山东淄博裂隙岩溶水中石油污染物分布和迁移特征

裂隙岩溶水是中国北方的重要供水水源,而石油污染又是地下水污染的一种重要类型.和孔隙水相比,裂隙岩溶水中石油污染物具有不同的分布和运移特征.裂隙岩溶水具有比孔隙水大得多的实际平均流速,污染物运移是一个对流占绝对优势的问题.石油污染的范围可以扩展到离污染源数公里远,但这不是浮油池造成的,而是由溶于水的石油组分和乳化油造成的.石油污染物的空间分布,在平面上集中于强导水带,剖面上最高浓度出现在污染源坐落的层位.水井中污染物浓度随时间的变化非常剧烈,浓度-时间关系曲线大起大落.这和裂隙岩溶水大的流动速度、由于抽水和停抽造成的频繁的局部流场变化以及污染物运移通道的复杂性和包气带中残留油的淋滤有关.认识这些特点,对于裂隙岩溶含水层中石油污染的控制和防治有实际意义.     

花县的地质灾害及防治对策

本区主要地质灾害包括岩溶塌陷、地裂缝、岩溶突水。这些灾害破坏地面、农田、民房和工程构筑物,影响居民和工业用水。灾害产生的内因是地下存在可溶性岩层,构造及岩溶裂隙发育无稳定隔水层,局部存在膨胀土,岩溶水与地表水沟通。近年大量开采岩溶水,迅速改变地下水动力状态对灾害的发生起了触发作用。防止过量抽取地下水、防止大量排走地表水、加强地质勘查、依场地条件确定工程建筑位置、类型并作必要的地基加固处理系防治本区地质灾害扩展的有效途径。     

溶洞

溶洞（karst cave,cavern）是岩溶作用所形成的空洞的统称。国外洞穴工作者则专指人可进入者。溶洞按成因可分为包气带洞、饱水带洞和深部承压带洞等。包气带洞的形成过程是：从裂隙、落水洞和竖井下渗的水,     

岩溶区地下溶洞综合物探探测试验研究——以福建省永安大湖盆地为例

基于隐伏岩溶区地下溶洞的发育特征对城市开发建设的影响,利用综合物探方法开展灰岩区地下溶洞探测试验研究,获得地下溶洞探测物探方法的有效性具有重要的理论意义和应用价值.通过对包括福建永安大湖盆地内两处岩溶国家地下水监测井钻孔旁在内的三条综合物探剖面选用电测深法、高密度电法和微动探测法进行试验,并与钻孔资料进行对比分析、总结各种方法的岩溶物性特征,为探测地下溶洞提供物理依据.试验结果表明:区内地下溶洞在电测深和高密度电法勘探结果上主要表现为低阻异常,在微动探测成果上表现为S波速度低速异常;视S波速度为300～850 m/s及视电阻率小于100Ω·m的半圈闭低阻异常,可作为研究区判断地下溶洞的地球物理依据.上述三种地面物探方法探测地下溶洞的有效性依次是:电测深法高密度电法微动探测法.对隐伏岩溶大范围进行地面探测时应结合测区的实际条件(如地质构造、地下水、溶洞充填物等情况)选用综合物探方法,并进行对比映证,从而揭示研究区的隐伏溶洞的分布发育规律,以此来指导岩溶区工程勘察,为钻探孔布置提供地球物理依据,减少钻探工程量和缩短探测周期.     

利用地下水预报地震

地震与地下水的变化有关系吗?我们知道,地下岩石的孔隙和裂隙中都充满着水和气,在岩石发生变形或破裂的过程中,岩石中的水和气必然随着发生变化.地震前发生的一系列地下水异常现象,如地下水位的升降,井水的翻花冒泡、变混、变色、变味,干枯多年的井(泉)突然涌水或原有一定涌水量的井(泉)突然干枯等;还有的需要用仪器进行观测,观测中可发现地下水的水质成分、气体成分、同位素成分及地下水位、水温等发生了变化,这些变化有可能是地震的前兆.随着地震前兆研究的进展,利用地下     

含混合裂隙、孔隙介质的纵波衰减规律研究

地下多孔介质中的孔隙类型复杂多样,既有硬孔又有扁平的软孔.针对复杂孔隙介质,假设多孔介质中同时含有球型硬孔和两种不同产状的裂隙(硬币型、尖灭型裂隙),当孔隙介质承载载荷时,考虑两种不同类型的裂隙对于孔隙流体压力的影响,建立起Biot理论框架下饱和流体情况含混合裂隙、孔隙介质的弹性波动方程,并进一步求取了饱和流体情况下仅由裂隙引起流体流动时的含混合裂隙、孔隙介质的体积模量和剪切模量,随后,在此基础上讨论了含混合裂隙、孔隙介质在封闭条件下地震波衰减和频散的高低频极限表达式.最后计算了给定模型的地震波衰减和频散,发现地震波衰减曲线呈现"多峰"现象,速度曲线为"多频段"频散.针对该模型分析讨论了渗透率参数、裂隙纵横比参数以及流体黏滞性参数对于地震波衰减和频散的影响,表明三个参数均为频率控制参数.     

岩溶区岩土层地球物理性质浅析-以吉利岩溶塌陷区为例

为了解电法勘探、地震勘探及重力勘探在吉利岩溶塌陷区应用的可行性,本研究分别对该区的土层及岩石进行分类采样,利用对称小四极,单孔地震纵波波速测试及环刀法分别对土层及岩石的样品进行电阻率、纵波波速及密度测试分析,结果表明充气土洞、充气溶洞与相应的围岩介质电阻率差异最大(∞),完整灰岩与充水溶洞的电阻率差异次之(14022.46Ω·m),粉质粘土与耕植土的电阻率差异最小(28.33Ω·m);完整灰岩与充气溶洞密度差异最大(2.64 g/cm3),裂隙或破碎灰岩与充气溶洞密度差异次之(2.30 g/cm3),含碎石粉质粘土与粉质粘土密度差异最小(0.07 g/cm3);完整灰岩与充气溶洞波速差异最大(3660 m/s),裂隙或破碎灰岩与充气溶洞波速差异次之(3460 m/s),完整灰岩与裂隙灰岩波速差异最小(200 m/s).土层、岩石及异常体之间的物性差异明显,适合开展电法、地震及重力勘探,另外,本研究还总结出吉利岩溶塌陷区耕植土、粉质粘土、碎石土、裂隙灰岩和完整灰岩的电阻率、弹性波速、物质密度的范围值、平均值、常见值、标准值,为岩溶塌陷区地球物理综合方法解释提供了可靠依据.     

压力及流体对岩石孔隙结构与黏弹性的影响规律研究:理论模型及实验观测

地质成因和构造/热应力导致地壳岩石中的孔隙结构（裂隙和粒间孔）的变化.影响岩石黏弹性的因素包括压力、孔隙度、孔隙中包含的流体和孔隙几何形状等.相对于岩石中的硬孔隙,岩石黏弹性（衰减和频散）受软孔隙（裂隙）的影响更大.本文选取三块白云岩样本,进行了不同围压和流体条件下的超声波实验测量.利用CPEM（Cracks and Pores Effective Medium,裂隙和孔隙有效介质）模型获得了岩石高、低频极限的弹性模量,并通过Zener体（标准线性体）模型将CPEM模型拓展到全频带而得到CPEM-Zener模型,用该模型拟合岩石松弛和非松弛状态下的实验数据,本文得到平均裂隙纵横比和裂隙孔隙度以及纵波速度和品质因子随频率的变化关系.结果表明,饱水岩石的平均裂隙纵横比和裂隙孔隙度均高于饱油岩石,随着压差（围压和孔隙压力的差值）的增加,饱油岩石中的裂隙首先闭合.并且压差在70 MPa以内时,随着压差增大,岩石的平均裂隙纵横比和裂隙孔隙度在饱水和饱油时的差值增大,此时流体类型对于岩石裂隙的影响越来越显著,此外,对饱水岩石,平均裂隙纵横比随压差增加而增大,这可能是由于岩石中纵横比较小的裂隙会随压差增大而逐渐趋于闭合.在饱水和饱油岩石中,裂隙孔隙度和裂隙密度都随着压差增加而减小.通过对裂隙密度和压差的关系进行指数拟合,本文获得压差趋于0时的裂隙密度,且裂隙密度随孔隙度增大而增大,增大速率随压差增加而降低.针对饱水和饱油的白云岩样本,CPEM-Zener模型预测的纵波频散随压差增大而减小,此变化趋势和实验测得的逆品质因子随压差的变化关系基本一致,由此进一步验证了模型的实用性.本研究对岩石的孔隙结构和黏弹性分析以及声波测井、地震勘探的现场应用有指导意义.     

广西岩溶区工程地质灾害及场地处理

为减小岩溶区地质灾害带来的损失,以广西岩溶区为例,分析了广西岩溶地质的分布特点,对广西岩溶区的工程地质灾害进行研究分类,对岩溶区工程场地处理方法进行研究,综述了地表封闭防渗法、地面下加固处理法、结构物跨越法三大方法的原理、实施效果和实用性。研究发现:由于降雨和地下岩石类别差异等因素,广西的岩溶分布类型具有强烈的地域特性,形成了三大岩溶地貌特征;产生岩溶区地质灾害最主要的诱因是地下水的变化,重要工程中定时定点监控地下水变化十分重要;广西的岩溶区溶洞和土洞塌陷主要是人为因素造成的。     

电磁波CT技术在溶洞勘察中的应用效果分析

溶洞、裂隙发育是桩基工程施工中的主要安全隐患之一,因此,溶洞勘察在工程中显得尤为重要。传统的溶洞勘察方法以电阻率法为主,但是受限于该法的勘探深度,同时其勘探结果也不能确定溶洞的边界,钻探也只是在极小的范围确定岩层的溶蚀状况。电磁波层析成像(简称电磁波CT)是一种发展中的地球物理勘探技术,它以电磁波在不同介质中传播特性不同作为勘探理论基础。本文以电磁波CT技术在某特大桥桥基岩溶勘察的结果,结合井中录像以及钻孔资料来证明该技术在溶洞勘察方面具有显著的效果。     

电震联合法在涪陵裂隙溶洞调查中的应用研究

涪陵页岩气勘查开发区内地层以碳酸盐岩为主,地下存在裂隙、溶洞、暗河等是该区要识别、防范的重要地质隐患.本文分析了音频大地电磁法(AMT)探测和浅层纵波反射地震勘探法的特点,明确了不同方法对裂隙溶洞调查的优缺点,认为电震联合裂隙溶洞调查的方法是获得区内异常构造与电阻率、波阻抗对应关系的有效途径.通过两个应用实例,解析区内...     

直流电阻率法在岩溶探测中的应用

直流电法勘探在灰岩地区探查溶洞或断裂是一种有效的方法，特别是在圈定洞穴或破碎带的延伸以及其中的地下水流向等方面。国内物探工作者作过不少诸如此类的工作，但由于受使用的装置及工作方法和解释方法的限制，探测效果并不显著。本文特介绍印度中央地下水管理局Ｐ．Ｃ．ＣＨＡＮＤＲＡ等人在岩溶探测方面进行现场试验所取得的成果，供国内同行参考借鉴。     

井间电磁波CT技术在长江大堤岩溶探测中的应用

地下井间电磁波法层析技术（CT）是一门新技术,它将医学CT的原理成功地运用于地学中,依照电磁波在地下有耗介质中传播规律及一定的物理和数学关系,反演透视剖面上的物理参数的分布,最后以图像的形式表现出来。长江大堤武汉段附近的碳酸盐岩地区,由于地势较低和长江水位动态变化,使地下水长期作用于灰岩裂隙,往往使岩溶或破碎带更加发育,形成地下溶洞,给长江大堤和附近的工农业生产、居民生活带来极大的隐患和危险。通过井间电磁波法层析技术共90个电磁波CT剖面测试,发现有28个CT剖面出现异常。此次的探测,为长江大堤周边安全的防治提供可靠精确的地下地质资料。     

浙江北部地区地下水高氟和高砷分布特点和建议

在分析了浙江北部地区地下水类型、特征、地下水开采现状和水位变化基础上,通过对不同类型地下水深井样品测试数据的研究,查明了区域地下水高氟和高砷的分布特点。高氟区主要出现于妙西花岗岩裂隙水和白雀岩溶水分布区,高砷区主要位于南浔第Ⅱ承压含水层局部区域。研究认为高氟和高砷地下水分布区与区域土壤和浅层地下水中总氟和总砷含量没有直接联系,深井地下水中的高氟和高砷主要与深部断裂构造有关。研究地区的这种高氟和高砷地下水目前仍然为很多居民所饮用,作者认为长期饮用这种高氟和高砷地下水容易导致地方病的产生,建议在高氟和高砷地下水分布区停止生活用水开采,有条件的企事业单位应实行改水方案。     

煤层中气水两相运移的NMRI试验研究

首次将先进的无损检测NMRI成像技术引入煤层中气水两相运移的研究领域,将自主设计研制的、可同时改变围压、轴压和孔隙压的、非磁性聚碳酸酯材料制成的三轴渗透仪置于NMRI成像仪磁体腔中,通过气驱水和水驱气NMRI试验 实时观测了气水流动规律.主要以水驱气NMRI试验为例,详细介绍了核磁共振三轴渗透仪和型煤试件的研制,并重点阐述了水驱气试验过程和相关参数,利用NMRI技术实时观测得到了不同时间沿驱替方向型煤试件水平剖面的NMRI成像图,最后对试验结果进行了比较分析,揭示了一些新的规律认识：(1)水驱替前缘具有不一致性,从NMRI试验角度验证了前人甲烷类气体赋存形式主要以吸附在孔隙内表面为主的重要结论;(2)煤试件存在优势驱替路径,且这种优势路径在驱替过程中基本保持不变,水驱气的优势驱替路径易产生在煤试件边缘,即煤孔隙裂隙发育区;(3)水驱流量变化决定了水驱前缘的运移速度,且对水驱气效果具有滞后效应;(4)水驱气初次驱替效果好于二次驱替效果;(5)水驱替气的顺序为：主要大裂隙—周边裂隙—周边孔隙.     

平顶山矿区岩溶水水文地球化学模拟及其应用

根据寒武系灰岩岩溶水氚值的分布特征 ,分析了该岩溶水的运动特征 ,并据以将该区主要断层———锅底山断层划分为透水段 (南段、北段 )和不透水段 (中段 ) .确定了岩溶水水流方向和水文地球化学模拟路径 .对岩溶水进行了组分分布模拟和质量平衡模拟 ,并根据模拟结果讨论了不同温标在本区的适用性、岩溶发育状况和地下水化学成分的形成和演化 .     

高密度电阻率法在果香峪溶洞勘查中的应用效果分析

地下岩溶的发育影响着地面基础工程的安全使用,所以,我们要对岩溶地区发育特征进行全面的了解,以采取相应的措施保证该地区地面建筑的安全。溶洞的空间赋存状态一般是不规则的三维地质体,它的发育与地下水系及该地区的地质构造有紧密联系,造成溶洞的洞室可能含有高阻或低阻填充物,导致溶洞与围岩之间存在物性差异。高密度电阻率法正是利用物...     

小湾库区水库诱发地震的地质环境分析

在文献[1]的基础上,通过对小湾库区岩石介质、地质构造、构造应力场、库区及周围地震活动特点的分析,认为小湾库区水库诱发地震的地质环境比较复杂,存在发生岩溶型、裂隙型、构造型等三种成因类型的水库诱发地震的基本条件,而沿通过库区的澜沧江断裂带及其次级断层,和无量山断裂带发生构造型水库诱发地震,是小湾库区水库地震活动的主要诱发因素：     

地下水遥感模糊评估指数的构建与研究

为提高地下水定量遥感的评估精度,完善评估内容,扩大评估模型的适用范围,本文从水文地质的角度出发对地下水赋存空间、补给条件和地表指示进行研究,确定以地层岩性、断裂密度、地形坡度、地貌类型、汇流累积量、地表温度、土壤湿度作为地下水富集性评估的7个指标.选择具有代表性和典型性的丹东为研究区,利用ALOS、SPOT、TM和DEM数据对7个指标进行提取和解译,通过分析各指标对地下水富集性的影响特性,首次建立模糊隶属度函数对各指标进行模糊评判.利用层次分析法分别计算孔隙型地下水和裂隙型地下水各指标的权重,采用加权合成算法首次建立了地下水遥感模糊评估指数GRSFAI.研究区实地调查的钻井和泉眼数据表明:GRSFAI与孔隙水出水量的决定系数为0.82,与裂隙水出水量的决定系数为0.57.依据研究区GRSFAI的分布特点对地下水富集性进行评估分级,分级结果与实际情况一致,与地下水分布规律相符.分析认为:GRSFAI能准确反映地下水富集程度,评估结果可靠,具有良好的适用性和推广应用能力.     

鹤庆—剑川地区岩溶发育特征及其控制因素

滇中鹤庆—剑川地区碳酸盐岩岩溶极为发育,其空间展布广,以连续纯碳酸盐岩型岩溶层组类型为主,岩溶形态多样,包括溶蚀平原、溶丘谷地、溶丘洼地等类型.滇中鹤庆—剑川岩溶系统具有沿断裂走向展布的显著特点,同时沿断层、褶皱轴部和构造裂隙岩溶发育程度明显较大.结合区域地质构造背景,研究认为鹤庆—剑川地区岩溶系统的发育主要受控于物质...