北京石花洞的岩溶地质特征

在全国范围内,北京石花洞洞层最多,钟乳石叠置关系明显,石笋中具有微层理,月奶石发育最好。这些特征为研究西山的新构造运动及古环境的变化提供了新的信息,奠定了首次利用钟乳石建立第四系剖面的基础。     

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。     

北京石花洞的区域地质意义

在全国范围内，北京石花洞的层数最多，次生化学沉积物的叠置关系明显。该洞的大形态反映了北京西山新构造运动的历史，可以同华北地文斯和永定河阶地对比。洞内次生化学沉积物记录了中更新世以来，西山地区古环境变化的信息，可以和周口店洞穴中碎屑堆积物进行对比。     

北京石花洞的特点

在全国岩溶洞穴中,石花洞层数最多（8层）、石盾最多（约200个）、石笋的叠置关系最明显、月奶发育最好。首次发现碳酸钙微层理和膜足硬肢马陆穴居动物,首次在碳酸钙中使用ESR和210Pb测年法,首次进行氡浓度研究,首次从地质学、气象学和环境学进行多角度综合研究。     

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。     

北京石花洞国家地质公园

北京石花洞国家地质公园位于北京市房山区河北镇与佛子庄乡境内的大石河两岸,距北京城区50公里,距房山不足30公里。地质公园属于岩溶洞穴及洞内次生化学沉积景观。石花洞是目前国内发现的岩溶洞穴中集规模大、洞层多、沉积类型全、次生化学沉积物数量大为一体的洞穴。洞体为多层多枝的层楼式结构,有上下七层,一至五层洞道全长5000米,六、七层为地下暗河的流水及充水洞层。     

北京西山地区岩溶地质旅游路线设置

北京西山地区岩溶形态类型典型,景观独特,发展岩溶地质旅游具有得天独厚的优势,根据其岩溶发育的特点和类型及地理位置、交通情况,可设置５条各具特色的岩溶地质旅游路线。      

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。     

石花洞8层溶洞展示北京西山新构造运动的隆升

北京大石河南岸从上游至下游依次分布鸡毛洞、银狐洞、石花洞、清风洞和孔水洞,由一条地下暗河将其连为一体,称为石花洞系。石花洞系为多层溶洞,可分为上下8层,即洞外山顶穿洞（唐县期）和洞穴上下7层。多层溶洞的每一层形成于岩溶水的水平流动带,新近纪以来,随着北京西山间歇性隆升,形成上下不同海拔高度的8层溶洞,可以和北京西山永定河的8级阶地对比,也可以和G．B．Barbour划分的8次华北地文期对比。石花洞的8层溶洞显示北京西山的8次抬升。     

某大型铀矿床的典型古岩溶地质特征

近年被露采剥露的３７３铀矿床已确凿地显示出大型古岩溶成因地质特征：铀矿体沿古岩溶系统永久循环带的地下廊道排列,壮观的古溶洞沉积铀矿化,典型的成年期古岩溶地质剖面,矿石中铀基本呈淋积吸附状态存在等。笔者拟将该矿床划为古岩溶型矿床中的古岩溶矿床亚类,是我国迄今已发现铀矿床中唯一大型古岩溶铀矿床。     

北京石花洞氡浓度的研究

通过对石花洞为各层氡浓度的测定，发现石花洞的氡浓度比广西岩溶洞穴的氡浓度要高，只是 与其周围的银狐洞、云水洞和国外洞穴相比要低。并根据国际放射防护委员会１９９０年建议书的规定，制定了石花洞内工作人员工作时间上限。     

某大型铀矿床的典型古岩溶地质特征

近年被露采剥露的３７３铀矿床已确凿地显示出大型古岩溶成因地质特征：铀矿体沿古岩溶系统永久循环带的地下廊道排列,壮观的古溶洞沉积铀矿化,典型的成年期古岩溶地质剖面,矿石中铀基本呈淋积吸附状态存在等。笔者拟将该矿床划为古岩溶型矿床中的古岩溶矿床亚类,是我国迄今已发现铀矿床中唯一大型古岩溶铀矿床。     

泰国岩溶地质概述

泰国岩溶分布面积约占其国土面积的20%,发育典型的热带岩溶地貌,是热带岩溶的典范。文章通过系统收集分析泰国的地质、水文地质、地貌、洞穴等信息资料,重点研究泰国岩溶作用的地质、水文气候背景,概括泰国主要发育的岩溶地貌类型,总结出泰国岩溶分布规律、岩溶区的资源现状及面临的生态环境问题,为建立“全球岩溶信息平台”提供基础支撑。     

龙岩龙崆洞岩溶地质特征及景点成因浅析

闽西龙岩龙崆洞风景区地下岩溶发育，6层水平溶洞与竖洞、斜洞纵横相接，总面积5．4×104m2。景区有大小景点百余处，其成因以碳酸盐岩岩溶为主，兼有花岗岩山岳地貌及动植物景观。     

秦岭南麓岩溶发育地质特征及工程处理对策

通过西康一、二线的地质勘察对发育于秦岭南部腹地的石炭系、泥盆系和寒武-奥陶系的海相沉积的巨厚层的碳酸盐岩建造中存在的岩溶现象的地质特征进行了论述,并结合既有工程修建所揭露的岩溶的发育程度及形态对秦岭南部腹地发育的岩溶初步划分了垂直渗流岩溶带、水平潜流岩溶带。在此基础上提出了对于不同的岩溶类型和部位采取不同的工程处理措施。     

北京石花洞洞穴滴水中硫酸根浓度的时空变化及其意义

硫是环境地球化学循环中重要的元素之一,是区域及全球性环境变化的重要驱动因子。本文通过对石花洞洞穴4个滴水点（JG,SH,PL1和PL2）硫酸根浓度近3个水文年的分析测定（BL点观测近两年）,结果表明:响应降雨快的滴水点（SH和JG点）滴水SO42-浓度升高幅度最明显,且滴水SO42-浓度与滴率成指数关系;滞后响应降雨的观测点滴水SO42-浓度雨季升高幅度不明显,但在长期观测期间有明显增加的趋势;对降雨没有响应的滴水点,其SO42-浓度低且雨季没有明显变化。通过分析表明,在快速响应降水的滴水点,滴水硫酸根浓度大幅升高可能在一定程度上影响滴水pH值,这也可能是导致雨季时,快速下渗进入洞穴的滴水碳酸钙饱和度降低,从而抑制滴水沉积的一个不可忽略的因素。      

武汉地区浅层岩溶发育特征与岩溶塌陷灾害防治

运用综合分析和数学统计的方法,较为深入地研究了武汉地区浅层岩溶的发育特征。武汉地区存在6个走向 NWW-SEE、各自相对独立的碳酸盐岩条带。根据上覆盖层工程地质性能的差异,划分出5种岩溶地质结构类型。武汉地区浅层岩溶主要类型有溶隙、落水洞及小型溶洞等,钻孔遇洞率46.0%~50.1%,线岩溶率5.93%~6.00%。浅层岩溶带中,1/3的溶洞洞高小于0.6 m,50%小于1.0 m,90%小于3.0 m。1/3的溶洞顶板在基岩面以下2.5 m 以内,50%在4.5 m 以内,90%在12.5 m 以内。溶洞充填物主要是黏土,含有灰岩碎块石。全充填溶洞占70.8%,未充填溶洞约占1/5,半充填溶洞不到8%。全充填溶洞顶板在基岩面以下平均埋深5.13 m,半充填5.71 m,无充填7.69 m,且具有全充填和半充填溶洞埋深较小、无充填溶洞埋深较大的特点,反映出溶洞充填方式是自上而下充填,充填物主要来源于上部覆盖层。武汉地区浅层岩溶为上部“垂直渗流岩溶带”地下水垂直渗流作用下的产物。根据岩溶发育程度的差异,基岩面以下浅部碳酸盐岩在垂直方向上可分为上部强岩溶和下部弱岩溶两个带;岩溶塌陷灾害平面上可划分出高、中、低3个危险性区,各区防治原则不同。高危险区是岩溶塌陷灾害防治的重点,防治的基本原则是阻止上覆粉细砂的流失;中等危险区的防治原则是保护中部老黏土层或红层的完整性;低危险区应注意远城区土洞存在的可能性。各危险区治理应以岩溶地质结构为基础,在防治原则指导下制定相应的防治措施。此外,工程建设中应合理选择和利用弱岩溶带。     

缅甸岩溶地质概况

缅甸岩溶地质研究正处于快速发展阶段,系统综合的岩溶地质资料有助于从宏观上了解缅甸岩溶情况。文章在系统收集资料的基础上,综合多种尺度地质图、水文地质图、构造图及其遥感资料,编制1∶100万缅甸岩溶地质分布图,从地质演化过程、岩性组合、气候环境等方面综合剖析岩溶作用的背景条件,以此总结缅甸岩溶分布规律和岩溶景观特征,为“全球岩溶地质”数据库提供基础支持。缅甸的岩溶分布面积达7×10⁴ km²,是东南亚岩溶分布面积第二大的国家,厚层的古生代碳酸盐岩地层、复杂的构造运动、温润多雨的气候、活跃的生物活动等均有利于岩溶作用的发生,其发育峰林、峰丛、洞穴岩溶景观,岩溶景观资源潜力巨大,具有全球最高的生物多样性,但同时也面临着生态被破坏、干旱、洪涝等地质环境问题。     

北京房山世界地质公园岩溶景观特色

北京房山世界地质公园是以岩溶洞穴景观和峰丛地貌景观为主题的地质公园。大石河流域发育中奥陶统马家沟组石灰岩,自上而下,依次发育鸡毛洞、银狐洞、石花洞和孔水洞,由一条地下暗河将其连为一个洞系,其水源补给点在大石河上游,排泄点为孔水洞。周口店猿人遗址属于中奥陶统马家沟组岩溶洞穴。拒马河流域发育中元古界雾速山组白云岩,岩溶洞穴包括云水洞、仙栖洞、龙仙宫和三清洞,均属唐县期夷平面时期的产物。拒马河流域地层平缓的中元古界雾速山组峰丛地貌区东从张坊起,西至大沙地,南临笔架山,北抵石人峰,流域面积395km~2,其中碳酸盐岩岩石面积占360km~2,山体上部的岩石被溶解,形成峰丛地貌景观。