云南石林岩溶发育的古环境研究

以地质地貌景观调查、填图为基础,应用区域地层、古地磁资料、植物和孢粉化石、岩石与古土壤的化学成分(含稀土元素)、古土壤粘粒硅铝比值、钙华、溶蚀率等资料,研究了石林岩溶各主要演化阶段的古环境特点。石林地区能保留有早二叠世晚期至第四纪的石林岩溶是源于该区特殊古地理环境演变所控制的不同古环境下的岩溶过程差异。按照岩溶与环境的关系,可将石林岩溶演化的漫长过程分别划分出有利于石林岩溶发育与有利于石林岩溶保存的不同时期。石林地区的石林岩溶经历了古热带湿热海岸边缘、古热带行星风系干旱环境、半干旱山地湖泊环境与热带低海拔湿热气候到高原亚热带干湿季风气候演变。石林地区是研究漫长地质时期的不同环境下石林岩溶发育与保存的较好地点之一。      

中国云南岩溶地区乃古石林的白云洞

白云洞是云南乃古石林地区一个长达380km的岩溶洞穴,位于昆明东南70km。溶洞通道的总体方向为N110°～120°E,N0°～10°W,裂隙方向为N30°～40°W,N20°～30°W。溶洞发育于厚层的下二叠统栖霞组,水流发育,正处于近潜水位阶段。溶洞沉积中存在大量     

玄武岩盖层下石林的岩溶动力学特征

受玄武岩盖层的影响，石林地区的地下水在雨季和旱季对碳酸盐岩都具有侵蚀性，玄武岩盖层空气CO2呈现出低—高—低的双向变化梯度。溶蚀试验表明．地下0～0．6m，水平方向的溶蚀量大于垂直方向的溶蚀量，而随着深度的增加，垂直方向的溶蚀量大于水平方向。富含CO2的水通过具有最大渗透张量和较小主轴倾角的玄武岩裂隙下渗，对碳酸盐岩的溶蚀作用表现为一个脱钙、富铝铁、硅迁移的复杂过程，并在地下0～0．6m形成许多水平凹槽、穿洞等岩溶形态，而地表0．6m以下以垂向溶蚀为主，有利于石柱的形成与发育。     

路南石林喀斯特的形态特征及地质演化

石林喀期特是喀斯特地貌中的一种极端形式，主要由表面溶良发育，高达３０￣５０ｍ的剑状石峰、石柱组成。同世界其他一些著名的剑状喀期特相比，路南石林喀斯特具有最为复杂的地质演化历史和最为多样的形态。研究表明：自２亿５千万年前早二叠世末期首次出现石牙以来，石林的发育经历了四大演化阶段；石林的形成是有利的地质、水文、气候条件综合作用的结果，而土下溶蚀是主要形成机理。剑状、峰状、塔状、蘑茹状及其他不规则状为石     

云南石林洞穴发育特征

石林位于滇东喀斯特高原南部,喀斯特极其发育,以发育了典型的石林地形而闻名遐迩,倍受国内外喀斯特学者的关注。洞穴是本区广泛发育分布的一种喀斯特地下形态,类型多样。依据它们的剖面形态、成因和所处的地貌部位差异,将其划分为罅状洞穴、水平洞穴和倾斜洞穴三个类型。洞穴在发育分布上受到区域碳酸盐岩地层分布的控制,表现出洞穴分布的相对集中性、洞穴发育对地层的选择性和洞穴发育的成层性等特征。洞穴发育规模绝大多数为中小型洞穴;洞穴多为现代地下洞河,埋藏浅且多天窗,并且洞穴的发育延伸方向明显受裂隙构造的控制。通过对石林地区喀斯特洞穴发育条件、洞穴发育类型、分布特征和洞穴发育的古地理环境特征分析,论述了石林地区洞穴的发育特征。     

云南石林公园植被重大变化与意义

根据文献资料和实地调查,复原了石林公园原生性植被及与石林的关系;研究了植被变化历史与原因。结果表明,人地关系调整和产业结构变化是石林公园植被变化的动力。乃古石林景区出现的地带性植被萌生林展现了岩溶区石漠化地段植被自然恢复的一种过程,即保护岩溶地质遗迹能使残留的繁殖体(桩和根)得到萌生成熟,增加新繁殖体(有性繁殖体和无性繁殖体) ,实现乡土植被的恢复。但目前石林公园的现状植被与石林岩溶地质遗迹景观还存在不相适配问题。      

云南石林石柱表面水平凹槽特征及其环境意义

以云南石林5m以上石柱侧面的水平凹槽遗迹为研究对象,测量不同地形部位和不同海拔上的石柱高度、宽度,石柱地面高程、经纬度,石柱上土蚀凹槽层数、各层凹槽距地面的高度。统计表明:石柱上的水平凹槽遗迹有土蚀和水蚀作用形成的两种,水蚀凹槽长度平均1.77m,长于土蚀凹槽(1.33m);水蚀凹槽深度平均0.45m,比土蚀凹槽(0.40m)深;水蚀凹槽宽度平均0.25m,小于土蚀凹槽(1.13m)。调查点不同地形部位(溶蚀洼地底部、洼地斜坡、溶丘顶部)的石柱高度分别是14.00m、12.3m和11.30m,平均高度12.53m;不同地形部位石柱上的土蚀凹槽层数分别是5.0层、4.9层和4.7层,平均4.95层;石柱上第一至第三层土蚀凹槽距离地面的高度分别是2.00m、4.09m和6.20m。经检验:土蚀凹槽的长、宽、深随海拔高度增加而减小,水蚀凹槽特征(长、宽、深)与海拔高度无相关性,两凹槽宽度有显著差异;不同地形部位石柱高度、凹槽层数及层高差异不显著,说明在石林发育演化过程中没有强烈的褶皱运动和差异性掀斜性升降活动,整体处于相对一致的构造环境中,岩溶作用均匀。      

云南石林碳酸盐岩表面气生藻类群落的研究

论述了云南石林碳酸盐岩表面气生藻类群落的类型和特征。这些类型包括墨水带、粉末、壳状、膜状等,而每一种藻类群落又是由更细小的次级藻类群落类型组成,它们包括: 小型球状藻体群落、大型球状藻体群落、丝状藻体群落、小型球状藻体大型球状藻体群落、小型球状藻体丝状藻体群落等。文中对各类群落和次级群落的特征及它们之间的相关性进行了详细的叙述,揭示了宏观肉眼下气生藻类群落与微观显微镜下藻类群落物种的直接联系以及藻类群落的内部结构和生态关系。该研究对解释石林表面微小形态特征,乃至整个石林景观的形成和演化具有重要意义,同时在气生藻类生态学上也属于新领域。      

又见石林

群山千峰秀,苍岩万柱石。 自孩提时代看过电影《阿诗玛》后,彩云之南的石林也就成了我神往已久的地方。 虽然,云南石林于我并不陌生。记得,早在上个世纪90年代初,在深圳的“锦绣中华”里,就看到了似曾相识的“云南石林”,且还留过影。而真正地走近石林,领略并感知石林,却是2010年阳春三月的滇南之行。确实,只有当你亲躬于这片真实的石林中时,才能感知得到她所张扬着的生命力量与庞大气势,才不得不为这些充满生命的活力之石而感到震撼!     

中国石林发育研究进展

石林是指石灰岩在长期喀斯特作用下形成的由高5m以上的石柱组成的奇特的林状地貌,在我国及世界其它地方均有分布.本文主要从石林发育的条件、过程及模式、年代、古地理环境等几方面阐述了我国学者在中国石林发育研究中所取得的成就和进展.我国石林发育研究具有从单一研究向综合研究、从定性研究到定量研究、从单纯的逻辑推理到借助于现代仪器设备测试分析的发展趋势.但值得指出的是,我国的石林研究绝大部分集中于路南石林,其它地区的石林发育研究尚基本属于空白.因此,要全面认识石林发育的规律,还有待于对这些空白地区进行更加广泛、深入的研究.     

云南省岩溶水系统特征及调查要点

云南省岩溶分布面积110 875.7km2,占全省面积的28.14%。主要分布于东经102°以东、元江以北的滇东片区,以及滇西北、滇西保山至沧源片区。滇西北岩溶区,纵谷深切,岩溶水快补速排,是以江河汇水区为主的岩溶流域。滇西北东部和滇西岩溶区则山间盆地也较发育,也形成以盆地为汇流中心的岩溶流域,岩溶水在盆地中排泄到地表之后再向大江大河汇聚。滇东岩溶区则以山间盆地及河谷汇水区为主要的岩溶流域。云南岩溶区,由于强烈构造运动,断裂交错发育,各时代地层被切割成不同形态的断块或条带,错落分布于不同高程上,加之岩溶含水层与非岩溶相对隔水层在垂向上的间隔分布,从而形成诸多水文地质特征不同、相对独立、不同等级的岩溶水系统。本文岩溶水系统分类分级以岩溶水循环特征为纲,根据水文地质条件及其基本特征差异性进行分类;按照从上到下、由一般到具体的次序进行分级。分类力求反映各类型的基本特征和共性,便于剖析和归纳总结岩溶水的运动和赋存规律。一级:研究对象———岩溶水。二级:根据岩溶水循环深度和周期长短,划分为浅循环和深循环两类岩溶水系统。浅循环岩溶水系统是指岩溶水循环深度较浅,循环周期在一个水文年内,受降水的季节变化影响明显的岩溶水系统。深循环岩溶水系统是指岩溶水循环深度大,循环周期长达数年或数十年以上,受降水的季节变化影响微弱或不受其影响的岩溶水系统。三级:具体的补给、迳流、排泄系统(称水文地质单元),多以地下分水岭、透水性弱的岩土体、断裂以及河流等构成其边界。对于浅循环岩溶水系统,岩溶导水、赋水空间的发育和空间分布受碳酸盐岩的成层性特征控制明显,在勘查和开发实践中,往往将其视为层状含水层组。对于岩溶水的形成、运动、赋存特征,含水层组的埋藏条件起着突出的作用。因而,根据岩溶含水层组埋藏条件的差异,进一步划分为:裸露型、裸露-覆盖型、裸露-埋藏型三类岩溶水系统;对于深循环岩溶水系统,岩溶水的运动和赋存受地质构造控制,主要存在两种类型:一是深埋藏层控型,另一类为断裂带型。裸露型岩溶水系统是指岩溶含水层组由岩溶山地补给区延伸至盆、洼、谷地排泄点或带,基本上呈裸露展布。此类系统岩溶发育极不均匀,导水、赋水空间以溶洞管道为主,岩溶水主要为暗河流,沿暗河有许多落水洞、天窗、溶井、脚洞与其沟通,岩溶水通过这些通道获得补给,岩溶水系统储存调节能力弱,水位流量季节变化剧烈。岩溶水流以快速流为主,多以大泉、暗河形式排泄。裸露-覆盖型岩溶水系统,是指岩溶含水层组由裸露岩溶山区延伸至松散土层覆盖区,由裸露过渡为覆盖型的岩溶水系统。多分布于断陷盆地和底部存在近期沉积的谷地、洼地区。此类系统由于补给条件好,水循环交替快,允许开采量大,且覆盖型岩溶含水层组具有一定量的储存资源可以发挥调节作用,是一般供水勘查和开发的主要对象。目前,已经勘查和开发的也主要是这类岩溶水系统。这类岩溶水系统的主要特征,一是均可划分为差异很大的裸露和覆盖型岩溶区。前者是岩溶水的补给、迳流区,岩溶赋水空间为不均匀的洞管隙系统,岩溶迳流主要为快速的管道流。后者往往处于断裂的下降盘,岩溶发育相对均匀、连通性好,其水文地质特征等效于多孔介质,地下迳流主要为慢速的扩散流;二是系统水资源大部分从山边暗河出口或大泉排泄到地表,地下水资源的开采,应以截流提引和建库调蓄开采暗河或大泉为主。但覆盖区往往处于断陷区,岩溶发育深度大,有较大的储水空间和储存量,可同时布井开采,起到调节暗河或大泉枯季流量减少的作用;三是系统内部存在统一的水力联系,当覆盖区过量开采时,首先表现为袭夺暗河和大泉流量,甚至导致其干涸,进而造成大范围水位持续下降,在一定的条件下还可能引起岩溶塌陷等地质灾害。因此,必须按系统完整地进行勘查评价工作,系统规划开采方案。裸露-埋藏型岩溶系统指岩溶含水层组由裸露岩溶山区延伸至其它非可溶岩埋藏区,由裸露型过渡为埋藏型的岩溶水系统。这类系统的特征与裸露-覆盖型岩溶水系统基本相同。但埋藏型岩溶含水层组赋水空间以发育较均匀的网状岩溶裂隙为主,富水性及透水性更为均匀,一般都赋存承压水,水质优良,动态稳定。这类系统的卫生防护条件和环境条件更好,埋藏区在岩溶含水层组上覆岩层完好的条件下,与上层潜水及地表水基本无水力联系,不易产生含水层污染和岩溶塌陷等地质灾害。此外,埋藏型岩溶含水层组的分布可能达到盆地、谷地边缘山坡之上,更有利于利用。深埋藏层控型岩溶水系统,是指岩溶裂隙含水层组埋深在数百至数千米以上的岩溶水系统,这类系统富水性均匀,富含承压水,其富水性、水温、水质主要受埋深和构造控制,基本不受气象水文、地形地貌条件的影响,地下水循环周期在数十年以上。在断裂作用强烈的断陷盆地区,多赋存有水质优良的热矿泉水。断裂带型岩溶水系统,是指沿断裂破碎带形成的带状或脉管状岩溶水系统,靠裂隙及破碎带导水,在地形高差产生的水压差以及地下水温差作用下,形成地下水对流系统。具有系统分布范围狭小,对流通道分布随机,循环深度大,循环周期长,水位、流量受气象水文、地形地貌条件的影响小,较为稳定,水温较高的特点。当对流通道通过浅部孔隙、裂隙或岩溶含水层组时,一部分深循环水流会扩散到这些含水层组中,在深循环水流通道附近形成一定范围的囊状或带状水温异常区。对于浅循环岩溶水系统岩溶水的调查评价。裸露型岩溶水系统,应重点通过遥感、水文地质测量、洞穴探测、取样分析、地下水动态观测和示踪试验等手段,查明岩溶水补给和赋存条件、暗河系统的埋藏分布、各类岩溶水天然出露点和富水块段,以及岩溶水动态和水质、岩溶水系统的储存调蓄能力和人工调蓄的条件、地质环境条件。水资源评价以水文分析法为主;裸露-覆盖型岩溶水系统及裸露-埋藏型岩溶系统,勘查工作应根据裸露区、覆盖(埋藏)区的不同特点布置,裸露区的勘查要点基本上同裸露型岩溶水系统。对于覆盖(埋藏)区,主要应用物探、钻探、抽水试验、连通试验和取样分析测试等手段,查明:含水层组的埋藏分布及边界,与裸露型岩溶补给、迳流区的关系,岩溶水平和垂直分带,含水层组的富水性,富水块段的分布位置,迳流场特征,盖层的稳定性及其它环境地质条件,取得有关水文地质参数等。这类系统岩溶水资源主要是降水渗入(灌入)补给量,一些地区还有部分地表水渗入、系统外含水层的越流补给量,在气象因素影响下,具有年和多年的周期性变化规律。但这类系统一般具有较大的储存量,在枯水期可对开采量起到调节补偿的作用。因此,水源地均为调节型。岩溶水开发利用,通常采取截引裸露区的大泉或暗河与在覆盖(埋藏)区打井调节的方式联合开采。由于裸露区与覆盖(埋藏)区水力联系密切,因此,对于岩溶水允许开采量的评价,必须系统地进行,应采用裸露区的统计或灰色模型与覆盖(埋藏)区的确定性模型联合模拟评价。深循环岩溶水系统岩溶水的调查评价,应根据层控型岩溶水系统的水文地质特征进行。其勘查手段主要以区域水文地质测量、物探、钻探、抽水试验、水化学分析、地下水测年、水位观测等手段,查明系统所处的大地构造背景、岩相古地理及地质发展史、含水层组的埋深、分布及厚度、富水性、盖层类型及特性、基底类型及特性、以及系统的侧向构造边界,取得有关参数。通过地下水迳流场、温度场、水化学场的分析,结合测年结果,确定地下水有无补给及其循环速度。这类系统一般只能获得相邻含水层的越流补给,其补给量有限,循环速度慢,开采量主要是储存量,水源地多为非稳定的消耗型水源地,开采方式主要为井采。这类系统有条件应用确定性模型评价地下水允许开采量。断裂带型岩溶水系统,根据其水文地质特征,适宜采用水文地质测量、动态观测、水化学分析、地下水测年等手段,查明地质背景、导水构造特征、导水通道及泉点的分布、水量、水质及其动态。这类系统以提引泉水开采为主,在深循环水流通道附近形成一定范围的囊状或带状水温异常区的条件下,也可适量布井开采。允许开采量的评价以泉流时间系列分析为主。     

我国西南地区岩溶水资源的基本特征及其和谐利用对策

应用岩溶学、水文地质学和水资源经济理论,以科学发展观为指导,按照经济社会可持续发展和水资源与人、生态环境、经济社会发展相和谐的理念,对我国西南地区岩溶水资源的基本特点、我国西南岩溶水资源和谐利用及其不利因素与问题进行了论述。在此基础上,提出了加强岩溶水资源勘查和有效配置、正确开发、高效利用、有效保护及统一管理为主要措施的我国西南岩溶水资源和谐利用对策。      

西南岩溶地区岩溶水系统分类、特征及勘查评价要点

根据岩溶区水文地质条件及特征的差异,应用系统分析方法,将岩溶水系统分为三级,对各级系统进行了分类.第一级为岩溶水系统,第二级分为浅循环和深循环岩溶水系统,第三级分别进一步分为裸露型、裸露-覆盖型、裸露-埋藏型及层控型和断裂带型五类基本的岩溶水系统;论述了各类型的水文地质特征,提出了各类型的地下水勘查评价要点.     

滇西北衙地区热水岩溶作用及其伴生的地质灾害

报道了滇西北衙地区新发现的热水角砾岩及其显示的热水岩溶与伴生地质灾害的特征。北衙地区热水角砾岩和热水岩溶可分为 4种类型和层次,即①地表相爆发-沉积作用形成的沉积凝灰-角砾岩、热水沉积鲕状灰岩与钙华胶结角砾岩;②与近地表洞穴沉积和垮塌作用有关的热水沉积砾岩和汽爆射流角砾岩;③与热水通道相蚀裂和爆破角砾化作用有关的网络状灰岩角砾岩筒和热水隐爆角砾岩筒;④深部相热水浸煮-蚀变灰岩。除深部相浸煮蚀变作用外,其余 3种热水岩溶作用都可伴生和引起地质灾害。万洞山-五里排一带呈席状覆盖于第三系河湖相的砂砾岩和粘土沉积之上的灰岩质热水角砾岩为一套从陈家庄角砾岩筒滑覆过来的热水角砾岩滑体,其可能是造成金沙江古河道淤塞并使古金沙江改道和形成大拐弯的主要原因。     

西南岩溶区生态地质环境特点及其重建策略

西南岩溶区生态地质环境具有水热充沛、矿产和旅游资源丰富,但存在地上地下双层岩溶空间结构和山高水深、地形陡峻、土壤贫瘠等两重性的特点,在人为活动的干扰影响下很容易导致生态退化,产生水土流失和石漠化等生态环境问题。本文在充分论述了西南岩溶区生态地质环境的这种特点的基础上,通过生态系统退化过程的机理分析,提出了岩溶生态系统退化是脆弱的岩溶生态地质环境和人类活动共同作用的结果的成因观点,以及以将人为活动限制在岩溶生态系统环境承载允许的范围之内作为前提条件,并辅以因地制宜开发水资源、合理利用土地资源、发展立体化生态农业、挖掘地方经济增长潜力、改善农村能源结构及生态移民等工程措施的生态系统恢复重建策略。      

云南重点岩溶流域水文地质及环境地质调查成果评析

2003～2012年云南岩溶水文地质及环境地质调查共安排10个地质调查项目,取得了重要的成果和显著的经济效益.完成成果报告12个,数据库11个,发表论文19篇,专著3本,建立岩溶水开发示范项目40项,解决85294人的缺水困难.成果资料为地方经济发展及抗旱救灾等提供了重要的基础水文地质资料.     

路南石林空气中水-石灰岩作用研究

土下溶蚀和雨水淋溶作用一直以来都被认为是石林景观形成的两种主要过程.石林地区雨水、地表水、溶窝水和溶沟水的水化学成分分析表明,溶沟和溶窝中的土壤、藻类、苔藓和地衣对石灰岩的溶蚀过程有很大的促进作用.碳酸盐岩岩面水作用可以分为直接和间接两种类型.以土壤和低等生物为媒介的间接溶蚀强度要大于雨水的直接淋溶作用.不同类型的水岩作用机理的差异和不同的溶蚀强度在石林景观形成过程中起决定作用.在溶沟下部采集的水样的电导率、TDS、HCO-3和Ca2++Mg2+含量都大于在上部采集的样品,水在沿石壁向下运移的过程中溶蚀作用加强是因为水岩作用时间变长的缘故.