内容正文:
喀斯特地貌
广西、贵州、云南等地喀斯特地貌最为典型,分布最为广泛。
定义:喀斯特即岩溶,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)。
1.概念
2.形成机制
作用 化学过程
流水溶蚀 CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2
流水沉积 Ca(HCO3)2=CaCO3↓+CO2↑+H2O
喀斯特溶蚀地貌:含有CO2的水,溶解碳酸钙,形成峰林等地表景观。水沿地下裂隙溶蚀,形成落水洞、溶洞、地下暗河等。
喀斯特沉积地貌:溶洞形成后,沿裂隙下渗的Ca(HCO3)2 就可能分解,再度形成不溶于水的碳酸岩沉淀,形成钟乳石、石柱等。
喀斯特地貌
喀斯特地貌形成的条件(影响喀斯特作用强弱的因素)
岩石成分易溶
岩石
水
岩石空隙、裂隙大
可溶性强
透水性强
水中二氧化碳、有机酸、无机酸含量多
溶蚀力强
降水多、坡度大、空隙增大
水的流动性强
喀斯特作用强
部分喀斯特地貌形成示意图
必备知识 喀斯特地貌的形成条件
温度越高,植物分泌的有机酸越多,
喀斯特作用越强。
喀斯特地貌的类型——地表喀斯特地貌
峰丛、峰林、孤峰、洼地
石芽、溶沟
漏斗
类型 成因
峰丛、峰林、孤峰、溶蚀谷地 山峰由碳酸盐岩石发育而成,在峰林中间的宽阔而平坦的谷地为溶蚀谷地
溶沟 地表水沿岩石裂隙溶蚀、侵蚀形成溶沟
落水洞和喀斯特漏斗 是地表水集中漏入地下的地点
天坑
钙化池
岩石的可溶性、透水性和水的溶蚀力、流动性的强弱,决定了喀斯特地貌发育的程度。
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地表喀斯特地貌
溶沟
石芽
石林
溶沟:指雨雪水溶蚀岩石表面而成的沟槽。呈长条形或网格状,地面高低不平、崎岖难行
石芽:溶沟间突起的岩石。高达数十米的称为石林
峰丛
峰林
孤峰
峰丛: 基部相连并成簇分布,常呈锥状耸立,峰与峰之间多为马鞍形。
峰林: 峰丛进一步溶蚀发展的结果,基部微微相连或不相连,成群簇立,坡度陡。
孤峰: 峰林进一步发展的结果,孤立存在的石灰岩山峰,状若石笋,形态各异。
坝 子
与人类活动的关系
【地上喀斯特】——沉积地貌——钙华(“地上的石钟乳”)
【呈蓝绿色的原因】
湖水中常见的Ca2+、Mg2+,HCO3-等离子有增强短波光散射的作用。
同时由于湖水透明度高,湖底的灰白色钙华、黄绿色藻类对透射光的选择性吸收和反射,也增加了湖水色彩的层次和变化。
冰雪融水和地表水
溶解了石灰岩中的大量碳酸钙物质
下
渗
补给给地表溪流
泉眼、裂隙流出
出露地表,升温降压
二氧化碳气体溢出
水中碳酸盐离子因饱和而沉积
形成钙华
喀斯特地貌
地表喀斯特
溶洞是可溶性岩石中因喀斯特作用所形成的地下空间,溶洞的形成是石灰岩地区地下水长期溶蚀的结果。
地下喀斯特地貌以溶洞为主
溶洞长数米到数百千米,常常呈层状分布
地下喀斯特地貌主要有溶洞和地下河。溶洞里的地貌有石钟乳、石笋、石柱等
喀斯特地貌的类型——地下喀斯特地貌
在溶洞内含Ca(HCO3)2的水从洞顶往下滴时,因水分蒸发和CO2逸出,从水中析出的CaCO3在洞顶、洞壁和洞底发生沉积,形成多姿多彩的石钟乳、石笋、石柱等。——流水沉积
顶部常见向下发育的石钟乳、石幔或石帘
底部常见向上发育的石笋
石钟乳和石笋连接起来就形成石柱
沟通地表和地下的喀斯特地貌
天坑
地表水流入地下河或溶洞的通道称为落水洞,若溶洞顶部塌陷,就会形成巨大的天坑。若塌陷的是两侧,则会形成天生桥。
天坑形成有五个阶段:
地下河阶段或落水洞阶段、
地下洞道崩塌扩大、
形成下层洞穴、
竖井与地下洞厅贯通、
顶部盖层崩塌形成天坑
沟通地表和地下的喀斯特地貌
地表喀斯特地貌的演变
探究3.由下图推测地表喀斯特地貌形成的一般过程与作用。
大气降水在平坦的岩石表面溶蚀出溶沟
溶沟进一步加深加宽形成溶蚀洼地
溶沟相互交错,将岩石分割成峰丛
峰丛进一步向深处溶蚀,演化成峰林
大量山峰被溶蚀变矮甚至消失,剩余孤峰
孤峰进一步被溶蚀成残丘
能力突破 喀斯特地貌对人类活动的影响
有利影响
(1)奇峰异洞、河流与泉水等,是得天独厚的旅游资源,加以开发利用,带动经济发展;;
(2)喀斯特矿泉、温泉富含有益元素和气体,有医疗价值;
(3)溶洞是居住、防空、储藏的最佳选择地(喀斯特洞穴内冬暖夏凉);
(4)石灰岩本身就是一种重要的矿产资源,主要用作建筑材料;(石灰岩可烧制水泥和石灰)。
(5)在喀斯特地貌发育的山区,地下蕴藏着丰富的水资源,合理开采和利用地下水对工农业生产有着重要意义;
20世纪末,我国构想建设世界最大的球面射电望远镜,以提升我国天文观测水平;按照设计,需要挖出半径304米的半球状大坑,且坑底排水通畅。贵州黔南州平塘县大窝凼(25.6°N, 106.8°E) 隐藏在贵州群山深处,形如“巨碗”,半径超过300米,底部有裂隙,与地下河相连。2016年7月,号称“中国天眼”的世界最大单口径射电望远镜——500米口径球面射电望远镜主体工程在这里建成
中国天眼
能力突破 喀斯特地貌对人类活动的影响
不利影响:
(1)生态环境脆弱:地表坡度大,气候湿润,易产生水土流失,石漠化严重;滑坡、崩塌、干旱是主要自然灾害。
(2)交通建设困难:地表破碎,崎岖不平;地下多溶洞和地下河;地质条件复杂(崩塌、断层),多地质灾害,道路修建困难,维护成本高昂;
(3)工程建设难度大:水库、大坝选址应避开喀斯特地貌,以防渗水,且地形崎岖,交通运输不便。
(4)农业基础薄弱:地表崎岖,耕地面积小;土层较薄,土壤肥力较低;地表坡度大,易产生水土流失;地表水缺乏,易受旱灾威胁。
必备知识 喀斯特地貌对人类生产、生活的影响
喀
斯
特
地
貌
分 布
地貌类型
中国
溶蚀地貌
沉积地貌
石林、峰林、天坑、地缝、溶洞、暗河
世界
法国中央高原
西南地区
石笋、石钟乳、石柱子、边石坝
形成条件
可溶性岩石分布广泛
气候湿热,流水中二氧化碳含量高
俄罗斯乌拉尔山区
岩石裂隙发育,利于地下水下渗
概 念
水对可溶性岩石改造后形成的一系列地貌,又称岩溶地貌
自然特征
地形崎岖
石灰岩广布
土壤贫瘠
地表水缺乏,地下水丰富
植被稀少
喀斯特是水对可溶性岩石(如石灰石、白云岩、石膏和岩盐等)改造后形成的一系列地貌,因西方地理学家最早在南欧的喀斯特高原进行研究而得名,也被称为岩溶地貌.
形成机制
H2O+CO2+CaCO3 =Ca(HCO3)2
含有CO2的水,溶解碳酸钙,形成峰林等地表景观。水沿地下裂隙溶蚀,形成落水洞、溶洞地下暗河等。
Ca(HCO3)2 =CaCO3↓+CO2↑+H2O
溶洞形成后,沿裂隙下渗的碳酸氢钙就可能分解,再度形成不溶的碳酸岩沉淀,形成钟乳石、石柱等
气候| 亚热带季风气候
岩石| 石灰岩广布
地形| 地表崎岖
水文| 下渗强烈
地表水缺乏
地下暗河发育
耕地面积少
多分布于坪坝等山间洼地
旅游资源丰富
土壤| 土层较薄
陡坡开荒
水土流失加剧
发生石漠化
生态移民
退耕还林还草
调整生产结构
交通等基础设施修建难度大,成本高
流水溶蚀作用强
喀斯特地貌典型
人口压力大
地质| 泥石流、滑坡、
崩塌等地质灾害的高发区
发展第三产业和新型产业
如:大数据中心
FAST望远镜等
丹霞地貌
Cnina Danxia
希望在以后的野外考察或户外旅游中注意观察和思考一下自然景观的成因,不仅仅限于地质、地理,这是终极目标。
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1丹霞地貌的概念
广东丹霞山
福建武夷山玉女峰
河北承德双塔山丹霞石柱
丹霞地貌(Danxia landform)即以陆相为主(可能包含非陆相夹层)的红层(不限制红层年代)发育的具有陡崖坡的地貌。该定义被大多数学者们接受,也可表述为“是以陡崖坡为特征的红层地貌”。顶平、身陡、麓缓明显的水平层理构造是丹霞地貌的显著特征。
流水沉积
地壳抬升
流水侵蚀
图为丹霞山,为丹霞地貌得名处
上个世纪20年代,时任两广地质调查所技正的冯景兰教授于岭南地区考察地质矿产时,被一片红色地层吸引,并将这些红色的砂、砾岩地层为“丹霞层”。1939年,陈国达和刘辉泗先生于《江西贡水流域地质》一文中正式应用了“丹霞地形”一词。很长一段时间内,地貌学称为地形学。1954年,地形学改称地貌学,丹霞地形也自然默认为丹霞地貌。1978年,曾昭璇教授正式提出了“丹霞地貌”一词。从此丹霞地貌作为一种地貌类型开始活跃在学术圈。
“丹霞”一词源自魏文帝曹丕的《芙蓉池作诗》,“丹霞夹明月,华星出云间”,丹霞指天上的彩霞,万紫千红的晚霞之中,镶嵌着一轮皎洁的明月,满天晶莹的繁星在云层间闪烁发光、时隐时现,形成一幅色彩绚丽的画面。
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丹霞地貌的分布
丹霞地貌主要分布在中国、美国、中欧和澳大利亚等地,以中国分布最广。
中国丹霞地貌广泛分布在热带,亚热带湿润区,温带湿润-半湿润区,干旱-半干旱区和青藏高寒区。
但相对集中分布在东南、西南和西北三个地区,以“秦岭-淮河”和“巫山-雪峰山”一线可分为:西北部高寒干旱山地型丹霞,西南部湿润―高原―山地―峡谷型丹霞以及东南部湿润低海拔峰丛―峰林型丹霞。
中国丹霞又以广东丹霞山面积最大,发育最典型、类型最齐全、形态最丰富、风景最优美。
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甘肃张掖的“七彩丹霞”分布于半干旱-干旱区
红层丘陵
(亦称为“彩色丘陵”)
丹霞地貌
地势
代表地形
物质组成
颜色
起伏和缓
起伏更大
红层地貌
夹杂低价铁离子及其他杂质
无陡崖绝壁
岩性软的泥岩、粉砂岩
色泽多彩,明艳
以陡崖为典型特征
岩性较硬的砂岩、砾岩
红色为主
位于甘肃的张掖丹霞国家地质公园
是国内唯一的丹霞地貌与彩色丘陵景观复合区
丹霞地貌的分布
东南丹霞——丹霞景观最为发育,数量占到全国的40%
1.“丹霞谷”——线谷、巷谷、峡谷、宽谷
左:浙江江郎山小弄峡一线天 。
右:湖南崀山牛鼻寨一线天。
中国东南地区降水充沛,流水沿红层垂直节理不断下切侵蚀形成。
丹霞山细美寨
丹霞山东南天柱石
江西龙虎山
流水下切侵蚀,宽窄不一的沟谷将红层分割成无数大小不一的块体,再经受重力崩塌、风化剥蚀后形成。
2.“丹霞峰”
被誉为“天下第一巷谷”
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丹霞地貌的分布
东南丹霞——丹霞景观最为发育,数量占到全国的40%
三
类
经
典
的
丹
霞
景
观
2.“丹霞峰”
流水下切侵蚀,宽窄不一的沟谷将红层分割成无数大小不一的块体,再经受重力崩塌、风化剥蚀后形成。
江西龙虎山
丹霞山细美寨
丹霞山东南天柱石
丹崖赤壁
1.谷地两侧的红层基部常因差异侵蚀或风化凹进,使上部岩层失稳,沿节理发生重力崩塌,形成丹霞地貌最为经典的丹崖赤壁
2.许多赤壁崖高数十米至数百米,迎面望去,蔚为壮观龙虎山白塔河
3.当岩体四周皆为丹崖包围,且顶部平缓时则形成,丹霞岩堡,也称丹霞方山丹霞山岩堡
4.岩体持续崩塌退缩,则会形成石墙、石柱等多种单体景观丹霞山细美寨、丹霞山东南天柱石
5.它们刚刚崩塌时往往棱角分明,后期经历风化作用则日趋圆润
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丹霞地貌的分布
东南丹霞——丹霞景观最为发育,数量占到全国的40%
三
类
经
典
的
丹
霞
景
观
3.“丹霞洞”
流水、风化、重力等外力将在水平方向上作用形成
齐云山丹霞岩槽
福建泰宁甘露寺
丹霞山细美寨西坡山脊
风车岩穿洞
浙江烂柯山天生桥
1.出露的岩层夹杂岩性较软的沉积岩时,更容易遭受流水、风化的进攻形成岩槽齐云山丹霞岩槽
2.岩槽的某一部分后退变深,上层砾岩往往因过度悬空而发生崩塌,岩槽扩大形成洞穴,其洞口因为风化时间长,多向上方突出,状如额头,而被称为额状洞福建泰宁甘露寺
3.额状洞继续加深,整个洞身受软岩层控制呈扁平状时,即为扁平洞。如果山体或岩墙两侧皆有额状洞或扁平洞发育,当两者接触时便洞穿岩体,形成穿洞丹霞山细美寨西坡山脊的风车岩穿洞
4.随着风化剥蚀及崩塌继续,穿洞的高度大于穿洞顶上岩层厚度时,更为壮观的天生桥就诞生了(浙江烂柯山天生桥
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2丹霞地貌的成因
中国红层多形成于中生代至新生代,大部分集中于白垩纪
①红层堆积
②盆地抬升:新的造山运动使部分红色地层发生倾斜和舒缓褶皱,红色盆地抬升,形成外流区。
③流水下切:流水向盆地中部低洼处汇集,沿岩层垂直节理下切侵蚀,形成两壁直立的深沟,巷谷、峡谷发育。
④重力崩塌:山崖表面的岩石崩塌形成坡度较缓的崩积锥,使山顶面范围逐渐缩小,形成了峰林、峰丛等地貌。再加上风力和流水侵蚀,个别地段保留孤峰或孤石 , 就形成了今天的丹霞地貌。
丹霞山体主要呈现红色,这是由于红层的岩石中高价铁的含量较高,以铁质胶结的红层,颜色比较鲜红,而以钙质或者硅质为主要胶结物的红色地层,颜色相对较浅。但是局部地段某一时段的沉积的气候、生物以及沉积物质的差异可能造成沉积物颜色的变化,红层的颜色不一定都是红色。
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丹霞地貌的外力作用
主要是流水侵蚀作用(含溶蚀)风化作用
思考:丹霞地貌的形成过程?
先是沉积形成红色的砂岩或砾岩
地壳的抬升,岩层断裂
流水、风、生物等的侵蚀
崩塌
丹霞地貌形成过程
第一阶段(红色堆积阶段)
内陆盆地形成,氧化环境,碎屑堆积
第二阶段(盆地抬升阶段)
盆地抬升, 以断裂为主的块状构造发育 , 局部宽缓褶曲 , 地壳渐趋稳定
第三阶段(幼年期)
流水下切为主 ,巷谷、峡谷发育,上部保持较大面积的沉积顶面或弱侵蚀平台
第四阶段(壮年期)
主河谷接近区域侵蚀基面, 近河谷地带形成红层峰林 , 远河谷地带发育红层峰丛,地表最崎岖
第五阶段(老年期)
主河谷与主要支谷达侵蚀基面 ,区内河谷平原、红层丘陵和红层孤峰相间分布 , 局部可保持峰林状
第六阶段(消亡期)
区域呈波状起伏的准平原化 , 个别地段保留孤峰或孤石 ,
至此完成一个侵蚀旋回。
红层堆积→红层盆地抬升,地壳趋于稳定→流水下切侵蚀,切沟、巷谷、峡谷→峰林峰丛、地表崎岖→红层丘陵、孤峰相间分布→孤峰、孤石
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丹霞地貌
观察武夷山玉女峰,(如左图所示)读“丹霞地貌形成示意图”(如右图所示),对丹霞地貌的形成过程进行排序,并描述其形成过程。
主题探究1—丹霞地貌的成因
c-b-d-a-f-e 形成过程:被外力风化、侵蚀的物质在低地沉积,沉积物通过固结成岩作用,形成沉积岩。在干热的气候环境下,铁发生氧化并与地下水作用,使岩石变红,在地壳抬升或倾斜的过程中,节理和裂隙发育,最后受侵蚀、风化等外力作用,形成丹霞地貌。
4丹霞地貌的特征
“顶平”是由于岩层产状水平,山顶较少受到侵蚀而保持平缓状态;
“身陡”是由于岩层透水性良好,垂直节理发育,坡面多沿垂直节理崩落,形成峭壁形态;
“麓缓”是因流水下渗,节理扩大,因应力释放、卸荷作用等使崖壁发生崩塌剥落,坡面后退的同时崩塌物质堆积在坡麓,形成缓坡。
1.受近水平岩层面控制的顶坡;
2.受垂直节理控制的陡崖坡;
3.崩积岩块受重力作用形成的缓坡。
1.由红色砂砾岩构成的山岩都呈现出“色如渥丹,灿若明霞”的景象。
2.且其大型洞穴均为扁平洞,这种洞穴不像石灰岩中的洞穴,不封闭,由于岩层的走向很大,洞的规模很大,长度可达数十米到数百米,高度一般也有七八米到数十米。
3.丹霞地貌大部分都分布在我国南方地区,这里高温多雨,物理和化学风化作用表现都很强烈,但下的地貌成土作用很显著。
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4丹霞地貌的特征
丹霞地貌的形成离不开流水侵蚀和岩石天然崩塌的作用,近水平的成景岩石往往形成“顶平”的特征。但当地层具有一定倾角时,就会形成“顶斜、身陡、麓缓”的特征。
崀山(湖南省邵阳市)
分布在西北干旱地区的丹霞地貌,其红色的碎屑岩之上往往有黄土覆盖,由于上部的黄土梁、峁坡的存在,使得干旱区的丹霞地貌呈现出“顶圆、檐突、身陡、麓缓”的特征。
冰沟丹霞(甘肃省张掖市)
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我国东南部典型的丹霞地貌具有“顶平、身陡、麓缓”的特征,山块之间常形成被陡崖围合的沟谷。典型丹霞地貌海拔大多在300—400米之间,相对高度不超过200米,难以达到通常意义上产生垂直分异的高差,却形成了特殊的植被分异现象.
(1)说明我国东南部丹霞地貌区的地带性植被类型及其指示的气候特点。(4分)
(2)实际上,丹霞地貌山顶植被类型发生了变异,请说明原因。(6分)
(3)分析丹霞地貌底部沟谷地带发育季雨林的原因。(6分)
主题探究2—丹霞地貌的植被分异
植被类型:亚热带常绿阔叶林。
气候特点:夏季高温多雨,冬季低温少雨。
山顶面积小,保存水分条件差;
土层较薄,保水性差;
风力较大,阳光充足,蒸发量大,导致山顶较干旱,发育耐旱的硬叶植被。
我国东南部典型的丹霞地貌具有“顶平、身陡、麓缓”的特征,山块之间常形成被陡崖围合的沟谷。典型丹霞地貌海拔大多在300—400米之间,相对高度不超过200米,难以达到通常意义上产生垂直分异的高差,却形成了特殊的植被分异现象.
(1)说明我国东南部丹霞地貌区的地带性植被类型及其指示的气候特点。(4分)
(2)实际上,丹霞地貌山顶植被类型发生了变异,请说明原因。(6分)
(3)分析丹霞地貌底部沟谷地带发育季雨林的原因。(6分)
主题探究2—丹霞地貌的植被分异
沟谷地势低,地表径流汇集;沟谷地形封闭,光照相对较弱,蒸发量较小, 水分充足,有利于发育喜湿的季雨林。
(莆田二检)中国东南部典型的丹霞地貌山块往往四面陡崖,山块之间也因此形成被陡崖围合的沟谷,造就了许多特殊的小生境,产生了小尺度植被分异现象。图5示意丹霞孤立山块植被垂直分异模式。据此完成14-16题。
14.从沟谷季雨林到山顶常绿阔叶与针叶混交林之间的植被依次是
A.亚热带常绿阔叶林一硬叶灌丛和耐寒草本一硬叶小乔木和灌木一常绿灌丛
B.常绿灌丛一硬叶灌丛和耐寒草本一硬叶小乔木和灌木一亚热带常绿阔叶林
C.常绿灌丛一硬叶小乔木和灌木一硬叶灌丛和耐寒草本一亚热带常绿阔叶林
D.亚热带常绿阔叶林一常绿灌丛一硬叶灌丛和耐寒草本一硬叶小乔木和灌木
D
山麓地带植被带与当地的自然相一致
我国东南部,属于亚热带季风气候区
1.基带为亚热带常绿阔叶林
海拔升高,坡度较陡,土层薄,水热条件差
2.常绿灌丛
顶部光照强,风力大,蒸发强
3.硬叶灌丛和耐寒草本
4.顶部中部保土条件好,土层深厚为硬叶小乔木和灌木
$