缺水基岩山区蓄水构造类型划分及其属性分析

近十多年来,服务脱贫攻坚的基岩山区找水打井工作充分运用并丰富了蓄水构造理论,但缺乏对其类型的统一划分和属性的深入分析。以蓄水构造为理论指导,考虑地貌汇水、岩性赋水、构造控水等控制因素,以构造为主控因素,综合地形地貌、地层岩性和植被发育及开发利用实际价值等因素,系统总结划分出缺水基岩山区水平岩层、单斜、褶皱、断裂、接触、风化壳、复合、洞藏等8类20型35式蓄水构造,并借鉴、结合新构造控水理论和地下水系统理论分析总结不同尺度、不同类型蓄水构造的共性特征,从蓄水构造空间组合特征、边界水文地质性质、水动力条件、尺度效应、控水共生特征、开发利用实际价值等方面,提出了岩性与地质构造的相关性、透水与隔水的相对性、汇水与蓄水的平衡性、尺度与系统的统一性、形成与改造的继承性和规模与目的的匹配性等蓄水构造属性。研究成果细化完善了缺水基岩山区地下水蓄水构造类型划分,总结提炼了蓄水构造属性特征,深化了对蓄水构造概念内涵的理解与认识。既进一步推动了基岩山区水文地质学的研究,也可为缺水区找水定井提供参考,并指导缺水区水资源可持续利用。     

辽西蓄水构造及找水方向

基于蓄水构造的三要素,对辽西地区蓄水构造类型及蓄水条件进行了分析,认为区内主要有水平岩层蓄水构造、褶皱蓄水构造、断裂蓄水构造、接触带蓄水构造和基岩风化壳蓄水构造,并指出了该区地下水找水方向和开发利用模式.     

基于蓄水构造类型的山区综合找水技术

在山区水文地质和找水实践的基础上,根据河南省山区地质和水文地质条件,划分了断裂、褶曲等四类蓄水构造类型,并对各蓄水构造的特征和富水性进行了阐述。提出了地下水系统特征分析、水动力特征分析与适宜、便捷的综合物探技术相结合的找水方法,提高找水定井的准确率。为山区找水提供了理论依据和实用方法。     

岩溶蓄水构造电阻率模型建立及其在物探找水中的应用

岩溶地下水的富集是极不均匀性的,寻找和查明岩溶蓄水构造的空间位置及其结构,是在岩溶山区寻找地下水源地的前提.本文通过对贵州省岩溶地下水富集条件的分析、归纳,将岩溶蓄水构造分为两个大类共七个类型,并利用地质体电阻率的统计结果建立了各类型岩溶蓄水构造的电阻率物理模型.实际工作表明,利用岩溶蓄水构造的电阻率物理模型,对提高岩溶山区找水打井的成功率具有指导意义.     

赣南缺水区地下水赋存特征及典型蓄水构造模式解析——以兴国县为例

赣南红层盆地分布区一直被认为是地下水严重缺水区,各城镇饮用水源均为地表水体。随着经济发展、社会进步,人民对美好生活的需要不断提升,优质、稳定的饮用水成为老区人民需求增长最快的民生问题之一。中国地质调查局根据原国土资源部的统一部署,于2017年启动了赣南七县水文地质调查扶贫找水解困工作。本文通过精准式地下水勘查实例分析和大比例尺水文地质调查成果总结,采用基岩山区气象补水、地貌汇水、地层蓄水、构造导水、钻探取水的实践理念综合分析,梳理总结了兴国县存在季节型、水质型、工程型缺水的主要原因,并创新提出了补给-滞留型、植被涵养型、侵入扩张输导型3种基于地下水驱动力的蓄水构造模式,进一步丰富了蓄水构造理论,分析总结了不同含水岩组分布区风化裂隙水、溶蚀裂隙孔隙水、层间裂隙水、构造裂隙水、古河道孔隙水5种缺水区找水方向。蓄水构造模式和找水方向经实践证明,在严重缺水的红层分布区可以快速确定找水靶区,找水成效显著。     

人类活动影响下胶东半岛典型蓄水构造模式研究

胶东半岛是我国典型的缺水山区,广泛分布有岩浆岩、变质岩及白垩系弱透水性岩层,含水层富水性差异大,同时胶东半岛地区人类活动密集,水质型贫水问题同样突出,资源型缺水和水质型缺水同时存在。为揭示人类活动影响下典型缺水山区蓄水构造模式和找水方向,通过2019~2022年在胶东半岛典型缺水山区开展的水文地质调查,采用本次施工的7组钻孔数据,7组水化学和同位素分析样品,基于蓄水构造理论,结合人类活动影响下的水化学和同位素特征,对比研究不同类型蓄水构造富水性和以硝酸盐为代表的人类活动对水质的影响。提出了洼地沟谷风化壳型、接触带型、断裂型、岩溶型4种蓄水构造模式。揭示了受人类活动影响,以洼地沟谷风化型蓄水构造为代表的风化裂隙水硝酸盐含量升高,水质较差,     

江西兴国均村-高兴地区蓄水构造及找水方向

江西省均村-高兴地区基岩山区多,降水年际变化大,缺水现状严重。为解决缺水问题,对高兴镇均村乡及其周边地区开展1:50000水文地质调查工作。基于调查成果并结合蓄水构造理论,对该片区蓄水构造类型及其富水模式进行了分析,总结出该片区主要存在水平蓄水构造、褶皱蓄水构造与断层蓄水构造。并提出将宽缓河流阶地区、褶皱谷地区、山地边缘阻水断层区及沉积平坝区等富水模式作为主要找水方向,能够在找水工作中快速确立找水靶区,提高找水效率。     

招远市道头地区蓄水构造条件分析

以招远市道头地区作为研究区。本区位于低山丘陵地区,由于受自然条件限制,普遍存在缺水现象。本次根据前期调查结果,以区内的地质、水文地质条件为基础条件,采用多种地球物理勘探方法相结合的方法,同时依靠钻探、抽水试验等技术手段,将区内的蓄水构造类型共划分了侵入-接触型蓄水构造、接触型蓄水构造和隔水型蓄水构造三类。通过对不同蓄水构造的构造类型,围岩岩性,构造与围岩相互关系,地下水流向,构造隔水性质等地质、水文地质条件的分析确定靶区,结合地球物理勘探方法对靶区进行解译,根据解译结果最终确定井位,并在确定的井位点进行钻探施工和抽水试验,对其富水性进行验证。通过以上多方法结合最终提出了在该种地区中定井方法,提高了成井的成功率,为缺水地区找水提供了理论支撑和实用方法。     

峰林平原区定井技术研究—以广西来宾峰林平原区为例

通过在广西来宾岩溶干旱区的找水实践，将峰林平原区定井技术主要归纳为地质构造方法、蓄水构造方法和综合物探方法。地质构造方法可了解断裂富水带的分布规律，以指导寻找各类蓄水构造；利用蓄水的构造方法归纳出该区7类岩溶蓄水构造，并确定其三维几何形状和内部介质特征，为水文物探解释提供地质依据；水文物探方法可提供富水地质体的定量、半定量信息。文章认为地质－物探－钻探工作密切配合和交流，是提高成井率的保证。     

洮南市北部丘陵区基岩裂隙水的赋存规律与找水方向

本文论述了洮南北部丘陵缺水区的水文地质条件和地下水赋存规律及地质构造、岩浆岩对地下水形成的控制作用，阐述了基岩地下水蓄水构造的基本类型，指出了找水方向。     

地下水库蓄水构造的特点分析与探讨

本文讨论了地下水库的基本概念,提出了地下水库蓄水构造需要具备的四个基本条件,即库容条件、水量交换条件、可利用条件和封闭性条件。同时分析了影响地下水库蓄水构造的因素,指出了地下水库蓄水构造和普通蓄水构造的差别,并介绍了三个典型的已建地下水库的蓄水构造。     

季节性冻融对土壤水分的作用及其在农业生产中的意义

正冻土体冻结缘的水势梯度导致非冻结土中的水分向冻结土体迁移，使融解后的土壤水分含量显著提高。然而，土壤水分增加的数量决定于冻结前土壤水分的剖面分布状况。根据田间试验结果，利用土壤冻融作用对土壤剖面水分的再分布，储水灌溉时间可以提前至９月下旬至１０月中旬，灌溉定额可以降低至６０ｍ３／亩，甚至４０ｍ３／亩。灌溉后及时地进行地面覆盖保墒措施，可以改善较早灌溉和低定额灌溉条件下在播种期的土壤墒情，显著提高作物的出苗率。     

典型喀斯特岩性组合结构的流域水文干旱机制研究——以贵州省为例

水文干旱已成为全球气候变化背景下典型的自然现象,是气象干旱和农业干旱的延续和发展,是最终、最彻底的干旱。岩性是流域下垫面的重要组成物质,其岩性类型及结构控制着地貌及水系的发育、促进流域储水空间的形成,影响流域的储水能力,关系到流域水文干旱的发生。本文在贵州省选择40个典型流域为研究样区,利用面向对象分类技术,提取流域岩性类型的遥感信息;利用主成分分析及灰色理论,研究岩性类型及其结构对流域水文干旱的影响机制。研究表明:1)从岩性类型因素上看,流域岩性类型对水文干旱影响总体较大,影响从大到小排序(关联度)为:K(0.985)Z(0.96)0(0.924)J(0.922)S(0.806)D(0.788)ε(0.75)C(0.69)Pt(0.684)P(0.568)T(0.542);2)岩性类型的主成分因素对流域水文干旱影响从大到小排序(关联度)为:Z_3(0.48)Z_4(0.47)Z_1(0.44)Z_5(0.42)Z_2(0.39);3)岩性类型组合方式对流域水文干旱影响从大到小排序为:Ⅰ、ⅡⅤ、ⅣⅢ。     

RS和GIS技术集成及其应用

本文简要地介绍了ＲＳ（遥感图像处理系统）和ＧＩＳ（地理信息系统）技术及其集成的基本概念和方法。讨论了ＲＳ和ＧＩＳ技术及其集成的内在涵义、相互关系,认为ＲＳ是ＧＩＳ重要的外部信息源,是其数据更新的重要手段,尤其对于全球性的 地理动力学分析,更必须有ＲＳ所提供的覆盖全球的动态数据与ＧＩＳ的结合。反之,ＧＩＳ则可以提供ＲＳ所需要的一些辅助数据,以提高ＲＳ图像的信息量和分辨率,同时,ＧＩＳ可以将实地调查所     

红藻石和蓝藻石概念及分类归属的综述和修订

在分析和总结前人对红藻石和蓝藻石研究成果基础上,结合岩石薄片显微镜下观察实例,发现在以往碳酸盐岩颗粒分类中没有红藻石和蓝藻石的合适位置。鉴于红藻石重要的成因意义和造礁作用,有必要明确红藻石的概念和归属。珊瑚藻本身极易钙化,经生物矿化作用最终保存下来的珊瑚藻屑一直放在生物碎屑中,而红藻石是由非固着的珊瑚藻构成的钙质独立结核,因此也可以被划分到生物碎屑中。蓝藻石作为蓝细菌钙化作用的产物,同时鉴于蓝藻石的广泛存在,把钙化蓝细菌形成的核形石命名为蓝藻石,这一重要概念从提出到现在一直被使用。然而蓝绿藻概念已变更为蓝细菌,蓝藻石的形成与藻类无关,显然将其称作蓝菌石更加确切。因此,应将红藻石和蓝藻石分别归为生物碎屑和核形石当中,并用新的术语蓝菌石替代蓝藻石。其意义在于使红藻石和蓝藻石的概念及归属更为规范,并为碳酸盐岩颗粒的深入研究提供有益线索。     

自动化智能化地质岩芯钻探技术装备研发与应用

为解决5000 m地质岩芯钻探基础准则与依据缺失问题，提高钻探装备的自动化、智能化水平，启动了5000 m智能地质钻探技术装备研发工作，通过钻机装备、钻探器具研制，钻探工艺技术研究并经试验示范验证，取得多项创新成果，形成了5000 m地质岩芯钻探技术体系。通过特深孔钻孔口径与管柱规格优化研究、钻杆规格设计、装备性能参数选配，形成了5000 m地质岩芯钻探技术规范体系；基于5000 m特深孔地质岩芯钻机、孔口自动化作业装置等关键设备研制，实现了绳索取芯钻进的孔口作业全流程自动化，形成了轻量化钻机孔口管柱柔顺控制技术；基于复杂地层孔内工况判别、钻进参数优化与轨迹优化控制等技术问题研究，形成了多源信息融合的地面与孔底一体化钻进过程智能控制技术；基于高性能薄壁绳索取芯钻杆和系列小口径高效钻具研制，形成了大深度绳索取芯系列钻杆钻具技术；研发了耐高温环保型冲洗液、生物破胶废浆处理技术、“广谱型”双浆堵漏技术，形成了绿色环保型冲洗液体系与护壁堵漏技术。     

自动化智能化地质岩芯钻探技术装备研发与应用

为解决5000 m地质岩芯钻探基础准则与依据缺失问题，提高钻探装备的自动化、智能化水平，启动了5000 m智能地质钻探技术装备研发工作，通过钻机装备、钻探器具研制，钻探工艺技术研究并经试验示范验证，取得多项创新成果，形成了5000 m地质岩芯钻探技术体系。通过特深孔钻孔口径与管柱规格优化研究、钻杆规格设计、装备性能参数选配，形成了5000 m地质岩芯钻探技术规范体系；基于5000 m特深孔地质岩芯钻机、孔口自动化作业装置等关键设备研制，实现了绳索取芯钻进的孔口作业全流程自动化，形成了轻量化钻机孔口管柱柔顺控制技术；基于复杂地层孔内工况判别、钻进参数优化与轨迹优化控制等技术问题研究，形成了多源信息融合的地面与孔底一体化钻进过程智能控制技术；基于高性能薄壁绳索取芯钻杆和系列小口径高效钻具研制，形成了大深度绳索取芯系列钻杆钻具技术；研发了耐高温环保型冲洗液、生物破胶废浆处理技术、“广谱型”双浆堵漏技术，形成了绿色环保型冲洗液体系与护壁堵漏技术。     

矿物——成矿与找矿

单颗粒矿物微量元素激光原位定量分析测试数据的大量积累和研究,使矿物成为矿床地球化学研究和矿床勘查的重要示踪剂。本文重点选择磁铁矿、磷灰石、石榴子石、榍石、锆石、绿泥石和绿帘石等的原位分析研究所获得的认识,介绍单颗粒矿物成分组合及变化在矿床类型划分、成矿年龄测定、氧逸度、成矿过程与物质来源、找矿与勘探等方面的应用。不同矿床类型中普遍存在的矿物,如磁铁矿、磷灰石等的微量元素含量及组合差异,提供了矿床类型识别的标志。单颗粒矿物,特别是矿石矿物和密切共生矿物如锡石、铌钽铁矿、赤铁矿、石榴子石、方解石等的原位定年,使成矿年龄的直接准确测定成为现实。矿物中变价元素,如Fe、V、Mn、Ce、Eu含量和/或比值的变化,指示了成矿过程氧逸度及其变化特点。从矿物核部向震荡环带与边部的微量元素含量或同位素组成的变化,示踪了成矿过程中流体来源或性质的变化。斑岩和矽卡岩矿床中与成矿作用关系密切的蚀变矿物,如绿泥石、绿帘石的形成温度、特征微量元素比值,如Ti/Sr、Ti/Co、V/Ni、Mg/Sr等,与距矿床中心距离呈线性函数关系,可定量预测距矿床中心的距离,使以绿泥石、绿帘石为代表的找矿指示矿物研究迅速发展。     

桩-岩摩擦黏着特性的试验与分析

研究桩与岩石的侧摩阻力组成及影响因素,有助于准确地把握桩与岩石的侧摩阻力取值原则。在对桩与岩层的摩擦黏着机制分析的基础上,指出界面力与岩层抗剪力的区别,并提出岩层的极限侧摩阻力由界面强度及岩石强度两者较弱一方决定的观点。进行了中风化岩中4组混凝土短桩的抗压及抗拔极限摩阻力对比试验,获得了相应的极限侧摩阻力值以及抗拔与抗压极限侧摩阻力值的比值。抗拔时由于上部岩层对桩侧岩层的约束作用较弱,会使侧摩阻力相对抗压时有较大降低。通过有限元计算及其与试验值的比较分析,研究短桩与岩层的界面强度条件,发现岩层和混凝土灌注桩间的侧摩阻力中界面黏着力占很大比例。