鄂西南岩溶地区表层岩溶带发育强度变化规律研究
2009年《资源环境与工程》第23卷总目录
蟹蜀圈
强
瑛 萍
扬 子北缘震旦 系铅 锌矿床成矿地质特征及成矿模式 … …… …………………………………………… 李 湖北兴山 白鸡河锌矿成 因分析 …………………… …… …………………………………… 刘圣德
辽河 坳 陷 欢 21—6区块 大 凌河 油 层 沉 积 特征 分 析 … … … … …… … … … … … … … … … … … 危 宇宁 —41 鄂东 南 铁 山 岩 体 内 鄙大 理 岩 捕 虏 体 分 布 规 律 及 找 矿 探 讨 … …… … … … … … … … … … … … 李 享 洲 白 贺
马尚云 覃万谋 等(9 7)
寓科学 内涵 于山水 画廊 之中的清 江长阳人地质公园 ………………………………… …… 汪啸 风
………………… …………………………………………… … ( ) 8 2
第 2期
誉豳■国
神 农 架 冰 洞 山锌 矿 矿 床 模 型 … … … … … …… … … … … … … … … … … … … … … … … … … 祝 敬 明 颜代 蓉 张 汉金 等 (9 8)
湖北省远安县 凹子 岗锌矿床基本 特征 … …………………………………………………… 李方会 紫金 山金矿露采铜矿石赋存形态及成 因初 探 ……………… …… ………………………… 阮诗 昆 新疆尼勒克县松湖铁矿地质特征 鄂西地区南华系大塘坡期锰矿成 因浅析—— 以长阳古城锰矿为例 陕西老厂块状硫化物型铅锌矿床硫铅 同位 素特征及 其地质意义
唐 山 市及 周边 地 区 矿业 开 发 占地 现 状 遥 感 调 查 … … … … … … … …… …… … … … … … … … … … … … 谭 马哲胜
垃圾 卫生 填埋 场选 址与勘察 设计技术综述 …………………………… …… ……………………………………… 华锡 昌( 2 5)
测定分析土壤理化性质的影响因素及解决对策
测定分析土壤理化性质的影响因素及解决对策摘要:土壤保护是环境保护的重要组成部分,土壤理化性质测定是有效判断土壤状况的方法之一,而测定土壤理化性质的重中之重是土壤含量检测的准确性。
相关人员要准确掌握土壤理化性质的测定内容及方法,寻求、分析和研究当前理化性质测定过程中存在的问题,结合相应现状及经验提高测定水平,为土壤理化性质测定提供参考建议,在环境保护方面为土壤有机质含量检测提供建设性建议。
关键词:土壤理化性质;测定分析;解决对策衡量土壤肥力的重要指标之一是土壤的理化性质。
土壤的理化性质相互联系、彼此影响,参与重要区域的生物地球化学进程和地表物质循环。
例如土壤中的有机碳不但能为植物的生长提供营养物质,还能改良土壤结构、增加土壤养分。
土壤质量、容重和孔隙率是土壤物理性质中的重要指标,对生态水文过程有着不容小觑的影响。
测定土壤理化性质的测量过程及测量方法虽然简单,但仍会存在各种系统偏差与计算误差。
本文根据以往专家的经验与策略,结合现实情况提出问题和解决方案,有助于提高土壤理化性质测定的准确性、稳定性。
土壤的理化性质受多种因素影响,既有气候、母质、地貌等环境因素,也有农业、放牧等人为因素。
专家对影响土壤变化的因素进行了大量研究发现,地表岩性作为重要的环境因子决定了岩石的化学、矿物学和物理性质,显着影响土壤养分、质地、容重和水力特性[1]。
例如具有代表性的喀斯特地貌与其他环境或人为因素的共同作用所形成特有的石漠化现象,标高与坡度在尺度上有很强的相关性小流域,进而影响斜坡生态水文过程。
而开垦、放牧和采伐森林等活动会导致土壤性质发生变化,生态脆弱地区遭受自然灾害的风险更大,这些地区的土壤特性和影响因素值得特别关注[2]。
一、土壤理化分析的主要内容目前经常使用的土壤理化分析方法主要包括土壤分析、植物分析和肥料分析。
1.土壤分析。
主要是分析土壤的基本物理性质和化学特性,包括酸碱度、盐度、肥力特性等,为资源开发利用、土壤改良分类等方面奠定基础。
鄂西南表层岩溶带岩溶个体形态特征及分布规律
年代初 期通 过建 立野外 岩 溶水 文地 质试 验 场发 现 并 提
出的。2 0世 纪 8 0年 代 后 期 , 由袁 道 先 院士 首 先 将 这
该 区地 处 云贵 高 原 北 东 方 向的 延 伸 部 分 , 貌 上 地
岩溶 个体形 态 。 总体 而 言 , 型 岩 溶个 体 形 态 在 地 表 小 发育最 广 , 山顶到 山体斜 坡 沟谷 内是 无处 不 在 ; 型 从 大
系密切 , 深入 调查 与研究 , 环境 保 护 、 对 岩溶 研 究 、 国土 开发 、 程建 设都 具有 重要 意义 。 工
本 区地层 出露 齐 全 。除 缺 失 志 留 系上 统 、 泥盆 系 下统 和 石炭 系上 统外 , 自中元古 界 一第 四系均 有 出露 ,
表 层岩 溶个 体形 态 因其 所 处 位 置 不 同 , 各 种 因 受
素控制 , 其发 育规模 差别 较 大 , 野外 所 见 溶 隙 、 L 溶 溶孑 、 穴、 溶管 、 牙 、 柱 、 沟 、 槽 等 的 长 、 、 多 <5 石 石 溶 溶 宽 高 m, 岩 屋 、 层 溶 洞 、 溶 洼 地 、 而 浅 岩 岩溶 漏 斗 、 层 地 下 浅 河 等的 长 、 、 宽 高又 都普遍 > 5m。所 以 , 根据 岩 溶个 体 形态 发育 规模 的大小 差别 将其 划分 为 小 型和 大 型两 类
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
其 中碳 酸盐 岩 面 积 即达2 1×1 k 占全 区 面积 的 . 0 m(
6 . % ) 主要 由 ∈、 C + 、 、 71 , O、 2 P T + 系地层 构成 。构造 上 处 于扬 子准 地 台上 的八 面 山 台褶 带 , 接 鄂 中褶 断 北 区 , 邻 四川 台坳 , 西 东延 埋 于江汉 断 陷之 下 。 区 内构 造 以褶 皱为 主 , 断裂 次之 , 大致 以长 阳县榔 坪一 五峰 县 可 采 花一 线 为界 , 此线 以西 受八 面 山弧 形构 造 控制 , 造 构 线轴向以 N E N N — E向展 布为 特征 ; 此线 以东 受 E 向 W 构造 控 制 , 构造 线轴 向 以 N E w 向分 布为 主 。 E —E
鄂西南表层岩溶带的富水性探讨
0 引言
自袁道 先 院士首先 将表 层岩 溶带 的概念 引入 并
推 广 于 中国近 2 0年 来 , 其 展 开 了广 泛 深 入 的研 究 , 对 主要 包 括 : 层岩 溶带 的特征 及其 形成 机 理 、 文 地 质 表 水
心, 向两岸 山顶 的多 年平 均 气 温 由 l 6℃ 递 减 到 8℃ 、 多年 平均 日照 由 110h递 增 到 180h 多 年 平 均 降 6 8 、
李 业 ,宋 群 ,周 宁
( 北 省 水 文 地 质 工 程地 质 勘察 院 , 湖 湖北 荆 州 4 4 0 ) 30 0
摘
要 :鄂西南岩溶地 区表层岩溶个体形态复杂 多样 ,表层岩溶 带与鄂 西南地 区岩 溶地质环 境条件及 岩溶
发育演 变的历 史过程 密切相关。通过 8个重 点段 、2 1k 4 m 范围 内 59个表层 带岩溶 水点的地 质原型调 查 , 2 采 用系统工程地质分析为主体的方法体 系,研究 了表层岩 溶水在 不 同的地 质构造部 位、地层岩 性、地形地 貌 、岩溶发育强度和不 同结构条件下的 出露分布特征及其 变化规律 ,详细论述 了表层 带岩溶发 育差异、表 层 带岩溶水点露 头密度和其平均地下径流模数 ,并据此将 表层 带岩溶水含 水层 的富水性划 分为 强、中、弱
田供 水具 有重 要 的现 实 意 义 , 同时也 为鄂 西 南 地 区表
其 中碳 酸 盐岩 面积 达 2 1×1 k 主要 由 Z ∈、 . 0 m, 、 0、 c 、 T 系地层 构成 ( 图 1 。构造 上处于 扬子 准 … P、… 见 ) 地 台上 的八 面 山 台褶 带 , 接鄂 中褶 断 区 , 北 西邻 四川 台 坳, 东延没 于江 汉断 陷之下 。区 内构 造 以褶皱 为 主 , 断 裂 次之 , 大体 以长 阳县榔 坪一 五峰县 采 花一 线为 界 , 构 造线 在西 部受八 面 山弧形 构 造 控 制 以 N E N 向展 N— E 布 为特 征 ; 东 部 受 E 向 构造 控 制 以 N E E 向 在 W E- W
岩溶发育的基本规律
岩溶发育的基本规律
一般来说,硫酸盐类岩层、氯化类岩层岩溶发育速度较快;碳酸盐类岩层则发育速度较慢。
质纯层厚的岩层,岩溶发育强烈,且形态齐全、规模较大,含泥质或其他杂质的岩层,岩溶发育较弱。
结晶颗粒粗大的岩石岩溶较为发育;结晶颗粒细小的岩石,岩溶发育较弱。
在节理裂隙的交叉处或密集带,岩溶最易发育。
正断层处岩溶较发育,逆断层处较差。
在不对称褶曲中,陡的一翼较缓的一翼发育。
产状倾斜或陡倾斜的岩层,一般岩溶发育较强烈;水平或缓倾斜的岩层、上覆或下伏非可溶岩层,岩溶发育较弱。
岩溶往往沿可溶岩和非可溶岩的接触带发育。
地壳强烈上升地区,岩溶以垂直方向发育为主;地壳相对稳定的地区,岩溶以水平发育为主;地壳下降地区,既有水平发育又有垂直发育,岩溶较为复杂。
地形陡峭、岩石裸露的斜坡上,岩溶多呈溶沟、溶槽、石芽等地表形态;地形平缓处,岩溶多以漏斗、落水洞、竖井、塌陷洼地、溶洞等形态为主。
层面反向水体或与水体斜交时,岩溶易于发育,层面顺向水体时,岩溶不易发育。
在大气降水丰富、气候潮湿地区,地下水能经常得到补给,水的来源充沛,岩溶易于发育。
鄂西南岩溶地区几个水库渗漏的教训与反思
鄂西南岩溶地区几个水库渗漏的教训与反思陈汉宝;李瑞清;刘贤才【摘要】总结湖北几座位于岩溶区的水库渗漏的经验教训,提出要十分重视前期勘察和分析工作,不要放过疑点.对于强岩溶化地层,不能单纯采用钻孔压水试验成果(透水率)来评价岩体的渗透性.要设计切实可行的防渗处理措施,并且把握处理的时机,尽可能在蓄水前完成.原则上在水库蓄水前应封堵库内可能引起渗漏的溶洞、平洞、导流洞、导涵等,隔断库水与岩溶管道的水力联系.【期刊名称】《资源环境与工程》【年(卷),期】2010(024)005【总页数】4页(P450-453)【关键词】岩溶;水库渗漏;经验教训【作者】陈汉宝;李瑞清;刘贤才【作者单位】湖北省水利水电勘测设计院,湖北,武汉,430064;湖北省水利水电勘测设计院,湖北,武汉,430064;湖北省水利水电勘测设计院,湖北,武汉,430064【正文语种】中文【中图分类】TV697.3+2%P642.251984年本院开始对宣恩龙洞水库的地质勘察工作,该水库位于强岩溶地区,存在库区向邻谷渗漏问题,通过艰苦、细致的岩溶调查和大量联通试验及分析计算,最后以分水岭地下水位确定水库正常蓄水位为550 m,并于1990年成功建成蓄水,打破了过去认为鄂西南强岩溶地区不能建库的“禁区”。
以后相继建成利川长顺电站、建始小溪口水库、宣恩洞坪水库、狮子关水库、咸丰朝阳寺水库、小河水库、恩施老渡口水库、长阳招徕河水库等一大批水库电站,取得了很大的成功,积累了丰富的经验。
但也有一些深刻的教训,主要是在前期勘察中忽视了最基本的地质条件的调查和分析,尤其是对于可能产生渗漏的疑点重视不够,或者防渗措施及时机处理不当。
近年来几个位于岩溶区的水库首次蓄水就发生严重渗漏,如建始县野三河水电站、长阳县招徕河水电站、宜昌市西北口水库、五峰县麒麟观水库电站、恩施市老渡口水库电站等,引起笔者的重视和反思。
野三河水电站位于恩施州建始县、清江左岸支流野三河,枢纽主要由碾压混凝土双曲薄拱坝(最大坝高74 m)、右岸长发电引水系统、气垫式调压室、地面厂房、右岸导流洞等建筑物组成(图1);电站装机容量为2×25 MW,年发电量为16 424万kW·h;水库正常蓄水位为664.00 m(黄海高程),总库容为1 923.3万m3。
湘鄂西地区下寒武统石龙洞组古岩溶发育及储层特征_冯菊芳
收稿日期:2015-04-03;修回日期:2015-08-31基金项目:国家重大科技专项(2011ZX05005-002-002)作者简介:冯菊芳,工程师,研究方向为碳酸盐岩储层,电子信箱:fengjf.syky@引用格式:冯菊芳,林娟华,田海芹,等.湘鄂西地区下寒武统石龙洞组古岩溶发育及储层特征[J].科技导报,2016,34(2):121-128;doi:10.3981/j.issn.1000-7857.2016.2.019湘鄂西地区下寒武统石龙洞组古岩溶发育及储层特征冯菊芳,林娟华,田海芹,沃玉进,朱东亚中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院,北京100083摘要四川盆地下寒武统龙王庙组天然气勘探近期取得的重大发现,引起了对同期沉积的石龙洞组的广泛关注。
通过对鄂西渝东—湘鄂西地区石龙洞组多个野外露头的研究,观察到在平面上石龙洞组顶部存在典型的风化岩溶现象,推测在该区内存在与早寒武世末兴凯运动有关的区域性岩溶不整合面。
以湖北恩施咸丰背斜庙梁子—丁寨剖面为例,石龙洞顶部的表层岩溶带厚度为3m ,主要为风化壳层和垮塌角砾岩层。
同时,受大气淡水和裂缝影响,表层岩溶带下部地层在较深范围内都受到大气淡水淋滤作用影响,属于岩溶改造带。
根据胶结物类型及溶蚀特征可分为大气淡水垂向渗滤溶蚀区及潜流溶蚀区。
此外,初步探讨了表生岩溶与储层发育的关系。
研究区整体岩性较致密,但局部存在优质储层,尤其是表层岩溶带孔洞发育十分丰富,连通性良好。
而岩溶改造带由于后期埋藏阶段成岩作用的影响,尤其是晚期硅化作用的破坏,现存孔洞相对较少。
研究区优质储层的形成主要受表生及埋藏期溶蚀作用和白云化作用控制。
关键词石龙洞;岩溶;储层四川盆地下寒武统龙王庙组在磨溪地区获工业气流,优质储层主要分布在经过早期岩溶改造的颗粒滩相沉积中,为四川盆地及周缘的勘探提供了新的领域[1]。
鄂西渝东地区位于四川盆地东缘,在构造区划上,跨接四川盆地川东高陡构造带与鄂渝过渡构造带,自西向东依次包括方斗山复背斜、石柱复向斜、齐岳山复背斜、利川复向斜4个次级构造单元,构造主体主要受方斗山断层和齐岳山断层控制。
鄂尔多斯盆地富县地区奥陶系古岩溶发育特征
4 9・
2 . 2 古 隆起 影响 不 同地 区岩溶发 育特征
溶 岩石 主要 为 白云岩 ,距古 隆起相 对 较近 ,地 势较
古隆起从宏观上决定了岩溶古地貌格局 ,在微 观上则表现为不 同的古岩溶发育特点。古隆起核心
区 域 所 在 地 长 期 处 于 高 地 势 区 ,距 潜 水 面 相 对 较
为盆 地( Ⅲ1 、 和沟槽 ( Ⅲ2) 2 种类型 。
在该二级地貌单元 内主要划分 出岩溶阶地三级 地貌单元 ,研究 区内存在一个呈 “ M ”型的阶地 。 阶地为岩溶坡地 的主体部分 , 地势平坦开阔,层位
比较 稳 定 。其 上古 风 化 壳 表 面 出 露 层位 以 马 五 为 主 ,岩 溶作 用 比较 强烈 。岩溶 发育 垂 向结 构剖 面 可 细分 为 表层 岩溶 带 、垂 直 渗滤 带 、季节 变 动带 、饱 水带 、缓流 带5 个 带 ,在裸露 情况下 ,季节 变动带水 流运 动 方式 为 管道 快速 流 水平 运动 ,溶蚀 、侵 蚀 能
地为岩溶 台地的主体 ,地形平坦 ,分布面积广 ,主
要位 于 富 县 区块西 部 盒 中部地 区 ,出露地 层 以 马五
成致密岩性带 ,影响储层的储集性能。
1 _ 2 古岩溶发 育模式 与古岩 溶有利 区 通 过 对盆 地古 岩溶 地 貌及 岩溶 特 征研究 分 析 , 从 镇远 一 灵 台经靖 边 一 志 丹 到 清涧 一 佳 县 ,岩 溶 地貌
富县 地 区岩 溶古 地貌 西 南 高东北 低 ,而 且岩 溶
台地 占大部分面积 ,其上二级地貌单元异常发育 ,
岩 溶盆 地 分 布于研 究 区东 北 部 ,二者 之 间为 两种 地 貌 逐渐 过 渡 的岩溶 阶地 ,该 带理 论上 是 古岩 溶 型储 层 发 育最 有利 得 区带 ,著名 的靖 边气 田就是 在该 岩 溶地 貌单 元 中发 现 的。
鄂西南岩溶水的基本特征及分布规律(有用)
第 2期
刘红延等 :鄂西南岩溶水的基本特征及分布规律
161
2 岩溶水的基本特征 [ 1, 2 ]
鄂西南岩溶地下水具有以下三个基本特征 。 2. 1 空间分布上的不均一性
岩溶地下 水 的 不 均 一 性 是 岩 溶 发 育 不 均 一 的 反 映 ,它与地层岩性 、地质构造及近代地壳活动等多种因 素有关 ,在同一含水层中大都同时并存着微细溶隙和 巨大的溶穴管道 。岩溶地下水的运动 ,在垂直方向上 受隔水层和侵蚀基准面的制约 ,在水平方向上受地质 构造的控制 ,常形成若干个独立的补给排泄系统 ,不同 系统之间一般无水力联系 ,同一系统中岩溶水的赋存 、 运动在不同深度 、不同方向上差异亦很大 。
在两级以上剥夷面分布的地区 ,低一级剥夷面对 高一级剥夷面岩溶发育深度的控制作用是形成这种类 型的主要原因 。高一级面为补给区 ,地下水向低一级 面运动 ,在两级剥夷面毗接地带排泄或顺低一级剥夷
上述实例说明了岩溶水的不均一性。在岩溶地区寻 找地下水 ,找暗河管道是方向 ,有开采利用的可能性。 2. 2 岩溶地下水动态变化大
岩溶水主要补给来源为大气降水和地表水 ,补给 方式为“灌注 ”。因降雨量季节分配不均 ,年降水量的 60% ~70%集中在 5~9月 ,影响到溶洞水的季节性变 化巨大 ,一般雨后几小时至几十小时 ,暗河水猛增 ,大 雨后暗河水的洪峰流量往往为枯水流量的几十倍至百 倍 ,如咸丰县龙洞湾暗河 Q枯 仅 013 m3 / s, Q常 为 115 m3 / s, Q洪达 20 m3 / s; 恩施市出水洞 Q枯 仅 017 m3 / s, Q常 为 2~3 m3 / s, Q洪 达几十立方米每秒 ;还有不少间 歇性泉 ,大雨后流量达几立方米每秒 。
地下水与地表水的转化受岩性 、岩溶发育特征和 地貌条件的控制 。从平面分布上看 ,长江 、清江及其主 要支流的中下游 ,河水流量逐渐增大 ,山区地下水流入 河流 ,汇入地表水 ;在岩溶山地分布区 、河溪的上源等 地 ,漏斗 、落水洞发育 ,地表水多是有头无尾或无头无 尾 ,主要是地表水转变为地下水 。
鄂西南岩溶调查研究工作进展及下步工作展望
鄂西南岩溶调查研究工作进展及下步工作展望吴慈华;吴德宽;曹劲;张念【摘要】在介绍鄂西南岩溶研究工作进展的基础上,对以往和近期工作程度进行了简要评述与总结,并结合省市(县)发展规划、社会需求与地调规划,提出鄂西岩溶地区1∶5万水文地质调查2015-2020年工作计划及2021-2030年工作展望部署,即针对鄂西尚未开展工作的地区,每年安排6个标准图幅,在2015-2020年完成鄂西南30个标准图幅、13个非完整图幅的水文地质环境地质调查;2021-2030年完成鄂西地区43个图幅的水文地质环境地质调查.【期刊名称】《资源环境与工程》【年(卷),期】2015(029)006【总页数】4页(P853-856)【关键词】岩溶;工作程度;工作总结;工作部署;鄂西南【作者】吴慈华;吴德宽;曹劲;张念【作者单位】湖北省地质局水文地质工程地质大队,湖北荆州434000;湖北省地质局,湖北武汉430022;湖北省地质局水文地质工程地质大队,湖北荆州434000;湖北省地质局水文地质工程地质大队,湖北荆州434000【正文语种】中文【中图分类】P642.25鄂西南山区属中国西部地区,由于地处偏远、山高谷深、地形切割大、经济比较落后等因素,岩溶地下水资源开发利用程度低。
同时岩溶干旱、地下水污染等岩溶环境地质问题突出。
在国家西部大开发战略实施十余年来,区内资源开发与基础建设不断加快和改进,为本区经济发展注入了活力,也为区内地下水资源的开发提供了良好条件。
因此,中国地质调查局于2004—2015年按流域开展了该区的水文地质环境地质调查工作,查明该区环境地质背景条件、岩溶水资源及开发技术条件,主要岩溶环境地质问题,编制岩溶水开发利用区划方案,为推进西南岩溶地区干旱缺水现状和地质环境综合治理、地方经济发展提供切实可行的依据。
1 以往调查研究工作程度及评述2002年以前,本区主要开展了1∶20万~1∶50万的水文地质、区域地质、生态环境地质、清江流域岩溶研究[1]和局部地区大比例尺的矿产地质勘查、水库地质勘察及各县(市)地质灾害调查研究工作。
鄂西南岩溶水的基本特征及分布规律
O 引言
鄂西南 山区包括 恩施 土 家族 苗 族 自治 州 和宜 昌市 西 部共 1 3个县 , 积约 4万 平 方公 里 。该地 区属 西向褶皱 , 背斜核部由 寒武 系或 奥 陶系组 成 , 核 部多 为三 叠 系或 二叠 系。 向斜 北部跨部分黄陵背斜和姊归向斜盆地。 燕 山运动是区内最强烈 的一次构造运动 , 使前 白 垩系地层褶皱破坏 , 奠定了区内基本构造轮廓 。嗣后
为地 表水 的例子 。 地 下水 与地 表水 的转 化 受 岩 性 、 溶 发 育 特 征 和 岩 地貌 条件 的控 制 。从平 面分 布上 看 , 江 、 江及 其 主 长 清 要支 流 的 中下 游 , 水 流量 逐渐增 大 , 河 山区地 下水 流 人
巨大 的溶穴 管 道 。岩 溶 地 下水 的运 动 , 垂 直 方 向上 在 受 隔水层 和侵蚀 基 准 面 的制 约 , 水 平 方 向上 受 地 质 在 构造 的控 制 , 形成若 干 个独立 的补给 排 泄系 统 , 同 常 不
出水洞 、 宣恩 的清水塘 、 秭归的鱼泉洞等都是地下河转
映出来 ; 二是隆升的不均一性 , 表现在不同构造单元隆
升幅度 的差 异 和东 西方 向上 的掀斜 性 。
区内岩溶十分发育 , 各种岩溶形态如 : 溶隙、 溶沟 、
溶槽 、 石牙、 石林 、 残丘、 洼地 、 坡立谷 、 落水洞 、 陷落漏 斗、 溶洞 、 溶湖 、 地下暗河等均有分布 , 地貌上表现 出两 个特点 : ①岩溶发育的多期性 , 在岩溶地貌上表现为多 层性 , 各期岩溶地貌特征如表 1②岩溶地貌明显地受 ; 构造控制 , 主要标志如背斜 山、 向斜 谷、 面山 、 单 断层
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第2 l卷 第 2期
鄂西南表层岩溶带岩溶个体形态特征及分布规律_周宁
第22卷第5期2008年 10月资源环境与工程R e s o u r c e s E n v i r o n m e n t &E n g i n e e r i n g V o l .22,N o .5O c t .,2008收稿日期:2008-05-13;改回日期:2008-07-04作者简介:周宁(1963-),男,高级工程师,水工环专业,从事水文地质、工程地质、环境地质勘查、评价与研究工作。
E-m a i l :l i y e 20084039@163.c o m鄂西南表层岩溶带岩溶个体形态特征及分布规律周 宁,吴慈华,刘 波(湖北省水文地质工程地质勘察院,湖北荆州 434100)摘 要:鄂西南岩溶地区表层岩溶个体形态复杂多样,规模大小不等,按其发育规模大小之不同划分为小型和大型两类岩溶个体形态。
表层岩溶带与鄂西南地区岩溶地质环境条件及岩溶发育演变的历史过程密切相关。
通过地质原型调查,采用系统工程地质分析为主体的方法体系,从地质过程的宏观尺度出发,研究了表层岩溶带在不同的地质构造部位、地层岩性条件下,地形地貌部位、岩溶发育程度及覆盖程度上的发育差异,详细论述了表层岩溶带岩溶个体形态发育特征及其空间分布规律。
首次阐明了表层带岩溶个体形态的规模从山顶、山脊到山脚,沟谷内具有由小到大的总体变化规律。
小型岩溶个体形态具有无处不在、分布发育密集丰富的特点;大型个体岩溶形态则主要发育分布于各级岩溶台面的平台及沟谷内。
进而提高了对“表层岩溶带”概念的认识,深化了表层岩溶带范围的理解。
关键词:鄂西南岩溶地区;表层岩溶带;岩溶个体形态;分布规律中图分类号:P 642.25 文献标识码:A 文章编号:1671-1211(2008)05-0519-050 引言表层岩溶带的概念,首先由法国学者于20世纪70年代初期通过建立野外岩溶水文地质试验场发现并提出的。
20世纪80年代后期,由袁道先院士首先将这一概念引入并推广于中国[1]。
鄂尔多斯盆地中、南部古岩溶发育差异性分析
3长 庆 油 田公 司 第 二 采 气 厂 , 西 榆 林 7 9 0 ) . 陕来自10 0 高 星 。
(. 气 藏 地 质 及 开 发 工 程 国 家 重 点 实 验 室 ( 都 理 工 大 学 ) 四 川 成 都 6 0 5 2成 都 理 工 大 学 沉 积 地 质 研 究 院 , 川 成 都 6 0 5 1 油 成 , 10 9;. 四 10 9
摘
要
鄂 尔 多斯 盆 地 加 里 东期 古岩 溶 作 用 改 造 的 碳 酸 盐 岩 是 古 岩 溶 型 气 田勘 探 开发 的 有利 层位 , 地 中部 已取 得 成 功 , 盆
盆 地 南 部 虽 有优 裕 的碳 酸 盐岩 , 尚未 取 得 突破 性进 展 。 分析 比较 盆 地 中部 、 部 古 岩 溶 特征 , 们 之 间 存 在 差异 : 但 南 它 中部 溶 孔 发 育 而 南 部 溶 缝 见 长 。 中部 较 南 部 岩 溶 结 构 明 显 , 存 相 对 完整 。 这 种 差 异 源 于碳 酸 盐 岩 物质 基 础 及 加 里 东期 古 地 貌 且 保
区 域 寻 找 突 破 口是 盆 地 南 部 勘 探 开 发 的 关 键 。
关 键 词 古 岩 溶 ; 溶 机 理 ; 岩 差异 性 ; 里 东期 ; 尔 多斯 盆 地 加 鄂 中图 分 类 号 : El 13 1 T 2 .+ 文 献标 志 码 : A
Di e e c na y i fp l e ka s v l p e ti i l n o h pa t fOr sBa i f r n ea l sso a a o r t de e o m n m dd ea d s ut r so do sn n
鄂西南岩溶地貌遗迹类型与特征分析
鄂西南岩溶地貌遗迹类型与特征分析康全国; 陈小龙; 赵璧【期刊名称】《《华南地质与矿产》》【年(卷),期】2019(035)004【总页数】9页(P472-480)【关键词】鄂西南; 地质遗迹; 形态特征; 岩溶地貌【作者】康全国; 陈小龙; 赵璧【作者单位】湖北省地质科学研究院武汉430034【正文语种】中文【中图分类】P66; P642.252地质遗迹既是宝贵的自然资源,又是生态环境的重要组成部分,它构成自然环境的基本格架,是影响生物多样性和人类生存的基本要素[1],是科学研究和科普教育的重要标本和教材。
许多重要地质遗迹景观是国家乃至世界级的旅游风景名胜,而且是永续利用的资源。
对地质遗迹的保护与合理开发利用,将促进旅游产业和区域经济的发展,改善和提高当地居民的生活水平,促进生态环境的改善和当地社会文明的进步。
鄂西南地区由多级岩溶台面组成了宏伟壮观的岩溶地貌类地质遗迹景观。
这些分布广泛、保存良好的岩溶地貌景观是区内各级政府打造新兴产业和谋划长远发展所必须考虑、重视并倚仗的重要基础资源。
随着近年来湖北省地质遗迹调查工作不断深入,我们通过对前期研究资料收集整理和补充调查,对鄂西南典型岩溶地貌地质遗迹资源基本情况进行了初步梳理,通过综合分析和归纳,对岩溶地貌地质遗迹的类型、分布与基本特征进行了分析,为相关部门在开展重要地质遗迹保护与利用提供参考。
1 区域地貌概况鄂西南泛指湖北西部绿葱坡至天阳坪断裂以南,江汉平原以西的广大山地,主要涉及恩施州、宜昌长阳五峰两县及荆州松滋市等部分地区。
构造运动控制了全区地层、岩石、构造等地质遗迹的分布、出露和规模。
主要体现在在总体窿起的背景上,表现为北北东的节律性的拱曲上升,形成山地,由于间歇式抬升,山地形成多组岩溶台面[2]。
主要可见5级,分别是:(1)晚三叠世-侏罗纪时期(鄂西期),高程1800 ~2000 m,主要分布在汉江盆地与恩施盆地分水岭及清江与长江和澧水分水岭地带,以溶丘、峰丛地貌为主;(2)白垩纪时期(台原期),高程1400 ~1600 m,主要分布于建始花坪和杉木、利川腾龙洞和东锣一带,经后期岩溶作用破坏、改造,台面已支离破碎,呈峰丛、丘丛地貌,丘(峰)丛间为溶蚀洼地和岩溶谷地;(3)古近纪时期(山原期),形成第三级岩溶台面,高程1000 ~1300 m,主要分布于恩施三盆-凉风、利川盆地周围及野三河两岸,经后期破坏改造,台面已支离破碎,呈浑圆状峰丘地貌,丘顶较开阔,高程较一致,丘间为溶蚀洼地;(4)新近纪时期(山盆期),高程800 ~950 m。
鄂西南岩溶旅游资源成因及成景模式分析
鄂西南岩溶旅游资源成因及成景模式分析徐松华【摘要】以鄂西南丰富的岩溶旅游资源为研究对象,从地质学、岩溶学和旅游学等多学科视角对其成因进行了探讨。
指出该地区广泛出露的可溶性岩层是物质基础,多期地质构造是控制条件,岩溶作用是成景过程的关键性因素,以及气候、地形和植被是外动力因素。
最后总结出了鄂西南岩溶旅游资源成景模式图。
%This paper regards Karst tourist Resources in Southwest Hubei as the research object, and analyzes its origin with the use of the geology, karst and tourism.Then concludes that abundant soluble rocks are the Material basis of its origin, Multiperiod Geological structure is the Controlling condition of its origin, Karstification is the key factor of its origin, Climate, topography and vegetation is outside dynamic factors of its origin.Finally this paper summarizes the diagram which demonstrates the formation and development of Karst tourist resources in Southwest Hubei.【期刊名称】《商丘师范学院学报》【年(卷),期】2015(000)009【总页数】5页(P84-88)【关键词】鄂西南;岩溶作用;旅游资源;成因;成景模式【作者】徐松华【作者单位】武汉商学院旅游经济研究所,湖北武汉430056【正文语种】中文【中图分类】K903“鄂西南地区”位于四川盆地与江汉平原之间,地处湖北西南隅,在行政区划上包括恩施州的两市六县(不含巴东长江以北地区),宜昌市的五峰和长阳二县,共计2市8县.地理坐标为东经108°21′37″—111°25′21″和北纬29°07′11″—31°04′03″之间,国土面积约2.9万 km2.有关鄂西南地区旅游资源的研究,学界关注较多[1-7]但是, 人们对该地区岩溶旅游资源的形成、发展和演化过程论及较少.鄂西南岩溶旅游资源具有脆弱性,易遭破坏[8],对其开发与保护,前提就是要弄清其形成规律和成景模式,才能有针对性的提出相关利用方案.事实上,岩溶旅游资源作为一种由岩溶作用直接形成的、特殊的旅游资源,其形成、发展和演化过程受控于其所处地区的地质和地理环境.因此,要研究鄂西南岩溶旅游资源形成、发展和演化奥秘, 必须从地质学、岩溶学和旅游学等多学科视角,进行交叉研究.鄂西南在地势上为我国第二阶梯与第三阶梯的过渡地带,属云贵高原的东延部分,为中低山区,其中西部——中部地区地势较高,以侵蚀的中低山为主;东部地区地势较低,以溶蚀地形分布为主.长江干流从本区东北部边缘穿过,清江干流自西向东横穿全境,酉水、溇水、唐崖河及郁江均发源于本区.鄂西南地处中亚热带,属于季风性山地湿润气候,总的特点是冬少严寒,夏无酷热,雾多湿重,雨量充沛,多年平均降雨量为1418.9 mm.鄂西南自震旦纪至中三叠世属下扬子海,为陆棚陆表海环境,以台地——陆棚相碳酸盐岩沉积为主, 这种以浅海环境为主,堆积了巨厚的海相寒武系、奥陶系和二叠系、三叠系碳酸盐岩类地层,约占总地表面积的2/3,形成了鄂西南地区岩溶旅游资源发育的物质基础.中三叠世后,在强大的印支地质运动作用下逐渐抬升为陆地,并在局部区域发生拗陷作用, 形成区域内近东西向展布的山间拗陷盆地.此后,燕山构造运动使鄂西南地区前白垩系地层褶皱破坏,形成了一套以北东——北北东向和北东东——东西向为主的地台盖层褶皱带,并奠定了鄂西南基本的大地构造轮廓.白垩纪后,晚燕山运动,特别是喜马拉雅运动发生褶皱隆起,地壳运动以大面积继承性隆升为主,局部拗陷、沉积,表现为东部平原区不断沉陷, 中西部隆起区不断抬升,并最终形成鄂西南近代地貌雏形.第四纪,鄂西南地壳运动以间歇式抬升为主,山地形成多级夷平面,而河流下切则逐渐形成许多深切河谷、峡谷等岩溶景观.再加上鄂西南处于热带——亚热带温和湿润气候区,地表和地下水系丰富,岩溶作用强烈,十分利于岩溶旅游资源的发育,各种地表岩溶旅游资源如石牙、石林、峡谷、峰林、峰丛、天生桥、落水洞、天坑;地下岩溶旅游资源如穿洞、溶洞、岩溶湖、地下暗河等均广泛分布,从而形成了鄂西南类型丰富,景观质量超群的岩溶旅游资源体系.鄂西南地区岩溶分布极为广泛,岩溶分布面积约18157 km2,占国土面积29458 km2的61.16%,遍布研究区内10个县(市).区内的10个县(市)全为岩溶县(岩溶面积占总面积30%以上),高岩溶县(岩溶面积占总面积70%以上)4个,分别为建始县、鹤峰县、五峰县和咸丰县,最高的是建始县,为76.31%.广泛出露的岩溶地层为岩溶旅游资源的形成奠定了良好的物质基础,在印支、燕山和喜马拉雅三次大的地质构造运动作用下,形成了鄂西南基本的大地构造轮廓和地形地貌雏形;再加上鄂西南处于中亚热带,水热条件适宜,岩溶作用强烈,最终形成类型丰富,景观质量超群的资源体系.根据徐松华(2015)对鄂西南岩溶旅游资源类型及特征的研究成果,鄂西南地区现有岩溶山石景类、岩溶水景类、岩溶洞景类和其它岩溶景类等4大类,包括峰林、峰丛、孤峰、石林、泉、瀑布、湖潭、河溪、暗河、水洞、旱洞、落水洞、穿洞、天生桥、天窗、天坑、峡谷、障谷、地缝和钙华堆积等27种类型,几乎囊括了当前所有的岩溶旅游资源大类和基本类型[8].总之,鄂西南地区的岩溶旅游资源不仅类型丰富,而且山水结合,观赏游憩价值高,在空间分布上相对集中,呈现一定的地带性规律[8]3.1 鄂西南岩溶旅游资源形成的物质基础鄂西南广泛分布和出露的可溶性岩溶是其岩溶旅游资源的物质基础.鄂西南自震旦纪至中三叠世,一直是较为稳定的地台区,以前震旦纪浅变质岩系为基底,接受了不同时代的沉积,最终形成了巨厚的以奥陶、石炭、二叠、三叠系的碳酸盐岩地层,分布面积约占该地区总面积的2/3.鄂西南地区的碳酸盐类岩石又可分为石灰岩类、白云岩类及硅质结核灰岩、条带状灰岩类等三大类,在岩溶化作用过程中,这三大类碳酸盐岩石因各种不同成分和结构组分的不同,造成溶解速度各异而形成差异溶蚀现象.其中石灰岩与白云岩的岩溶化差异在于石灰岩以溶解作用为主,而白云岩主要通过渗透-溶蚀-分解-淋滤-崩解且不断加剧的过程来进行.鄂西南地区碳酸盐岩石地层物质组分差别而形成的岩溶差异溶蚀现象,直接导致该地区岩溶旅游资源类型差异分布.通常,在白云岩分布区,溶丘呈馒头状、浑圆状,极少有地下河发育;在灰岩分布区,其正负地形呈塔状、锥状,峰林、石林.大型溶洞系统、地下暗河、伏流,以及干、支流上的著名峡谷极为发育;而在较厚灰岩地层中相夹一些泥质灰岩、硅质灰岩和碎屑岩等不纯碳酸盐岩类岩层时,常常构成多层岩溶化层位及岩溶发育层位,或形成了以溶蚀-侵蚀、剥蚀地貌为主体的岩溶旅游景观.如长阳县渔峡口香炉石公园中的所谓“天书”、“天然岩画”等,就是二叠系上统长兴组含燧石团块、燧石条带的结晶灰岩,由于差异风化作用,使不易溶解、风化的燧石结核、条带显得十分突出,从而看似象形文字和某些天然图案.此外,研究区内的砂、页岩层等非碳酸盐岩地层,虽然都不是可溶性岩层,但这些岩层都是区域岩溶化层位的底界和主要的隔水层,是岩溶旅游资源成景过程中不可缺少的重要边界条件,可以在一定程度上说这些非碳酸盐岩层也控制着岩溶旅游资源的形成和发育.3.2 鄂西南岩溶旅游资源形成的控制条件鄂西南多期的地质构造是其岩溶旅游资源形成的控制条件.鄂西南位于新华夏系第三隆起带南端的黔东褶皱北东端,扬子江中下游东西向构造西端,北邻淮阳山字形构造西翼反射弧,西与四川盆地毗邻,处在不同大地构造单元的交接部位,地质构造极为复杂.鄂西南在历次构造运动中,以水平挤压为主,褶皱十分发育,尤以燕山运动的“八面山弧”盖层褶皱为甚,成为鄂西南最主要的控景构造带.其中鄂西南的背斜大多宽广平缓,往往成为高山峻岭,如齐岳山脉便是沿齐岳山背斜展布,长阳天柱山则发育在长阳背斜的核部震旦系地层之中;而向斜狭窄而两翼陡峻,常是低山、盆地所在,如果周围存在相对隔水岩层构成外围的圈闭层时,还往往发育与向斜轴向一致延伸的溶洞或暗河,如大龙坪岩溶发育区和水布垭岩溶发育区. 除了褶皱构造之外,多期、多时代的构造变形中能发育大量的断裂、裂隙构造,密度高,渗透性好的多级裂隙形成纵横交错的溶蚀裂隙网,加强了流水侵蚀等外营力作用,从而加速肢解岩层进而形成特殊的岩溶旅游景观.特别是裂隙密集带和交汇处,更是岩溶旅游资源形成的关键部位.通常正向岩溶形态常出现在构造弱化带或断裂影响带,如石林、离峰、台丘及溶丘等岩溶体上很少发现断裂迹象,其中如夫妻峰、姊妹峰等离峰体之所以能够生成和保存至今,乃系由于多组裂隙在其周边通过,而峰体本身因未遭受断层严重破坏而得以幸存.而岩溶洞穴等负向岩溶形态出现在构造强烈带,并且控制着岩溶洞穴的发育、分布和展布方向.通常,鄂西南的岩溶洞穴发育在巨型裂隙密集的核部及转折端,该部位往往形成地下水相对集中的地带,并成为轴向地下水强径流通道,从而岩溶作用最为强烈,有利于洞穴,乃至大型洞穴系统的发育.例如,在清江上中游地区,由于受到该地北东向主干及北北东向、北西向断裂构造的控制,形成北东、北北东、北西、北北西向管道系统或洞穴;中游及下游以东西向、南北向裂隙为主,故主洞以南北向、支洞以次级配套裂隙所展布的方向发育.而多组裂隙交叉部位发育成洞内厅堂,交叉部位的等距性出现,使洞穴平面图式呈串珠状.如果洞穴由单一裂隙构造控制时,呈单一廊道,沿直线延伸.3.3 鄂西南岩溶旅游资源成景过程的关键性因素溶蚀、冲蚀等岩溶作用是鄂西南旅游资源成景过程的关键性因素.岩溶旅游资源是由岩溶作用直接形成的天然地质体,因此,水的溶蚀性是发育岩溶旅游资源的先决因素.鄂西南大气降水中所含的CO2含量平均可达4.95 mg/L,其对石灰岩的溶解能力比纯水要高十几倍.而且地表水渗入地下而流经土层中,还将继续溶解土层中的CO2,使水中CO2的含量少则再增加几mg/L,多则可增加几十 mg/L,从而大大增加对石灰岩的溶解能力,常把方解石的溶解度提高到几百mg/L[9].对于像鄂西南这种强烈抬升的地区来说,水流的溶蚀,尤其是冲蚀作用主导着峡谷、洞穴、地下暗河等岩溶旅游资源的形成与发育.如鄂西南最有价值的岩溶旅游资源“长江三峡”长江水流沿断裂构造经过千万年的溶蚀、冲蚀以等作用,使得河床不断下切,形成了长江三峡这一世界地质奇观;而地下暗河多呈峡谷或裂隙状,也显示了水流侵蚀在塑造地下河系中的重要作用,如清江河水沿碳酸盐岩夹层中的巨大断裂发育,形成卧龙吞江、腾龙洞等大型洞穴系统.除了河流切割所造成的各种沟谷地貌外,地表流水也是该地区其他岩溶地貌的主要动力.例如在鄂西南,岩溶景观以峰丛洼地为主体,局部可见有规模较小的峰林,后者主要限于峡谷两侧及古河道两侧,它们的形成显然与地表水流作用关系密切,而多数地方出现的峰丛洼地,显然处于地表流水作用相对较弱的地方.3.4 鄂西南岩溶旅游资源发育的外动力因素气候、地形和植被是影响鄂西南岩溶资源发育的外动力因素.在不同的气候环境下,岩溶作用的强烈程度是不同的.因为不同气候地区的降水量和气温是不同的,造成各地区水热条件各异,这不仅影响到岩溶形成过程的溶蚀强度及碳、钙、CO2的交换、转移、平衡、储积临界状态,也影响到岩溶发育的水动力状况和形态结构.气候对岩溶景观发育的影响,已为许多国内外岩溶学家的全球或区域性对比研究所证实[10-17].一般来说,降水量和气温越高,越有利于溶蚀作用.岩溶也愈发育.另外,降水量和地下水循环系统的水位差越大,水的流动越快,岩溶也越发育.鄂西南属中亚热带山地湿润气候,在时间上具有冬暖夏凉、雨热同期的季风性特点,年平均气温为13-16 ℃,年平均降水量在1118-1900 mm之间.总的特点是冬少严寒,夏无酷热,雾多湿重,雨量充沛.再加上地形复杂,高差悬殊,使全区的气候条件呈现出明显的垂直地域差异,形成了多样化、多层次的立体气候.地形对岩溶洞穴发育的影响主要表现为是否有利于降雨的汇集和入渗补给,能否形成地下水强径流带,进而使得岩溶洞穴在某些部位优先发展,鄂西南位于云贵高原东端,河谷切割深度一般在几百米左右,最大者可达2000 m.地下水自补给区至排泄区的巨大落差使地下水具有良好的径流条件,地下水的侵蚀能力能够充分得以体现,同时也使地下水具有了充分的物理侵蚀能量.植被对地下水中二氧化碳含量有比较大的影响,鄂西南植被虽不及热带地区发育,但也有林地面积106.31万hm2,森林覆盖率达48.4%,有“鄂西林海”之称.野外实测区内饱气带地下水的pH值普遍为65左右,表明地下水在流动过程中具有较强的侵蚀性,从而有利于岩溶旅游资源的形成与发育.鄂西南丰富的岩溶旅游资源,是在特定的地质地理环境下,受地质构造、岩溶作用,以及气候、地形和植被等因素综合作用的结果.一般来说,早期形成的可溶性岩层,在上述各种成景内外地质营力作用下,形成地表岩溶旅游资源如岩溶峡谷、峰丛峰林等,和地下岩溶旅游资源如岩溶洞穴、地下河等;此后,地表地下岩溶旅游资源会进一步发育,一部分地下岩溶旅游资源会向地表岩溶旅游资源转化,形成天生桥、天坑等复合岩溶旅游资源.鄂西南岩溶旅游资源的成景作用模式详见下图3.【相关文献】[1] 杨达源.试论清江流域的旅游资源与开发[J].长江流域资源与环境,1994,3(2):159-159.[2] 万军伟,沈继方,晃念英.清江半峡地区岩溶洞穴发育特征及其旅游资源[J].中国岩溶,1997,16(3):268-274.[3] 严心慧.鄂西南旅游资源开发的经济思考[J].武汉金融高等专科学校学报,2001, 61(4):37-39.[4] 李焰云,徐瑞春,李江风.清江流域的旅游资源分布及类型[J].科技进步与对策, 2001,(10):97-110.[5] 李江风,汪华斌,吕贻峰.清江流域旅游资源分布规律及成因[J].地球科学——中国地质大学学报,1999,24(4):374-377.[6] 李焰云,徐瑞春,李江风.清江流域旅游资源区域划分及优势对比[J].科技进步与对策,2001(10):136-139.[7] 段然.鄂西南岩溶洞景的保护与开发研究[D].华中师范大学,2010.[8] 徐松华.鄂西南岩溶旅游资源类型及特征分析[J].许昌学院学报,2015(4).[9] 车用太,鱼金子.中国的喀斯特[M].北京:科学技术出版社,1985.[10] Smith DI & Atkinson T.Process, landform sand climate in limestoneregions[A].Edward Derbyshire.Geomorph- ology and Climate[C].Awiley-Iter-science publication, 1976:390-395.[11] Ford D&Williams PW.Karst Geomorphology and Hydrology[J].London UnivinHyman, 1989.466-496.[12] Balazs D.Main Cave Types in the South Chinese Karst Region[M].KarsztBar-longevf.I, 1990.67-70.[13] 张寿越,何宇彬.中国岩溶研究[M].北京:科学出版社,1982.148-149.[14] 朱学稳.峰林喀斯特性质及其发育和演化的新思考[J].中国岩溶,1991,10(2):144-146.[15] 杨明德.论热带喀斯特峰林地貌结构及演化特征[A].地貌过程与环境[C].北京:地震出版社,1993.184-188.。
武汉地区表层岩溶带发育特征
武汉地区表层岩溶带发育特征罗小杰;张三定;沈建【摘要】为查明武汉地区表层岩溶带发育特征,利用大量工程钻孔资料及水文地质试验成果,对武汉地区表层岩溶带进行了统计分析与研究.结果表明:武汉地区表层岩溶带平均厚度为11~16 m,每米深度平均线岩溶率为3.93%~10.52%,最大为5.83%~17.25%,岩溶中等—强发育,带下岩溶微弱发育;带内约1/2的溶洞高度小于1.8 m,平均洞高1.50~2.18 m,具有规模较小、数量多的特点;2/3的溶洞全充填,无充填和半充填溶洞约占1/3,充填物主要来源于上部覆盖层.表层岩溶带内岩体和土同存,作为建筑物地基均一性差;渗透系数平均为0.04~6.60 m·d-1,总体具弱—中等渗透性;岩土工程施工等级较高且跨度较大.【期刊名称】《中国岩溶》【年(卷),期】2018(037)005【总页数】9页(P650-658)【关键词】武汉地区;覆盖型岩溶;表层岩溶带;线岩溶率【作者】罗小杰;张三定;沈建【作者单位】长江岩土工程总公司(武汉),武汉 430010;长江岩土工程总公司(武汉),武汉 430010;武汉地铁集团有限公司,武汉 430030【正文语种】中文【中图分类】P642.250 引言表层岩溶带是发育在碳酸盐岩地区包气带上部、紧邻地表的强岩溶带,其下以相对完整的可溶岩为其底界,是地表水直接入渗后在碳酸盐岩浅、表部沿裂隙等溶蚀而形成的岩溶带。
之所以在碳酸盐岩体表层形成强岩溶化的表层岩溶带,是因为该部位处于岩石圈、水圈、大气圈和生物圈四大圈层的交汇带,碳—水—钙循环活跃,溶蚀化学反应过程迅速[1]。
“表层岩溶带”这一概念是20世纪下半叶提出的,经过四十余年的研究,逐渐被人们认识和接受,现在正为许多岩溶研究学者所关注。
20世纪60年代末,Rouch R[2]通过实验发现,在岩溶洞穴顶板滴水中存在地下生物,由此推断洞穴顶部以上存在饱和带;20世纪70年代中期,BakalowiczM[3]分析岩溶泉同位素与地球化学资料后,发现降雨入渗水分在包气带中存在滞留现象,认为在包气带中存在较好的储水空间;法国学者Mangin A[4-5]通过对久旱暴雨后岩溶含水层水量平衡分析,证明在包气带中确实存在饱和含水带,为了区分包气带中上部含水相对比较丰富的部分,又从水文学及地貌学角度,提出了表层岩溶带(epikarst zone)及表层岩溶带含水层(epikarst aquifer)的概念,完善了岩溶水的分带。
鄂西南九重坡立谷群发育特征与地下暗河系统结构关系研究
鄂西南九重坡立谷群发育特征与地下暗河系统结构关系研究崔学杰;晏鄂川;高旭【摘要】鄂西南地区广泛出露碳酸盐岩,形成了丰富的岩溶现象,特别是在鹤峰县及周边地区发育了目前已知规模最大的坡立谷群以及典型的地下暗河系统,研究其发育特征和结构关系对阐明该地区岩溶发育过程具有重要的参考意义.在总结前人工作成果的基础上,对鹤峰县燕子乡92.53 km2范围内的岩溶现象进行调查.调查共发现坡立谷9处,坡立谷的规模差别较大,形态不一,且处于不同的演化阶段;但坡立谷的展布方向大致相同,并与区内的构造线方向接近一致.强烈的岩溶化不仅形成了坡立谷,也形成了区内复杂的地下暗河系统,其入口和出口的发育受构造控制.【期刊名称】《中国岩溶》【年(卷),期】2018(037)003【总页数】6页(P330-335)【关键词】鄂西南岩溶;坡立谷;地下暗河系统;发育特征和分布规律【作者】崔学杰;晏鄂川;高旭【作者单位】中国地质大学(武汉),武汉 430074;中国地质大学(武汉),武汉 430074;中国地质大学(武汉),武汉 430074【正文语种】中文【中图分类】P931.50 引言坡立谷也可称为岩溶盆地,是有松散沉积物覆盖的大型岩溶洼地[1]。
我国西南地区岩溶发育强烈,形成了较多的坡立谷地貌。
谭明等[2-3]针对贵州地区的坡立谷水文特征进行研究,表明坡立谷的形成与构造相关,分布则受水文地貌的流域演变规律控制,对区域水文循环有一定的调蓄作用;兰安军等[4]基于GIS技术,建立了坡立谷空间数据库,并提出基于形态学的坡立谷分类方法。
对鄂西南地区的岩溶现象,前人进行了大量的研究工作,景瑞才等[5]研究了利川市岩溶洞穴的发育过程,认为水平溶洞形成于间冰期,冰期则发育垂直溶洞,二者共同构成岩溶洞穴体系;王增银等[6]对清江流域的溶洞进行研究,表明区域内的溶洞发育具有平面成带、垂向成层特性,并按照溶洞形成的水动力条件将洞穴分为伏流型溶洞和汇流型溶洞两类;周宁等[7-9]对鄂西南表层岩溶带进行了研究,阐明了表层岩溶带个体特征、结构特征、分布规律及从山顶、山脊到山脚、沟谷由弱到强的总体岩溶强度变化规律。
鄂西地区泥盆系_石炭系泥质岩沉积地球化学特征及沉积环境研究_李珉
华南地质与矿产2011年1前言鄂西地区泥盆纪至石炭纪时期位于华南地块中上扬子台地中北部。
研究表明,该地区自南华系以来,NW 向构造为其主体,晚古生代区内仍呈NW -SE 向继承性坳陷的古地貌形态[1]。
随着华南泥盆纪海侵自南向北的推进,鄂西地区在中泥盆世吉维特期开始接受沉积,总体来看,长江以南的建始-松滋地区古地形相对较低,自中泥盆世晚期至早石炭世大塘期均为连续沉积,尽管沉积厚度不大,但岩石类型多样,并产有丰富的生物化石和矿产。
前人对本区生物地层、沉积盆地演化和铁矿等进行了系统研究,研究程度较高[1~5],徐安武等[1]对中扬子地区泥盆系沉积古地理格局进行了分析总结,并建立了沉积相模式,系统阐明了宁乡式铁矿的形成条件和分布规律。
随着近年来沉积地球化学和元素地球化学的发展,细粒沉积物中微量元素的地球化学研究已广泛应用于沉积源区的确定以及构造环境和大陆生长分析。
国内外研究者在利用微量元素地球化学特征追溯物源、分析沉积环境、探讨海平面变化以及进行地层对比[6~12]等方面已做了很多工作。
泥岩由于粒度细、成分均匀、吸附性强,在地球化学研究中有广阔的应用前景。
研究区泥盆系-石炭系泥质岩层较多,除晚石炭世地层外均有沉积,前人的研究多从岩性和生物组合来判断其沉积背景,而关于泥质岩的地球化学特征研究涉及较少,尚显薄弱,本文即在泥质岩的地球化学研究基础上,探讨其在沉积环境中的指示意义。
陈希清等:桂北银山岭岩体SHRIMP 锆石U-Pb 定年及锡铅锌多金属矿床形成时代讨论摘要:对湖北省长阳县火石山泥盆系黄家磴组-石炭系高骊山组21块泥岩样品的地球化学特征分析表明,黄家磴组、梯子口组、高骊山组的SiO 2和Al 2O 3及TFe 2O 3的含量较高,表明受陆源物质影响较大;和州组下段CaO 含量高,表明海水相对较深。
Na 2O 及Mg/Ca 值指示气候经历了温湿-干热-温湿变化的过程。
微量元素,如Cu 、Pb 、Zn 、Co 、As 因地球化学行为相似,总体变化曲线一致。
第三节 岩溶演变
第三节岩溶演变岩溶是弱酸水流溶蚀可溶岩体形成的地貌、洞穴、水系、生态的总称。
1966年中国第一次喀斯特(karst)学术会议,建议将国际已通行60多年的音译“喀斯特”改为意译“岩溶”,作为符合中国实际的标准术语。
随着自然演变,人类活动加剧,促使岩溶快速发育,利弊影响与日俱增。
岩溶地区常形成高山峡谷,蕴藏巨大水能,具备兴建电站、水库的优越条件。
洞穴、暗河是地下水运动、存贮的理想场所,水量丰富,水质清洁,适于饮用、灌溉;具有一定高度、压力,便于开发利用。
温泉、矿泉含有热能、气体、微量元素,适于医疗、健身。
古岩溶空隙富集卤盐、石膏、芒硝、煤炭、石油、天然气等宝贵矿藏。
隐蔽洞穴常作为特种工厂、车间、仓库、科研基地;奇特洞穴常是探险、科考、旅游、休闲胜地。
不过岩溶作用破坏地壳岩层的坚实性、稳定性,形成千疮百孔。
岩溶地区常因水土流失,地表缺水,土层瘠薄,加速石漠化,破坏生态环境,影响农林生产和居民生活。
建设水利工程,常因岩溶洞穴、暗河引发坝基、库区渗漏、坍塌,危及坝体安全,缩短水库寿命,甚至使工程失效。
掘进隧道、开挖矿藏,常因突水、涌水,造成事故。
三峡库区具备岩溶演变的物质、能量、时间、空间等充分条件,并已形成地表、地下、深部,溶蚀、溶蚀与侵蚀、溶蚀与构造六大岩溶类型,以及中山和低山,古代和近代,热带、亚热带、温带等多种岩溶地貌、洞穴、水系、生态,号称岩溶博物馆。
2003年11月,中国根据联合国教科文组织专家建议,将云南石林,重庆天坑地缝、金佛山、芙蓉江,贵州兴义万峰林、荔波樟江,广西桂林漓江、乐业大石围等岩溶地貌,风景名胜区联合起来,申报世界自然遗产。
在亚太地区31个岩溶遗产候选地中,只有中国为全世界保存完整、真实的天坑地缝式峡谷等主要景观。
三峡成库后将加速岩溶演变。
深入研究岩溶发展过程,认识地区岩溶发育阶段,掌握岩溶演化规律,化害为利,保证库区安全,具有重要意义。
一、岩溶作用弱酸水流对可溶岩体进行的以化学溶蚀为主的作用,称为岩溶作用。
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第28卷 第1期 中 国 岩 溶 V o l .28 N o .1 2009年3月 CA R SOLO G I CA S I N I CAM ar .2009文章编号:1001-4810(2009)01-0001-06鄂西南岩溶地区表层岩溶带发育强度变化规律研究Ξ周宁,刘波(湖北省水文地质工程地质勘察院,湖北荆州434100)摘 要:鄂西南岩溶地区表层岩溶个体形态复杂多样,表层岩溶带发育与鄂西南地区岩溶地质环境条件及岩溶发育演变的历史过程密切相关。
因此,通过野外地质调查与收集“沪蓉西”高速公路勘察资料,采用系统工程地质分析为主的方法,研究了表层岩溶带在不同的地质构造部位、地层岩性、地形地貌部位及深部岩溶水补径排区的发育强度及其变化规律。
详细论述了表层岩溶带的空间发育强度,首次定量界定了该区表层岩溶带的最大发育深度为56.54m ,最浅为4.5m ,阐明了表层岩溶带从山顶、山脊到山脚、沟谷由弱到强的总体变化规律。
关键词:表层岩溶带;发育强度;发育深度;变化规律;鄂西南岩溶地区中图分类号:P 642.25 文献标识码:A0 前 言表层岩溶带的概念,首先由法国学者于20世纪70年代初期通过建立野外岩溶水文地质试验场发现并提出。
20世纪80年代后期,袁道先院士首先将这一概念引入并推广于我国[1]。
国内近20年来对表层岩溶带的研究主要集中在其调蓄功能、结构特点、动态变化规律、地球化学特征和动力系统特征、碳循环的影响及其脆弱性等方面[2~15],对其发育强度的阐述较少,有关鄂西南岩溶地区的则更少。
因表层岩溶带与人类的生存及经济社会发展关系密切,对其进行深入调查与研究,于岩溶山区的环境保护、岩溶研究、国土开发、工程建设都具有重要意义。
1 鄂西南岩溶地质概况[16]鄂西南十县(市)位于东经108°27′00″~111°30′00″与北纬29°6′50″~31°1′30″之间,西接重庆南连湖南,国土面积约3.13×104km 2,属亚热带季风山地湿润气候区。
区内以清江河谷为中心向两岸山顶多年平均气温由16℃递减到8℃、多年平均日照由1160小时递增到1880小时、多年平均值降雨量由1100mm 递增到1800mm ,并形成了绿葱坡(1825mm )和鹤峰(1701mm )两个强降雨中心。
以清江、郁江、唐岩河、酉水、 水三级流域构成的树枝状水系受新构造运动地壳上升的影响,河流的侵蚀下切作用极为强烈,河谷横断面多呈“V ”型峡谷,河水暴涨暴落。
本区地层除缺失志留系上统、泥盆系下统和石炭系上统外,自中元古界至第四系均有出露(图1),其中碳酸盐岩面积达2.1×104km 2,主要由寒武系(∈)、奥陶系(O )、中下石炭统(C 1+2)、二叠系(P )、中下三叠统(T 1+2)构成。
构造上处于扬子准地台上的八面山台褶带,北接鄂中褶断区,西邻四川台拗,东延伏没于江汉断陷之下。
区内构造以褶皱为主,断裂次之,大体以长阳县榔坪至五峰县采花一线为界,构造线在西部受八面山弧形构造控制以NN E —N E 向展布为特征;在东部受E W 向构造控制以N EE —E W 向延伸为特点。
Ξ基金项目:国土资源部地质调查项目“湖北省重点岩溶地区地下水与环境地质调查”(编号:200410400011)及湖北省地国土资源厅科研项目“鄂西南岩溶地区表层带岩溶水赋存规律及开发利用研究”(编号:2006AA 301B 42—3)第一作者简介:周宁(1963-),男,高级工程师,水文地质工程地质专业,从事水工环地质工作。
E 2m ail :liubo 790612@ 。
收稿日期:2008-05-13图1 鄂西南地质图F ig.1 T he geo logical m ap in southw est H ubei1.第四系松散堆积物;2.第三系,3.侏锣系、白垩系;4.三叠系中统巴东组;5.三叠系下统、二叠系和石炭系;6.志留系和泥盆系;7.寒武系和奥陶系;8.震旦系;9.地层界限;10.断层 该区属云贵高原北东方向的延伸部分,地貌形态以中山为主,低山较少。
地貌形成过程中的外营力以溶蚀作用为主,侵蚀作用为次。
受构造线控制西部山体多呈北北东向展布,东部则呈近东西向延伸,山顶高程一般1000多米,2000余米的山峰多分布于清江与南四水(郁江、唐岩河、酉水、 水)及与长江分水岭地带,总体向河谷递降。
受碳酸盐岩出露与分布及不均匀的构造掀斜隆升等影响,东部区以侵蚀作用形成的斜坡峡谷岩溶地貌为主,河谷高程多为200~500 m,山脊高程多在500~1000m,相对高差200~500 m;西部以溶蚀作用为主形成的高台原间夹峡谷岩溶地貌为主,河谷高程多为500~1000m,山脊高程多在1000~2000m,相对高差达500~1000m;并同时形成了区内鄂西期、台原期、山原期、山盆期、山峡期5级岩溶台面层状地貌景观,岩溶发育具呈层性、向深性、不均匀性和垂直分带性特征。
2 研究方法表层岩溶带概念已引入我国20年,但对其发育强度的研究仍然较少,这是由于针对表层岩溶带的专项调查较少和其发育深度难以确定所致,所以,笔者通过近年鄂西南地区局部地段的表层岩溶带详细调查和收集“沪蓉西”高速公路勘察(榔坪—高坪段长60km、箐口—鱼泉口段长19km)钻孔资料进行综合分析,拟对表层岩溶带的发育强度进行界定。
2.1 水平方向上的发育强度地面调查表明,区内表层岩溶带个体岩溶形态既有小型的石牙、石柱、溶沟、溶槽,还有微型溶隙、溶孔、溶穴、溶管及大型的岩屋、浅层溶洞、岩溶洼地、岩溶漏斗、浅层地下河和表层岩溶泉等。
微型和小型岩溶个体形态从山顶到山体斜坡沟谷无处不在,发育分布最广,大型岩溶个体形态只在部分地段发育分布。
针对本区不同地形地貌部位、构造部位、地层岩性分布区及岩溶水集中汇流区与分散径流区,表层岩溶带岩溶个体形态发育规模及分布的密集程度差异较大这一情况,本文在平面上将表层岩溶带的发育强度划分为高、中、低三级,即将只发育分布有微型和小型岩溶个体形态地段的表层岩溶带确定为低岩溶发育强度区;将发育分布有微型和小型岩溶个体形态间夹大2 中国岩溶 2009年型岩溶个体形态的地段划分为中等岩溶发育区;将发育分布有大型岩溶个体形态夹小型岩溶个体形态地段的表层岩溶带确定为高岩溶发育强度区。
上述岩溶发育强度的划分,实际上是相对的,它们之间没有其必然的界限,本划分只是为了方便于研究。
2.2 垂直方向上的发育强度对研究区内表层岩溶带在剖面上的发育强度划分,本文选取“沪蓉西”高速公路榔坪—高坪、箐口—鱼泉口段作为研究对象,根据段内175个钻孔岩芯资料,将钻孔岩芯的岩溶发育程度划分为发育(岩芯上多见有溶孔、溶穴,沿裂隙多出现缝状溶蚀现象或见有浅小溶洞)、弱发育(岩芯上无溶孔、溶穴,仅少部分裂隙有溶蚀现象)和不发育(岩芯上有裂隙发育,但无溶蚀现象)三级。
根据表层岩溶带的定义,表层岩溶带是岩溶石山地区地壳表部岩溶强烈发育带,故表层岩溶带深度即为钻孔岩芯岩溶发育与岩溶弱发育的分界。
由于岩溶发育的不均匀性,加之就单个钻孔而言,它仅是一孔之见,所以,致使部分钻孔岩芯只能划分为发育+弱发育或弱发育+不发育两级。
对于前者,我们直接以发育与弱发育为界作为表层岩溶带发育深度;对于后者,如果说它们没有表层岩溶带发育或者说表层岩溶带深度为零,显然不符合实际,故以弱发育与不发育的界限划分其发育深度。
但也有处于槽谷、洼地、盲谷等岩溶负地形部位的部分钻孔,从其岩芯上可以划分出发育+弱发育+不发育三级岩溶,对于这些地段将以发育与弱发育分界线作为其表层岩溶带的发育深度;而山顶、山脊、陡坡及地形较平缓部位,则以弱发育与不发育为界作表层岩溶带的发育深度。
3 表层岩溶带发育强度变化规律研究将鄂西南岩溶地区表层岩溶带发育强度的变化规律简要评述如下。
3.1 不同地貌部位表层岩溶带发育强度的变化特征据野外观察,一般在槽谷、洼地、盲谷等岩溶负地形部位,地表除常见的石牙、溶沟、溶槽、溶隙外,在地下河展布区的槽谷洼地中还有落水洞、漏斗、天窗等,而且少数槽谷近地表地带还发育有溶洞。
如建始县建阳坝槽谷底部深4~10m下即发育一顺槽谷走向(N E—S W)延伸的溶洞,洞体向S W方向缓缓降低,起疏排地表水作用。
该洞长40余米,洞高1.4~4.2 m,洞宽1.4~5m。
这些地带不仅有利于大气降水的汇集,而且还分布有几米至十几米厚的第四系土层,是山区居民和农田集中分布地带,人类经济工程活动强烈,地表地下水循环迅速,故表层岩溶带发育最强烈。
从钻孔的表层岩溶带发育深度看(见表1),在槽谷洼地中的表层岩溶带发育深度最大值为56.54m,最小值为14.7m,平均值达30.97m,远远高于其它地貌部位。
表1 不同地貌部位表层岩溶带发育深度统计表T ab.1 D evelopm ent dep th of ep ikarst at different geomo rpho logic parts 地貌部位钻孔数量 个深度区间值 m平均深度 m正地形山顶、山脊地带235.7~23.211.75陡坡地带426.8~31.314.23负地形槽谷洼地中2414.7~56.5430.97其它地形缓坡地带267.2~38.918.02槽谷洼地边侧斜坡地带304.6~33.518.63 在岩溶峡谷两侧地带和缓坡部位,因其边坡的剪切裂隙、风化裂隙都较其它地貌部位发育强烈,特别是河流两岸岸壁临空面,大气降雨可迅速进入岩体内,水力坡度大,入渗水流具有强大的侵蚀力和溶蚀力,再加上这些地段又是地下水集中排泄区,地下水的侧蚀力也很强,所以表层岩溶带很发育,常以宽大的劈山溶隙和成群成带分布的石柱、石牙、溶沟构成石林风景旅游区,如区内的五峰县柴埠溪旅游风景区。
其岩溶个体形态的发育规模比岩溶负地形部位的要小,如在盆家河流域中游临河段石灰岩中,大多数的石牙高度或溶沟、溶槽深度为2.0~3.5m,溶沟、溶槽底部宽度为1.5~2.5m,未见洼地发育,在5.0km2范围内仅见有4个浅层溶洞、9个岩溶漏斗发育;而在建始县建阳坝、恩施市崔坝槽谷中发育的石牙高度或溶沟、溶槽深度为2.5~4.0m,溶沟、溶槽底部宽度为1.0~2.0m,崔坝槽谷中崔坝—腰牌一带(面积4.5 km2)发育有27处规模不等的岩溶洼地,但范围与此相当的建阳坝槽谷中发育的岩溶洼地则高达31处。
由此可见,槽谷洼地中发育的岩溶个体形态规模明显比岸坡和缓坡部位发育的规模要大。
调查统计表明,3第28卷 第1期 周宁等:鄂西南岩溶地区表层岩溶带发育强度变化规律研究 岸坡地带和缓坡部位的表层岩溶带发育深度平均值为18.02~18.63m ,表层岩溶带属中等发育程度。