巖溶塌陷發(fā)育的基本條件是:巖溶洞隙的存在,一定厚度的松散蓋層和水動力條件易于改變的巖溶地下水。
    (一)巖溶洞隙是巖溶塌陷產(chǎn)生的基礎(chǔ)。
巖溶(國際通用術(shù)語Karst,譯名喀斯特)是指水對可溶性巖石(在我國以碳酸鹽巖為主,局部尚有硫酸鹽巖、鹵化物巖等,這里主要對前者進(jìn)行論述)進(jìn)行以化學(xué)溶蝕作用與特征(并包括水的機(jī)械侵蝕和崩塌使用以及物質(zhì)的攜出、轉(zhuǎn)移和再沉積)的綜合地質(zhì)作用,以及由此而產(chǎn)生的現(xiàn)象統(tǒng)稱。巖溶作用的結(jié)果在可溶巖表面及其內(nèi)部形成各種巖溶現(xiàn)象,在地表的如洼地、槽谷、漏斗、落水洞、溶溝溶槽、石芽、石柱、溶峰等;在地下的則為各種形態(tài)的溶洞、溶隙、管道等。由于巖溶 作用受著地下水水流系統(tǒng)的控制,因而各種巖溶現(xiàn)象也往往組成一定的系統(tǒng),稱為巖溶系統(tǒng),受各種因素的影響,巖溶的發(fā)育有強(qiáng)弱之分,一般可溶巖巖性較純,連續(xù)厚度較大,出露分布較廣,斷層較發(fā)育、巖層較破碎的,巖溶較易發(fā)育;可溶巖巖性不純,含泥質(zhì)及其它不溶雜質(zhì)成分較多,連續(xù)厚度不大或多類有非可溶性夾 層,出露分布較局限,斷層不發(fā)育、巖層較完整的、巖溶發(fā)育較弱。其分級標(biāo)志參見下表。
巖溶發(fā)育愈強(qiáng)烈,巖溶洞隙數(shù)量愈多,其規(guī)模也愈大,愈有利于巖溶塌陷的形成。巖溶洞隙的發(fā)育一般受巖溶地下水排濁基準(zhǔn)面的控制,多發(fā)育于淺部,向深部逐漸減弱。淺部巖溶洞隙由于地下水活動頻繁,交替強(qiáng)烈,一般連通性較好,成為塌陷物質(zhì)的儲集空間和運(yùn)移通道。巖溶洞隙的開口程度是影響巖溶塌陷形成的重要因 素,巖溶地下水的活動,塌陷物質(zhì)的運(yùn)移都是通過洞隙開口處進(jìn)行的,因此,塌陷坑與開口洞隙存在著密切的垂向?qū)?yīng)關(guān)系。實(shí)踐表明,洞隙規(guī)模愈大,塌陷也愈大;洞隙開口愈大,塌陷速度愈快。洞隙的平面展布形態(tài)對塌陷平面形態(tài)有著決定性影響,裂隙狀洞隙往往形成長條狀塌陷坑,沿地下河管道往往產(chǎn)生鏈狀或串珠狀 分布的塌陷坑群。
    (二)一定厚度的松散蓋層
    目前已知塌陷中土層塌陷占96.7%,可見土層是塌陷的主要組成部分。土層可由粘土、砂、礫等各種組分組成,形成單層雙層或多層結(jié)構(gòu)。巖性結(jié)構(gòu)對塌陷的形成有著明顯的影響:均一的砂土由于其顆粒間無粘結(jié)力,在一定水頭的水流滲透作用下,其細(xì)小顆粒易于被潛蝕搬運(yùn)進(jìn)而淘空破壞,抗塌陷能力最差,塌陷數(shù)量相對 較多;雙層或多層結(jié)構(gòu)的土層,由于有粘性土的緩沖作用,其抗塌能力要稍好一些;均一粘性土或底部為粘性土的多層結(jié)構(gòu)土層,由于粘性土具有一定的凝聚力,抗塌能力較強(qiáng),塌陷數(shù)量相對較少,塌陷的速度也要緩慢一些。
土層的厚度對塌陷的產(chǎn)生也有明顯的影響,據(jù)統(tǒng)計,土層厚度小于10m的塌陷占絕大多數(shù);厚度10—30m的塌陷數(shù)量要少得多,而>30m的僅零星出現(xiàn)。目前所知土層厚度最厚的見于安徽銅陵新橋礦塌陷,土層厚度達(dá)到60m。
除蓋層為土層的塌陷外,如蓋層為風(fēng)化破碎的基巖也可產(chǎn)生塌陷,如湖南水口山鉛鋅礦陽公堂因礦坑排水產(chǎn)生塌陷,直徑59X54m,塌坑可見深25m,塌陷層 表層殘積土厚38.7m,其下碎屑巖厚124.67m,下伏為巖溶發(fā)育的灰?guī)r,蓋層總厚達(dá)163.37m。山東萊蕪鐵礦顧家臺礦區(qū)因礦坑排水在厚156m
受斷層破碎的第三系紅色砂巖、粉砂巖中產(chǎn)生塌陷。此外,在湖南的煤炭壩煤礦、江西城門山和東鄉(xiāng)銅礦,均發(fā)現(xiàn)有隱伏的古基巖塌陷堆積體,其直徑可達(dá) 500m,其深度可達(dá)300m。