洛塔表层岩溶带水文地质特征及其水文地质结构类型

在简述洛塔地区自然地理、岩溶及水文地质基本特征的基础上,对区内表层岩溶带的水文地质特征及表层岩溶带水文地质结构进行了较详细的分析和论述。提出了查明表层岩溶带水文地质结构是研究表层岩溶带水文地质子系统调蓄能力的关键所在的观点。根据表层岩溶带的水动力条件类型、含水空间结构类型、碳酸盐岩类型及第四系土层覆盖情况,将区内表层岩溶带水文地质结构划分为12个具体类型。并对各表层岩溶带水文地质结构类型的主要水文地质特征、调蓄能力及其地下水的开发利用条件等进行了简要的评述。      

洛塔地区表层岩溶带基本特征及其类型划分

通过洛塔岩溶区的野外调查研究并借鉴前人成果,提出了对表层岩溶带的新认识,论述了洛塔表层岩溶带的组成及空间分布特征,分析了表层岩溶带发育的主要影响因素,根据可溶岩类型与气候条件、可溶岩的岩性、水动力条件与表层岩溶带的结构,采用三级分类法将区内表层岩溶带划分为一个大类,二个亚类及六个次亚类。      

湖南洛塔表层岩溶带水文地质地球化学特征分析

湖南洛塔为西南具有一定代表性的溶丘洼地型岩溶区,本文利用近两年来洛塔水环境监测资料,进行洛塔表层岩溶带的水化学和水温场特征的研究,认为该表层岩溶带的水化学和水温场的特征与气候、生态环境和岩溶含水介质等多种因素明显相关。不同影响因素对表层岩溶水水化学组分的作用有所不同,表层岩溶带岩溶水受气候影响较大,大气降水的降雨强度,直接影响到地下水化学组分含量的大小,总硬度和HCO-3 含量与降雨量呈明显的负相关关系,植被、土壤的覆盖程度与水化学组分含量高低呈正相关性。      

表层岩溶带调蓄系数定量计算--以湘西洛塔赵家湾为例

本文以湖南洛塔赵家湾表层岩溶系统为例,综合利用水位、降雨量、蒸发量及泉流量等长观资料,分别对不同降雨特征下的表层岩溶带调蓄系数进行了定量计算,并对影响表层岩溶带调蓄能力的因素进行了分析。计算得到丰水期赵家湾表层岩溶带调蓄系数为0 14～0 2 8,明显小于枯水期调蓄系数0 44 ;但丰水期久旱后表层岩溶带的调蓄能力接近于枯水期;在丰水期,场雨和连续降雨时的调蓄能力比间歇降雨时的小近1倍。实例计算表明:赵家湾表层岩溶带具有一定的调蓄能力,其地下迳流滞后于降雨至少3d ,调蓄系数确实可以用来定量评价表层岩溶带的调蓄能力。     

洛塔岩溶水资源综合开发利用及生态农业规划研究

项目来源：国土资源部地质环境管理司 起止时间： 1998年6月—1999年6月 项目负责人：朱远峰 主要完成人：朱远峰闫志为范爽秋薛跃规周游游 承担单位：中国地质科学院岩溶地质研究所 本项目针对西南岩溶环境特点和洛塔的实际情况，在“以水能资源为龙头，以生态工程为基础，带动全乡经济、社会、文化可持续发展，资源、环境永续利用”的思想指导下，具体开展了水源及水能资源的有效利用、土地资源调查、生态工程规划等项工作，取得的主要成果如下： 1、对洛塔盆地的水文地质系统进行了详细划分。除南端局部地区外，盆地构成一个完整的岩溶水文地质系统，该系统又可划分为屋檐洞地下河系、天锅潭地下河系和西南独立地下河系三个子系统，岩溶水主要赋存运移于地下河中；根据多年统计资料，计算出在降水保证率分别为50％、75％和95％时，岩溶水天然资源量分别为6490．88×104m3／a、5259.6510×104m3／a和4532．76×104m3／a。岩溶水资源丰富，若能进行合理有效开发利用，可满足工农业发展及生活用水需求，并提出了水资源开发利用宜实行“以引为主，引蓄并举”的模式；将全乡划分为地下河引灌区、地下河与岩溶泉联合引灌区、岩溶泉自流灌区、望天田区；针对现有溶洼水库存在的问题提出了相应的治理措施，重点提出八仙洞溶洼水库群的治理方案，进行了大瓜拉洞引水工程的可行性论证、并提出工程设计。 2、根据水能资源丰富及地质条件优越等特点，提出了①洛塔河梯级开发；②低水头岩溶水库；③高水头岩溶水库等三套开发水能资源的方案。经过投入产出比论证初步选定第三套方案，即在白家坳堵屋檐洞地下河，以地下河和车大戏谷地、洛塔河谷为储水空间，建成设计库容为7000×104m3的地表地下联合水库，并在屋檐洞洞口处建坝后式电站、在下游2．5km处建引水式电站，设计两电站总装机容量12500kW，年总发电量约5500×104kW*h。工程措施方面，针对白家坳古滑坡体和周围岩溶发育的岩体可能存在的渗漏问题，提出了高压帷幕灌浆的方案。 3、以石灰土、粗骨土(含始成土)、黄壤三大类自然土壤为基础，划分出8种土壤组合类型；根据土壤类型、土层厚度、地形坡度划分出23个土地类型；依据土地类型的分布、土壤的理化性质及其所处的气候条件，分别对各类土地进行了适宜性评价。 4、对植物群落进行了调查，洛塔有维管植物706种，隶属150科441属，种的多样性(密度)指标为6.317种／km2，显示出岛屿植物区系的特征；植物群落的生活型组成中草本植物成分大于40％,充分显示植被破坏严重，植被整体覆盖度约60％森林覆盖率约7％。初步研究认为，(1)洛塔森林植被可划分为6类植物群落：①喀斯特常绿-落叶林；②人工林；③自然恢复林，可详分为疏林和疏林-灌丛两亚类；④高山灌丛；⑤矮灌丛；⑥荒草灌丛。(2)洛塔植物群落自然恢复演替过程为：荒草灌丛→矮灌丛→疏林-灌丛→疏林→(喀斯特)常绿-落叶阔叶混交林或荒草灌丛→矮灌丛→高山灌丛；(3)在不考虑人为干扰的自然封山条件下，恢复至准原始林状态大约需要40～50年左右。 制定了洛塔乡生态林业工程规划。具体部署了五项工程：(1)在盆地周边高地建保护与自然封禁区；(2)视土壤条件，在海拔1100m的斜坡地、岗地建生态林、用材林。(3)在海拔800m以下斜坡、宅地、路旁建薪炭林；(4)在海拔900m以下不宜耕作的斜坡地建经济林；(5)以“养殖-沼气-种植(经济林)”为模式发展庭院经济。 在项目组成员的技术指导、经费和实物支持下，现已完成大瓜拉洞地下河引水隧洞工程；生态重建试验也取得初步成效，建立庭院生态经济设想也将在全县推广，适生速生薪炭林树种——任豆树引进成功，沼气示范池产气效果非常好，已作炊用，现在不仅许多村民自发地进行推广，而且县政府已决定抽出30万元资金在全县进行推广。     

洛塔岩溶地质概要

洛塔位于湘、鄂、川、黔诸省交界的湘西岩溶山区,为一完整的岩溶向斜汇水盆地。 盆地分布二迭系—下三迭统碳酸盐岩,厚881.4—1159.5米,可划分三个岩溶化层组和六个岩溶化层位,断裂 构造以北东向和北西向两组为主,对洞穴发育具明显的控制作用。据研究,除水的溶蚀是塑造各种岩溶形态经常起作用的因素外;水流侵蚀作用对雕塑某些岩溶形态如峡谷、溶缸及剑石等有时则占居主导地位。 洛塔洞穴具多层性,从上到下可划分四个洞穴 层,具层楼式洞穴特征。全区共有地下河51条,总 长82公里,分属屋檐洞、天锅潭、南部三个地下河 系。地下河管道横断面呈裂隙状、拱状及扁平状。 河道具多级跌水特点,水力坡降较陡,一般大于 30‰;降水与地下迳流有明显的相关关系,滞后时 间短。 由于岩溶发育的不均一性,区内岩溶水既存在 有集中的管道流,也存在分散的裂隙流,在久旱无 雨时,后者是前者的惟一补给源,也是具有抗旱意 义的重要水资源。      

武汉地区表层岩溶带发育特征

为查明武汉地区表层岩溶带发育特征,利用大量工程钻孔资料及水文地质试验成果,对武汉地区表层岩溶带进行了统计分析与研究。结果表明:武汉地区表层岩溶带平均厚度为11～16 m,每米深度平均线岩溶率为3.93%～10.52%,最大为5.83%～17.25%,岩溶中等—强发育,带下岩溶微弱发育;带内约1/2的溶洞高度小于1.8 m,平均洞高1.50～2.18 m,具有规模较小、数量多的特点;2/3的溶洞全充填,无充填和半充填溶洞约占1/3,充填物主要来源于上部覆盖层。表层岩溶带内岩体和土同存,作为建筑物地基均一性差;渗透系数平均为0.04~6.60 m·d-1,总体具弱—中等渗透性;岩土工程施工等级较高且跨度较大。      

洛塔岩溶生态系统可持续发展模式

可持续发展作为当今世界社会发展的一种新模式已被广泛接受.生态系统可持续发展是洛塔人口、资源、环境与社会、经济协调发展的重要内容.提出了生态系统持续发展应遵循的条件和基本法则,包括若干自然、社会经济和生态环境的支持条件和法则,为生态系统可持续发展的实践提供了理论依据与方法.在总结洛塔岩溶石山区水土资源综合开发、生态环境治理所取得成就的基础上,根据洛塔自然条件与水土资源、生态环境特点,提出了洛塔岩溶生态系统的可持续发展模式.     

湘西洛塔表层岩溶泉的生态环境类型及水文特征

岩溶石山区表层岩溶带的调蓄功能可有效控制石漠化的加剧并为严重缺水地区提供饮用水。文章以湖南洛塔为例,在大量的野外调查基础上,通过对洛塔岩溶区表层岩溶系统生态环境与表层岩溶泉水文特征的对比研究,按生态环境属性将表层岩溶泉分为三种主要类型:森林环境表层岩溶泉、石漠化环境表层岩溶泉及石漠化-森林过渡环境表层岩溶泉。详细论述上述三种表层岩溶泉的发育条件与水文特征:森林环境表层岩溶泉具有持续稳定的水文动态与流量;石漠化环境表层岩溶泉流量与降雨量相对应,动态极不稳定;石漠化与森林过渡环境表层岩溶泉流量排泄峰值具有随泉域植被覆盖率增加而缓和的趋势。按照环境类型对表层岩溶泉进行分类,可直观地显示其特殊的水文特征,有助于岩溶泉的合理开发和综合利用。     

我国南方表层岩溶带及其对岩溶水的调蓄功能

表层岩溶带是地表强烈岩溶化过程的产物,为表层碳酸盐岩各种岩溶个体形态和微形态组合构成的不规则带状的岩溶带,在我国南方岩溶区广泛分布。表层岩溶带对岩溶水的调蓄表现在两个方面: 一是增加入渗补给量;二是延缓降雨后雨水在岩溶水系统停留的时间,并形成了表层岩溶泉。表层岩溶带对岩溶水的调蓄功能大小主要与表层岩溶带的结构、岩层产状、地表覆盖情况和降雨性质有关。石漠化环境与森林环境的表层岩溶带对岩溶水的调蓄功能差异很大。石漠化地区,表层岩溶带泉的出流时间短,动态非常不稳定;表层岩溶带对岩溶管道泉调蓄能力弱,泉水动态与降雨动态一致。森林环境表层岩溶泉则多为常流泉,水文动态比较稳定。表层岩溶带形成的表层岩溶泉为开采深部岩溶水困难的峰丛山区的居民饮水提供了重要的水源,但只有恢复了岩溶石山区森林生态,才能实现表层岩溶泉应有的供水功能。      

湖南洛塔饱水岩溶带地下水动态分析

湖南洛塔为一典型的溶丘洼地型岩溶区.本文利用近几年水环境监测资料,进行饱水岩溶带地下水的动态研究,认为影响岩溶地下水动态变化特征与降水、生态环境和土地覆盖程度等因素相关.降雨强度与地下水动态变化量呈正相关关系;植被、土壤的覆盖程度与地下水的动态变化幅度、降雨动态滞后时效性呈正相关关系.     

湖南怀化盆地岩溶发育特征与分布规律

怀化盆地位于沅麻盆地和雪峰山冲断带2个构造单元接触带上,区内地质构造条件复杂,岩溶强烈发育。文章以区内碳酸盐岩为研究对象,通过资料收集、野外调查、钻探以及测试等工作手段分析空间上的地层、岩性组合特征,从岩溶形态、地层与岩性、构造条件、侵蚀基准面、地貌与水动力条件、可溶岩与非可溶岩接触带六个方面,系统总结怀化盆地岩溶发育特征。结果发现：研究区以覆盖型岩溶区为主,区内各类岩溶形态发育;区内自高向低存在三个溶蚀最发育段,其标高分别为500~600 m、210~270 m以及190~210 m,分别受历史侵蚀基准面、泸阳－怀化－中方谷地局部侵蚀基准面与舞水河侵蚀基准面控制;区内各地层钻孔遇洞率一般为57.1%~61.5%,最高为87.5%;谷地内各地层岩溶发育强度依次为厚层灰岩>白云岩>红层灰砾岩>薄层灰岩,但受地貌、水动力条件影响,溶蚀构造峰脊洼区的白云岩岩溶发育明显较谷地内更为强烈;舞水河沿岸、断层带附近、可溶岩与非可溶岩接触带以及山前冲洪积区等地下水交替循环强烈的地带,岩溶发育相对更为剧烈;区内岩溶强发育区主要分布于泸阳－城东新区、白沙－菜门溪一带。     

利用GEOSIS软件平台建立三维地质可视模型——以典型岩溶流域湖南洛塔为例

探讨了洛塔典型岩溶流域在缺乏钻孔资料的情况下,利用系列地质剖面、地质图、DEM等现有资料建立三维地质模型的建模方法及模型的应用。其中地质剖面数据的获取采用了计算机自动提取地形高程、地层界线、地下河位置等信息制图,精确快速。三维建模过程使用Geo SIS三维地质建模软件平台,以超体元实体模型、断层数学模型、褶皱几何模型等进行建模,模型形象逼真。建好的三维模型可以进行任意方向、角度的切割;进行地下漫游、放大、三维观察地层与断层之间的关系;进行揭层三维显示及单层三维显示; 进行任意形状的开挖显示。从建模的角度考虑,该方法对仅有地形图、水文地质图和极少量钻孔资料的情况下建立三维地质模型,具有普遍推广的意义。      

湘西地区北洛塔和花垣铅锌矿田对比研究

洛塔矿田和花垣矿田是湘西北成矿带铅锌储量较大的两个矿田。文章以洛塔矿田和花垣矿田为研究对象,在前人研究的基础上,从成矿地质构造背景、矿床地质特征、地球化学特征、控矿规律、矿床成因等方面对两大铅锌矿田进行对比研究,发现两矿田在诸多方面存在差异。洛塔矿田铅锌成矿时代为中泥盆世,花垣矿田铅锌成矿时代为早泥盆世,属于上扬子地台东南缘伸展拉张环境下在湘西北地区不同时期不同地段深大断裂活动的产物;构造是两矿田内最重要的控矿要素,岩相、岩性控矿实质上岩石孔隙和裂隙系统控矿,也是构造控矿的一种体现。区内的找矿工作应该沿着控矿构造+有利地层岩性组合的思路进行。     

湘西江东湾锑金矿床成矿地质特征、控矿因素及深部找矿远景分析

江东湾锑金矿床位于雪峰造山带中段,产在区域主干断裂控制的断块上升隆起区.矿体呈脉状、薄板状赋存于新元古界板溪群五强溪组上段浅变质岩系中.通过矿床成矿地质特征、控矿因素、垂向分带、找矿前景等方面的综合分析,认为江东湾锑金矿床是湘西龙王江金矿集区最具有找矿潜力的矿床.矿床浅部以锑或锑金为主,深部以金为主,且越向深部,金矿化...     

库车褶皱冲断带克拉苏三角带的位移转换构造

根据对库车褶皱冲断带的地面地质调查和地震反射剖面的解释表明, 库车褶皱冲断带克拉苏三角带发育垂直构造走向的位移转换构造.在地面上, 位移转换构造分别表现为库姆格列木、巴什基奇克和开依雷艾肯背斜以及吐孜麻扎、喀桑托开和吉迪克背斜构造的走向侧接构造样式; 在地下表现为库-巴冲断层、喀桑托开冲断层的断距的反接关系.位移转换构造发育的动力学背景可能与南天山重力滑动构造有关.      

松辽盆地西部斜坡带油气运聚的动力因素探讨

松辽盆地西部斜坡带自生伊利石钾氩测年反映本区油气成藏事件在时间上表现出集中性,在空间上具有广泛性,表现出油气成藏事件的幕式性。时间上的集中性表现在油气成藏时间主要分为三期60Ma、58Ma、45Ma;空间上的广泛性表现在位于油气运移路径上相距极远(35km直线距离)的两点具有相同的油气成藏时间,据此限定的油气运移最小速率为4.5km/Ma,该油气运移速率不能由传统的油气运移动力--水动力、浮力解释,两者所造成的油气最大运移速率约为2km/Ma,远远小于研究区油气实际运移的最小速率,说明研究区的油气运移必须考虑构造作用的影响。中国东部古近纪近东西向的构造挤压作用对松辽盆地西部斜坡带的油气运移、聚集产生了全方位的影响。构造挤压作用强化了泥岩超压作用,并可导致油气从拉张作用所形成的泥岩裂缝中排出,因而有利于油气的初次运移。构造活动的幕式性导致了流体的幕式活动,而流体的幕式活动导致了油气的幕式运移与成藏,因此构造作用是本区油气波浪式运移、幕式成藏事件的主要动力来源。近东西向的构造挤压作用形成了本区主要的背斜型圈闭,同时导致本区NNE、NE向断层性质转为封闭,形成本区主要的断块型油气藏。     

贵州大小井地下河流域表层岩溶带结构及岩溶水开发

贵州大小井地下河流域碳酸盐岩大面积出露,受地质、气候条件的影响,表层岩溶带发育。本文着重对区内表层岩溶带的发育规律、结构特征及岩溶水的动态特征、开发利用方式进行了详细研究,从中总结了一些规律性认识。     

湖南煤炭坝矿区岩溶塌陷的形成与易发性分区

根据矿区地质情况、地下水长期观测资料和各类岩土工程勘察资料,对煤炭坝矿区岩溶塌陷的成因及类型进行了研究,确定了岩溶塌陷易发性的评价指标,并对岩溶塌陷易发性进行了分区预测。结果显示:煤炭坝矿区岩溶塌陷形成的内因是茅口组灰岩岩溶发育,外因是岩溶水的大量开采和疏排;岩溶塌陷影响因素主要与岩溶发育条件、地下水条件、覆盖层条件、地形地貌和人工活动相关。经预测,煤炭坝小河、贺石桥、大成桥、洋泉湖几个地下水径流带处为极易塌区;欧家大冲、沩水、瓦寺冲、秧田冲、五亩冲水渠、白水塘、谢家祠堂几个地表水体分布处为易塌区;几个煤矿区为难塌区(或中等塌陷区);福泉山与谷塘坡为基本稳定与稳定区。勘察验证,预测结果符合实际。