试论喀斯特水特征

中国碳酸盐岩分布区喀斯特水存在两种类型,即溶隙-溶洞水,溶隙水。秦岭—淮河以北广大地域属亚干旱-亚湿润·中暖温带气候区,第四纪以来溶蚀作用减弱,发育以溶隙水为主的喀斯特含水体;而以南的广阔地域则属湿润·热带-亚热带气候区,发育溶隙-溶洞水。溶隙水含水体的补给主要是通过降水入渗的形式。而溶隙-溶洞水含水体的补给除降水入渗形式外,主要是通过落水洞(或溶斗)的吸收形式。我国西南各省常见溪流潜入落水洞呈伏流,吸水量每天可述数万吨,多属瞬间补给特点。这样,溶隙-溶洞水含水体的吸水能量远大于溶隙水含水体,从而使其有别于孔隙水或裂隙水的。关于它们的水文学和水动力学特征,是学术界探讨的课题。本文基于作者多年来的研究成果,并综合了文献资料,初步概括其特征,供学术界讨论。     

天然放射性在水文地质中的应用

天然放射性技术在水文地质中的应用,国内外均取得了良好效果;目前,在水文地质中的应用主要包括:基岩裂隙水、溶隙溶孔溶洞水的找寻;温泉热水异常带的调查;地下水形成年代及某些水文地质参数的测定等。 一、找寻基岩裂隙水及溶孔溶洞水     

钻孔堵漏片堵漏试验

丰城矿区位于萍乐凹陷带中段。深埋于下侏罗统和下三叠统以下的厚度250m的长兴灰岩,为一隐伏岩溶发育的承压含水层。矿区水文条件复杂,其特点是熔蚀现象明显,落水洞与坍陷、溶丘与溶斗、溶道与暗河、溶隙与溶洞发育,矿区有48.17％的钻孔能遇到溶洞。      

岩溶地区坝基岩体质量工程地质分类

本文概要介绍了根据岩溶形态及岩溶形态组合特征,将各种岩溶坝基划分为晶孔溶孔型、溶隙宽缝型、溶沟溶槽型、溶管溶洞型、网状洞穴型、溶带块屑型、间互层洞隙型等七种基本岩溶组合结构工程地质类型及相应的岩体质量分类方法。该方法以定性分类为主,尽可能利用各项地质表征和物性参数进行定量判断评价。实践证明,该方法简便、实用、预见性好,在大中小型工程各勘察阶段均可适用。      

山东峄城盆地岩溶发育的基本规律有与水源地形成的关系

山东省枣庄市峄城水源地是个典型的北方埋藏型岩溶水水源地。峄城盆地出露的岩溶地貌有干谷、溶洞、岩溶准平原、溶蚀裂隙、溶沟、溶槽、溶痕等，地下岩溶形态主要为溶洞、溶蚀裂隙和溶孔，岩溶的发育具有层控性、水平分带和垂直分带等特点和规律。该盆地岩溶水系统的含水介质为寒武系、奥陶系的灰岩、白云岩，以溶隙、溶孔为主加少量小型溶洞构成了一个统一的互相连通的地下水空隙网络系统，为地下水的运移、储存提供了通道和空间。岩溶水流在此空隙网络系统内具有渗流性质，流态以层流为主，形成一个基本统一的单斜扇形水动力网，并具有统一的水化学场，该盆地分间接补给、直接补给、汇集排泄和汇集四人输导功能区。并在汇集区形成了具有供水意义的大型岩溶水水源地。     

六盘山东麓地区三桥组砾岩的似岩溶特征及找水方向分析

六盘山东麓地区广泛分布有六盘山群三桥组砾岩,其砾质成分多以灰岩为主,石峰、溶洞、峡谷、溶槽、溶隙等似岩溶现象发育,是地下水赋存的有利空间,具有一定的找水意义。本文在对其分布、岩性岩相、似岩溶特征等进行分析的基础上,对地下水的分布、赋存、富集规律等进行了分析和探讨。     

恭城-栗木断裂带中的断溶角砾岩——一种新型断层岩

通过对恭城－栗木裂带中断层岩的研究，确立了一种新型断层角砾岩－断溶角砾岩的存在。断溶角砾岩兼具断层角砾岩和岩溶角砾岩的特点，是断裂和岩溶塌陷共同作用的产物。这种角砾岩的角砾分为断层角砾和溶洞崩塌角砾两种，角砾及胶结物中均发育有方解石e双晶等应力作用的产物，它形成于地下5－8km深的脆性变形环境中，并记录了断裂带的多期活动及运动方向和应变型式。对断溶角砾岩的研究有利于恢复恭城－栗木断裂带的形成及其演化历史。断溶角砾岩形成模式的提出揭示了研究区与断裂伴生的地下溶洞的分布形成、发展及灭亡的规律，这对于减少或防止因溶洞塌陷而带来的地质灾害具有重要意义。     

川南煤田古叙矿区大村勘查区复杂地层钻探施工技术

川南煤田古叙矿区大村勘查区溶洞、溶隙发育,煤层垮塌,加之瓦斯压力测试、煤层气试井对孔壁的破坏,施工难度大。为了解决上述钻探施工难题,从钻孔结构设计、钻头选型、钻井液使用、套管使用等方面入手,采取相适应的施工工艺及技术措施,取得了较好的效果,保证了该地区钻探施工的顺利实施。     

河南缺水山区寒武—奥陶系碳酸盐岩含水介质研究

本文论及河南省豫北和豫西缺水山区寒武－奥陶系碳酸盐岩含水介质结构、构造和空间分布，在此基础上划分出区内四种主要含水介质类型：泥晶灰岩和颗粒尼晶灰岩密集裂隙－溶洞型，角砾状泥灰岩密集裂隙－溶孔型、亮晶鲕粒灰岩稀疏裂隙－溶洞型和结晶白云岩裂隙－晶（溶）孔型。     

低渗透成膜钻井液在贵州深部地热井中的应用

贵州省碳酸盐岩地层分布广泛,溶洞、溶隙、裂隙发育。在地热深井钻进过程中,经常在热储层钻遇溶洞,出于储层保护目的,常常采取顶漏钻进措施。在贵州铜仁ZK2地热井热储层遇到此情况时,采用了低渗透成膜钻井液顶漏钻进,节约了钻探成本,同时能将岩屑及时排出,保证了钻井安全,为低渗透成膜钻井液在深部地热钻井中的应用提供了宝贵的经验。     

贯通式空气潜孔锤反循环钻进技术在岩溶地区水井钻探施工中的参数特征及应用

在岩溶地区进行水井钻探施工中,常见溶洞、裂隙串等复杂地层,给施工带来了较大的困难.本文以近年在贵州省实施的地下水勘查项目中,分别选择了白云岩地区与灰岩岩石地区的一水井施工为贯通式空气潜孔锤反循环钻进的实验场,通过施工实践,总结了该工艺在岩溶地区的参数体系特征.以此为基础,经应用解决了岩溶地区溶洞、裂隙串等复杂地层的钻进问题,并取得了较好的效果.     

贵州平寨水库左岸底层灌浆廊道大型充填溶洞及其形成机制

平寨水库坝址区以碳酸盐岩为主,岩溶较发育,水库左岸底层灌浆廊道大型充填溶洞,是水库地下工程施工开挖中揭露的规模最大、对水库渗漏影响最大、设计及施工处理难度最大的溶洞。本文以工程前期地质勘察工作为基础,在区域地貌、地质构造格局、地层岩性、地表及地下水系发育特征研究的基础上,结合工程防渗施工揭露的岩溶水文地质现象、洞穴充填物研究等,从可溶性岩层、地下水来源及运移途径、暗河冲刷与洞顶坍塌作用4个方面,对溶洞发育形成机制进行了研究。分析认为,鸡场背斜北西翼纵向张裂隙和横张裂隙及层间滑脱、断裂破碎带,为五里大洞鸡场洼地上坝洼地地下水向三岔河的径流提供了运移的原始空间与通道,形成溶洞的地下水为五里大洞鸡场洼地上坝洼地地下暗河,长期溶蚀作用使裂隙通道变为溶蚀宽缝并最终转化为岩溶管道,岩溶水沿此通道在左岸底层灌浆廊道桩号0+238～0+296m附近下中部岩体呈虹吸状循环,地下水的强烈冲刷与洞顶坍塌在溶洞形成过程中的作用巨大,后因深部径流条件改变,岩溶管道被逐渐堵塞,形成如今的大型充填溶洞。     

岩溶塌陷的类型、成因机制及防治途径──兼论武汉市岩溶塌陷勘查工作要点

按岩溶塌陷的类型, 对其成因机制作了分析。在此基础上, 提出了武汉市岩溶塌陷勘查与防治工作要点。     

山东溶洞文化管窥

作为一种独特的天然空间,溶洞往往可以成为一种重要的文化载体,蕴涵丰富的文化内涵。山东已知溶洞约有360多个,其中所含的人文景观和文化遗存十分丰富。本文从史志文献对溶洞的记载描述、史前文化发现、古代宗教活动、及古文化艺术遗存等方面对山东的溶洞文化做初步论述。      

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。     

后寨河流域岩溶含水介质结构与地下径流研究

通过脉冲试验,采用测站脉冲响应曲线及流量衰减曲线分析,对后寨河流域含水介质结构进行了研究。研究结果表明,后寨河流域主要发育有溶隙- 溶管网络、较单一溶管以及溶隙网络三种含水介质结构,而且以溶隙、溶孔为主,其占含水介质体积的比率可达83.1%～96. 9%,而岩溶管道含水介质则只有3.1%～16.8%。不同含水介质的水文地质特征差异很大,溶隙- 管道网络水位上升快而衰减慢,水位变幅小;较单一溶管水位上升快而衰减亦快,水位变幅较大;而溶隙网络水位动态变化则介于前二者之间。      

塔河油田下奥陶统碳酸盐岩古岩溶储层研究--以塔河油田6区为例

通过对研究区FMI成像测井和XMAC，DSI测井等资料的综合，并结合该区的油气地质、地球物理资料，对下奥陶统缝洞型碳酸盐岩古岩溶储层的剖面结构及展布特征进行了较为深入地分析结果表明，研究区古岩溶储层主要分布于下奥陶统顶部不整合面之下约250m的范围内，储层垂向发育具有明显分带性，岩溶剖面的纵向分带与该区多期次岩淀旋回作用密切相关。古岩溶储层的发育与分布受多种因素控制。     

塔中西部奥陶系鹰山组古岩溶特征及主控因素

为明确塔中西部奥陶系鹰山组古岩溶储层发育及主控因素,总结鹰山组古岩溶特征及发育条件,划分了岩溶层组类型。在鹰山组古地貌恢复基础上,通过钻井、取心、测井等资料,分析丘状岩溶台地、上丘状岩溶缓坡地和下丘状岩溶缓坡地典型井岩溶缝洞特征。结合大量钻井资料分析了上述3类古地貌单元岩溶缝洞储层发育规律及主控因素。对岩溶缝洞储层发育深度分析表明,岩溶缝洞发育段主要在鹰山组顶面以下0~180 m,受3期海平面控制,发育多层缝洞。表层溶洞主要发育在0~50 m,泥质充填较强,测井GR值较高,溶洞规模多小于2 m。岩溶台地区岩溶缝洞形成受微地貌、水动力条件控制,以小规模溶洞、溶蚀孔洞、溶蚀裂缝为主,缝洞后期易充填。岩溶缓坡地岩溶缝洞形成受岩溶层组、水动力条件控制,以小溶蚀孔洞、溶蚀裂缝为主,后期不易充填。滨岸岩溶带及岩溶岛屿发育海水、混合水岩溶作用,溶蚀作用及冲蚀、侵蚀作用使该区域形成较大洞穴。     

岩溶路基注浆质量综合物探检测方法与评价研究

为研究岩溶路基注浆质量综合物探检测方法及相关检测评价标准,在南广铁路全线的岩溶路基中选取具有代表性的试验区段,对电阻率法、瞬态面波法和电磁波CT法等物探检测方法的特性和检测评判标准展开了现场试验研究。根据上述物探检测方法的适用性和经济性,提出了一种在不同工程条件下多种物探检测方法优化组合的综合物探检测方法。并通过统计分析注浆合格的岩溶路基注浆前后电阻率、面波波速及电磁波吸收系数变化规律,初步得出了上述3种检测方法的注浆质量检测评价标准:电阻率法检测合格标准为溶洞注浆前后电阻率变化率大于20%,卵石土层电阻率变化率大于10%; 瞬态面波法检测合格标准为注浆后土体波速大于20.6h+130.3,溶洞波速大于17.1h+236.9; 电磁波CT法检测合格标准为溶洞注浆前后电磁波吸收系数差值大于0.4dB m-1,卵石土层电磁波吸收系数差值大于0.1dB m-1。     

溶洞对路基稳定性影响分析——以常张高速公路K122+200路基为例

利用弹塑性理论和有限差分方法,对常张高速公路下伏溶洞处理前后对路基变形和稳定性影响进行了计算分析和评价。计算结果表明,在汽车动载作用下,常张高速公路K122+ 200路基和溶洞上部土层产生较大的塑性变形, 整个路基处于不稳定状态。进一步分析表明,溶洞的顶板厚度是影响路基稳定性的主导因素,随着顶板厚度的增加,路基地面变形迅速减小。K122+ 200路基下伏溶洞采用回注水泥粘土浆液加固处理后,路基变形和溶洞上部土体的塑性变形明显减小,可见回注水泥粘土浆液加固溶洞效果明显,能满足工程建设的要求。