结核状碳酸盐岩研究综述

对结核状碳酸岩的研究进行了较为全面的总结。阐述了结核碳酸盐岩的研究意义,对结核碳酸盐岩的定义、分类和命名进行了详细的讨论;结核碳酸盐岩可以形成于不同的环境之中;结核碳酸盐岩的形成是多成因的：主要有水下沉淀胶结作用、早期埋藏成岩作用、底流溶解一胶结作用、压溶作用、滑动作用和生物钻孔作用等。     

试论碳酸盐岩上覆红土的形成模式及演化趋势

据长期对岩溶及红土化作用等的研究成果,本文全面系统地分析了碳酸盐岩上覆红土的形成及演化规律,提出了一个新的碳酸盐岩上覆红土的形成模式,进而深入阐明了碳酸盐岩上覆红土的演化规律及其在现代气候条件下的演化趋势等,在解决岩溶及红土学术界存在的碳酸盐岩上覆红土的形成、碳酸盐岩与上覆红土之间的相互关系及其发展演化规律等一系列重大疑难问题上向前迈进了一步,对相关学科的发展将产生积极的推动作用.     

模拟污水对碳酸盐岩的溶蚀作用及其潜在的环境意义

碳酸盐岩是个巨大的碳源和钙源,在地球表面分布极广。随着近年来污水排放量的增加,对地表碳酸盐岩的溶蚀产生重大影响。为研究污水对碳酸盐岩的溶蚀作用及其环境效应,利用原子吸收分光光度计、pH计、酸滴定法、扫描电子显微镜-能量扩散X射线谱仪和X-射线粉晶衍射等,分别测定反应体系中的金属离子浓度、pH值、HCO3-浓度、碳酸盐岩被溶蚀前后表面形态和组分变化等指标。研究发现,模拟污水(含有几种重金属离子、H2PO4-、NH4+、脲和土壤微生物等)对碳酸盐岩的溶蚀结果有显著差异,如模拟污水对碳酸盐岩有强烈的溶蚀作用,使其释放更多的Ca和C;低浓度Pb(NO3)2溶液对碳酸盐岩溶蚀表现为吸收CO2;高浓度的Pb(NO3)2、CuCl2、CuSO4和土壤微生物扩增溶液对碳酸盐岩溶蚀表现为释放CO2;重金属盐溶液和复合污水对碳酸盐岩溶蚀后有次生矿物生成等。     

塔里木盆地碳酸盐岩油气聚集带

海相碳酸盐岩储层多类型及非均质性强的特点,决定了其油气聚集带与以往陆相盆地碎屑岩油气聚集带的控制因素有显著差异,碳酸盐岩的油气聚集并不是简单地受二级构造带的控制。通过分析塔里木盆地已发现碳酸盐岩油气藏,其储层发育受大气淡水风化淋滤作用、沉积作用及各种成岩作用、深部流体改造作用等因素的控制。据储层成因类型及其横向分布特征,将塔里木盆地碳酸盐岩油气聚集带划分为:不整合与古风化壳型、生物建造礁-滩型、白云岩内幕型及深部流体改造型。不同类型的碳酸盐岩油气聚集带主要分布于塔北隆起、塔中隆起及巴楚断隆等古隆起的不同部位。由于不同碳酸盐岩油气聚集带上储集层成因机制不同,导致其储集空间、储集性能、油气藏类型及分布等均有所不同。     

山东东营凹陷南坡地区沙四段纯下亚段湖相碳酸盐岩滩坝发育的控制因素探讨*

碳酸盐岩滩坝是断陷湖盆中一种重要的沉积类型。文章通过对古气候、古地貌、古物源、古水深和古盐度等因素对碳酸盐岩滩坝形成与分布控制作用进行研究,总结出了“古气候是基础,古地貌和古物源是条件,古水深是关键,古盐度是保障”是东营凹陷南坡地区沙河街组四段纯下亚段碳酸盐岩滩坝的“五古”控制模式。较干旱的温热适中的古气候条件下蒸发作用较强,有利于湖相碳酸盐岩的形成;水下隆起及其斜坡是碳酸盐岩滩坝沉积的有利场所,较低的碎屑岩物源供给指数为碳酸盐岩的发育提供了良好的环境;3～32m左右的古水深是碳酸盐岩发育的主要深度;古盐度为碳酸盐岩的沉积提供了物质保障,在一定程度上控制了白云岩和石灰岩的分布。采用主因素分析法对碳酸盐岩的控制因素进行了排序,古地貌对碳酸盐岩发育的控制作用最大,其次为古物源和古水深,古盐度的控制作用最小。     

鄂中地区下奥陶统碳酸盐岩成岩作用及孔隙演化

本文根据岩石学特征、沉积构造、生物化石等标志将鄂中地区下奥陶统碳酸盐岩沉积划分为五种不同的相带，其中以开阔台地相最为发育。并采用阴极发光、氧碳同位素、混合染色等手段，详细研究了该区碳酸盐岩成岩作用类型、成岩序列和孔隙演化特征。认为胶结、溶解、压溶作用和白云石化作用是控制该区碳酸盐岩储层的主要因素，聚集期孔隙形成于深埋藏成岩环境，与压溶作用和深部溶解作用密切相关     

塔中地区良里塔格组碳酸盐岩储层特征及成岩作用

塔中地区良里塔格组发育巨厚的礁滩相碳酸盐岩,为碳酸盐岩储层的形成提供了有利条件。通过对钻井岩心和薄片分析,系统研究了研究区良里塔格组碳酸盐岩的储层岩石学、成岩作用类型和特征,总结了各类成岩作用的识别标志、发育规律及对储集体形成的影响。研究区碳酸盐岩储层的成岩作用包括泥晶化作用、白云石化作用、方解石胶结作用、溶蚀作用、硅化和硅质充填作用,以及压实、压溶作用、破裂作用和自生黄铁矿作用。在此基础上,总结了良里塔格组碳酸盐岩成岩序列及储层孔隙演化规律,认为早期强烈的方解石胶结作用和压实压溶作用降低了储层的孔隙度和渗透率,而溶蚀作用和构造破裂作用对良里塔格组礁滩相碳酸盐岩优质储层的形成具有明显控制作用。     

大巴山国家地质公园喀斯特地质遗迹特征及成因

大巴山国家地质公园以喀斯特地貌、生物礁滩碳酸盐岩沉积相、推覆褶皱构造等典型的地质遗迹为主。公园内良好的二叠系、三叠系碳酸盐岩沉积,加上后期的流水侵蚀、溶蚀作用及崩塌等作用,形成了类型丰富,瑰丽梦幻喀斯特地貌景观,如绝壁、孤峰、溶洞、石芽等,具有极高的观赏价值和科研价值。     

不同温度条件下碳酸盐结晶沉淀研究

本文结合碳酸盐岩溶蚀机理研究,从理论上并通过模拟试验对与温度条件密切相关的碳酸盐结晶沉淀作用进行了探讨。在大量矿物结晶显微照片及测试数据的基础上,阐明了石炭岩、白云岩等碳酸盐岩类在不同温度条件下（25℃、40℃、60℃和80℃）溶蚀一结晶过程中碳酸盐晶体形态及生长发育的不同特征。同时还探讨了随溶蚀—结晶时间、压力及溶蚀液性质的改变,晶体形态、晶粒大小、结晶速率等的变化趋势。这项研究对反演自然界碳酸盐岩溶蚀—结晶过程和喀斯特形成发育规律、探索碳酸盐岩的成岩作用以及评价油气水等岩溶裂隙储集层特征等均具有重要意义。     

碳酸盐岩的生物价值探讨

文章阐述了碳酸盐岩的形成演化不仅与生物进化相关,而且对于环境水中的重金属和氟的迁移有抑制作用,探讨其在改善水质量、防治地方病以及调节或平衡土壤和植物元素的浓度比等方面的作用具有重大意义。研究指出,碳酸盐岩有利于形成适合于生命活动的地质环境,其作为中药材,碳酸盐矿物是自然界分布最为广泛的生物无机矿物,含有人体所需的常量元素、多种微量元素、有机质和HCO3-等成分,因而具有药用和营养价值。同时指出,不同碳酸盐岩药材成分的种类、含量及赋存状态等方面的差异导致其性味和归经不同。因而碳酸盐岩药物对人体的药效还与其入药形式、人体内的环境特点,尤其是不同成分之间在体内的协同作用与拮抗作用有关。因此,碳酸盐岩的药理作用是其所有成分与人体介质综合作用的结果。研究认为,只有加强碳酸盐矿物在地质环境的演化特点、化学成分、结构的微观分析以及理论药理的综合研究,才有利于认识碳酸盐岩的生物价值。     

Comprehensive analysis and quantitative evaluation of the influencing factors of karst collapse in groundwater exploitation area of Shiliquan of Zaozhuang, China

Karst collapse is a type of complicated environmental and geological hazard that can be caused by many factors: natural factors, such as rainfall, and human activities, such as overpumping of groundwater. Therefore, it is important to make a comprehensive analysis and evaluation on karst collapse risks and impacts of the influencing factors of karst collapse. However, how these factors affect karst collapse is still a problem, which has not yet been well solved. Taking the karst collapse in groundwater exploitation area of Shiliquan of Zaozhuang, China, as the example, and based on the comprehensive analysis of the formation rule and mechanism of karst collapse in this area, this paper mainly employs Quantification Theory to make a quantitative analysis and evaluation of various influencing factors of karst collapse in the groundwater exploitation area of Shiliquan of Zaozhuang. It thereby determines the impact of different influencing factors on karst collapse strength, and identifies the dominant and minor factors that affect the karst collapse. It also provides some criteria for the prevention of karst collapse and protection of karst water resources and environment.     

中国岩溶碳汇潜力研究

为了应对全球环境变化,中国地质科学院岩溶地质研究所等单位在地质调查项目的资助下,在中国典型岩溶流域开展了岩溶碳汇调查,建立了岩溶碳汇观测网站,深化了岩溶碳汇过程、影响因素和形成机理研究,发现了岩溶区外源水、土地合理利用、植被恢复和水生光合作用等增加岩溶碳汇的途径,取得了大量的科技创新进展。在调查研究的基础上,将我国岩溶区划分为南方岩溶区、北方岩溶区、青藏高原岩溶区和埋藏岩溶区4种类型区,利用GIS技术计算各区的岩溶面积和岩溶碳汇量,获得中国岩溶碳汇总量为3699.1万tCO2/a,这是我国344万km2岩溶区碳水钙无机循环产生的大气CO2汇。该项研究进展在2011年的《Science》通讯报道中获得高度评价。     

岩溶地下水富集的地貌组合形态

岩溶地貌组合形态是地质背景条件、地壳隆升、断裂和褶皱等构造运动及溶蚀、侵蚀作用等内外动力地质作用的综合表象。特定的岩溶地貌组合形态,能够反映地下岩溶发育的过程和特征,表现地下水的运动及赋存状态,因而可作为寻找和圈定地下水富集区段的标志。文章通过总结区域水文地质调查实践的成果及经验,列出了8种能够有效反映地下水富集区段的岩溶地貌组合形态,分别是:岩溶山间平坝区、谷地及洼地古地表干流遗迹线、沟口洼地孤峰下、溶蚀沟谷交汇处、岩溶陡崖下、岩溶谷中湾对湾段、缓坡及浅洼地边缘、垄岗台地丘陵区。并逐一描述各个地貌形态特征,通过典型实例剖析,分析了它们的赋水机制。实践证明这些地貌组合形态可作为寻找地下水富集区段的标志。      

四川长宁石林地质遗迹景观资源特征及开发建议

长宁石林地质遗迹景观资源丰富,类型多样。最具代表性的景观资源是岩溶地貌,有溶洞、石林、天坑、漏斗、地缝、暗河、瀑布等,并有其他多种配套景观资源。这些地质景观资源具有重要的地学科研和美学观赏价值,具有较大的开发潜力。     

塔中16-24井区奥陶系碳酸盐岩古岩溶研究

塔中16－24井区奥陶系碳酸盐岩古岩溶主要分为侵蚀面岩溶和深部岩溶。侵蚀面岩溶在垂向上具有良好的分带性，自上而下大致可分为5个带：风化壳（地表岩溶）、垂直渗流带、季节变化带、水平潜流带和深部缓流带，在地质历史上主要发育了3期。深部岩溶对本区碳酸盐岩储层孔隙发育程度有很大的影响，同时也发育了3期。塔中16－24井区奥陶系碳酸盐岩古岩溶的发育受多种因素的影响，其中岩性、沉积相、构造、温度和古水系对古岩溶的发育起决定性的作用。     

泸西小江流域岩溶水有效开发模式

为了指导岩溶水资源的有效开发和为岩溶石山地区石漠化综合治理提供技术支持,选择典型性突出的泸西小江流域开展示范研究。研究结果认为,由于岩溶生态地质环境条件差异,主要的岩溶水源地类型和岩溶水的赋存特征及开发技术条件也不同。为此,依据流域不同的生态地质环境分区,选择具有典型意义的岩溶水源地利用核磁共振、地质雷达等新技术进行勘查及其开发实验和示范,共设计建设了9项不同技术方案的岩溶水开发示范工程,总结出了适合不同岩溶生态地质环境及其水源地类型的岩溶地下水勘查及开发技术方案和岩溶盆地流域岩溶水有效开发模式。      

中老铁路桥梁桩基岩溶处理施工技术研究

依托中老铁路朋松楠松河特大桥岩溶桩基施工,综合工程安全、质量、工期、成本、环境等多方面因素,研究不同发育形态岩溶较适用的处理技术,对比分析抛填黏土片石筑壁法、钢护筒跟进法及两者相结合的处理方法在不同发育形态岩溶处理中的优缺点和适用性,结果表明:对于小型空洞、中型全填充或局部填充溶洞,抛填黏土片石筑壁法可快速、高效、经济地完成溶洞处理;对于中型空洞、大型溶洞、形成较大地下水流通道的溶洞,抛填黏土片石筑壁法与钢护筒跟进法相结合的处理方法有效解决了单个处理措施施工中伴随的工效低、易塌孔、灌注混凝土超方、钢护筒挤压变形等问题,经济、高效地完成了该溶洞处理。根据本研究成果,提出了桥梁桩基岩溶处理较适用的选定原则及控制要点。      

蜀南地区二叠系茅口组古岩溶地区水系分布及岩溶地貌单元特征*

蜀南地区茅口组为一套沉积稳定的巨厚层生物碎屑灰岩,基质致密性脆。中二叠世末的东吴运动使蜀南地区茅口组顶部发育古风化壳岩溶,古岩溶地区水系控制着古岩溶的发育和演化。在研究古地貌恢复方法的基础上,分析研究区地层特征和区域构造背景,采用印模法进行古地貌恢复,进而研究了古岩溶地区的水系发育特征。在此基础上,结合风化壳表面侵蚀溶蚀特征、沉积物性质、地貌组合形态、钻井和地震资料,把研究区划分为岩溶台地、岩溶陡坡、岩溶缓坡及岩溶盆地4种二级地貌单元和溶丘洼地、岩溶槽谷、峰林平原等10种三级地貌单元,进一步分析了各种地貌单元的岩溶特征,为下一步的储集层预测提供了有利的目标。     

麻驾高速公路岩溶勘察研究

麻尾至驾欧高速公路是西部交通建设科技项目“岩溶地区公路修筑成套技术研究”的依托工程．本文根据麻驾高速公路岩溶工程地质特征及工程地质问题,研究岩溶地区的工程地质分类及处治原则,采用定性与定量相结合的方法,将岩溶地区公路建设中“发现岩溶、评价岩溶、利用资源、处治病害、保护环境”等关键技术应用于本项目中,对岩溶地区高速公路建设具有重要的参考和指导作用。     

湘中灰山港—煤炭坝地区岩溶发育特征及其构造控制

湘中灰山港—煤炭坝地区岩溶塌陷发育,但对该地区岩溶发育总体特征及地质背景尚缺乏全面、深入地研究。文章依托1∶5万区域地质调查项目,结合相关资料,对该地区岩溶发育特征及其构造控制条件进行研究与总结。研究区可溶岩主要属于上古生界,少量发育于白垩系—古近系底部。地层潜在岩溶发育强度依次为马平组＞大埔组＞栖霞组和茅口组＞百花亭组（仅指其中的灰岩质砾岩）＞大隆组。平面上可划分为裸露型、覆盖型和埋藏型3种类型岩溶区,其中覆盖型岩溶区可进一步划分为强、中、弱3类。覆盖型和埋藏型岩溶区垂向上可分为浅部岩溶发育带、中部溶洞裂隙发育带和深部岩溶弱发育带。二叠统东吴抬升,中三叠世以来多次挤压和白垩纪—古近纪区域伸展等构造事件形成的褶皱、不同方向断裂裂隙系统、盆地基底构造,以及古近纪以来的差异升降运动等控制了岩溶发育特征。岩溶作用具有三个演化阶段:第一演化阶段形成龙潭组之下的溶孔、溶洞等古岩溶形态;第二演化阶段形成了岩溶低丘地貌;第三演化阶段形成覆盖型岩溶地貌。