石灰岩腐岩的基本特征及其形成机制

碳酸盐岩风化剖面非饱和带内的白色粉末状物质应属碳酸盐岩腐岩，剖面上部覆盖有一定厚度的土层是此类腐岩发育的必要条件。对昆明富民石灰岩风化剖面的研究表明，石灰岩腐岩呈白色或灰白色，结构疏松，密度、孔隙度和渗透率分别为1．8081g／cm^3、32．65％和774．8139×10^-3 μm^2，其母岩的对应指标分别为2．6966g／cm^3、0．05％和0．0084×10^-3 μm^2，综合差异显著。石灰岩腐岩吸水性强、给水能力差，容水度30％，持水度25％。基于铸体薄片的显微观察发现，腐岩粒间孔隙及溶蚀孔隙发育，面孔率达19％；扫描电子显微镜下，可见泥晶方解石集合体之间的蜂窝状溶孔和方解石颗粒之间的粒间孔。石灰岩向腐岩的转变是通过其结构体风化前锋的扩展实现的。微观尺度上，石灰岩结构体属非连续的颗粒集合体，具有巨大的比表面积和很强的潜在吸附能力。覆盖有土层的非饱和带多属潮湿环境，能保持较高的相对湿度。当在压力及浓度梯度驱动下侵入石灰岩结构体的水汽分子凝结为液态水时，可对方解石颗粒产生楔裂作用，削弱粒间或粒内的结构连接，使其集合体发生一定程度的体膨胀，从而形成腐岩壳。随着时间加长，风化前锋逐渐扩展，岩石结构体最终转化为腐岩结构体。石灰岩腐岩是在高湿度包气带环境中经吸湿膨胀作用形成的，是石灰岩物理风化的产物；渗入水的溶滤作用主要发生在腐岩的演化阶段。     

复式山岭隧道沟谷段岩爆机理

岩爆是隧道开挖经常遇到的地质灾害形式之一,较高量级的地应力被认为是岩爆发生的必要条件之一.一般说来,地应力量级会随着埋深的增大而增大,这样,浅埋洞段不应有强烈岩爆发生.但是,在近年来的一些复式山岭隧道施工中却发现,一些埋深很小的沟谷段也发生了频繁而强烈的岩爆.本文对这一问题进行了讨论.沟谷横断面上,存在一个半环形的切应力高值区,其宽度和应力量级上小下大;深埋隧道开挖会在隧道周围形成一高切应力环;当隧道垂直山岭走向,从沟谷应力环的中下部通过时,两环叠加,使得围岩应力环境恶化,发生岩爆.一般沟谷越深,坡角越大,水平构造应力的量级越高,发生(强烈)岩爆的可能性越大.岩爆的主要发生部位应该是拱顶,有时可能出现于边墙和隧底交接部位,一般不会在边墙出现.     

云南思茅-南坪盆地边缘造山带金(铜)成矿流体动力学

从研究云南思茅-南坪盆地边缘造山带金(铜) 成矿流体的地质地球化学特征和物理化学条件入手, 通过氢-氧、碳-氧、氦-氩同位素组成示踪和矿物流体包裹体温度-压力、流体成分测试及物理化学参数计算, 认为成矿溶液主要来自大气降水, 并且成矿物质具有壳源的特点, 不能排除构造/岩浆活动中其他壳源流体加入的可能性, 其性状为浅成(低压)、低温、高盐度、弱碱性和弱还原性, 流体组分别具有Na+ > K+和Ca2+ +Mg2+、Cl- > F-的特点, 还原形式存在的硫占绝对优势, 它对金的迁移和沉淀起着关键的作用; 运用古水文地质学方法模拟成矿流体的水动力场与排泄条件, 强调多成因含矿流体受古水文动力场运移、分布形式制约, 高能量、高矿化度成矿流体经历漫长的地下反复溶滤、渗透、岩浆和构造驱动双重作用下, 在水动力低压区排泄、沉淀富集成矿.      

山区流域高盖度斜坡对极端降雨事件的地下水响应

受到日益加剧的全球变暖趋势的强力驱动,极端降雨及与之相伴的山区流域植被发育斜坡的群发性失稳事件在包括中国在内的多山国家的发生频率越来越高,因此对这一问题的深入研究具有重大的现实意义.到目前为止,降雨-滑坡领域的现有研究成果主要集中在并无成因联系的降雨事件与滑坡事件之间的相互关系及斜坡岩土体水岩相互作用方面,而降雨→滑坡...     

基于结构体的峨眉山玄武岩风化程度评价（Ⅲ）——既有风化指数评价

提要：以峨眉山玄武岩核心区7个区域的13个具有壳核结构的玄武岩结构体为基础,对主要风化指数的适宜性进行了研究。18个风化指数均不适合于风化初期的峨眉山玄武岩风化程度评价。能够指示风化中后期峨眉山玄武岩风化程度的指数包括Parker指数、BA1、BA、BA3、BA2、碱/铝指数、碱/倍半氧化物指数、WPI、SA、SF、Kr、硅/倍半氧化物、CIW、CIA及LOI,其中更为合理的是碱/铝指数、碱/倍半氧化物指数和硅/倍半氧化物。17个风化指数中,指示性最差的是A、B和B1。Fe2O3控制着风化初期峨眉山玄武岩碱/倍半氧化物指数、SF、Kr及硅/倍半氧化物的变化,应成为风化程度评价需要考虑的重要因素。     

永胜金沙江寨子村古滑坡和古堰塞湖的发现

在滇西北地区永胜南部金沙江的右岸,发现了总方量为2.5×108 m3的超大型古滑坡.滑坡后缘及两侧断壁为近直立的石灰岩峭壁,高5 ～30 m.滑床发育有规模不一的冲沟,覆盖有发育植被的坡积物、倒石堆和巨石.该滑坡曾造成过严重的堵江事件,在金沙江左岸仍然可以看到垄岗状残留滑坡坝,坝体方量约180×104 m3,滑坡坝和坝体后侧基岩界限清晰,两者之间岩性区别较大.滑坡堵江事件在上游形成了沿江连续分布长度约46 km的古堰塞湖沉积,沉积物主要由粉土、粉质粘土及粉细砂构成,偶夹卵石层,以水平层理为主,粉细砂层中见有小型交错层理,湖相沉积特征显著,而沉积物的树枝状平面分布进一步证实其形成于堰塞湖环境.     

金沙江寨子村滑坡坝堰塞湖沉积及其对昔格达组地层成因的启示

金沙江干流右岸寨子村滑坡后缘与前缘高差638 m,滑坡体积约2.5×108m3,曾诱发严重的滑坡堵江事件,左岸坡残留滑坡坝顶面高出江面118 m,方量约180×104m3。寨子村滑坡坝堰塞湖沉积沿江连续分布长度46 km,平均宽度26 km,对金沙江干流及其支流的追踪使得堰塞湖沉积平面上呈现树枝状结构。堰塞湖沉积分布于1180 ~1500 m标高之间,主要由纹层状粉土、粉质粘土、粘土及粉细砂构成,偶夹砂卵石层,以水平层理为主,粉细砂层中见有小型交错层理,湖相沉积特征显著,而树枝状平面分布格局进一步证实其形成于堰塞湖环境,属于典型的昔格达组地层。大部分昔格达组地层应形成于滑坡坝堰塞湖,堰塞湖成因模式可以很好地解释昔格达组地层的露头区平面形态、埋藏特征、与冲积砂卵石层之间的成生关系、对河流的高度依赖性、不同地区昔格达组地层之间的沉积规模差异及空间离散性。     

硅酸盐岩斜坡水岩化学作用

综合采用现场调查、结构体物理-水理参数的高精度测试及室内试验等研究方法,对硅酸盐岩斜坡的水岩化学作用问题进行了探讨。结果表明,新鲜硅酸盐岩结构体结构致密、孔隙度低、孔隙细小,多属不透水介质。硅酸盐岩斜坡区的水岩化学作用主要发生于非饱和带和水位变动带,地下水多年最低水位以下的饱和带所占份额很小。饱和带内的水岩化学作用只能发生于结构体表面,是一种结构面开度逐渐增大、结构体逐渐变小的缓慢溶解过程。非饱和带及水位变动带水岩化学作用初期的溶解液主要是水气转化的凝结水,所形成的腐岩保留原岩结构、构造和体积,是一种等容转换过程。旱季时,气态水分子扩散到硅酸盐岩结构体表面内侧一定宽度范围内的微孔隙系统之中凝结为液态水并溶蚀造岩矿物;雨季时,入渗降水在结构体表面形成的薄膜水流接受结构体粒间溶液中的溶出组分并将其携入饱水带。当上述过程循环到一定程度时,结构体就会转变为腐岩结构体。覆盖有一定厚度的残坡积土层和植被盖层的硅酸盐岩斜坡有利于水岩化学作用的发生。     

基于结构体的峨眉山玄武岩风化程度评价（Ⅰ）：风化结构体地球化学

峨眉山玄武岩属典型低渗透介质,其岩体风化是通过结构体风化实现的.风化玄武岩结构体具有一层或多层腐岩壳包围核心石形成的壳状结构;从表面向内,越靠近结构体几何中心,玄武岩风化程度越低.玄武岩风化可分为初期和中后期两个阶段,第一阶段仅存在二价铁向三价铁的转变而无明显组分流失与相对富集,第二阶段二价铁氧化与活动性组分(Si、Ca、MgNa、K)淋失和惰性组分(Al、Ti、ΣFe)相对富集同时发生.风化初期,随着风化程度的提高,FeO和Fe2O3相对含量此消彼长,但∑Fe相对含量变化不大;风化中后期,随着风化程度的提高,SiO2、CaO、MgO、Na2O、K2O、FeO相对含量单调降低,Al2O3、TiO2、Fe2O3、LOI单调升高.玄武岩风化过程中,FeO和Fe2O3相对含量对风化程度变化最为敏感.贯穿整个风化过程的含铁矿物氧化引起的铁种相对含量变化应成为峨眉山玄武岩风化程度评价需要考虑的关键因素.     

植被发育斜坡土体大孔隙三维重构模型渗流场的LBM数值模拟

以云南昭通头寨植被发育斜坡土体为研究对象,结合CT扫描试验与数字图像处理技术实现了其三维大孔隙空间结构模型的重构。然后基于格子Boltzmann方法（LBM）的D3Q19模型,将固体土骨架视为渗流场边界,并设置反弹格式的边界条件模拟土骨架与水分间的相互作用,从细观角度研究了水在植被发育斜坡土体大孔隙中的渗流特性。研究结果表明：土体渗流过程中,在大孔隙纵向连通的通道内形成了优先流,且通道中的流速远超其他部位;而在封闭或者连通性差的大孔隙中导水率极小,流速几乎为0。土体中大孔隙通道内的流速由孔壁至通道中心逐渐增大,且流速与至通道中心的距离近似呈二次抛物线的分布特征。沿深度方向土体切片大孔隙率大的截面平均渗流流速Uz也较大,从整体变化趋势来看,截面大孔隙率与平均渗流流速有相似的变化规律,这充分说明植被发育斜坡土体内的大孔隙分布对土壤沿深度方向的渗流特性有重要影响。