岩溶形成条件及溶蚀基准面

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1、岩溶形成条件及溶蚀基准面学生姓名：卢本添；学号：320140903151指导老师：李 琼；学院：地矿院地质学岩石的可溶性、透水性、水的溶蚀性、流动性是岩溶形成的基本条件。凡是以地下水为主，地表水为辅，以化学过程（溶解与沉淀）为主。机械过程（流水侵蚀和沉积，重力崩塌和堆积）为辅的对可溶性岩石的破坏和改造作用都叫岩溶作用。岩溶作用发生的条件，就岩石而言，必须是可溶的，水才能进行溶蚀。其次，岩石必须是透水的，这样地表水才能转化为地下水，因为在岩溶过程中，地下水起着主导作用，才能形成做为岩溶标志的地下溶洞。就水而言，首先水必须具有溶蚀力，当水中含有 CO2 时，溶蚀力便会增大，其次，水必须是流动的，因

2、为停滞的水很快就变成了饱和溶液而失去了溶蚀力。所以岩石的可溶性、透水性、水的溶蚀性、流动性就是岩溶作用的基本条件。（1 ） 岩石的可溶性岩石可溶性是指岩石受溶蚀作用下产生的溶解度与溶解速度。可溶性岩石有三类：碳酸盐类岩石（石灰岩、质灰岩、泥质灰岩），硫酸盐类岩石（石膏、芒硝），卤盐类岩石（石盐和钾盐）。溶解度依次为：卤盐 硫酸盐 碳酸盐。卤素盐类及硫酸盐类岩石在地表分布有限，石分布很广，且岩体规模大，所以本节主要讲发育在碳酸盐类岩石中岩溶。一般来说，碳酸盐类岩石溶解度，从大一小依次为：石灰岩白云岩硅质灰岩泥灰岩。在各种碳酸盐类岩石互层情况下，岩溶发育取决于优势易溶岩石的含量。0.2 0.3 0

3、.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 10102030405060相 对 溶 解对Cao/MgO图 1.CaO/MgO 比值与相对溶解度关系曲线图岩石结构对溶蚀率的影响主要体现在岩石结晶颗粒的大小、结构类型及原生孔隙性：（1 ）结晶岩石的晶粒：晶粒愈小，相对溶解速度愈大，隐晶结构一般具有较高的溶蚀率。（2 ）岩石的结构类型：据对广西碳酸盐岩的试验表明，岩石的结构类型对溶解速度有较明显的影响，鲕状结构与隐晶一细晶质结构的石灰岩有较大的溶解速度；不等粒结构石灰岩比等粒结构石灰岩的相对溶解度要大。（3 ）岩石的原生孔隙度：对岩溶的影响甚大。孔隙度越高，愈有利于岩溶的发育。（2 ） 岩石的透水

4、性岩石的透水性是指土或岩石允许水透过本身的能力。透水性的强弱取决于土或岩石中孔隙和裂隙的大小，透水性的强弱以渗透系数来表示。在透水性强的岩层中钻进，易发生渗透漏失或涌水。体的透水性主要取决于结构面的透水性，受原生结构面、构造结构面以及次生结构面发育规律的控制。研究透水性在于解决地下水在岩层中的运动条件，而岩石的给水性的研究则是查清地下水在岩石中的赋存条件。（3）水的溶解性水的溶解力，主要取决于水中 CO2 的含量，纯水的溶蚀力是极其微弱的，只有含有CO2 的水才具有溶解性，并且 CO2 的含量越高，其溶解性越强。水中 CO2 的含量守空气压力和温度的影响。图 2.碳酸盐类溶解度表（4）水的流动

5、性图 3.岩溶水的垂直分带图滞流的水，由于不能及时补给 CO2，其溶解力是有限的，很容易被 CaCO3 所饱和，流动的水，由于水温，水量及气压条件的不断改变，可保持水的溶解性能。特别是不同CO2 浓度的地下水混合，会大大增强水的溶解力。地下水的流动方式是多种多样的，在厚层的石灰岩区，沿主要河谷地区岩溶水的流动状态可分为四个带：（1）垂直循环带 又称包气带，位于地表以下，最高岩溶水位以上。（2）季节变化带 为最高岩溶水位及最低岩溶水位之间的地带。（3）饱水带 为最低岩溶水位以下，受主要排水河道所控制的饱水层。（4）深部循环带 此带地下水的流动方向不受附近水文网排水作用的直接影响，而是由地质构造决定。（五）溶蚀基准面岩溶作用的下限面称为溶蚀基准面。溶蚀基准面可分为局部性的和终极性。