洞穴学的由来

洞穴学的定义

洞穴学的相关知识

洞穴学的由来

洞穴，英文名叫cave，cavern，或cavity。

研究洞穴起源、性质和洞穴生命的综合性学科。国外有记载的最早洞穴探险被刻在青铜器上，记述两千八百年前亚述古国国王带领探测底格里斯河源洞。中国有文字记载的洞穴探测，可追溯到战国《周易》。三百五十年前《徐霞客游记》细致而真实地记述中国南方广大喀斯特地形和350个洞穴，比西方同类著作早。现代洞穴学讨论的重要问题有：①洞穴成因。格朗德提出统一喀斯特水面学说，卡策尔（F. Katzer）提出孤立喀斯特水流学说；②洞穴发育过程双循环理论与多期性；③成洞动因与洞穴发育控制界面（基准面）；④洞穴发育水动力环境与深部洞穴成因；⑤洞穴探测技术，包括示踪、物探和遥感技术。近年在洞穴物理参数测定（热焓等）、洞穴水流特性、洞穴发育动力与模式、洞穴形态学、洞穴年代学、洞穴沉积与古环境等领域有加快发展的趋势。在洞穴应用方面，洞穴医疗研究开始受到重视现已利用洞穴恒温、空气洁净和空气弱电离的特点，治疗气管炎、哮喘病、风湿病和高血压病。

洞穴学的定义

根据国际洞穴学协会 ( IUS，即 International Union of Speleology) 的定义，洞穴是指人能进出的天然地下空间。洞穴是地球自然景观的一个重要构成部分，亦是一种独特的自然资源，与人类的生产活动有着密切的联系；而研究其形成、形态特征、发展演化以及开发利 用的科学就是洞穴学，英语叫SPELEOLOGY。在我国，尤其在南方岩溶山区，洞穴的调查、探测、及其形成和开发利用研究有着十分重大的理论意义和社会经济价值。

1936年英国洞穴学协会成立,标志洞穴学的正式形成。此后进入迅速发展阶段。1949年成立世界常设洞穴委员会。1953年在巴黎举行第一届国际洞穴学会议。1965年在卢布尔亚那举行第四届国际洞穴学会议,并成立国际洞穴学联合会(ISU)。

洞穴是自然界的景观之一,也是人类祖先最早的栖息之处。石灰岩地区的洞穴那些深邃的洞身、轰鸣的瀑布、巨大的厅堂以及...由于洞穴有很高的科研价值,各国科学家定期召开专题会议交流经验。

洞穴学的相关知识

根据洞穴的定义，洞穴实际上由洞穴空间(洞腔)及围绕其四周的岩体(围岩) 两部分构成。

洞穴有很多种类型，按其所形成的围岩性质分，有：

1) 碳酸盐岩洞，由岩溶作用形成，在我国分布最广，数量最多，　规模最大；

2) 石膏洞，洞体一般规模不大，分布远不如碳酸盐岩洞普遍；

3) 砾岩洞，形成于钙质胶结的砾岩中，在我国数量很少，一般长度不大；

4) 玄武岩洞，由火山活动喷发出来的岩浆在流动过程中经差异冷却而成，主要分 布在我国东北及海南火山喷发区；

5) 砂岩洞，由差异风化作用而成；

6) 冰川洞。

按形成洞穴的主要地质作用来分，有：

1) 岩溶洞穴；

2) 非岩溶洞穴。

按洞穴与围岩形成先后分，有：

1) 原生洞，洞穴与围岩同时形成，如熔岩洞、岩堆洞、礁洞、灰华洞；

2) 次生洞，洞穴形成于围岩之后，自然界大多数洞穴均属于此类，如岩溶洞穴、 构造洞、风化洞、海蚀洞等。

按洞穴大小分，有：

1) 单一洞穴；

2) 洞穴系统。

按洞穴水文特征分，有：

1) 干洞，即渗流带(包气带)洞穴(vadose cave)；

2) 水洞，包括地下水面洞(water table cave)和潜流带洞穴(phreatic cave)。

按洞穴形态特征分，有：

1) 垂向洞穴；

2) 横向洞穴。

我们在此讲述的，主要是在我国南方岩溶地区普遍发育与广为分布的岩溶洞穴，英语叫做Karst Caves。

2、岩溶洞穴形成的几个基本条件

岩溶洞穴的形成与发展实际上是一种极其复杂的化学溶蚀，机械侵蚀和崩塌过程。洞穴学认为，一个岩溶洞穴的形成必须要满足以下四个基本条件：

1) 可溶性岩石；

2) 可溶岩能提供水渗透和运移空间；

3) 具有溶蚀能力的水流；

4) 水流必须具有流动性。

无容置疑，岩溶洞穴只能发育在可溶岩体中，如石灰岩、白云岩、石膏等；其次，可溶岩必须具有能提供水流运移的空间，如裂隙，节理，层面，空隙等。 同时，如果运移在可溶岩体中的水流是饱和的而不再具有溶蚀能力，其也无法进 一步溶蚀岩石扩大其原始空间；此外，如若水流静止不动，其亦不能将水中溶蚀 掉的岩石成分带走，又怎能扩大岩体中的次生溶蚀空间？因此，要有物质与能量 输入输出的持续性活动。这四个基本条件必须同时满足，缺一不可。当水流从空 气，土壤，植被，岩石中获得具有溶蚀能力的碳酸或其它无机酸、有机酸通过可 溶岩体中的上述空间时，即产生溶蚀扩大作用；水流量及流速又在这些溶蚀扩大 了的缝隙中集中、增加，形成差异溶蚀；最后将其扩大形成超过人体大小的自然 地下空间--洞穴。