆七星岩有七座石灰岩山峰形如北斗七星,山前星湖潋滟,山多洞穴,洞中多有暗河、各种奇特的溶洞堆积地貌。 广西:桂林山水和阳朔风光主要是以石芽、石林、峰林、天生桥等地表喀斯特景观著称于世,并且是山中有洞,“无洞不奇”。以岩洞地貌为主的芦迪岩洞景观,景观内有各种奇态异状的溶洞堆积地貌,形成了“碧莲玉笋”的洞天奇观;七星岩石钟乳构成的地下画廊,真是玲琅满目;武鸣伊岭岩,北流沟漏洞,柳州都乐岩,兴平莲花岩,兴安乳洞,永福百寿岩,宜山白龙洞,凌云水源洞,龙州紫霞洞等也都是著名的溶洞景观区。 云南路南石林风景区:地表峰林奇布,主要为高大巨型石芽群景观,大部分灰岩山峰分布在河谷两侧,各种形态的石峰似人似物,形态逼真、栩栩如生,全国35片石林中本省有:路南大、小石林、乃古石林、和莫村石林、石板哨石林、天生桥等20片石林足见本省石林分布面积之广;溶洞景观有:玉溪溶洞,建水燕子洞,九乡溶洞等。石林景观(20张) 贵州:本省有兴义尼函石林、修文石林等石林区;中国最大瀑布黄果树瀑布岩壁为瀑布华地貌;本地溶洞地貌较多,主要有黄果树瀑布附近龙宫洞,贵阳地下公园,镇宁犀牛洞,镇远的青龙洞,龙山的仙人洞,贵州的织金洞,黔灵山麒麟洞。 四川:九寨沟钙华滩流属于水下地表堆积地貌,如珍珠滩瀑布;黄龙风景区钙化池、钙化坡、钙化穴等组成世界上最大而且最美的岩溶景观;石柱县新石拱桥为喀斯特天生桥地貌。 湖南:武陵源黄龙洞,冷水江波月洞,都是奇特洞溶洞景观,各种堆积地貌罗列其中,如神仙府洞,奥妙无穷。 江西:鄱阳湖口石钟山景区绝壁临江洞穴遍布;彭泽龙宫洞长2000米,洞内可泛舟观景,堪称“地下艺术宫殿”。 浙江:瑶琳仙境,位于桐庐县,是浙江省规模恢弘、景观壮丽的岩溶洞穴旅游胜地,也是浙江迤今发现的最大洞穴;洞长1000米,共有6个洞天,以“雄、奇、丽、深”闻名于世。 江苏:宜兴石灰岩溶洞有“洞天世界”的美称,善卷洞、张公洞、灵谷洞又称“三奇”,洞壑深邃,多奇石异柱,泛舟其中如入海底龙宫。 吉林:通化鸭园溶洞,有四个大厅,洞内满布石柱、石笋、石钟乳、石瀑、石帘、石莲花、石幔等堆积景观,并且深处有溶岩潭,深不可测,无法前往。 这些地方既可以进行旅游观光又可以进行科研考察,是旅游观光的明珠,是科学研究的宝库。编辑本段世界分布 南斯拉夫的迪纳拉山区,法国中央高原,苏联的乌拉尔山区,澳大利亚大陆南部,美国肯塔基和印第安纳州,古巴、牙买加和越南北部地区等。
中文名称:喀斯特地貌 英文名称:karst landform;karst physiognomy 定义1:可溶性岩经受水流溶蚀、侵蚀以及岩体重力崩落、坍陷等作用过程,形成于地表和地下各种侵蚀和堆积物体形态的总称。 所属学科:地理学(一级学科);地貌学(二级学科) 定义2:地下水与地表水对可溶性岩石溶蚀与沉淀、侵蚀与沉积,以及重力崩塌、塌陷、堆积等作用形成的地貌。 所属学科:资源科技(一级学科);资源地学(二级学科)喀斯特地貌(karst landform)是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。除溶蚀作用以外,还包括流水的冲蚀、潜蚀,以及坍陷等机械侵蚀过程。喀斯特(Krast)一词源自前南斯拉夫西北部伊斯特拉半岛碳酸盐岩高原的名称,当地称为,意为岩石裸露的地方,“喀斯特地貌”因近代喀斯特研究发轫于该地而得名。 喀斯特地貌形成为石灰岩地区地下水长期溶蚀的结果。石灰岩的主要成分是碳酸(CaCO3),在有水和二氧化碳时发生化学反应生成碳酸氢钙[Ca(HCO3)2],后者可溶于水,于是空洞形成并逐步扩大。这种现象在南欧亚德利亚海岸的喀斯特高原上最为典型,所以常把石灰岩地区的这种地形笼统地称之喀斯特地貌。 可溶性岩石喀斯特地貌形成的根本条件,我国西南地区之所以喀斯特地貌分布广泛,最主要的是这里有其发育的主体。大量的碳酸盐岩、硫酸盐岩和卤化盐岩在流水的不断溶蚀作用下,在地表和地下形成了各种奇特的喀斯特景观。从溶解度上看,卤化盐岩>硫酸盐岩> 碳酸盐岩;由于碳酸盐岩种类较多,其各类岩石溶解度随着难溶性杂质的多少而定,石灰岩> 白云岩> 泥灰岩。从岩石结构分析 ,结晶质岩石晶粒愈大溶解度愈小;等粒岩比不等粒岩溶解度要小。 岩石具有一定的孔隙和裂隙,它们是流动水下渗的主要渠道 。 岩石裂隙越大,岩石的透水性越强,岩溶作用越显著。在溶洞中,岩溶作用愈强烈,溶洞越大,地下管道越多,喀斯特地貌发育越完整,并且形成一个不断扩大的循环网。 喀斯特研究在理论和生产实践上都有重要意义。喀斯特地区有许多不利于生产的因素,需要克服和预防,也有大量有利于生产的因素可以开发利用。水库选址时应尽量避免断层、破碎带、喀斯特地貌等。喀斯特矿泉、温泉富含有益元素和气体,有医疗价值。喀斯特洞穴和古喀斯特面上各种沉积矿产较为丰富,古喀斯特潜山是良好的储油气构造。 喀斯特地区的奇峰异洞、明暗相间的河流、清澈的喀斯特泉等,是很好的旅游资源。如湖南张家界桑植县的九天洞已列入洞穴学会会员洞,堪称亚洲第一洞、黄龙洞被列为世界自然遗产、世界地质公园、首批国家5A级旅游区张家界武陵源的组成部分,是张家界地下喀斯特的地形代表,其中喀斯特地貌约占全市面积的百分之四十。广西的桂林山水、云南的路南石林等驰名中外。喀斯特地貌由于其独特的地貌特征,经常容易“产出”类型各异的风景区。例如,贵州龙宫、织金洞等。
中国的沙漠与黄土高原的关系中国北方和西北方拥有很多沙漠地区。中国著名的沙漠有塔克拉玛干沙漠、古尔班通古特沙漠、腾格里沙漠、乌兰布和沙漠、库布齐沙漠、浑善达克沙漠、巴丹吉林沙漠、库姆塔格沙漠、毛乌素沙漠、科尔沁沙地等。形成沙漠的是沙子。沙子是岩石风化和水侵蚀碎裂形成的,岩石种类不同,形成的沙子成分当然也就不同,同时由于海流的搬运与堆积,把不同大小的沙粒被分开,造成了粗细不同的沙漠,最细小的是粉沙,大小如粗面粉,直径为几毫米至零点几毫米。 黄土高原是世界最大的黄土沉积区。位于中国中部偏北。北纬34°~40°,东经103°~114°。东西千余千米,南北700千米。包括太行山以西、青海省日月山以东,关中平原以北、长城以南广大地区。跨山西省、陕西省北部、甘肃省、青海省、宁夏回族自治区及河南省等省区,位于我国第二级阶梯,面积约62万平方千米,海拔1500到2000米。除少数石质山地外,高原上覆盖深厚的黄土层,黄土厚度在50~80米之间,最厚达150~180米。黄土高原矿产丰富,煤矿、铁矿、稀土矿储量大。形成黄土高原的是黄土颗粒。黄土颗粒细,土质松软。岩石风化、水侵蚀以后,块儿大的、重的沙砾,海流搬不动或搬不远。粉沙和黏土属于较细的,可以被海流带走,当它们坠落在地堆积成为黄土时,已离开它们的出生地好一段距离了。黄土中约50%是粒径小与毫米的石英、长石、云母的碎屑矿物颗粒,20-30%是 更细微的黏土矿物。是可以搬得比较远的。按组成物质从粗到细,依次出现的是戈壁,沙漠,黄土,在我国西北表现得最清楚了,这是为什么呢?中国的沙漠与黄土高原的关系是怎样的呢?黄土高原巨厚的黄土是怎么形成的,科学界历来有“风成”与“水成”两种说法。“风成”说相信,黄土是由沙漠搬来的。而“水成”说认为,黄土是由洪水搬运而来。科学在不断发展,近年来,科学家发现许多现象是黄土“风成”学说无法解释的。譬如,黄土中粗沙含量由西北向东南递减,粘土的含量却从西北向东南递增。这种由西北向东南的有规律的排列呈叠瓦阶梯状的分布过渡,而不是平面模糊过渡。这种叠瓦阶梯状的分布过渡更象是海流的杰作。太行山以东的华北平原也是沙土的沉降区,但没有发现一处黄土层,这难道仅用这里是沉降区黄土被埋在地层下部、河流众多把黄土都冲走了解释得了吗。 地球膨裂说[1]认为,中国北方和西北方拥有的很多沙漠、黄土高原是海洋的洋流形成的。46亿年前,太阳因内部的核聚变而发生爆炸,飞出许多熔融的火球,地球就是其中之一。40亿年前,由于地球的气温不断下降,岩石圈形成。39亿年前,地球空气中的水蒸汽凝结成水珠降回地表形成海洋,这时的海洋覆盖着整个地球[5],深度万米。8亿年前,由于地球内部的放射性物质不断衰变释放热量,地球开始大的膨裂,海水逐渐流入地球裂缝,大陆开始逐渐露出海面。海洋分11次从中国大陆上逐步退出[6]。塔里木——华北一线是海洋在震旦纪从我国大陆上第一次退出的地区。由于岩石几十亿年处于海洋底下,逐渐被海水侵蚀,形成了砾石、沙粒、粘土、黄土。在海流的作用下,西北内蒙古的沙漠地区的黄土被由西北向东南的海流带到中国的黄土高原地区沉降后,形成了有序的地层。黄土中粗沙含量由西北向东南递减,粘土的含量却从西北向东南递增。这种由西北向东南的有规律的排列呈叠瓦阶梯状的分布过渡,而不是平面模糊过渡,只能是海流的杰作。经过海水的分选,从产生沙土的发源地开始,顺着海流流向,按组成物质从粗到细,依次出现的是戈壁,沙漠,黄土,在中国西北表现得最清楚了。沙漠是提供黄土的物质基础,海水的侵蚀使沙漠这里的岩石很快地崩裂瓦解,成为堆积黄土高原的材料供应基地,所以黄土高原紧靠着沙漠分布。随着地球的不断膨裂,这些地区逐渐露出海面,经历了一个由深海、浅海、湖泊、沼泽、河流、森林、草原、沙漠、荒原的演化过程。这些沙粒、黄土层地区裸露出来,就形成了沙漠和黄土高原。证据: 1.宁夏固原地区很早以前是一片海洋。大约在距今亿年前的奥陶纪,六盘山、月亮山等山峰开始处于上升阶段,早在石炭纪时,海水自西北入侵。据固原市地质人员介绍,宁夏泾源县文物工作者在泾源县的漫湾找到大面积鱼化石。这些鱼化石在山脚下的岩石上层层成片,片片平直,有的若楼板,有的薄如硬币,这些化石形态迥异。记者从宁夏固原市地震局了解到,经文物工作者和地质人员对泾源县境内和彭阳县等地发现的古生物化石进行研究证实,约在6千万年前黄土高原全;是湖水,现在的山峰则是湖水中的孤岛。[2]2、.陕北安塞县已发现的海洋沉积层红胶泥中的庞大海洋动物龙骨(疑为海生恐龙),当地人称其为“土牛骨”,常把它用在创伤中作止血,以及此海洋动物的牙齿;3、.安塞县已发现.距今四亿年前古生代泥盆纪时期的鱼化石;4、安塞县已发现.红胶泥、沙石、卵石层中广泛存在的海洋贝壳,还有常与海洋贝壳伴随存在的海螺壳,当地人叫它为挂挂牛; 5、甘肃省博物馆自然部主任、知名化石专家张行介绍,白银市发现的植物化石据初步预计应该有10余种,这些植物从陆地到水生植物都有,应该属于距今亿年至亿年前的三叠纪时期植物化石。这说明,从白银市一直绵延到靖远境内,在2亿年前,在海洋退却以后,这里并不像现在这样干旱贫瘠,而是分布着茂密的林木及湖泊。6.黄土高原的下面存在大量的石油。既然石油是由海洋微生物残骸形成的,那么有石油的地方必定存在过海洋。在黄土高原的陕西北部的长庆油田就蕴藏有大量的石油。[3]7.有不少专家发现黄土层的底部有砾石层。而这浑圆的砾石层都是典型的海洋沉积物。[4]8.科学家们发现,一些黄土的地层剖面上有明显的分层现象,这种分层现象无疑是水流形成的最好证据。这说明这种分层现象是海底水流形成的。[4]9. 黄土高原剖面有斜交和水平的沙土卵石层,人们在黄土高原挖窑洞时碰到大卵石从窑顶掉下来砸人;开隧道时又碰到沙石层塌方压人,这血淋淋的事实使人们对黄土高原的风成说产生疑虑。参考文献[1]赖柏林地球膨裂说[2]百度网:黄土高原6千万年前是湖[3]百度网:黄土高原[4]百度网:黄土高原形成的原因[5]中国科普网:科学杂谈,赖柏林,海洋曾经覆盖过整个地球[6]中国科普网:科学杂谈,赖柏林,海洋分11次从中国大陆上逐步退出作者:赖柏林祝编辑们春节愉快
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黄河为害的根本症结是泥沙问题。异常的泥沙含量和淤积、冲蚀,不仅给防洪带来极大的困难,大大加重了洪水灾害后果,长期的河道淤积又构成了下游改道的可能性。同时也给黄河水资源的开发利用带来许多问题。目前黄河泥沙的处理主要的还是依靠河水(主要是洪水)携沙入海,这显然是以浪费大量可贵的水资源为代价的。已付诸实施的工程和技术措施,包括水库拦沙、放淤改土、淤筑堤背和挖沙疏浚等,只能是延缓泥沙的河道淤积。泥沙问题得不到有效的解决或控制,长治久安也就无从谈起。 黄河泥沙主要来源于黄土高原。黄土高原的水土保持治理,是一项恢宏而艰巨的国土整治、生态环境工程,因其直接减少泥沙入黄而成为治黄体系中的治本部分,受到治黄的高度重视。水土保持的工程、生物和农业等措施是相辅相成的,但工程措施有着更直接现实的、基础性的意义。遍布黄土高原的大小水库和坝系等,不仅直接拦蓄泥沙、改变微观地貌,而且直接改善微观生态环境,保证生物和农业措施的有效性和可持续性;在强烈的重力侵蚀状态下,非工程措施显得更为苍白无力;粗沙多沙来源区因人口和环境因素,水土保持治理更有赖于工程措施。可见无论是从国土整治生态建设出发,还是从水土保持减少入黄泥沙来看,黄土高原的水土保持工程措施都应是第一位的。这并不否认生物等措施的最终根本性的作用和意义。随着社会主义市场经济体制的建立与完善,经济效益对水土保持的反作用会越来越显著。特别是我国进入WTO后农业的变化对水土保持的影响,应进行专题。尽管水土保持工作经过数十年的实践取得一定的成效,入黄泥沙也有明显的减少,然而水土保持巨大的经济和投入,特别是缓慢的时效性、复杂的历史社会、人文背景因素,不能不令人感受到黄河问题的复杂与深沉。黄河不可能变清,黄土高原的水土流失开始于地质时期,黄河演变的背后是自然的演变过程;黄河不需要变清,通过水土保持配合水沙调节实现有效的控制,对黄河而言也许就是治本的唯一途径。 黄河水少沙多的观点,开始是从输沙减淤的角度分析得出的。进而又提出了外流域调水输沙和调水调沙的设想,目的是控制处理泥沙,消除或延缓泥沙在下游河道的淤积。长远考虑,通过南水北调增加黄河水量,更加有利于调水调沙提高黄河干流输沙能力。目前从外流域调水,显然没有利用黄河自身调节解决输沙问题更为现实和经济。调水调沙应当有广义和狭义的不同。广义上讲,人为径流变化形成的河道良性水沙运动过程都属于调水调沙的范畴。即将实施的调水调沙应当是狭义的概念,即为调沙而调水,是对水沙运动直接能动的反映。这一是要以牺牲相当量的宝贵的黄河水资源为代价;二是对下游河道整治工程有很大的依赖性。综合分析,调水调沙要做到四个同时:一是调水调沙要同时兼顾到下游及河口生态和社会用水等,为调沙而调水不应是一个孤立的实践过程。二是调水调沙要与河道整治工程规划和调整同时进行。调水调沙河床与水沙演变规律应在一定的河道整治工程作用范围内呈现,否则,调沙只能是简单的输沙尝试过程。三是调水调沙要与下游特别是河口地区的主动疏浚导流同时进行。下游的疏浚特别是河口的疏浚,对调水调沙实践有可能会起到决定性作用。四是远期南水北调参与黄河下游调水调沙实践的方式和有关技术问题,要同时提前进行研究。调水调沙不是解决黄河泥沙问题的唯一的手段。我们需要的应是:宏观上目的性很强、微观上多目标的、综合有效的调水调沙措施,亦即科学化、系统化的调水调沙实践。
建筑的产生和演变是在自然和文化的基础上发展起来的。地球历史的发展,有了自然的地域性,接着,人类历史的发展,也有了文化的地域性。因此,地域性是建筑的客观规律,是灵魂的所在。我国幅员辽阔,自然环境多样,历史悠久,文化源远流长,不同地域的人们,从自己的生活起居、风俗习惯、审美情趣,营造了许多各式各样适合当地条件的居住建筑,真是“一方水土养一方人”。但近来在西方建筑文化的冲击下,居住建筑的“趋同现象”十分普遍,大城市的克隆海外、小城市的克隆大城市、内地的克隆沿海、村镇的克隆小城市,再无特色可言,这是可悲的,我们应该正本清源,加强建筑地域性的研究,把传统的建筑经验与现代科技结合起来,使居住建筑能全面体现当地的物质、精神、经济、艺术和科技的综合成果,为广大人民的康居服务,以下以黄土高原为例加以研讨。
一、建筑的自然基础
自然是建筑的基础,我们应该认识自然、尊重自然、利用自然,走人—建筑—自然相和谐的康庄大道。
1)气候:黄土高原,冬季1月最冷,月平均温度-~-10℃之间,夏季7月最热,月平均温度在16~27℃之间。年降水量在220~770mm 之间,降雨集中在夏季,冻结深度一般在~之间。
2)地貌:黄土高原的地貌是三面环绕山脉,东有太行山、南有秦岭、西有祁连山,只有北面没有大山相隔。在这辽阔的地区内,又被若干个大小不等的山脉所分割,构成了许多大大小小各具特色的山间黄土区,如陇西高原区、陕甘高原区、关中盆地区、太原盆地区、伊洛河盆地区等。在这些区内,都有各具特色的河谷、阶地、分水岭、高原、丘陵、冲沟、陡崖,以及次一级的沟、壑和塬、梁、峁等。城市都位于阶地上,村镇都坐落在高原和冲沟两侧的陡崖里。
3)岩土:黄土高原的特点是黄土有广泛分布。黄土有湿陷性黄土和非湿陷性黄土之分:湿陷性黄土主要是晚更新世马兰黄土和全新世的现代黄土;非湿陷性黄土主要是中更新世离石黄土和早更新世午城黄土。对地面建筑来说,由于湿陷性黄土大面积地出露地面,影响很大,是一种特殊地基土,是一种地质灾害。从20世纪50年代建设大西北开始,我们就研究编制了建筑规范,保证建设的顺利开展。对地下建筑来说,黄土是一种很好的洞室围岩,众多而悠久的黄土窑洞的存在就可说明,在20世纪60年代中期建设内地时,我们就结合建设的需要,利用了这种独特的黄土条件,进行工业黄土洞室建筑的试验研究,并编制了技术条例,满足了当时建设的需求。
4)地下水:黄土高原的地下水属于松散沉积的孔隙水,高原地区的地下水埋藏很深,一般在30~80m 不等。河谷地区的地下水的埋藏条件很复杂,埋藏较浅,通常在20m 以下,一般由高阶地向低阶地而变浅。黄土高原地下水的埋藏条件与湿陷性黄土地基和黄土窑洞的存在有关,无地下水的黄土层,才有黄土窑洞和湿陷性黄土的可能,相反,有地下水的黄土层,既无黄土窑洞,也无湿陷性黄土。
5)动力地质:黄土高原的地质灾害的特点,在高原地区主要有黄土岩溶、冲沟、滑坡、崩塌等,河谷地区主要有山洪、泥流、洪水、砂井砂巷、古墓坑、人工土等。地震虽然主要分布在河谷断裂带上,但波及范围较广,常与滑坡群相联系,黄土窑洞的洞口,常受地震滑坡、崩塌的威胁。地面建筑受地震的威胁更大,因为地下建筑的抗震性比地面建筑强。
6)建筑材料:黄土高原的建筑材料主要有取之不尽的黄土,用黄土作土坯,作土拱,作夯土墙,在黄土层中挖黄土窑洞,用黄土烧成砖瓦。至于水泥、钢材、玻璃等材料,这些都是耗能高的工业产品了。
二、建筑的文化积淀
建筑是凝固的,又是有生命的,蕴含着浓厚的人文思想,是文化的载体,通过建筑的物质形态,如布局、结构、形式、风格、生态等,能反映出传统思想与现代精神相结合的地域文化、养生文化、审美文化,提升人的品位。
1.建筑布局
建筑布局主要受功能的制约,如临近水源、方便交通、争取日照、防寒防暑和利于生产和生活等。黄土高原的先民开始在河流阶地上聚落,如半坡村遗址,直到现在,人口都集中在阶地上的城市里,阶地是条形的平地,城市的布局也是条形的。农业生产有耕作半径的限制,农民因此迁到高原、丘陵各地去,大多数聚落在冲沟的陡崖处,挖黄土窑洞而居,俗有见村不见房之说,显示出建筑布局的特色。
2.建筑结构
1)黄土窑洞结构,黄土窑洞的拱顶一般为半圆式或椭圆式曲线,内部无衬砌或者有防护性衬砌,正面有门窗,窑体宽一般~,进深一般大于8m,净高一般~,洞室内火炕或灶台的烟囱都穿过顶土层通向室外,窑洞一般在黄土冲沟的陡崖上开挖,也有在平地从地面下挖一个大天井,再在天井向四壁上挖洞成为地下的四合院。现在随着经济的发展,黄土窑洞的结构也有了进步,有的用砖、水泥衬砌起来,与工业黄土洞室相似,也有用砖把洞面砌上,使黄土窑洞更结实、安全和美观。
2)地面建筑结构,有如下几种:①土木结构,一般以简易的梁柱传递上部荷载,以土坯或土夯实墙围护,内部一般以土坯间隔。屋顶坡度大,且向天井的一面倾斜,以茅草覆盖防水。②砖木结构,以木构架传递上部荷重,砖墙围护,或以木柱与砖墙共同承担上部荷重,内部一般以砖和土坯间隔,屋面为坡屋顶,上面覆盖青瓦,这是传统富裕人家的结构形式。③砖混结构,随着建材生产的发展,砖混结构的建筑逐年增多,形式不断变化,有砖墙承重钢筋混凝土梁板结构;砖墙横向承重,圆孔空心楼板和层面板结构等,这是近来新建房的结构形式。④钢筋混凝土结构的钢结构,在城市中的高楼大厦,都是这两种结构建成的。结构形式的采用,要考虑居住质量和建造成本,要符合可持续发展战略,不能作简单的优劣评价。
3.建筑形式和风格
1)黄土窑洞的平面布局与地面建筑相似,一般是三孔至五孔呈一条形和折形带院落的形式,差别是洞与洞间隔的支撑土体代替了房间与房间的横隔墙,这是开挖在冲沟崖上的一类,数量比较多。另一类是井式的窑院,在一块平坦的地方,从上而下挖个天井式的深坑,形成露天场院,然后在炕壁挖成正窑和左右侧窑,成一明两暗的形式,正面住人,两侧窑做储藏室或饲养家畜,四面都可挖窑,最终成为四合院窑。黄土窑洞的立面造型简单,洞体埋在黄土中,只能见到洞面的门和窗,外装饰面积小,人工造物少,这形成了特殊的居住景观,使人与自然有更多的交流与融合,呈现出独特和建筑风格。在深切的冲沟崖上,自上而下常有三四层,甚至更多层的窑洞,人工造物虽然同样少,但更丰富了这种独特的居住景观和建筑风格,真使人有回归自然之感。
2)地面建筑的平面布置,一般是三开间、五开间成条形、折形带院落的形式,也有三合院和四合院。立面造型的主要特点是屋脊在外墙边,坡向天井,俗称“房子一边盖”,是关中一怪,其他造型与华北地区相似。城市的居住建筑主要是“方盒子”的多层建筑,大多数是“趋同”的产物。
4.建筑生态
建筑生态是在建筑与自然之间保持整体协调的关系,以及循环、平衡物质能量的能动关系。黄土高原是中华文化的发源地,劳动人民在认识自然、利用自然上有着丰硕的成果,居住建筑是其中的一部分,有许多符合生态的要求,如:① 在利用气候方面,地面建筑的正房都坐北朝南,以争取南面的光照,防止北面的风沙,黄土窑洞也是一样,都开挖在冲沟的阳面,为争取日照防风沙。② 在利用地形方面,地面建筑随地表的变化而变化,黄土窑洞更是如此,随山就势,高低错落。③在利用土质方面,黄土窑洞最为典型,是很好的地下居住建筑,它节约能源,洞内冬暖夏凉,温度和湿度都较稳定,适宜人的居住或保存物资;它节约土地,不仅不占地,而且挖出来的土还可以造地;它节约材料,不仅只需少量的防护材料,而且取得了空间资源,另外还有防噪音、防辐射的优点,但更突出的优点是造价低、施工方便。黄土窑洞是祖先穴居一直沿用下来的建筑,现在看来是存在许多生态因素,只要利用现代科技去完善,增加现代文明的舒适度,它的生态优势会更加发扬光大。建筑生态是与建筑所在地域的自然、社会、文化、科技等综合条件密切相关的。只有融合了地点的综合条件,才能达到最优的建筑生态。
三、两点意见
1)加强建筑地域性研究,克服建筑“趋同现象”。建筑的地域性是客观存在的,是建立在区域科学的基础上的。我们应自觉运用这一规律为建设的现代化服务。1985年,根据原城乡建设环境保护部乡村局的任务,我们开展了村镇建筑综合自然区划的可行性研究。1988年完成了《中国村镇建筑综合自然区划》的研究报告,初步提出了将全国划分为8个大区,37个亚区的方案,黄土高原是8个大区之一,基本满足了建设行业在村镇建筑方面制定技术政策和宏观指导的需要,根据建设部“八五”科学技术研究项目,我们在西南的贵州省和华东的江苏省进行了省域的村镇建筑综合自然区划与建筑体系的试点研究。1994年和1995年先后完成了这两个省的研究报告,除供所在省参考使用外,同时还初步总结出《村镇建筑综合自然区划与建筑体系研究》(省域的理论和实践)这一成果,后来又在华北的河北省做试点工作,2001年完成研究报告。在我国的农业区划中,农村居民点的状况和特点,是农业区划的若干内容之一,也取得了很好的相应成果。在建筑界,各地民居的研究、生土建筑的研究和传统村镇聚落景观分析的研究等,在反映和总结我国建筑在地域特点上都取得了可喜的成就。在长期生产实践中,在城乡建设的各个规划阶段,都要获得规划的基础资料,在整理和表现资料时,也要进行各式各样的区划工作。在建筑群和建筑物的勘察、设计、施工和使用时,也都要结合地方的特点,考虑建筑条件的异同,使其建设能更好地符合实际,达到经济合理、舒适和美观。这方面的工作经验是大量的,但至今尚未花力量去总结。总之,上述的研究工作和生产实践,都从不同范围、不同侧面揭示、丰富和深化了建筑地域性的内涵。目前,建筑的“趋同现象”主要在城市,尚少波及农村,特别是中西部农村。现在及时研究建筑的地域性,可以提高人们对地方实际情况的认识,警惕、克服建筑的“趋同现缘”,更好地贯彻“因地制宜”的原则和方法,这是十分必要的。
2)提倡绿色建筑,走可持续发展之路。绿色建筑是人类实现可持续发展战略的重要组成部分,是为解决人类面临土地减少、能源危机、资源短缺、生态失衡等重大问题在建筑方面的努力。什么是绿色建筑,根据清华大学、中国建筑科学研究院等单位专家的研究认为,绿色建筑是指为人类提供健康、舒适的工作、居住、活动空间,同时最高效率地利用能源,最低限度地影响环境的建筑物。根据这些内容和要求,黄土高原的黄土窑洞是很符合这些要求的,不仅在使用中冬暖夏凉,节约能源,而且在建造中,节地、节能、节材、节水,对环境的影响也很小,黄土窑洞是很有生命力的。我国城市化比例已到43%,已步入城市化起飞期,多数人口会迁移到城镇。因此,城镇的规划,选好点、选好建设用地非常重要,历史上的城镇都占了宝贵的可耕地,城镇要发展就不能再占良田,这就要向荒地、劣地进军,黄土地区的高阶地和丘陵是选择的对象。规划是战略问题,选择好则事半功倍。至于地面建筑的设计,也要追求合理的布置和结构,讲究功能和外观简洁,利用回收材料,不作豪华装饰,以达到节能、节地、节材、节水的要求,走可持续发展之路。
参考文献
李学曾.1959.黄土高原.北京:商务印书馆
翟礼生.1983.中国湿陷性黄土区域建筑工程地质概要.北京:科学出版社
翟礼生.2001.黄土地下建筑标准化的回顾与展望.科学中国人优秀论文选(2).北京:人民日报出版社
(本文原载:《润物无声,张宗祜院士八十华诞庆贺文集》,北京:中国大地出版社,2005年5月,168~169 页)
中文名称:喀斯特地貌 英文名称:karst landform;karst physiognomy 定义1:可溶性岩经受水流溶蚀、侵蚀以及岩体重力崩落、坍陷等作用过程,形成于地表和地下各种侵蚀和堆积物体形态的总称。 所属学科:地理学(一级学科);地貌学(二级学科) 定义2:地下水与地表水对可溶性岩石溶蚀与沉淀、侵蚀与沉积,以及重力崩塌、塌陷、堆积等作用形成的地貌。 所属学科:资源科技(一级学科);资源地学(二级学科)喀斯特地貌(karst landform)是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。除溶蚀作用以外,还包括流水的冲蚀、潜蚀,以及坍陷等机械侵蚀过程。喀斯特(Krast)一词源自前南斯拉夫西北部伊斯特拉半岛碳酸盐岩高原的名称,当地称为,意为岩石裸露的地方,“喀斯特地貌”因近代喀斯特研究发轫于该地而得名。 喀斯特地貌形成为石灰岩地区地下水长期溶蚀的结果。石灰岩的主要成分是碳酸(CaCO3),在有水和二氧化碳时发生化学反应生成碳酸氢钙[Ca(HCO3)2],后者可溶于水,于是空洞形成并逐步扩大。这种现象在南欧亚德利亚海岸的喀斯特高原上最为典型,所以常把石灰岩地区的这种地形笼统地称之喀斯特地貌。 可溶性岩石喀斯特地貌形成的根本条件,我国西南地区之所以喀斯特地貌分布广泛,最主要的是这里有其发育的主体。大量的碳酸盐岩、硫酸盐岩和卤化盐岩在流水的不断溶蚀作用下,在地表和地下形成了各种奇特的喀斯特景观。从溶解度上看,卤化盐岩>硫酸盐岩> 碳酸盐岩;由于碳酸盐岩种类较多,其各类岩石溶解度随着难溶性杂质的多少而定,石灰岩> 白云岩> 泥灰岩。从岩石结构分析 ,结晶质岩石晶粒愈大溶解度愈小;等粒岩比不等粒岩溶解度要小。 岩石具有一定的孔隙和裂隙,它们是流动水下渗的主要渠道 。 岩石裂隙越大,岩石的透水性越强,岩溶作用越显著。在溶洞中,岩溶作用愈强烈,溶洞越大,地下管道越多,喀斯特地貌发育越完整,并且形成一个不断扩大的循环网。 喀斯特研究在理论和生产实践上都有重要意义。喀斯特地区有许多不利于生产的因素,需要克服和预防,也有大量有利于生产的因素可以开发利用。水库选址时应尽量避免断层、破碎带、喀斯特地貌等。喀斯特矿泉、温泉富含有益元素和气体,有医疗价值。喀斯特洞穴和古喀斯特面上各种沉积矿产较为丰富,古喀斯特潜山是良好的储油气构造。 喀斯特地区的奇峰异洞、明暗相间的河流、清澈的喀斯特泉等,是很好的旅游资源。如湖南张家界桑植县的九天洞已列入洞穴学会会员洞,堪称亚洲第一洞、黄龙洞被列为世界自然遗产、世界地质公园、首批国家5A级旅游区张家界武陵源的组成部分,是张家界地下喀斯特的地形代表,其中喀斯特地貌约占全市面积的百分之四十。广西的桂林山水、云南的路南石林等驰名中外。喀斯特地貌由于其独特的地貌特征,经常容易“产出”类型各异的风景区。例如,贵州龙宫、织金洞等。
2011年4月8日,武陵源区人民政府与中科院正式签约,就“张家界地貌”联合研究合作共建事宜达成一致意见。此举标志着“张家界地貌”已正式进入科研课题。在张家界砂岩地貌国际学术研讨会上,“张家界地貌”获得了国际学术界认定。为了更加深入发掘“张家界地貌”的科学内涵,提高国内和国际知名度,武陵源区人民政府与中科院成立了“‘张家界地貌’联合研究中心”,共同研究“张家界地貌地质特征及其地质景观成因研究”项目,旨在更好地保护张家界这一具有重大价值的地质遗迹富集区,使之成为全人类共享的珍贵地学遗产地。 “根据阶地、溶洞等不同层状地貌的对比,项目组得出了索溪于中更新世(约50~70万年)开始下切砂岩顶面,张家界的砂岩地貌开始形成。”在2011年四月举行的中国科协“科技期刊与新闻媒体见面会”上,参与项目的中国地质大学(北京)平亚敏介绍了该项目成果。张家界世界地质公园地貌类型多样,以“山峻、峰奇、水秀、峡幽、洞美”而闻名于世。其砂岩峰林地貌是在特定的地质构造部位、特定的新构造运动和外力作用条件下形成的,保存了一套完善的砂岩峰林形成模式,具有很好的科学研究和地质美学欣赏价值,一直是地貌学家、地质学家们关注的焦点。尽管科学家们此前已经知道,张家界峰林是以3亿多年前形成的泥盆纪砂岩为原料进行“雕刻”的,但“雕刻”从何时开始,一直是科学家们难以解答的问题。中国地质学会主办的学术期刊《地质论评》刊出了以中国地质大学(北京)田明中教授、杨桂芳副教授、张绪教副教授为首的项目组的研究成果(研究生平亚敏为第一作者)。结果表明,张家界砂岩峰林的“雕刻”始于中更新世(距今50~70万年),即在这一时间,索溪开始下切砂岩的顶面,此后越切越深,形成了今日之峰林地貌。据了解,地貌可以分为剥蚀地貌(如张家界峰林、云南石林、克什克腾青山山顶的壶穴等)和堆积地貌(如溶洞中的钟乳石等)。前者开始形成的年代,由于缺少测年对象,很难确定。本项研究表明,剥蚀地貌的年代可以通过寻求其与堆积地貌之间的相关性来确定。田明中等认为,虽然张家界砂岩峰林地貌形成年代很难确定,但河流阶地、岩溶洞穴、砂岩峰林这些不同类型层状地貌是在统一的造貌作用下形成的,它们之间存在着必然的联系,因此可以通过这些不同层状地貌上沉积物的直接测年并进行区域综合对比,进而获得砂岩峰林地貌的形成时代。项目组进行了详细的野外地貌综合考察和地层剖面实测,并在室内利用热释光法、电子自旋共振法等现代测年技术,测得了张家界地区河流阶地和溶洞的年代。该研究首次确定了张家界砂岩地貌形成的精确时代,弥补了张家界地貌研究上的空白,其成果对于提升张家界砂岩峰林地貌的科学价值具有十分重要的意义,也为其他剥蚀地貌的年代学研究提供了新的思路和研究方式。
张家界风景区地貌的形成与演化 吴忱,张聪 该文阐述张家界地貌形成于 2 5MaBP以来的第四纪 ,现正处于青壮年期的演化阶段。其形成基础是厚层、坚硬、产状平缓、垂直节理发育的石英砂岩夹薄层粘土岩。形成原因是地壳的新构造抬升与外力的侵蚀、剥蚀。形成机制是流水溯源侵蚀—岩石块体崩塌—谷坡后退。今后将会向低丘—残丘的方向演化 ,但这将是一个较长时期的地貌过程【作者单位】:河北省科学院河北省计委地理研究所 河北石家庄050011 (吴忱);河北省科学院河北省计委地理研究所 河北石家庄050011(张聪)【关键词】:张家界地貌;形成演化;地貌自然遗产【基金】:国家自然科学基金资助项目 (4 93 710 0 8)【分类号】:【DOI】:cnki:ISSN:【正文快照】:张家界风景区位于湖南省西北部大庸、桑植、慈利县境内。其造景地貌类型多样 ,奇、险、秀、美 ,被命名为“张家界地貌”[1] ;地貌造景形态各异 ,栩栩如生 ,吸引众多中、外游客。它被划为国家级旅游风景区及国家地质公园。那么 ,张家界地貌是如何形成的 ,又是怎样演化的。其形成原因与演化机制是什么 ,今后将向什么方向演化。对这一系列问题的回答 ,不仅是科学旅游的需要 ,也是保护地貌自然遗产的需要。1张家界风景区地貌形成的地质基础张家界风景区位于华南台块 -江南台背斜 -洞庭湖内陆断陷的大地构造单元上 ,三官寺 -张家界向斜轴部向南…
喀斯特地貌科技名词定义中文名称:喀斯特地貌 英文名称:karst landform;karst physiognomy 定义1:可溶性岩经受水流溶蚀、侵蚀以及岩体重力崩落、坍陷等作用过程,形成于地表和地下各种侵蚀和堆积物体形态的总称。 所属学科:地理学(一级学科);地貌学(二级学科) 定义2:地下水与地表水对可溶性岩石溶蚀与沉淀、侵蚀与沉积,以及重力崩塌、塌陷、堆积等作用形成的地貌。 所属学科:资源科技(一级学科);资源地学(二级学科) 本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 百科名片喀斯特地貌(karst landform)是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。除溶蚀作用以外,还包括流水的冲蚀、潜蚀,以及坍陷等机械侵蚀过程。喀斯特(Krast)一词源自前南斯拉夫西北部伊斯特拉半岛碳酸盐岩高原的名称,当地称为,意为岩石裸露的地方,“喀斯特地貌”因近代喀斯特研究发轫于该地而得名。目录成因原理形成条件可溶性岩石岩石透水性流水作用气候影响发展阶段假喀斯特研究历史研究意义地貌分类我国分布地表喀斯特地貌地下岩溶著名景观世界分布成因原理形成条件 可溶性岩石 岩石透水性 流水作用 气候影响发展阶段假喀斯特研究历史研究意义地貌分类我国分布 地表喀斯特地貌 地下岩溶 著名景观世界分布展开 编辑本段成因原理 喀斯特地貌(3张) 喀 喀斯特地貌斯特地貌形成是石灰岩地区地下水长期溶蚀的结果。石灰岩的主要成分是碳酸钙(CaCO3),在有水和二氧化碳时发生化学反应生成碳酸氢钙[Ca(HCO3)2],后者可溶于水,于是空洞形成并逐步扩大。这种现象在南欧亚德利亚海岸的喀斯特高原上最为典型,所以常把石灰岩地区的这种地形笼统地称之喀斯特地貌。编辑本段形成条件可溶性岩石 可 喀斯特地貌岩石溶性岩石喀斯特地貌形成的根本条件,我国西南地区之所以喀斯特地貌分布广泛,最主要的是这里有其发育的主体。大量的碳酸盐岩、硫酸盐岩和卤化盐岩在流水的不断溶蚀作用下,在地表和地下形成了各种奇特的喀斯特景观。从溶解度上看,卤化盐岩>硫酸盐岩> 碳酸盐岩;由于碳酸盐岩种类较多,其各类岩石溶解度随着难溶性杂质的多少而定,石灰岩> 白云岩> 泥灰岩。从岩石结构分析 ,结晶质岩石晶粒愈大溶解度愈小;等粒岩比不等粒岩溶解度要小。岩石透水性 岩石具有一定的孔隙和裂隙,它们是流动水下渗的主要渠道 喀斯特地貌岩石。岩石裂隙越大,岩石的透水性越强,岩溶作用越显著。在溶洞中,岩溶作用愈强烈,溶洞越大,地下管道越多,喀斯特地貌发育越完整,并且形成一个不断扩大的循环网。流水作用 1.流水的溶蚀作用 水的溶蚀能力来源于二氧化碳(CO2)与水结合形成的碳酸(H2CO3),二氧化碳是喀斯特地貌形成的功臣,水中的二氧化碳主要来自大气流动、有机物在水中的腐蚀和矿物风化。下面几个化学方程式反映了岩溶作用的进行: H2O + CO2==H2CO3 ;(第一步:形成碳酸) H2CO3==H+ + HCO3-;(第二步:碳酸离解生成H+) H+ + CaCO3==HCO3- + Ca2+ (第三步:H+与CaCO3反应生成HCO3-,从而使CaCO3溶解) 这几步反应在大自然间是十分复杂的过程,因为温度,气压,生物,土壤等许多自然条件制约着反应的进行,并且这些反应都是可逆的,水中的二氧化碳增多,反应向右进行,就有利于CaCO3的分解;岩溶作用进行比较容易,反之则不利于岩溶作用。 2.流水的流动作用 流动的水溶蚀性更强烈一些,这是为什么?因为水中的二氧化碳需要得到及时的补充,水的溶蚀作用才能顺利进行,水的溶蚀能力才得以巩固加强。同时,流动的水带动河底砂砾对岩石进行机械侵蚀,这样更有利于岩溶作用的深入。气候影响 比如我国西南地区气候湿润,降水量大,地表径流相对稳定,流水下渗作用连续,并且降水使流水得以更新和有效补充。因此岩溶作用得以延续进行。编辑本段发展阶段 1、地表水沿灰岩内的节理面或裂隙面等发生溶蚀,形成溶沟(或溶槽),原先成层分布的石灰岩被溶沟分开成石柱或石笋。 2、地表水沿灰岩裂缝向下渗流和溶蚀,超过100米深后形成落水洞。 3、从落水洞下落的地下水到含水层后发生横向流动,形成溶洞。 4、随地下洞穴的形成地表发生塌陷,塌陷的深度大面积小,称坍陷漏斗,深度小面积大则称陷塘。 5、地下水的溶蚀与塌陷作用长期相结合地作用,形成坡立谷和天生桥。 6、地面上升,原溶洞和地下河等被抬出地表成干谷和石林,地下水的溶蚀作用在旧日的溶洞和地下河之下继续进行。云南路南的石林是上述第一阶段(溶沟阶段)的产物,这里的自然风光因阿诗玛姑娘的动人传说而变得格外旖旎。桂林的象鼻山,则是原地下河道出露地表形成的。在广西境内,经常可看到这种抬升到地表以上的溶洞,俗称“神女镜”或“仙女镜”。编辑本段假喀斯特 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。编辑本段研究历史 我国喀斯特现象的文字记载,可追溯到2400年前。距今约300多年前徐宏祖(霞客)已专门研究并记述了南方喀斯特地形与洞穴 喀斯特地貌。喀斯特地貌特别受岩性为主的地质背景及气候为主导的地理环境的控制。其基本类型,按岩性分为碳酸盐岩喀斯特、石膏和盐喀斯特;按存在形式分为裸露型、覆盖型和埋藏型喀斯特;按发育程度分为全喀斯特、半喀斯特或流水喀斯特;按气候地貌带分为热带、亚热带、温带和寒带喀斯特;按垂直动力带分为渗流(充气)带、浅潜水(饱水)带和深部喀斯特。喀斯特地貌特殊性又在于它不仅有地表的,且有与其成因联系的地下喀斯特形态——洞穴。 喀斯特地表形态类型属正地形的主要有峰林、孤峰、残丘、喀斯特丘陵和石芽。负地形主要类型有落水洞、斗淋、竖井、盲谷、干谷、喀斯特洼地、波立谷、喀斯特平原、喀斯特嶂谷(峡谷)、溶沟与溶隙等。地表正、负地形间及地表与地下喀斯特类型间常有成因联系,构成一定的地貌组合。喀斯特孤峰、残丘和喀斯特平原常构成一组合类型。喀斯特竖井即为地表落水洞和地下喀斯特系统水力联系的垂直通道。喀斯特地貌是长期发育的产物,其演化模式在侵蚀循环学说的影响下,从早期格朗德(),至 喀斯特地貌近期雅库斯()和威廉姆斯()的模式,基本为定性3~4阶段模式。 自1972年史密斯()等提出外成喀斯特地貌演化数学模型后,用数学方法建立喀斯特地貌发育与动力、形态因素的数学模型正在发展。如1988年怀特()又提出喀斯特地形发育速率过程模型。全球碳酸盐岩占大陆壳11%。中国仅裸露型喀斯特即约90万公里以上,为喀斯特分布最广、类型最全的国家。因喀斯特地貌特殊,使其区域经济开发和工程建设的问题也很突出。如干谷是一种因侵蚀基面和地下水位下降,使地表河转为地下河,遗留干涸的渗漏河谷。它在水利上划为悬托谷,一般不宜建水库,即使建库也要采取铺盖和帷幕灌浆防渗措施。喀斯特地貌因形态奇特和地下洞穴,以及一些洞穴空气和水的特性与有益成分而成为旅游资源。如中国桂林山水、云南路南石林等。编辑本段研究意义 喀斯特研究在理论和生产实践上都有重要意义。喀斯特地区有许多不利于生产的因素,需要克服和预防,也有大量有利于生产的因素可以开发利用。水库选址时应尽量避免断层、破碎带、喀斯特地貌等。喀斯特矿泉、温泉富含有益元素和气体,有医疗价值。喀斯特洞穴和古喀斯特面上各种沉积矿产较为丰富,古喀斯特潜山是良好的储油气构造。 喀斯特地区的奇峰异洞、明暗相间的河流、清澈的喀斯特泉等,是很好的旅游资源。如湖南张家界桑植县的九天洞已列入洞穴学会会员洞,堪称亚洲第一洞、黄龙洞被列为世界自然遗产、世界地质公园、首批国家5A级旅游区张家界武陵源的组成部分,是张家界地下喀斯特的地形代表,其中喀斯特地貌约占全市面积的百分之四十。广西的桂林山水、云南的路南石林等驰名中外。喀斯特地貌由于其独特的地貌特征,经常容易“产出”类型各异的风景区。例如,贵州龙宫、织金洞等。编辑本段地貌分类 按出露条件,喀斯特地貌可划分为:裸露型喀斯特、覆盖型喀斯特、埋藏型喀斯特这四种。 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、干旱区喀斯特五种。 按岩性分为:石灰岩喀斯特、白云岩喀斯特、石膏喀斯特、盐喀斯特四种。 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。编辑本段我国分布地表喀斯特地貌 1.溶沟和石芽 溶沟是指地表水沿岩石表面和裂隙流动过程中不断对岩石溶蚀和侵蚀,从而形成的石质沟槽;石芽指突出于溶沟之间的石脊,其实它是溶沟形成过程中的残余物。云南地区的石林就是发育比较好的形态高大的石芽群,它的形成条件是厚层、质纯、产状平缓、垂直节理稀疏和湿热的气候环境。 2.天坑和竖井 主要是由于岩溶地面不断凹陷,形成漏斗状的圆形洼地或竖井状的洞,在我国的重庆和四川南部地区分布较为广泛,他形成于陡峭的坡地两侧和洼地、盆地底部,因为流水沿着岩石的裂隙侵蚀强烈,所以天坑或竖井深达几十米到几百米。 3.溶蚀洼地和溶蚀谷地 溶蚀洼地是一种范围广,近似圆形的封闭性岩溶洼地,四周多低山和峰林,底部平坦,雨季易涝,旱季易干。面积一半数平方千米至十几平方千米。溶蚀谷地是溶蚀洼地进一步扩大或融合而形成的,它受构造影响比较大,面积更为广,一般数十平方千米至数百平方千米,平面条状分布,长达数十公里,底部平坦,常有地表径流,例如广西都安有一溶蚀谷地宽一公里,长十公里。这种喀斯特地形在我国云贵高原分布广泛,当地人称之为“坝”。 4.干谷 干谷是地表径流消失后岩溶区遗留下来的谷地,它的形成原因是河流的某一段河道水流沿着谷底的竖井或水洞流入地下,形成地下径流。这种地表径流转为地下径流的现象叫做伏流。还有一种形成原因即类对河道进行裁弯取直的结果。这样的地貌类型在我国华北地区和东北地区比较常见。 ⒌峰林、峰丛、孤峰、天生桥 “桂林 石林山水甲天下,阳朔山水甲桂林”,我国广西省风光独特,岩溶作用是形成这天然屏风的主要原因。 峰丛是可溶性岩受到强烈溶蚀而形成的山峰集合体。峰林是由峰丛进一步演化而形成的。当然,在新构造作用下,峰林会随着地壳的上升转化为峰丛。山峰表现为锥状、塔状、圆柱状等尖锐峰体,表面发育石芽、溶沟,山峰之间又常常有溶洞、竖井。峰丛地貌可以说是喀斯特地貌的博物馆。 孤峰是岩溶区孤立的石灰岩山峰,它需要地壳长期稳定而无太大的地质运动。奇特美丽的桂林山水会把大自然对它的宠爱告诉你。 天生桥是可溶性岩下部受流水溶蚀而形成的拱桥状地貌。 6.地表钙华堆积 这是一类典型的地表喀斯特地貌,主要有瀑布华,钙华堤坝和岩溶泉华。 瀑布华指地表瀑布水流速度陡然增大,内力作用减小,水中的二氧化碳外逸,形成瀑布华。我国贵州著名的黄果树瀑布就属于这一种。 钙华堤坝形成是溶解大量CaCO3的高山冰雪溶水和含大量CaCO3地下渗透的岩溶水在地下径流一段距离后,以泉的形式排出地表。随着水温增高和水流速度增大以及大量藻类植物的作用,形成了大量钙华沉积。钙华中含许多杂质和多种不同元素,并且有水生植物的影响,使得钙华呈现出多种色彩。这种地貌在我国四川黄龙寺一代分布较广,黄龙寺旅游业的发展可以说与这种独特的喀斯特地貌景观紧密相连。 岩溶泉华是溶有大量CaCO3的泉水涌出地表,由于温度升高和压力减小,使得CaCO3在泉口形成钙华沉积,长时间的积累使泉华形成不同的形状,这也是大自然赐予人类的一幅美景。这种喀斯特地貌在我国云南较为常见。地下岩溶 1.溶洞的概况 溶洞是地下水沿可溶性岩的裂隙溶蚀扩张而形成的的地下洞穴,规模大小不一,大的可以容纳千人以上;形态千奇百 溶洞怪,溶洞中有许多奇特景观,如石笋、石柱、石钟乳、石幔等。小的连一个人都难以通过。溶洞是水的溶蚀作用、流水侵蚀以及重力作用的长期结果。溶洞景观——浮戏山雪花洞(15张)溶洞景观在我国的湖南、四川、贵州、云南、广西等省区分布较为广泛。 2.溶蚀地貌——石锅和边槽 如果一个溶洞顶部的某一局部地点受到较为强烈的紊流作用,随着水压增大,溶蚀能力增强,这些地方的溶蚀量比周围大,从而形成向顶侧凹入的弧形面,这样的地貌称为石锅。边槽是指溶洞的边壁在水的溶蚀作用下形成向洞测凹陷的槽状地貌。这两种溶蚀地貌在溶洞中很常见。 3.堆积地貌 堆积地貌 地下溶岩是溶洞景观中的精华部分,在我国西南地区的溶洞中你尽可以欣赏那神奇的洞天世界。重力水的堆积是溶洞堆积地貌的主要形成方式,溶解了大量可溶性岩的水滴断续的从溶洞顶部落下并不断积累,从而形成绚丽多彩的石钟乳、石笋、石柱、石幔、边石堤等。 石钟乳是一种呈倒锥状的岩溶堆积物,大的可达数米,小的只有几厘米,主要是岩溶水沿着溶洞顶部细小的裂隙渗出并在滴水处不断沉淀产生的。它紧紧与洞顶相连,不断向洞底延伸。 石笋是由洞底向上伸展的岩溶堆积物,主要是岩溶水滴滴落到洞底并不断沉积的产物,它与石钟乳相对生长,一般呈笋状、塔状和锥状。 石钟乳和石笋的横剖面都具有同心圆结构。 石钟乳和石笋相对生长,并逐渐结合成一体,随着岩溶水的不断沉积,慢慢形成粗壮的石柱。 石幔是岩溶水沿着洞壁呈薄膜状的漫流过程中CaCO3逐渐沉积的产物,一般呈片状、层状,并且有弯曲的流纹,高者达数十米,非常壮观。 边石堤是指溶洞底部两侧堤状堆积物,高度一般几厘米到几十厘米,呈弧形阶梯状。 另外,在溶洞中还有许多奇特的景观,有的似莲花开放,有的如树枝伸展,还有一些石葡萄、石珊瑚等。著名景观 我国喀斯特地貌分布广泛,造物主为中华儿女精雕细刻了许多 喀斯特地貌天然的屏风,喀斯特地貌为我国的旅游业带来无限生机,并且我国喀斯特地貌类型性多样,是进行科学研究的宝贵财富。 我国著名的喀斯特景观名胜区分布: 广东:肇庆七星岩有七座石灰岩山峰形如北斗七星,山前星湖潋滟,山多洞穴,洞中多有暗河、各种奇特的溶洞堆积地貌。 广西:桂林山水和阳朔风光主要是以石芽、石林、峰林、天生桥等地表喀斯特景观著称于世,并且是山中有洞,“无洞不奇”。以岩洞地貌为主的芦迪岩洞景观,景观内有各种奇态异状的溶洞堆积地貌,形成了“碧莲玉笋”的洞天奇观;七星岩石钟乳构成的地下画廊,真是玲琅满目;武鸣伊岭岩,北流沟漏洞,柳州都乐岩,兴平莲花岩,兴安乳洞,永福百寿岩,宜山白龙洞,凌云水源洞,龙州紫霞洞等也都是著名的溶洞景观区。 云南路南石林风景区:地表峰林奇布,主要为高大巨型石芽群景观,大部分灰岩山峰分布在河谷两侧,各种形态的石峰似人似物,形态逼真、栩栩如生,全国35片石林中本省有:路南大、小石林、乃古石林、和莫村石林、石板哨石林、天生桥等20片石林足见本省石林分布面积之广;溶洞景观有:玉溪溶洞,建水燕子洞,九乡溶洞等。石林景观(20张) 贵州:本省有兴义尼函石林、修文石林等石林区;中国最大瀑布黄果树瀑布岩壁为瀑布华地貌;本地溶洞地貌较多,主要有黄果树瀑布附近龙宫洞,贵阳地下公园,镇宁犀牛洞,镇远的青龙洞,龙山的仙人洞,贵州的织金洞,黔灵山麒麟洞。 四川:九寨沟钙华滩流属于水下地表堆积地貌,如珍珠滩瀑布;黄龙风景区钙化池、钙化坡、钙化穴等组成世界上最大而且最美的岩溶景观;石柱县新石拱桥为喀斯特天生桥地貌。 湖南:武陵源黄龙洞,冷水江波月洞,都是奇特洞溶洞景观,各种堆积地貌罗列其中,如神仙府洞,奥妙无穷。 江西:鄱阳湖口石钟山景区绝壁临江洞穴遍布;彭泽龙宫洞长2000米,洞内可泛舟观景,堪称“地下艺术宫殿”。 浙江:瑶琳仙境,位于桐庐县,是浙江省规模恢弘、景观壮丽的岩溶洞穴旅游胜地,也是浙江迤今发现的最大洞穴;洞长1000米,共有6个洞天,以“雄、奇、丽、深”闻名于世。 江苏:宜兴石灰岩溶洞有“洞天世界”的美称,善卷洞、张公洞、灵谷洞又称“三奇”,洞壑深邃,多奇石异柱,泛舟其中如入海底龙宫。 吉林:通化鸭园溶洞,有四个大厅,洞内满布石柱、石笋、石钟乳、石瀑、石帘、石莲花、石幔等堆积景观,并且深处有溶岩潭,深不可测,无法前往。 这些地方既可以进行旅游观光又可以进行科研考察,是旅游观光的明珠,是科学研究的宝库。编辑本段世界分布 南斯拉夫的迪纳拉山区,法国中央高原,苏联的乌拉尔山区,澳大利亚大陆南部,美国肯塔基和印第安纳州,古巴、牙买加和越南北部地区等。