倒虹吸形成深饱水带大型充填溶洞的典型实例圆梁山隧道毛坝向斜深饱水带特大型充填溶洞的形成及充填物成灾机制分析

圆梁山深埋特长隧道是渝怀铁路越岭线路方案的关键性控制工程,隧道总长11.070km。隧道穿越四周被志留系和泥盆系泥岩包围的二叠系及三叠系碳酸盐岩构成且受众多NW～NWW向横张断裂切割的毛坝紧密向斜。穿越毛坝向斜碳酸盐岩长度约2.2km。地表多为岩溶洼地及槽谷,岩溶泉、泉群、暗河多出露于横张断裂端部碳酸盐岩与下伏泥岩接触带。泉出露高程,亦即向斜岩溶水局部排水基准面,多在850～900m以上。隧道高程低于局部排水基准面400～450m。隧道施工开挖揭示,向斜核部和东翼在隧道洞身附近当地地下水位400m以下发育有3个罕见的特大型充填溶洞。其中平切面积达6000m2充填有紫红色粉细砂的2#溶洞多次发生涌砂突水灾害,总涌砂量高达6104m3。3#溶洞则发生过极其特殊的黏性土爆喷型突出灾害。初步综合分析认为:向斜核部的层间滑脱和纵向张裂隙以及东翼茅口碳酸盐岩中部的层间错动带,被NW～NWW向横张断裂所交切,为岩溶水的深循环提供了较通畅的原始通道; 横断层间的水头差,导致岩溶水在此通道中做倒虹吸循环; 长期差异溶蚀使原始导水能力强的裂隙或断裂发展为溶洞,其中的水流转化为管道流。强烈溶蚀冲刷与顶板坍塌导致向斜核部吴家坪组碳酸盐岩中的层间滑脱与纵向张裂隙分别发育为1#、2#溶洞,东翼茅口碳酸盐岩中的层间错动带则发展为3#溶洞; 后因深部径流条件改变而被充填,形成现今这种罕见的深饱水带特大型充填溶洞。     

毛坝向斜核部岩溶水绕轴径流的同位素示踪分析

本文针对圆梁山隧道毛坝向斜段岩溶地下水问题,利用环境同位素及地下水氘过量参数示踪原理,探讨了该区深层岩溶水的形成、补给、循环交替等信息。结果表明,向斜核部的深部承压水,同时接受向斜东翼和西翼大气降水的补给。T1d含水层,受垂直入渗的影响较大;P2ω c含水层,受上覆地层水和向斜东翼层间水入渗的影响明显;P1q m含水层与上覆地层含水层不存在直接的水力联系,但受到来自F02断层和不整合面有限渗流的影响。向斜核部水的渗流方向是从两翼指向核部,且流速较慢,不存在绕轴迳流。     

桂林市褶皱构造对岩溶塌陷的控制作用

对桂林市褶皱构造的几何形态、应力状态及裂隙发育特征研究表明,背(向)斜的轴(核)部、倾伏端(扬起端)及指状分叉钳口处是岩溶塌陷发育的有利构造部位.本区654个岩溶塌陷,近20%发生在剥蚀深度不大且地势低洼的背斜轴部、倾伏端、指状分叉钳口处,以及埋藏深度较浅的向斜核部和扬起端.市区东西两侧近SN向的尧山背斜和塘家湾背斜等,控制了本区岩溶塌陷总的水文构造环境.     

塔河油田奥陶系油藏的储层特征和成因机理探讨

本文通过岩心、录井、测井、测试资料的综合研究，在塔河油田奥陶系碳酸盐岩剖面上识别出5类性质有别的储层（洞穴型、风化裂隙型、构造裂隙型、滩相颗粒灰岩溶蚀孔隙型、地表残积带裂隙-孔隙型），阐述了各类储层的储集性能及发育分布特征，并对碳酸盐岩古岩溶作用机制及岩溶洞穴型的发育控制因素进行了探讨。指出在不整合面下0～250m的深度内，区域性发育3套洞穴型储层，洞穴型储层的发育是油气高产、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；构造裂隙型储层发育分布具有普遍性，海西早期构造裂隙发育状况与洞穴层发育状况之间有着良好的匹配关系，滩相颗粒灰岩溶蚀孔隙性储层具有相控和层控的特征，主要发育在塔河油田南平台-间房组上部（礁）滩相储集体中，岩溶洞穴层发育主要受岩溶地貌及裂缝发育程度控制，岩溶缓坡（特别是其上的丘丛）与阿克库勒凸起轴部的叠合部位是岩溶最发育的地区。     

塔河油田奥陶系岩溶洞穴发育特征及其与油气的关系

溶蚀孔、洞是塔河油田奥陶系油气的主要储集场所。为深入了解奥陶系的油气分布,研究了该区奥陶系岩溶洞穴的发育特征,介绍岩溶洞穴在钻井录井、岩心、测井、地震等资料上的识别标志,并识别了本区14口井的岩溶洞穴;恢复了本区海西早期的岩溶古地貌。研究发现：岩溶斜坡靠近岩溶高地和岩溶谷地一侧是岩溶洞穴发育且保存最好的所在地,岩溶洞穴主要分布在“双峰灰岩”顶面下40~80 m、110~130 m、150~190 m、230~260 m的深度范围内,多数井在岩溶洞穴发育段表现出了极好的油气生产能力。     

云南鹤庆县北衙金矿岩溶发育及富水特征

为确保云南北衙矿区的安全开采及岩溶水的合理开发利用,将区域水文地质调查和矿区地质勘探资料与生产实际进行对比分析,从岩性、构造、地貌等因素分析和总结矿区岩溶发育及富水特征。结果表明：岩性上,中三叠统北衙组二段细晶灰岩最纯,CaO含量为41.52%～54.77%,岩溶最发育,北衙组一段灰岩夹粉砂岩段限制了岩溶发育深度,侵蚀基准面以下岩溶发育深度大于150 m;岩溶发育主要受构造控制,岩溶发育方向与区内南北向、东西向及北西向构造线一致,且褶皱轴部、翘起端、断裂影响带、岩体接触带岩溶较发育;矿区岩溶水富水模式属于向斜汇流型,北衙向斜对岩溶水的富集起主导作用,断裂影响带和岩体与围岩接触带也有利于地下水的运移和富集。     

洛塔地下河刍议

<正> 湖南洛塔地区系主要由二叠系、下三叠统碳酸盐岩组成的岩溶向斜汇水盆地,地质构造上属北北东向新华夏系的洛塔向斜。由于经历了多次构造运动,向斜内断裂纵横交错,十分发育。东翼以北(北)东向压性、压扭性断裂为主;西翼以北西向张性断裂为主(图1);轴部北东向压性裂隙及北西向张性裂隙更为发育,在碳酸盐岩中,裂隙密度平均达7—10条/米,这给岩溶管道和地下河系的形成提供了有效空间。挽近      

圆梁山隧道毛坝向斜段典型岩溶现象及发育分布特征

圆梁山隧道毛坝向斜段核部及两翼的可溶地层中发衣分布有大量的典型岩溶现象，本文详尽讨论了岩溶洼地，槽谷，巨型组合槽谷和地下溶洞等大型岩溶形态的基本特征，形成机制，受控因素，并进一步认识到其发育分布主要受控于岩性和构造因素。     

织金矿区大冲头井田构造发育特征

织金矿区大冲头井田地处纳雍织金凹褶断束东翼阿弓向斜的中段,井田总体构造形态为轴向NE的不对称向斜,断层发育,以走向NE、落差〈20m的小型正断层为主,主要分布在井田的四个角、向斜两翼煤系地层出露地段及南东翼煤系地层较浅部位,对＋1 350m水平以上的煤层有影响;褶皱主要分布在阿弓向斜南东翼和井田东北、西南角,挤压带次级褶曲对煤层影响较大。井田的四角部位和向斜两翼煤系地层出露地段为复杂构造,综合评价井田构造复杂程度为中等。根据井田构造基本规律,结合区域构造特征,对区内中小型构造进行了预测。     

香溪河流域岩溶洞穴发育与分布特征

结合1∶5万水文地质调查,对香溪河岩溶流域溶洞特征进行了探究,统计其溶洞的规模、形态、发育地层、发育方向及分布高程,结果表明:该区洞穴规模中等,受岩性的控制,溶洞的发育表现出对碳酸盐岩岩组类型的选择性,其中寒武-奥陶系地层溶洞发育程度最高;溶洞的发育方向多为北北东和北北西向,与区域构造线一致,同时受本区构造运动间歇性抬升的影响,溶洞集中发育于4个高程区;从溶洞发育的构造部位来看,溶洞主要分布在宽缓向斜的东南翼及向斜核部,平面分布表现出分带性;该区溶洞多发育至早期就停止进一步发育,其规模、类型、分布特征等与鄂西南地区溶洞均存在差异。      

铁路深埋隧道区岩溶发育特征研究

对圆梁山隧道毛坝向斜段揭露溶洞进行分析的基础上 ,结合向斜区岩溶分布的勘察 ,对毛坝段深层岩溶发育特征及影响因素进行了研究。认为岩溶水在水力坡度或压力水头 ,尤其是水重力的作用下有不断向深层运移的趋势 ,所以在水具有侵蚀性的前提下 ,岩溶也具有向深层发育的趋势 ,并在厚层隔水底板及排泄基准面附近形成岩溶较发育带。而岩溶分布的层位及构造部位 ,在同一地质单元中的浅层和深层区具有类似性     

高山岩溶一瞥之一

<正>川西北,岷山山区海拔标高均在3000～4000米以上,主峰雪宝顶,海拔5588米,在当地的雪线以上。地质上位于川西地槽带,南坪复式向斜的南翼。早古生代以来至三叠系,发育了一套巨厚的浅海相及火山碎屑岩沉积,厚达40000米泥盆、石炭系的碳酸盐岩广泛发育。为高山岩溶的发育提供了一个物质前提。      

高寒山地岩溶发育特征——以云南石卡山为例

为了解海拔4 000 m以上高原夷平面灰岩裸露的山体岩溶作用发育情况及表现形式,文章以云南香格里拉石卡山为例,结合高海拔宇宙射线选址,对此问题进行了现场调查和初步研究。结果发现,在海拔4 000 m以上面积约2.4 km 2 高原面场地范围内,石炭系灰岩中发育了118个以上落水洞、陡崖可见6个近水平溶洞。高密度电法探测结果显示,岩溶以低电阻率为特点:地表落水洞在50~60 m深度上连成一体,100~180 m深度低阻区范围更大。研究区地下水系统处于大气降水垂直入渗补给区,上游（西部）灰岩和下游（东部）泥岩阻隔影响到水的径流路径和排泄形式,地表明显积水洼地12处,泉水点10个。地下水埋藏较浅,排泄快。这些岩溶发育特征为该场地规划利用提供了地质依据。      

凤城市赛马镇风洞洞穴特征及发育基本条件

赛马镇风洞是我国东北规模较大的岩溶洞穴,洞长在2000m以上,已探测长度1265m.风洞具有纵坡降较小、支洞繁多、形态奇异及国内罕见的溶蚀景观“天锅”等特征.岩性、构造、水文地质特征等是控制洞穴发育的基本条件.风洞的发育约始于中更新世40万年前.     

试论湘西黔东地区岩溶富水构造

我国湘西黔东地区岩溶富水构造可划分为以下四种类型: 一、褶皱富水构造 本区北东、北北东向褶皱构造发育。在褶皱构造中同时分布有透水作用强的可溶性碳酸盐岩层和相对隔水的碎屑岩层,构成褶皱构造的富水条件。 (一) 向斜富水构造 1.向斜轴部或核部的富水条件:在可溶性碳酸盐岩含水层(带)之上没有隔水层复盖,向斜轴部或核部可溶性碳酸盐岩含水层厚度大,两翼地下水往轴     

浙江建德铜矿松坑坞矿段矿床地质特征及矿石主元素分布规律

浙江建德铜矿松坑坞矿段位于钱江印支褶皱带轴部中段,矿体赋存于松坑坞向斜南东翼—铜山背斜倾伏端附近之上石炭统黄龙组下段的灰质白云岩中,Ⅰ号矿体位于向斜的南东翼,Ⅱ号矿体产于向斜核部。Ⅰ号矿体矿石主元素为铜,Ⅱ号矿体矿石主元素为铜、锌、硫,且各自具有不同的空间分布变化规律。     

周口店洞穴及岩溶发育

<正> 一、概 述 中国猿人化石产地位于北京西南约50公里处的周口店龙骨山,它是西山向华北平原过渡的丘陵地区。地势由西北向东南倾斜,附近最高山岭为猫耳山,海拔1307米,向东南至龙骨山、14地点、南鱼岭及鸡骨山一带降至150米,而再向东南至华北平原,海拔只有50米左右了。 本区为侏罗系地层组成核部的北岭向斜的西南翼,它不是简单的翼部地层,成为次一级的倾伏背斜,龙骨山附近的洞穴则发育在这倾伏背斜的西北翼上,由中奥陶统马家沟灰岩组成。      

云南省华坪葫芦洞洞穴景观与旅游开发

葫芦洞发育于震旦系上统白云质灰岩、灰质白云岩中。洞穴长1200m ,其中主洞长约800m ,洞宽2～30m , 高2～20m 。洞道由四个洞厅、一个岩溶湖和二段峡谷状洞道组成,呈北东、北北东或近南北向展布。洞穴的发育明显受北东、北北东或近南北的断裂、裂隙构造和碳酸盐岩层面控制。洞口海拔高程约1600m,洞穴顶板覆盖厚度80～100m。洞穴内碳酸盐次生化学沉积物极其发育,其形态各异,构成千姿百态、绚丽多彩、玲珑剔透的景观特色。洞穴沉积物不仅具有旅游开发价值,而且蕴含了丰富的古气候环境信息。      

毛坝向斜水动力环境的水化学-同位素信息分析

从常规组分、微量元素和氢氧同位素三方面，分析毛坝向斜岩溶水的动力环境特点和起源。结果表明：大气水是毛坝向斜岩溶水的唯一来源；至今尚未形成统一的岩溶水系统，核部与翼部岩溶水有其相对独立性，但又存在相互越流补给；受断层影响存在两相地下集水凹陷带；半节河的水量主要来源于大冶灰岩岩溶水的补给。     

舟水桥向斜地下水赋存特征及开发建议

遵义城区附近礼仪坝-洪水台-舟水桥一带位于舟水桥向斜核部,为岩溶石山地区。近年随着城镇化建设的发展,该区对地下水资源的需求逐渐增大。通过对舟水桥向斜构造水文地质条件的综合研究,该区为垄岗槽谷地形控制的开放型岩溶水系统,地下水集中赋存于向斜核部T1m碳酸盐岩分布的槽谷中,可采资源量1 974.86 m~3/d,因补给面积较小,资源量有限,开发利用前应进行合理规划、避免盲目开发。