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岩溶区的工程地质研究的意义

发布时间: 2021-03-01 21:11:43

㈠ 岩溶区的主要工程地质问题有哪些

主要工程地质问题有三类:

渗漏问题;

地基稳定性问题;

地下洞室稳定和突然涌水、涌泥问题;

㈡ 研究意义

岩溶水(karst water)是赋存于岩溶化岩体中的地下水的总称[1]。本项目的研究仅限于赋存在碳酸盐岩层的溶蚀洞穴、管道和裂隙中的地下水。在西南岩溶石山区,岩溶含水层一般储水、导水空间规模巨大,赋存着丰富的地下水。因此,岩溶水是最具开发价值的地下水类型。

岩溶地区地表、地下两种岩溶空间的同时存在,是造成岩溶特殊环境的基本原因[2]。由于岩溶环境的双层结构空间特征,加上岩溶发育的不均匀性及岩溶地区自然环境条件的多样性,决定了岩溶水系统的复杂多变特征,由此也造成了岩溶地区水资源的时空分布不均匀性,地表水严重缺乏,形成了“地下水滚滚流,地表水贵如油”的水资源特征。

我国是世界上岩溶分布面积最广的国家,岩溶面积达346×104km2,占全球岩溶面积2200×104km2的15.73%,碳酸盐岩层主要为中生代及其以前形成的坚硬的碳酸盐岩,容易发育形成不均匀的地下溶洞系统,加之岩溶区人口分布密度很大。因此,干旱缺水问题非常严重。西南岩溶石山地区涵盖以云贵高原为中心的中国南方八省(市、区)范围,包括广西(简称桂,下同)、贵州(黔)、云南(滇)、四川(川)、重庆(渝)、湖北(鄂)、湖南(湘)、广东(粤)八省(市、区)的岩溶连片分布的主要部分,面积约76×104km2[3]

西南岩溶石山地区聚居着46个民族,少数民族大多聚居在石漠化山区。全区人口约8000×104,以传统分散的农业经济为主,“老少边贫”落后现状仍未完全改变,是我国西部大开发和扶贫攻坚的重点地区。该地区气候湿润,年平均降雨量超过1000mm,但降雨量的80%左右集中于雨季,且裸露岩溶区的入渗系数一般在0.3~0.4,高的可达0.5~0.6,降水大部分转化为地下径流。加之可溶岩造壤能力低,土壤薄而分散,植被稀疏,保水性差;风大气温高,地面蒸发强烈。所以,雨后不久,这些地区即可出现旱象,进入旱季(1~5月)降雨极少,此时干旱严重[4]。而地下水资源虽然总量上很丰富,但埋藏分布不均匀,许多地方主要赋存于地下岩溶洞穴管道之中,由于岩溶水赋存空间十分复杂,找水难度很大,总体上呈现出工程性缺水的特点。上述原因造成约1700×104人生活用水十分困难,仅滇、黔、桂三省区就有2531×104亩耕地严重干旱。

在云贵岩溶高原地区,一方面各级岩溶高原面或夷平面(海拔1500~3500m)上,地形一般较为平缓、开阔,许多大小不一的山间盆地分布其中;另一方面乌江(海拔400~1000m)、金沙江(海拔700~1500m)、元江(海拔100~200m)、西江(海拔200~1500m)等江河及其支流所构成的地表水文网,随着上新世以来地壳的强烈抬升而深深地切入各级岩溶高原面或夷平面之下,形成陡峻的河谷,其谷底与各级高原面或夷平面的高差达500~2500m。在这些水资源集中的河谷内,耕地和人口分布较少,重要城镇和厂矿也不多。以乌江为例,从乌江渡以下到沿河县城,长约400km的干流沿岸,基本上是悬岩陡壁,仅在比较开阔的地段,如思南、沿河等城镇附近,在一些数十米至百余米宽的台地上有耕地,一般高于江面15~30m,由小片出露的碎屑岩风化形成。南盘江与元江沿岸,也基本上是峡谷地形,仅有一些坡地分布。但在它们的谷坡转折点之上,海拔约1300m、1600m、1900m或更高的各级岩溶高原面或夷平面上,却分布着数十个耕地面积达数千到上万公顷、居住人口数万至上百万的岩溶断陷盆地和岩溶盆地。主要江河水面大大低于主要耕地分布区、人口聚居区、经济活动区,形成了“水土不配套”的问题。面对这样的客观问题及其背景,随着对岩溶水资源勘查开发的深入,越来越多的人已经认识到,众多岩溶储水构造犹如江河上游天然的一座座调蓄水库,对其进行科学的调查规划、勘查、开发和调度,对解决“水土不配套”的问题,缓解日益紧张的水资源供需矛盾,将发挥非常重要的作用。

岩溶水资源的合理开发利用,提高对地下水资源的调控能力,不仅仅只是解决干旱缺水问题的需要,也是整治石漠化,改善生态环境的基础工作。西南岩溶石山地区,已经查明石漠化面积为11.15×104km2。严重的石漠化导致可耕地面积减少,土壤肥力下降,涵养水源能力减弱,旱涝灾害频繁,引起小环境气候的恶化,毁坏了自然景观,破坏了生物多样性,这严重制约着西南岩溶石山地区的社会经济发展和脱贫致富奔小康的步伐,成了岩溶石山地区危害最大的缓变地质灾害。滇、黔、桂三省区共有109个贫困县,其中73个分布在石漠化地区,农民年均收入仅为全国平均水平的55%。由于石漠化,他们无法维持基本口粮,生活用水困难。这一地区近几十年来人口增长过快、森林乱砍滥伐、不合理开发和利用土地及其他自然资源,导致大面积水土流失和生态环境破坏,成为石漠化加剧的主要动力[5][6]。干旱缺水是形成石漠化最主要的自然因素。石漠化使地表植被失去了协调水分的功能,干旱使植被的再生能力减退,生物链(植物链)中断,植被覆盖率降低,导致生态环境脆弱,结果是石漠化极易发生并导致人类生存环境的退化乃至丧失。岩溶石山地区石漠化演变过程主要反映为:地表植被的强烈破坏→地表冲刷加剧、水土流失、表土层破坏→残余植被和土壤种子库丧失恢复和自然更新能力、良性生态循环受阻、大面积石漠化→赋水植被和地质结构遭受破坏,水文、水循环系统特征的改变→水资源系统失衡、变态、变质。这种失衡与变态,既包括了岩溶石山地区内降水的转化形式、径流途径、赋存空间、具体特征数量及其在时间序列上的分配,还包括了水资源质量、功能上的变化[7]。从而加重了干旱缺水的程度,形成了新的恶性循环。因此,按照德国化学家J.V.李比希于1840年提出,20世纪初英国科学家布莱克曼发展完善的环境最小限制律,即:整个环境的质量,不能由环境诸要素的平均状况去决定,而是受环境诸要素中那个与最优状态差距最大的要素所控制[8]。地表严重干旱缺水问题是石漠化地区生态系统重建的主要限制性因子[9],石漠化治理必须优先搞好水资源规划和管理,打破双层径流单层调度的不利局面,加快研究和实施先进适用的岩溶水开发技术及方案,合理有效地开发利用岩溶水资源,配合地表水利工程建设,实现岩溶区地表、地下双层径流联合调度,提高对水资源的调控能力。只有充分发挥岩溶水的生态功能,解决了干旱缺水问题,保证了生态需水,才能有效地进行生态建设[10~14],正所谓“山川秀美,关键在水”。

岩溶地区地下具有巨大的储水空间,形成了对径流的天然调蓄功能,起到了对降水在年内和年际尺度上的调节作用。且地下水水质好,水量保证程度高,输水距离短,开发工程占地极少,对解决严重缺水的岩溶地区分散的农村生产生活用水和林草、耕地抗旱保苗用水,具有得天独厚的优势和不可替代的作用。要有效地发挥岩溶水资源优势,改善岩溶区干旱缺水的面貌,取决于水文地质调查研究程度和对岩溶水赋存规律认识的提高,以及岩溶水勘查开发技术的进步。近年来,有关部门积极探索各种方法来缓解西部地区人畜饮用水短缺状况,如:“水窖工程”、“移民工程”、“引水工程”等。水窖集水简单易行,在正常年份可发挥储水作用,但遇到干旱年份时难以发挥作用。而且水质很差,长期饮用将对人的健康带来危害。移民工程可从根本上解决人畜饮用水问题,但需要巨大的财力、物力,且岩溶地区有限的可耕地、居住地及环境条件,对移民搬迁形成了严重的制约。引水工程适宜解决城镇、工矿等集中供水,但西南岩溶石山地区地形复杂,严重缺水地区村镇居民居住分散,在许多地区,长距离引水既不经济,旱季水源也难以为继;况且很多地区地表水开发利用率已很高,有些流域已引发生态环境问题,地表水体污染严重,水质性缺水问题日益突出,加之岩溶石山地区地表渗漏严重,建库条件差,基础处理费用昂贵,同我国北方平原和南方丘陵区相比,一座亿量级的大型水库造价,在西南岩溶石山地区只能建一座(2000~3000)×104m3的中型水库[15],地表水进一步开发的难度越来越大,潜力有限。因此,开展岩溶找水与开发技术的研究,为岩溶水的有效开发利用提供可靠的技术支持,使岩溶找水和开发的成功率和效益大幅度提高,是非常必要和迫切的。

岩溶地区各种地表、地下岩溶空间成为水资源的赋存场所,但由于岩溶发育的不均匀性,给岩溶水的勘查和开发带来了极大的困难[16]。由岩溶发育的不均匀性所决定,岩溶水的埋藏分布也具有不均匀性,表现为富水性的空间差异和水力联系的各向异性。在岩溶地区的工程实践中,常会碰到下面一些问题:相邻很近的供水水文地质勘探孔,单井出水量相差很大,有的可达每小时几十至上百立方米,有的还不到一立方米;水利工程的帷幕灌浆孔,有的数十米孔段基本上不透水,当揭露到溶洞时,透水性可几十倍以上地增加,有的渗漏通道会分布在相距不到几米的两个钻孔之间;有的矿井,本来涌水量极小,而一旦揭露到暗河通道,巨大水流会即刻突入矿井……。这些现象都是岩溶水分布不均匀性的表现。岩溶水的不均匀性往往给岩溶水勘查和开发工作带来了巨大的困难,以至裸露型岩溶区的供水勘探孔平均成井率仍徘徊在30%左右。但事物都是一分为二的,只要弄清了它的性质,确定了不均匀性的程度,掌握了它们的分布规律,就可以加以利用。例如:在开采利用岩溶水时,只要确定了它是呈管道状分布的,并查明了管道的位置,即可用少量的工程堵塞地下河通道,形成调蓄水库,壅高水位,减少提水扬程,甚或自流引水。这对于均匀孔隙、裂隙含水层来说是难于实现的。由于岩溶水的资源潜力、经济社会发展需求和开发效益都是最大的,因此,岩溶水赋存规律及岩溶水有效勘查开发技术的研究,始终是岩溶地区水文地质、工程地质和环境地质研究的主要工作。随着岩溶地质调查研究的深入和探测技术的进步,岩溶水勘查开发的成功率将不断地在各地得到不同程度的提高[17]。此外,按照可持续发展的要求,在岩溶水开发的同时,必须进行岩溶水的保护。因此,在岩溶找水与开发技术研究中,同时进行岩溶水的脆弱性研究和评价,既为岩溶水资源的合理利用和保护提供科学的依据,也必然推进了环境地质学研究的进步,满足可持续发展的要求。

㈢ 岩溶生态系统概念提出的背景及研究意义

本研究是由国土资源部科技司组织专家组对项目负责人遴选、对项目科学目标及可行性充分论证的基础上,列入国土资源部“十五”科技发展计划的重点科技项目。该项目的科学目标和研究内容是在国际地质对比计划IGCP 448“全球岩溶生态系统对比”提出的科学目标和西部大开发中的国家目标、社会需求和国土资源部职能的基础上提出的,具有重要的理论意义和实践意义。

1.2.1 岩溶生态系统概念的提出是地球系统科学在岩溶研究领域的进一步延伸

20世纪的岩溶研究经历了3个发展阶段:①地质地理描述阶段(30年代前),代表人物是美国的Davis、Swinnerton,欧洲的Grund、Katzer等;②物理化学(水-岩相互作用)阶段,代表人物是前苏联岩溶学家索科洛夫,他发表了著名的岩溶学论著《岩溶发育的基本条件》(1962),提出岩溶发育的4个基本条件:可溶性岩石、岩石的透水性、侵蚀性的水和水的运动;③地球系统科学阶段(70年代以后),以袁道先等(1988)的《岩溶环境学》为代表,90年代以来,由我国岩溶学者袁道先院士申请获准、实施的3个国际地质对比项目,体现了地球系统科学指导下的岩溶发展的3个显著阶段:

IGCP 299“地质、气候、水文与岩溶形成”(1990~1994),将岩溶形态与形成的环境背景结合起来,提出利用岩溶形态组合特征辨别同质异相、异质同相的混淆,提出了地球系统科学岩溶观。

IGCP 379“岩溶与全球碳循环”(1995~1999),将岩溶作用与全球碳循环、全球变化联系起来,即从岩溶作用的基本原理揭示了岩溶作用与全球碳循环密切相关,同时岩溶洞穴石笋中保存着高分辨率的古环境信息;提出岩溶动力学理论,从地球表层系统中的4层圈(大气圈、岩石圈、水圈、生物圈)间物质、能量迁移的角度认识岩溶动力系统的运行规律、演化机制,以及岩溶地区的资源、环境形成演变的特征。

IGCP 448“全球岩溶生态系统对比”,将岩溶地质作用与生物作用有机地结合在一起,探索岩溶地质背景条件、岩溶过程对生态系统运行、演化的制约。

1.2.2 岩溶生态系统是地球表层系统中的重要组成部分

全球岩溶面积达2200万km2,占陆地面积的12%(王世杰等,1999)。我国是一个岩溶大国,岩溶面积344万km2,占国土面积的1/3(李大通等,1983,1985)。以贵州为中心的中国西南岩溶区是全球3大块岩溶集中分布区(欧洲地中海沿岸、美国东部、中国西南部)之一,其面积达54万km2,其中滇黔桂湘碳酸盐岩出露面积37万km2,占该区总面积的36%(Ford,D.C.and Paul Williams,1989;洪业汤,2000;欧阳自远,1998)。因此,掌握岩溶生态系统运行规律对岩溶地区的资源开发、环境保护、经济发展都有重要的意义。

1.2.3 中国西南岩溶生态系统及退化生态环境综合治理在国际上具有范例性

我国的岩溶发育有四大优势:①可溶岩古老而坚硬(三叠纪以前为主),孔隙度小;②水、热配套的季风气候;③新生代强烈的地壳抬升;④未受末次冰期的刨蚀,使我国的岩溶类型发育齐全,在全球岩溶研究中具有很好的示范性(Yuan Daoxian,1991)。因此,许多著名的国外岩溶学家(如英国的Sweeting,1984;美国的Ford,1993等)在参观、了解了中国岩溶发育特征后都认为:国际岩溶学新理论的发展将在中国得到启示。这充分显示了我国岩溶研究的地域优势。

1.2.4 中国西南岩溶生态系统是一地质环境制约的脆弱环境,也是我国西部大开发中需要解决的重要科学问题

早在1983年美国科学促进会149届年会上,就把岩溶环境作为一种像沙漠边缘一样的脆弱环境加以讨论。近年来由于人口的增长对资源掠夺性利用、对环境的破坏,给本就脆弱的岩溶生态环境的恢复和重建带来更大的困难。中国西南岩溶区的脆弱性主要表现在:

水文系统:长期的岩溶作用构成地表、地下双层空间结构,地表是崎岖复杂的地形,地下是规模巨大的地下河系统,地表径流常常流失于地下,造成水土流失,泥沙充填地下管道常常形成阻塞。因此,西南岩溶区土壤易旱、易涝。

地球化学背景:富钙、镁的偏碱性环境。母岩的成土速率低,加上水土流失,造成岩溶区缺土、缺水,同时,赋予岩溶土壤特殊的理化性质及连带的植物营养状态的差异。

岩溶植被:岩溶地区的植被具有石生性、旱生性和喜钙性,而植被生产力偏低。植被一旦被破坏就难以恢复,石漠化面积不断增加。

人类活动:人类活动改变土地利用方式,对岩溶生态系统的稳定性、生产力产生越来越大的冲击。而该地区的人口密度为163人/km2,比全国平均人口密度111人/km2高46.8%。因而这一地区也就成为全国贫困县集中分布区,是国务院“八七”扶贫攻坚计划的重点地区。为了改善西南岩溶地区生态环境,提高其人口承载力和区域经济可持续发展,国务院在“十五”规划中已将“推进岩溶地区石漠化的综合治理”列为国家目标。

从国际地质对比计划的宗旨(地球科学为人类服务)和生态学早期的内涵(生态学是关于居住环境的科学),岩溶生态系统研究的目标是:揭示岩溶生态系统的运行演化规律,探索协调岩溶区人口、资源、环境之间关系的有效措施。

㈣ 地质构造研究意义

桂林岩溶地区中生代地层的发现和证实,对地质构造发育史的分析起着重要的推进作用。过去人们在谈论本区的地质构造发育史时,因缺乏物质依据,往往只好是从大区域构造特征进行推论,或仅从形迹的分析,联系区域构造进行论述,其结果给人们以“玄”的感觉。因此,桂林岩溶地区中生代地层的证实,无疑是弥补了这方面的不足,它有利于进一步阐明本区地质构造的发育规律。如晚三叠世的沉积岩石性质,反映了印支期弧形褶皱构造形成后,地壳处于相对稳定状态,下石炭统大部分裸露于地表,其风化溶蚀残余物成为上三叠统砂泥质物的主要来源。晚白垩世的沉积、堆积物则反映在燕山期强烈断裂活动的基础上,岩层遭受强烈的侵蚀切割,使得溶(崩)塌角砾岩特别发育,据其产状分析,常堆积于沿断裂发育的谷、洼地和溶斗、溶洞中。

以往由于认识上的差异,对上述沉积-堆积物的成因分析也曾有不同的看法,常把一些非构造现象看成是构造现象,如将一些岩溶角砾看成是构造岩;将沉积纹理视为构造挤压形成的片理;将沉积时,沉积物对砾石的包绕视为构造应力挤压揉皱等。所有这些误解,只有在认识了这些沉积—堆积物的成因后,才能得到较准确的解释,还其成因的原始面貌,从而使地质构造分析研究更接近于客观实际。

据了解,区外岩溶地区常见类似的角砾岩,由于砾石成分和化石均有混杂现象,曾有用板块构造的混杂岩解释,也有用沉积脉或沉积柱解释。看来,正确的判别将有助于对一个地区地质构造发展史的准确分析。

参考文献

[1]邓自强,林玉石,张美良,等.桂林岩溶与地质构造.重庆:重庆出版社,1988

[2]骆万成,翁金桃,林玉石.红色岩系中伊利石Rb-Sr法计时.科学通报,1986,(17)

㈤ 岩溶研究的实际意义

1. 岩溶与矿产

与岩溶相关的矿产主要是砂矿、铝土矿、磷矿、石油、天然气等。在我国广西、云南、贵州等省的岩溶地区都发现了砂锡矿、砂金矿等,这些矿产产自岩溶洼地、岩溶裂隙等低洼处,形成鸡窝状砂矿。在古岩溶面上,可形成铝土矿,在华北地区就有这类矿产。另外,古岩溶还可成为油气的储存空间。

2. 岩溶与工程

在岩溶地区进行工程设计和施工时应注意岩溶对工程的危害。溶洞、暗河、伏流、落水洞、溶蚀漏斗等常可导致地面塌陷、水库渗水、坑道涌水等灾害,一些陡高的峰林、孤峰存在危岩崩塌灾害。地表岩溶可直接观察到,其灾害性易于察觉,而地下岩溶是潜伏的,不易直接观察到,但它的危害性更大,因此对地下岩溶需要采取地质、地球物理、钻探、遥感等手段探明其发育情况,如规模、延伸方向、埋深、顶板岩性、含水情况等,以便采取有效的防治措施。目前,在国内外因岩溶导致的灾害很多,对工程造成了巨大损失。

3. 岩溶与地下水

在岩溶地区,由于发育落水洞、溶蚀漏斗、暗河等,一些地表水转入地下,而地表径流少,但地下水丰富,可以开采利用,甚至可作为一些地区人们生活、生产的重要水源。华北地区,地表水比较缺乏,但在碳酸盐岩地区岩溶水还是比较丰富的,是一些地区工农业生产的重要水源,山西全省利用喀斯特泉灌溉农田总面积达 130000 多公顷,河北邯郸市西部岩溶水的多年平均总资源量为 11. 05m3/ s(95. 47 × 104m3/ d),北京市 5 处的深成(1000m 以下)岩溶水每年可为北京提供 4. 52 ×108m3的水,这相当北京市一年生产生活用水的 1/8。

在岩溶地区,褶皱轴部、断裂带、岩石层面、不整合面等都可能是岩溶水集中地带,寻找岩溶水需要充分分析地层、断裂、褶皱的展布规律。岩溶水的开发和利用也应注意生态环境和次生地质灾害问题,地下岩溶水也是相互连通的,如果大量开采岩溶水不仅可能引起当地的生态环境恶化和地质灾害,而且可能波及周边地区。

4. 岩溶与旅游

秀美、壮观、奇特的岩溶地貌具有重要的旅游开发价值,是一些地区社会发展和经济建设价值可观的自然资源。我国南、北方发育大量的岩溶地貌,景观奇秀,有些地点已成为闻名遐尔的旅游胜地,甚至被评为世界地质公园,吸引了大量国内外游客。岩溶地貌,不仅有秀丽的山水,神奇的溶洞,还有宝贵的古人类文化遗存,人们行走在幽谷奇峰异洞中,不仅领略了自然风光的美,陶冶了情操,还扩展了知识。

思考题

1)岩溶作用发育的条件是什么?

2)如何利用岩溶地貌及堆积物研究第四纪气候和构造运动?

3)中国岩溶地貌的发育有哪些特征?

4)溶洞与人类活动的关系如何?

㈥ 古岩溶不整合研究的地质意义

岩溶不整合同地质的、岩溶的其他术语一样,不仅是地质现象的综述,还有实用的、理论的内容。因此,明确岩溶不整合的词义和确定岩溶不整合,特别是古岩溶不整合对指导建设、资源探采、现代和古代岩溶研究都有一定地质意义。

其一,是岩溶发育强度的区分标志之一。众所周知,不同岩溶期或同一岩溶期,控制岩溶发育形成的环境条件不同,其岩溶发育度、岩溶改造和建造作用也不同。由于古岩溶不整合往往是构造薄弱面,在其间及附近,若岩性有利和不整合面(上)下裂隙发育,彼此连通好,构成复杂的裂隙系统,利于岩溶水汇集、运移和正负向岩溶形态的形成,以及岩溶建造的发育,形成强岩溶化的复杂系统。远离岩溶不整合面,若岩性、层组结构不同或裂隙密度不同,岩溶发育程度也不同。因此。岩溶不整合是制约岩溶发育的条件之一,其间和上下岩溶发育强度不同,是区分岩溶发育度的界面或标志之一。

其二,是控岩控矿或成岩成矿的重要地带之一。岩溶交代、溶蚀作用和岩溶建造常分布在岩溶不整合附近。其中建造的岩石类型极复杂,甚至混杂方解石、重晶石团块、晶包(簇),或方铅矿、辰砂、锡石等。更醒目的特征是溶积钙砾岩构造混杂,特别是底部钙砾岩层,除坍塌、破裂角砾外,常有立(悬)砾。砾间孔穴较大,砾面有溶孔和溶穴。这些孔、穴连同基岩的溶裂(隙)、溶孔(穴)都被钙泥质充填,有些层面构造极发育,这些填隙物彼此连通或以缝隙勾通岩溶建造。岩溶不整合附近的岩溶建造,其下部以溶积钙砾岩为主,上部为溶积钙屑灰岩、泥质灰岩或钙质泥岩,含砾或间夹砾岩。不整合面下基岩中常有细脉或网脉状裂隙或建造脉,反映岩溶不整合控制了岩溶建造及其岩石类型。此外,古岩溶不整合附近往往是较好的成矿带,发育岩溶矿床及其成矿建造和矿石建造。矿石(或含矿)建造类型多,如洞穴中有岩溶沉积堆积的巢穴状砂矿床,块层状和风化壳型层状矿床。其中以淋积、溶漓、残积、沉积、堆积矿床为主。孔穴中常有冷水或热液岩溶充填或交代、蚀变的硫化矿床,岩溶不整合附近有时还构成油气矿床储集层。

其三,是确定岩溶发育阶段的依据之一。有多期岩溶建造叠加的岩溶区,必须区分不同岩溶阶段的建造,才能正确认识该区的岩溶发育史。由于溶积钙砾岩填隙物中流水冲刷面多,但规模小,横向延伸短,无区域意义。此外,组成岩溶建造的岩石成因类型多,但纵横向变化大,岩石组分均为近源物质,成分及结构构造相同,亦无区域对比意义。岩石类型间有些虽有类似的间断面或冲刷面,但范围局限,只有微地形(貌)意义。此外,岩溶建造的层序、层理基本不清,局部性纹理、层状构造纵横向变化大,也缺乏区域稳定性和匹配的改造形态(体)。以上这些特征都难于从组合或短暂冲刷间断方面确定岩溶发育阶段。而岩溶不整合则代表了岩溶阶段间建造组成的长期间断,有明显配套的岩溶改造形态(体),并集中于不整合附近,具普遍性,有对比意义。且匹配有改造形态(体)伴生的建造,其物源、成分、成岩结构构造等,都具区域对比意义,如桂林岩溶区喜马拉雅期、燕山期、印支期及前印支期的岩溶建造可以进行区域对比。因此,不同岩溶期形成的建造接触面也是岩溶不整合,是岩溶发育阶段的产物,也是确定岩溶发育阶段的基础。

其四,是岩溶地质现象的集中带。古岩溶建造研究表明,岩溶不整合附近的岩溶改造和建造在纵横剖面上往往交错出现;在岩溶建造的溶积钙砾岩中,时有基岩的石牙或石峰,其间有残丘(山)或负向形态,有些被岩溶建造覆盖或被岩墙状、网络状建造脉充填;不论是充填的、沉积堆积的、交代改造的岩石类型或矿床类型,还是成岩作用及岩溶作用的各种现象,都分别出现在古岩溶面附近,即使是新生代岩溶面附近也有不同程度显示。总之,不同微地貌形态、岩石类型、矿床类型,各种地质、水文、环境效应和岩溶现象都叠覆交叉出现在古岩溶面附近,或汇于古岩溶不整合附近。

其五,古岩溶不整合的正确认识。古岩溶不整合是第四纪以前不同岩溶作用期形成的岩溶形态(体)和岩溶建造的综合反映。它的展布空间宽广,形成时间长,显示岩溶发育程度的差异,是确定岩溶发育阶段的依据之一。

由于古岩溶不整合受古构造、古地形、古环境控制,被岩溶建造保护,因此,其识别标志是岩溶改造形态(体)和岩溶建造等特征的差异。两者接触关系是直接证据,建造底层的岩石类型、结构构造、产状等特征是确定的重要依据,同时不整合上的岩溶建造和下伏基岩分别含不同时代的化石,有不同时代的同位素及其年龄值和环境信息,也是有力的证据。

此外,古岩溶不整合是地壳运动的产物,地应力作用的表现形式之一,其附近常有构造薄弱带,是工程建设、矿山开采、环境治理必须关注的地段,也是不少大型固体矿产、油气藏聚集、产出的地段。

参考文献

[1]袁道先.岩溶学词典.北京:地质出版社,1988

[2]李鄂荣,张义勋.地质辞典(一).北京:地质出版社,1983

[3]张寿越,何宇彬,等.中国岩溶研究.北京:科学出版社,1979

[4]高平.贵阳附近六个喀斯特不整合面在地壳运动历史及成矿作用中的重要作用.贵州地质学会第一届会员代表大会会刊.1962

[5]KYTBIPOB э И,Muxau Л OB σ M,丌 ЯX αИчK И ǔ Ю c.KAPCTOBIbIE MECTOPOЖ Л EH ИЯ.Л eH И И Г paДoKoe OTДHeHuЯ,1983,42~84

[6]成都地质学院沉积所,重庆石油开发院译编]古岩溶与油气储层.成都:成都科技大学出版社,1991

[7]V.P.赖特.古岩溶的识别和解释——南威尔士早石炭世的两个实例.国外地质科技,1984,(2):53~59

[8]James N P,Choguette P W.Paleoaarst.Springer-Verlag New yorkInc,1987,25:229~275[9]张美良,林玉石,邓自强.桂林白垩纪(古)岩溶形态研究.见:岩溶与人类生存、环境、资源和灾害.桂林:广西师范大学出版社,1996,104~110

㈦ 岩溶区的主要工程地质问题有哪些

岩石的来透水性创造了水和自可溶性岩石广泛接触的可能性,使溶蚀作用不限于岩石的表面,还能向深部发展。岩溶、土洞等不良地质作用和现象都会影响地基稳定。铁路、公路等工程建筑则会遇到路基稳定性问题。



(7)岩溶区的工程地质研究的意义扩展阅读:

洞室围岩稳定性问题:地下洞室被包围于岩土体介质(围岩)中,在洞室开挖和建设过程中破坏了地下岩体原始平衡条件,便会出现一系列不稳定现象,常遇到围岩塌方、地下水涌水等。一般在工程建设规划和选址时要进行区域稳定性评价,研究地质体在地质历史中受力状况和变形过程。

做好山体稳定性评价,研究岩体结构特性,预测岩体变形破坏规律,进行岩体稳定性评价以及考虑建筑物和岩体结构的相互作用。这些都是防止工程失误和事故,保证洞室围岩稳定所必需的工作。

岩溶地貌不仅在碳酸盐岩石地区发育,而且在其他可溶性岩石(硫酸盐、卤化物)分布区也可见到,但以碳酸盐岩石地区的岩溶地貌最为广泛和壮观。

参考资料:网络-工程地质问题

参考资料:网络-岩溶地区

㈧ 岩溶地区的主要工程地质问题是什么

主要工程地质问题有三类:渗漏问题;地基稳定性问题;地下洞室稳定和突然涌专水、涌泥问题。
研究属意义:岩溶地区有许多可以利用的有利条件,如地下蕴藏丰富的喀斯特水资源;地下洞穴中富集石油、天然气、砂矿及矿泉资源;各种奇特的地貌现象常是很好的旅游资源;喀斯特洞穴曾是人类祖先的栖居地,蕴藏着宝贵的考古资源。但是,岩溶也带来许多问题,如喀斯特山区耕地少、地表水少,洼地易积水成灾;采矿、地下开挖工程会遇到喀斯特涌水;地面工程建设中会遇到工程地基的地面塌陷、水库漏水和喀斯特气爆水库地震、坝基溶蚀引起溃坝等,这对工农业建设是不利因素。总之,对岩溶地区工程地质研究有利于人们合理开发利用自然资源、尽量保证工程安全等。

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