1.1　中国岩溶区域特征概况

我国碳酸盐岩系分布面积约为136万km2，占全国总面积的14%。其中尤以黔、滇、桂等地区分布最为集中，如云南碳酸盐岩出露面积占全省土地面积的52%，广西碳酸盐岩出露面积占全区土地面积的43%，贵州省碳酸盐岩出露面积最大，约占全省土地面积的74%。全国碳酸盐岩分布情况见图1.1-1。

根据气候、大地构造以及岩溶发育特点，可将我国划分为3个区：大致以六盘山、雅砻江、大理、贡山一线为界，以西为青藏高原西部岩溶区；以东分为两个区，以秦岭、淮河为界，北部为中温、暖温带亚干旱湿润气候型岩溶区，即华北岩溶区；南部为亚热带、热带湿润气候型岩溶区，即华南岩溶区（图1.1-2）。根据岩性、地貌及岩溶发育特征等因素，又可细分为黔桂溶原—峰林山地亚区、滇东溶原—丘峰山原亚区、晋翼辽旱谷—山地亚区、横断山溶蚀侵蚀区等亚区（表1.1-1）。

1.1.1　华南岩溶区

华南岩溶区区域包括长江中、下游与珠江流域地区，碳酸盐岩出露面积约为60万km2，占全国岩溶地区总面积的44%。滇东、黔、桂、川东、湘西和鄂西，碳酸盐岩大面积出露，是我国岩溶最为发育的地区，此外，苏、浙、赣、粤等省亦有碳酸盐岩零星分布。

该区属中亚热带至暖亚热带湿润季风气候。大部分地区年平均气温15～23℃，年平均降雨量800～1300mm，部分地区达2000mm以上。

在大地构造上属于华南地台，基底由前震旦系浅变质岩系组成。震旦纪至三叠纪，地壳升降频繁，沉积了厚达5000m以上的多层碳酸盐岩及屑碎岩，并有火成岩活动，造成了若干次沉积间断。中生代晚期的燕山运动，使本区地层普遍褶皱，构造轮廓基本定型。新构造运动主要表现为大面积的间歇性上升，西部上升幅度最大，形成云贵高原，向东，向南渐次降低成阶梯状。滇东—黔西高原面一般高程为2000.00～2500.00m（北部达2700.00～3000.00m）；黔中高原面的高程降至1000.00～1200.00m；桂中准平原的高程仅100.00m左右。滇东南、黔南、桂西北，黔东及黔北则为云贵高原的斜坡过渡地带。川东、湘西、鄂西山地为江汉、洞庭平原与四川盆地之间的隆起区，高程在1000.00m左右，亦属云贵高原向北递降的斜坡地带。

该区在地质历史过程中，发育了多期古岩溶，自震旦纪以来，区内曾有多次沉积间断，形成了多层古溶蚀面和古岩溶。例如，滇东、黔西晚震旦世至早寒武世、晚泥盆世至早石炭世、晚石炭世至早二叠世、早二叠世末至晚二叠世初；黔中地区寒武纪末至石炭纪初、早二叠世末至晚二叠世初、三叠纪末至侏罗纪初；四川盆地早二叠世末至晚二叠世初、三叠纪晚期至侏罗纪初；广西地区早二叠世末至晚二叠世初均有古岩溶发育。其中早、晚二叠世之间发育的古岩溶最为普遍。

近代岩溶的发育可分3期：白垩纪末至第三纪初为第一期，地壳经历了燕山运动之后，处于相对稳定时期，夷平作用居主导地位，形成了云贵高原面及黔中（如大娄山期）、桂西北、川东、湘西、鄂西等地现存的峰顶面，当时碳酸盐岩暴露于地表，岩溶有所发育，但因后期地壳上升，岩溶现象大多遭受破坏，仅在高原面上残留。第三纪至第四纪初为第二期，地壳相对稳定的时间较长，气候比较炎热潮湿，岩溶充分发育，形成宽阔的山盆期剥夷面、断陷岩溶湖、盆地、大型洼地、谷地及峰林、石林等岩溶景观。第四纪以来为第三期，地壳强烈上升，形成水系干流的深切峡谷，进入峡谷期（如乌江期），岩溶作用进入全盛时期，垂直、水平形态的岩溶都很发育，发育多级河流阶地，以及与之对应的溶洞层、岩溶泉。

1.1.2　华北岩溶区

华北岩溶区主要属黄河流域及辽西等区域，碳酸盐岩出露面积约23万km2，占全国岩溶地区总面积的17%。集中分布在晋、渭北（陕西渭河以北）、冀北、冀西、鲁中及辽中太子河、浑江、辽西大凌河流域等地区。

该区属中温带至暖温带半干旱、半湿润气候。大部分地区年平均气温5～15℃，年平均降雨量330～900mm，部分地区达1000mm以上。

华北岩溶区在大地构造上处于华北地台。从震旦纪至中奥陶世沉积了厚达1000～2000余米的碳酸盐岩。加里东运动后，地壳抬升成陆，沉积间断，大陆长时间遭受剥蚀，缺失上奥陶统至下石炭统地层。印支运动后，大陆再次抬升遭受剥蚀，但这次沉积间断的时间较短。燕山运动后，整个华北地区上升成陆。新构造运动有明显的差异性，表现为太行山、吕梁山、燕山、泰山等山区强烈上升（辽东上升较缓慢），而华北平原、东北平原和汾渭地堑则相对沉降。

该区在震旦纪晚期、晚奥陶世至早石炭世及三叠纪晚期均有古岩溶发育，其中奥陶纪、石炭纪之间发育的古岩溶最典型。近代岩溶的发育，可以大致分3期。白垩纪末至第三纪初为第一期（北台期或吕梁期），地壳经历了燕山运动后隆起，岩溶有所发育。但由于后期地壳的升降，该期岩溶保留不多。太行山南段及雁北山区，一些大型溶洞残留于高程1500.00～1900.00m的山顶面附近。第三纪至第四纪初为第二期（唐县期），上新世，华北地区气候温湿，地壳相对稳定，近代水系开始发育，地表水、地下水循环条件较好，岩溶作用较强烈，是华北近代岩溶发育的主要时期，其岩溶形态多被保留至今。第四纪以来，岩溶发育进入第三期，当时气温较低，降水较少，不利于地表岩溶的发育，但因山地与平原间新构造运动的差异、排泄基准面的下切，岩溶有向深处发育的趋势。地表以干谷和岩溶泉为特征，大型溶洞罕见。在深切河谷岸坡，可见一些裂隙式溶洞，但规模一般较小。地下发育的岩溶，多数以溶隙和溶孔为主。上述岩溶形态，一般均沿结构面（包括层面裂隙、可溶岩与非可溶岩的接触带）、断裂及其交汇带发育。

该区主要的岩溶层组有：中奥陶组马家沟组和中寒武统张夏组厚层灰岩、鲕状灰岩，下奥陶统白云质灰岩、白云岩，上寒武统灰岩及震旦系硅质灰岩、白云岩。其中马家沟组和张夏组岩溶最发育，是该区主要岩溶含水层，地下水丰富。

1.1.3　西部岩溶区

西部岩溶区主要包括雅砻江、金沙江上游、澜沧江、怒江等所在的大横断山区及宁夏、川北、昌都、工布、措美以北的西北干旱地区两大区域。

该区碳酸盐岩出露面积约53万km2，占全国岩溶地区总面积的39%。该区的范围以新疆、宁甘、青藏高原为主，平均高程在4500.00～5000.00m以上，气候严寒干燥，年平均气温低于0℃，年平均降雨量200～500mm，并以降雪为主。

青藏高原在大地构造上处于喜马拉雅地槽区。古生代至早新生代，沉积了多层碳酸盐岩和碎屑岩，碳酸盐岩层大致呈东西走向条带状分布，尤以高原南部较广泛。中新世晚期发生的强烈构造运动，使中新统及更老的地层遭受到剧烈的褶皱与断裂。上新世，地壳相对稳定，气候温湿，是青藏高原岩溶发育的主要时期，发育了峰林等亚热带岩溶形态，并保留至今。第四纪以来，强烈而持续的整体性抬升运动，使地壳大幅度上升，气候转为干冷，坚硬或中等坚硬的碳酸盐岩多高屹在分水岭地区或单薄的山脊地带，成为“神山”，特殊的气候及地形条件非常不利于地表岩溶的发育，早期岩溶形态亦多逐渐被后期的物理风化作用破坏，“残留”现象明显。现代岩溶作用主要在地下进行，但受干旱的气候条件影响，除少数沿深大断裂发育的岩溶大泉外，岩溶一般发育深度不大，且发育程度差，主要为溶蚀裂隙或沿层面、结构面发育的小型溶洞；发育少量溶蚀裂隙及岩溶泉，地下水流一般仍以岩溶裂隙性渗流为主，当径流通道沟通融雪补给区时，泉水流量较大。