广西凤山至凌云一带岩溶水文地质条件与“6·28”震群关系研究

2010年6月28日至8月中旬,广西凤山县至凌云县一带发生3级震群活动(简称"6·28"震群,亦称凌云—凤山3级震群活动),该震群震源浅、频次高、烈度大、灾害重。"6·28"震群发生于包容式岩溶区,该区降雨集中,地下水暴涨暴落,受地层岩性、地质构造及外源水的控制,岩溶发育强烈,巨大洞穴多处可见,尤其发现多处岩溶反虹管。文章通过对地震时的表象现象调查及深入研究当地岩溶水文地质条件,发现"6·28"震群震区存在岩溶气爆地震及岩溶陷落地震的有利条件,并通过研究期间的监测验证,认为"6·28"震群存在岩溶气爆地震及岩溶陷落地震,属暴雨诱发的岩溶震群活动。     

南海北部沿海地区地震活动与发震构造

南海北部沿海地区位于华南陆块与南海的交接地带,经历了复杂的地质演化过程,形成了典型的板内地震活动带。本文通过收集研究区固定地震台网记录的地震数据,开展了双差走时地震重定位计算,获得了更为精确的地震震源参数。从地震活动的时空特征可知,南海北部沿海地区地震活动较为活跃,空间上主要形成了几个典型的集群型震群,如南澳岛外海地震群、阳江地震群、新丰江水库地震群以及海南岛岩浆活动地震群等。时间上,研究区每年地震活动的数量与分布模式基本稳定,主要集中在典型的震群区,其他地区零星分布较少的地震。典型震群区地震的分布主要集中在中上地壳(<20 km),下地壳也偶有地震发生。但不同震群区地震的分布形态存在一定差异,南澳岛外海地震分布呈“L”型,以NE向地震活动为主,也存在NW走向的地震分布趋势。阳江地区地震活动主要呈现南、北两个震群,其中南部震群主要呈近E-W向展布,地震活动比北部震群更强烈;北部震群覆盖面积较小,大体以S-N走向展布。新丰江水库地震活动主要分布在贮水盆地的西北部和东南部两个峡谷区,其中约78%的地震集中在水库大坝附近的峡谷区,总体呈NW-SE走向;西北部上游峡谷的震群在2010年以...     

广西凌云-凤山"6·28"震群: 岩溶发育区流体触发断层浅层活动机理

2010年6月28日, 广西凌云-凤山地区在特大强降雨活动之后发生密集的浅源低震级地震活动, 造成严重经济损失.该震群活动是否与强降雨有关, 强降雨是否可以触发震群活动, 仍存在争议.基于该地区地震构造背景, 对震群的活动特征、震源机制解及其与断裂构造的关系进行了分析, 并建立了断层内流体孔隙压力触发断层滑动的力学模型.该浅层震群活动的发生时间、震中位置和活动频次均与特大强降雨具有密切的相关性.认为岩溶地区长期干旱和地下水缺乏有利于地壳浅层的应力积累.地表流体很难通过下渗扩散触发断层的完全解锁和深部滑动, 但岩溶裂隙和管道有利于地表流体快速汇聚下渗, 引起断层浅层强度的弱化, 导致断层部分解锁滑动.并在断层附近形成局部应力场异常和离散的封闭性超压流体, 触发密集的浅层低震级震群活动.      

泰国岩溶地质概述

泰国岩溶分布面积约占其国土面积的20%,发育典型的热带岩溶地貌,是热带岩溶的典范。文章通过系统收集分析泰国的地质、水文地质、地貌、洞穴等信息资料,重点研究泰国岩溶作用的地质、水文气候背景,概括泰国主要发育的岩溶地貌类型,总结出泰国岩溶分布规律、岩溶区的资源现状及面临的生态环境问题,为建立“全球岩溶信息平台”提供基础支撑。     

龙岩市岩溶塌陷地质结构及其致塌机理

基于福建省龙岩市已发生的58处岩溶塌陷,从龙岩市的岩溶、覆盖层和地下水3个方面综合分析岩溶塌陷的地质结构,分别讨论岩溶塌陷的分布规律以及演化过程,归纳出龙岩市区典型的岩溶塌陷地质类型。研究结果表明,龙岩市岩溶塌陷多发生在以下区域:(1)覆盖型岩溶区,地层岩性主要为二叠系栖霞组灰岩;(2)覆盖层厚度小于30m,以砂卵石、含角砾粉质粘土为主;(3)岩溶地下水降落漏斗及其影响范围内;(4)断裂带及褶皱发育带影响范围内。龙岩市岩溶塌陷群是各种不良因素共同作用的产物,其中高强度的地下水开采和矿坑排水活动是龙岩市岩溶塌陷最重要的诱因,深入分析其发育机理,认为龙岩市塌陷区主要是在渗流潜蚀软化作用、水位波动产生的气压差和增荷失托作用3个力学效应综合作用的结果。     

煤层下部太原组岩溶水化学组分特征及其成因分析

我国东部隐伏深埋条件下煤矿开采严重受下部岩溶水害威胁,分析其化学组分特征、查明其控制因素,是防治底板岩溶水害的重要前提。文章以安徽淮南顾北矿井A组煤层下部太原组灰岩岩溶水为研究对象,采用多元统计、水化学(piper三线图、离子比例系数)分析及以地下水系统理论相结合的方法,对巨厚松散层覆盖下的岩溶含水系统的水文地球化学组分特征及其控制因素进行探讨。结果表明:顾北矿井太原组岩溶水阳离子以Na~++K~+占主导,阴离子主要以Cl~-、HCO_3~-占主导,主要发生阳离子交替吸附作用、脱硫酸作用,且表现出"咸化"与"硬化"特征。地质构造、埋藏深度、不同水环境(氧化-还原)、温度变化以及径流路径上的水-岩反应不同程度地控制着岩溶水的形成作用和水化学分布类型。     

岩溶山区崩滑灾害变形破坏地质模式分类

岩溶山区特殊的地质结构导致崩塌、滑坡等地质灾害时常发生,带来了严重的人员伤亡和经济社会损失。研究岩溶山区崩滑灾害特征,建立相应的变形破坏地质模式,对于岩溶山区崩滑灾害风险防控与治理工程具有重要理论意义与指导价值。文章以典型地质灾害形成演化过程为例,在系统地分析研究区典型崩滑灾害地质背景、影响因素、动力学与运动学特征的基础上,提出了岩溶山区崩滑灾害变形破坏地质模式,得出以下主要结论:（1）影响崩滑成灾基本因素（崩滑灾害体势能、岩溶结构面、岩组结构、斜坡地貌和斜坡结构）、影响因素（水文地质条件、工程活动、地震、降雨）和变形运动特征（运动形式和变形机制）三个方面,据此建立了岩溶山区崩滑灾害地质分类指标体系。（2）结合研究区特征对模型体系里面的每个要素进行系统分析,崩滑灾害的发生是各个要素相互组合、相互作用的结果。（3）总结了研究区内5种典型崩滑地质模式:高势能反倾降雨型高速远程滑坡—碎屑流模型、高势能斜倾视向采矿型高速远程崩滑灾害模型、超高势能横向陡倾地震型高速远程滑坡、高势能采矿型高速崩塌—碎屑流模型、低势能差异风化崩塌模型。为后续开展物理模拟、数值模拟、稳定性计算和变形破坏预测等工作奠定基础。下一步将更加深入全面地建立研究区的崩滑灾害模式,并进行崩滑灾害的危险性分级工作。      

岩溶塌陷发育机理模式研究

岩溶塌陷是我国岩溶区常见的地质灾害。目前,关于岩溶塌陷发育机理模式主要以力学分析为主。文章以岩溶塌陷过程为基础,探讨分析岩溶塌陷发育机理模式。依据地下水埋藏条件,土体分为包气带非饱和土体、潜水层饱和土体及承压水层承压性土体。根据“水-+土”相互作用,在包气带、潜水层和承压水层分别建立崩解作用、潜蚀作用和水力裂隙作用三种岩溶塌陷发育机理模式。      

安徽省沿江地区典型岩溶塌陷区盖层－岩溶组合特征

安徽省沿江地区（铜陵、池州、安庆）岩溶塌陷地质灾害较发育,无论是开展岩溶塌陷地质灾害防治,还是监测预警,都必须研究岩溶塌陷发育的地质环境条件,掌握岩溶塌陷区盖层工程地质特征、下伏碳酸盐岩岩溶发育特征以及盖层－岩溶组合关系。文章以安徽省沿江地区岩溶塌陷为研究对象,在全面收集和总结区内大量岩溶塌陷调查、勘查及监测资料,野外调查典型岩溶塌陷区的基础上,分析了典型岩溶塌陷区盖层工程地质特征、下伏碳酸盐岩岩溶发育特征,并进行概化处理,建立了岩溶塌陷的盖层－岩溶组合地质模型。研究表明:区内典型岩溶塌陷区的组合主要有7种类型,最易产生岩溶塌陷的组合为“第四系盖层为粉质黏土－砂砾卵石双层结构,下伏基岩岩溶发育中等以上”;岩溶塌陷致塌机理主要为潜蚀致塌,其次为真空吸蚀致塌、振动致塌。      

塔河油田于奇地区奥陶系碳酸盐岩岩溶作用研究

塔河油田北部于奇地区经多期构造运动,岩溶储层发育不均。从岩心观察、薄片鉴定、钻井和录井资料及测井、地震资料等方面进行分析解释,论述于奇地区奥陶系碳酸盐岩多期岩溶作用的存在依据和发育特征,总结同生、表生期大气水裸露风化壳型岩溶作用和侵蚀埋藏岩溶作用模式。结果表明:研究区西南部岩溶斜坡集中发育岩溶缝孔洞和洞穴,北部岩溶高地溶蚀作用不强,岩溶缝孔洞相对较少。于奇地区主要经历了加里东中晚期表生大气水岩溶作用、海西早期同生岩溶作用及海西期埋藏岩溶作用。     

烟台市栖霞中桥岩溶塌陷特征成因与综合治理措施研究

烟台市栖霞中桥地区岩溶十分发育,近年来先后多次发生岩溶塌陷,对周边居民生命财产造成了较大威胁。岩溶塌陷地质灾害治理需要根据塌陷区地质环境条件和施工场地条件,选取最佳治理措施。本文以烟台市栖霞中桥岩溶塌陷治理为例,分析研究区岩溶塌陷形成条件,对常用的灌浆法、清除填堵法、深基础法及跨越法四种治理方法进行比选,针对研究区岩溶塌陷地质灾害实际提出具体治理措施。分析结果认为：研究区2016-2017年与2019年各发生岩溶塌陷12次(其中2处为重复塌陷)和3次,岩溶塌陷坑在平面上多呈似圆形、椭圆形,在剖面上呈现坛状分布。岩溶塌陷的形成条件为研究区内存在的可溶岩分布、岩溶洞隙存在、一定厚度的松散盖层及易于改变的岩溶地下水动力条件的共同作用。针对研究区各个岩溶塌陷坑不同灾害特征,选取深基础法和跨越法分别进行工程治理。治理工程完成后仍需进行定期巡查并监测治理场地沉降情况。同时应对岩溶塌陷的发生进行监测预警,对地表建筑物进行位移和变形量监测,开展地下水位动态监测,合理优化地下水开采强度及时间,一旦达到预警水位立即执行应急措施。研究结果可供今后类似工程借鉴参考。     

贵阳某地铁车站岩溶发育特征及突水模式分析

岩溶可诱发基坑涌水、涌泥等灾害,给在富水岩溶区及断层破碎带区域施工的地铁工程带来诸多难题。因此,调查车站区域岩溶发育特征,分析突水模式,对车站基坑的设计和工程施工具有重要的指导作用。文章以贵阳某地铁车站深基坑岩溶涌水治理工程为背景,采用现场调查及理论分析相结合,借助三维地质模拟软件,对该地铁车站的岩溶发育特征和涌水条件进行系统分析,总结出基坑岩溶发育特征及涌水突水模式,建立了岩溶、断层破碎带与地铁车站空间关系的三维地质模型。对类似地铁车站岩溶水文地质勘察及涌水防治方案的设计和施工具有参考作用。      

塔北哈拉哈塘奥陶系碳酸盐岩岩溶储层发育特征及主要岩溶期次

位于塔北隆起中部的哈拉哈塘地区,具有良好的油气成藏条件,是近期塔北油气勘探的突破新区,勘探的主要目标是奥陶系碳酸盐岩岩溶储层。本文通过对区域沉积、构造演化背景的分析,利用钻井、岩芯、地震等资料,对本区岩溶型储层的沉积和成岩作用特征进行了研究,探讨了储层发育的主要岩溶阶段、岩溶模式及主控因素。结果表明哈拉哈塘地区奥陶系碳酸盐岩岩溶储层的主体在一间房组和鹰山组一段,储集空间主要为近层状分布的溶蚀孔洞/洞穴和裂缝,岩溶储层的发育主要受控于一间房组沉积末期的准同生期岩溶和志留系沉积之前的表生期(潜山+顺层)岩溶。前一期岩溶具有区域分布较均匀、规模较小的特点;后一期岩溶在前期岩溶的基础上发育,并根据古地貌的差异在平面上分为4个区:北部Ⅰ区一间房组直接暴露,发育古潜山岩溶;Ⅱ区一间房组之上覆盖了厚度不等的吐木休克组、良里塔格组和桑塔木组,岩溶主要受控于河流和断裂的下切及由北部Ⅰ区地表水补给的地下水顺层岩溶;南部的Ⅲ区和Ⅳ区发育顺层及沿断裂的岩溶和淡水与南部海水的混合水岩溶。在以上两期主要岩溶作用的影响下,哈拉哈塘一间房组和鹰山组一段地层发育近层状岩溶洞穴、孔洞、角砾孔和裂缝,形态多变,具有极强的非均质性。     

我国红层岩溶与红层岩溶塌陷刍议

中国岩溶地区面积广阔,岩溶地貌和现象类型多样。其中我国南方地区红层中出现的岩溶现象较为特殊:可溶岩类型复杂,成岩作用差,溶蚀机理多样,还易风化崩解。近年来红层岩溶塌陷多有发生,成为一个不可回避的问题。文章对我国红层岩溶与红层岩溶塌陷研究现状进行了系统梳理。红层岩溶主要存在于以可溶物质胶结的或含碳酸盐岩砾石的红色沉积岩为主的地区。红层岩溶的特点可以概括为:(1)可溶岩类型复杂,溶蚀机理多样;(2)成岩作用差,力学强度低,易风化崩解;(3)与地质构造密切相关。红层岩溶地区不但会出现覆盖型岩溶区的土层塌陷,而且由于其特殊的岩溶作用还可能出现基岩塌陷。根据红层岩溶地区地质结构,其塌陷模式可概化为红层上覆松散层塌陷、红层溶洞顶板垮塌以及红层整体垮塌三类。今后有必要从红层溶蚀特点和红层岩溶塌陷模式出发,开展红层溶蚀对岩溶塌陷作用机理的专项研究,为红层地区岩溶塌陷地质灾害的风险评估和防治处理提供科学依据和技术支撑。     

峨汉高速庙子坪隧道岩溶发育特征及工程效应分析

以峨汉(峨眉山市—雅安市汉源县)高速庙子坪隧道为研究对象,首先通过对隧址区地质调查、示踪试验及统计现场揭露的溶洞数量,厘清隧址区岩溶发育特征并分析其控制因素,再通过整理分析现场监测数据探究岩溶发育对工程的影响。结果表明:隧址区岩溶在多溶控因素的耦合作用下表现出显著的不均性、集中性、方向性、连通性的特征。其中岩层岩性、地形地貌、水文地质、地质构造主要使得岩溶发育具有不均性和集中性;水文地质与地形地貌主要控制着岩溶发育方向和岩溶是否连通;气候则更进一步促进岩溶发育。隧址区岩溶发育的工程影响主要表现为隧道稳定性影响和隧道涌水,其中岩溶规模及尺寸对隧道稳定性有一定影响,但影响范围相对有限;而涌水使得隧道长期积水,在雨季时甚至使得人员、机械等被淹或冲毁,对隧道安全、进度、经济等造成严重影响。研究结论可为峨汉高速沿线隧道及其他类似工程的设计、施工、岩溶灾害防治等提供参考。     

隐伏岩溶区岩溶塌陷易发程度评价--以泰安为例

岩溶塌陷的形成与隐伏岩溶区特定的地质环境条件密切相关。不同地区或同一地区不同地段，地质结构、水文地质条件的差异对松散盖层中土洞的形成时间、规模、形态等均起着明显的主导作用。因此，充分研究塌陷的形成条件是客观评价其易发性的基础。文章通过对泰安市主要隐伏灰岩富水区地质结构、盖层岩性组成、性状及岩溶发育程度的分析研究，以地质背景条件中的相对不变因素为依据，采用综合指数法对本区隐伏岩溶区岩溶塌陷易发程度进行了预测评价。旨在探索适宜的评价方法，以期为岩溶塌陷防治提供决策依据。     

塔河油田奥陶系岩溶油藏溶洞储集体成因及演化

古岩溶作用形成的溶洞、溶孔、裂缝构成了塔河油田奥陶系缝洞型油藏的重要储集体,控制油气分布。塔河油田奥陶系古岩溶发育主要经历了加里东期和海西早期岩溶作用的改造,通过对塔河油田岩溶作用演化及发育期次的研究,认为O3s尖灭线以北为海西早期岩溶及加里东期岩溶共同作用的结果,以南区域主要为加里东期岩溶发育区。利用岩心、钻井、录井、测井、地震等资料相结合的方法,将塔河油田溶洞储集体从成因上划分为侵蚀型溶洞、异地沉积物充填型、原地沉积物充填型、塌陷型溶洞4种类型。结合塔河油田岩溶储层发育特征,建立了塔河油田奥陶系岩溶洞穴型储层的纵向分布模式和平面分布模式。     

“华北型”煤田岩溶水害及防治现状

“华北型”煤田的开采普遍受到煤层底板岩溶承压水的威胁，近年来，煤田岩溶水害的机理研究取得突破性进展，认为岩溶裂隙水网络是发生突水的物质基础，隔水层的岩石水学性质及厚度是突水的制约因素，断裂构造是突水的关键因素，采矿活动是突水的诱发因素；在水害防治方面，采用疏水降压、注浆改造、帷幕截流等技术方法，取得了明显的技术效果，本文旨在介绍水害现状，分析探讨治理对策，为治理煤田水害提供参考。     

塔河油田4区奥陶系风化壳古岩溶作用标志及控制因素分析

奥陶系碳酸盐岩是塔河油田的重要勘探领域之一,其储层类型主要为风化壳古岩溶作用下形成的岩溶缝洞系统。通过对塔河油田4区岩心、钻井、录井、测井以及地震等资料进行系统分析,发现研究区内风化壳古岩溶发育,作用标志明显:岩心中具有与原岩岩性不一致的沉积充填物;钻进中常有放空、井漏、井涌等现象发生;测井曲线上各物性参数大幅度变化;地震反射剖面见杂乱反射、弱反射、串珠状反射等特征。研究区风化壳古岩溶发育主要受可溶性岩石、不整合面、风化壳古地貌及古气候等因素控制,其中可溶性岩石和不整合面控制了古岩溶的空间分布,古地貌决定了风化壳古岩溶的深度、范围及强度,古气候决定了古岩溶的总体发育程度,在各因素共同作用下,形成了一系列岩溶缝洞系统。      

南宁市坛洛镇岩溶塌陷群成因机制分析

岩溶塌陷是岩溶区较为常见的地质灾害,对其成因机制的研究有助于针对性的进行综合防治。为了弄清2012年6月在广西南宁市坛洛镇连续发生的岩溶塌陷的成因及发育机制,在塌陷群发生地区开展了现场调查、地球物理勘探、水文地质工程地质钻探、地下水动态长期监测、岩土样测试等多项工作。结果表明,坛洛岩溶塌陷群是各种不良因素共同作用的产物。其致塌因素主要包括特殊的“水-土-岩”组合及人为活动。研究区地下水位埋深较浅,土体结构以粘性土为主,渗透系数较低且易崩解,地下岩溶极为发育。高强度的人工地下水开采活动是坛洛岩溶塌陷的诱因。深入分析其发育机理,认为塌陷群是渗流潜蚀效应、增荷失托效应和水位波动产生的气压差效应等3个力学效应综合作用下发生的,其致塌模式是重力致塌、潜蚀致塌、真空吸蚀致塌和冲爆致塌等4种模式的相互结合。根据岩溶塌陷的发生顺序推断坛洛镇岩溶塌陷群的发育过程可分为缓慢发育—塌陷诱发—塌陷集中爆发3个阶段,各阶段的主要地质营力有所不同。