芙蓉洞的次生化学沉积物

芙蓉洞是一个大型石灰岩洞穴,形成于第四纪中更新世。在成为化石洞穴的发展阶段中,发生过大规模的崩塌。其后１６～２０万年以来,约在四个主要时期形成了极其丰富的次生化学沉积物,其矿物组成主要是方解石和石膏。本文着重介绍和讨论了芙蓉洞的特色沉积——池水沉积和非重力水沉积的性质和特征,以及洞穴化学沉积物的形成年代和形成阶段。      

辽宁西部第四纪哺乳动物及其地层时代

以大、小凌河流域为中心的辽西地区第四纪地层分布广泛, 奥陶纪石灰岩为主的基岩使该地区喀斯特地貌发育, 并在水溶蚀作用下形成洞穴, 为哺乳动物栖息提供了理想的场所。20世纪70年代以前曾发现过建平、凌源西八间房、喀左鸽子洞和锦县沈家台等化石产地, 之后陆续发现了喀左帽儿山洞穴、二布尺洞穴、朝阳马山洞和凌源沟门洞化石产地等。根据动物化石组合及其对比, 辽西发现的这些化石群分别代表中更新世晚期、晚更新世早期、晚更新世中期和晚更新世晚期4个地质时代。这些材料的发现, 对辽西乃至整个东北地区第四纪哺乳动物研究及区域第四纪地层的划分对比等具有重要意义。     

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     

昆明市沙朗村发现更新世哺乳动物化石群

1991年我校教师带领学生实习时,在沙朗村附近石灰岩洞穴中发现一处哺乳动物化石群。后笔者随实习队到该化石产地进行了复查,采集到一批哺乳动物化石。该化石产地位于昆明市区之北约12km的沙朗盆地边缘南山采石场,与盆地的相对高差约100m。沙朗盆地属高原山间小盆地,盆地中部沙朗河贯穿而过,盆地南缘有热泉和冷水泉群,水量丰富。该地出露下二叠统石灰岩,溶洞发育,化石群产于洞穴之中及其上的第四纪红土中。洞穴已被采石破坏,仅残留部分岩壁,估计其高度3m余,长宽已无法估计。洞穴堆积的砾石     

雷波地区第四纪洞穴堆积与环境研究

在综合分析川西南某水电站库首区岩溶洞穴中第四纪各时期的主要沉积层沉积特征、分布规律的基础上,结合年代测试资料,建立了第四纪洞穴地层系统,并与洞外第四纪地层进行了区域对比,将洞穴发育与第四纪堆积结合分析,为探讨影响本区岩溶发育环境变化的主要原因,提供了沉积学、地貌学、气候学及年代学方面的证据。     

北京石花洞第四纪钟乳石剖面的年代学研究

北京石花洞位于房山花岗岩体边缘向形带的东北扬起端,与北京猿人遗址南北相望。地层为460Ma前形成的中奥陶统马家沟组石灰岩,洞穴大形态从25Ma前的上新世开始形成,洞内钟乳石从0.37Ma前的中更新世开始形成。在中国岩溶洞穴中,北京石花洞的层数最多,洞穴钟乳石种类齐全,裂隙渗透水沉积的石盾多、体积大,滴水沉积的石笋叠置关系明显,池水沉积的月奶石发育好,全新世石笋微层理发育清晰。该洞的大形态反映了北京西山新构造运动的期次,可以同华北地文期和永定河阶地对比,洞内钟乳石记录了中更新世以来北京西山古环境的变化,可以建立第四纪剖面,与周口店洞穴群碎屑沉积物剖面进行对比。钙板的铀系年龄为334.99～366.74ka,可定名钙板组。粗犷石笋的铀系年龄为169～235ka,粗犷石笋的电子自旋共振年龄为130～518ka,为中更新世沉积,可定名云水洞组。杆状石笋的铀系年龄为14.9±2.1～100.3±11.1ka,为晚更新世沉积,可定名石花洞组。在全新世石笋中,微层与微层之间存在厚约1μm的条带状纹线,是划分微层层数的标志,具有微层理的石笋14C年龄为为0.58～2.50ka,AMS14C年龄为为130±100～670±130a,可定名守备支洞组。     

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)。     

华北平原第四纪海进海退现象的初步认识

了解华北平原第四纪海进海退现象,对于华北平原,乃至其他沿海省份第四纪地层的划分和对比,具有重要的意义。在山麓地区,我们可以用冰碛物作为标志层,进行地层划分和对比;而沿海平原没有冰碛物,单从岩性特征,进行地层划分和对比就感到困难。再者,在华北平原第四纪百米以下的地层中,往往很难分析出孢子花粉。因此,研究海相层和陆相层的层序和它们展布的规律,就成为华北平原第四纪地层研究工作的重要课题。海相层不但化石丰富、层位稳定、分布广、规律性强,而且海水的进退与冰川的消长是密切     

双河洞中大熊猫-剑齿象动物群化石的发现

对贵州省境内的双河洞历次科考中发现的第四纪动物群化石进行初步研究和总结,认为目前对双河洞第四纪动物群研究尚处于起步阶段,化石的发现者都是洞穴科考专家,古生物知识相对欠缺且重视不够是洞穴化石研究进展缓慢的原因。为了加快双河洞第四纪动物群的研究进程,以今年中法联合科考过程中发现的大熊猫-剑齿象动物群化石为样本,采用ICP-MS铀系定年方法对这批大熊猫骨骼化石碳酸盐岩包裹物的年龄进行测试,结果表明该化石群化石距今6.75万年,初步判定此动物群可能生存于中更新世-晚更新世早期。这批哺乳动物化石及其地层信息将为贵州（尤其是黔北）第四纪的研究提供重要资料。      

岩溶洞穴沉积物生物成因初探──以贵州织金洞为例

贵州织金洞洞穴沉积物现生藻类属种经分类鉴定，计有蓝藻８８种，分属２目４科１７属。经与洞穴叠层石中的藻类化石进行对比，确定叠层石中的藻类化石与部分洞穴现生蓝藻相似，居于第四纪蓝藻化石，故洞穴沉积物从宏观到微观特征，皆直接受有关藻类生物的控制。藻类在洞穴中维持延续其生命所进行的主动活动时，具有分泌钙质和捕捉粘结碳酸钙微细颗粒而富集沉积碳酸钙的生化和生理特性，起到了成岩建造作用，因而成为形成绚丽多采洞穴沉积物的内在动力。     

高密度电阻率法在探测不同充填类型溶洞中的正反演研究

岩溶在我国分布很广泛,溶洞作为岩溶地区最大的危害通常存在不同的充填类型。高密度电阻率法勘探作为溶洞探测的重要方法,在岩溶地区被广泛使用,实际工作中通常需要采取相应的装置类型。本文对比了不同装置类型下不同充填类型溶洞的地电学特征,分析其正反演结果。结果表明:不同充填类型的溶洞,应当采用不同的高密度电法探测装置。当溶洞的充填类型不确定时,可采用偶极-偶极(Dipole-Dipole)装置进行探测,该装置对三种不同充填类型的溶洞均有较好的效果。     

湖南道县铁锰矿区岩溶发育影响因素分析

湖南道县铁锰矿区岩溶发育主要受地层岩性、地形地貌、断裂构造等因素的控制,岩溶形态主要有溶洞、暗河、溶沟、溶槽、漏斗、落水洞和溶蚀洼地等,岩溶非均一性特征明显。在地层岩性上,以矿区CaO含量最高的上泥盆统佘田桥组和锡矿山组下段二至四层白云质灰岩、白云岩与锡矿山组下段第一层泥灰岩、泥质灰岩隔水层交界部位岩溶最为发育,佘田桥组见溶洞260个,占总溶洞数的96.7%。在平面上,岩溶以中部及北部地势平坦的覆盖岩溶区最为发育,见洞率54.8%,其次是岩石裸露的东部及南部低山丘陵区,矿区南部见洞率40.4%。在垂向上,由浅及深岩溶发育由强至弱,标高0~220m钻孔揭露溶洞237个,占溶洞总数的86.5%,-150~0m揭露溶洞28个,占溶洞总数的10.2%,-400m以下无溶洞及溶蚀现象。在地质构造上,断裂及其影响带岩溶较发育,断裂带见溶洞209个,占总见洞数的76.3%,且溶洞充填率较高。      

瞬态瑞雷面波勘探中隐伏溶洞的响应特征研究

瞬态瑞雷面波法勘探中,掌握隐伏溶洞的响应特征是进行野外探查分析的基础。结合两类填充状态隐伏溶洞,使用有限差分法进行数值模拟,分别构建不同发育介质溶洞模型。并利用贵广铁路隐伏溶洞探测实例验证探测效果。分析认为:瑞雷面波法对面波相速度差异反映敏感,精度较高,对基岩面和两种类型隐伏溶洞分辨率高;对于填充溶洞,速度响应由溶洞中充填介质的物性决定,一般为低速反映;对于空溶洞,速度较粘土层及基岩均为低速反映;两种溶洞探测面波频散曲线在溶洞位置都会出现较为形象明显的“之”字形拐曲。取得的结果可为工程应用提供借鉴。     

埋藏岩溶洞穴垮塌深度定量图版及其在碳酸盐岩缝洞型储层地质评价预测中的意义

通过对岩溶洞穴垮塌的岩石力学原理及塔里木盆地奥陶系实钻资料的分析,基本明确了洞穴埋藏垮塌的控制因素是岩石抗弯强度、洞穴尺度、洞穴距风化暴露面的距离等,并得到了洞穴垮塌深度的定量图版。该图版对于钻前预测现今埋藏于地下的碳酸盐岩洞穴是否已经垮塌、洞穴埋藏演化史精确恢复以及对裂缝—洞穴型储层的评价预测具有较强的实践意义。     

Chemistry of waters from selected caves in Slovakia—a reconnaissance study

The chemical composition of water samples was studied from different caves in Slovakia. The water samples were collected from caves of two karst regions: (1) the Demänovský Cave System (DCS), situated in the Low Tatra Mountains (Northern Slovakia), which is mainly formed of limestone and dolomites; and (2) the Slovakian Karst to the Southeast is formed of limestone. A considerable difference between water from the two regions was shown. The waters from the DCS, that were controlled by vadose water percolating through different types of host rocks, contained more Mg ions than those from the Slovakian Karst caves whereas, the concentration of SO₄ was controlled by the dissolution of displacive gypsum and/or oxidation of pyrite. The distribution of NO₃ in the studied samples was random, hence nitrates probably derived from few pollution sources. The total mineralization of the water was covariant with calcite and aragonite saturation indices. In general, both parameters are higher in the Slovakian Karst caves than in the DCS. It is controlled probably by differences in climatic conditions, soil and plant covers between these two regions. The main goal of this article is to characterize the major-ion water chemistry within the studied caves as well as some microelements. The results have confirmed the dominant role of the bedrock petrography in forming the general chemistry of cave waters.     

节理裂隙发育岩溶地基数值模拟稳定性分析

岩溶一直是困扰工程建设的大问题,对工程地基稳定性有着重大影响。为了有效获取节理裂隙发育溶洞地基稳定性相关参数,本文以西南某机场节理裂隙发育溶洞地基为研究对象,结合现场勘查,定性分析岩溶影响因素及发育规律,通过ABAQUS非线性有限元数值模拟计算和定量分析,探讨外荷载下节理裂隙对岩溶地基的影响,评价岩溶地基稳定性状况。分析结果表明:溶洞塑性破坏主要发生在溶洞两侧和节理裂隙处拉应力较大的部位,溶洞顶板厚度大于5 m时是稳定的。数值模拟结论和定性分析结果具有很好的一致性,为后续溶洞地基处理设计提供有力数据支撑。      

广州市白云区夏茅村岩溶地面塌陷特征及致灾因素和风险分析

广州市白云区夏茅村岩溶塌陷地质灾害严重,塌陷区内地质环境条件极其复杂,隐伏灰岩岩溶土洞发育强烈,溶洞、土洞规模较大,且发育多层溶洞,溶洞间相互连通,岩溶塌陷区基岩面起伏较大,高程变化剧烈,第四系覆盖层厚度较大,底部粉质黏土层土洞发育,土体中规模巨大的土洞是产生岩溶地面塌陷的基础条件。基岩断裂构造带及其影响带范围内,岩石破碎,形成导水断层,存在地下水迳流通道,沿断裂带地下水循环活跃,溶蚀强烈,形成岩溶强发育带,为岩溶塌陷的发生提供了良好的动力条件。区内楼房基础施工扰动了地下水和土洞间的平衡状态从而成为了地面塌陷发生的诱发因素。运用7项地质环境条件指标和5项经济人口指标分别定性评估岩溶地面塌陷的易发度和易损度,并将二者叠加进行地质灾害风险评估。研究结果表明,夏茅村潜在地质灾害风险大,只有严格控制地下水动力条件,才能避免再次发生岩溶地面塌陷。     

广东岩溶区某输电塔桩基稳定性数值模拟分析

采用数值模拟手段研究了广东某岩溶区输电塔桩基与下伏溶洞协同变形的规律。通过不同位置应力、位移、塑性区变化监测,发现覆盖层部分应力分布较均匀,受溶洞影响较小,但溶洞围岩应力变化较大,溶洞顶板出现较大的向下弯曲变形,桩底下移明显,特别是当桩基荷载较大且下伏覆溶洞埋深较浅时,溶洞顶板将可能失稳,进而引起桩基破坏。不同嵌岩深度桩基变形特征表明,桩基嵌岩深度与溶洞变形具有正相关关系。     

Saving and conserving the caves: reflections on 37 years of listings,disputes, submissions and court cases

In order of impact, the main anthropogenic threats to caves in eastern Australia are and have been for the European history of Australia: mining, inundation, vandalism, wear and tear, lampenflora, lint and dust, scientists and poorly informed decisions. Destruction of caves by natural processes is not a focus of this paper as it occurs over a geological time scale and there are few historical accounts of natural catastrophic cave failure. Saving and protecting caves are difficult due to the reliance and insistence on conservation by secrecy used by cavers and the organisations that represent them. Other issues that inhibit cave conservation are: limited public exposure, perceptions of land managers and farmers about caves, a shortage of research-based information on caves and difficulties with establishing the significance of a cave. Cave monitoring and the education of managers and cave guides are known to enhance the conservation of show caves. Actions that would help to save and conserve caves throughout Australia include: changes to planning legislation, establishment of a cave conservation organisation, introduction of specific cave protection legislation and the establishment of a Research Centre for Caves, Karst and Geoheritage.     

岩溶土洞稳定临界深度的初步研究

在岩溶土洞发育地区进行工程建设时需要确定土洞是否会发展成地面塌陷和对工程结构物稳定性有影响,分析表明土洞临界深度可作为评价土洞稳定和加固深度的依据。本文采用有限元分析方法,以土洞塑性区贯通至地面或路基表面作为土洞发展成地面塌陷和临界深度的标准。研究表明,土洞的临界深度与土洞形状、土洞尺寸、位置和路基填土厚度有关;土洞断面形状为圆形时临界深度最小,土洞尺寸越大,路基填土越厚,相应土洞临界深度越大。