中国岩溶生态地质研究 郭纯青，王莉，王洪涛 目    录 引言  中国岩溶与发育特征  岩溶多重介质环境  岩溶生态地质研究的核心内容  岩溶生态地质研究方案  结语  引    言                    “岩溶”或称“喀斯特（Karst）”，主要指水对可溶性岩石——碳酸盐类（石灰岩、白云岩等）、硫酸岩（石膏等）和卤化物岩（岩盐等）的溶蚀作用，并伴有水流侵蚀、冲蚀和重力崩塌等次生作用，形成多种地表、地下奇异的景观与现象组合。因此，“岩溶”可概括为以岩石化学溶解作用为主的地质作用及其结果现象的总体。“喀斯特”一词起源于前南斯拉夫的伊斯特里亚（Istria）石灰岩高原的地理专名，至今“喀斯特”一词已成为世界通用的专门术语。1966年5月在中国第二次全国岩溶学术会议上将“喀斯特”以“岩溶”作为中国的通用术语。而在中国民间，明代《徐霞客记》中，就把湘、桂、黔、滇地区的地形和自然环境分为“石山”和“土山”两大类，“石山”主要是指中国西南部裸露地面的可溶岩（主要是碳酸盐岩）所分布的地区，可理解为各类岩溶地貌分布区，至今各地还习惯沿用。 1  中国岩溶与发育特征         全球岩溶地区面积2200万km2，居住着约10亿人口。中国境内碳酸盐岩类岩层纵深横广，岩溶现象普遍，类型繁杂，形式多样，发育强烈。中国岩溶地区若按含可溶岩的地层分布面积计，可达344.4万km2，已占国土面积的1/3；若按碳酸盐岩的出露面积计，则为90.7万km2，也接近国土面积的1/10；基本分布于天山——阴山构造带以南，即大致在北纬42°—43°以南，此线以北仅有小面积的碳酸盐岩零星分布。如以北纬34°的秦岭为界，分为北方干旱、半干旱、温带与南方潮湿、亚热带两大岩溶区。中国南方岩溶区主要分布于滇、黔、桂、川、渝、鄂、湘、粤一带；中国北方岩溶区主要位于晋、鲁、豫、冀一带。            中国碳酸盐类岩层从太古代至近代都有沉积，晚古生代分布面积最大，早古生代次之。新生代海相沉积仅见于西藏及北回归线以南的海岸、陆棚和海洋之中。中国南方岩溶区从古生代至三叠纪有巨厚（3000m—10000m）的碳酸盐类岩层分布。它包括扬子准地台和华南地槽褶皱系。第四纪以来，该岩溶区是上升区，碳酸盐岩出露面积广而大，且连成一片。目前，中国南方岩溶区处于热带——亚热带、湿润气候条件下，年平均气温为15℃—20℃，年降雨量800mm—2000mm；干燥度小于1，溶蚀速度大于20mm/ka，岩溶作用以溶蚀和侵蚀为主。中国北方岩溶区主要分布于中朝准地台区。该岩溶区碳酸盐岩虽直接出露面积不是很广，但隐伏状态下则是大片相连。目前，中国北方岩溶区处于暖温带、半干旱——亚湿润气候条件下，年平均气温6℃—14℃，降雨量200mm—900mm；干燥度大于1，溶蚀速度一般小于20mm/ka（存在个别大于20mm/ka的地区），岩溶作用以侵蚀为主。             岩溶按其空间展布的位置可划分为三大类型，即裸露型、覆盖型和埋藏型。中国南方岩溶区岩溶以裸露型与覆盖型为主，且受气候和地质条件的影响，发育强烈；中国北方岩溶区岩溶以埋藏型和覆盖型为主，且受气候和地质条件的影响，发育远不及中国南方岩溶区（见表1）。因此，中国岩溶区岩溶生态地质研究的重点应放在中国南方岩溶区。 表1  中国南北方岩溶发育综合形态对比 2  岩溶多重介质环境 2.1  岩溶多重介质环境的基本特点 2.2  岩溶多重介质环境主要资源优势与几个          症结问题            农业可持续发展问题是全球共同关注的焦点问题。岩溶地区农业可持续发展已是中国西部大开发过程中引人关注的热点问题之一。因自然地理条件特殊，中国南方岩溶区形成组构相对脆弱的岩溶多重介质环境。加上不适当的人为干扰，使岩溶多重介质环境遭受严重破坏，导致各类物种资源急剧减少或消失。尤其是水土流失问题日趋严峻，其面积已达该区国土面积的44.5%（初略估计）。部分岩溶山区石漠化问题更为突出，以水力侵蚀为主，伴随有大量的重力侵蚀，并有扩大趋势，而岩溶灾害亦时有发生。中国南方岩溶区主要是由于岩溶多重介质环境脆弱和承灾易损，致使当地农业与区域经济发展缓慢，人民生活水平相对较低。  2.1  岩溶多重介质环境的基本特点            岩溶多重介质环境是一个非常复杂的系统，系指岩溶地区的水体（大气水、地表水、地下水）、碳酸盐岩（岩溶化程度不同的地表和地下结构）、土体、生物及其它物质组成的复杂体系。岩溶多重介质环境富钙，在地壳运动和岩溶的双重作用下，使其内的岩体、水体、土体、生物群落具有层次结构，形成了特殊的岩溶——水文——地貌——生态系统。       (1) 岩溶作用强烈，地表、地下岩溶形态多重组合与复合，构建了岩溶多重介质环境生态脆弱的基础。中国南方岩溶区地处亚热带，水热条件较好，水岩作用强烈，碳酸盐岩空隙空间发育强度大且复杂多变。       (2) 降水丰沛，降水历时长，强度大。因下垫面透水性强，加上岩溶多重介质环境内广泛发育岩溶地下河系，且岩溶地下河系多以地表江河为排泄基准，致使岩溶多重介质环境内岩溶水文过程分为地表与地下两大部分，通常地下岩溶水文过程占主导地位。      (3) 岩溶地貌景观奇特，多类峰体（塔状、锥状）、多级（高中低位）洼地、多层次化洞穴、谷地、平原等形态组合复杂，类型配置多样。       (4) 碳酸盐岩质地较纯，不溶成分少，成壤能力低，土层薄而贫瘠，且分布零星。因特殊的地质、水文和气候条件组合，使岩溶多重介质环境中“水——土——石”呈多元结构，大多互为分层，相互独立，造成石多土少，水源漏失，水分和土壤的可获性严重制约着植物的分布和覆盖度，使生态系统功能有限，生产力低下，承灾易损，且难恢复。 2.2  岩溶多重介质环境主要资源优势与几个症结问题           岩溶地区是一种适于资源开发的区域，其环境资源优势明显表现在：      （1） 有可持续开发的水力资源与岩溶地下水资源。据不完全统计，中国南方岩溶区内拥有岩溶地下河系3000多个，总长度近14000km，总流量达1500m3/s，其水资源潜力巨大。       （2） 旅游资源丰富，地表、地下均有可供开发的诱人的岩溶景观。      （3） 矿产资源多，且分布广。尤其非金属矿（碳酸盐岩）蕴藏量巨大，易于开采，用途极广。      （4） 气候温暖湿润，且具垂直分带性，特别是岩溶山区多呈“岛屿”小气候，生物多样性明显，具有发展农林牧副业的广阔空间，适宜培育和开发不同种属的植物群落及名特优经济作物。           困扰中国南方岩溶区农业持续发展的“瓶颈”主要是岩溶多重介质环境中的几项症结问题：     （1） 森林覆盖率低，水利工程保水性差，水土流失严重，石漠化速度快。     （2） 通行不便，信息闭塞。     （3） 岩溶灾害（塌陷、滑坡、旱涝、浸没内涝等）频繁发生，酸雨危害面积较大。 3  岩溶生态地质研究的核心内容 3.1  岩溶多重介质环境脆弱性研究 3.2  岩溶多重介质环境水资源合理开发利用研究 3.3  岩溶多重介质环境土壤质量研究 3.4  岩溶多重介质环境生态承载力研究  3.5  岩溶多重介质环境地球化学元素存留、富集、     迁移演变规律研究 3.6  人类参变作用的强度与方式          岩溶生态地质研究内容可分

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