黃土高原還有“喀斯特”?不,那是潛蝕地貌
作者?丸子?|?排版 杳杳
說到黃土地貌,你想起了什么呢?

黃土塬、黃土墚 、黃土峁……如果我們把目光轉向地下,還有一種黃土潛蝕地貌,如果以前不了解也沒關系,今天我們一起拿下它。
?01?
? 什么是潛蝕地貌?
“潛”字的偏旁是三點水,其實就在提示我們潛蝕地貌和流水有關,是受流水侵蝕而成。
地表水沿土體中的裂隙和孔隙下滲,成為地下水流。這個過程中對地下土體不斷沖刷侵蝕,就會形成洞穴,洞穴上部或側方的土體還有可能塌落,這種地下多坑洞的地貌就稱為潛蝕地貌。

乍看之下,潛蝕地貌在形態(tài)上和喀斯特有些相似,所以又被稱為“假喀斯特”。

由于氣候偏干的地區(qū),土體含水量少,容易發(fā)育裂隙,給了水流入侵的“可乘之機”,所以潛蝕地貌在干旱半干旱地區(qū)較為常見。
?02?
黃土高原上潛蝕地貌的形成過程
黃土高原的潛蝕地貌就很典型。這里降水變率大,多暴雨,再加上黃土垂直節(jié)理發(fā)育,疏松多孔,所以流水能夠沿著裂隙向下或橫向侵蝕,致使下方土體被流水掏空,上方土體因失去頂托而坍塌。
在長期的流水沖刷作用下,逐漸形成典型的潛蝕地貌。
【節(jié)理】巖土在自然條件下形成的裂紋或裂縫,是沒有明顯位移的斷裂。
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等等,剛剛說黃土疏松多孔,為什么黃土高原上還能挖窯洞呢?
其實窯洞基本挖在土層較深厚的地方。在常年積壓和重力作用下,土層厚的地方豎向很結實,直立性好,不易崩塌。潛蝕主要發(fā)生在土體較淺的地方。
從動力條件上來看,除了流水帶來的侵蝕外,土體也會在重力的作用下坍塌,所以潛蝕地貌可分為流水型、重力型、流水-重力型三種。
流水型潛蝕地貌
動力以流水作用為主,即直接被流水沖刷侵蝕而成,如豎井、暗穴等。

重力型潛蝕地貌
動力以流水作用為前提,前期受流水侵蝕,后期土體受重力作用坍塌而成,如陷穴。

流水-重力型潛蝕地貌
以流水和重力二者相互作用形成,如土橋、土柱、土墻等。

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黃土潛蝕地貌的影響
黃土潛蝕地貌中的豎井、暗穴、陷穴等地貌類型統(tǒng)稱為洞穴,這些洞穴的影響體現(xiàn)在以下幾個方面:
產生匯水作用
陷穴雖然本身面積較小,但其周圍往往有較大的匯水面積,有利于水的匯集,雨水在此得以滯留,能夠大大延長降雨下滲的時間。

提供地下水補給與排泄的通道
暴雨過后,地表水流通過土體中的裂隙和洞穴進入地下,洞穴成為地表水補給地下水的通道,具有一定的供水意義。此外,地下徑流可以通過暗穴出露,說明暗穴也是地下水的排泄通道。
造成水土流失
當較為平緩的耕地或梯田存在洞穴時,會對土壤產生侵蝕,導致水土流失,耕地面積減少。例如甘肅省會寧縣四十里鋪公路邊的十余畝梯田中,曾經發(fā)育各種洞穴153個,侵蝕量達8000噸/平方千米。
對黃土層上的鐵路、公路產生危害
2008年,隴海線下行K773+500米曾發(fā)生線路正下方突然塌坑事故,造成鋼軌、枕木懸空0.8米,行車被迫中斷。此外,黃土暗穴坍塌還會引起路面車輛顛覆等交通事故,嚴重危及人們的生命安全。
誘發(fā)其它地質災害
洞穴可加劇甚至誘發(fā)地裂縫、泥流等災害的發(fā)生與發(fā)展。前面提到,陷穴周圍一般有較大的匯水面積,水流又通過暗穴通道排泄,同時攜帶大量泥沙,從而為泥流災害提供了水源和物質來源。
?04?
黃土潛蝕地貌的治理
洞穴作為黃土高原地區(qū)一種特殊的地質災害,它的危害不可忽視。為防止洞穴災害的發(fā)生,我們可以采取以下措施:
增加植被覆蓋,合理利用土地
植被能改良土壤結構,降低黃土的分散性和可蝕性,提高黃土均勻下滲和抗干裂性能,因此改進林草栽培技術、增大被覆面積是減輕洞穴災害的重要途徑。

修建梯田、壩地,改變小地形條件
修建梯田(在緩坡修)、壩地,不僅能控制水流,減小沖刷,也能改善土壤結構狀況和肥力水平,提高農作物產量。

重視工程質量,及時檢修,防患于未然
雨季前,應對較重要的土壩、道路進行檢查,發(fā)現(xiàn)裂縫,孔洞或其它隱患時,及時填充處理,做好防滲漏工作。
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?05?
云南的潛蝕地貌
前面我們提到潛蝕地貌多集中在干旱、半干旱地區(qū),那我國南方能找到潛蝕地貌嗎?
其實西南地區(qū)就有,比如說云南。這里雖然整體較濕潤,但也有局部較干,如處于背風一側的干熱河谷。下面我們去看看這里的潛蝕地貌是如何形成的?

地質背景
第四紀新構造運動使地層抬升,形成臺地,土體表面在外力的作用下發(fā)育了鐵質風化殼。
【風化殼】巖石經過外力作用后,除一部分溶解物質流失以外,其余碎屑物質殘留在原來巖石的表層。這個由殘余物質組成的地表巖石的表層部分,稱為風化殼。
土體性質
河谷潛蝕區(qū)土體表層發(fā)育了堅硬的鐵質風化殼和膠結物,抗蝕性極強,土體表層的透水性較差,水流只能沿著節(jié)理(裂隙)下滲。
風化殼下部的巖土中粘粒含量高,抗蝕性較差,遇水易分散,容易被侵蝕形成洞穴。
【膠結物】指在巖石顆粒之間起粘結作用的化學沉淀物,類似膠質,能夠使巖粒黏連起來。

氣候因素
干熱河谷一年中干濕交替,旱季較長,蒸發(fā)旺盛,土壤含水量少,土粒間的聚合力小,土體較松散。
再加上較大的晝夜溫差,土體中容易發(fā)育裂隙(節(jié)理)。由于裂隙多,水就更容易往下滲漏。
地形因素
干熱河谷區(qū)陷穴周圍有一定的匯水面積,能夠匯聚合力,產生沖刷;溝底附近具有陡坡,使水流產生垂直向下的沖刷力。


由此看來,潛蝕地貌的形成是土體、氣候、地形、流水等自然因素綜合作用的結果。
偏干的氣候使土體裂隙發(fā)育,暴雨時水流沿裂隙對土體進行侵蝕;陡坡地形使流水侵蝕加劇,潛蝕地貌逐漸形成。

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?06?
做完題再走
潛蝕是指水流沿土層的垂直節(jié)理、劈理、裂隙或洞穴進入地下,復向溝谷流出,形成地下流水通道所發(fā)生的侵蝕作用。陷穴屬于潛蝕地貌的一種,它的形成與地層、地形以及植被等具有一定的聯(lián)系。下圖示意云南元謀干熱河谷陷穴發(fā)育演化過程。據(jù)此完成下面小題。

1.正確表示陷穴發(fā)育演化過程的是(單選)
A.a→b→c→d
B.b→d→a→c
C.c→b→d→a
D.d→a→c→b
2.元謀干熱河谷中利于陷穴地貌發(fā)育的條件是(單選)
①濕熱的氣候條件 ②土體表層透水性較強
③地層構造節(jié)理發(fā)育 ④溝底附近多隆起的地形
A.①②
B.①③
C.②④
D.③④
答案與解析?
1.B
【解析】根據(jù)圖示信息和材料中對陷穴發(fā)育的描述,流水在地勢低洼處集中,沿裂隙進入地下,對應圖b;隨后流水向著地下溝谷集中,并侵蝕溝谷使其增大延伸,對應圖d;流水侵蝕溝谷形成地下徑流,對應圖a;地下徑流對土體加大侵蝕,上部土體被侵蝕搬運走,地下徑流出露地表,對應圖c。故答案選B。
2.D
【解析】元謀干熱河谷氣候干熱,①錯誤;河谷潛蝕區(qū)土體表層發(fā)育了堅硬的鐵質風化殼和鐵質膠結砂礫層,其抗蝕性極強,流水難以在此層侵蝕,只能沿著節(jié)理裂隙下滲,②錯誤;地層構造多節(jié)理發(fā)育,使流水進入,③正確;溝底附近多隆起的地形,使流水往低洼處匯聚,④正確。故答案選D。
【參考文獻】
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