峰峰地区碳酸盐岩溶蚀机理和岩溶发育特征

用相同pH值的碳酸水和硫酸水溶液对峰峰地区20种40块碳酸盐岩样品进行溶蚀试验、根据试验数据和溶蚀特征电镜资料研究本区岩溶发育机理和岩溶发育特点      

论古剥蚀面岩溶发育的水文地质意义

华北中奥陶统马家沟灰岩沉积后,加里东运动使地壳上升,沉积间断,形成与上覆石炭二叠纪煤系地层不整合接触;华南下二叠统茅口灰岩沉积后,东吴运动使地壳短暂上升,形成与上覆晚二叠世龙潭煤系地层的假整合。石灰岩顶部与上覆地层间的不整合或假整合面,都遭受到风化与溶蚀,成为岩溶发育的古剥蚀面。     

柠檬酸对石灰岩溶蚀动力模拟及岩溶意义

柠檬酸对未清洗的石灰岩颗粒(直径0.15~0.25mm)的溶蚀模拟试验表明,石灰岩溶蚀释放的钙离子量呈对数式增加。随柠檬酸浓度(10mg/l,50mg/l,100mg/l)的增加,溶液的初始pH依次降低,而石灰岩颗粒溶出的钙离子依次升高,它们分别是去离子水溶出量的1.77、4.25、5.03倍。100mg/l柠檬酸,10×10-2atmCO2和50mg/l柠檬酸+5×10-2atmCO2对石灰岩微颗粒的溶蚀释放的钙离子量大致相当。这表明有机酸亦是岩溶动力系统重要的驱动力。     

岩溶发育过程中的改造与建造作用分析

在地壳运动和岩溶作用中,改造和建造的两个作用过程,相互影响又相互依存,相互联系又相互制约。岩溶地质研究常涉及的一些问题,如岩溶与地质构造的关系,岩溶地质特征及其发育规律、岩溶与成矿作用的关系等,都有赖于改造与建造的相关分析。     

岩溶发育过程中的改造与建造作用分析

在地壳运动和岩溶作用中,改造和建造的两个作用过程,相互影响又相互依存,相互联系又相互制约。岩溶地质研究常涉及的一些问题,如岩溶与地质构造的关系,岩溶地质特征及其发育规律、岩溶与成矿作用的关系等,都有赖于改造与建造的相关分析。      

西藏岩溶溶蚀微地貌分布和形态学分析

在寒冷、干旱、高海拔的西藏,多种岩溶溶蚀微地貌形态分布在几乎所有石灰岩出露地区。在西藏北部的安多、中部拉萨和南部定日,三个地区有不同的气候条件,但石灰岩溶蚀性相差不大。研究表明,现代气候条件和气候区控制着活形态的分布和发育。现在正发育的活形态中,只有一些溶盘,雨痕和梳状溶沟。在降水较多的拉萨和定日的者不日山顶,都有较多的活形态发育。但由于降水形式不一,活形态的发育也有差异。雨痕只发育在降水主要是阵雨的拉萨,而且梳状溶沟也较多。但在以降雪为主的者不日山上,没有活雪痕和较少的梳状溶沟,但确发育起源于降雪的曲沟。在定日山谷内,由于极为干旱,没有活形态出现。在安多,土壤的发育给一些小型溶盘和溶槽发育创造了有利条件。分布最广的溶盘属生物成因。在任何石灰岩地区都可以发现大量各种类型被风化的岩溶溶蚀微地貌形态,这些形态的尖棱部位都被寒冻风化破坏。这些形态曾被用于去证实第三纪古气候,但这种形态在青藏高原要保存几百万年是不可能的,最可能的情况是这些形态发育在全新世暖湿时期（例如大西洋期）和晚更新世。     

基于强溶蚀带特征的地基岩溶发育程度评价方法

岩溶发育程度评价结论不能合理反映地基实际的岩溶问题处理难度,是导致目前岩溶区建筑基础选型失误屡见不鲜的根本原因。本文以南宁市吴圩国际机场新航站楼为工程背景,分析了现有的岩溶发育程度评价指标的局限性,论证了以强溶蚀带厚度作为岩溶发育程度评价指标的先进合理性,提出了岩溶发育程度评价的建议标准,结果表明:基于地基溶蚀率深度分布曲线划分的地基强溶蚀带,综合考虑了地基的岩面溶蚀和洞隙发育的主要深度范围,其分布特征能反映岩溶地基最为复杂的深度范围,其作为场地岩溶发育程度评价指标是合理的,其岩溶发育程度评价标准建议如下:当强溶蚀带厚度（M）分别为:＜3.0 m,3.0 m≤M≤6.0 m,≥6.0 m时,场地岩溶发育程度可分别判定为岩溶弱发育、中等发育和强发育。      

施用农肥对岩溶溶蚀作用的影响及其生态环境意义

土壤下伏碳酸盐岩溶蚀作用研究对岩溶区成土作用及大气中CO_2影响意义重大.施肥改变了土壤的生物地球化学场,进而会影响岩溶区的岩溶动力学过程及碳循环.本文在贵州贵阳碳酸盐岩土壤剖面不同深度,埋设白云石、石灰石试片,进行了野外溶蚀试验,观测了试片溶蚀量、土壤CO_2、土壤pH及其他如土壤含水量、土壤矿物与化学成分、土壤水化学成分等影响凶素.结果表明:(1)施用农家肥降低了碳酸盐岩的溶蚀速率:石灰石的溶蚀速率降低了10.48%～53.90%.平均25.51%;白云石的溶蚀速率降低了25.0%～65.69%,平均39.45%.同样条件下土壤中石灰石溶蚀量比白云石大.(2)施用农家肥降低了当地的碳酸盐岩成土速度,降低了35.77%～37.27%.(3)施肥土壤更利于CO_2的产生:施肥剖面土壤中CO_2浓度比空白剖面CO_2浓度高22.52%～198.87%,平均高93.94%;施肥剖面地面CO_2通量比空白剖面地面CO_通量高67.64%.(4)施用农家肥减少了土壤对大气CO_2的沉降量,在贵州贵阳地区,减少的大气CO_2沉降量为25.50%～39.45%;间接地对岩溶水CO_2汇的作用产生了抵消作用,在贵州贵阳地区,抵消作用为59.41%～62.73%.     

岩溶发育垂直分带及其工程地质意义

简述了岩溶发育的垂直分带性和岩溶发育的下限深度，概述了不同类型的岩溶发育垂直分带方案，讨论了现有岩溶发育垂直分带的特点。     

碳酸盐岩断层岩的溶蚀作用及其在岩溶水研究中的应用

本文以中国山东省济南—淄博地区为例,根据理论分析、溶蚀实验、光学及电子显微镜的观察和野外工作,提出了碳酸盐岩断层岩的四种溶蚀机理。它们是:1.粘滑溶蚀作用:2.微观形变溶蚀作用:3.断裂活性热水溶蚀作用:4.压溶溶蚀作用。当调查碳酸盐岩区断裂的水文地质性质时,这些机理和断层岩的可溶性提示我们去考虑断层岩的岩溶化作用。方法是:1.断裂带中断层岩的划分:2.查清断裂带中的断层岩的组合及裂隙发育:3.研究碳酸盐岩断层岩的岩性:4.分析岩溶发育的其它条件。     

综合找水技术在岩溶发育研究中的应用

本文结合王陶电厂水源地的勘测、选址,详细介绍了可控源大地电磁,视真电阻率两种方法在寻找岩溶发育阶段,确定地下水的开采范围等方面的应用,并对两种方法所取得的资料进行了对比分析,对王陶电厂水源地的选地、开彩数量等方面提出了建议.     

莲花台水电站岩溶发育特征及工程意义

根据地质调查和勘探资料,阐明莲花台水电站坝址区岩溶发育形态、规模及空间展布特征,归纳岩溶发育规律。结果表明:坝址区岩溶发育主要受岩性和地质构造控制,岩溶现象分布范围广,岩溶发育较为密集,具有垂向分带性及空间分布不均匀性的特征;岩溶发育对工程的影响主要表现在岩溶渗漏和岩溶塌陷稳定问题两个方面,岩溶渗漏可能造成电站无法达到设计正常蓄水水位,岩溶空间的存在可能引起坝基抗滑稳定问题。因此,建议设置防渗帷幕,并对坝基开挖揭露的溶洞进行换填加固及固结灌浆等工程处理措施,通过处理,可有效避免岩溶发育对工程的影响。      

论中华科学思维在未来地质学中的重要意义

近代地质学源于西方,已发展成为西方科学中重要的一员,它为工业现代化、人类社会的进步做出了贡献.未来地质学面对当前全球性的生态失衡和资源危机两大难题.为了解决如此巨大,多变的复杂性难题,地质工作者必须改变传统思维和方法,引进强调整体、有机、动态的、相互联系、辩证的中华科学思维和方法,中国地质学家必将对未来的新地质学做出开拓性贡献.李四光教授在把中华文化与西方文化相结合方面,为我们做出了榜样,为未来地球科学的发展指明了正确的方向.     

地应力对碳酸盐岩溶解和岩溶发育的影响

地应力对碳酸盐岩溶解和岩溶发育的影响研究是一个值得注意但又长期被忽视的问题, 结合地球化学、地质热力学、矿物岩石学、岩石弹塑性力学方面的知识, 在理论上全面地分析地应力的影响.研究表明, 在应力作用下, 碳酸盐岩岩体内应变能提高、溶解反应自由能增加、裂隙发育特征与水流运动条件发生变化, 使得碳酸盐岩固体表面处溶解物饱和浓度增大, 改变了岩体内水流的厚度、水流流态以及水中碳酸盐岩溶解物浓度, 从而影响了碳酸盐岩的溶解速率; 且应力的存在改变了有效的水岩相互作用面积; 应力作用下碳酸盐岩溶解存在的"应力-溶解"耦合竞争循环机制使得岩溶发育出现混沌现象和自组织行为, 初始应力介入所导致的一个很微小的影响因可被迅速放大至成百上千倍而不可忽略, 自然界中碳酸盐岩岩体内溶解和结晶并存、串珠状溶洞以及孤立溶洞的形成发育机制一定程度上可归结为应力溶解自组织行为的结果.      

河南第四纪泥灰岩岩溶发育特征及其供水意义

通过泥灰岩形成环境的分析,认为它属第四纪下更新世山前坡麓面状弱水流作用环境下形成。其岩溶地下水运移模式,根据其地质构造环境的差异及人类活动的影响,可划分为三种,其中第Ⅲ种模式水源地的水资源量较大。      

洞穴石笋形成过程中的溶蚀作用研究

本文通过洞穴石笋沉积过程的野外观察和剖面研究分析了洞穴石笋形成过程中的溶蚀作用。依据溶蚀的原理,本文把溶蚀作用分为物理溶蚀、化学溶蚀和生物溶蚀三种类型。野外观测和石笋剖面研究表明溶蚀作用是一类普遍存在的现象。在野外,物理—化学溶蚀表现为石笋顶部的滴蚀坑穴,生物溶蚀形成披覆于石笋表面的风化壳。在剖面上,物理—化学溶蚀表现为沉积纹层的中断、沿生长轴的充填构造和孔洞,生物溶蚀则形成剖面上风化壳层。     

非岩溶水和硫酸参与溶蚀对湘南地区地下河流域岩溶碳汇通量的影响

研究非岩溶水和硫酸参与溶蚀对地下河流域岩溶碳汇通量的影响,有助于提高岩石风化碳汇通量估算精度,对于推进地质作用与全球气候变化研究意义重大。选取湘南北江上游武水河流域内4条典型地下河为对象,通过水化学对比分析,揭示硅酸盐岩风化对流域地下水化学的重要影响。运用Galy方法计算流域非岩溶地层中的硅酸盐岩风化消耗大气/土壤CO_2对岩石风化碳汇的重要贡献,并评价了H_2SO_4参与下碳汇通量的扣除比例。结果显示:(1)流域内有非岩溶地层的L01,L02地下河,Na~+,K~+和SiO_2浓度明显高于纯碳酸盐L03和L04地下河,非岩溶地层中的硅酸盐的风化对地下河水中K~+,Na~+,SiO_2浓度有一定贡献;(2)4条地下河的[Ca~(2+)+Mg~(2+)]/[HCO_3~-]当量比值为1.05~1.15,[Ca~(2+)+Mg~(2+)]/[HCO_3~-+SO_4~(2-)]的当量比值为0.99~1.08,Ca~(2+)+Mg~(2+)相对于HCO_3~-过量,过量的Ca~(2+)+Mg~(2+)与SO_4~(2-)相平衡,证实硫酸参与流域碳酸盐岩的溶蚀;(3)L01和L02地下河岩石风化消耗的CO_2通量中非岩溶地层中的硅酸盐风化消耗所占比例分别为3.36%和2.22%,而L03和L04地下河中硅酸盐风化消耗比例小于0.50%,表明有非岩溶地层存在的地下河流域,其岩石风化消耗的CO_2通量中硅酸盐风化消耗占有一定比例;(4)在考虑硫酸参与碳酸盐岩溶蚀时,4条地下河的碳汇通量分别扣除4.84%,4.52%,6.20%和9.36%。     

亚热带岩溶森林类型和坡位对碳酸盐岩溶蚀的影响

文章采用标准溶蚀试片法对比两种亚热带岩溶森林不同坡位的碳酸盐岩溶蚀速率,并分析其与土壤CO₂含量（pCO₂）和土壤含水量的对应关系。结果表明：青冈林的平均溶蚀速率（5.22±0.99 mg·cm⁻²·a⁻¹）显著高于化香树林（3.58±2.59 mg·cm⁻²·a⁻¹）;青冈林的土下溶蚀速率在垂直剖面上先增加后递减,峰值位于土下20 cm,而化香树林的随土壤深度增加而增加;青冈林不同坡位的溶蚀速率差异不显著,而化香树林中坡显著高于上坡和下坡;不同森林类型坡位间的溶蚀速率未表现一致规律。森林类型间溶速率差异与土壤含水量有较好的对应而与土壤pCO₂相反,森林内坡位间及土壤垂直剖面的溶蚀速率差异与土壤pCO₂有更好对应性。亚热带不同岩溶森林类型间溶蚀速率差异显著,可用土壤含水量较好解释;不同坡位间差异没有一致规律,但可用土壤pCO₂较好解释。     

武汉地区浅层岩溶垂向发育特征及其工程意义

通过研究武汉地区碳酸盐岩条带的分布规律,着重研究了碳酸盐岩线岩溶率随基岩面以下埋深的变化规律。发现基岩面下浅部强岩溶下方,均存在有一弱岩溶带,其线岩溶率一般小于3%,该弱岩溶带在孔间CT剖面上有明显的表现。如果选择线岩溶率7%为标准,则线岩溶率所反映的弱岩溶带顶板在基岩面下的埋深与物探CT给出的相对完整基岩顶板基本吻合。弱岩溶带不仅可以作为选择桩基础设计的参考层位,而且也可作为"上部粉细砂、下部碳酸盐岩"地质结构地区岩溶地质灾害防治时水平帷幕的依托层。