现代岩溶学(袁道先等)思维导图
表层岩溶带的岩溶动力学
袁道先《现代岩溶学和全球变化研究》强烈的溶蚀作用,使溶孔、溶隙、溶痕、溶沟、石牙、石柱等密集发育,有溶蚀形态典型,裸露环境的表层岩溶带厚度10米左右,土下表层岩溶带厚度可达20米。
地质环境有利的地区,如云南路南、四川兴文、贵州兴义,福建永安等形成壮观奇特的石林景观。
表层岩溶带的持续发育,还为峰丛峰林等宏观热带岩溶地形的形成奠定了基础。
1962,岩溶发育的四个基本条件:可溶岩,可溶岩能透水,有侵蚀性的水,水是不断运动的。
有侵蚀性的水:具有大气圈生物圈的内涵,但并不明确,而且也可以做其他的理解。
这样完成的许多有关岩溶发育规律的研究成果,常以岩性地质构造和水文地质条件如何控制岩溶发育的论述而告终。
现在我们已经知道,与碳/水/钙共存的岩溶作用,如不是紧紧抓住它在岩石圈/大气圈/水圈和生物圈界面上的外部环境,即以地球系统科学为指导,就很难说清楚。
在众多岩溶形态中,常存在异质同相或异相同位的现象,使单纯的形态对比,特别是单项形态对比往往难以进行。
中国大陆地区的岩溶有三种类型,即北方的干旱/半干旱性岩溶,南方的亚热带超市性岩溶及西南高山和高原型岩溶。
秦岭是北方半干旱型岩溶与南方亚热带潮湿型岩溶的分界线。
干旱半干旱型岩溶位于北纬35°以北,年均降水量为200~500mm,年均气温为10~15℃。
尽管该地区的生物作用仍较活跃,但由于水循环(碳循环的重要载体)较慢,因而自然水中的碳酸盐极易饱和。
因此,该地区的岩溶形态组合以常态山、微溶痕、钙结核和灰岩角砾为特征,洞穴及洞穴次生碳酸盐沉积物则较少。
一些具有大型洞穴次生碳酸盐沉积物、贝窝和外源砾石的大型洞穴则是以前潮湿时期的产物,这对于古环境研究很有作用。
中国南方的亚热带潮湿型岩溶属于广泛分布于东南亚地区的相同类型的一部分,这些地区包括越南、马来西亚、太过、菲律宾和印度尼西亚。
该类型岩溶以强烈的碳循环为特征,其形态包括峰林地形、漏斗、深尖溶痕、红色土、大量地表钙华、具有大量洞穴沉积物的大型洞穴系统和地下河系统。
岩溶学词典
岩溶学词典袁道先主编(地质出版社1988年出版)1.aeration zone, vadose zone[包气带]又称渗流带。
丰水期地下水位以上、大气降水或地表水沿可溶岩的裂隙、管道运动的地带。
此带水流常不具静水压力,且不连续。
常形成近于垂直的洞穴。
在局部非可溶岩层之上可形成上层滞水及相应的水平洞穴。
2.allogenic water[外源水]来源于非可溶岩地区进入岩溶区的水流。
常具有较低的碳酸盐饱和指数,对岩溶地貌和洞穴的发育有特殊的作用。
3.arid region karst[干旱区岩溶]干旱气候条件下发育的岩溶。
干旱区降水量小,地面植被稀少,故地表地下岩溶微弱,一般只有溶痕、干谷等形态,且发育不完全。
在热带干旱区,因降雨后常跟随强烈的蒸发。
4.bare karst[裸露型岩溶]缺少植物和土层覆盖,可溶岩裸露地表的地区所发育的岩溶。
5.blind valley[盲谷]岩溶地区沿有出口的地表河谷地表有常流河或间歇河,其水流消失在河谷末端陡壁下的落水洞中而转入地下河6.blue hole[溶潭]在可溶岩地区,成潭状或井状、水深较大的天然地下水露头。
常年或仅雨季时出流,有的属承压性质。
潭水常与地下河有关。
源于深部缓流带的潭则受静水压力影响,地下水位高出附近水位。
有的动态较稳定,受气候影响较小。
7.buried karst[埋藏型岩溶]已成岩的非可溶性岩层之下的可溶岩类岩层所发育的岩溶。
这种岩溶一般不反映于地表。
形成的状似8.calcareous plate[钙板]由洞底片状薄层水流动时析出CaCO3薄板的沉积物。
9.calcareous sinter[泉钙华]由泉水沉积的石灰华。
10.calcareous tufa[石灰华]又称钙华,是在地表由岩溶水沉积成的大孔隙性次生碳酸钙。
其成因是由于岩溶地区的地下水或地表水,在适宜的环境下,且往往在植物作用影响下,导致碳酸盐过饱和沉积而成。
有的可堆积成巨大的石灰华台地,如云南中甸的白水台。
岩溶学词典
岩溶学词典GLOSSARY OF KARSTOLOGY中国地质学会岩溶地质专业委员会编主编袁道先EDITED BY SPECIAL COMMITTEE ONKARST GEOLOGY,GEOLOGICALSOCIETY OF CHINACHIEF EDITOR YUAN DAOXIAN地质出版社GEOLOGICAL PUBLISHING HOUSE前言统一岩溶学名词定义是一项重要工作,学术名词混乱,不但影响岩溶学科的发展和国内外岩溶学术交流,也影响岩溶地区的各种勘察、生产、科研工作的进行及成果报告的编制。
根据1978年10月在桂林召开的第二届全国岩溶学术会议上通过的《岩溶名词术语座谈会纪要》中的决定,开始了统一岩溶学名词定义的筹备工作。
在这期间,曾先后两次向全国有关单位征求对“名词词目”方案的意见和征集典型岩溶照片。
承各有关单位的大力支持,共收到了32个单位40封来信和大量照片,对“词目”方案提出了许多有益的意见,推动了这一工作的进展。
在参考国内已有岩溶词汇及广泛征集意见的基础上,南京大学地理系、地质矿产部岩溶地质研究所和云南省地矿局水文地质工程地质公司等单位联合初拟了《岩溶(喀斯特)学名词定义草案》(讨论稿)。
拟稿过程中还参考了国外70年代发表的五种岩溶名词汇编。
《草案》讨论稿于1982年8月印发有关单位及岩溶地质专业委员会全体委员,广泛征求意见。
1983年8-9月间,英国岩溶地貌学家M.M.斯维婷在桂林讲学期间,对《草案》讨论稿的160个条目逐条提出了详细意见。
1983年9月,南京大学地理系、地质矿产部岩溶地质研究所、云南省地矿局水文地质工程地质公司、华南师范学院地理系、贵阳师范学院地理系等单位的代表在桂林对各方面的意见进行了认真讨论。
在修改《草案》讨论稿的基础上产生了《岩溶(喀斯特)学名词定义(草案)》。
这个草案于1983年10月提交中国地质学会第三届全国岩溶学术会议进行讨论。
现将本词典的编制原则简要说明如下:1. 所列164条词目,力求包涵岩溶学各个学科方面。
岩溶动力学的理论探索与实践
过全球对 比, 出“ 提 岩溶形态组合” 概念 , 将岩溶形 态组合与岩溶形 成环境条件建立对应 关系 , 解决 异质 同相 、 同质
异相这一令岩溶 学者迷惘的问题 。将岩溶学引入全球变化研究 , 一方面把岩溶作用与全球碳循环 紧密的联系在一 起, 通过对 C H O C C , O 一 -a O 系统( 岩溶动力系统 ) 的定位观测 , 现全球最大的碳库一碳酸盐岩体 在全 球碳循环 中 发 仍甚活跃 ; 另一方面 , 岩溶动力系统 ( D ) K S 对环境变化 十分敏感 , 响应及时 , 其相关沉 积物可记 录全球变化。将岩 溶地质过程与生态学联系在一起 , 现代岩溶学理论 的研究推 向应用 , 将 与生产实践结合 。在 岩溶动力 系统运行机 制和运行规律 、 国岩溶动力 系统 的类型划 分和分布规律 、 我 在表生岩溶系统碳循环与大气 c 源汇关系 、 0 利用石笋 记 录重建古气候 、 古环境 变化过程及 中国西南岩溶生态 系统 研究等方 面均获得 了突出成果 , 如首次估算 了我国和 全球因碳酸盐岩溶蚀 回收大气 C 的量 , O 中国为 17 4×1 / , .7 0 ta 而全球 为 60 .8×1 ta证 实了西南岩溶 区典型 0 /; 表层岩溶泉水化学 的季节 、 日变化与暴雨动态 , 表层岩溶 泉水化学取样的频 率需 要重新审定 , 而且 水文水化学 的连
关键词 现代岩溶学 ;地球 系统科学 ; 岩溶动力学理论;全球对比
中 图分 类 号 : 62 2 P 4 、5 文 献 标 识 码 : A 文章 编号 :10 - 2 (0 8 0 .5 .1 063 1 20 )33 51 0
思维导图做成的《三大岩》知识点大全,地学考试复习这篇就够了
思维导图做成的《三大岩》知识点大全,地学考试复习这篇就够了岩浆岩基本概念岩浆:形成于上地幔或地壳,以硅酸盐为主要成分的,炽热、粘稠、富含有挥发物质的高温熔融体。
岩浆作用:地球内部的物质经过部分熔融、熔体汇聚,并通过岩浆通道向上迁移,直到侵入在地表以下或者喷出地表的全过程。
岩浆岩:岩浆形成后由于温度降低而冷却固结形成的岩石。
分为喷出岩(火山岩)和侵入岩。
矿物成分组成岩石的矿物的结晶程度、颗粒大小、自形程度和矿物之间(包括玻璃)的相互关系。
结构岩石中不同矿物集合体之间或矿物集合体与其它组成部分之间的排列、充填方式等。
构造岩体的形态、大小,和围岩的接触关系,形成时所处的构造环境,以及距离当时地表的深度。
侵入岩产状侵入岩产状岩浆岩分类超基性岩基性岩注意:辉长结构和辉绿结构的区别。
中性岩注意:安山结构和粗面结构的区别。
酸性岩火山碎屑岩由火山作用产生的各种火山碎屑物,经堆积、胶结、压紧或熔结而成的岩石。
火山碎屑岩沉积岩基本概念沉积岩:常温常压条件下,由风化产物、深部来源物质、有机物质及少量宇宙物质经搬运、沉积和成岩等一系列地质作用而形成的层状岩石。
(地表和地表下不太深的地方形成的地质体)风化作用:地壳表层的岩石,在水、空气、太阳能以及生物的作用和影响下,发生机械破碎和化学变化的作用。
沉积分异作用:母岩的风化产物在搬运过程中,因其各自的性质不同,在外界条件的影响下按一定次序分别沉积下来的现象。
成岩作用:由松散沉积物变为沉积岩的作用。
矿物成分矿物成分结构沉积岩组成物质的形状、大小和结晶程度。
分为:碎屑结构、泥质结构、化学结构、生物结构构造沉积岩在沉积过程中,或在沉积岩形成后的各种作用影响下,使其各种物质成分形成特有的空间分布和排列方式。
构造层理构造由沉积物的成分、结构、颜色及颗粒形状等沿垂向的变化而显示出来的成层现象。
层理构造层面构造在沉积岩层面上常保留有自然作用产生的一些痕迹。
层面构造变形构造沉积物沉积同时或稍后,沉积物仍处于塑性状态下变形形成的构造。
5岩溶
c.虹吸管式循环带 本带与水平循环带逐渐过渡, 没有明显的界面,但地下水的运动方式有显著不 同。本带地下水具有承压性质,主要以虹吸管式 沿着溶蚀裂隙缓慢流动,在谷底减压区涌出,造 成河谷底部的岩溶化。 本带水交替运动缓慢,流量小,常作层流运动; 但在当谷坡地形较陡,潜水面的倾斜度较大,或 谷底减压区埋藏较浅时,流速也较快。 本带的分布深度取决于河谷两侧的暗河水面比降。 水面比降愈大,谷底减压区分布愈深,厚度愈大; 反之,谷底减压区的厚度也相应减小。
(4)水的流动性 )
①影响地下水流动的因素:如果水在静止状态, 随着侵蚀性CO2 的不断消耗,不能对可溶性岩 石充分溶蚀,必须不断循环流通,补充新鲜的 侵蚀性CO2,才能不断地进行溶蚀作用。 地下水的流动性取决于降水量、水位差和 透水条件。降水量和地下水循环系统的水位差 越大,水的流动越快。所以在多雨的湿润地区 和新构造运动上升强烈的地区,溶蚀作用都比 较强烈。相反,在干旱地区,降水很少,溶蚀 作用很微弱。新构造运动相对稳定的难平原区, 地下水循环系统的水位差不大,溶蚀作用也木 如山区强烈。
一、岩溶及其发育条件 (一)岩溶的概念 岩溶(国际上称喀斯特)是地表水 和地下水对可溶性岩石所进行的一种以 化学溶蚀为主、机械剥蚀为辅的地质作 用及其所产生的各种现象的总称。 由于地下水可以广泛渗流入可溶性 岩体的内部,在形成岩溶的过程中所起 的作用,较之地表水更为重要
某些具有一定溶解度的岩石或松散沉积也 可以形成类似岩溶的现象,统称为类岩溶,或 假喀斯特。 水对含有大量可溶性胶结物的碎屑岩或松 散沉积进行溶蚀,可产生类似于可溶性岩石中 的岩溶现象,称为碎屑岩类岩溶。 水对富含碳酸钙的黄土进行溶蚀或潜蚀作 用所生成的类似岩溶现象,称为黄土类岩溶, 在冻土和冰川的表层,由于不均匀融解所 产生的类似岩溶的现象,称为热力类岩溶。
现代岩溶学基础第一章
照片3 桂林上泥盆灰岩峰林 照片4 Puerto Rico 第三系灰岩溶丘 照片5 广西临桂二塘石炭系白云岩溶丘
力学强度(以桂林地区泥盆系碳酸盐岩为例) (单位:kg/cm2)
岩 性
平均抗压强度
平均抗拉强度
泥晶灰岩
1331
34
亮晶灰岩
1127
36
白云岩
01
岩溶发育的地质条件
岩溶发育的地质条件包括:岩性(化学、物理)、地层组合和小构造;第四纪地质和土壤;地壳运动和地质历史等。它们都会影响(或联合)气候、水文和植被条件而导致岩溶形成
第一章 地质、气候、水文、
植被与岩溶形成
第一篇 普通岩溶学
1. 岩石性质 (1) 矿物、化学成份 25ºC、105pa压力下的溶解度(mg/L)
现代岩溶学基础
现代岩溶学基础
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第一篇 普通岩溶学
岩溶形成条件; 岩溶形成机理; 岩溶形态与环境的关系(岩溶地貌与环境); 洞穴学
现代岩溶学基础
第一章 地质、气候、水文、 植被与岩溶形成
第一篇 普通岩溶学
02
“ 地球系统科学” 的学术思想,这几种条件不应该分割。单项研究得到的结论,往往会在实际系统中发生矛盾。为叙述方便,我们这里逐一加以分析,但在实际运用时,则必须把地质 、气候、水文、植被条件综合起来考虑。
3.与不同类型构造的组合
一、岩溶发育的地质条件
运动 板块构造:板块边缘,CO2释放 图11 全球板块构造图 照片7 黄龙钙华 照片8 Pamukale
01
第一篇 普通岩溶学
02
(2)古纬度与古气候. 地理 如河南新安(洛阳西30km,秦岭大别以北,现为半干旱条件) 石炭纪古溶丘洼地 图12 新安张窑院石炭系铝土矿开采后暴 露的古溶丘洼地 图12-1 海底岩溶 冰期海平面下降的 影响
贵州师范大学《岩溶学》2020年考研专业课复试大纲
贵州师范大学喀斯特研究院
2020年硕士研究生入学考试大纲(复试)
(科目:岩溶学)
1、考查目标
《岩溶学》是自然地理学、人文地理学、环境工程专业硕士研究生入学考试的科目之一。
岩溶学是地理学与地质学之间的一门边缘学科,它主要研究岩溶现象及其形成过程和岩溶的改造利用,其主要内容包括岩溶发育的理论基础、岩溶地貌、岩溶洞穴、岩溶水文地质和工程地质、岩溶水文学、岩溶矿床、岩溶地区的生物地球化学、岩溶区的环境及综合开发利用等。
该门学科主要考查考生对岩溶发育过程、岩溶地区资源条件、自然灾害及其防治等内容,让考生了解岩溶学作为一门交叉学科的研究对象、研究内容和与其它地理学科的关系。
2、考试形式与结构
(1)成绩及考试时间
满分为100分,时间5至10分钟。
(二)答题方式
答题方式为线上口试。
(三)考试内容结构
名词解释 60%
简要问题回答 40%
3、考查范围
(1)岩溶概况
岩溶的定义;岩溶作用的结果;全球岩溶分布及研究概况;中国岩溶分布概况。
地表形态的塑造思维导图
物质
(有来沙)
流域内水土流失,河流搬运泥沙至此(物质);因地形 平坦、河道变宽、水体顶托作用,流速减慢(动力)。
动力
(流速渐慢)
无分选性 有分选性
冰川堆积 流水堆积 风力堆积
冲积扇 冲积平原 河漫滩
沙丘
三角洲
1.分析流水侵蚀或流水堆积时,应该从物质条件和动力条件两方面入手。若侵蚀或堆积不明显, 请同学们逆向思维角度考虑!
冲积扇
(出山口)
堆积 河漫滩
地貌
(落差小 的凸岸)
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三角洲
(入海/湖/ 河口)
流域内水土流失,河流搬运泥沙至出山口(物质);
出山口处因地势趋于平缓,河流分汊,流速减慢(动力)。 物质
凸岸受离心力影响,流速较慢,洪水期被洪水淹
(有来沙)
没,泥沙自下而上堆积。
流域内水土流失,河流搬运泥沙至此(物质);因地形 平坦、河道变宽、水体顶托作用,流速减慢(动力)。
注:下划线表示时间变化,描述某种地貌的形成过程,一般要按时间顺序描述。
水平 垂直
(挤压)
陆:海岸山脉/岛弧链
海陆: 海:海沟
背斜 中老翼新/岩层向上拱起
背离 (张裂)
陆:裂谷 海:海岭
名词辨析:
上升(地垒)-高地 断块山
地质构造:褶皱、背斜、向斜、
下沉(地堑)-低地
断层、 地垒、地堑
垂直上喷-火山
构造地貌:向斜谷、向斜山、
背斜谷(外力作用为主)
背斜山
溯源侵蚀
(形成峡谷),将另一侧河流的上游河段 夺了过来,进而完成河流袭夺过程。
无分选性 冰川侵蚀
工程地质学——第7章 岩溶
工程地质学基础
第七章 岩溶工程地质研究
第3节 岩溶发育影响因素
五、新构造运动--主控基本条件③ ,主要考虑地壳
升降及稳定期。 1、相对稳定:有充分的条件循环交替、溶蚀,垂向、 制约岩溶发育→ 水平岩溶均发育,规模较大。稳定期越长岩溶越发 育。 2 、地壳上升:河谷深切,排泄条件好,垂直岩溶发 类型、规模、速度、分布、发展趋势。 育,侧蚀弱。 3、地壳下降:循环弱、岩溶发育也弱。 一般间歇性升降。升平、升平可形成多层水平溶洞, 据以判断地壳相对运动期次。
工程地质学基础
第七章 岩溶工程地质研究
第3节 岩溶发育影响因素
四、地质结构--主控基本条件③
1、岩性组合: 按易溶程度排序:厚而纯-可溶岩夹非可溶岩-互层非可溶岩夹可溶岩。 2、地质构造: 断裂—提供地下水运移通道,水循环条件好则岩溶发 育强烈;不同方向断裂交汇,混合溶蚀作用加强。 褶皱—轴部岩性破碎,岩溶发育;宽缓褶皱较紧闭型 岩溶发育;其展布方向常控制岩溶的空间分布。
工程地质学基础
第七章 岩溶工程地质研究
第1节 概述
引入— 岩溶问题可以说是各类工程动力地质 主要工程地质问题:
问题中最复杂、最难的。岩溶广泛分布,问 解决思路: 房屋建筑----岩溶地表塌陷 题无法回避。 第一步,据岩溶形成条件、影响因素找规律; 地下工程----岩溶突涌水
----岩溶渗漏 第二步,分析岩溶与工程的相互关系; 问题的特殊性水利工程 --岩溶空间分布不均,地下岩
工程地质学基础
第七章 岩溶工程地质研究
第2节 碳酸盐岩溶蚀作用机理
二、系统中二氧化碳来源: 侵蚀性二氧化碳:
岩溶学概论演示文稿
中国岩溶研究的重要因素。岩溶地区富钙的岩石圈,以及大气
圈、水圈、生物圈都具有地表、地下双层结构,并以碳、水、 钙循环为物质能量运移、转换的主要形式,给岩溶地区带来一 系列特殊的环境地质问题,使得环境科学家把岩溶地区视为一 种同沙漠边缘一样的脆弱环境地区,如旱、涝、土地贫瘠、石
漠化、岩溶塌陷、矿井突水等灾害频频发生。
一、研究岩溶的重要性
1. 全球岩溶分布
全球岩溶地区的面积约占陆地面积的12%,即 约为2000万Km2。大部分分布在资源丰富、人口稠 密的地区,如地中海沿岸、东欧、中东、东南亚、 美国东南部,加勒比海地区等。
2. 中国岩溶分布
中国岩溶地区,按碳酸盐岩的分布面积(含埋藏在非可 溶岩之下的)计,可达346.3万Km2;若按碳酸盐岩地层出露 面积计,为206万Km2;而按碳酸盐岩出露面积计,也有90.7 万Km2;其中,尤以北方山西高原及临近省区的岩溶(47万 Km2),以及西南部以云、贵、桂为主体,包括川、鄂、湘 部分地区的岩溶高原。西藏高原也游较大面积的碳酸盐岩出
二、岩溶的定义
近年来,对岩溶含义的解释逐渐趋于一致,即:
凡是地下水和地表水对可溶性岩石的破坏和改造 作用都叫岩溶作用;包括化学过程(溶蚀和沉淀)和机 械过程(流水侵蚀、重力崩塌、搬运、堆积等)。在这 些作用下形成的地下形态和地表形态都叫岩溶地貌。岩 溶作用及其所产生的水文、地质、地貌现象统称为岩溶。
而且蕴藏着我国最主要的有色金属和磷矿。
石油、天然气和水资源都是以各种地表、地下岩溶形态为其贮集、 运移场所。 但是由于岩溶空间分布的不均匀性,对其规律性掌握不好,往 往会给这些资源的勘探、评价和开发带来很大困难。
我国地下水资源的四分之一,分布在岩溶地区。岩溶地区的矿产、
岩溶发育作用及规律PPT课件
特点:中空,横切面有同心圆结构。 形成:地下水沿着细小的孔隙和裂隙从洞顶渗出而进入溶洞 空间,随着温度的升高,压力的降低,水中Ca(HCO3)2变得 过饱和,CaCO3就围绕着水滴的出口沉淀下来,逐渐形成一 种自洞顶向下生长的碳酸钙沉积体。
岩溶发育作用
4.1 溶蚀发育的选择性 4.2 溶蚀发育的受控性 4.3 溶蚀发育的继承性 4.4 溶蚀发育的不均匀性
岩溶发育影响因素
地层岩性--化学成分、结构 气候条件--降水量、气温 地形地貌--高差、侵蚀基准面 地质结构--岩性组合、地质构造 新构造运动--升、降、平
岩溶发育影响因素
一、岩性—主控基本条件 ①
漓江胜景——九马画山
漓江胜景——螺蛳峰
阳朔胜景——月亮洞
地下河
洞内奇观——石钟乳
石幔
研究意义:由于岩溶地区有着独特的水文特征和地貌 特征,因此在,岩溶地区进行各种经济建设和生产活 动都会遇到非岩溶地区所没有的问题,故对岩溶作用 要进行专门的研究。
溶蚀作用
• 溶蚀作用是溶解为化学风化作用之一,地表部分 矿物可直接溶解于水中,部分矿物则溶解于含有 碳酸或有机酸的水溶液而不直接溶解于纯水中。 降落的雨水或地下水面以上至地表之间风化带中 的地下水,因溶解多量二氧化碳或含有机酸,当 其沿岩石表面及其裂隙移动时,易溶性岩层便局 部被溶解成流体物质而他移;这种硬质岩石因溶 解而蚀失的现象,叫做溶蚀作用。
岩溶发育影响因素
三、地形地貌--主控基本条件③。 1、地形:高差大、渗径短、径流强、交替条件好、
岩溶发育强; 2、地貌:区域侵蚀基准面和排泄基准面取决于地貌
形态,控制地下水的运动趋势和方向,进而控制岩溶 发育程度。 ➢ 一般河谷两岸发育最强,谷坡段较弱,分水岭较强。
岩溶及岩溶水ppt课件
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溶洞地基
• 溶洞地基的稳定性取决于溶洞的规模、埋深及充
填情况。当溶洞的规模大、埋深浅、溶洞顶板承 受不了建筑物的荷载时,就会使溶洞顶板坍塌、 地基失稳。当建筑物地基直接遇到溶洞时,可视 溶洞的规模及充填物情况,进行适当处理。规模 小,可采用清除或堵塞,或盖板跨越;规模大, 则不宜作为建筑物的地基。为了确保溶洞地基的 稳定性,必须根据溶洞的规模、溶洞顶板岩层的 性质确定洞穴离地面的安全深度,即溶洞顶板的 安全厚度。当溶洞埋深大于安全厚度时,地基是 稳定的;否则地基不稳定,必须进行处理。
岩溶及岩溶水
学习要求
1、岩溶的形成条件和影响因素 2、岩溶地貌类型 3、对工程影响及处理措施
岩溶作用
基本概念与研究意义
❖凡是以地下水为主,地表水为辅,以化学过程(溶 解与沉淀)为主,机械过程(流水侵蚀和冲积、重力 崩塌和堆积)为辅的 对可溶性岩石的破坏和改造作用 都叫岩溶作用。这种作用改造成的地表形态和地下形 态就叫岩溶地貌。岩溶作用及其新产生的水文现象和 地貌现象统称岩溶。 ❖又称喀斯特(Karst)。19世纪末,南斯拉夫学者J. Cvijic研究了南斯拉夫喀斯特高原的这种地貌,故得 名。
❖ 对岩溶突水的处理,原则上以疏导为主。对隧道中的岩
溶水,可用水管引入隧道边沟或中心排水沟排出。水量
过大时,可用平行导坑排pp水t精选。版
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岩溶地基变形破坏主要形式有:
地基承载力不足、不均匀沉降、地基滑动 、地表坍塌等。目前对岩溶洞体稳定性评 价方法有定性、半定量和定量之分。对稳 定围岩,将洞体顶板视作结构自承重体系,可 用结构力学分析法;对不稳定围岩,一般用散 体理论分析法。
由于溶洞的形成与地表水和地下水的关系极为密切,土洞 的处理首先措施是治水,然后根据具体情况,可采取以下 方法处理:
现代岩溶学和全球变化研究
第4卷第1~2期1997年3月地学前缘(中国地质大学,北京)Earth Science F rontiers(Ch ina U niversity of Geo sciences,Beijing)V o l14N o11~2M ar. 1997α现代岩溶学和全球变化研究袁道先(地质矿产部岩溶地质研究所,桂林,541004)摘 要 广泛的全球岩溶对比和地球系统科学理论的引入以及研究方法的解决,推动了现代岩溶学的发展,从而显示其在全球变化研究中的重要性。
现代岩溶学的新发展在全球变化研究中具有两方面意义:一是岩溶作用在大气温室气体CO2源汇关系中的效应,初步估算全球岩溶作用每年可由大气回收6.02×108t碳;二是由岩溶记录提取高分辨率的环境变化信息。
我国大陆岩溶不但面积辽阔,而且碳酸盐岩古老坚硬,新生代以来大幅度抬升以及未受末次冰期大陆冰盖的刨蚀破坏,因而保留第四纪环境变化的信息量很大。
我国季风区水热配套,岩溶作用的季节和地区反差明显,极有利于进行岩溶作用与大气CO2源汇关系研究。
我们应该充分发挥这种地域优势,为全球变化研究作出应有贡献。
关键词 岩溶 地球系统科学 全球对比 全球变化 碳循环 岩溶记录CLC P642125,X21,P5-3,P691 前言——现代岩溶学自70年代以来逐步发展起来的现代岩溶学具有以下两个特点:一是引入了地球系统科学;二是从全球的角度研究岩溶。
岩溶学采用地球系统科学的认识论和方法论,比地学中研究其它表层地质作用的领域较晚。
它长期处于对纷繁的岩溶形态进行描述、分类,及对其成因进行思辨的过程中。
虽然岩溶学者在一百多年前就已认识化学溶蚀作用对岩溶形成的重要性,但是指导岩溶研究的学术思想,从地壳升降与水动力条件的相互作用开始,然后是水文地球化学(水2岩相互作用),到地球系统科学,经历了数十年。
水2岩相互作用的学术思想把岩溶作用作为一种发生在岩石圈和水圈界面上的地质作用来研究。
岩溶PPT课件
一、岩溶及其形态特征 二、岩溶的形成条件及发育规律 三、岩溶地区工程地质问题 四、岩溶的防治措施
一、岩溶及其形态特征
(一)概 念
岩溶,又称喀斯特(karst),是指可溶性岩石, 在漫长的地质年代里受地表水和地下水以化学溶 蚀为主,机械侵蚀和崩塌为辅的地质营力的综合 作用和由此产生的各种现象的统称。
总之,和岩溶有关的工程地质问题是多方面的, 而且影响因素较为复杂,往往受各种因素的综合影响。
四、岩溶的防治措施
(一)岩溶地基的处理方法
1.挖填: 挖除岩溶形态 中的软弱充填物或 凿出局部的岩石露 头,回填碎石、混 凝土和各种可压缩 性材料以达到改良 地基的目的;
2.跨盖:采用梁式基础
或拱形结构等跨越溶洞、 沟槽等,或用刚性大的平 板基础覆盖沟槽、溶洞等;
1.岩层产状的影响
可溶岩和非可溶岩的相对位置及产状对可溶岩中 是否发育有岩溶有很大影响。
2.地质构造的影响
褶曲、节理和断层等地质构造控制着地下水的流 动通道,地质构造不同,岩溶发育的形态、部位和程 度河流的侵蚀作用受侵蚀基准面 的控制一样,地下水对可溶岩的溶蚀作用 同样受侵蚀基准面的控制。而侵蚀基准面 的改变则是由于地壳升降运动所决定的。
三、岩溶地区工程地质问题
随着社会建设的日益发展,必然会有更多的工程建 筑物在岩溶地区兴建,因而碰到一些较复杂的地质问题, 且导致的工程地质问题也是多方面的,它对各项工程建 筑均有不同程度的影响及危害。概括起来,与岩溶有关 的工程地质问题有:
1.可溶岩石强度的降低对地基稳定性的影响;可溶 性岩石均匀性溶蚀及非均匀性溶蚀对地基的影响问题;
石林
2.漏斗和落水洞
昆明郊区这些洞穴学名叫做“落水洞”,是石灰岩岩层上的一种独特的景观。
现代岩溶学Ch2第二章
0.125 0.065 0.013 0.0017 0.0006
1408.7
0.01 0.005 0.001 0.0001 0.00004
100
Sources: Nace 1967; peixoto and Kettani 1973; turekian 1976; and Ambroggi 1977. a As liquid equivalent of water vapor.
一、全球碳、水、钙循环与岩溶形成 3.全球碳循环与岩溶作用
定义:地球系统的碳循环,是指的碳在岩石圈、 水圈、气圈和生物圈之间以CO32- (以CaCO3、 MgCO3为主),HCO3-, CO2, CH4, (CH2O)n(有机碳 )等形式相互转换和运移过程。 气圈:CO2, CH4, CO 水圈:HCO3生物圈:(CH2O)n 岩石圈:CO32-, (CaCO3, MgCO3等)
ph升高植物吸收co图27罗马尼亚poartaliuionele洞口钙华及植被图28poartaliuionele洞口水化学变化图29向光钟乳石图30自来水两种不同流出方式引起的水化学变化时间1991年10月10日桂林试验场s291号泉水化学特征随水深变化界面脱气日光照射效应1991年7月4日观测图31溶潭不同水深的水化学变化图32黄果树瀑布脱气产生钙华图33黄果树瀑布水化学监测点分布示意图图331扩散边界层厚度与岩溶作用的关系图34桂林试验场cf5与孔揭露溶洞者暴雨后出现ph降低电导上升的反常现象图35四川松潘县黄龙钙华图36黄龙地热泉转花池由深部封闭系统溢出后在黄龙沟沿线的水化学变化示co脱气和钙华沉积37pamukale图38pamukale钙华台地沿线水化学变化示热水由深部溢出后co下降钙华沉积图39乌江渡水电站大坝廊道中的鹅管图40乌江渡水电站大坝附近水化学剖面示水泥形成高碱性环境caoh含量ppm温度越低水中溶解co浓度越高图42溶液的ph受co浓度的关系图43封闭系统和开放系统中co浓度关系的差别图44温度co浓度对岩溶动力系统运动方向的综合判别jakuss1977图46桂林附近不同水体饱和指数对比其中漓江尧山及漓江边的冲洪积层水受外源水影响为不饱和水具侵蚀性其余为岩溶水均已饱和