广西巴马县水晶宫洞穴沉积物特征及其沉积环境

巴马县水晶宫洞内次生化学沉积物景观丰富,类型多样,有石钟乳、石幔、石瀑布、石笋、石柱、石盾等特色景观;尤其是近期仍在发育的洞顶鹅管、卷曲石、石花等是国内外较为罕见的洞穴奇景。据沉积物的沉积类型、物质成分、沉积序次及测年等资料研究表明,水晶宫洞穴沉积物形成于晚第三纪以来。晚第三纪和第四纪早更新世早期,洞内沉积主要为外源水携带的硅质岩、砂岩类砾石沉积形成的钙华砾石层。早更新世中期—中更新世气候温暖湿润,是水晶宫洞穴主要景观的形成期,沉积物景观宏大而壮观,230Th-U系测年得出其分别形成于100～35万年前。晚更新世早期12.5～9万年的末次间冰期主要为温暖气候环境,洞内仅有少量的石笋沉积,且极少保存;9万年后气候环境发生突变,更不利沉积物发育和保存;自4万年后气候环境开始表现为温暖湿润,化学沉积活跃,洞穴沉积物主要由高约50～150 cm的纯白色石笋群和钟乳石组成,为洞穴奇景的形成期,230Th-U系测年得出其分别形成于40 ka BP和7 500 a BP以及1 450 a BP。晚更新世晚期以来形成的洞穴沉积物景观,不仅为水晶宫提供了丰富的旅游资源和价值,同时也为广西重建古气候环境提供了重要的信息载体。      

贵州高原晚更新世洞穴崩塌事件

在1998年春盘县大洞;日石器遗址发掘中,洞内堆积顶部所记录的一次异常强烈的晚更新世洞穴崩塌事件得到进一步确认。这个洞穴的堆积层不仅含丰富的动物化石、人类化石和文化遗物,而且有明确的同位素年龄,从而使我们可以在比较准确的年代基础上探讨崩塌事件与第四纪环境变化的关系。盘县大洞位于贵州高原西南的岩溶地区,海拔1640～2000m。洞厅纵深250m,宽23～56m,堆积面距洞顶22～30m,总面积约9900m²,是国内已知旧石器洞穴遗址中规模最大的一个。大洞洞厅横剖面大部分呈三角形,近洞口处为崩塌形成的自然拱形。洞内充填了由石灰岩大塌块、石灰岩和钟乳石角砾、砂、砂质粘土、粘土和原生钟乳石钙板、石笋等     

甘肃南部又发现一处天然大溶洞--黄爷洞

黄爷洞（33°05′N,105°00′E）位于甘肃省陇南市武都县安化镇马家沟村东北2km处,洞口海拔约1650m。初步探测洞长约2000m,洞穴顶板覆盖层厚约150m。洞穴发育受到山体EW向断裂控制,洞身整体为EW走向。洞内宽约1～9m,一般在2～3m之间;洞内高约0.5～10.0m,一般在3～5m之间。该洞是继武都万象洞^[1,2]之后发现的又一大型溶洞。洞内有各种类型的次生碳酸盐沉积物发育,主要有石笋、石钟乳、壁流石和石柱等,并且洞内流水和滴水充足,使得石灰岩被侵蚀成石槽、石窝等各种形状（图1）。根据考察,黄爷洞的石笋大部分乳白色,生长连续,提取的石笋气候信息将是研究万象洞石笋的有效补充。     

桂林市冠岩危岩发育特征与防治对策

冠岩是我国著名的旅游洞穴,以洞内观光电梯、小火车、地下河构成的"水陆空"游览为特色,每年接待游客40余万人。洞内地形复杂,岩体多被裂隙切割成孤立的岩块,化石性钟乳石发育,其开发过程中建设了大量人为工程。近年来,冠岩发生了几起危岩崩塌事故。经调查,目前洞内对旅游线路构成威胁的危岩计70块(段)。研究发现,洞顶、洞壁危岩出现的几率近相同,而洞穴大厅出现的几率远大于廊道;天然洞段发生的危岩规模大、数量少,而人工开凿段则表现为数量多、规模小;人为因素诱发的危岩多于自然条件下形成的危岩。提出了以预防、加固为主的危岩防治原则。     

云南多乐原溶洞异位石花的发育特征与机理研究

石花(方解石花、文石花和石膏花)是一种常见的岩溶洞穴次生化学沉积物,广泛分布于洞道周壁,以及石钟乳、石笋、崩塌堆积体表面,其成因不同,形态千差万别。云南多乐原溶洞中若干高悬的次生化学沉积物表面的石花,通过实地考察,发现是一种异位石花。其成因是石柱形成过程中,由滴水和溅水的协同作用所形成,而后石柱底座的古河流堆积体遭到侵蚀搬运,石柱悬空而成新的石钟乳或类石钟乳,附着其底部的石花相对抬高因而显露出来。此类异位石花为云南首次发现,可以作为指示溶洞内微地貌演化的重要依据。     

旅游活动对巴马水晶宫洞穴环境及碳酸钙沉积物景观的影响

巴马县水晶宫洞内次生化学碳酸盐（钙）沉积物景观丰富,类型多样,有石钟乳、石幔、石瀑布、石笋、石柱、石盾等特色景观;尤其是近期仍在发育的洞顶鹅管、卷曲石、石花和石毛等是国内外较为罕见的洞穴奇景。自2007年水晶宫开发以来,对巴马水晶宫洞穴环境及碳酸钙沉积物景观等进行了监测,发现洞穴内流水、滴水、池水数量点减少; 洞穴温度升高、湿度降低,CO2浓度增加,空气负离子浓度减小以及普遍滋生(藻类、苔藓、蕨类等)灯光植物和洞穴景观表面的污染与变色污染、老化等现象。依据洞穴环境变化规律,提出有利于洞穴环境保护以及景观修复的相关措施,为科学合理保护开发旅游洞穴提供重要的科学依据及广泛的应用前景。      

周口店新洞洞穴沉积岩石学

新洞洞穴的沉积除底部灰烬层外，全部为碳酸盐岩。剖面主要由含砂质灰岩组成，上部有两层钙华，以及石笋和石钟乳。它们分别是洞内积水时期和流水，滴水时期的产物。岩石学的综合特征反映了当时注入洞内水量的经常性变化和洞内环境条件由相对温湿向干冷的变化。     

湘西要坝洞沉积堆积特征及形成时代

要坝洞在保靖县城北5km,是有旅游和科研价值的洞穴。洞穴发育在保靖-复兴断裂带的裂隙破碎构造控制的白云岩、白云岩化灰岩残体中,是断面陡转缓地段的垂向洞穴,成洞原因与所处的特定地质构造环境有关。在阐述洞穴形成特征的基础上,详细论述了洞穴沉积物及其相关性。洞穴碎屑沉积、次生化学沉积类型齐全,组成高、中、低三个沉(堆)积台面,构成多期(次)沉(堆)积的伴生共存组合体,展示洞穴及其沉积特征和过程。笔者进一步完善了次生化学沉积的成因分类,认为壁流石、钟乳石、石笋、石柱聚集匹配,构成景点,具有旅游观赏价值。同时,选择具有代表性的1号石笋进行同位素测年和综合研究,以其完好的沉积旋回、结构构造特征,显示3～1万a间的冰期气候沉积特征,其冷暖气候转(突)变标志明显。在洞穴及其沉(堆)积综合研究的基础上,根据洞穴沉(堆)积、洞内外新近系、古近系、白垩系的伴生沉积、储存关系,判断要坝洞形成于白垩纪前后。     

重庆芙蓉洞洞穴沉积物δ13C、δ18O特征及意义

利用重庆芙蓉洞内各种新老沉积物的δ13C、δ18O以及对洞穴内的滴水、池水和洞外泉水的长期观测结果,发现芙蓉洞内的次生沉积物中氧同位素变化整体一致,处于稳定温度下(16℃)的平衡分馏状态。而且洞内滴水和池水的氧同位素也相当一致,反映了外界大气降水中氧同位素的年平均状态。芙蓉洞内各种沉积物中碳同位素变化范围很大,从0‰~-11‰均有分布。由于芙蓉洞内各种滴水以及池水中溶解无机碳(DIC)的δ13C变化约在-8‰~-11‰,显著偏轻于部分洞穴沉积物中的δ13C。通过研究从洞穴滴水到形成次生化学沉积物这个过程中的可能影响洞穴沉积物中碳同位素变化的因素,例如：洞穴温度、滴水高度和速率、CO2脱气、生物作用、矿物同质异相转换等,同时参考芙蓉洞内连续生长达37 ka的FR5石笋的碳同位素记录,发现以上可能的影响因素都不能完全解释芙蓉洞内次生沉积物中碳同位素的异常偏重现象。虽然芙蓉洞内广泛存在文石与方解石共存的次生沉积物,但是综合分析表明这些沉积物的氧同位素处于平衡分馏状态,可以用来进行古气候研究。不过在利用石笋碳同位素解释古环境变化时需要慎重,特别是在讨论由文石或文石—方解石混合构成的次生沉积物时。     

神农宫和祥龙洞洞温季节变化特征及其对石笋氧同位素组成的可能影响

通过对江西万年县神农宫和陕西宁强县祥龙洞两个洞穴内、外温度连续19个月的同步监测以了解不同时间尺度下洞穴温度变化特征。结果显示神农宫及祥龙洞洞内温度存在明显的季节性变化:（1）神农宫夏秋季洞内温度在小时-日尺度上受到降水事件的影响显著,洞内夏秋季温度波动明显高于冬春季。祥龙洞监测点所处支洞环境相对封闭,温度波动在冬春季大于夏秋季,且全年洞温变幅小于神农宫。（2）旬—季节尺度的洞温数据显示,一个完整水文年内,神农宫两个监测点SN1、SN2的温度变幅分别达到4.8 ℃和4.6 ℃,祥龙洞达到3.2 ℃。（3）两个洞穴洞内温度响应洞外气温的变化都存在滞后性,且冬春季滞后大于夏秋季,可能受深部围岩温度相对偏高、空气和围岩热导率的季节变化以及降水季节差异的影响。最后,针对洞温存在较大季节变化的洞穴讨论了不同沉积模式下洞穴温度变化对石笋氧同位素组成18O的可能影响。认为此类洞穴某一时期石笋δ18O出现较大幅度偏正或偏负不一定反映了外界气候的大幅变化,也可能仅仅是由于洞穴沉积条件发生改变而造成的。      

倾倒式岩质崩塌运动过程数值模拟分析

在延长县崩塌详细调查的基础上,采用数值模拟方法对倾倒式岩质崩塌运动过程进行了模拟,分析了其运动规律。根据崩塌的破坏形式和运动特点,将倾倒式崩塌的整个运动过程分为四个阶段：岩体原有节理的开裂变形阶段、岩体沿基座支点的倾倒运动阶段、崩塌体在一定初速度下的落体运动阶段、崩塌体的碰撞与堆积阶段。通过对倾倒式崩塌影响范围的理论计算结果、数值模拟结果和实际调查结果对比得出,数值模拟结果和实际调查结果基本一致,两者远大于理论计算结果,因此数值模拟结果可作为倾倒式崩塌的影响范围,可为崩塌灾害的防治提供科学依据。     

汶川地震区映秀——卧龙公路边坡崩塌类型的赤平投影解法

汶川地震后,公路岩质边坡结构面发育,极易失稳形成崩塌。从发育的多组结构面中选取典型的结构面作为形成崩塌的控崩结构面,并通过对结构面所处边坡的工程地质条件分析得出控崩结构面的选取原则;考虑控崩结构面与边坡临空面的空间位置关系,运用赤平投影解法重点分析一组和两组控崩结构面与边坡临空面的图解关系;将震后公路边坡发生崩塌分为三种类型：滑移式、坠落式和倾倒式,结合边坡岩性、坡形、坡度、坡高等因素,得到了震后公路边坡崩塌三种类型的判据;将其应用到汶川地震后映秀—卧龙公路沿线边坡发育的典型崩塌中,得出的崩塌类型与实际相符。     

贵阳永温中学岩溶塌陷发育临界条件研究

通过现场调查,永温中学校区内及周围存在7处塌陷点,1处塌陷隐患点,严重地威胁着该校师生生命财产安全。研究区基岩可溶性成分多,覆盖粘土层较薄,且地下水溶蚀性强,属于岩溶塌陷的高危险区。为了预防岩溶塌陷灾害,文章总结分析了研究区岩溶塌陷发育的裂隙-渗流-崩解模式,并通过室内模拟试验验证。模拟试验结果表明,土体含水量是崩解作用形成塌陷的关键参数。进一步开展8组不同含水量原状样的崩解试验,结果表明,研究区岩溶塌陷发育的土体含临界水量为26.8%,发育条件为0~26.8%。      

珠三角丘陵山区岩溶塌陷发育特征及地质模式—以广州北部为例

岩溶塌陷是珠三角岩溶区主要的地质灾害之一。本文以广州丘陵山区为研究区,利用2016~2018年1:50 000环境地质调查成果,分析岩溶塌陷发育现状和特征,研究岩溶塌陷形成地质模式,并提出防治措施建议。结果表明：广州丘陵山区累计已发生岩溶塌陷地质灾害35处,空间分布上具有集中性和反复性特征,时间分布上具有持续性和周期性特点;岩溶塌陷均为碳酸盐岩型的小型土层塌陷,以人为因素诱发为主,自然因素诱发为次,主要危害形式为建筑损坏和农田破坏;岩溶塌陷形成地质模式主要有潜蚀效应致塌,潜蚀、失托增荷和吸蚀效应叠加致塌,潜蚀和振动效应叠加致塌和潜蚀和垂直渗压效应叠加致塌等四种;从上层决策和工程技术角度提出了岩溶塌陷防治措施,为打造广州北部生态农业区和生态公园,建设美丽宜居岭南乡村提供地质科学依据。     

煤田陷落柱的超声模拟分析

通过超声波模拟试验, 研究了煤层陷落柱的反射波组和绕射波组特征以及绕射波组对反射波组特征的影响。结果表明, 煤田高分辨率地震勘探资料在目的层埋深200～500 m时, 经过三维偏移后, 可以将菲涅耳带半径收缩到1/5～1/3, 能够准确地解释直径大于30 m的陷落柱;对直径为15～30 m的陷落柱解释结果也较为可靠, 有效地提高了勘探精度。     

长江皖江段岸崩特征、形成机理及治理对策

文章根据遥感影像和野外调查,对长江皖江段的崩岸特征、崩岸形成条件和治理对策进行了研究。结果表明,崩岸基本特征是左岸(北岸)强于右岸(南岸)。右岸崩岸带总长为66.1km,占该江岸总长的16.30%,左岸崩岸总长130.0km,占该江岸总长的29.36%。左岸强崩岸段有15处,共长80.5km,占该岸崩岸长度的61.92%,右岸强崩岸段仅4处,共长32.9km,占该岸段崩岸长度的49.77%;强崩岸段主要发生在长江主河道强弯曲段的凹岸处,特别是顶冲部位,弱崩岸主要发生在河道微弯曲河道的凹岸;区内崩岸大多发生在分汊河段,尤其是弯曲型汊道。崩岸形成条件主要为岸坡岩性和水流因素。易发生崩岸的岩性是形成时代较新的砂层,随着干湿变化体积张缩性变化较大的粘土层和二元相结构的岩性组合(即上层是河漫滩相的细颗粒粘土和砂质粘土,下层为粗颗粒的细沙层)。导致崩岸发生的水流因素主要有主流的冲蚀作用、横向环流的掏蚀作用和水位的快速涨落波动变化。文章还提出了崩岸环境系统的概念,指在一定河段内影响崩岸发生的各种因素(如河型、洲滩分布、水文特性、河宽、水深、岸线形态、河岸地貌和岩性条件等)的空间配置,以及诸因素之间的相互联系、相互作用所构成的有机整体。根据崩岸环境系统认为,崩岸治理的对策是以崩岸环境系统为单元进行系统治理,以治崩与治淤相结合的整体治理,以固岸与河道治理相结合的综合治理。     

地震作用下康定市郭达山危岩带运动特征

康定地区多为深切河谷地貌,山坡陡峻,基岩裸露,崩塌落石多发,地震频发。为开展地震作用下崩塌运动特征和规律研究,以康定市郭达山危岩带为研究对象,采用颗粒流离散元软件(particle flow code in 2 dimension,PFC^2D)模拟危岩带不同部位崩塌源(坡顶孤石、坡体上部碎裂岩体、坡体中部老崩塌堆积体、坡体下部块状危岩)在面波震级(surface ware magnitude,Ms) 8.0地震作用下的运动特征和破坏过程。研究结果表明: ①坡顶孤石质量越小越易启动,孤石越接近球形越易发生倾覆和滚动,沿临空面飞出后运动类型以坠落、碰撞、滚动为主,坡顶孤石的运动速率最大时达11.8 m/s; ②坡体上部碎裂岩体破坏过程可分为裂隙延伸贯通—启动坠落—碰撞解体—滚动堆积4个阶段,位于碎裂岩体上部的块石运动距离最远,达269 m; ③老崩塌堆积体块石自前向后形成碎屑流,沿坡面运动类型以滚动、碰撞为主; ④下部块状危岩运动特征为启动—滑动—挤压—解体—再滑动—再挤压—堆积; ⑤不同部位的崩塌在运动过程中块石会发生碰撞、摩擦、挤压、解体,快速消耗自身动能,导致运动距离和速率骤降。采用离散元模拟能够更全面更精细化的认识深切河谷区的崩塌,可为崩塌灾害的工程治理和山区城镇的防灾减灾提供科学依据。     

胶东中生代动力学演化及主要金属矿床成矿系列

胶东处于古特提斯和太平洋两大成矿域的结合部位,经历了强烈的中生代构造岩浆活动和重要金属矿床成矿作用。本文通过对中生代各期岩浆活动背景、典型矿床成因类型的分析判别,结合区域地质构造特征,总结提出胶东中生代成岩成矿动力学演化主要受扬子板块、华北板块碰撞造山作用和古太平洋板块俯冲作用影响,并可划分为晚三叠世陆陆碰撞造山期,中侏罗世被动陆缘向活动陆缘转换、地壳增生期,早白垩世早期地壳增生向垮塌转换期,早白垩世中期岩石圈大规模拆沉、壳幔强烈作用期,早白垩世晚期陆缘弧俯冲作用期,和晚白垩世早期弧后岩石圈强烈伸展期六个演化阶段,分别对应着区域~205Ma、160~155Ma、135~125Ma、125~115Ma、115~100Ma、100~90Ma等六期主要金及多金属成矿作用;形成的贵金属及有色金属矿床具有较为明显的时空分布规律,大致包括6个矿床成矿系列,分为9个亚系列和16个矿床式。自西向东,可划分出莱州西部、招远-平度、栖霞-蓬莱-福山、胶莱盆地东北缘、牟平-乳山、文登-威海、荣成等7个贵金属、有色金属成矿区(带)。区内造山型金矿仍是找矿的重点,斑岩型有色金属矿床可望取得突破,中低温热液脉型多金属矿床应受到充分重视。     

黑龙江省的界河坍塌地质灾害及其防治对策

界河坍塌是黑龙江省特殊的、主要的地质灾害,也是当前亟待解决的问题。本文总结了黑龙江省的两条主要界河黑龙江和乌苏里江的塌岸状况;说明了界河坍塌的分布规律;论证了界河坍塌的形态类型;探讨了界河坍塌的形成机制;分析了界河坍塌的原因;最后提出了防止界河坍塌的一系列对策。     

广东佛山市高明区李家村岩溶塌陷群成因机理分析

以自然诱发的李家村岩溶塌陷群为研究对象,在系统收集区域地质、构造、工程、水文、环境、气象、历史灾害等资料的基础上,结合钻探揭露结果,查明了李家村岩溶塌陷群所在区域地质环境条件和岩溶发育特征,分析了形成过程,并探讨了成因机理。结果表明:（1）李家村岩溶塌陷群所在区域覆盖层为带“天窗”的“隔?透”交替型地质结构、基岩可溶岩砾状灰岩中方解石含量高易溶蚀,为土洞和溶洞形成和发展起到决定性作用;北东向和北西向断裂交叉叠加作用、紧靠西江和存在古河道,为地下水潜蚀强径流和频繁交换提供通道,对岩溶发育起到主导作用;地表水和地下水连通性好有助于降雨诱发岩溶塌陷;（2）李家村岩溶塌陷群的发生过程经过三个阶段:前期水渗气压阶段→中期软化塌陷阶段→后期振动群塌阶段,致塌模式属渗压?重力?软化型。（3）李家村岩溶塌陷群是在特殊的“岩?土?水?气”组合地质环境条件下,由强降雨作用诱发并导致土洞垮塌而引起一连串自然塌陷所形成的。