河北省崆山白云洞成因与演化

河北省崆山白云洞发育在以中寒武统张夏组为主的碳酸盐岩地层中,平面形态主要受NNW向、NE向和近EW向断裂控制,垂向上可分为3层,各层洞穴以沿陡倾断裂侵蚀、溶蚀而成的通道相连.第一层厅堂状溶洞(天堂、人间和地府)沿NNW向断裂展布,形成于早更新世中晚期;第二层格网状洞穴(迷宫和龙宫上部)沿NNW.和NE向断裂发育,形成于中更新世中期—晚更新世初;第三层形态曲折的廊道形洞穴(龙宫下部)主要追踪NE和NNW向断裂延伸,形成于晚更新世晚期—早全新世初期.在白云洞形成发育过程中,曾经历了多次构造运动破坏.现今的白云洞,景观损毁、岩石破裂严重,灾害承受力低,因此洞穴结构稳定性保护和洞穴地质环境治理是当前重要而紧迫的任务.     

吉林磐石官马溶洞的洞穴特征及形成时代初探

吉林磐石官马溶洞发育在上石炭统石嘴子组厚层大理岩化石灰岩中,主要受北西向断层控制,发育有高度不同的5层洞穴。洞内化学沉积物多为重力水沉积,非重力水沉积物在洞中沉积稀少。溶洞内空气与洞外大气交换作用较强,具有良好的环境质量。通过与洞外饮马河河流阶地在高程及形成时代上的对比研究,结合在溶洞第4层采取年龄样的铀系法测年数据(30.6±2.3kaBP),初步推测官马溶洞发育起于早更新世。     

兴文县溶洞特征、成因及演化研究

兴文县位于四川省东南部山地,县内拥有大量溶洞资源,结合兴文县溶洞资源调查与保护规划项目野外调查,对区内溶洞数量、规模、分布、形态、洞穴沉积物、地质背景、发育方向、分布高程等进行了统计和研究。该地区溶洞数量多,洞穴规模中等;溶洞空间分布与发育规模受地层与岩性控制;溶洞发育方向受构造影响明显,具体每个溶洞的发育方向主要受构造裂隙与岩石层面裂隙控制;区内中小型溶洞发育演化主要集中在沿节理裂隙的岩溶早期阶段和顺层岩溶作用的岩溶中期阶段,大型溶洞则表现为水平溶蚀与垂向溶蚀交替出现的岩溶中晚期阶段。     

雪玉洞母岩沉积地质特征及其对次生沉积物的影响

为了研究洞穴母岩对洞穴系统及次生沉积物产生的影响,以重庆丰都雪玉洞母岩为研究对象,对其沉积地质特征进行了详细的研究,同时还探讨母岩的沉积地质特征与洞穴发育及次生沉积物特征之间的关联。结果表明,雪玉洞的母岩层位为下三叠统飞仙关组第二段,其沉积相为颗粒滩。母岩的岩性为砂屑灰岩、鲕粒灰岩、砾屑灰岩, 夹少量微晶灰岩。母岩和洞穴次生沉积物的主要矿物成分是低镁方解石（LMC, low magnesium calcite）。母岩较低的Mg/Ca导致洞穴滴水的Mg/Ca也较低,这使得组成次生沉积物的低镁方解石晶体快速侧向生长,并导致方解石晶体纯净、粗大且自形程度高。雪玉洞母岩顶底板岩层沉积期稳定的滩间海沉积环境有助于形成高强度的厚层微晶灰岩从而为洞穴系统的发育提供有效的支撑。这表明洞穴母岩的沉积地质特征会在物质基础的层面对洞穴系统的发育以及洞穴次生沉积物的特征产生显著影响。      

贵州绥阳双河洞白云岩溶洞群成因研究

双河洞溶洞群是发育于中—上寒武统娄山关群白云岩中的大型岩溶洞穴系统,是当前已探知的全球最长的白云岩洞穴。为配合申报世界地质公园,笔者等通过野外调查、地层剖面实测、节理和洞道统计、水化学分析,综合探讨了溶洞群的成因和演化机制。研究表明,区域寒武系白云岩中同生沉积的硬石膏层对溶洞的发育具有至关重要的诱发和促进作用,溶洞洞道的发育方向和形态是地层构造和岩性综合影响的结果,区域岩溶水多处于不饱和状态,加剧岩溶作用过程。根据研究结果提出了溶洞群发育模型,认为溶洞群形成经历了膏盐溶孔——孤立孔洞——连通洞穴——大型溶洞——多层溶洞群一系列演化过程。     

鲁山地区中-新元古界汝阳群和洛峪群微生物席及其矿物显微构造特征

微生物成因沉积构造（Microbially Induced Sedimentary Structures, MISS） 是底栖微生物群及其生命活动与沉积物相互 作用形成的沉积构造,是微生物群生命活动的重要产物,多出现在陆源碎屑岩中,也是微生物群落在碎屑沉积中最重要的 地质记录。该类构造在前寒武纪的广布性和显生宙的局限分布性,对于研究地球表层环境的演变具有重要意义。通过对鲁 山地区野外露头发育的MISS的详细观察和描述,依据其成因和形态观察,将其分为微生物席生长构造（Mat growth feature）、 微生物席破坏构造（Mat destruction feature） 和微生物席腐烂构造（Mat decay feature） 三种类型,包括瘤状突起、不规则侧 向生长脊、多边形网状生长脊、多边形脱水裂痕、纺锤状脱水裂痕、不规则网状脱水裂痕、次圆状网状脱水裂痕、砂火山 构造等8个主要形态构造。根据宏观形态、镜下特征等,分析讨论了MISS的形态构造、成分、成因、沉积环境等。对含有 MISS石英砂岩的镜下石英颗粒及其矿物组分特征的研究发现,宏观上形态各异的MISS的镜下特征差别不大,并且在MISS 形成过程中生物物理沉积和生物化学沉积共同起着作用,同时也发现微生物群落可能多生长在中等水动力、沉积物为细粒 的环境中。     

对溪洛渡工程库首区喀斯特洞穴发育的新认识①

在讨论地质背景与洞穴发育关系的基础上,结合 洞穴中冲、溶蚀形态特征、第四纪不同时期的沉积物剖面及沉积旋回分析、粒度分析、砾石 统计等资料,系统分析了洞穴发育过程中的古水流方向。测年资料表明,多层洞穴不同时 代的堆积物记录,反映了新构造运动和气候波动对洞穴发育的控制作用,为评价洞穴的发育 规模、展布方向及对工程的影响,提供了可靠的科学依据。     

对溪洛渡工程库首区喀斯特洞穴发育的新认识

在讨论地质背景与洞穴关系的基础上,结合洞穴中冲,溶蚀形态特征、第四纪不同时期的沉积物剖面及沉积旋回分析、粒度分析、砾石统计等资料,系统分析了洞穴发育过程中的古水流方向。测年资料表明,多层洞穴不同时代的堆积物记录,反映了气候波动对洞穴发育的控制作用,为评价洞穴的发育规模,展布方向及对工程的影响,提供了可靠的科学依据。     

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     

福建连城赖源溶洞化学沉积类型及成因

赖源山间盆地西南缘上村一带出露二叠系船山组、棲霞组石灰岩,发育幽琴洞、仙云洞等溶洞组成的溶洞群,溶洞内岩溶发育系统完整,重力水沉积、非重力水沉积、混合水流协同沉积、叠置沉积的化学沉积物类型齐全。其数量繁多的莲盆笋、莲盆柱、卷曲状石枝,规模庞大的细纹边石坝为福建其他溶洞所罕见。赖源溶洞保存完好、景观优美的钟乳石是研究洞穴不同环境及流态水流化学沉积的良好地质遗迹,也是溶洞旅游的宝贵资源。     

中国洞穴驼螽物种多样性与适应

文章总结了中国洞穴驼螽的种类、分布及适应进化。中国记录洞穴驼螽3属26种,其中疾灶螽属（Tachycines）（24种）物种最丰富;洞穴驼螽分布范围窄,96%（25种）的物种仅分布于模式产地,或模式产地所在的县（市）,而贵州省物种最丰富,有记录15种;喜洞穴和偶洞穴驼螽的外部形态与地表种相似,真洞穴驼螽具有适应洞穴生活的典型特征,如体色浅,复眼不同程度退化（甚至消失）,触角和尾须较长且感器类型丰富等。对洞穴生物的保护,除了保护天然洞穴外,还需进一步保护洞穴周围的环境。     

疫情背景下桂林市芦笛岩空气环境影响因素研究

当天然洞穴开发为旅游洞穴,人为活动输入到洞穴的能量与物质影响了洞穴本体环境。文章以桂林市代表性旅游洞穴芦笛岩为例,以2020年9月1日至10月8日洞穴温度、湿度、CO₂以及游客人数作为重点参数,定时、定位观测洞穴环境关键要素变化及相互关系,进而探究疫情防控背景下洞穴空气环境特征及影响因素、旅游活动对洞穴环境的影响以及洞穴自净能力。观测结果表明:（1）受新冠肺炎疫情影响,观测期内游客人数较往年明显减少,游客活动对洞穴温度和湿度影响并不明显,洞穴内外温度和湿度曲线变化趋于一致,主要受洞外空气环境的影响;（2）游览高峰期短时间内洞内CO₂浓度仍会随游客量的增多呈现规律性变化,但在旅游活动结束以后,洞内CO₂浓度能迅速回归至洞穴环境背景值,未观测到明显的CO₂累积现象;（3）芦笛岩本身具有一定的自净能力,观测期内受降雨和降温的影响,洞外温度显著降低,促使芦笛岩洞穴通风模式发生改变,洞穴内外气流交换加强,提高了该洞的自净能力。     

北京石花洞空气环境主要因子季节性变化特征研究

洞穴大气CO2浓度不仅是影响洞穴沉积物沉积（或者溶蚀）的重要因素之一,而且在旅游洞穴,它关系到沉积物景观的稳定性以及旅游环境的舒适性。本文通过对石花洞洞穴大气温度、湿度及CO2浓度近4个水文年的观测,结果表明：（1）洞穴温度在15℃上下波动,夏季约高1℃,主要与洞内外温差的季节性变化和旅游活动有关;（2）洞穴CO2浓度随着大气温度上升而缓慢升高,至每年的7月上旬雨季来临时,气温、降水及土壤中CO2大幅提高,降水溶解大量的土壤CO2并渗入洞穴中,导致洞穴CO2浓度迅速上升,8月观测到的最高浓度可达到4 334ppm,在雨季结束后,随着大气温度降低,CO2浓度缓慢下降,2月份平均值达到最低,为360~458 ppm。另外,在5月份和10月份的旅游黄金周,旅游人数的增加,洞穴CO2浓度异常增高。在进行洞穴管理与规划时,应综合考虑自然和人为因素对洞穴的影响。     

人类和自然因素对风景旅游洞穴环境的影响研究

风景旅游洞穴的环境变化和洞穴碳酸钙景观的风化、破坏和稳定性问题已经相当严重,许多科学价值和美学价值很高的风景旅游洞穴景观因洞穴景观和环境的严重破坏而不得不关闭。因此,风景旅游洞穴的安全已引起了国内外洞穴学家、洞穴旅游管理部门以及游客的广泛关注。对洞穴环境和碳酸钙景观的安全性威胁,普遍认为旅游活动和旅游设施运行是主要的影响。综上述,人类活动和自然因素都会强烈影响风景旅游洞穴的环境变化。      

北京石花洞岩溶学研究进展

全面介绍北京石花洞发现与研究的历史、取得的重大成果,以及在岩溶学研究领域所起的作用。石花洞位于北京西山,发现于明朝正统十一年,开发于20世纪80年代。岩溶学研究表明,石花洞洞层多（8层）,石盾多（200多个）,为世界罕见。在全国范围内,首次发现月奶石,首次发现碳酸钙微层理,首次发现膜足硬肢马陆穴居动物。笔者从地质学、气象学和环境学全面研究了石花洞,测绘精度达到1：200,进行了氡浓度研究。从溶蚀形态来看,石花洞8层溶洞展示北京西山的8次隆升;从沉积形态来看,石花洞中的粗犷石笋代表中更新世沉积,杆状石笋代表晚更新世沉积,微层理石笋代表全球转暖以来的全新世沉积,奠定了首次建立第四纪石笋剖面的基础。     

神农宫和祥龙洞洞温季节变化特征及其对石笋氧同位素组成的可能影响

通过对江西万年县神农宫和陕西宁强县祥龙洞两个洞穴内、外温度连续19个月的同步监测以了解不同时间尺度下洞穴温度变化特征。结果显示神农宫及祥龙洞洞内温度存在明显的季节性变化:（1）神农宫夏秋季洞内温度在小时-日尺度上受到降水事件的影响显著,洞内夏秋季温度波动明显高于冬春季。祥龙洞监测点所处支洞环境相对封闭,温度波动在冬春季大于夏秋季,且全年洞温变幅小于神农宫。（2）旬—季节尺度的洞温数据显示,一个完整水文年内,神农宫两个监测点SN1、SN2的温度变幅分别达到4.8 ℃和4.6 ℃,祥龙洞达到3.2 ℃。（3）两个洞穴洞内温度响应洞外气温的变化都存在滞后性,且冬春季滞后大于夏秋季,可能受深部围岩温度相对偏高、空气和围岩热导率的季节变化以及降水季节差异的影响。最后,针对洞温存在较大季节变化的洞穴讨论了不同沉积模式下洞穴温度变化对石笋氧同位素组成18O的可能影响。认为此类洞穴某一时期石笋δ18O出现较大幅度偏正或偏负不一定反映了外界气候的大幅变化,也可能仅仅是由于洞穴沉积条件发生改变而造成的。      

昆明新机场航站区下伏溶洞地基承载力分析

溶洞地基承载力的影响因素众多。溶洞埋深、溶洞直径（跨度）、水平相邻溶洞的间距,竖向相邻溶洞的间距及溶洞断面形态等对地基的承载力影响很大。应用工程地质分析和数值模拟相结合的方法,对昆明新机场下伏溶洞地基承载力进行了分析,得出当单个溶洞埋深大于2倍直径后,上部荷载与下部溶蚀空间的关系较小。当水平相邻溶洞的间距大于1倍跨度以及当竖向相邻溶洞间距大于0．5倍跨度后,可以忽略溶洞对上部荷载的影响。溶蚀率每增加5％,上部最大荷载qmax降低幅度约6％～10％。当跨度大于3倍洞高时,上部最大荷载的降低幅度相对较小,竖向型溶洞所能承受的荷载相对较大。     

珠江口盆地白云主洼古近系文昌组沉积充填特征及演化*

受制于钻井资料少及地质条件复杂,珠江口盆地白云主洼古近系文昌组三级层序格架内的沉积体系发育特征及沉积充填演化关系一直缺乏系统研究,严重制约着白云主洼深部地层的油气勘探。基于三维地震和钻井资料,采用层序原型结构剖面恢复、增强地震相分析、砂体地震扫描解释等新技术方法,重建白云主洼文昌组三级层序的沉积体系,并结合主洼构造演化特征,还原文昌组的沉积充填演化过程。结果表明: 白云主洼文昌组发育4个“源-汇”体系,分别为西北缓坡带纯陆源碎屑的大型辫状河三角洲—湖泊相沉积、东北斜坡带陆源与火山碎屑混源的大—中型辫状河三角洲—湖泊相沉积、西南轴向陡坡带纯陆源碎屑的近岸水下扇和扇三角洲—湖泊相沉积、东南陡坡带陆源与火山碎屑混源的小型近岸水下扇及扇三角洲—湖泊相沉积。白云主洼文昌组沉积时期的演化过程可大致分为河流(WCSQ1下段)、河流—湖泊(WCSQ1上段)、超深湖发育(WCSQ2下段)、超深湖早期充填(WCSQ2上段)、超深湖充填(WCSQ3、WCSQ4)、浅湖发育(WCSQ5)等6个发育阶段,湖盆经历了初始成盆、强烈断陷为超深湖、被大规模沉积充填为深湖—半深湖,最后直至充填为浅湖的沉积演化过程。