裂隙水偏流——一种寻找岩溶洞穴靶区的实用理论

本文在分析水在岩溶洞穴形成中的作用以及裂隙水偏流理论的涵义基础上,定量研究了裂隙水偏流对岩溶洞穴分布的控制作用。得出结论: ( 1)在引起岩溶分异发育的各种因素中,水动力因素是特别重要的。裂隙水偏流是产生裂隙水动力因素差异的根本原因,因此,裂隙水偏流理论是引起岩溶分异的原因,对岩溶洞穴的生产起着控制作用。( 2)地下水遵循裂隙水偏流理论,按照偏向、偏流和最小阻力原理在裂隙中流动,为达到偏向、偏流和最小阻力状态,那些宽缝裂隙中造成妨碍偏流、偏向和阻力增大的碳酸盐岩必然成为地下水溶蚀、侵蚀和冲蚀的对象。这些对象被溶蚀、侵蚀和冲蚀的最终结果就是形成岩溶洞穴。( 3)岩溶洞穴经常分布在岩溶裂隙交叉的部位,而且,沿着宽缝裂隙方向形成支洞穴,其规模大小依岩性、水流大小、原生裂隙交角、原生裂隙宽度等的不同而不一样。最后还以河南嵩山东麓岩溶洞穴寻找为例,阐述了利用裂隙水偏流寻找岩溶洞穴靶区的方法和步骤。      

轮古西奥陶系潜山洞穴型岩溶储层发育特征与充填规律

洞穴型岩溶储层是塔里木盆地轮古油田缝洞型碳酸盐岩油藏的主要储集空间类型,多数高效井均钻遇大型洞穴型岩溶储层。依据轮古西奥陶系潜山大量单井资料分析,洞穴型岩溶储层可分为充填洞穴、半充填洞穴和未充填洞穴三种类型。结合古地貌精细刻画与岩溶垂向分带成果,认为古地貌位置由岩溶台地向岩溶缓坡和岩溶盆地逐渐降低,而洞穴发育和充填程度在逐渐增高。未充填与半充填洞穴主要发育在岩溶台地和岩溶缓坡的溶峰边坡、溶丘边坡及沟槽谷洼地边坡等地貌单元。表层岩溶带、径流溶蚀带洞穴型岩溶储层发育频率最高,其次为垂直渗滤带和潜流溶蚀带。未充填与半充填洞穴型岩溶储层主要发育在表层岩溶带。     

成都粘土中的钙质结核

一、成都粘土的钙质结核(简称钙核) (一)成都粘土:现以成都东郊乌龟侨自上而下的剖面简介如下(见图1)。 1.棕黄色牯土:密宽、硬塑状、细腻,孔隙率为36—45％,含钙质结核,局部含深褐色鲕状、豆状铁锰结核,一般含铁锰结核时不含钙核。垂直和高倾角的斜裂隙发育,裂隙宽0.5—5厘米,充填灰白色粘土,裂隙面有铁锰质薄膜,厚1—1.5米。 2.棕黄微暗红色粘土:与上层岩性结构基本相同,但不含钙核。上部有2—5条裂隙水平或50—60°倾角,厚7—15.5     

试论皖北奥陶纪豹皮灰岩的古岩溶成因

本文通过对安徽北部两个奥陶系剖面豹皮灰岩(俗称豹斑)的宏观、微观及地球化学特征研究,认为豹皮灰岩的形成与奥陶纪灰岩沉积过程中的古岩溶作用及其后生改造密切相关。其形成演化模式可概括为4个阶段:①碳酸盐岩沉积间断暴露地表发育裂隙;②各种裂隙淋滤溶蚀形成沉积岩溶洞穴体系;③海侵导致海相沉积物充填岩溶洞穴;④回流渗透或混合作用使充填物白云石化而形成“斑”。     

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     

新发现的两种洞穴沉积物形态——钙膜晶锥和石穗晶簇

<正>在广西壮族自治区恭城县西岭瑶族乡烧火等蚂蟥山的出水岩中,新近发现有二种特殊的洞穴次生化学沉积形态,初步定名为钙膜晶锥及石穗晶簇。该洞发育于由上泥盆统桂林组灰岩组成的峰丛与平原交界的边缘地带,洞口处于峰脚下,朝向NEE,高约0.7—1.00米,宽1—1.5米,洞体总长约1000米左右,主要沿南东方向发育。沿构造裂隙发育呈狭长管道状及沿层面发育的厅堂状,洞内末端发育溶潭,水深1—5米。 钙膜晶锥及石穗晶簇发育在支洞内,是我们与当地老乡在洞穴调查中发现的。有关的洞      

塔河油田奥陶系碳酸盐岩储层特征几点新认识

塔河油田奥陶系发育有洞穴型、风化裂隙型、构造裂隙型、裂隙—孔洞型、溶蚀孔隙型五类性质有别的储层。其中洞穴型储层发育具有普遍性,纵向上往往表现为两个洞穴型储层带的发育,两个洞穴型储层的形成与两个岩溶旋回的潜流溶蚀带相对应;有效洞穴型储层发育是油气高产、稳产的关键。风化裂隙型储层主要集中在海西早期不整合侵蚀面附近及洞穴层上下,其储层的孔隙度和渗透率相对较高,可具有较高的油气产能。区内发育五期构造裂隙,其中第Ⅳ期部分充填裂隙和第Ⅴ期未充填裂隙具有储集意义。     

镇远发现剑齿象化石

一九八七年我队在镇远地区进行地质工作时,经当地农民指引,发现一第四纪化石产地.其中可辩认者有剑齿象、马、野猪等,其它尚有很多(约20kg)碎块、碎片无法辩别。该化石产地在镇远县城南十余公里的古楼坪—老寨之间,化石产于海拔1000米左右的岩溶坑穴中,被黄色亚粘土及细砂土包裹。     

岩溶洞穴型油藏描述中的几种方法——以塔北轮古西油田为例

以塔里木盆地北部轮古西奥陶系碳酸盐岩岩溶洞穴型油藏为例,针对几个制约油田高效开发的重要问题,采用了相应的油藏描述技术对策:(1)在分析岩溶成因的基础上,对三维地震数据进行岩溶洞穴分层解释,描述不同洞穴层发育特征;(2)采用岩溶沟谷趋势面法确定油水界面,指导避水开发;(3)通过岩石物理分析,确定了用于识别泥质充填洞穴的泥质指示因子,然后运用地震反演技术,筛选出未被泥质充填的有效储层。通过这三项技术方法的实施,弄清了四层洞穴储层的分布特征以及它们与供油的关系;厘清了油水在洞穴储层中的赋存特征;发现岩溶斜坡的充填程度高于岩溶台地;最后评价出三类残丘含油单元。三项技术对策在岩溶洞穴型油藏描述方面具有较强适用性,可为相同类型油藏的高效开发提供技术借鉴。     

桂林岩溶地面塌陷的探讨及预测尝试

桂林市岩溶平原总面积300平方公里。第四系较为发育,主要为溶余堆积的粘土、亚粘土;泥石流堆积的粘土砾石层;冲积层及洪积层等。它们均覆盖于中上泥盆系及下石炭系碳酸岩之上。覆盖层厚度一般为2—10米,最厚者达30多米。基岩岩溶发育。     

塔河油田碳酸盐岩油藏古岩溶洞穴层状结构与形成机理

随着岩溶型碳酸盐岩油藏开发实践的不断深入,层状洞穴储层结构特征和流体同层连通特点逐渐被学者重视。层控岩溶结构、形成要素和过程等是本类油藏有效开发的关键。通过原始地层组构对比和野外溶洞特点,认为:塔河奥陶系岩溶层具较好的对比标志层和岩性差异,为层状岩溶洞穴发育奠定了物质基础;野外顺水平层理多层溶洞和受控于层理缝的管道型古暗河等地质现象,证实了层控岩溶普遍存在。在岩溶洞穴单井识别、连井测井对比、单井动态及地震波形特征的基础上,以典型溶洞带为例,识别出3个主要洞穴层,建立了全新的3层洞穴储集体地质结构剖面:第1层洞穴以砂砾岩充填为主要特点,第2层洞穴呈现洞穴规模大且泥质充填严重,第3层规模较小,主要发育于岩溶地貌高地。运用现代岩溶理论,探讨了层控岩溶的形成机制:碳酸盐岩原岩组构差异是岩溶作用的物质基础和主控因素之一;潜流带岩溶水(饱含CO₂)控制着岩溶洞穴的横向发育,岩溶古地貌控制同层洞穴的横向差异;平缓地层条件下的潜水面水位垂向带迁移控制洞穴的岩溶期次及层状结构。基于各岩溶要素认识,构建了层状岩溶储层发育模式。     

综合勘察手段在济南某区间隧道中的应用

<正>前言济南市区南部普遍分布着寒武—奥陶系石灰岩,常见溶沟、溶槽、溶洞、溶蚀裂隙等岩溶发育现象,受构造、岩性、地下水等因素影响,部分地段岩溶较发育,给工程建设带来了不利影响。岩溶对轨道交通区间隧道工程安全的影响突出表现在:溶洞的存在导致岩石地基承载力降低,增加了围岩的不稳定因素,溶洞顶板的坍塌可能导致盾构机的沉陷,给盾构施工带来较大风险;洞穴充填物较松软,使周边地层应力重分布,对隧道结构受力产生不利影响;隧道切穿岩溶     

山东省东平县大洪顶山地区岩溶洞穴景观资源评价

东平县大洪顶山岩溶地貌类型属岩溶山地地貌单元,山坡顶部及陡峭坡段岩石裸露,岩溶裂隙发育,岩体切割破碎,边坡陡立。区内岩溶洞穴发育,岩溶景观资源众多。目前已发现的溶洞有6处,大洪顶山南坡3处,北坡3处,溶洞口出露位置呈NWW向展布,北部九仙洞已探测长度1862 m,南部神仙洞已探测长度2052．50 m,溶洞内岩溶景观发育不均匀,发育有石笋、石钟乳、石幔、石帽、边石等。区内岩溶洞穴发育规模宏大,景观资源丰富,属鲁西地区发育规模最大的溶洞,在北方地区具代表性、典型性、稀有性,属我国北方地区不可多得的地质自然遗产,具有良好的开发前景及旅游价值。     

湘西保靖县塘口湾水库岩溶渗漏分析

库区可能渗漏的岩溶形态,特别是岩溶负向形态的观测、钻孔和跨孔电磁波透视及CT层析成像揭示,库区的岩溶渗漏途径有所不同。根据控岩断裂的分布、岩溶发育强度和渗漏途径的变化特征,归纳为3种岩溶渗漏类型(方式): 断裂裂隙间溶裂系统(缝)渗漏,多发生在页岩与碳酸盐岩界面附近;小型溶隙(缝)孔洞渗漏,集中在500m 高程段上下;洞穴复合系统渗漏,主要在510m 高程上下。库区岩溶渗漏严重性由下而上增强。      

贵州荔波岩溶洞穴发育特征

荔波位于云贵高原岩溶向广西岩溶丘陵和孤峰岩溶平原过渡的岩溶斜坡地带。区内岩溶洞穴极其发育,岩溶洞穴(在时空分布上受区域碳酸盐岩地层分布的控制,表现出对地层岩性的选择性和洞穴发育的成层性特点,岩溶洞穴的发育规模、方向明显受断裂、裂隙构造的控制,表现出极强的方向性。本文主要依据洞穴的形成条件、洞穴空间展布的控制特征以及洞穴沉积物的特征等,论述了区内岩溶洞穴的发育特征。      

川西北地区中三叠统顶部溶蚀型喀斯特特征及地质意义*

中三叠统顶部溶蚀型喀斯特在什邡金河剖面及四川盆地大部分地区已有报道。在近期的野外工作中,在川西北地区绵竹汉旺观音崖、江油黄莲桥和江油马鞍塘剖面天井山组近顶部、顶部也识别出这一古特提斯面,其形成与强烈的构造活动或全球海平面下降造成的岩层长时间的暴露有关。其表现形式主要为: (1)暴露溶蚀间断沉积面;(2)溶沟、溶缝及其内的碳酸盐、陆源碎屑充填物;(3)暴露期黏土层;(4)喀斯特角砾。其中暴露溶蚀间断沉积面上的沉积构造以鸟眼、层状孔洞构造最为典型,在绵竹汉旺观音崖剖面最为发育,孔、洞充填物主要为亮晶方解石和白云石;溶沟、溶缝及其内的碳酸盐、陆源碎屑充填物在江油马鞍塘、汉旺观音崖、什邡金河等剖面均有发育,这些溶缝、溶沟一般近于竖直发育,宽度及深度不一,被碳酸盐角砾、亮晶方解石、白云石或陆源黏土等所充填;暴露期黏土层主要见于江油黄莲桥剖面,共发育2套,厚5~20 cm,与铁质矿物共生,其上下发育深灰色潟湖沉积;喀斯特角砾主要见于汉旺观音崖剖面,喀斯特角砾最大可达15×20 cm大小,呈棱角状充填于富含泥质和有机质的暗色碳酸盐基质中。天井山组近顶部溶蚀型喀斯特的发现可为区域地层等时对比提供依据,与其有关的古岩溶作用可在天井山组(或雷口坡组)顶部碳酸盐岩中形成以溶蚀孔、洞、缝为主要储集空间的古岩溶型储集层。     

瓮安米洞堆积物特征及地质年代探讨

一、前言 一九八四年我队开展贵州省瓮福磷化基地供水水文地质普查以来,在瓮安南部至牛场间,多次对米洞进行踏勘和专门调查(图1)。 米洞发育在下三叠统茅草铺组第一段(T_1m~1)石灰岩层中,洞穴规模庞大,形态变化奇特,洞内堆积物十分发育;竖井溶洞、漏斗和落水洞、裂隙及地下河管道系统纵横交错,在区内构成一幅多层复杂的岩溶洞穴和堆积物空间分布图(图2)。     

川西北地区中三叠统顶部溶蚀型喀斯特特征及地质意义

中三叠统顶部溶蚀型喀斯特在什邡金河剖面及四川盆地大部分地区已有报道。在近期的野外工作中,在川西北地区绵竹汉旺观音崖、江油黄莲桥和江油马鞍塘剖面天井山组近顶部、顶部也识别出这一古特提斯面,其形成与强烈的构造活动或全球海平面下降造成的岩层长时间的暴露有关。其表现形式主要为:(1)暴露溶蚀间断沉积面;(2)溶沟、溶缝及其内的碳酸盐、陆源碎屑充填物;(3)暴露期黏土层;(4)喀斯特角砾。其中暴露溶蚀间断沉积面上的沉积构造以鸟眼、层状孔洞构造最为典型,在绵竹汉旺观音崖剖面最为发育,孔、洞充填物主要为亮晶方解石和白云石;溶沟、溶缝及其内的碳酸盐、陆源碎屑充填物在江油马鞍塘、汉旺观音崖、什邡金河等剖面均有发育,这些溶缝、溶沟一般近于竖直发育,宽度及深度不一,被碳酸盐角砾、亮晶方解石、白云石或陆源黏土等所充填;暴露期黏土层主要见于江油黄莲桥剖面,共发育2套,厚5~20 cm,与铁质矿物共生,其上下发育深灰色潟湖沉积;喀斯特角砾主要见于汉旺观音崖剖面,喀斯特角砾最大可达15×20cm大小,呈棱角状充填于富含泥质和有机质的暗色碳酸盐基质中。天井山组近顶部溶蚀型喀斯特的发现可为区域地层等时对比提供依据,与其有关的古岩溶作用可在天井山组(或雷口坡组)顶部碳酸盐岩中形成以溶蚀孔、洞、缝为主要储集空间的古岩溶型储集层。     

碳酸盐岩单裂隙渗流-溶蚀耦合模型及其参数敏感性分析

岩溶地下水系统是由碳酸盐岩裂隙含水介质演化形成的,系统初始的裂隙网络介质特征及边界条件决定了其演化过程。为揭示岩溶系统演化过程中裂隙介质特征和边界条件的影响程度,建立了裂隙溶蚀扩展的渗流-溶蚀耦合模型,并对不同边界条件下不同隙宽的单裂隙溶蚀扩展特征进行了模拟分析。结果表明:裂隙溶蚀扩展受水的侵蚀性(CO2分压)、水动力条件(水力梯度)、裂隙介质特征(裂隙初始隙宽)等综合作用影响,Ca2+的平衡浓度、水力梯度以及裂隙初始隙宽等参数的增加均能促进裂隙的快速扩展。在这些参数中,初始隙宽B0对岩溶发育的影响最为敏感,水力梯度J和Ca2+平衡浓度Ceq对岩溶发育具有相同的敏感性;此外,随着各参数值的不断增大,参数变化对岩溶发育的敏感程度越来越低。     

周口店田园洞洞穴发育与充填序列探讨

周口店田园洞遗址是2001年新发现的一处重要的更新世晚期古人类遗址。该遗址经过两次发掘,出土了34件古人类化石和大量哺乳动物化石,是中国目前从人类化石本身所测得的最早现代人遗址。田园洞地处华北地台北部的燕山板内(陆内)构造带西南缘,发育于中元古界蓟县系薄层碳酸盐岩地层内。周围褶皱和次级断裂发育,岩脉侵入和片理化作用明显,为地下水的水平和垂直运动提供了大量不同级序和不同形式的通道,提高了岩石的透水性,有利于岩溶的发育。田园洞的形成以岩溶裂隙水垂直渗流方式沿岩脉和节理裂隙溶蚀而成。洞内地层对比和岩石矿物分析显示洞穴经历了洞穴发育期-快速堆积期-稳定沉积期-充填完成期的充填过程。动物化石和古人类化石属原地埋藏,古人类活动于角砾层快速堆积期。田园洞古人类活动的时间处于距今4万年前的晚更新世M IS 3阶段,对探讨中国现代人起源具有重要意义。