岩溶学

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可溶岩的化学成分、矿物成分、岩石结构对岩溶的发育程度、速度和特征有直接关系,可溶性岩石大致分为三大类:

⑴碳酸盐类岩石,如石灰岩、白云岩、硅质灰岩和泥灰岩等;

⑵硫酸盐类岩石,如石膏、硬石膏和芒硝等;

⑶卤盐类岩石,如岩盐和钾盐。

一般来说,由上往下,易溶蚀程度依次增加。质纯层厚的可溶岩层的岩溶发育强烈,且形态齐全,规模较大;含泥质或其它杂质的岩层岩溶发育相对较弱

岩溶与地质构造的关系

⑴断裂构造对岩溶发育的影响,断裂构造破坏了岩层的完整性,断层带附近岩石破碎,节理裂隙特别发育,极利于岩溶水的循环及溶蚀作用的进行,岩溶常沿各种断层带发育:正断层带通常岩溶很发育、逆断层带岩溶一般不发育,通常上盘比下盘发育;在节理裂隙的交叉处或密集带,岩溶易发育。

⑵褶皱轴部岩溶一般较发育,单斜岩层岩溶一般顺层面发育。地不对称的褶皱中,陡的一翼较缓的一翼发育。

⑶各种岩层产状条件下岩溶发育特点,产状水平或缓倾的可溶岩,其上为非可溶岩时,岩溶一般不发育;其下为非可溶岩时,接触面上部岩溶一般发育;陡倾的可溶岩,上覆与下伏为非可溶岩时,上下接触带处岩溶发育

岩溶与新构造运动的关系

地壳的升降运动对岩溶发育有显著影响。

⑴地壳强烈上升时,侵蚀基准面下降,岩溶以垂直发育为主;

⑵地壳处于相对稳定时期,侵蚀基准面相续静止,形成水平岩溶系统;

⑶地壳下降时,可能造成垂直、水平向发育岩溶叠加,比较复杂。

研究岩溶要把握好两个基本点:

1、岩溶发育的三要素:岩性、构造、水流。

2、构造对岩溶的发育起控制作用。

最近有个线形工程,接触到很长区域的可溶岩地区,自己也钻了不少的有水溶洞或干溶洞。岩溶发育的四个基本条件:可溶岩的存在,可溶岩具透水性,地下水具侵蚀性,地下水具流动性;引申开来就是与区域地质构造啊,断层导水与否,造山运动啊等等有密切关系,都是其发展的客观因素。在工程地质勘测中,对于岩溶管道的推测(尤其是覆盖型岩溶),一般而言,岩溶作用一般顺岩层走向发育,局部顺倾向,这个是一般规律;但是自己亲自钻过一些大的溶洞,就会发现一条大的岩溶管道里面弯弯曲曲,坡降时而小,时而大,且有许多的支洞,在平面图上反映出来会是“毫无规律”可言,可以看出岩溶发育过程中的优先选择与废弃,在岩溶隧道的勘测中这种“毫无规律”往往很难判断其准确的空间定位,给勘测工作带来很多困难。可以这样认为,小的范围来说,发育规律极其不规则。各位指正。

我在前面已说了岩溶发育的三要素:岩性、构造、水流。这是岩溶学界的一致认识,但要细说起来每一个要素都还有很深的内涵。其中构造对岩溶的发育方向和规模起着控制作用。这里的构造包括了岩层的构造和地质构造,如岩石中的孔隙、层理裂隙、节理裂隙、断层、褶曲等。溶蚀作用一般都沿构造线发育。在岩溶强发育地区,构造也很发育,这些构造线在地层中无论是平面上还是纵向上都广泛分布,而且这些构造线可以密集,也可稀疏,也常常交叉。一般沿独立的裂隙溶蚀形成溶蚀裂隙,当这些裂隙密集交叉分布时,不但地下水通道良好,而且岩层破碎,这时岩溶就更容易发育,其规模也较大,常常形成溶洞。由上可知,各种单独的溶隙和溶洞无论是在平面上还是纵向上都是串连的,这就形成了你所说的平面上和纵向上连通的岩溶系统。甬道和厅堂相连,粗看起来似乎杂乱无章,但你只要仔细研究就会发现,他们的分布不但有规律,而且规律明显。当然这其中还包含着很多有关岩溶发育的知识和规律,在这里不可能一一细说。

下面是我在一份勘察报告中对场地岩溶发育规律的总结:

岩溶发育具有明显的叠加性和由分水岭至河谷明显增强的特征。此外还具有以下基本特征:

1.岩溶发育多层性:除地层上的多层性外,个体形态也具有多层性,溶洞分布在几个不同的高程段,常见有3~4层溶洞带,多在同期夷平面下50~100米范围内。同时还具有地下岩溶垂直分带性。地下岩溶发育程度向深部减弱,从上到下由溶洞向裂隙过渡。溶洞多发育于地下30~50米以内,溶隙则在100~150米。但是这种分带性可以出现反复。

2.岩溶发育的方向性:岩溶发育受碳酸盐岩分布、构造特征和构造线方向控制。岩溶发育方向还受构造节理及断裂走向控制,初始岩溶形态几乎都沿构造节理发育,后期测沿不同方向的断裂带发育。

3.岩溶发育的继承性:在岩溶多期(多层)成层发育过程中,后期岩溶总是在前期岩溶发育的基础上继承或叠加发展形成新的规模和形态。

4.岩溶发育的多元性:岩溶发育具有时代上的多元性,即在古岩溶的基础上又发育一些新的近代岩溶。

5.岩溶发育的不均一性:由于岩体中的岩性、构造、地下水等岩溶发育条件十分复杂多变,因而岩溶的空间分布和发育程度通常是极不均一的,也就造成了岩溶地基的极不均一性。

6.岩溶发育对河流排泄基准面的适应性:主要表现在岩溶发育空间上的成层性以及深岩溶的发育深度等方面。在地史期中,河流排水基准面总是处于变化之中,比降越大,动水压力越大,地下循环深度越大,岩溶发育愈深、愈强。

谢谢tsywyg 专家的好话题和精品资料、谢谢牧马人专家的参与和评论。我们既然认为岩溶的发育有一定规律,那么都有什么常见规律呢?我大概遇到一些,但不是全部,请各位补充和斧正。(1)分布规律性

可能沿一定高程分布,这个和地下水活动的情况、历史、水文气象、气候等有关系。

(2)三维连通性

一般岩溶发育,与目前或历史地下水活动有关系,因此,融蚀孔洞有一定的空间连通性。尽管,有的可能后期有各类充填。

(3)构造追踪性

地下水一般活跃于破碎岩体,沿断裂、软弱面、层面发育,那么构造复杂地区,就会形成沿构造带发育的岩溶通道等。当然,还有其它水力补给和排泄条件,才

可以形成。

(4)反复性继承性

水文气象条件(干旱、雨季变化)、气候一年四季变化,都有一定的周期性,那么中短期效应,岩溶在同一个层位/高程/通道,反复作用。

(5)迁移性

远期看,由于气候气象条件的变化(全球变暖)、构造运动(平移、台升、下降)作用,岩溶的作用强度、位置和场所而会随之而变迁,这个过程很漫长。

......可能还有很多特征,需要挖掘......书上没有的,希望哪位高手总结下,加到教科书里。以上仅是个人观点和总结,没有权威性.......抛砖引玉

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