第九章-石灰岩地形和火山地形 自然地理簡報 林郁芬 製2007.11.13.

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1 第九章-石灰岩地形和火山地形 自然地理簡報 林郁芬 製

2 一、石灰岩的形成 大部分的石灰岩是由海洋內的造礁珊瑚、貝殼、石灰藻在海底沉積後膠結、再結晶而成，有些是在淺海、溫泉或鹹水湖中碳酸鈣（CaCO3）沉澱而成。石灰岩的主要成分是碳酸鈣，礦物的成分是方解石或霰石，沉積岩中以石灰岩內所含化石最多。

3 石灰岩地形 石灰岩地形亦稱溶蝕地形，常發生於多雨、節理發達、溶蝕作用盛行的石灰岩地區。該種地形最早在克羅埃西亞喀斯特高原做有系統的研究，因此又稱喀斯特地形。石灰岩地形在中國雲貴高原和法國中央山地等地亦相當發達，臺灣東部及南部的一些隆起珊瑚礁，如高雄柴山、恆春台地等，也可見許多具體而微的石灰岩地形。 石灰岩洞穴地形剖面圖

4 溶蝕作用 溶蝕作用 　　雨水和河水吸收二氧化碳形成碳酸，石灰岩中的碳酸鈣與之接觸經碳酸化作用後，變成溶於水的碳酸氫鈣，而被溶解帶走的過程，稱為溶蝕作用。

5 依照石灰岩地形的發育年代，地表地形可以依演育過程的四階段，分為四個時期：
1.滲穴：溶蝕成圓形窪地，狀如漏斗 2.窪盆：滲穴相連形成窪地，盆底有脫鈣紅土分布， 為石灰岩地區僅有耕地 3.錐丘：地表之蝕餘錐狀地貌，如雲南路南石林 4.殘丘：長期侵蝕，形成低矮圓頂，如廣西陽朔峰林

6 滲穴期 滲穴岩溝期： 有節理之水平石灰岩層地面上，滲穴發育，河流成為盲谷（blind valley）。如果長條形的是岩溝。
發展初期，由於溶蝕作用沿地層節理面進行，促使石灰岩層產生長條形漥陷溝槽，稱為岩溝。若溶蝕形成上大下小，宛如漏斗般的窪地，就稱為滲穴。

7 窪盆期 窪盆期 ：滲穴及岩溝擴大合併而產生窪盆，地下洞穴開始形成。 數個滲穴相連形成較長窪地，甚至擴大為底平邊陡的封閉性盆地，稱為窪盆

8 錐丘期 上兩時期的滲穴岩溝、窪盆是低窪地區，正常的平坦地面是較高的平面，後兩期的地面已是原來窪盆的底部，原來的地面已被切割成錐丘的頂部。
錐丘期 ：窪盆繼續擴大，殘留無數巍巍矗立之孤峰，稱為錐丘。 窪盆間的邊界山就是錐丘，錐丘山坡壁立，巍峨險峻。

9 殘丘期 殘丘期：所有凸出地表的石灰岩幾溶解無餘，僅留零星的蝕餘石灰岩殘丘。
錐丘峰群經過長期溶蝕後，其尖銳山峰喪失殆盡，最後變成低矮圓頂的殘丘。

10 石灰岩地形 圖中表示石灰岩各種地形的出現位置，各種地形屬不同時期，不可能出現在同一地點，這一點觀念非常重要。

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12 石灰岩洞穴 石灰岩洞穴又稱溶洞，為含有酸性之地下水或雨水沿著石灰岩層的節理或裂隙不斷侵蝕，所形成的洞穴地形。在洞穴中，漫流的石灰岩溶液因水分蒸發而讓碳酸鈣重新析出而沉積，若由洞頂向下凝結者，稱為鐘乳石 由洞頂滴下溶液，而由洞底向上方堆積者，成為石筍 。 若鐘乳石及石筍均不斷上下生長，久而久之即連成柱狀的沉積物，稱為石柱。 洞底窪地經常積水成池，池水外溢，外溢之水碳酸鈣沉澱形成緣石。 若洞內緣石眾多，形成一層層下降的階地，則稱為石灰華階地。 石灰岩洞穴地形 1.鐘乳石　2.石柱　3.石筍　4.石灰岩塊　5洞湖

13 圖片

14 台灣的石灰岩地形 1. 台灣的石灰岩多半為離水的裙礁所造成。 2. 台灣本島隆起珊瑚礁石灰岩的分佈主要在西南部，包括大岡山、小岡山、半屏山、壽山、鳳山、鵝鑾鼻等地。 3. 石灰岩岩質疏鬆多孔，雨水下滲容易，因此地表幾無溪流形成。下滲的雨水溶蝕部份石灰岩，形成「地下潛流」或是「滲穴」的地形。滲穴上部頂蓋塌陷之後，成為窪盆，上寬下窄，外形圓曲，在鵝鑾鼻台地上常見。 4. 墾丁公園內多石灰岩洞穴，附近的龍坑則以錐丘，殘丘著稱。

15 火山地形

16 火山的成因 板塊構造學說主張板塊的運動，是由於地球內部軟流圈的熱對流造成的。而當板塊互相推擠，密度較大的一邊會下降到另一邊下方，稱作隱沒，而發生隱沒的帶狀地區稱為隱沒帶或聚合性板塊交界。地底的高溫會將隱沒的板塊熔融，形成岩漿。岩漿藉由浮力緩緩上升，最後聚集成為岩漿庫，就是火山底部儲存岩漿的場所。而當岩漿中的氣體壓力累積到一個程度，火山就爆發了。例如：環太平洋地區的火山，有些火山分佈在板塊的張裂性交界上，也就是兩個板塊分離的帶狀地區。在這種地區，高溫的地函物質會上升，形成海底火山山脈，稱作中洋脊。

17 火山作用 火山作用(Volcanic Action ; Volcanism)    地球內部的岩漿或水氣等，沿地殼薄弱處侵入岩層或噴出地表的活動，稱為火山作用。 火山作用多沿地殼裂隙、薄弱地帶、減壓區域發生。岩漿在地下時本來受高壓影響仍屬固體狀態，而其所以能運動必須首先需變為液體，則熱源增加及減壓成為兩大條件。 火山作用與板塊運動

18 侵入和噴出火山作用 侵入岩 岩漿沿地殼薄弱處侵入，在地下深處凝結成的岩石，稱為侵入岩。 噴出岩
岩漿通過噴道噴出地面，所凝結的岩石，稱為噴出岩。

19 侵入岩 侵入岩的型態 火山頸：火山錐物質經過長期侵蝕而消失，僅存噴火道的熔岩稱之。 巨火口：火山口經崩陷或爆裂，或二者兼之而形成的巨大火山口稱之。

20 火山碎屑物（Pyroclast）  火山噴發過程中所產生的物質，除了液體的熔岩外，尚包括氣態物質（以水蒸氣為主，占60%-90%），及固態物質的火山碎屑物為主。火山碎屑物係已凝結的火山熔岩及火山附近崩碎的岩塊受到炙熱高壓氣體的爆裂而產生的碎屑物質。依大小不同而有火山彈、火山礫、火山灰、火山塵等不同類型，其簡單區別如下： 名稱直徑大小(mm) 火山彈＞32兩端成尖形火山礫 4-32火山灰0.25-4火山塵＜0.25 七星山和小油坑的硫氣孔

21 火山的構造 火山噴出物在岩漿通道口堆積而成的錐形山丘，稱為火山錐。火山錐上可能形成小型火山錐，其通道與主體火山錐的通道相連通但無獨立的岩漿源，稱為寄生錐。頂部的漏斗狀窪地(原岩漿噴出口)稱做火山口。岩漿噴出地表的通道，稱為火山喉管，而一旦該通道為冷凝的岩漿阻塞，稱火山頸。 典型的火山錐和火山口

22 火山的種類 火山的活躍程度可以大致分為三種：活火山(地底岩漿庫存在且正在活動)、休火山(地底岩漿庫存在但暫不活動，也稱睡火山)及死火山(地底岩漿庫已不存在，已無任何活動)。火山學家目前對如何界定以上三種火山尚無結論。因為火山的活躍週期非常不固定，短至數天，長至數百萬年。而且有些火山只有非爆發性的活動，例如地震、氣體溢散等。 日本富士山 (睡火山)

23 後火山作用 火山活動終止之後，地底下仍然有殘留的熱能。這些餘熱加熱地底下殘留的氣體，使地底下累積之蒸氣壓力增大。最後在某些特定地點，如火山口或斷層附近爆破地面而出，造成爆裂口。例如台灣陽明山國家公園的小油坑即是一個爆裂口。在爆裂口內常有噴氣孔、硫氣孔和溫泉的存在。氣體及受熱地下水也有可能沿著斷層裂隙衝出地表，直接形成噴氣孔或溫泉。這些現象稱為後火山作用。 小油坑，是一個爆裂口

24 火山圖片 美國黃石國家公園定時噴發的熱噴泉 1980 年5 月美國聖海倫斯火山爆發

25 火山圖片 火山上熔岩沿山勢向下流動 美國其中的一個火山口湖 熔岩流動和冷卻 (注意繩狀結構)

26 重要火山 16個被選為「火山十年」[5]觀測計劃的主要火山是：
地球火山列表 16個被選為「火山十年」[5]觀測計劃的主要火山是： 俄羅斯堪察加半島的亞娃欽斯基-科里亞斯基火山群 (Avachinsk-Koryaksky) 墨西哥的科利馬火山 義大利的埃特納山 哥倫比亞的加勒拉斯火山 美國夏威夷州的冒納羅亞火山 印尼的默拉皮火山 剛果民主共和國的奈拉公哥火山 美國華盛頓州的雷尼爾山 日本鹿兒島縣的櫻島火山 瓜地馬拉的聖塔馬利亞火山／聖地亞古多火山 (Santamaria/Santiaguito) 希臘的聖多里尼火山 菲律賓的塔爾火山 (Taal) 西班牙加那利群島的泰德峰 (Teide Peak) 巴布亞新幾內亞的烏拉旺火山 (Ulawun) 日本的雲仙火山 義大利的維蘇威火山

27 全球火山分布