一、溶洞内为什么能形成地下河?
石灰岩地区,由于石灰岩发生岩溶作用,在地下形成溶洞,地表水会顺着溶洞流入地下,在地下,石灰岩在水和二氧化碳的化学风化作用下,不断溶解,洞穴加深、延展,形成地下暗河。
二、溶洞内为什么能形成地下河
石灰岩地区,由于石灰岩发生岩溶作用,在地下形成溶洞,地表水会顺着溶洞流入地下,在地下,石灰岩在水和二氧化碳的化学风化作用下,不断溶解,洞穴加深、延展,形成地下暗河.
三、地下河是怎样形成的?
地下水或地下河流动到平缓、开阔的地下河道或溶洞中,地下河床纵比降减小,使地下河流速降低,因而水动力减少,地下水发生机械沉积,使得在这些地段可看到砾石、沙和粘土沉积物,便形成了地下河床沉积。
地下河是以溶蚀作用为主,形成的地下廊道、溶洞和溶蚀组成的一个复杂的喀斯特地下管道系统 。 喀斯特地下河的个体形态类型,是地下水赋存和排泄的各种形式的表征。
扩展资料:
中国广西岩溶区的地下河 ,按其发育阶段和形态特征分成3类:
①与当地侵蚀基准面相适应的地下河,多分布在主要河流的两岸,规模大,水量丰富,地下河水面与地面高差不大。
②穿山式地下河,河的水面与地表河的水面等高,往往是连接相邻两溶蚀盆地中地表河的通道。
③悬挂式地下河,规模较小,分布在峰林洼地区,主要是受隔水层的阻挡形成的。
地下河
石灰岩地区地下水沿裂隙溶蚀而成的地下水汇集和排泄的通道。地下河的分布深度常和当地侵蚀基准面相适应,由于不透水层的阻挡,或者第四纪地壳上升幅度大于溶蚀深度,地下河则高于当地侵蚀基准面,形成悬挂式的地下河。中国广西岩溶区的地下河 ,按其发育阶段和形态特征分成 3 类:①与当地侵蚀基准面相适应的地下河,多分布在主要河流的两岸,规模大,水量丰富,地下河水面与地面高差不大。②穿山式地下河,河的水面与地表河的水面等高,往往是连接相邻两溶蚀盆地中地表河的通道。③悬挂式地下河,规模较小,分布在峰林洼地区,主要是受隔水层的阻挡形成的。
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四、溶洞和钟乳石以及石笋的形成,还有暗河的形成
溶洞的形成涉及到化学科学:
CaCO3 碳酸钙有这样一种性质:当它遇到溶有CO2的水时就会变成可溶性的碳酸氢钙[Ca(HCO3)2] CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2 溶有碳酸氢钙的水如果受热或遇压强突然变小时溶在水中的碳酸氢钙就会分解,重新变成碳酸钙沉积下来。同时放出二氧化碳。 Ca(HCO3)2 =CaCO3+CO2↑+H2O 在自然界中不断发生上述反应于是就形成了溶洞中的各种景观。
钟乳石也差不多:
氢氧化碳+二氧化碳→碳酸钙↓+水
[Ca(OH)2] [CO2] [CaCO3] [H2O]
碳酸钙+二氧化碳+水→碳酸氢钙
[CaCO3] [CO2] [H2O] [Ca(HCO3)2]
石笋:
自下向上生长的是石笋,从上往下生长的是石钟乳。石笋和石钟乳是怎样形成的?由于地壳不断运动,海水退去,出现了绵延不断的喀斯特岩溶地貌石灰岩山峰。这些露出来的石山,长期受雨水风霜冲刷,顶部变成刀山剑石状了。石峰底座,由于地史时期地下水的长期溶蚀,河水的长期冲击,渐渐地形成了溶洞。溶洞继续被溶蚀扩大,而溶于水中的石灰岩溶液,从洞顶往下滴,甚至往下流,促进二氧化碳进一步扩散,同时溶液受蒸发作用,形成饱和,剩余的碳酸氢钙沉淀,就形成了自下而上生长的石笋。石钟乳的形成,同石笋形成的过程是一样的。只不过石钟乳从上往下长就是了。那些顶天立地的“灵芝柱”,就是石笋和石钟乳对接起来之后形成的。据说,石笋和石钟乳,每百年才长高一厘米,长一米,就是一万年了。
暗河:
暗河(subsurface stream)
也叫“伏流”。指地面以下的河流。是地下岩溶地貌的一种。
地面河潜入地下之后称伏流。常常形成干地壳上升、河流下切,河床纵向坡降较大的地方,在深切峡谷两岸及深切河谷的上源部分,伏流经常发生。在乌江两岸伏流很多,有时进出口距离仅3―4公里,而落差可达250-300米。由于坡降大而侵蚀力强,有时甚至能穿透石灰岩中的非可溶性岩石而继续延伸。
地下暗河是由地下水汇集而成的地下河道,它具有一定范围的地下汇水流域,往往有出口而无入口。高温多雨的热带及亚热带气候最有利于暗河的形成。著名的广西地苏地下河系,洪水期最大流量达390米3/秒。地下河系主要沿构造破裂面发育。地下河和伏流是岩溶地区重要的水源。有的地下河具有很大的流量,如云南六朗洞的地下河,最大流量达74米3/秒,可用于发电。
喀斯特地区地下水沿碳酸盐类岩石形成的地下溶洞和裂隙通道流动的水流。地面河流沿碳酸岩溶蚀通道潜入地下 ,流经一段路程后,以泉的形式重新出露于地表。潜入地下的河段称暗河,又称地下河。是流经洞穴的地下水道.石灰岩地面有许多缝隙,水流沿着缝隙渗透下去,在地下深处积聚起来,成为一股见不着阳光的地下河流,这就是暗河--石灰岩山野的”天然下水道”
暗河主要是在喀斯特发育中期形成的。暗河的空间分布受岩性、地质构造和排水基准面的控制。在地层褶皱的轴部、裂隙和断裂部位、可溶岩同非可溶岩的接触处和排水基准面附近常发育暗河。暗河有自己的补给、径流和排泄系统。大的暗河也形成地下河系。中国广西都安地区的地苏地下河系全长50多千米,集水面积达900平方千米,有支流13条。受当地的大气降水补给,向红河排泄,出口断面最大流量为每秒390立方米。暗河的水位、流量不稳定,旱季与雨季流量差数可达10倍或100多倍。有些暗河水流湍急,有跌水,甚至有瀑布,有的可形成地下湖泊。有一部分暗河水流具承压性。暗河也可发生袭夺改道,使水流集中,河水比降减小。暗河水可用于供水,在一些落差大的地段,可建造地下水电站。
钟乳石(stalactite),又称石钟乳,是指碳酸盐岩地区洞穴内在漫长地质历史中和特定地质条件下形成的石钟乳、石笋、石柱等不同形态碳酸钙沉淀物的总称,它的形成往往需要上万年或几十万年时间。由于形成时间漫长,钟乳石对远古地质考察有着重要的研究价值。
广西、云南是我国钟乳石资源最丰富的省区,所产的钟乳石光泽剔透、形状奇特,具有很高的欣赏价值。碧野 《富春江畔・“冰壶”与“双龙”》:“洞内到处都是钟乳石,湿润清新,有的像玉柱从顶垂直到地,有的像雨云倒悬空中,有的像白浪滔滔,波涌连天,真是气象万千,蔚为奇观。”
在石灰岩里面,含有二氧化碳的水,渗入石灰岩隙缝中,会溶解其中的碳酸钙。这溶解了碳酸钙的水,从洞顶上滴下来时,由於水分蒸发、二氧化碳逸出,使被溶解的钙质又变成固体(称为固化)。由上而下逐渐增长而成的,称为“钟乳石”。
溶洞都分布在石灰岩组成的山地中,石灰岩的主要成分是碳酸钙,当遇到溶有二氧化碳的水时,会反应生成溶解性较大的碳酸氢钙;溶有碳酸氢钙的水遇热或当压强突然变小时,溶解在水里的碳酸氢钙就会分解,重新生成碳酸钙沉积下来,同时放出二氧化碳。洞顶的水在慢慢向下渗漏时,水中的碳酸氢钙发生上述反应,有的沉积在洞顶,有的沉积在洞底,日久天长洞顶的形成钟乳石,洞底的形成石笋,当钟乳石与石笋相连时就形成了石柱。
在大自然里,许多石灰岩地带(主要成份是石灰石),就是由于这个原因而形成了奇峰异洞,生长了钟乳石、石笋等。
钟乳石和石笋大不相同,一个像冬天屋檐下的冰柱,从上面垂下来;一个象春天从地面下“冒”出来的竹笋。
洞顶上有很多裂隙,每一处裂隙里都有水滴不断渗出来,每当水分蒸发掉了,那里就留下一些石灰质沉淀。一滴、两滴、三滴……水不断出现,又不断地挥发,洞顶上的石灰质愈积越多,终于生成一个乳头――这就是钟乳石的“童年”时代。以后,乳头外面又包上一层层石灰质,以至越垂越长。有的钟乳石的长度能达到好几米。
石笋是钟乳石的亲密伙伴。当洞顶上的水滴落下来时,石灰质也在地面上沉积起来。就这样,石笋对着钟乳石向上长。可以说钟乳石是“先生”,石笋是“后生”。但石笋底盘大,本身比较稳定,不容易折断,所以它的“生长”速度常比钟乳石还快。石笋的最大高度能达30米,像是一座平地里长出来的“石塔”。
往下长的钟乳石,有时候也会和往上长的石笋接在一起,连接成一个石柱,两头粗,中间细,不明底细的人还认为是谁凿出来的呢。在许多石灰岩洞里,钟乳石和石笋多数不是连在一起的;那是因为不是钟乳石折断了,就是过多的石灰质堵塞了水滴的通路,水滴被迫改变路径转移到另一处,又长出一根新的钟乳石。这样,钟乳石和石笋就不会“碰头”了。
地下水在钟乳石和石笋的形成过程中起了决定性的作用。凡是它流过的地方就会留下痕迹,或是一道沟或是一个洞,或是一根钟乳石,或是一根石笋,或是一根石柱;把它们组合在一起就成了“树林”、“珠帘”等奇丽景象。
这种现象在日常生活中也经常碰到:例如用来烧水的壶底常结一层垢。取出一些加些醋,会看到有大量气泡产生。这是因为自来水里含有碳酸氢钙、碳酸氢镁等,水垢的某些成分就是它们在加热时的分解产物,如碳酸钙和氢氧化镁等。
因为大自然中温度没有煮开水那么高,所以钟乳石和石笋等的形成也就没有那么快,是经过几万年的长期沉积,不断变迁才形成的。
石 笋
指在溶洞中直立在洞底的尖锥体。饱含着碳酸钙的水通过洞顶的裂隙或从钟乳石上滴至洞底。一方面由于水分蒸发,另一方面由于在洞穴里有时温度较高,水溶解CO2的量减小,所以,钙质析出,沉积在洞底。日积月累就会自下向上生长的是石笋,从上往下生长的是石钟乳。石笋和石钟乳是怎样形成的?是碳酸钙遇到溶有二氧化碳的水时,会反应生成溶解性较大的碳酸氢钙;溶有碳酸氢钙的水遇热或当压强突然变小时,溶解在水里的碳酸氢钙就会分解,重新生成碳酸钙沉积下来,同时放出二氧化碳。洞顶的水在慢慢向下渗漏时,水中的碳酸氢钙发生上述反应,有的沉积在洞顶,有的沉积在洞底,日久天长洞顶的形成钟乳石,洞底的形成石笋。还有是因为由于地壳不断运动,海水退去,出现了绵延不断的喀斯特岩溶地貌石灰岩山峰。这些露出来的石山,长期受雨水风霜冲刷,顶部变成刀山剑石状了。石峰底座,由于地史时期地下水的长期溶蚀,河水的长期冲击,渐渐地形成了溶洞。溶洞继续被溶蚀扩大,而溶于水中的石灰岩溶液,从洞顶往下滴,甚至往下流,促进二氧化碳进一步扩散,同时溶液受蒸发作用,形成饱和,剩余的碳酸氢钙沉淀,就形成了自下而上生长的石笋。石钟乳的形成,同石笋形成的过程是一样的。只不过石钟乳从上往下长就是了。那些顶天立地的“灵芝柱”,就是石笋和石钟乳对接起来之后形成的。据说,石笋和石钟乳,每百年才长高一厘米,长一米,就是一万年了。在地上长成一个尖锥体,很象竹笋,故名石笋。