大方县九洞天伏流大厅起源初探——兼谈地转偏向力在伏流大厅形成中的作用

用洞穴双旋回演化理论和系统科学思想指导,定性和半定量地讨论了贵州省大方县九洞天伏流大厅的起源。分析研究认为：（1）洪水拥有超过平水期水流几个数量级的动能和溶蚀能力,使季节变化带成为垂直剖面中岩溶发育最为强烈的部位。（2）伏流大厅的形成过程至少是3个子过程耦合作用的结果,即①水流的剥蚀;②崩塌;③化学沉积生长。（3）水流运动的驱动力由重力和地转偏向力耦合而成。在重力驱动下水流对大厅左右壁的剥蚀强度相等,但由于地转偏向力的参与,在北半球驱使剥蚀向右偏蚀。（4）九洞天伏流有明显的右偏蚀形态证据：①左壁化学沉积发育,右壁基岩裸露;②右壁岩块脱落多于左壁;③靠近左壁有一条高角度裂缝状的充水溶洞。（5）地转偏向力在九洞天伏流大厅的形成中扮演着重要角色。伏流的巨大流量能够产生比中小地下河大１０至１００倍的地转偏向力,使九洞天伏流右偏蚀特别强烈。在洪峰水流的溶蚀和侵蚀下,优先在右壁产生边槽,致使卸荷过程和岩块脱落由左向右不断横向发展,导致大跨度的地下河大厅以及伴生的地表地貌形态生成。（6）对于高角度裂缝状洞穴和缓倾角层面洞穴两种情况,伏流右偏蚀过程有一些差别。对于缓倾斜层面洞穴,当基准面缓慢下降时,形成沿层面倾斜的底板。丰鱼岩就是一个很好的实例。     

莲花台水电站岩溶发育特征及工程意义

根据地质调查和勘探资料,阐明莲花台水电站坝址区岩溶发育形态、规模及空间展布特征,归纳岩溶发育规律。结果表明:坝址区岩溶发育主要受岩性和地质构造控制,岩溶现象分布范围广,岩溶发育较为密集,具有垂向分带性及空间分布不均匀性的特征;岩溶发育对工程的影响主要表现在岩溶渗漏和岩溶塌陷稳定问题两个方面,岩溶渗漏可能造成电站无法达到设计正常蓄水水位,岩溶空间的存在可能引起坝基抗滑稳定问题。因此,建议设置防渗帷幕,并对坝基开挖揭露的溶洞进行换填加固及固结灌浆等工程处理措施,通过处理,可有效避免岩溶发育对工程的影响。      

混积条件下有机酸-矿物溶蚀模拟实验

为探究混积条件下储集层矿物的溶蚀规律,为以陆源碎屑为主的混积型储集层的勘探开发提供理论依据,设计了一组递增温、压条件下,Ⅱ1型干酪根所排有机酸与混合样品(钾长石、钠长石、方解石、白云石、安山岩、流纹岩)的水岩溶蚀模拟实验.通过对样品溶蚀前后的扫描电镜特征、质量损失率以及反应液中离子浓度变化的分析,明确了混积条件下样品中主要矿物成分的溶蚀特征.结果 显示,混积条件下温度低于250℃时,主要为碳酸盐矿物溶蚀;温度达到250℃时,主要为长石矿物的溶蚀,钾长石的溶蚀比例与钠长石相当.钾长石在190-250℃区间内溶蚀比例增量达到2.64％,大于钠长石的1.91％,说明钾长石在深埋条件下有更大的溶蚀速率与增孔潜力.     

盐酸及乙酸介质中的碳酸盐岩溶蚀表面特征及机理——以南堡凹陷为例

为了研究酸性条件下碳酸盐岩的溶蚀表面特征及机理,以南堡凹陷及周边凸起区10个典型碳酸盐岩样品为研究对象,进行乙酸和盐酸溶液的溶解实验,并通过扫描电镜观察样品的溶蚀特征。结果显示,岩石结构和矿物成分的选择性溶蚀,是碳酸盐岩溶蚀过程中的主要作用形式;方解石和白云石均存在特有的溶蚀现象,即"溶蚀晶锥"方解石和"蜂窝状"白云石,为晶体选择性溶蚀的产物;表生条件下,灰岩中少量白云石的加入能够增加方解石的溶解度,白云石的含量上限为13%,超过该界限,随白云石含量的增加,溶蚀作用减弱。     

苔藓植物对石灰岩的溶蚀作用及环境相关性研究

以贵阳喀斯特公园南石林为研究区,通过野外调查及实验测定,研究苔藓植物多样性、溶蚀形态和环境因子间的关系,探讨苔藓生物岩溶形成及其对生物地质的意义。结果表明:贵阳喀斯特公园南石林有苔藓14科27属49种,溶蚀结果根据形态可划分为:溶孔、溶坑、溶锥、溶沟、溶槽、溶盆等六种;在溶孔—溶锥—溶坑—溶盆、溶沟—溶坑—溶盆和溶槽—溶坑—溶盆三个阶段中苔藓多样性指数都呈先升后降的趋势,其中溶孔、溶沟和溶槽的苔藓多样性指数最小分别为:6.232、8.524和7.490,在溶坑形态下苔藓植物多样性指数达到最大值为18.219,溶盆形态下其多样性下降至11.949;均匀度呈上升趋势分别从0.880、0.862和0.916上升至0.953,然后在溶盆阶段下降至0.876。环境因子是限制溶蚀形态发生数量的重要因素,在第二等级条件下(温度17.5～21.4 ℃,湿度57.7%～72.6% RH,光照2 700～5 900 Lux)苔藓植物对石灰岩的塑造作用最强。溶蚀形态的变化过程往往伴随着苔藓群落的演替,苔藓植物对溶蚀形态的形成具有很强的塑造作用。      

热液流体活动的识别方法及油气地质意义研究进展

基于大量的文献调研,归纳总结了热液流体活动的识别方法,并系统梳理了热液活动对油气成藏的影响。目前热液流体活动的主要识别方法可归纳为3大类,分别为岩石矿物学特征组合法、温感参数异常法、地球化学元素含量异常法。在具体应用时,应尽可能选取多种方法进行综合判识。热液流体活动对油气成藏的影响体现在4个方面：深部热液流体通过提供烃源岩成熟演化所需要的热能、外源氢和催化剂等方式为烃类物质的形成创造了良好的条件;热液流体对油气储层的影响既有建设性也有破坏性,以热液溶蚀的建设性为主;深部热液流体可以增强盖层封闭性;热液流体可促进烃源岩生烃并形成生烃增压,从而促进油气的初次运移,热液流体的溶蚀作用可改善储层物性进而促进油气的二次运移。     

方解石和白云石溶蚀实验热力学模型及地质意义

通过碳酸盐（方解石、白云石）溶蚀作用实验室模拟研究，建立了溶蚀作用的热力学模型方程，对埋藏成岩的3种不同温压条件下（348．15K，Mpa ,373．15K，25Mpa，403．15K，30MPa）碳酸盐溶蚀作用进行了定量研究。提出随着温度和压力的升高，碳酸盐溶解反应的吉布春播由能降低，因而溶解反应增强；在相同温度和压力的地质条件下，白云石较方解石更易溶蚀并形成次生孔隙，这为油气生成运移提供了有利的地下空间和通道。     

半干旱区岩溶碳汇原位监测方法适宜性研究

选择正确的方法准确计算北方干旱半干旱岩溶区的岩溶碳汇量, 有助于提高我国岩溶碳汇效应估算精度和改进全球碳循环模型。利用水化学径流法和标准溶蚀试片法对山西马跑神泉域的岩溶碳汇量进行了计算, 结果表明, 标准溶蚀试片法计算出的流域碳汇量和碳汇强度为386.15 t/a和1.821 t/(km²·a), 水化学径流法的结果为2 084.08 t/a和9.83 t/(km²·a), 试片法计算结果仅为水化学径流法的1/5。试片溶蚀速率和土壤无机碳质量分数呈负相关关系, 进一步表明土壤无机碳质量分数高(是有机碳质量分数的2.85~5.06倍)是造成试片法计算结果偏小的主要原因:高含量的无机碳在半干旱气候条件下容易沉积, 从而使试片溶蚀速率偏小;流域边界清楚, 水化学和流量易于监测, 利用水化学径流法计算岩溶碳汇强度结果更为准确。因此, 在半干旱地区, 计算岩溶碳汇效应宜采用水化学径流法。     

混合岩溶流域碳酸盐岩溶蚀速率与岩溶碳汇 ——以漓江流域上游为例

碳酸盐岩矿物的化学风化速率要显著高于硅酸盐岩矿物,碳酸盐岩和硅酸盐岩混合流域中碳酸盐岩矿物风化对河流水化学的贡献占主导.为研究混合岩溶流域碳酸盐岩风化及岩溶碳汇特征,在漓江流域上游大溶江、小溶江、灵渠3个混合岩溶流域选取了24个点放置标准溶蚀试片并测试对应的土壤理化性质.基于雨季和全年试片溶蚀量和土壤理化特征,分析试片...     

石膏对白云岩溶解影响的实验模拟研究

表生到埋藏成岩作用的温度与压力（４０-１３０℃、常压－３０ＭＰａ）条件下，含膏与不含膏白云岩的溶解实验证明:在表生与相对浅埋藏的温压条件（低于７５℃，２０ＭＰａ）下，石膏（或硬石膏）的存在可不同程度地加速白云岩的溶解，随着实验温度和压力的升高，石膏（或硬石膏）对白云岩溶解的这种积极作用逐渐降低。在相对深埋藏的温压条件（高于７５℃、２０ＭＰａ）下，石膏（或硬石膏）的存在显著阻止白云岩的溶解，随着实验温度和压力的继续升高，石膏（或硬石膏）对白云岩溶解的这种消极作用也逐渐增加。从实验的这种结果可以预测，在近地表条件下和埋藏成岩作用的早期阶段，由溶解作用造成的含膏白云岩地层的次生孔隙将比不含膏的白云岩地层更为发育，因而在经历了古风化作用的地层中，含膏白云岩层更易形成良好的储层；与之相反，在相对高温高压的深埋藏成岩阶段，不含膏的白云岩地层中将更容易因酸性水的溶解作用而形成次生孔隙。因而在非蒸发沉积环境中形成的白云岩体（如正常海沉积环境的灰岩中的白云岩透镜体）更易因深埋藏溶蚀作用而形成良好的储层。