[爆卦]喀斯特地形分布是什麼?優點缺點精華區懶人包

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作者: zenxy (厭惡的SF2) 看板: zenxy
標題: 喀斯特地形
時間: Sun Jan 9 22:38:41 2005

一、溶蝕作用與地形

  沈積作用造成的石灰岩,經過地殼的變動,抬升到海水面之上後,使它暴露在風化以
及侵蝕作用的影響下。抬升的過程中,石灰岩可能遭受褶皺、斷層等變形作用,使原本接
近水平的層狀堆積物變成傾斜、彎曲的形狀,岩層中也發生了許多裂隙。
雨水自高空落下,通過大氣層時,吸收少量的碳酸,成為碳酸水,落到地面或滲到地下,
與石灰質岩層接觸,會生溶解。因石灰質岩石主要成分是碳酸鈣,易溶於含有酸的雨水,
這種硬質岩石因久經融解逐漸形成石灰岩溶液而被蝕失的現象,叫做溶蝕作用(Corrosion)
。雨水在石灰岩面和岩縫不斷進行溶蝕,有的鏤刻成長條形的窪陷岩溝(lapies)。有的為
圓形漏斗狀凹陷的滲穴(sinkhole)。溶蝕作用繼續進行,滲穴、岩溝等相互併連擴大,逐
漸形成底平邊陡的長形封閉 窪盆(unala)。窪盆發達後,邊緣殘留的岩體常成 錐丘
(cockpit)聳立,巍峨險峻,景觀特殊。
  石灰岩(Limestone)、白雲岩(Dolomite)和白堊(Chalk)這三種石灰質岩石,性
質特殊。在乾燥地區,岩石堅硬,對風化作用抗力甚強,但易溶於水,故在多雨及水源豐
富之區,會因溶蝕而產生種種石灰岩地形,依營力分類而言,又叫做「溶蝕地形」。
  在南歐南斯拉夫的喀斯特(Karst)區的石灰岩地形,首受重視而加以研究,後來世
界各地凡有類似地形,均稱其為喀斯特地形(Karst topography)。

二、喀斯特地形的形成條件

  世界各地有石灰岩分佈的地區十分廣泛,但有喀斯特地形的地區並不普遍,由此可知
,此種地形的發育並不單有石灰岩層即可,尚須有其他條件的配合。

(一)緻密的石灰岩層:雨水在緻密不易透水的石灰岩層表面或沿節理進行溶蝕, 有利
地形的發育,否則,在疏鬆的石灰岩區,雨水易於滲透而流失。

(二)雨量豐富:多量含有碳酸的雨水,始能持久進行溶蝕,故喀斯特地形多發育於濕潤
的氣候區。

(三)近地下水面:石灰岩地形發達地區,石灰岩層之下往往是不透水層,使地下水量豐
富,形成近地表的地下水系,利於石灰岩地形的發育。

(四)地表植物稀少:地表缺乏植物與風化層的保護,雨水與石灰岩直接接觸,利於溶蝕
作用進行。

(五)地面起伏不大:如原地形起伏量大,則雨水沿斜面急洩,會形成河流侵蝕地形,反
而不利於喀斯特地形之發育。

三、地下水與石灰岩地形

  地面雨水或河水,滲入地下者,變成地下水(Ground water)。如地表河道乾涸,河
水潛入地下經過相當距離後,再在他處流出地表,稱為「伏流」(sink creek)。
  地下水在岩層中緩緩流動,其流速與岩層的透水性大小有關。在砂土層內流速較大,
在黏土層內流速較小,因此物理性的侵蝕作用不顯,不過,可能促起山崩、土滑等現象。
地下水的化學性作用,主要有兩種:一是溶蝕作用(Solution or Corrosion),二是沈
積作用(Deposition)。

﹙一﹚地下溶蝕地形:石灰岩主由碳酸鈣構成,遇到含有二氧化碳的雨水,即被溶解成重
碳酸鈣。因此,雨水或河水沿石灰岩裂隙下滲,並進行溶蝕,日久使裂缶虖擴大,逐漸成
為洞穴,稱為石灰岩洞穴(Limestone cave)。石灰岩洞擴大後,如地下水量豐富,會形
成地下河流。地下水系除原有的溶蝕作用外,亦具一般流水侵蝕現象。

(二)洞穴沈積地形:石灰岩洞穴內的石灰岩溶液,自洞頂沿隙下滴,如水分和二氧化碳
被蒸發,碳酸鈣沈積,是為沈積作用;由沈積作用而產生沈積物體,叫做滴石(
Dripstone)。

由於滴石的地點和形狀不同,而有下列幾種:

滴管狀鐘乳石
1.鐘乳石(Stalactite) 石灰岩溶液自洞頂下滴,部分重碳酸鈣附著於洞頂,水分蒸發
,凝聚日久,纍纍下垂,因形如鐘、狀似乳稱之。

2.石筍(Stalagmite) 自洞頂下滴的重碳酸鈣液體,落到洞底,經沈積、蒸發,屹立於
地面,狀如竹筍稱之。

3.石柱(Columns or Pillars) 洞頂之鐘乳石,與地面的石筍,分別繼長增高的結果,
最後上下連結成柱狀物稱之。

4.石簾(Curtains) 如果洞壁傾斜,流域的水滴半途改成掉落的方式,那麼長久的發育
後會造成形狀彷彿窗簾般的石鐘乳。

5.石籐:(Helictite) 細小管狀石鐘乳發育的時候,如果管狀前端周圍生長的速度不等,
發生捲曲彎轉的現象。

6.石壁:(Wall) 從洞頂滲入洞穴的水滴沿著一條裂隙進入,生成的鐘乳石或石筍就會成
條狀排列。成條板狀排列的石柱,用手敲擊彷彿擊鼓一般。

7.緣石池(rimstone pool)或石灰華階地(travertine terrace)這種彷彿水池般的景觀
是流動的水受阻而成,阻礙物之後出現一個寬而淺的池塘,含蓄著靜止的水體。池的周圍
是碳酸鈣集中沉澱的地方,造成了池緣的環狀構造。在地表產生層層下降的緣石或石灰華
階地,日本人稱之為千枚皿。

四、喀斯特地形的發育

(一)幼年期(滲穴期):石灰岩層地面有零星的岩溝(lapies)或滲穴(sinkhole)出
現,尚無大型溶蝕洞,地面水下滲,地下水系尚未發展完成。岩溝與滲穴之間的原地形仍
保持相當寬闊的平面。

(二)壯年期(窪盆期、錐丘期):滲穴擴大增多,地下溶蝕洞發達,坍塌陷穴增加。出
現窪盆(unala)、盲谷(blind valley)和天然橋(natural bridge)等地形,原地形
面大部分消失,殘餘部分成為錐丘(cockpit)峰林。地下水係發育完成。

(三)老年期(殘丘期):石灰岩層被溶蝕殆盡,地表呈溶蝕平原景觀,錐丘石灰林殘蝕
為圓矮孤立的殘丘(hum)。地下水係與地面水系又連成一片。

五、台灣的隆起珊瑚礁岩溶地形

  台灣本島隆起珊瑚礁石灰岩的分佈主要在西南部,包括大岡山、小岡山、半屏山、壽
山、鳳山、鵝鑾鼻等地。石灰岩分佈地區通常出現的地形景觀十分特殊,以本島隆起珊瑚
礁石灰岩分佈地區而言,由於石灰岩岩質疏鬆多孔,雨水下滲容易,因此地表幾乎無溪流
形成。下滲的雨水溶蝕部分石灰岩,形成「地下潛流」或是「滲穴」。滲穴上部頂蓋塌陷
後成為陷(上穴下井,讀音:ㄐㄧㄥˇ),上寬下窄,外形圓曲,在鵝鑾鼻台地上常見。

  墾丁國家公園內也有石灰岩洞穴,內部有鐘乳石奇觀。露出地表的珊瑚礁石灰岩也因
為溶蝕作用,呈現許多窪洞溝槽,崎嶇難行,較大的狹長岩溝,構成一線天之類的小地形
。劇烈風化後的石灰岩表面生成紅土,常見的地方有恆春西台地和鵝鑾鼻台地。

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