喀斯特地形

喀斯特地形是石灰岩、白云石、石膏等可溶性岩石溶解形成的地貌。 它的特点是地下排水系统有天坑和洞穴。 在适当的条件下，还记录了更耐候的岩石，例如石英岩。 地下排水可能会限制地表水，几乎没有河流或湖泊。 然而，在溶解的基岩被覆盖（可能被碎屑）或被一个或多个叠加的不可溶岩层所限制的地区，独特的喀斯特特征可能只出现在地下水平，而在地面上可能完全消失。

古岩溶（地层柱中的埋藏岩溶）的研究在石油地质学中很重要，因为世界上多达 50% 的碳氢化合物储量都蕴藏在碳酸盐岩中，其中大部分存在于多孔岩溶系统中。

英文单词karst是19世纪末从德文喀斯特地形借来的，进入德文的时间更早。 根据一种解释，该术语源自德语名称，指的是在狄纳拉克阿尔卑斯山范围内发现的许多地质、地貌和水文特征。 该山脉从意大利东北角的里雅斯特市上方延伸，沿亚得里亚海东部沿岸横跨巴尔干半岛，一直延伸至科索沃和北马其顿，即萨尔山脉的起点。 喀斯特地带位于最西北部，在早期的地形研究中被描述为意大利和斯洛文尼亚之间的高原。

在当地的南斯拉夫语言中，该词的所有变体都源自罗马化的伊利里亚语基础（产生拉丁语：carsus，达尔马提亚语：carsus），后来从重建形式 *korsъ 转化为斯洛文尼亚语：kras 和塞尔维亚-克罗地亚语等形式： 克拉什，克拉斯。 保留较旧的非复分解形式的语言包括意大利语：Carso、德语：喀斯特地形和阿尔巴尼亚语：karsti； 缺乏复分解排除了从任何南斯拉夫语言，特别是斯洛文尼亚语中借用的可能性。 斯洛文尼亚普通名词 kras 在 18 世纪首次得到证实，形容词形式 kraški 在 16 世纪得到证实。 作为专有名词，斯洛文尼亚形式的 Grast 于 1177 年首次得到证实。

最终，这个词起源于地中海。 有人认为这个词可能源自原始印欧语词根 karra- ‘rock’。 这个名字也可能与托勒密引用的 Kar(u)sádios oros 或拉丁语 Carusardius 相关。

Johann Weikhard von Valvasor 是斯洛文尼亚喀斯特研究的先驱，也是伦敦皇家提高自然知识学会的会员，他于 1689 年向欧洲学者介绍了喀斯特一词，在他对河流地下流动现象的描述中描述了 切尔克尼察湖。

Jovan Cvijić xxx提高了对喀斯特地区的认识，以至于他被称为喀斯特地貌学之父。 Cvijić 于 1893 年出版的 Das 喀斯特地貌现象主要讨论了巴尔干半岛的喀斯特地区，描述了喀伦、漏斗和 poljes 等地貌。 在 1918 年的出版物中，Cvijić 提出了岩溶景观发展的周期性模型。 喀斯特地形水文学于 20 世纪 50 年代末和 60 年代初在法国成为一门学科。 以前，被称为洞穴学家的洞穴探险家的活动被认为是一项运动而不是一门科学，这意味着从科学的角度来看，地下岩溶洞穴及其相关水道的研究不足。

喀斯特地形在致密的碳酸盐岩中最为发育，例如石灰岩，其层状薄且破碎度高。 喀斯特地形在白垩中通常不发育良好，因为白垩是高度多孔的而不是致密的，所以地下水的流动不会沿着裂缝集中。 喀斯特地形在地下水位相对较低的地方也最为发达，例如在具有根深蒂固的山谷的高地，以及降雨量从中到大的地方。 这有助于地下水快速向下流动，从而促进基岩溶解，而静止的地下水会因碳酸盐矿物饱和而停止溶解基岩。

造成岩溶特征的碳酸是在雨水穿过地球大气层吸收二氧化碳 (CO2) 时形成的，二氧化碳很容易溶解在水中。 一旦雨水到达地面，它可能会穿过土壤，土壤呼吸会产生额外的二氧化碳。 一些溶解的二氧化碳与水反应形成弱碳酸溶液，从而溶解碳酸钙。 石灰石溶解的主要反应顺序如下：

在非常罕见的情况下，氧化可以发挥作用。 氧化在美国新墨西哥州古代 Lechuguilla 洞穴的形成中发挥了重要作用，目前在意大利的 Frasassi 洞穴中很活跃。