喀斯特地形

馬達加斯加黥基·德·貝馬拉哈自然保護區

美國仙納度國家公園

墨西哥奇琴伊察

法國米內爾夫卡斯特地貌

斯洛文尼亞斯科契揚溶洞入口處

波斯尼亞Kravica瀑布

菲律賓普林塞薩港地下河國家公園

擎天玉柱，8公尺高，直徑0.3公尺。阿廬古洞，中國雲南瀘西

喀斯特地形又稱岩溶地貌、溶蝕地形、石灰岩地形，是具有溶蝕力的水對可溶性岩石（碳酸鹽岩類、硫酸鹽岩、鹵鹽岩）進行溶蝕等作用所形成的地表和地下形態的總稱。水對可溶性岩石所進行的作用，統稱為喀斯特作用。當雨水或者地下水與地面的碳酸鹽類岩石接觸時，就會有少量碳酸鹽溶於水中。經過長時期的溶解侵蝕，形成了以地表岩層千溝萬壑為標誌的地表特徵。在喀斯特地貌下往往存在地下河、溶洞等景象。

喀斯特地形約佔陸地面積的15%。中國是喀斯特面積最大、分佈最廣的國家，達344萬平方千米，其中以貴州為中心的西南裸露型喀斯特地區是世界上面積最大、最集中連片分佈區。

喀斯特地形的地表崎嶇、土壤十分貧瘠，不利農業發展，因此在雲貴高原有「地無三里平，天無三日晴，人無三兩銀」的俗諺。但其千溝萬壑的特色卻十分受到觀光客青睞。除了雲貴高原以外，巴爾幹半島、猶加敦半島均有喀斯特地形的存在。

語源

「喀斯特」（karst）之名來自斯洛文尼亞伊斯特拉半島的喀斯特高原（當地稱為Kars，意為岩石裸露的地方）。喀斯特是位於斯洛文尼亞西南部河谷以南，並延伸到意大利東北角一片高地。（當地稱該高地Il Carso，為喀斯特地形之意）這裏在中生代形成了分佈廣泛的厚實的石灰岩層。經過長時間的水流侵蝕，形成了可能是世界上最典型的喀斯特地貌之一。地理學家最早在該地做有系統的岩溶地貌研究。19世紀中葉，地質學家們將這種石灰岩層所特有的地貌冠名以「喀斯特」。

1966年2月14日至23日地質部水文地質工程地質局在廣西桂林召開的第二屆中國岩溶(喀斯特)學術會議，建議將中文裏「喀斯特」一詞改為「岩溶」，以便於中國學者理解接受。1981年在山西太原召開的北方岩溶會議上，議定為了方便國際接軌和學術交流，「喀斯特」和「岩溶」都可使用，但不要與黑土岩溶、黃土岩溶和凍土岩溶混淆，這三類的物質基礎不屬於喀斯特地形的三類可溶性岩石。

特點

喀斯特地形以洞穴、溶洞、岩石陷落、丘陵和凹陷地帶等獨特的地貌形態為特徵。通常地下水系統非常發達，形成了複雜的地下河流、地下湖泊和噴泉。此外，喀斯特地形還常常出現土壤稀少、侵蝕速率較高以及水土流失等環境問題。

化學原理

喀斯特地形的形成通常是溫帶氣候地區pH值較低的酸性雨和石灰岩層所造成的。隨着地表下的岩石不斷與水反應，將不溶的碳酸鹽在與二氧化碳的共同作用下不斷生成可溶但不穩定的碳酸氫鹽，在排水較好的地下岩層就能形成一個大的溶洞。溶洞中的水在流動時，其溶解的碳酸氫鹽就可能分解，再度形成不溶的碳酸鹽沉降在地面。溶洞中從高處落下這樣的水滴就可能在很短的時間內將碳酸鹽沉降在溶洞頂部，而另一部分則會在地面沉降。上部的碳酸鹽沉降往往形成一個倒錐形的鐘乳石，而地面上會形成形如其名的石筍。

喀斯特地形分類

按其發育演化

• 地表水沿石灰岩內的節理或裂隙發生溶蝕作用，形成岩溝。
• 地表水沿灰岩裂縫向下滲流和溶蝕，超過100m深後形成滲穴（落水洞）。
• 從落水洞下落的地下水到含水層後發生橫向流動，形成溶洞（鐘乳洞/石灰岩洞）。
• 隨地下洞穴的形成地表發生塌陷，塌陷的深度大面積小，稱坍陷漏斗，深度小面積大則稱窪盆。
• 地下水的溶蝕與塌陷作用長期相結合地作用，形成坡立谷和天生橋。
• 地面上升，原溶洞和地下河等被抬出地表成乾谷和石林，地下水的溶蝕作用在舊日的溶洞和地下河之下繼續進行。

按出露條件

• 裸露型喀斯特
• 覆蓋型喀斯特
• 埋藏型喀斯特

按氣候帶

• 熱帶喀斯特
• 亞熱帶喀斯特
• 溫帶喀斯特
• 寒帶喀斯特
• 乾旱區喀斯特。

按岩性

• 石灰岩喀斯特
• 白雲岩喀斯特
• 石膏喀斯特
• 鹽喀斯特

地形種類

1. 岩面地形：與岩性植被有無，岩石節理、片理、層理以及其破裂面程度有關。多孔隙純石灰岩與白雲岩不易發生，有植被的地表比無植被的容易被溶蝕。
2. 石灰岩河谷：石灰岩地面理論上不會有表面逕流，但仍存在因大多發源地是非石灰岩區，只是剛好流經此處。地區內乾溝最普遍，原為表流，沒入地底；原來河谷便成為乾溝，可能被誤認成河川襲奪的風口谷。
3. 滲穴：水在石灰岩上節理處滲入石灰岩，溶蝕節理，起初是水入地下的孔道，久之入口加大如漏斗，深度至少三至五公尺。
4. 構造谷地
5. 洞穴：石灰岩被入滲地下的水溶解成穴、孔道，又連結起來成為一地下水系。石灰岩水系是立體系，連結各洞口孔道好幾層，可能各層生成不同時，越老越高，只有最低的一層有流水。
6. 白堊區域：英國東南和法國，白堊容易溶蝕，透水性強，不容積水，地面表流沖刷出的常是乾溝。

由其他不同成因而產生形態上類似喀斯特的現象，統稱為假喀斯特，包括碎屑喀斯特、黃土和粘土喀斯特、熱融喀斯特和火山岩區的熔岩喀斯特等。它們不是由可溶性岩石所構成，在本質上不同於喀斯特。

地勢分佈

喀斯特地貌主要分佈在氣候暖濕的石灰岩層分佈區。較著名的區域有中國廣西、雲南和貴州等省（區），越南北部，南斯拉夫狄那里克阿爾卑斯山區，意大利和奧地利交界的阿爾卑斯山區，法國中央高原，俄羅斯烏拉爾山，澳大利亞南部，美國肯塔基和印第安納州，古巴及牙買加等地。中國喀斯特地貌分佈廣、面積大。主要分佈在碳酸鹽岩出露地區，面積約91～130萬平方公里。其中以廣西、貴州和雲南東部所佔的面積最大，是世界上最大的喀斯特區之一；有著名的雲南石林。

應用

喀斯特礦泉、溫泉富含有益元素和氣體，有醫療價值。喀斯特洞穴和古喀斯特面上各種沉積礦產較為豐富，古喀斯特潛山是良好的儲油氣構造。喀斯特地區的奇峰異洞、明暗相間的河流、清澈的喀斯特泉等，是很好的旅遊資源。

中國溶岩地區的環境問題

1. 石漠化問題熱帶亞熱帶濕潤與半濕潤氣候條件，溶岩極其發育的自然背景下，受人為活動干擾，使地表植被遭受破壞，造成土壤嚴重侵蝕，基岩大面積裸露，土地退化的極端表現。
2. 缺水問題
3. 地下水污染岩溶地區人類活動，常在地下河系統的匯水區，而地表水常通過落水洞排入地下，缺乏過濾作用，岩溶水極易受到污染，中國南方多地下河已變成下水道。
4. 地面塌陷
   1. 基岩塌陷：分別有地下河塌陷、礦產開採塌陷、蒸發岩溶石塌陷。岩溶上鬆散沉積層中的塌陷：地下水位坡動引起土中潛蝕，產生土洞，導致塌陷。（抽水、氣候變化、水庫蓄水）
   2. 震動：工程施工。（廣西貴港市樟木鎮塌陷）
5. 洪澇

產生與加劇原因：

1. 季風區降水分配時間不均勻（5-9月降水佔全年75~85%）
2. 岩溶地下水系發育
3. 水土流失，泥沙淤塞地下河咽喉部位
4. 大江大河上建水庫，地表水沿地下河倒灌以致其內澇問題加劇。
5. 全球變化問題

參見

• 中國南方喀斯特

參考文獻

• 丁驌：《地形學》，國立編譯館