喀斯特作用kasite zuoyong

指水对可溶性岩石以化学过程（溶蚀和沉淀）为主，机械过程（流水侵蚀和重力崩塌等）为辅的破坏和改造作用，称为喀斯特作用，或称岩溶作用。喀斯特作用的化学过程是，降雨时大气中的CO₂与水相作用形成碳酸，即：CO₂+H₂O⇆H₂CO₃，含碳酸的水体流经石灰岩地区时，对石灰岩(CaCO₃)进行溶蚀，形成可溶的碳酸氢钙，随水流失，造成石灰岩区地上和地下的溶蚀破坏作用；当空气中CO₂减少，使水中碳酸含量减少，从而引起CaCO₃重新沉淀，其化学过程是：CaCO₃+CO₂+H₂O⇆2HCO₃+Ca⁺⁺，这种反应是可逆的，正反应速度取决于CO₂的浓度，逆反应速度取决于Ca⁺⁺的浓度。喀斯特作用的机械过程是，地表和地下水流对溶沟、洞穴的侵蚀和堆积作用以及因重力作用使洞顶和洞壁的塌陷现象。影响喀斯特作用的主要因素有：
❶岩石的可溶性和透水性： 主要取决于岩石的成分和结构。可溶性岩石的化学成分可分三类：碳酸盐类岩石(石灰岩、白云岩等)、硫酸盐类岩石 (石膏、芒硝)、卤盐类岩石(石盐、钾盐)；就溶解度而言，卤盐>硫酸盐>碳酸盐； 由于碳酸盐类岩石分布广，岩体大，故此类岩石的喀斯特作用所产生的地貌形态最具有代表性。岩石的结构指组成岩石的矿物颗粒大小、形状、排列和岩石胶结物质等，一般说来，结晶岩石的晶粒愈小，相对溶解度愈大。岩石的透水性影响着作用的深入程度，其透水性能大小取决于岩石的裂隙度和孔隙度以及岩石的纯度、厚度和地质构造等。
❷水的溶蚀力和流动性： 水对碳酸盐岩石的溶解能力主要是水中的CO₂在起作用，水中CO₂的含量愈多，水的溶蚀力愈大。此外，动植物生长和活动产生的有机酸对碳酸盐岩的溶解也起着重要的作用。水的流动性对岩体的溶蚀有重要意义，一般说来，具有流动能力的水比静止的水溶解力强，因为停滞的水，很快使溶液达到饱和而失去溶蚀力。水的流动性主要取决于气候条件，气温高、降水量大的地区，水循环快，溶解力大； 气温低或干旱地区溶解力则微弱。

喀斯特作用Kasite zuoyong

在可溶性岩石分布地区，在地表水和地下水的化学过程（溶解与沉淀）和物理过程(流水的侵蚀和沉积、重力崩塌和堆积)的共同作用下，对可溶性岩石的破坏和改造作用，称为喀斯特作用（在中国又称岩溶作用）。水对可溶性岩石溶解作用是化学过程的主要方面，可溶性岩石包括碳酸盐、石膏和岩盐，但是分布面积最广的是碳酸盐，只有在碳酸盐地层中才能发育宏伟壮观的喀斯特地貌。纯水对碳酸盐的溶解作用是很微弱的，只有当水中含有CO₂时，碳酸盐的溶解度才能增大。其化学过程是：雨水中的CO₂或土壤中的CO₂与水作用形成碳酸，即：，碳酸在水中呈电离状态：，水中的CO₂含量越高，H⁺就越多，，使碳酸钙溶解在水中。总的化学反应式如下：

上式随CO₂含量变化而发生正、逆反应，CO₂增多CaCO₃溶解增强，CO₂减少到一定量，水对CaCO₃溶解停止，CO₂再减少，则水中溶解的CaCO₃再重新沉淀。石灰岩被含有CO₂的水溶蚀并带走，这就造成了石灰岩分布区地上地下的侵蚀和破坏作用。而在另外一些地方，又可能因水中CO₂含量减少，而使水中的CaCO₃发生沉积，这就是喀斯特作用的本质。影响喀斯特作用的主要因素有：
❶地质因素：主要是岩石的性质和地质构造。岩石的性质主要是指岩石的成分和结构，岩石的成分是指岩石的矿物成分和化学成分。构成石灰岩的矿物以方解石为主，白云岩以白云石为主。一般情况下，石灰岩比白云岩易受溶蚀，白云岩比硅质灰岩易受溶蚀，硅质灰岩又比泥灰岩易受溶蚀。岩石的结晶状况和结构不同也影响它的溶解度。实验证明，结晶颗粒越细，相对溶解度越大，细晶质、隐晶质结构的石灰岩相对溶解度较大；不等粒结构的石灰岩比等粒结构的相对溶解度值要大；鲕状结构的石灰岩，相对溶解度很大。岩石的孔隙大、小、多、少直接影响它的透水性，孔隙度越大的岩石，透水性越好，发生溶蚀的速度也就越快。岩层的产状和破碎情况影响喀斯特作用的方向强度。在褶皱、背斜的轴部，纵向张节理发育，有利于水的垂直流动，溶蚀较快；在两组节理交叉部位也有利于溶蚀作用；在断层发育的地方，特别是张性断层破碎带部位结构松散、透水性强，有利于溶蚀的发展，常沿这些断裂形成大溶洞。
❷气候因素：降水量多的地区，地表径流量大，水的溶蚀力强。据计算，我国南方湿润多雨地区石灰岩的溶蚀量为北方干旱半干旱地区的10倍左右，温度、气压对水中CO₂含量有影响，也与水对CaCO₃的溶蚀有关。
❸生物因素：动植物可向土壤中供给大量的有机质，有机质的氧化与分解可产生许多CO₂，土壤中CO₂的含量比空气中的含量高过百倍以上，这对促进CaCO₃的溶蚀起着重要作用。另外一些低等动植物在生长过程中也能分泌酸类物质，直接腐蚀和破坏岩石。
❹水的流动性：一般说来流动的水比静止的水溶蚀力强，因为静止的水达到饱和之后就失去溶蚀能力了。水的流动性与气候条件关系密切，降水量大的地区，水循环快，溶蚀力强，而干旱半干旱地区，水量少，循环慢，溶蚀力微弱。地下水的运动，除与地表供给水量多少有关之外，还与岩层的破碎情况、岩石的通透性有关。在断裂破碎带上地表水向下渗透，垂直运动很快。在达到地下水位以后，水流速滞缓，但在破碎岩层中流动就较快。水流动得越快，对岩石的溶蚀能力就越强，而地下水的流动又与地质构造有密切关系。

喀斯特作用

即“岩溶作用”。指水对可溶性岩石进行的作用，是自然界一种复杂的外力过程，除了化学溶蚀作用，还包括流水的冲蚀、潜蚀、以及塌陷等机械、重力侵蚀过程。