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1 岩溶概述 1

1.1 定义 2

1.2 地貌学和水文地质学与岩溶的关系 4

1.3 可溶岩的全球分布 5

1.4 岩溶研究的发展 5

1.5 本书的目的 7

1.6 岩溶术语 8

2 可溶岩 9

2.1 碳酸盐岩及矿物 9

2.2 灰岩组成及沉积相 13

2.3 石灰岩成因及白云岩的成因 18

2.4 蒸发岩 24

2.5 石英岩和硅质砂岩 27

2.6 地层岩性特征影响岩溶发育 28

2.7 夹层碎屑岩 31

2.8 层面、节理、断层和破裂面 31

2.9 褶皱地貌 36

2.10 古溶蚀面 37

3 可溶岩溶解：化学和反应动力学特性 40

3.1 概述 40

3.2 水溶液和化学平衡 43

3.3 硬石膏、石膏和盐的溶解 47

3.4 二氧化硅的溶解 48

3.5 重碳酸盐平衡和碳酸盐岩在普通大气水中的溶解 48

3.6 S—O—H系统和碳酸盐岩石的溶解 56

3.7 碳酸盐溶解中的化学作用 60

3.8 生物岩溶过程 64

3.9 野外和室内测定：计算机程序 66

3.10 岩溶岩的溶解和析出的反应动力学特性 69

4 岩溶剥蚀的分布和速率 81

4.1 全球碳酸盐地区溶解性剥蚀的差异性 81

4.2 溶解剥蚀速率的测定和计算 86

4.3 石膏、岩盐以及其他非碳酸盐岩石的溶解速率 94

4.4 测定成果的解译 97

5 岩溶水文学 106

5.1 基本水文地质概念、术语、定义 106

5.2 岩溶水文系统发育的控制因素 119

5.3 能量补给及流网发育 126

5.4 水位和潜水带的发育 132

5.5 包气带的发育 134

5.6 岩溶含水层的分类及特征 138

5.7 达西定律在岩溶中的应用 141

5.8 淡水与咸水分界面 143

6 岩溶排水系统分析 147

6.1 岩溶的“灰箱”特征 147

6.2 地表勘查及调查技术 147

6.3 包气带中地下水的补给、径流、排泄 154

6.4 钻孔分析 164

6.5 泉水水文过程线分析 173

6.6 坡立谷水文分析 180

6.7 泉水水质分析 182

6.8 不同水文过程状态下地下水储存量及径流路线 188

6.9 岩溶含水层结构解译 189

6.10 示踪试验技术 191

6.11 岩溶含水层计算模型 202

7 洞穴系统的形成过程 209

7.1 洞穴系统分类 209

7.2 非承压型洞穴平面模式建构 214

7.3 非承压型洞穴的发育 222

7.4 单级洞穴的系统改变 230

7.5 多级洞穴系统 233

7.6 承压水循环或基底注入水的岩层中发育含大气水的洞穴 236

7.7 深成洞穴：主要与CO2有关的热水深成洞穴 241

7.8 深成洞穴：含硫化氢水流形成的洞穴 245

7.9 海岸早期成岩洞穴 248

7.10 溶洞断面及侵蚀地貌的局部特征 250

7.11 洞穴中的冷凝作用、冷凝侵蚀和风化作用 262

7.12 洞穴垮塌 266

8 洞穴沉积 271

8.1 概述 271

8.2 碎屑沉积 273

8.3 方解石、文石及其他碳酸盐沉积 282

8.4 其他洞穴矿物 293

8.5 冰洞 296

8.6 方解石堆积物和其他洞穴沉积物测年 299

8.7 方解石洞穴沉积物的古环境分析 307

8.8 洞穴系统的质量流量：西弗吉利亚州Friar洞穴的例子 319

9 湿润地区岩溶地貌演化 321

9.1 水文与地球化学系统的耦合 321

9.2 小型溶蚀、刻蚀——微型溶痕和溶痕（微型溶蚀地貌和溶蚀地貌） 321

9.3 岩溶漏斗——代表性的岩溶地貌？ 338

9.4 岩溶漏斗的起源和发展 340

9.5 崩陷洼地的起源与发育 345

9.6 网格状漏斗 349

9.7 溶蚀漏斗的地形测量分析 351

9.8 与异源补给相关的地貌：接触岩溶 356

9.9 岩溶坡立谷 360

9.10 侵蚀平原和基准面变化 362

9.11 岩溶平原上的峰林 367

9.12 岩溶的沉积和构造特征 373

9.13 蒸发岩地区的特点 379

9.14 石英及其他岩石的岩溶特征 385

9.15 潮湿地带碳酸盐岩岩溶地貌的演变顺序 387

9.16 岩溶地形进化的电脑模型 392

10 气候与气候变化及其他环境因素对岩溶发育的影响 396

10.1 气候地貌学理论 396

10.2 极端干热气候条件 396

10.3 极端寒冷气候：冰川地区的岩溶作用 406

10.4 极端寒冷气候：冻土地区的岩溶作用 419

10.5 海平面变化及大地构造运动对沿海岩溶作用的影响 426

10.6 多期旋回、多成因的剥露岩溶特征 432

11 岩溶水资源管理 439

11.1 水资源和可持续收益 439

11.2 确定可用的水资源 440

11.3 岩溶水文地质测绘 442

11.4 人类对岩溶水的影响 445

11.5 地下水的脆弱性、保护及风险评估 458

11.6 建坝、水库渗漏、失事及影响 461

12 人类影响及环境自我修复 467

12.1 岩溶系统固有的脆弱性 467

12.2 森林采伐和农业影响及石漠化 468

12.3 岩溶地区水位下降、负荷过重、溶解采矿及其他活动诱发的落水洞 474

12.4 可溶岩建设过程中的问题——预期会出现意外情况 480

12.5 可溶岩及矿物的工业开采 484

12.6 岩溶地的恢复和灰岩采石场的修复 490

12.7 岩溶的可持续管理 494

12.8 岩溶区的科研、文化价值 498

参考文献 501

索引 564