地球关键带与岩溶关键带:结构、特征、底界

作者：蒲俊兵

来源：地质科技通报, 2022, 41(05): 230-241.

DOI：10.19509/j.cnki.dzkq.2022.0191

• 地球关键带
• 岩溶关键带
• 结构
• 特征
• 底界

地球关键带已成为表层地球系统科学的重要研究领域，代表了未来地球系统科学研究的新理念和发展趋势。岩溶分布面积约占全球陆地面积的15.2%。岩溶关键带是一个独特的关键带类型。目前对岩溶关键带的科学内涵还缺乏统一的认识，对岩溶关键带的结构、特征和底界等问题还缺少相关的讨论。在回顾地球关键带科学发展的历程和归纳其主要特征的基础上，梳理了岩溶关键带概念提出的背景、发展的过程，总结了岩溶关键带的特征，并对仍存在较大争议的岩溶关键带底界问题进行了分析讨论，同时对岩溶关键带的进一步发展方向进行了分析。总结表明，岩溶关键带是在可溶岩地区岩石圈、水圈、大气圈、生物圈、土壤圈界面上物质循环、能量流动所塑造的地球关键带类型。岩溶关键带的范围是可溶岩地区的植被冠层到岩溶含水层底板，包括了植被层、土壤层、表层岩溶带、包气带、饱水带。岩溶关键带具有典型地表、地下双层地质结构及特殊的以碳水钙耦合循环为主的地球化学过程，对环境变化敏感。通过对比发现，岩溶关键带具有以下8个主要特征：(1)碳酸盐岩积极参与关键带物质循环过程；(2)对环境变化敏感；(3)多层次水文地质结构；(4)横向空间异质性强；(5)地下空间网络庞大；(6)具有大跨度的生物群；(7)具有基岩-植被-水直接相互作用的独特的生态水文过程；(8)横向边界受分水岭变迁的控制。岩溶关键带的底界为地表以下一定范围降雨补给来源的水体对碳酸盐矿物(方解石、白云石等)的溶解已没有影响且已没有可能产生进一步溶解碳酸盐矿物能力的深度。根据学科发展趋势和国家需求，今后应进一步关注以下4个方面的研究：(1)我国不同类型岩溶关键带的结构、形成及演化机制；(2)退化岩溶生态区关键带服务功能与区域可持续发展；(3)工程活动对我国岩溶关键带结构、属性和演化过程的影响；(4)气候变化与我国岩溶关键带结构、功能、属性变化的耦合过程。

• 单位
  重庆师范大学