“喀斯特洞穴地质景观三维探测”虚拟仿真实验

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单位名称: 南宁师范大学

实验教学项目名称:
"喀斯特洞穴地质景观三
维探测"虚拟仿真实验

所属课程名称:摄影测量

所属专业代码:081201

洞穴景观

洞穴景观是洞穴的自然景象,包括洞腔、洞水、化学沉积物、物理沉积物、洞穴生物、洞穴气象等。洞穴景观在观光旅游中显得最为重要,往往是评定开发可行性的第一位因素,尤其是洞穴堆积的质量及数量。洞穴堆积是构成洞穴内自然景观的重要部分,也是洞穴赖以开发的基础。洞穴堆积主要有化学堆积、流水堆积、生物堆积、崩坍堆积等。其中尤以化学堆积最引人注目,它姿态多变,琳琅满目,不仅是科学研究的对象,也是重要的旅游资源。根据化学堆积的成因和形态特征,分为以下几类:

(1)钟乳石

钟乳石是溶洞顶部向下生长的一种碳酸钙沉积物,又称石钟乳。是渗流水流入洞顶后因温度、压力的变化,二氧化碳逸去,水中碳酸钙过饱和沉淀形成。开始以小突起附在洞顶,以后逐渐向下增长,具有同心圆状结构,形如钟乳而得名。在洞口部位的钟乳石,因有藻类等低等生物附着生长,生物有向阳性,所以这种钟乳石向下生长时往往斜向洞外,属于生物喀斯特。

  

(2)石幔

渗流水中碳酸钙沿溶洞壁或倾斜的洞顶向下沉淀成层状堆积而成,因形如布幔而得名,又称石帘、石帷幕。

  

(3)石盾

石盾又称调色板,由上下两块平行的板组成的外形似盾状的碳酸钙沉积物。石盾是由略具承压性质的渗流水沿某一裂缝以一定角度渗出,从裂缝口部开始形成上下两个板面并向外呈环形逐层生长沉淀成盾状沉积物,盾体的直径从10多厘米至4或5米,厚度一般为2~10厘米,当渗流水较多时,便在盾面的下部形成石钟乳或石幔。

(4)石笋

石笋是由溶洞底部向上生长的碳酸钙沉积物,形如笋状而得名。洞顶下滴的渗流水在洞底发生溅击作用,经水的蒸发,二氧化碳逸去,碳酸钙发生沉淀,形成由洞底自下而上生长的石笋。钟乳石和石笋彼此连接形成的柱状堆积,称为石柱。

石笋形如竹笋出土,自下向上生长,与钟乳石成长缓慢,一万年约长高一米。石笋可以有不同的形状,水滴的流量、滴水的高度以及地面的状况均会影响石笋的形状。假如滴水和里面含的矿物质均匀的话会形成比较细长,粗细均匀的石笋,它们可以以均匀的直径达到数米的高度。假如滴水比较强,而且是来自渗入洞里的雨水的话那么会形成圆锥状的石笋,它们在根部可以达数米直径。滴水高度会影响石笋顶部的形状,高度小的话石笋的顶是圆的,高度越大它越平,在极限状态下甚至可能是凹的。

(5)石珊瑚

石珊瑚是下滴水流和水花溅出的水珠粘附在洞壁或石笋、石幔的表面后,水珠中的碳酸钙再凝结而成的珊瑚状沉积。

  

(6)卷曲石

卷曲石是螺旋状或扭曲向上的钟乳石。常侧向自由生长,有的呈发髻状,显示出不单纯受重力影响的特点。其成因尚未有一致看法,有毛细作用、气溶胶作用、蒸发作用等成因说。从中国情况看,它生长于非常湿润的封闭环境中,这种条件一旦被破坏,卷曲石就会停止生长。

  

(7)石珍珠

石珍珠又称“蛋石”,“穴珠”。是在溶洞水潭中和滴水坑中形成的碳酸钙圆粒。其核心常由小粒的燧石,沙或粘土组成,具同心圆结构,由于水和扰动,使核心不断滚动,并在其周围逐渐沉淀碳酸钙,形成石珍珠,大的成为石球。

(8)边石

边石是地下水沿不平坦洞穴底部流动时由于二氧化碳散逸,碳酸钙沉淀形成。边石的边为花边,有的成小坝,边石内常积水成塘。

  

(9)云盆

云盆是喀斯特地貌岩溶地形岩洞里的岩石,经千百年的滴水一滴一滴地点落冲击,在极其严格而又非常巧妙的协同作用下,经漫长岁月叠合而成莲花的形态。云盆是由中心向外、向上生长所形成底小面大的盆状碳酸钙沉积物,又称莲花盆。它有环形中心,大部分与洞顶的钟乳石对应。可单个分布,也可成群出现。其外围总有封闭的边石坝,能蓄水。

(10)泥林

泥林是滴水侵蚀淤泥和碳酸钙板相间层所形成石林状的堆积物。多发育在由地下河发展而成的洞穴。在雨季时,地下河洪水上涌或渗流水带来大量粘土物质在洞底淤积成淤泥层;在干旱季节,则有薄层碳酸钙板(或称钙板、石灰华层)覆盖上面,多年之后便形成相间层。泥林高1、2米,底部直径约20~30厘米。

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