川西高原巴塘地区可溶岩地层分布与岩溶地貌发育特征

以川西高原巴塘县、白玉县为研究对象,详细阐述研究区从三叠系到寒武系出露的主要可溶岩地层的分布、岩石成分、结构特征以及各地层的岩溶发育特征,系统总结出研究区可溶岩地层的特征和碳酸盐岩地层岩溶发育的规律。结果表明:研究区可溶地层呈北西南东向展布,明显受区域地质构造影响;岩溶地貌发育特征显示出与青藏高原主要地区岩溶地貌的一致性,属第三纪时期热带—亚热带环境下发育演化的覆盖型岩溶剥露地表而形成的古岩溶,且岩溶类型多样,形态与规模空间差异性明显;不同碳酸盐岩地层的岩溶发育程度统计显示,泥盆系溶蚀洼地所占面积最大,三叠系与志留系碳酸盐岩地层中溶蚀洼地个数较多,但发育密度低于泥盆系,二叠系溶蚀洼地个数与面积均为最小,石炭系地层由于碳酸盐岩纯度高且集中出露,溶蚀洼地发育密度最大。      

滨海岩溶区过渡带碳酸盐岩溶浊作用的试验研究

滨海岩溶具有内陆一般岩溶区不同的发育机理，其过渡带混合溶蚀作用是控制滨海岩溶发育的最主要因素之一。通过七组不同淡水与海水配比的混合溶蚀实验（封闭CO2－H2O系统），初步得出了过渡带混合溶蚀作用的基本结论：（1）滨海岩溶区过渡带岩溶发育的基本规律与内陆一般岩溶区岩溶发育规律的基本一致，即岩性，结构是控制滨海岩溶发育的最主要因素；（2）滨海岩溶区混合过渡带内碳酸盐岩的混合溶蚀速率大于纯淡水或纯海水中同种岩石的溶蚀速率；（3）在不同的CO2分压条件下，滨海岩溶区混合过渡带内碳酸盐岩的混合溶蚀机理不同。     

碳酸盐岩早成岩岩溶作用及油气地质意义

碳酸盐岩早成岩岩溶作用可发育溶蚀孔洞或具有规模的溶洞,这对于认识我国塔里木盆地、四川盆地碳酸盐岩内幕岩溶区孔洞成因与分布具有重要参考价值。然而碳酸盐岩早成岩岩溶在我国现代岩溶发育较少,研究程度低。文章通过总结国外在碳酸盐岩早成岩岩溶形成机理及孔洞发育特征的研究成果,探讨早成岩岩溶的油气地质意义:（1）成岩早期碳酸盐岩胶结程度差,岩石疏松,孔隙度、渗透率极高,介质空间较均匀;（2）早成岩岩溶作用与海平面升降具有明显的关系,尤其海岛或滨岸地区的淡水-海水交互带,以混合水岩溶为特征的岩溶作用较强烈;（3）早成岩岩溶孔洞发育分布具有一定特点,岛屿岩溶以发育侧面边缘洞穴为特征,而滨海岩溶以发育混合带管道为特征;（4）孔洞的发育主要受淡水中CO2含量、水流通过混合过渡带的水动力及海平面变化速率控制;（5）早成岩岩溶为研究我国地质历史时期碳酸盐岩短期暴露岩溶作用提供借鉴,对其孔洞发育分布特征的认识,将促进碳酸盐岩内幕区孔洞型油气储层形成机理研究,指导内幕区孔洞储层分布预测和油气勘探。      

新疆南天山岩溶系统介质结构特征及其水文地质效应

南天山广泛出露碳酸盐岩地层,其岩溶系统功能取决于岩溶介质结构。通过岩溶调查、分析,揭示该区碳酸盐岩地层中普遍分布溶蚀构造裂缝、层间溶蚀裂缝和溶蚀节理缝,其中溶蚀构造缝密度达1～4条/10 m、面隙率达1.15%～5.71％、缝宽10～500 mm,在岩层中呈网脉状,穿层发育,各种岩溶缝隙组合构成了以岩溶裂隙-溶缝为介质特征的岩溶系统。据此分析溶蚀缝隙体系对降水入渗、水流运移储存的意义,阐明该体系在水循环过程中的导储功能及其利用条件。提出采取工程措施,将岩溶山区的地表径流转化为地下渗流,增加降水入渗补给入渗量;同时减少水资源的蒸发损失,加大山区侧渗径流量,增加盆地边缘区的地下水资源,探索缓解山前塔里木盆地边缘地区水资源紧缺、改善盆缘地区生态环境的新途径。     

苏州常州地区岩溶发育程度及控制因素研究

苏州常州地区碳酸盐岩地层分布广泛,岩溶层组类型多,受地形地貌和水系变迁等多种因素控制,岩溶发育特征十分复杂。结合野外调查成果,结合岩石成分与结构、地质构造、水动力条件和人类活动等控制因素,对苏州常州地区岩溶发育分布特征及发育程度进行研究并分区。结果可知:苏州常州地区的碳酸盐岩地层自震旦系至三叠系皆有发育,但被构造、非可溶岩等分割成零散的块段,具有"发育齐全,分布零散"的分布特征。根据碳酸盐岩分布及岩溶发育特征,可将苏州常州地区的碳酸盐岩分为太湖西山(隐伏—裸露区)、溧阳南部山区(裸露区)、溧阳上黄-别桥(隐伏—裸露区)、茅山(隐伏—裸露区)、常州孟河(隐伏—裸露区)和苏州、常州平原区(隐伏区)6个区;而岩溶地区的岩溶发育程度分为发育强烈(大于45%)、中等(30%～45%)、较差(小于30%)三个区。     

塔里木盆地奥陶系古潜山碳酸盐岩岩溶储层评价与预测——以轮古7井区以东为例

塔里木盆地奥陶系古潜山碳酸盐岩岩溶储层具有埋藏深、非均质性强的特点。岩溶储集空间主要为后期溶蚀孔、溶洞和溶缝为主。通过古地貌恢复及岩溶垂向分带研究,结合油藏开采动态,对轮古7井区以东地区奥陶系碳酸盐岩岩溶储层评价与预测。研究认为:高产高效井主要位于岩溶缓坡地的峰丘洼地、丘峰洼地及岩溶峰丛谷地的溶丘、溶峰及其边坡部位。垂向上表层岩溶带和垂向渗滤带的上部,开发效果较好,多发育裂缝-孔洞型、洞穴型储层;径流溶蚀带、潜流溶蚀带岩溶发育相对较弱,局部发育小规模溶洞或岩溶管道,岩溶储层以裂缝型或孔洞型为主。在此基础上预测出五个高产高效油气储层岩溶区,为油气勘探与开发提供依据。      

汇集全球科技精英，打造岩溶地质研究的国际平台

中国是一个岩溶大国,全国岩溶区面积344万km^2,其中碳酸盐岩出露面积90．7万km^2,占国土面积的9．5％。中国岩溶发育具有四大显著的特点:首先碳酸盐岩古老、坚硬、质纯,出露的碳酸盐岩地层主要为三叠系至前寒武系,使岩溶形态挺拔、陡峭;其次中国岩溶发育主要受到太平洋季风气候的影响,水热配套,有利于碳酸盐岩的溶蚀、沉积,有利于岩溶的发育;再次新生代地壳强烈抬升,[第一段]      

碳酸盐岩相与岩溶地貌发育的初步研究──以贵州三叠系为例

本文以地层发育、相交明显、地貌类型齐全的贵州三叠系为例,从分析岩相和发育在各相带上的岩溶地貌入手,应用岩石薄片鉴定、溶蚀试验和化学成分分析等资料,结合野外考察,对非碳酸盐岩夹层、碳酸盐岩的孔隙度、颗粒含量、比溶蚀度、ＳｉＯ＿２和酸不溶物５个影响岩溶发育的主要岩性因素进行岩相与岩溶发育相关分析,基本上查明了岩溶地貌随相带变化的控制规律。      

基于扫描电镜和CT成像技术的碳酸盐岩溶蚀作用微观结构和变化规律研究

为研究溶蚀作用下碳酸盐岩孔隙的演变规律及控制作用,文章选取三峡地区4种类型碳酸盐岩开展溶蚀实验。同时结合扫描电镜、CT成像对实验前后岩石的溶蚀特征及孔隙结构进行测试。结果表明:溶蚀总发生在低晶格能的矿物处且沿矿物晶体的菱形解理面以及薄弱部位发育,表现为对矿物和孔隙等结构的选择性溶解;碳酸盐岩的孔隙度对溶蚀过程影响较小,岩石的孔径大小是影响碳酸盐岩溶蚀速率的重要因素;小孔径岩石的溶蚀多在样品表面发育小型溶孔,大孔径岩石的溶蚀主要发生在孔隙隙壁且有向岩石内部溶蚀的痕迹;经溶蚀改造,孔喉半径和连通性均呈现出增长趋势。本研究对碳酸盐岩差异性岩溶作用机理及岩溶发育规律的认识有一定指导意义。      

中上扬子地区碳酸盐岩储层发育分布规律及主控因素

以构造一层序地层学理论和动态演化现为指导,对中上扬子区震旦纪-中三叠世储层发育分布规律进行新一轮的分析,认为纵向上碳酸盐岩储层与层序格架发育具有良好的对应关系,即对应于全球二级海平面变化旋回中的高水位体系域;储层非均质性强;下古生界以溶蚀、岩溶、白云化和构造缝形成的次生孔隙为主要储集空间,上古生界原生孔和次生孔均为储集空间.横向上层序格架内储层发育和分布的有利区域具有差异性;优质储层多发育于潮坪、缓坡、岩溶斜坡和台内、台缘礁滩环境中,且与白云化作用、溶蚀作用、岩溶作用和构造改造作用密切相关;上二叠统-中三叠统储层分布在纵横向上均具有特殊性.综合分析认为层序地层格架控制了碳酸盐岩储层发育和分布规律,即主要储层的发育与全球二级海平面升降旋回中的高位期具有明显的一致性,而且二级海平面旋回中的三级海侵旋回也为有利区域性储层发育的层位;海退旋回的晚期有利于古岩溶型的碳酸盐岩储层发育,而海侵旋回的初期-早期,有利于台地边缘或台内滨外滩的碳酸盐岩储层发育;层序格架中的高能沉积环境、有利的岩溶和成岩环境,以及构造复合作用是形成优质储层的主控因素.     

岩溶试片的岩性差异对估算岩溶速率和碳通量的影响

研究岩性差异对溶蚀速率的影响有助于提高溶蚀试片法估算岩溶碳汇强度的精确度。本文以贵州省普定县为研究区,将埋放地的主要基岩类型（石灰岩与白云岩）制成标准尺寸的试片,并将其埋设于不同土地利用类型和土壤深度下,经过4个水文年的监测后将估算的结果与前人在同一区域使用标准溶蚀试片的研究结果进行对比分析,结果表明:（1）在相同气候和土壤环境条件下,岩性对溶蚀试片的溶蚀速率有显著影响,且溶蚀速率与岩石中CaO含量呈正相关关系,与MgO含量呈负相关关系;（2）石灰岩与白云岩试片溶蚀速率的差异程度受土地利用及埋放深度的调控,整体上石灰岩溶蚀速率比白云岩溶蚀速率大14%;（3）不同岩性试片估算的岩溶碳汇强度相差较大,标准溶蚀试片估算的结果比埋放地基岩试片估算的结果高。故使用溶蚀试片法估算区域岩溶碳通量时应考虑埋放地基岩的岩性,或者对基于标准溶蚀试片的估算结果进行校正,才能准确反映区域尺度真实的岩溶碳通量大小。      

中国南方表层岩溶系统的碳循环及其生态效应

表层岩溶系统因碳酸盐岩－水－CO²(气)三相的化学动态不平衡过程而产生特殊的碳循环环节,参加循环的碳包括碳酸盐岩中的碳、大气和土壤空气CO²部分。中国南方表层岩溶系统的碳循环非常活跃,并敏感地响应岩溶动力因素的变化,从而促进了地球化学过程和生物化学过程的结合,成为大气CO²汇的重要项。中国南方表层岩溶系统的碳循环通过驱动环境的元素迁移,促进土壤有机质的积累,并影响植物所需要的矿物质营养元素的全量和有效态,进而影响岩溶区的植物物种、特有性和作物的发育。     

从古地理学角度探讨广西石漠化分布特征*

岩溶石漠化是指碳酸盐岩发育地区,由于人类不合理活动造成的土壤严重侵蚀,基岩大面积出露,地表出现类似荒漠景观的现象。石漠化的产生取决于基底岩石结构特点和酸不溶物含量。目前对于究竟哪种类型的岩石易于形成石漠化,利于形成石漠化的岩性在空间分布上有无规律性等问题,单纯利用传统的遥感解译方法显得力不从心。作者从古地理学角度对广西石漠化的形成及分布情况进行了研究,将广西石漠化区域划分为7个分区,包括桂林—贺州分区（Ⅰ）、柳州—来宾分区（Ⅱ）、都安—马山分区（Ⅲ）、平果台地分区（Ⅳ）、靖西台地分区（Ⅴ）、扬子台地南缘分区（Ⅵ）和西林—乐业—凌云分区（Ⅶ）。从广西石漠化分布情况可以看出,具有较为稳定台地相格局的地区容易发育连续性的碳酸盐岩（并诱发石漠化）,同时重度石漠化一般分布于长时期发育台地边缘礁（滩）相的环境中（例如平果台地相区、靖西台地相区、扬子台地南缘分区）。广西众多的、较为稳定的孤立碳酸盐岩台地建造为石漠化产生提供了“机会”。通过研究容易诱发石漠化岩性的空间分布特征,结合遥感解译和实地调查,对石漠化风险进行评估,对属于不同时代和不同沉积环境下形成的石漠化采用不同的治理模式,这无疑为石漠化研究提供了一个新的角度。     

我国南方岩溶区和北方黄土区的大气CO2效应

我国南方岩溶区与北方黄土区都是巨大的碳库。碳酸盐的溶蚀及再结晶是两个碳库与大气ＣＯ^２交换的重要过程。碳的区域平衡是评价化学风化消耗或逸散ＣＯ^２的基础。岩溶区与黄土区在地球化学风化的环境背景、溶蚀过程、产物运移和归宿等差异很大。黄土区化学风化消耗大气ＣＯ^２通量较岩溶区小。目前评价两类地区土壤与大气ＣＯ^２的源汇关系尚不成熟,需要定量认识土壤ＣＯ^２与下伏碳酸盐岩溶蚀或与下伏黄土次生碳酸盐化作用。岩溶区湖泊沉积物中有机质分解产生的ＨＣＯ^３－制约外源及内生碳酸盐溶解和自生碳酸盐形成。     

广西桂林石灰土元素迁移特征及影响因素——以会仙峰丛谷地石灰土为例

碳酸盐岩的化学风化是岩溶关键带各圈层相互作用的主要形式,风化壳中蕴含重要气候环境和物质循环信息。通过对广西桂林会仙峰丛谷地石灰土的化学风化强度及元素迁移特征的研究,并与滇黔湘和青藏高原的岩溶风化壳的对比分析,结果表明:（1）会仙石灰土化学蚀变指数（CIA）均值为92.14,与贵州兴义岩溶风化壳相当,反映炎热潮湿气候下的强烈化学风化;白云岩风化壳CIA与灰岩风化壳相当,CIA值主要受“不溶物”含量的影响;地形上,从上坡到下坡,从坡地到谷地,垂向剖面从浅部到深部,碳酸盐岩风化壳的CIA值呈减小趋势;（2）包括会仙石灰土在内的中国南方碳酸盐岩风化壳的CIA值与纬度成负相关,青藏高原地区和北方地区碳酸盐岩风化壳的CIA值与纬度不存在相关性,可能受晚第三纪以来印度板块俯冲推挤,青藏高原地区构造抬升和夷平面变形的影响;（3）与硅酸盐风化壳、黄土剖面不同,碳酸盐岩风化壳CIA和Na/K（摩尔比值）不存在相关性,但CIA和K/Al（摩尔比值）则存在显著负相关,可采用K/Al来表征碳酸盐岩剖面的风化程度,其主要是受可溶成分的快速淋失影响;会仙石灰土、贵州兴义风化壳较其他风化壳更接近Al端,化学风化程度更高;（4）会仙石灰土的化学成分与中国其他地区碳酸盐岩风化壳基本一致,剖面上分布均匀;与上陆壳相比,Na、K、Ca、Mg表现为亏损,其他元素为富集;和下伏碳酸盐岩的稳定元素Ti相比,除了Cr、Fe、P、Al富集或不变外,其他元素都发生明显的迁移淋失;会仙风化壳元素的迁移性由强到弱为:Ca ? Mg ? B ? Na ? N ? Cd ? Zn ? As ? K ? Pb ? Si ? Mn ? Al ? Cr ? Fe ? P,高含量Ca、Mg的快速溶失对其他元素的迁移性有重要影响。      

济南岩溶含水介质孔隙结构特征

以济南泉域为例,基于2004-2019年济南岩溶泉域大气降水资料、地下水水位动态监测资料和岩芯的压汞实验结果,采用分形理论中孔隙分形维数法和数理统计的方法,探究含水岩层孔隙结构对泉水位动态的影响。结果表明:（1）炒米店组和三山子组2号样的孔隙发育均匀,孔喉分布集中,岩层储水性能好、储水空间较大;马家沟组北庵庄段的孔隙发育均匀,孔喉分布集中,岩层储水性能差,储水空间小;三山子组1号样和马家沟组东黄山段的孔隙发育不均匀,孔喉分布分散,岩石内部储水空间大;（2）岩层渗透率主要受孔喉分布的影响,济南泉域碳酸盐岩含水层的孔隙储水空间大、储水性能好,济南泉域独特的孔隙结构在维持趵突泉水位动态稳定中起到重要作用。      

淮南舜耕山岩溶塌陷发育特征及形成机理研究

淮南市舜耕山地区位于华北板块南缘,岩溶地貌发育且岩溶塌陷地质灾害时有发生,给区内人民生命财产安全带来极大隐患。本文通过对区内碳酸盐岩裸露区和覆盖区岩溶野外地质勘查、岩溶塌陷特征统计、构造及水文地质条件分析,总结本区岩溶塌陷发育机理。结果表明:裸露型碳酸盐岩区岩溶塌陷发育主要受本区多期构造运动以及岩性组合的影响,岩溶塌陷发育构造形迹呈NW向居多,并多发育在可溶岩与非可溶岩界面处,以构造破坏-潜蚀为主;覆盖型碳酸盐岩区岩溶塌陷发育多为地面构筑物增加导致静荷载增加以及矿区强排水诱发的塌陷,以有效应力破坏-真空吸蚀为主。      

我国南方岩溶区和北方黄土区的大气CO2效应

我国南方岩溶区与北方黄土区都是巨大的碳库。碳酸盐的溶蚀及再结晶是两个碳库与大气ＣＯ２交换的重要过程;碳的区域平衡是评价化学风化消耗或逸散ＣＯ２的基础,岩溶区与黄土区在地球化学风化的环境背景。溶蚀过程,产物运移和归宿等差异很大。黄土区化学风化消耗大气ＣＯ２通量较岩溶区小。目前评价两类地区土壤与大气ＣＯ２的源汇关系尚不成熟,需要定量认识土壤ＣＯ２与下伏碳酸盐岩溶蚀或与下伏黄土次生碳酸盐化作用。岩溶区湖     

滇东南南洞地下河系统源区洞穴特征及其成因演化机制

滇东南岩溶地貌发育,岩溶洞穴是该区典型空洞体系。文章以滇东南南洞地下河系统源区典型岩溶洞穴为研究对象,基于地学理论和地球化学分析,对该区地貌特征、成因及演化机制开展科学研究。研究表明,NW向的张性断裂、区内可溶部分最高个旧组碳酸盐岩以及杨柳河向西流动的水动力作用是南洞地下河系统源区洞穴发育的主要成因;全新世中期6 kaBP以来,该地区洞穴演化过程经历了三个阶段,其中,主体形成时间为6~4 kaBP;此外,建立石洞洞穴与地下河发育模式。本次研究对南洞地区地下水资源评价具有实际意义。      

湘鄂西地区寒武系娄山关组古岩溶储层及其发育控制因素

为了掌握湘鄂西地区寒武系娄山关组储层发育特征及其控制因素,通过典型露头调查、岩溶充填物地球化学测试、岩石薄片鉴定及物性测试等,对该储层进行了多方位研究,得出以下结论:（1）储层岩性以白云岩为主,属孔洞—裂缝型储层,储集空间主要表现为溶蚀孔洞、晶间孔隙、粒间溶孔、裂溶缝等;（2）储层溶蚀作用不受岩石组构控制,属于非组构选择性溶蚀,溶蚀孔洞多沿层面发育,分布大都在不整合面以下约20 m范围内,而且随着深度的增大,孔洞丰度也越小;（3）娄关山组上部地层不整合面不仅是油气运移的良好通道,同时也是有机质生烃聚集成藏的有利场所;（4）储层的发育主要受地质构造、气候环境及地层岩性控制;不整合面及多期次的构造裂缝,为溶蚀孔洞发育创造了很好的条件,但由于沉积间断期气候炎热和较干旱,地表水不是非常丰富,大气淡水淋滤作用较弱,而且储层岩性本身主要为粉、细晶白云岩,不大有利于水岩作用,因而储层不具备形成大中型岩溶缝洞系统的环境物质条件;（5）尽管储层未能形成有规模的古岩溶缝洞系统,但由于其溶蚀孔洞发育并有古化壳存在,因此它仍是中上扬子海相下组合油气勘探中重要的储层之一。