贵州普定县岩溶地区土壤空气中CO_2含量分布及溶蚀作用的研究

<正>可溶性岩石的溶蚀强度主要取决于侵蚀性水的多寡,而水的侵蚀性又因其中CO2含量不同而变化。因此岩溶地区能参予溶蚀作用的CO2多少,对于岩溶作用强度起决定性影响。根据L.Jakucs（1077）资料,地中海型（相当亚热带气候）地区的CO2来源中,大气占6％,无机来源占12％,有机成因为82％,后者主要是生物的分解、植物的呼吸作用。因而研究不同植被条件下,土壤空气中因植物的新陈代谢、微生物对有机物的分解作用产生的      

薄层灰岩浅部岩溶发育特征及分布模型

碳酸盐岩往往含有较多泥质夹层,多发育浅部岩溶裂隙,影响工程基础稳定性。文章依托广西合山市溯河矿区某道路浅部岩溶调查成果,分析了薄层灰岩岩溶宏观形态和垂直分布特征,按照溶蚀程度将其分为碎屑残留带、表层岩溶带和下部包气带;通过室内溶蚀试验,分析了矿物组成、CO2及水动力条件影响下的溶蚀规律;对比分析了薄层和厚层岩溶发育特征。结果表明:（1）薄层灰岩浅部岩溶发育程度与微地貌有关,通常在山谷和地下水强径流带溶蚀作用更为强烈;（2）薄层灰岩溶蚀优先开始于方解石,在岩石表面形成溶孔、粗糙程度增加,提供了侵蚀性溶液流动通道;（3）薄层灰岩岩溶较厚层灰岩岩溶规模小,分布较为均匀,由地表土体渗入地下岩体的地下水含有较多侵蚀性CO2水溶液,会促进岩溶作用的进行;（4）薄层灰岩浅部岩溶发育分布模型为:发育均匀的微小溶蚀裂隙在溶蚀下渗过程中遇到软弱夹层时会沿水平向扩展并随进一步溶蚀作用被充填,垂向深部发展时溶蚀作用逐步消散。     

苏南地区碳酸盐岩的溶蚀性分析

为了解江苏南部地区碳酸盐岩地层的岩溶发育潜力,采集代表性岩石样品,并制作成统一规格的试片,开展一个水文年的溶蚀试验。结果表明,本地区碳酸盐岩的平均溶蚀速度约为1.42 mm?ka-1,与国内其它地区相比处于较低的水平,大致相当于西南地区的1/30,略高于北方岩溶区。实验证明了苏南地区二叠系、三叠系碳酸盐岩具有最强的溶蚀性,这为解释上述地层区的岩溶现象提供了地质依据。研究还表明,岩石的溶蚀性与Ca含量关系密切,同时也受岩石矿物成分、微构造影响,一般高Ca碳酸盐岩具有较高的溶蚀性。苏南地区的岩溶发育性以岩石溶蚀性为基础,但水动力条件也十分关键,宜兴地区二者兼备,岩溶最为发育。      

论扩散溶蚀和凝结溶蚀在岩溶发育过程中的重要意义

岩溶作用是水对可溶岩的破坏和改造作用。由于条件不同,岩溶作用的方式和所形成的岩溶现象千差万别。决定碳酸盐岩中岩溶发育特征的最重要的因素是含有侵蚀性CO_2,的地下水的运动与交替条件。 在已有研究中对扩散溶蚀作用及凝结溶蚀作用尚未引起足够重视,而这两种作用在岩溶化作用中是不     

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。     

硫酸盐岩溶蚀机理实验研究

在硫酸盐岩和碳酸盐岩混合建造地区，硫酸盐岩的溶蚀对岩溶的产生有着重要影响，对于某些岩溶现象和地质灾害的解释，必须考虑硫酸盐岩岩溶的影响，对硫酸盐岩的溶蚀机理及其影响因素的研究就显得尤为重要，本文采用室内实验模拟的方法，根据岩溶发育的影响因素，研究了硫酸盐岩的溶蚀机理。研究认为，硫酸盐岩溶蚀发育的条件不同于碳酸盐岩，即在水与硫酸盐岩体系内即使没有CO2的参与，水对硫酸盐岩仍具侵蚀性；硫酸盐岩溶蚀的发育不但与其本身的固有特性有关外，还与岩石所处的环境因素有关。     

青藏高原的大气CO_2含量、岩溶溶蚀速率及现代岩溶微地貌

青藏高原是世界上最高、最大和最年青的高原。按照气候地貌学的观点,其干燥和寒冷的气候条件不利于岩溶地貌的发育。笔者在青藏高原上已发现了广泛分布的岩溶微形态。笔者用国际通用的石灰岩圆形切片,在西藏三个不同地点进行了12年的野外溶蚀试验,揭示出青藏高原的岩溶溶蚀速率是全世界最低的,在土层中还产生沉淀现象。通过在青藏高原不同高程上测量大气中CO_2分压,发现P_(CO_2)随海拔高度的增加而降低。在土壤、沉积物和岩石裂隙中的P_(CO_2)也呈现同样的变化趋势。由于CO_2含量直接影响天然水的溶蚀能力,因此可以断定低CO_2浓度是造成青藏高原上现代岩溶过程微弱的重要原因之一。其他主要原因包括干旱和寒冷气候条件。通过对不同微地貌上溶蚀速率的计算和形态分析,可以认为,分布于高原面上的所有岩溶微形态中,现代发育的岩溶微地貌形态仅仅是那些与生物岩溶过程有关的溶痕,其他岩溶微地貌形态可能是全新世温暖期的产物。     

四川盆地雷口坡末期古岩溶特征及其对储层的影响——以龙岗地区雷口坡组四~3段为例

四川盆地龙岗地区中三叠统雷口坡组顶部雷四3段发育一套风化壳岩溶型白云岩储层。储层似层状成规模分布。古岩溶作用以表生裸露期风化壳岩溶作用为主,受古地质背景和风化壳岩性组合影响,古岩溶特征主要表现为:溶蚀时间较短,溶蚀作用较弱,充填作用及膏溶作用较强。在研究区内风化壳岩溶作用是影响储层发育的关键因素,它对储层既有建设性作用又有破坏性作用。     

石林风景名胜区植被对土壤CO2分布的影响

混合溶蚀作用最早是由前苏联学者布涅耶夫于1912年发现。岩溶水的混合溶蚀作用包括饱和溶液的混合溶蚀、外来物质的混合溶蚀、以及温度混合溶蚀等三个方面。一般地,两种方解石浓度不等的水混合后,会降低方解石的饱和度或重新对方解石具有侵蚀性。 滨海岩溶区过渡带的水化学特征,主要是NaCl型的海水同淡水的混合,从岩溶角度来看,也可以说是方解石过饱和的海水同方解石呈平衡状态的淡水的混合——微咸水,随着发生混合溶蚀作用,在滨海岩溶区发育各种岩溶现象。滨海岩溶具有与内陆一般岩溶区所不同的发育机理,其过渡带混合溶蚀作用是控制滨海岩溶发育的最主要影响因素之一,这从实践中已经得到了证明。但对我国滨海古老碳酸盐岩岩溶区过渡带混合溶蚀作用的研究还相对较少;而且,由于混     

碳酸盐岩表生岩溶与埋藏溶蚀比较——以塔北和塔中地区为例

表生岩溶与埋藏溶蚀是碳酸盐岩储层发育的最重要成岩作用,两者受岩石等内在因素的影响基本相同,但所受的外部主控因素差异显著。表生岩溶受构造不整合面、古构造等影响较大;埋藏溶蚀主要受断裂与深部流体控制。表生岩溶主要表现为垂向分带性明显的复杂孔洞缝网络结构,而埋藏溶蚀主要呈受断裂—裂隙控制的“V”形洞穴样式或与断裂有关的阶梯状分布。表生岩溶发育一些标型特征,如钙质壳,古土壤,铝土矿,淡红色方解石晶体,溶蚀沟、坑、天坑,新月形状、悬垂和纤维状渗滤砂或胶结物,岩溶角砾及与地下暗河有关的机械流水沉积;埋藏溶蚀往往发育与中低温热液有关的异形铁白云石、萤石、闪锌矿、磁黄铁矿等密西西比河谷型矿物以及塌陷构造、裂隙结构、不规则的角砾(化)岩体等。塔里木盆地塔北地区主要发育表生岩溶作用;塔中地区西北部不具备发育大规模表生岩溶的地质条件,以发育埋藏溶蚀作用为主。     

再论广西桂西、桂西北高峰丛热带岩溶发育历史

本文借助桂西、桂西北岩溶高峰丛洼地区内一些不同时代堆积物,对该区热带岩溶发育历史作了一些研究,其结论基本与笔者以前的推论相一致。即桂西、桂西北高峰丛洼地热带岩溶可能由侏罗纪就开始,早白垩纪基本奠定了本区岩溶地貌雏形,以后的岩溶发育是在此地貌雏形基础上的继承发育,一直至今。从中、上新世以来由于两个地壳活动期,使该区更为强烈上升,岩溶垂向发育得到了加强,形成了现在广西最年轻的高峰丛洼地地区。      

华北板块大羽羊齿植物的成煤古气候含义

华北板块存在3个大羽羊齿分布区:Ⅰ—大羽羊齿植物贫乏区;Ⅱ—Gigantonoclea分布区;Ⅲ—Gigantonoclea—Gigantopteris共存分布区。根据大羽羊齿植物的地理限制、叶相特征和其他标志重建了华北板块早二叠世晚期至晚二叠世早期的古气候分带格局:其东南部（Ⅲ区）处于无季节性分化的热带雨林气候,并逐渐向西北过渡为萨旺纳气候（Ⅱ区）和热带草原气候（Ⅰ区）。上述古气候分带的现今取位方向（北东向）是华北板块于二叠纪的北向漂移过程中,伴随35°～45°逆时针旋转造成的。正是这种运动机制,使得华北板块逐渐脱离赤道附近的热带雨林成煤气候带,导致早二叠世早期广泛存在的聚煤作用,在早二叠世晚期—晚二叠世早期收缩至现今华北地台的东南一隅。      

龙里高山草原形成机理与旅游资源初评

龙里高山草原是一个待开发的风景旅游区,它由海拔1578～ 1674m的山巅坪台及深切到海拔1100m左右的岩溶峡谷组合而成,包括无边无际的平坦草原、险而奇的岩溶森林峡谷,及残丘、岩溶洼地、峰林等多种类型的地貌。草原坪台上覆盖着草甸,岩溶峡谷内长满竹林及阔叶混合林,是开展多种旅游项目不可多得的绿色旅游资源。该景区的形成与特殊的地质地貌演化历史有关,即新构造运动使得区内地壳不断抬升,分布在平缓的箱状背斜轴部的石炭系石灰岩上的石英砂岩,由于其抗风化能力强,而残留在一级剥夷面上成为山巅坪台,即方山地貌。该旅游区具有“奇、新、特”及距贵阳近的得天独厚的旅游优势。      

滇中路南石林的发育年代

路南石林是多期喀斯特过程的产物。根据石林与地层的接触关系、岩性变化、古风化壳、溶蚀率、钙华样年龄,确定了路南石林发育的多期性：前玄武岩期（晚二叠世早期）、前路南古湖期（三叠纪—古新世）、路南古湖期（始新世—渐新世）、高原—巴江期（中上新世—更新世）。高原—巴江期是剑状石林的主要发育时期。各期石林空间上的分离与重叠是路南石林喀斯特景观多样性的原因。     

六盘山东麓地区岩溶地质特征分析

六盘山东麓地区岩溶具有我国北方岩溶的基本特点,地表岩溶形态以常态山和干谷为主,地下岩溶以溶隙为主。该区岩溶发育程度除受岩性条件决定外,同时还受构造因素和水动力条件的控制。在分析影响岩溶发育因素的基础上,指出了岩溶在区域上的分布规律,同时划分了岩溶含水岩组,并论述了各岩组的富水性。     

全球变化压力下中国东部样带植被与农业生态系统格局的可能性变化

在中国东部南北样带NSTEC大量实验数据的基础上 ,对热量梯度驱动下自然植被生态系统连续带的生产力变化进行模拟 ,对反映植被组成结构特征的生活型谱的变化 ,以及在全球变化平均温度可能增加的情况下 ,农业生态系统的生产格局的变化进行分析。在这一样带中 ,从南到北地带性植被有北热带季节雨林、南亚热带季风常绿阔叶林、中亚热带常绿阔叶林、北亚热带常绿落叶混交林、暖温带落叶阔叶林、温带针阔叶混交林和寒温带针叶林。模拟在温度增加 1℃的情况下生产力的变化 ;由南部的北热带季节雨林和南亚热带季风常绿阔叶林增加约 1%到温带针阔叶混交林和寒温带针叶林增加约 5 %～ 6 %,显示出生产力增加强度随纬度增大具一定相关关系。植被的物种结构变化比生产力变化缓慢得多。对样带的森林植被的生活型谱进行分析 ,表明其存在着 8种主要的生活谱结构类型。在平均温度增加的情况下 ,不同生活型谱结构的生态系统分布呈现向北扩展位移的趋势。在农业生态系统的格局中 ,在平均温度增加的情况下 ,南亚热带水稻三熟将不会季节太紧而有可能进行大面积三造生产。中亚热带双季稻连作一年三熟受低温影响减少。北亚热带一年二熟季节上有保证。暖温带许多地方能有二造收成。温带和寒温带的生产面积将有较大幅度的增加。总     

青藏高原古岩溶的存在及其与东邻地区岩溶的对比

青藏高原古岩溶属形成于土下环境,经刻蚀作用剥露地表后,以石林、岩墙等形式广泛存在于山顶夷平面的外围,并不同程度地叠置气下改造特征。根据青藏高原及东邻岩溶区覆盖型岩溶和红色风化壳的剥露情况及改造特征对比,作者认为上述地区覆盖型岩溶从东到西具有良好的一致性,是岩溶双层夷平面的组成部分,其现阶段的不同表现是不同程度刻蚀作用的结果。      

全球岩溶生态系统对比:科学目标和执行计划

由我国提出的新的国际地质对比计划“全球岩溶生态系统对比”（IGCP 448）已于2000年初由IGCP科学委员会批准，在2000－2004的5年中执行。该项目的科学目标是：对比全球不同气候条件下的宏观岩溶生态系统，揭示其形成机理；对比不同地质条件下微观岩溶生态系统，揭示其对物种选择的影响，为岩溶地区石漠化治理，重建良性生态系统探索新思路，从地理，地质角度对比地下岩溶生态系统；研究岩溶生态系统与人类活动的相互作用。5年中除40余个参与国将作好本国岩溶生态系统研究作为全球对比的基础外，还将重点联合考察罗马尼亚，巴西，中国，西班牙，法国，美国，俄罗斯，澳大利亚等国的典型岩溶区，并作深入对比研究，IGCP448的核心科学问题是岩溶生态系统的运行规律，对如何利用我国地域优势和组织该多边国际合作计划的有利条件，进一步做好我国岩溶生态系统研究提出了若干建议。     

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。      

广东岩溶丘陵的分布及土地利用模式探讨

广东省岩溶丘陵总面积1827km2,岩溶丘陵对于广东山区农林业发展和全省生态环境保护意义重大。本文基于实地调查和已有数据对广东省溶蚀低丘陵、溶蚀-侵蚀低丘陵、溶蚀高丘陵和溶蚀-侵蚀高丘陵四种不同类型岩溶丘陵的分布区域、面积、特点和土地利用现状及问题进行了分析。结果表明,岩溶丘陵在广东分布广而散,以粤北居多,面积达到1389.44km2,占总岩溶丘陵面积的76%,而粤西、粤东为351.92km2和86.36km2,分别占总岩溶丘陵面积的19%和5%。岩溶丘陵具备相对好的农业开发潜力,但目前大多处于无序和不合理的利用状态,盲目毁林致使生态退化加剧的潜在危险不断增加。针对土地利用现状问题及岩溶丘陵的生态特征,提出了岩溶盆地区以生态林+经济林+经济作物、岩溶高原区以生态林+薪炭林+经济植物、溶蚀-侵蚀丘陵区以速生用材林栽植、英德和连山风景区以生态旅游、粤东及粤北已有矿区以生态林+矿产开发的五种开发模式。