岩石可溶性、厚层质纯石灰岩及水溶蚀性：喀斯特形成条件

喀斯特的形成必须具备以下四个条件：

（1）岩石的可溶性它是喀斯特发育的物质基础。产状平缓的厚层质纯的石灰岩对喀斯特发育最为有利。

图3-25　喀斯特泉

（a）山西的神头泉；（b）济南市的黑虎泉Q4—近代沉积物；CP—石炭二叠系砂页岩；O—奥陶系石灰岩Q—第四系；O2—中奥陶统石灰岩；O1—下奥陶统白云岩；∈—寒武系石灰岩；δ—闪长岩

（2）可溶岩的透水性它是溶蚀作用得以由地表向地下深处进行的条件。构造裂隙带、断层带和褶曲轴部岩石破碎，透水性强，有利于地下水活动，从而促进了喀斯特的发育。因此，地质构造控制着地下喀斯特发育的方向和程度。在地表附近，风化裂隙多，喀斯特一般比地下深处发育。

（3）水的溶蚀性它是喀斯特发育的外部动力。水中必须含有一定数量的CO2，才能具有较强的溶蚀能力。潮湿炎热的气候条件，可加速水的化学溶蚀能力的进行。

（4）水的流动性它是岩石被不断溶解的必要条件，停滞水很快成为饱和溶液，就会失去溶蚀能力。地下水循环交替越快，喀斯特就越发育。(www.xing528.com)

这四个条件有机结合，必然产生喀斯特作用和喀斯特现象。上述除第一个条件外，其余的条件均在垂直方向上有明显的变化。即随着深度增加，岩石的空隙减少，透水性减弱，水中的CO2 逐渐耗尽，溶解能力减弱；深处地下水受外界降水、地表水的影响不明显，水交替缓慢。这样就产生喀斯特发育的一个重要规律：喀斯特的发育随着深度增加而减弱。

必须指出，碳酸盐岩虽然是可溶的，但其溶解速度是非常缓慢的，每千年的溶蚀量在我国北方为20～30mm，南方为120～300mm。现代的喀斯特现象，乃是过去漫长的地质时期中逐渐被溶蚀的结果。但是，对水利建设来说，这样小的溶解速度也是不可忽视的。因为，现在的水泥灌浆技术，不能把宽度小于0.2mm的裂隙胶结起来（化学灌浆可进入小于0.2mm的裂隙，但费用甚高，且具有毒性）。所以在灌浆以后，喀斯特作用仍然可以沿着这些裂隙发展。渗漏问题是碳酸盐岩地区兴修水利工程中的一大难题。渗漏量的大小与喀斯特的发育程度有密切关系。通常考虑喀斯特现象、喀斯特密度（每平方公里内溶蚀洞穴的个数）、喀斯特率（单位长度上溶隙、溶孔、溶洞长度所占的百分率），以及地下河、泉的流量，将喀斯特发育程度分为极强、强烈、中等及微弱四个等级（表3-2）。

表3-2　喀斯特发育程度分级表

续表