カルスト地形ちけい

カルスト地形ちけい（カルストちけい、ドイツ語ご: Karst）とは、石灰岩せっかいがんなどの水みずに溶解ようかいしやすい岩石がんせきで構成こうせいされた大地だいちが雨水あまみず、地表ちひょう水すい、土壌どじょう水すい、地下水ちかすいなどによって侵食しんしょく（主しゅとして溶食）されてできた地形ちけい（鍾乳洞しょうにゅうどうなどの地下ちか地形ちけいを含ふくむ）である。化学かがく的てきには、空気くうき中ちゅうの二酸化炭素にさんかたんそを消費しょうひする自然しぜん現象げんしょうである。

広義こうぎには、クロアチアのプリトヴィツェ湖みずうみ群ぐん国立こくりつ公園こうえんや中国ちゅうごくの九きゅう寨溝、トルコのパムッカレ、アメリカのイエローストーン国立こくりつ公園こうえんなどの、大量たいりょうの石灰せっかい分ぶんを溶解ようかいした地下水ちかすいや温あつし・熱ねつ水すいから石灰せっかい華はなが大だい規模きぼに再さい沈殿ちんでんして作つくり出だされる地形ちけいも、カルスト地形ちけいに含ふくまれる。これらの場合ばあい、基盤きばん地質ちしつが石灰岩せっかいがんであるとは限かぎらず、化学かがく的てきには空気くうき中ちゅうに二酸化炭素にさんかたんそを放出ほうしゅつする。

また、石灰岩せっかいがんやチョーク（白亜はくあ）、泥どろ灰はい岩がん、白雲しらくも岩がん（ドロマイト）などの炭酸たんさん塩しお岩がん以外いがいにも、蒸発じょうはつ岩がん類るい（石膏せっこう岩いわ、岩塩がんえんなど）には溶食性せいの地形ちけいが大だい規模きぼに形成けいせいされることがあり、カルスト地形ちけいに含ふくめられる。空気くうき中ちゅうの二酸化炭素にさんかたんそ量りょうの増減ぞうげんには関係かんけいしない。

概説がいせつ

ロシア連邦れんぽうボグドゥー・バスクンチャク自然しぜん保護ほご区く（英語えいご版ばん）のシンギングロック。風かぜが流ながれ込こむと音おとを発はっする。

岩石がんせきはごく微量びりょうであるが水みずに溶解ようかいする。その溶解ようかい性せいは岩石がんせきを構成こうせいする鉱物こうぶつ種しゅの化学かがく性せいによって大おおきく異ことなる。石灰岩せっかいがんは大体だいたいにおいて石灰せっかい質しつの殻からをもつ生物せいぶつの遺骸いがいが海底かいていに厚あつく堆積たいせきして生しょうじたものであるが、鉱物こうぶつ学的がくてきには主しゅとして方解石ほうかいせき（炭酸たんさんカルシウムCaCO₃）からなり、他たの岩石がんせきに比くらべて酸性さんせい水すいに対たいする溶解ようかい性せいが非常ひじょうに高たかい。地表ちひょう流りゅうによって削けずり取とられる侵食しんしょくが作用さようすることももちろんあるが、そのような侵食しんしょく作用さようが働はたらかない所ところでも、炭酸たんさんの作用さようによる溶食で石灰岩せっかいがんが少すこしずつ水みずに溶とけ、地表ちひょうにはドリーネが、地下ちかには鍾乳洞しょうにゅうどうが発達はったつする特異とくいな地形ちけいが生しょうじていく。こうして生しょうじた地形ちけいをカルスト地形ちけいと呼よんでいる。

炭酸たんさんを生しょうじる二酸化炭素にさんかたんその主要しゅような供給きょうきゅう源げんは土壌どじょうである。一般いっぱんに高温こうおん湿潤しつじゅんな地域ちいきほど土壌どじょう中ちゅうの微生物びせいぶつ活動かつどうが活発かっぱつなため、二酸化炭素にさんかたんその生産せいさん量りょうが大おおきく、また降水こうすいも豊富ほうふなため、カルスト地形ちけいの発達はったつが激はげしく、石灰岩せっかいがんが高たかい尖塔せんとう/柱状ちゅうじょう、あるいは塔とう状じょう、円錐えんすい状じょうに残のこる地形ちけいが生うまれる。カルスト地形ちけいを形成けいせいする岩石がんせきには、石灰岩せっかいがんのほかに苦く灰はい岩がん（白雲しらくも岩がん）や石膏せっこう岩がんなどがあるが、後こう二に者しゃのカルスト地形ちけいは日本にっぽんでは見みられない。

語源ごげん

カルストという語かたりは、スロベニアのクラス地方ちほう（岩石がんせきを意味いみする古代こだいの地方ちほう名めいCarusadus、Carsusに由来ゆらい）に語源ごげんがある。この地方ちほうには中生代ちゅうせいだい白はく亜紀あきから新生代しんせいだい第だい三紀みき初頭しょとうにかけて堆積たいせきした石灰岩せっかいがんが厚あつく分布ぶんぷし、溶食による地形ちけいが広ひろく見みられるが、地ち政せい的てきにスロベニア語ごでKras、ドイツ語ごでKarst、イタリア語ごではCarsoと呼よばれてきた。とくに1893年ねんのヨヴァン・ツヴィイッチ（英語えいご版ばん）によるドイツ語ご論文ろんぶん「Das Karstphänomen」によって、同種どうしゅの地形ちけいを表あらわす呼よび名なとして「カルスト」がヨーロッパで広ひろく使つかわれるようになり、世界せかい的てきに定着ていちゃくした^[1]。

地表ちひょう地形ちけい

土壌どじょうによる被覆ひふくが少すくなく、石灰岩せっかいがんの露ろ岩がんが主おもの地帯ちたいを裸出らしゅつカルスト、逆ぎゃくのものを被覆ひふくカルストという。石灰岩せっかいがんの構成こうせい成分せいぶんは大だい部分ぶぶんが風化ふうか（溶食）により流ながれ去さってしまうため、日本にっぽんのような純度じゅんどの高たかい石灰岩せっかいがんでは土壌どじょう構成こうせい鉱物こうぶつの微粒子びりゅうしが生成せいせいしにくく、石灰岩せっかいがん起源きげんの風化ふうか残留ざんりゅう性せい土壌どじょう（テラロッサ）の蓄積ちくせきが少すくない。

ナンテンやビワ、アザミなどの好こう石灰岩せっかいがん植物しょくぶつがよく見みられる反面はんめん、ツツジやシイなどは石灰岩せっかいがん質しつの土壌どじょうを嫌きらうせいか、ほとんど生育せいいくしていない^[2]。しかし地域ちいきによっては長ながい地質ちしつ時代じだいの間あいだに、風成かざなしのレス（黄土おうど）や降下こうか火山灰かざんばいが厚あつく堆積たいせきし、それらが温暖おんだん湿潤しつじゅんな気候きこうのもとで土壌どじょう化かした赤あか茶色ちゃいろの土壌どじょうが見みられることもある。そのようなところでは一般いっぱん的てきな森林しんりんの発達はったつも良よい。一般いっぱんに土壌どじょうの発達はったつが少すくなく、かつ岩盤がんばん中ちゅうの浸透しんとう水すいも流ながれやすいという性質せいしつを併あわせ持もつため、カルストの山地さんちは一般いっぱんに保水ほすい性せいが悪わるい。このため植物しょくぶつ群落ぐんらくの発達はったつが限定げんていされることがあり、森林しんりんが形成けいせいされず草原そうげんとなっている例れいが多おおい。

地表ちひょう地形ちけいの特徴とくちょうにより、多角たかく形がたカルスト、コックピットカルスト、円錐えんすいカルスト、円えん頂いただきカルスト、塔とうカルストなどの、気候きこうや場所ばしょ等とうの違ちがいにより、乾燥かんそうカルスト、地中海ちちゅうかいカルスト、亜熱帯あねったいカルスト、熱帯ねったいカルスト、海岸かいがんカルスト、高山たかやまカルスト、温水おんすいカルストなどの総称そうしょう語ごがある。

ドリーネ

雨水あまみずが石灰岩せっかいがんの割われ目めに沿そって集中しゅうちゅう的てきに地下ちかに浸透しんとうする過程かていで周囲しゅういの石灰岩せっかいがんを溶とかすため、地表ちひょうにはドリーネ（doline: 擂鉢すりばち穴あな・落込穴あな; 語源ごげんはスロベニア語ごの谷たに、米べい語ごではほかにsinkhole）と呼よぶすり鉢ばち型がたの窪地くぼちが多数たすう形成けいせいされる。直径ちょっけいは10mから1,000m、深ふかさは2mから100mくらいである^[3]。ドリーネは地下ちかの空洞くうどうの天井てんじょう部ぶが陥没かんぼつすることによってもできるが、このような陥没かんぼつ型がたのものは側壁そくへきが急きゅうで、グラス形がたや湯呑ゆのみ形がたが多おおい。沖縄おきなわ県けん宮古島みやこじま市し下地島しもじしまの通とおり池ちは、陥没かんぼつドリーネに海水かいすいが浸入しんにゅうした例れいである^[4]。

ドリーネが徐々じょじょに拡大かくだいして隣となり合あった複数ふくすうのドリーネがつながってより大おおきな窪地くぼちに成長せいちょうしたものがウバーレ（uvala: 連合れんごう擂鉢すりばち穴あな; 語源ごげんはセルボクロアート語ご）である。地下水ちかすい位いが浅あさくあるドリーネでは、豪雨ごうう時じに一時いちじ的てきなドリーネ湖みずうみが生しょうじることがあり、珍めずらしい（代表だいひょう例れい: 秋吉台あきよしだいの帰き水すいドリーネ）。

雨水あまみずがドリーネを通つうじて地下ちかに流入りゅうにゅうするため、一般いっぱんには地上ちじょうに川かわが生しょうじない。そのため他た種しゅ岩石がんせきの地帯ちたいのように、谷たにによる地表ちひょう地形ちけいの侵食しんしょくが起おこらない。地下ちかに浸透しんとうした雨水あまみずはやがて割われ目めに沿そって集あつまり、地下ちか川かわをなし、大小だいしょうの洞窟どうくつをつくりながら下流かりゅうへと流ながれ、山麓さんろくに開口かいこうした洞窟どうくつや湧ゆう泉いずみから再ふたたび地上ちじょうへと現あらわれる。

ピナクルとカッレンフェルト

ドリーネと共ともに地表ちひょうには、土壌どじょう水すいの溶食から溶とけ残のこった石灰岩せっかいがんの突出とっしゅつ部ぶ（石灰岩せっかいがん柱ばしら^[5] / ラピエ岩がん柱ばしら^[6]; ピナクル pinnacle）が無数むすうに土壌どじょう中ちゅうから顔かおを出だす。古ふるく日本にっぽんではこのような地形ちけいを「石塔せきとう原ばら」や「墓石はかいし地形ちけい」と呼よんだ。通常つうじょう、石灰岩せっかいがん柱ばしらは雨水あまみずによる溶食でギザギザと尖とがっていることが多おおいが、熱ねつ変成へんせいをうけた結晶けっしょう質しつの石灰岩せっかいがん（大理石だいりせき）では石灰岩せっかいがん柱ばしらは丸まるみを帯おびた形かたちを成なす。福岡ふくおか県けんの平尾台ひらおだいにはこのような円えん頂いただき型がた石灰岩せっかいがん柱ばしらが無数むすうに発達はったつし、これらを羊ひつじ群ぐんに例たとえて、それらが特徴とくちょう的てきによく発達はったつした地域ちいきを羊ひつじ群ぐん原ばらと呼よんでいる。

石灰岩せっかいがん柱ばしらの表面ひょうめんや、石灰岩せっかいがん柱ばしらの間あいだの土壌どじょうに埋うずもれた潜在せんざい部ぶには、雨水あまみずや土壌どじょう水すいの溶食によって形成けいせいされた小しょう溝みぞが多おおく生しょうじ、カッレン（karren; 語源ごげんは独語どくごの車くるまの轍わだち）と呼よばれている。石灰岩せっかいがん柱ばしらが林立りんりつし、カッレンがたくさん生しょうじた小しょう起伏きふくの地形ちけいは、カッレンフェルト（karrenfeld）と呼よばれている。

カルスト台地だいち

上述じょうじゅつしたカルスト地形ちけいの形成けいせいは、気候きこうの影響えいきょう（二酸化炭素にさんかたんそ生産せいさん量りょうや降水こうすい量りょう）が大おおきいが、一般いっぱんには起伏きふく量りょうの小ちいさい地帯ちたいで教科書きょうかしょ的てきに進行しんこうし、カルスト台地だいちをつくっていることが多おおい（西南せいなん日本にっぽん内ない帯たいの秋吉台あきよしだい、平尾台ひらおだい、阿哲あてつ台だい、帝釈たいしゃく台だいなど）。また南西諸島なんせいしょとうには、隆起りゅうきサンゴ礁さんごしょうからなる段丘だんきゅう地形ちけいを示しめすカルストが多おおくみられる。いずれも溶食によって原はら面めんよりも低下ていかしてはいるが、その平坦へいたんな地形ちけいは原げん地形ちけいの平坦へいたん性せい、例たとえば西南せいなん日本にっぽん内ない帯たいの例れいでは中新ちゅうしん世よの吉備高原きびこうげん面めん（隆起りゅうき準じゅん平原へいげん）、南西諸島なんせいしょとうの例れいでは過去かこの礁原面めんに由来ゆらいするといわれる。

地下ちか川かわのもつ流域りゅういき面積めんせきが分わかれば、カルストから流ながれ出でる地下ちか川かわ水すいに溶とけている石灰せっかい分ぶんの量りょうを測定そくていし、溶食によって原はら地形ちけいが時代じだいとともに低ひくくなる速度そくどを推定すいていすることができる。世界せかい各地かくちで行おこなわれた研究けんきゅうから、降水こうすいの多寡たかによって異ことなるが、中ちゅう緯度いど帯たいの多おおくの場合ばあいに1万まん年ねんで0.2〜1.2m厚あつさの石灰岩せっかいがんが地表ちひょうから溶食されると推定すいていされている^[7]。山口やまぐち県けん秋吉台あきよしだいの場合ばあい、1万まん年ねんで0.5〜0.6mという^[8]。

逆ぎゃくに起伏きふく量りょうの大おおきい地帯ちたいでは、石灰岩せっかいがんの地ち塊かたまりはしばしば急斜面きゅうしゃめんや急きゅう崖がけをもち、上部じょうぶにカッレンフェルトやドリーネをもつこともある独立どくりつ峰ほう的てきな高たかい山やまをつくる（四国しこくカルストや青海あおみカルスト、伊吹山いぶきやま、霊仙山れいせんざん、藤原ふじわら岳たけし、武たけ甲山こうざん、碁盤ヶ岳ごばんがたけなど）。地域ちいきによっては、頂いただき上部じょうぶに平坦へいたん面めんを残のこすことがある。

これは地表ちひょう流りゅうが生しょうじないという特性とくせいに加くわえて、石灰岩せっかいがんが化学かがく的てき溶食性せいを有ゆうする反面はんめん、他た種たねの岩石がんせきに見みられるような化学かがく風化ふうかを受うけないために、軟岩化かが進すすまず、岩盤がんばんとしての抗こう侵食しんしょく性せいが大おおきいためである。起伏きふく量りょうの大小だいしょうを決きめるものは、最近さいきんの地質ちしつ時代じだいにおける隆起りゅうき速度そくどとその継続けいぞく時間じかん、ならびに河川かせん侵食しんしょくの進行しんこう度ど（降水こうすい量りょうや隆起りゅうき後ごの経過けいか時間じかん、海岸かいがんからの距離きょり、下しも流域りゅういきの地質ちしつによる）である。

カルスト谷だに

カルストの山地さんちには一般いっぱんに地表ちひょう流りゅうは見みられないが、低地ていちには非ひ石灰岩せっかいがん地帯ちたいから流ながれ込こんでくる外来がいらいの川かわや、カルストの地下水ちかすいが洞窟どうくつや湧ゆう泉いずみから流ながれ出でる川かわなどがあり、これらの河谷こうだににはポノール（吸込すいこめ穴あな・飲いん込こみ穴あな・嚥えん穴あな）や湧ゆう泉いずみ、洞窟どうくつ跡あと、天然てんねん橋きょう、岩いわ壁かべ、石灰せっかい華はなの滝たきなど、独特どくとくの景観けいかんが見みられる。谷たに壁かべが急峻きゅうしゅんで、峡谷きょうこく状じょうを呈ていすることが多おおい。

他た生谷いぎだに: カルスト地帯ちたいの上流じょうりゅうの非ひ石灰岩せっかいがん地帯ちたいから流ながれ込こんでくる外来がいらいの河川かせん（代表だいひょう例れい: 秋吉台あきよしだいの厚東川こうとうがわ、帝釈たいしゃく台だいの帝釈川たいしゃくがわ、阿哲あてつ台だいの高こう梁川りょうせん）。
盲めくら谷だに（もうこく）: 尻無しなし谷たにとも。上流じょうりゅうからの河かわ流りゅうがポノールに潜入せんにゅうし、谷地やち形がたがそれよりも下流かりゅうへ続つづかず、行いき止どまりになった谷たに（代表だいひょう例れい: 平尾台ひらおだいの芳よしヶ谷だに、秋吉台あきよしだいの三角みすみ田川たがわ、沖永良部島おきのえらぶしまの余多川あまたがわ）。
涸かれ谷だに: カルスト化かの進行しんこうや侵食しんしょく基準きじゅん面めんの低下ていかによって、かつて流ながれていた河かわ流りゅうが地下ちかを流ながれるようになり、河かわ道どうの涸かれた谷たに（代表だいひょう例れい: 帝釈たいしゃく台だいの禅ぜん仏寺ぶつじ谷だにの下流かりゅう、阿哲あてつ台だいの無む明谷みょうだに）。
ポケット谷だに（袋ふくろ谷だに、袋小路ふくろこうじ谷だに）: カルスト台地だいちへ袋小路ふくろこうじのように入はいった谷たに。よく谷奥たにおくの穴あなから地下ちか川かわが流ながれ出でている（代表だいひょう例れい: 秋吉台あきよしだいの秋芳しゅうほう洞ほら）。

ポリエ

溶食が進すすみ、ウバーレからさらに大おおきくなった盆地ぼんち底そこに地下水ちかすい面めんが現あらわれ、広ひろい沖積ちゅうせき地ちが生しょうじた地形ちけいをポリエ（polje; 語源ごげんはセルボクロアート語ごの平野へいや）という。大おおきいものでは数すう百ひゃく平方へいほうkmの広ひろがりを有ゆうすることがある。代表だいひょう的てきなポリエでは、洞窟どうくつや湧ゆう泉いずみから流ながれ出でる地下ちか川かわがポリエ内ないを流ながれた後のち、再ふたたび下流かりゅう側がわのポノールから地下ちかへ流ながれ込こんでいく。日本にっぽんには完全かんぜんな例れいはないが、山口やまぐち県けん秋吉台あきよしだいの上流じょうりゅう側がわにある美東みとう町まち赤あか郷地ごうじ区くにはこれに近ちかい型かたのものがあり、縁えんポリエ（もしくは縁辺えんぺんポリエ）と分類ぶんるいされる。

ポリエ内ないは湿性しっせいで、季き節ぶし的てきな氾濫はんらんが起おこることが多おおい。しばしば広ひろい範囲はんいに湛たたえ水すいし、一時いちじ的てきなポリエ湖みずうみを生しょうじることがある。単たんなる河川かせんの氾濫はんらんではなく、石灰岩せっかいがん体内たいないの地下水ちかすい位いが広ひろく沖積ちゅうせき面めんよりも高たかく上昇じょうしょうし、生しょうじるものである。このような時ときには普段ふだんのポノールが逆ぎゃくに吐出としゅつ洞ほらへと変かわる。赤あか郷地ごうじ区く小川おがわ（こがわ）の沼ぬまポリエでは数すう年ねんに一いち度どくらい、豪雨ごうう時じにポリエ湖みずうみが発生はっせいすることがある。数日すうじつから1週間しゅうかんくらいにわたって水田すいでんや畑地はたちが広ひろく冠水かんすいする（排水はいすい路ろ短絡たんらく工事こうじが行おこなわれ、近年きんねんは発生はっせいがなくなった）。

カルスト泉いずみ

カルストの山地さんちは雨水あまみずが地下ちかに浸透しんとうするため、一般いっぱんに水みずに乏とぼしく、例外れいがい的てきなものを除のぞいては湧ゆう泉いずみは見みられない。しかし山麓さんろくや沖積ちゅうせき地ちなどには石灰岩せっかいがん体たいに貯留ちょりゅうした地下水ちかすいが流ながれ出でたり、湧わき上あがったりするところが多おおく、これらを総称そうしょうしてカルスト泉いずみと呼よぶ。

湧出ゆうしゅつ地ちの様子ようすからみると次つぎのようなものがある。
- 洞窟どうくつから地下ちか川かわが流ながれ出でるもの: 秋吉台あきよしだいの秋芳しゅうほう洞ほら、滋賀しが県けん河内かわうち風穴かざあななど。
- 洞窟どうくつをともなわず石灰岩せっかいがんの岩間いわまから流ながれ出でるもの: 秋吉台あきよしだいの帰き水すい、広島ひろしま県けん帝釈峡たいしゃくきょうの養やしなえ鱒ます場じょうの湧ゆう泉いずみなど。
- 沖積ちゅうせき地ちにおいて湧わき上あがり、池いけや川かわをなすもの: 秋吉台あきよしだいの温水おんすい（ぬくみず）の池いけ、福岡ふくおか県けん糸田いとた町まちの泌泉（たぎり）、同どう平尾台ひらおだいの大だい清水しみず（おしょうず）、大分おおいた県けん佐伯さいき市し井上いのうえの番匠川ばんじょうがわ^[9]など。
水みず文ぶん地質ちしつ学的がくてきには上記じょうき3つの型かたの湧ゆう泉いずみは、その場所ばしょが石灰岩せっかいがんと非ひ石灰岩せっかいがんとの岩いわ層そう境界きょうかい（不ふ整合せいごう、断層だんそう、重かさなり関係かんけいなど）に位置いちするか、全まったくの石灰岩せっかいがん体たい中ちゅうに位置いちするかによって細分さいぶんされる。
- 海岸かいがん線せんにおいて海水かいすいに堰せき止とめられる形かたちで湧わくもの: 琉球りゅうきゅう列島れっとうの石灰岩せっかいがんからなる島々しまじまの潮間しおま帯たいに湧わくもの。
- 海底かいていに沈しずんだ鍾乳洞しょうにゅうどうから湧わくもの: 地中海ちちゅうかい沿岸えんがんの海底かいてい泉いずみなど、氷こおり期きの海面かいめん低下ていか時じに形成けいせいされた洞窟どうくつに起源きげんをもつ。
地下水ちかすいの湧わき型がたからみると次つぎのように分類ぶんるいされる。
- 周しゅう年ねん性せいのもの: 1年ねんを通つうじて常時じょうじ湧わいている。秋吉台あきよしだいの秋芳しゅうほう洞ほら、岩手いわて県けん龍泉りゅうせん洞ほらの地下ちか川かわなど。
- 季き節ぶし的てきのもの: 雨あめの多おおい季き節ぶしに定常ていじょう的てきに湧わくもの。秋吉台あきよしだいの釣つり水すいや景けい清きよし洞ほらの地下ちか川がわ(三角みすみ田川たがわ)など。
- 一時いちじ的てきなもの: とくに激はげしい降雨こううの後のちだけに湧わくもの。
- 間欠かんけつ的てきのもの: 降雨こううとは関係かんけいなく、時間じかんをおいて周期しゅうき的てきに湧わくもの。岡山おかやま県けん阿哲あてつ台だいの潮しお滝たきなど。
地下水ちかすいの賦ふ存そん型がたからみると次つぎのように大別たいべつされる。
- 地下水ちかすい面めん下しも深層しんそうの地下水ちかすいが湧わき上あがるもの: 短期たんき的てきには降水こうすいの影響えいきょうがみられず、水温すいおんや水質すいしつ、流量りゅうりょう等とうが安定あんていしている。秋吉台あきよしだいの温水おんすいの池いけ、福岡ふくおか県けん糸田いとた町まちの泌泉など。稀まれには温泉おんせん水すいや汽水（沖縄おきなわ県けん本部もとぶ町まちの塩川しおかわ^[10]）が湧わくものもある。
- 地下水ちかすい面めん下した浅あさ層そうの地下水ちかすいが湧わくもの: カルスト泉いずみの多おおくがこの型かたに属ぞくし、水温すいおんや水質すいしつ、流量りゅうりょう等とうの日ひ変化へんか、季き節ぶし変化へんか、経年けいねん変化へんか等とうに地表ちひょうの川かわと同おなじような特徴とくちょうがみられる。秋吉台あきよしだいの秋芳しゅうほう洞ほらや帰き水すい、平尾台ひらおだいの不動ふどう洞ほらなど。
- 地下水ちかすい面めんより上うえの循環じゅんかん水すい帯たいを定常ていじょう的てきに流ながれる地下水ちかすい流りゅうが湧わくもの: 石灰岩せっかいがん地ちに接せっして非ひ石灰岩せっかいがんのつくる山地さんちが広ひろがっている場合ばあいなどにみられる。流ながれ方かたの特徴とくちょうは同上どうじょう。熊本くまもと県けん球泉洞きゅうせんどう、福岡ふくおか県けん平尾台ひらおだいの千せん仏ふつ鍾乳洞しょうにゅうどうや青あお龍りゅう窟くつの地下ちか川がわなど。
- 石灰岩せっかいがん中ちゅうや被覆ひふく土壌どじょう中ちゅうの宙ちゅう水すいが湧わくもの: カルスト台地だいち上じょうに湧わくごく小規模しょうきぼのもの。秋吉台あきよしだいの姫ひめ山さんの水みずや女郎じょろうヶ池ちなど。

沈水カルスト

特異とくいなカルスト地形ちけいとして、地質ちしつ時代じだいに形成けいせいされた沿岸えんがん域いきのカルストが気候きこう変動へんどう等とうによる海水かいすい準じゅんの上昇じょうしょうによって海面かいめん下かに没ぼっした沈水カルストがある。カリブ海かりぶかい沿岸えんがんのもの（ドリーネの沈水地形ちけいであるブルーホールや海中かいちゅう鍾乳洞しょうにゅうどうなど）が有名ゆうめいで、その奇観きかんが洞窟どうくつ潜水せんすいによる探検たんけん記録きろくとしてよくメディアによって紹介しょうかいされている。日本にっぽんでは沖縄おきなわ海域かいいき沿岸えんがん部ぶで海中かいちゅう鍾乳洞しょうにゅうどうが幾いくつか発見はっけんされている。石垣島いしがきじまの名蔵湾なぐらわんには日本にっぽん最大さいだい級きゅうといわれる沈水カルストがあり、九州大学きゅうしゅうだいがく大学院だいがくいん比較ひかく社会しゃかい文化ぶんか研究けんきゅう院いんの菅かん浩伸ひろのぶ教授きょうじゅらのグループが2014年ねんに3次元じげん海底かいてい地形ちけい図ずを完成かんせいさせている^[11]。小笠原諸島おがさわらしょとう南島なんとうの沈水カルスト地形ちけいは、天然記念物てんねんきねんぶつに指定していされている^[4]。

石膏せっこうカルスト

石膏せっこう岩がんは石灰岩せっかいがんと違ちがって二酸化炭素にさんかたんそを必要ひつようとせずに水みずに溶解ようかいする（溶解ようかい度どは0.2g/100cc程度ていど）。そのため石灰岩せっかいがん地ちと同おなじように地下水ちかすい系けいが発達はったつし、洞窟どうくつやドリーネなど、カルスト地形ちけいが形成けいせいされる。ウクライナ、ドイツ、ポーランドなどにみられ、ウクライナのOptymistychna Cave（総そう延長えんちょう230km/2005時点じてん）は、中新ちゅうしん世よに堆積たいせきした厚あつさ約やく20mの石膏せっこう層そう中ちゅうに、約やく2km四方しほうにわたって広ひろがる迷宮めいきゅう状じょうの洞窟どうくつをつくっている。

後述こうじゅつする石灰岩せっかいがんの溶食過程かていと違ちがい、石膏せっこうカルストの溶食は次つぎのように表あらわされる。

CaSO₄ → Ca²⁺ + SO₄^2-

化石かせきカルスト

古こカルストとも。過去かこに生しょうじ、現在げんざいはそのカルスト化か作用さようが停止ていししているカルスト地形ちけいをいう。例たとえば、降水こうすいがほとんどない砂漠さばく気候きこう下かにあるカルスト地形ちけいは過去かこの湿潤しつじゅんな気候きこうの元もとで発達はったつした化石かせきカルストである。また、過去かこに生しょうじたカルスト地形ちけいがより新あたらしい時代じだいの地層ちそうに被覆ひふくされ、保存ほぞんされているものも化石かせきカルストである。

後者こうしゃの例れいとしては、中新ちゅうしん世よの海うみ成層せいそう（備北層そう群ぐん）によって被覆ひふくされ、後のちに同どう層そうが削剥さくはくされたという地ち史しをもつ吉備高原きびこうげん^[12]にある帝釈たいしゃく台だいや阿哲あてつ台だいは化石かせきカルストの性格せいかくを併あわせもつものともいえるが、詳細しょうさいはよく分わかっていない。

鍾乳洞しょうにゅうどうの多おおくは、地下ちか川がわによる活発かっぱつな洞窟どうくつ形成けいせい作用さようが働はたらいているものを除のぞけば、その多おおくは化石かせきカルストといえる。

偽にせカルスト

炭酸たんさん塩しお岩がん類るい（石灰岩せっかいがん、白雲しらくも岩がんなど）や蒸発じょうはつ岩がん類るい（石膏せっこう岩いわ、岩塩がんえんなど）以外いがいの非ひ溶解ようかい性せいの岩石がんせき等とうにもカルスト地形ちけいに似にた凹地や洞穴どうけつ、溶食性せいの微ほろ地形ちけいが見みられることがあって、地下水ちかすい系けいが発達はったつすることがある。これらを偽にせカルスト（擬似ぎじカルストとも）という。次つぎのような岩石がんせきや土壌どじょう等とうの地帯ちたいに見みられ、寒冷かんれいカルスト、氷河ひょうがカルスト、レスカルスト、蛇紋じゃもん岩がんカルストなどの語かたりがある。

熔岩ようがん^[13]^[14]^[15]、花崗岩かこうがん（風化ふうか岩がん^[16] / 新鮮しんせん岩がんともに）、蛇紋じゃもん岩がん^[17]、珪岩 / 砂岩さがん^[18] / 礫つぶて岩がん、非ひ固かた結むすぶ性せい凝灰岩ぎょうかいがん（シラス^[19]など）、黄土おうど、ラテライト、凍土とうど、氷河ひょうが
※脚注きゃくちゅうには日本にっぽんの事例じれいを示しめす。

地下ちか地形ちけい（石灰洞せっかいどう；鍾乳洞しょうにゅうどう）

カルストの地下ちか地形ちけいが発達はったつしていく過程かていには、大おおきく3つの過程かていがある。第だい一いちの過程かていは、石灰岩せっかいがんの割われ目めに沿そって流ながれる地下水ちかすいの作用さようで溶食が進すすみ、洞窟どうくつ空間くうかんができていくものである（石灰洞せっかいどうの形成けいせい）。第だい二にの過程かていは、地下水ちかすい中ちゅうに溶とけた石灰せっかい分ぶんが洞窟どうくつ内ないにおいて晶あきら出だし、石灰せっかい分ぶんからなる特異とくいな沈殿ちんでん物ぶつ（広義こうぎの鍾乳石しょうにゅうせき）が生しょうじ、洞窟どうくつが装飾そうしょくされていく過程かていである（鍾乳洞しょうにゅうどうの形成けいせい）。第だい三さんの過程かていは、年齢ねんれいを重かさねた洞窟どうくつが終末しゅうまつ期きを迎むかえ、崩壊ほうかいしていく過程かていである。

溶食過程かてい

水みずH₂Oに溶とけた二酸化炭素にさんかたんそCO₂から炭酸たんさんH₂CO₃が生しょうじ、炭酸たんさんと石灰岩せっかいがんの主成分しゅせいぶんである炭酸たんさんカルシウムCaCO₃との化学かがく反応はんのうによって溶食が進すすむものである。土壌どじょう中ちゅうを浸透しんとうした地下水ちかすいには多量たりょうの二酸化炭素にさんかたんそが土壌どじょう空気くうきからとけ込こんでいる（大気たいきから雨水あまみずに溶とけ込こむ量りょうの数すう倍ばいから百ひゃく倍ばい程度ていど）。最初さいしょは微小びしょうな割われ目めに沿そって石灰岩せっかいがんが溶食されていくが、やがて水みずみちは大おおきくなり、いずれかの流ながれやすい流りゅう路ろを選えらんで水みずが流ながれるようになる。こうして流量りゅうりょうが増ふえてくると、砂礫されきや砂すななどが流ながれ込こむようになり、溶食以外いがいに水流すいりゅうによる侵食しんしょく（磨すり食しょく）も加くわわって洞窟どうくつと呼よばれるような大おおきな空間くうかんが形成けいせいされる。空間くうかんがある程度ていど大おおきくなると天井てんじょうや壁面へきめんの崩落ほうらく・崩壊ほうかいが起おこることがあり、空洞くうどうが一時いちじ的てきに埋うまるが、地下ちか川かわがある場合ばあいには局所きょくしょ的てきに流速りゅうそくが早はやくなり、溶食作用さようが強つよく働はたらくようになって洞窟どうくつの拡大かくだいがより進行しんこうする。

この溶食過程かていを化学かがく反応はんのう式しきで示しめすと次つぎのようになる。

CaCO₃ + CO₂ + H₂O → Ca(HCO₃)₂

反応はんのうの結果けっか生しょうじる炭酸たんさん水素すいそカルシウムCa(HCO₃)₂はカルシウムイオンと炭酸たんさん水素すいそイオンに分離ぶんりした形かたちでのみ存在そんざいし（つまり水すいに溶とけている状態じょうたい、その結果けっか流ながれ去さって溶食が起おこる）、次つぎのように記しるされる。

Ca(HCO₃)₂→ Ca²⁺ + 2HCO₃^-

稀まれには火山かざん性せい温あつし/熱ねつ水中すいちゅうの硫酸りゅうさんH₂SO₄、あるいは石油せきゆ鉱床こうしょう等とうからくる地下水ちかすい中ちゅうの硫化りゅうか水素すいそH₂Sの酸化さんかによって生しょうじる硫酸りゅうさんによる溶食が働はたらくことがあり、その化学かがく反応はんのう式しきは次つぎのように表あらわされる。

CaCO₃ + H₂SO₄ → Ca²⁺ + SO₄^2- + H₂O + CO₂

次つぎに、洞窟どうくつ形成けいせい環境かんきょうを水みず文ぶん地質ちしつ学がく的てきな観点かんてんからみると以下いかの3つの型かた（循環じゅんかん水すい帯たい型かた、地下水ちかすい面めん型かた、飽和ほうわ水すい帯たい型かた）に分わけられるが、実際じっさいには各かくタイプの洞窟どうくつが時間じかん的てき、空間くうかん的てきに組くみ合あわさり、他たの地質ちしつ的てきな要因よういん（石灰岩せっかいがんの岩いわ質しつ、非ひ石灰岩せっかいがんの挟はさみ在ざい・重かさなり・接触せっしょく、割われ目め系けいなどの地質ちしつ構造こうぞう）も加くわわって複雑ふくざつに発達はったつしていることが多おおい。このような地質ちしつ的てきな要因よういんは地表ちひょう地形ちけいの溶食型がたにも大おおきく影響えいきょうする。

雨水あまみずが直接ちょくせつに石灰岩せっかいがん体内たいないに流ながれ込こむ場所ばしょとして、ドリーネがある。ドリーネ底そこには大小だいしょうさまざまの縦穴たてあなや斜ななめに落おち込こんだ洞窟どうくつがある。多おおくの場合ばあいは泥どろや岩いわ礫つぶてなどで埋うまっていて直接ちょくせつ見みることができない。また、石灰岩せっかいがん以外いがいの山地さんちから流ながれてきた水流すいりゅう（他た生谷いぎだに）が石灰岩せっかいがんの地帯ちたいに入はいったところにも、同おなじように洞窟どうくつが開口かいこうしていることが多おおい（川かわの水みずが自然しぜんと石灰岩せっかいがんの河床かしょうの割われ目めに浸透しんとうして涸かれ谷たにとなり、洞窟どうくつが見みられないことも多おおい）。谷尻たにしりの洞窟どうくつへ流ながれ込こんだ水みずは下方かほうに地下水ちかすい面めんまで流ながれ落おちていく（地下水ちかすい面めんが浅あさくある所ところでは、水みずは横穴よこあなを穿うがって流ながれ込こんでいく）。このように地表ちひょう流りゅうが地下ちかへ流ながれ込こんでいく所ところにある穴あなや洞窟どうくつを広ひろくポノール（ponor; 語源ごげんはセルボクロアート語ご / スロベニア語ごの窪地くぼち、英語えいごではほかにswallow hole【嚥えん穴あな】）と呼よぶ。起伏きふく量りょうの大おおきいカルスト地帯ちたいで、地下水ちかすい面めんが深ふかく、流量りゅうりょうが十分じゅうぶんにあると、ポノールは深ふかい縦穴たてあなをつくる（代表だいひょう例れい：新潟にいがた県けんの白蓮びゃくれん洞ほら）。
地下水ちかすい面めんに達たっした水みずは横よこ方向ほうこうへ流ながれ、次第しだいに合流ごうりゅうして主流しゅりゅうへと成長せいちょうし（地下水ちかすい面めんの等高線とうこうせん的てき形状けいじょうから地下水ちかすい谷だにという）、最後さいごには石灰岩せっかいがん体たいの下流かりゅう部ぶ、山麓さんろくに開口かいこうした洞窟どうくつあるいは湧ゆう泉いずみから再ふたたび地上ちじょうへ流ながれ出でる。地下水ちかすい面めんに沿そって溶食が進すすみ、横断おうだん形がたが扁平へんぺいな洞窟どうくつができる。流量りゅうりょうも多おおくなり、大型おおがたの横穴よこあな洞窟どうくつをつくることが多おおい。流域りゅういき上流じょうりゅう部ぶや、地下水ちかすい谷たにと地下水ちかすい谷だにの間あいだの尾根おねをつくる地域ちいきの地下水ちかすい面めんは、降雨こうう（季き節ぶし）によって大おおきく高度こうどを変かえるので、地下水ちかすい面めんに沿そう洞窟どうくつは発達はったつしにくいが、地下水ちかすい谷だにでは洞窟どうくつの発達はったつによって排水はいすい能力のうりょくが増ますため、地下水ちかすい面めんは安定あんてい的てきなものとなり、長大ちょうだいな洞窟どうくつ形成けいせいが加速かそくされる（代表だいひょう例れい: 山口やまぐち県けんの秋芳しゅうほう洞ほらや景けい清きよし穴あな）。
地下水ちかすい面めん帯おびよりも深層しんそうの地下水ちかすいはふつう流ながれがほとんどないため、洞窟どうくつ形成けいせい作用さようは大おおきくない。しかし水みず理り的てき条件じょうけんがととのうと、割われ目めに沿そって被ひ圧あつ性せいの地下水ちかすいの流ながれが生しょうじることがある。また混合こんごう溶食と呼よぶ炭酸たんさんによる特殊とくしゅな溶食作用さようも働はたらく。飽和ほうわ水すい帯たい（飽和ほうわ帯たいとも）起源きげんの洞窟どうくつは溶食作用さようが上下じょうげ左右さゆういずれの方向ほうこうにも働はたらいたことを示しめす円形えんけいや楕円だえん形がたなどの断面だんめん形がたを示しめし、時ときには地下水ちかすい流りゅうが重力じゅうりょくに逆さからって上方かみがたへ向むかって流ながれたことを示しめす流りゅう痕こんのある縦穴たてあなや斜はす洞ほらが見みられる。飽和ほうわ水すい帯たい型がたの洞窟どうくつは、地盤じばんの隆起りゅうきによって排水はいすいされた場合ばあいにのみ、人ひとが入はいることが可能かのうになる（代表だいひょう例れい: 熊本くまもと県けんの球泉洞きゅうせんどう）。

沈殿ちんでん（装飾そうしょく）過程かてい

石灰せっかい分ぶんの晶あきら出では、外気がいきと洞ほら内気うちきの温度おんど差さによって人ひとが通過つうかできないような割われ目めや穴あなをも流ながれる気流きりゅう（煙突えんとつ効果こうか）のために、洞ほら内気うちきの組成そせいは外気がいきとほとんど変かわらないという理由りゆうで起おこる。つまり洞ほら内気うちきの二酸化炭素にさんかたんそは外気がいき（0.04%）とそう変かわらない（せいぜい数すう倍ばい）ために、土壌どじょう空気くうきに由来ゆらいする多量たりょうの二酸化炭素にさんかたんそによって多量たりょうの石灰せっかい分ぶんを溶とかしている地下水ちかすいが洞窟どうくつ内ないに滲出しんしゅつすると、二酸化炭素にさんかたんそは水中すいちゅうから洞ほら内気うちきの方ほうへ逃にげていく（ビールから二酸化炭素にさんかたんそが逃にげるように）。すると溶存ようぞんしていた石灰せっかい分ぶんは二酸化炭素にさんかたんそが逃にげた分ぶんだけ水みずに溶とけていることができなくなり、沈殿ちんでんを始はじめる。こうして鍾乳石しょうにゅうせき（洞窟どうくつ生成せいせい物ぶつ、二に次じ生成せいせい物ぶつ、石灰せっかい生成せいせい物ぶつ、洞窟どうくつ装飾そうしょく物ぶつ）ができ、洞窟どうくつ内ないが装飾そうしょくされていく。

この沈殿ちんでん過程かていを化学かがく反応はんのう式しきで示しめすと、上述じょうじゅつの式しきとは逆ぎゃくに次つぎのように記しるされる。

Ca(HCO₃)₂→ CaCO₃ + CO₂ + H₂O あるいは Ca²⁺ + 2HCO₃^-→ CaCO₃ + CO₂ + H₂O

鍾乳石しょうにゅうせきはできる場所ばしょや水量すいりょう、不純物ふじゅんぶつの量りょうなどによって様々さまざまに形かたちや色いろ、大おおきさを変かえるので、色々いろいろの形態けいたい名めいがあるが、成分せいぶんは炭酸たんさんカルシウム（鉱物こうぶつ名めいは方解石ほうかいせき、岩石がんせき名めいは結晶けっしょう質しつ石灰岩せっかいがん）である。まれに同おなじ化学かがく組成そせいで、結晶けっしょう構造こうぞうが異ことなる霰石からなるものも見みられる。これらが洞窟どうくつ内ないに特異とくいな風景ふうけいをつくっている。中なかには光ひかりを当あてるときらきら光ひかり美うつくしいものがあるが、細こまかい方解石ほうかいせきの結晶けっしょう面めんが暗くらい洞窟どうくつ内ないで照射しょうしゃ光こうを反射はんしゃするためである。主おもな種類しゅるいには次つぎのようなものがある。

鍾乳石しょうにゅうせき: 天井てんじょうから垂たれ下さがるもの（つらら石せきとも言いう）。広義こうぎには洞窟どうくつ生成せいせい物ぶつの意い。
石筍せきじゅん: 床ゆか面めんから上うえに向むかって生はえるもの。
石柱せきちゅう: 鍾乳石しょうにゅうせきと石筍せきじゅんが繋つながった柱状ちゅうじょうのもの（石灰せっかい柱ばしら^[20]、石灰せっかい華はな柱ばしら^[3]、石灰石せっかいせき柱ばしら^[3]^[21]、石灰岩せっかいがん柱ばしら^[22]とも）。
注ちゅう）石灰石せっかいせき柱ばしらや石灰岩せっかいがん柱ばしらには洞窟どうくつ母はは岩がんの石灰岩せっかいがんが残ざん柱状ちゅうじょうに溶とけ残のこったもの（柱石ちゅうせき^[23]）を、また石灰岩せっかいがん柱ばしらには地表ちひょうに露出ろしゅつするピナクルを指さす用法ようほうもあり、統一とういつされていない。
リムストーン: 畦あぜ石せき、輪はなわ縁ゆかり（辺あたり）石いしとも。緩ゆるい傾斜けいしゃ面めんに生しょうじた棚田たなだのような形かたちのもの（秋芳しゅうほう洞ほらの百ひゃく枚まい皿さらが有名ゆうめい）。畦あぜ石せき群ぐんからできた全体ぜんたいの微ほろ地形ちけいを石灰せっかい華はな段だん（石灰せっかい華はな段丘だんきゅうとも）と呼よぶ。
フローストーン: 流りゅう華はな石せき。壁面へきめんを被こうむって流ながれた形かたちのもの（よくクラゲの滝たき登のぼりとか、石いしの滝たきというような名称めいしょうが付つけられている）。「流ながれ石せき」という直訳ちょくやくがしばしば用もちいられるが、イメージとしてそぐわず、適当てきとうでない。
カーテン: 石いし幕まく、石灰せっかい幕まく。オーバーハングの壁面へきめんに旗はた状じょうに垂たれ下さがったもの。

崩壊ほうかい過程かてい

地表ちひょうの侵食しんしょく（溶食）が進すすんで洞窟どうくつの天井てんじょうをなす岩いわ層そうが薄うすくなったり、空洞くうどうが極度きょくどに大おおきく成長せいちょうした場合ばあいなどには、洞窟どうくつは崩壊ほうかいを始はじめる。また、地下水ちかすい面めん下かで発達はったつ中ちゅうの地下ちか川かわ洞窟どうくつ系けいが、何なんらかの原因げんいん（地下水ちかすいの汲くみ上あげや鉱山こうざん開発かいはつによる排水はいすいなど）による地下水ちかすい位いの急激きゅうげきな低下ていかによって浮力ふりょくによる支持しじを失うしない、大おおきく陥没かんぼつすることがある。

地下ちか川かわ系けいをなす空洞くうどうの天井てんじょうの一部いちぶが崩落ほうらくし、陥没かんぼつドリーネが生しょうじると、地上ちじょうから底そこを流ながれる地下水ちかすいが見みえることがある。これをカルストの窓まど（天然てんねん井戸いど、地下水ちかすい流りゅうの窓まどとも）という（代表だいひょう例れい: 鹿児島かごしま県けん沖永良部島おきのえらぶしまの水みず蓮はちす洞ほらや田皆たみな暗くら川かわ、ユカタン半島はんとうのセノーテなど）。

洞窟どうくつ内ないの局地きょくち的てきな天井てんじょうや壁かべの崩落ほうらくは、地表ちひょう侵食しんしょくの進行しんこう度どとは関係かんけいなくよく見みられる現象げんしょうである（代表だいひょう例れい: 山口やまぐち県けん秋芳しゅうほう洞ほらの千畳敷せんじょうじき）。

洞窟どうくつ系けい全体ぜんたいにわたって崩壊ほうかいが進すすんだり、盲めくら谷たにとポケット谷だにの連結れんけつに際さいして、一部いちぶが橋はしのように残のこることがある。これを天然てんねん橋きょうと呼よび、カルスト地帯ちたいに多おおい（代表だいひょう例れい: 広島ひろしま県けん帝釈峡たいしゃくきょうの唐から門もんや雄ゆう橋きょう、岡山おかやま県けん阿哲あてつ台だいの羅生門らしょうもんなど）が、天然てんねん橋きょうは石灰岩せっかいがん地ち以外いがいにも海食かいしょく作用さようや風食ふうしょく作用さようによって多おおく生しょうじている。

洞窟どうくつの分類ぶんるい

→「洞窟どうくつ」を参照さんしょう

鍾乳洞しょうにゅうどうの調査ちょうさ・探検たんけん

→「ケイビング」、「洞穴どうけつ学がく」、および「洞窟どうくつ潜水せんすい」を参照さんしょう