宜万铁路野三关隧道“8.5”突水事故成因分析

2007年8月5日宜(昌)万(州)铁路野三关隧道发生了重大的岩溶突水事故.在岩溶水文地质调查的基础上,对野三关隧道所处流域两个主要岩溶洼地以NaCl为示踪剂进行了充水水源和充水途径的示踪试验.两次示踪试验结果查明水洞坪岩溶洼地是"8.5"突水事故的主要水源,茅口组灰岩中发育的周家包暗河被F18断裂切割,将暗河水导入隧道形成突水事故.稻子坪的水在隧道突水段西以渗-涌水的形式进入隧道.水洞坪示踪实验得出二叠系栖霞-茅口组岩溶含水层中的地下水流速为50 m/h.稻子坪示踪试验得到茅口组灰岩含水层中的地下水流速为45.5 m/h;大冶组灰岩含水层中的地下水流速为10.8 m/h.本示踪结果为宜万铁路野三关隧道的后期恢复施工和防渗工作提供了依据,并为岩溶地区深埋隧道的设计和施工提供了试验和分析工作的实例参考.     

融合生态学和提升岩溶水数值模拟技术的国际前沿研究

岩溶水由于其脆弱性和非均质性被认为是水文地质领域的重点研究方向。2015年6月在英国伯明翰大学举办的岩溶水国际会议吸引了世界上100多位长期从事岩溶水研究的学者参加,会议从岩溶地质、岩溶水模拟、特殊生态系统、岩溶环境以及水文地质技术方法五个方面进行研讨,提出了很多新认识。例如利用岩溶水模拟进行管道位置的预测;发展分布式混合水流模型已经成为岩溶水模拟的主流;开展岩溶含水层地下生物多样性的调查;注重岩溶环境的评价、科普和保护的衔接等。未来岩溶水研究的动向具有以下特征：（1）岩溶水的研究范畴将扩大到生态学领域;（2）岩溶水模拟的精度将得到显著提高;（3）与人类健康有关的岩溶环境得到更多的关注。为此建议中国地质调查项目跟上国际岩溶水研究的形势,提高地质调查成果的科技含量,尽快实现模型化,增强服务社会的功能。     

云南石林景区恢复植被的土壤水文结构功能研究

基于喀斯特恢复植被生态系统功能评价的要求,采用土壤水文结构功能模型评价云南石林景区恢复植被的土壤水文结构功能.选取原生滇青冈林、恢复26a的次生林B、恢复21a次生林A、恢复8a的灌丛、石漠化灌草丛和恢复30a云南松林6个样地,分别调查它们的土壤水文结构特征.相对于原生林,石漠化样地经过8a的封禁,其土壤水文结构功能可恢复31%,21a可恢复45%,人工飞播的云南松林经过30a恢复的只有38%,而砍伐林地封禁26a可恢复71%.土壤水文结构功能模型基本适用于岩溶区不同恢复林地的土壤水文结构功能的恢复评价.     

土壤样氦气测量在勘查隐伏陷落柱及找深部铀矿中的应用研究

本文介绍了土壤样氦气测量方法勘查隐伏陷落柱及其找深部铀矿的简要原理和应用效果。通过对５个实例的氦异常特征研究，表明在陷落柱边缘及其中部氦含量变化明显；在隐伏铀矿体的垂直投影部位，地表有较好的氦异常。从而说明：用该法可为煤矿寻找隐伏的陷落柱，可以探测与成矿有关的岩溶塌陷构造，寻找铀矿及各种断裂构造，可以为各种受断裂控制的热液矿床指明远景地段，为勘探设计提供依据。     

线性工程路基岩溶土洞(塌陷)监测技术与方法综述

土洞(塌陷)的监测预警问题一直是国际上极具挑战性的课题。近年来,随着新技术的发展,特别是光电传感技术的应用,岩溶土洞(塌陷)预警监测已取得可喜的进展。本文通过对地质雷达监测法、剖面沉降监测法、In Sar 监测法、时域反射( TDR)同轴电缆监测法、基于岩溶管道裂隙水(气)压力监测的触发因素监测法、BO TDR及OTDR光纤传感监测法等适合于线性工程岩溶土洞(塌陷)的监测预报方法进行了系统分析比较,结果发现: 单一方法在岩溶土洞(塌陷)的监测预警中都有其局限性; 分布式TDR及BOTDR技术可有效确定岩溶塌陷的空间位置,但在埋设方面需进一步的研究;岩溶土洞(塌陷)的监测预警是一个系统工程,应考虑多种方法的综合运用。      

济阳坳陷桩海地区下古生界硅化岩溶储集层空间分布模式

基于岩心描述和镜下观察,分析了研究区下古生界硅化岩溶储集层的岩性特征。通过对沟通潜山 断块和古近纪洼陷的边界断层产状、潜山断块内下古生界产状的分析,认为下古生界碳酸盐岩具备埋藏岩溶作 用条件,提出了古近纪沉积物压释酸性水向潜山断块运移的3种方式,即：翘倾端断面补给畅流运移模式、倾 没端断面补给畅流运移模式和背斜凸起两侧双向渗入补给对流循环模式。利用这 3种模式可以合理解释研究区 下古生界潜山硅化岩溶储集层空间分布的特点和规律。翘倾端断面补给畅流运移模式可以解释潜山断块高部位 硅化岩溶层段储集层的发育情况,倾没端断面补给畅流运移模式和背斜凸起两侧纵向渗入补给对流循环模式, 可以解释潜山断块的低部位硅化岩溶层段储集层的发育情况。该模式还可以合理地解释硅化岩溶储集层在下古 生界赋存层位的 “ 穿层性”特点,同时也能够合理解释潜山断块周缘发育硅化岩溶层段,而潜山断块中心地带 很少出现硅化岩溶层段等现象。     

Indosinian Supergene Karsts in the Qaidam Basin, NW China: Evidence from Paleo-tectonics, Paleoclimates and Paleo-fluids

In the Qaidam basin,Northwest China,karstic fissures and caves are developed in many places of the Lower Carboniferous Chengqianggou Fm.and Huaitoutala Fm.and the Upper Carboniferous Keluke Fm.,in which are found typical karstic marks.Several suites of transgressive carbonate rocks formed during the Late Paleozoic epoch are preserved as reservoir properties in the Qaidam basin,with paleokarst-related cave-fractured diagenetic structures,which provided the basis for cavefractured development.Carbonate and clastic samples covering or infilling caves and fractures in Carboniferous strata were collected in the eastern Qaidam basin to focus on petrological and geochemical analyses of karst and infilling materials.Based on this study of the Caledonian diagenetic sequence,and bitumen-infilled inclusion temperature and burial history,there existed a continuous atmospheric freshwater leaching process,which played a critical role in the construction of the Carboniferous supergene paleokarsts.Investigation and survey of the tectonic setting,plate paleolatitude and river development intensity also proves that there was abundant rainfall during the Indosinian period,after which the strata undergo a shallow burial process.Because Indosinian period is earlier than the key timing of hydrocarbon-generation of the Carboniferous source rocks,this kind of karst reservoir has potential significance for oil-gas resources in this area.     

歌乐山岩溶地面塌陷发育特征

歌乐山为高位岩溶地带,加之近年来人类工程活动加剧,岩溶地面塌陷发生频繁。中梁山山脉沙坪坝行政区段基本覆盖传统意义上歌乐山地区,文章以此为研究范围,搜集以往调查、勘察资料并加以系统分析,旨在研究、总结歌乐山地区岩溶地面塌陷发育特征。研究结果表明,区内岩溶地面塌陷数量呈现逐年递增的趋势,但季节分布不均匀,其空间上主要分布在岩溶较发育、地下水位变动较大、地层岩性碳酸钙含量较高、土层厚度3～8 m的地带;塌陷发育过程分为早期、中期、晚期三个阶段,以潜蚀作用为主导因素。      

天星河、文峰河流域岩溶水化学及影响因素

重庆东北部地区巫溪天星河、文峰河的岩溶流域水化学特征研究结果表明:研究区泉水样品的p H值为6.47~8.28,平均值为7.79;流域河水饱和指数(SIc)的平均值为0.14,表明其变化受到流域碳酸盐岩分布的控制。水化学类型以HCO3-Ca型水为主,Ca2+和HCO-3平均分别占阳、阴离子的75%和82%。通过分析Gibbs图,发现泉水的主要组分属于"岩石风化类型",主要反映了岩石的溶解作用对泉水水化学的影响。流域内部分水样NO-3和SO2-4较高,可能是受工农业生产等人类活动的影响引起,此外硫酸也参与了碳酸盐矿物的溶解。     

Hydrology and hydrogeology of Sakaryabaşı Karstic springs, Çifteler, Turkey

The Sakarya River is one of the largest rivers in Turkey and is fed mainly from Sakaryabaşı springs. The Sakaryabaşı springs are located in the Central Anatolia and issue from confined/semi-confined karst having a thermal component and therefore, having quite different hydrogeological characteristics as compared to the Taurus Karst region, a typical example of the Mediterranean type of karst. The karstic carbonate rocks that form the groundwater reservoir are overlain by a thick semi-pervious overburden of mainly clastics of Neogene age. Tectonics is the major factor controlling the occurrence of the karst springs in the area where topography is rather flat. This study aimed at explaining the occurrence and movement of the karst groundwater within the system by use of hydrogeological, chemical, and isotopic tools. Isotopic composition of the waters revealed that all waters in the region are of meteoric origin and the thermal component is due to deep circulation. The catchment area of the hydrogeological system extends to the south and groundwater movement is towards the outlets, which are in a depression along a major fault. The movement of the groundwater, based on analysis of remotely sensed images, is controlled mainly by structural elements.