喀斯特洼地石灰岩水平溶蚀凹槽研究

以云南石林喀斯特洼地灰岩水平凹槽为模拟对象，用氧化钙粉柱（CaO）和岩盐柱（NaCl为主）进行水平凹槽发育实验。实验结果表明，在流动湖水、水渠、静水湖泊和湿地中形成了半环形颈状水平凹槽、环形颈状水平凹槽、倾斜凹槽、双层水平凹槽，湖岸高坡土层中不发育凹槽。岩盐柱溶蚀水平凹槽深度发育速度（1．2～4．56cm／h）大于钙粉柱水平溶蚀凹槽发育速度（0．0004～0．0089cm／h）。相同成分岩石的水平凹槽发育速度在流水和静水中的差值为3～22倍，水中发育速度是土层中的2倍。石林地区喀斯特洼地石灰岩凹槽类型多样。实验和调查结果对比，发现能指示湖泊湿地水位变动凹槽类型主要有半环形颈状水平凹槽、环形颈状水平凹槽、环形半曲面凹槽，分别对应湖泊岸坡、湖泊、湿地中心。实测水平凹槽平均深度63．95±33．40cm。用碳酸盐岩综合侵蚀率（化学溶蚀率的1．5倍，135mm·ka^-1）与气岩界面溶蚀率（5．2mm·ka^-）的差值（129．8mm·ka^-1）为水平溶蚀凹槽发育速率，算得到石林喀斯特洼地石灰岩水平凹槽持续发育时间为4．92±2．573ka。据此推断，约5000年前，石林喀斯特洼地石灰岩底部开始发育水平凹槽，湖泊湿地密度16％（0．15km^2／km^2），属高原喀斯特湖泊湿地区，现今湖泊湿地密度不到0．5％。这有可能表明研究区从5000年前的湿润降雨丰沛期转向了现代干湿季气候与人类强烈活动干扰，湖泊湿地面积发生深刻变化。