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溶沟与石芽怎么分:看沟槽和石脊谁凹下谁凸起

一片裸露的灰岩坡面,被切成一道道深沟,沟间立着刀刃般的石脊。多数人把沟和脊笼统叫成石芽,或干脆统称溶沟。其实二者是同一次溶蚀留下的正负两面,定名先落在谁凹下、谁凸起。

先分正负:沿节理凹下成槽的是溶沟,槽间残留尖脊的是石芽

地表水沿石灰岩的节理与层面下渗、溶蚀并冲刷,先把裂隙扩成沟槽,这便是溶沟;两条溶沟之间没被溶掉的残留岩体,便是石芽。沟是负地形,脊是正地形,二者始终成对出现,单说一面都不完整。

现场先定正负。顺手把水倒进沟里,水沿槽走、槽底低于两侧脊顶,判为溶沟;被沟夹在中间、顶脊高出槽底的尖石,判为石芽。凹下成槽的是溶沟,凸起成脊的是石芽,这一条不受尺度影响。

再看沟的方向与组合:定向平行或网格状排列是溶沟系统

第二条判据看沟的排布。溶沟多沿一组或两组节理定向延伸,平行成排,或交叉成棋盘状网格;两组节理交角常近 60–90 度。石芽的脊线与沟平行,横断面呈尖三角形或刀刃状,脊顶被雨水冲出更细的小沟。

尺度可作参照。溶沟宽数厘米至数十厘米,深数十厘米至 2–3 米;石芽高数十厘米至数米,密集高大的石芽即为石林,石柱可高 20–30 米。定向成网格的是溶沟系统,成片尖立的是石芽与石林。

最硬的判据是滴稀盐酸起泡与表面的溶蚀微形态

最硬的判据是岩性与表面微形态。溶沟壁上有溶痕、溶盘和雨水冲出的细溶沟,细溶沟宽仅 1–3 厘米、深数毫米至数厘米,棱脊被溶蚀圆化。滴稀盐酸在新鲜面上剧烈起泡,说明是碳酸盐岩,这是与砂岩凹槽分开的硬证据。

微形态还记着水怎么走。细溶沟自上而下平行排列,是薄层雨水沿坡面溶蚀的结果;溶盘是积水处溶出的浅碟。见细溶沟、溶痕且滴酸起泡即可定为溶沟石芽系统,砂岩与花岗岩都给不出这套组合。

混进来的还有砂岩风化沟、断层擦痕与人工凿痕

容易混进来的有砂岩风化沟、断层擦痕与人工凿痕。砂岩沿层理或卸荷裂隙风化出凹槽,沟壁松散掉砂、滴酸不起泡;断层沟壁有镜面与线性擦痕;采石留下的錾痕平行、等距、转折生硬,没有溶蚀圆化。

排除它们靠反应与圆化。滴酸起泡、沟壁有溶痕且棱角圆化的是溶蚀成因;有擦痕镜面的是构造,有等距錾痕的是人工。本文判断:盐酸反应配合细溶沟,比单看沟的深浅更能把非岩溶凹槽剔出去。

关键数据

下列数值为常见范围,随岩层厚度、节理密度、降水与土壤覆盖变化,实测会有出入。溶沟与石芽的尺寸只作参照,定案仍以正负形态与岩性为主。

  • 溶沟宽数厘米至数十厘米,深数十厘米至 2–3 米
  • 石芽高数十厘米至数米,石林石柱可高 20–30 米
  • 细溶沟宽 1–3 厘米,深数毫米至数厘米
  • 两组节理交角常近 60–90 度,溶沟沿之成网格
  • 石芽脊线横断面呈尖三角形,坡度常达 60–80 度
  • 石芽充分发育常历经 0.5–2 万年,密度达每平方米数条至数十条

边界:土下溶蚀与裸露溶蚀会把脊线磨成两种样子

土下与裸露两种环境会改样子。被土壤覆盖时溶蚀以化学为主,石芽脊顶圆滑;土层剥露后雨水直接冲蚀,脊顶被刻出尖锐细沟,同一片石芽可同时见到圆滑与尖锐两种形态,不能据此分成两类。

这套判据适用于可溶岩的裸露面。白云岩溶蚀较慢、沟浅脊钝,泥质灰岩易被风化碎屑填平沟槽;被后期构造挤压、或长期被水冲刷成光滑河槽的灰岩面,溶沟石芽的组合已被破坏,只宜作定性识别。

参考文献

  • Jennings J. N. Karst Geomorphology. Blackwell. —— 溶沟、石芽与岩溶微形态。
  • Sweeting M. M. Karst Landforms. Macmillan. —— 石灰岩表面溶蚀形态分类。
  • Ford D. C., Williams P. W. Karst Geomorphology and Hydrology. —— 渗流带溶蚀与碳酸盐溶解。
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文章名称:溶沟与石芽怎么分:看沟槽和石脊谁凹下谁凸起
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