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《矿物岩石地球化学通报》2017,(3)
<正>暴雨是常见的气象现象,雨水顺坡迅速汇聚,形成激流,冲携山坡上的石块与砂砾,对石坡上原先小幅度的洼凹之地(例如,节理与层理交界处、岩石经风化蚀变形成的薄弱部位等)的岩石进行磨蚀、刻划、撞击与溶蚀,形成无数形态各异、大小与深浅不同的洞穴,即暴雨流冲刷坑或山坡壶穴。下一次暴雨又将山坡上新的岩块与砂砾冲进山坡壶穴,质 相似文献
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北京境内的西部山区统称为北京西山,亦简称京西,是北京西部的天然屏障,也是京城连接河北、山西和内蒙古等地的重要通道。京西矿产资源丰富,尤其盛产优质煤炭,是京城重要的能源基地。京西风景秀美,宗教文化渊源深厚,是北京周边的宗教圣地。连接京西重要军事设施、宗教场所和数百个自然村落的古代道路统称京西古道,主要繁荣于明清年间。随着现代铁路和公路开通,这些古道渐渐冷清。但近年来,成了人们郊游的良好场所。在人工开凿修建的古道上(大型铺砌路石和垭口基岩路面)散布着许多直径十几厘米的圆形凹坑,本是运送煤炭等货物的驮畜数百年间长期不断踩踏的产物,因此通常被称为"蹄窝"。近年来,这些蹄窝却被某些地质学家当作天然形成的"壶穴"在网上作科普宣传,且被许多游人信以为真。本文从京西古道的发展史、元明清三朝京西煤矿的开采历史文献等方面对京西古道进行了考证,特别对京西古道上的蹄窝首次进行了系统的测量与描述,从其空间分布、形成的时间要素、微观特征、永定河及大石河河谷中的天然壶穴对比、人文历史证据以及与中国国内其他古道的视频资料等诸多方面对蹄窝的成因进行了讨论,证实京西古道上的蹄窝不是水流冲刷形成的壶穴,而是运送煤炭等货物的驮畜数百年间不断踩踏所形成的蹄坑。在蹄窝的形成过程中,不排除有岩石的差异性风化和溶蚀作用的参与,但这种作用远小于牲蹄踩踏的机械作用。 相似文献
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风化坑和壶穴都是常见的岩石坑穴地形,其形成原因和形态完全不同,但容易被误解和混淆.广东西部沙扒镇海岸和珠江口外庙湾岛海岸同时发育了风化坑和海岸壶穴.近年来我们对两处地区进行了考察,从地貌学、沉积学、岩石化学和矿物学等各个方面对风化坑和海岸壶穴的形成过程和影响因素进行了论证,并将两者进行了对比.研究表明在不同的岩石(火成岩和变质岩)上均能形成风化坑或海岸壶穴,各种证据显示风化坑形成于岩石表面积水的风化作用,海岸壶穴则是由海浪的侵蚀作用而形成:1)风化坑可以形成于高潮线以上的各个高度平坦的岩石面上,平均高潮线以下不能形成风化坑,而海岸壶穴可形成于平均高潮面之下,其形成高度不超出高潮面;2)海岸壶穴与风化坑在形态上有明显区别,如不同的侧壁形态、底部、口径边缘及宽深比等;3)海岸壶穴中堆积物颗粒磨圆度和分选度好于风化坑中颗粒;4)风化坑内堆积物的化学蚀变指数CIA值均高于附近地面岩石的CIA值,而风化坑内堆积物中矿物的英长比高于地表岩石的英长比,但CIA值和英长比均不能区分海岸壶穴和风化坑中的堆积物;5)风化坑内颗粒含大量的粘土矿物,而海岸壶穴中无粘土矿物;6)风化坑和海岸壶穴的堆积物具有显著不同的化学元素迁移特征. 相似文献
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再论北京西山山地壶穴的形态特征与成因机制 总被引：1，自引：0，他引：1
北京西山"京西古道"的"驮兽蹄窝",近些年来因为进山旅游的人越来越多而名声大噪,常见诸报刊、电视、网络等媒体。至于其真正成因,却鲜有学者深究。通过对出现"驮兽蹄窝"的北京西山牛角岭、石佛岭和峰口庵三个垭口详细的野外观察和实地测量,认为基岩路面上那些圆形、椭圆形或多边形凹坑,是历史上无数次暴雨流挟带砂砾冲刷与磨蚀基岩坡面上原先的构造和岩性薄弱部位而逐渐形成的山地壶穴（hillside potholes）,属于正常的雨流侵蚀现象（rain-induced erosion）。壶穴的分布特征（在山脊垭口两侧,沿基岩路面上沟槽成串分布）、几何形态的非对称性、内壁的水平擦痕、底部的中央岛现象,以及长、短轴长度、长短轴比（a/b）、宽深比（D/h）和长轴倾向的统计结果与D-h相关性等数据,皆证明"驮兽蹄窝"的成因是不可能的。 相似文献
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经典风化限制理论认为,当剥蚀速度较低时,岩石在风化带的存留时间长,表现为一致性完全风化,化学风化通量受新鲜岩石的供应限制,与剥蚀速度成正比,即为"供应限制";当剥蚀速度较高时,岩石充分暴露,风化强度低,化学风化通量受温度、降水量等动力学因子限制,即为"动力学限制"。供应限制是构造抬升影响硅酸盐风化吸收大气CO_2进而改变气候的关键。动力学限制形成了化学风化通量与大气CO_2含量之间的负反馈,是维持构造时间尺度地球宜居性和碳循环平衡的关键。但是,风化限制理论模型并未得到充分实证。本文将介绍利用流域溶解态铀同位素证明风化限制理论的原理与研究进展。全球数据总结发现,流域铀同位素与物理剥蚀速率之间在整体上呈现U形函数关系,可用经典风化限制理论解释。但河流的铀同位素还受岩性、气候、地貌等其他因素的影响。利用已知风化年代的单一岩性流域是河流铀同位素验证风化限制理论的重要途径。 相似文献
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遵义后槽铝土矿床矿体的环状分带及其形成机理 总被引：4，自引：1，他引：4
本文从后槽铝土矿床含铝岩组的剖面类型划分入手,将含铝岩组划分为:风化剥蚀型、风化残集型、风化冲刷堆积(坡积)型、溶坑(洼)沉积型四类,叙述了各类型剖面的划分标准、组成特征和实例,并在此基础上分析了矿体的剖面类型和矿石类型组合的方式,即对不同类型剖面在矿体中的分布规律,不同类型、不同品级矿石在矿体中的位置和分布规律的分析。结果表明,每一自然矿体都具有显著的环状分带,溶坑(洼)沉积剖面居中,向外依次是:风化—冲刷堆积型、风化残集型,矿体外围则是风化剥蚀型。就矿层及矿石类型而言,则由内向外依次是复层型碎屑状矿石、单层型碎屑状矿石、致密状矿石、铝质岩—粘土岩。矿石中AL_2O_3的含量由内向外递次降低,沉积的中心也同时是质、量的蓄积中心.矿体的环状分带反映了铝土矿从风化成矿、破碎搬运、分异纯化到最终堆积的完整过程。在铝土矿成矿过程中,沉积中心同时是泄水中心,水流及其所携带物随水流一道作向心式集中,自然地形成了成矿源区、搬运区、堆积地序次的环状分带。矿体有单式环带和复式环带两类,大型溶坑汇水中心的作用明显,故形成单式环带矿体,而小型溶坑(洼)群的汇水中心作用不明显,各环带相互干扰,组成复式环带。矿体的环状分带指示了后槽铝土矿矿床风化成矿、就近搬运堆积的成 相似文献
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Wang Wei Zhou Shangzhe Li Bingyuan Lin Zhihai Liu Zhipeng Huang Rihui Lai Yixun Chen Kejing 《第四纪研究》2012,32(1)
2011年5月对崂山山顶风化坑进行考察和采样,通过对风化坑内碎屑和坑外岩石的粉晶X射线衍射矿物分析、X射线荧光光谱化学全量分析,研究了风化坑内外的矿物风化及各元素迁移特征,对风化坑的成因过程进行探讨.研究结果表明:1)崂山山顶风化坑碎屑的英长比总是大于其周边岩石的英长比,说明风化坑的形成是花岗岩造岩矿物差异风化的结果;2)风化坑风化过程中被风化的岩石矿物主要是条纹长石和钾长石;3)风化坑中大量的Mg和Ca主要是外部加入的;4)崂山山顶风化坑内碎屑,坑外岩石面均受到化学风化的作用;5)崂山山顶风化坑内外的风化指数CIA值并不反映崂山当地的气候,山上山下CIA值的差异是风化时间长短不同造成的;6)LOI能很好地反映崂山风化坑内外风化强度的差异,说明长石主要在水解作用下发生分解,也说明了风化坑的积水成因. 相似文献
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北京西山石炭-二叠纪煤系变形变质特征与地质灾害 总被引：1，自引：3，他引：1
北京西山石炭 二叠纪煤系分布区地质灾害类型 (尤其是采空区地面塌陷 )与处于同一地区的侏罗纪煤系有明显的差别。造成差别的因素很多。在区域构造位置、区域应力场分布格局、煤矿开采深度、煤系岩石组合和煤质特征、采区地形坡度、风化剥蚀条件、煤炭开采技术及工艺等因素中 ,煤系岩石组合和煤质特征是主要因素。对煤系岩石组合和煤质特征的研究成果表明 ,其变形变质特征是决定煤系岩石物理性质的重要因素。在北京西山的地质灾害调查和成因研究中逐步认识到 ,地质灾害类型及强度与煤系及煤层的物理性质关系密切。因此 ,煤系的变形变质特征研究 ,既是基础地质问题 ,也是工程地质问题 ,应是煤炭分布区与采空相关的地质灾害研究中的重要内容之一。 相似文献
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河南洛阳龙门石窟溶蚀病害机理的研究 总被引：2，自引：2，他引：2
河南洛阳龙门石窟位于碳酸盐岩体中,易于溶蚀。近年来,石窟区伊河水以及雨水中Cl-、SO2-3等有害离子明显增加,加剧了石窟的岩溶病害。在龙门石窟溶蚀现4、NO-4、NH+状调查的基础上,从岩溶的空间分布规律、岩体结构渗水连通网络和微观结构等方面探讨了溶蚀病害的机理。提出治理龙门石窟溶蚀病害的根本途径是治水,应该通过裂隙注浆,设置地表防渗铺盖和地表排水系统等止水措施,杜绝雨水入渗到洞窟内溶蚀雕刻品。此外,对现有岩溶沉淀物可以采用软化剥离的方法进行人工清除,对雕刻品上的溶洞、溶沟等可采用石窟原岩岩屑调制的修复砂浆进行充填修复。 相似文献
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喀斯特洞穴窝穴的形态对比与成因分析——以贵州省双河洞为例 总被引：2，自引：2，他引：0
喀斯特洞穴窝穴作为洞穴小形态的一种,记录了喀斯特地区地下河的演变过程和洞穴的发育状况。通过对双河洞系统中阴河洞、响水洞洞穴窝穴的规模、形态大小进行统计,对比了两洞穴窝穴形态的差异性并分析其成因。结果表明:在规模上,阴河洞窝穴分布面积较小,但窝穴数量相当可观,响水洞窝穴分布数量巨大,范围广泛,成千上万的窝穴沿洞穴通道两侧分布;在平面形态上,阴河洞内窝穴扁率要高于响水洞;在垂直剖面上,阴河洞内窝穴深宽比要比响水洞的偏大,且阴河洞窝穴以“V”型、倒“Ω”型窝穴为主,响水洞窝穴以倒“Ω”型窝穴为主,这与两洞穴水动力条件、地质构造、推移质、基岩、风化溶蚀作用等因素的不同密切相关。 相似文献
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Zircon from historic eruptions in Iceland: reconstructing storage and evolution of silicic magmas 总被引：3，自引：0，他引：3
Tamara L. Carley Calvin F. Miller Joseph L. Wooden Ilya N. Bindeman Andrew P. Barth 《Mineralogy and Petrology》2011,102(1-4):135-161
Zoning patterns, U-Th disequilibria ages, and elemental compositions of zircon from eruptions of Askja (1875 AD), Hekla (1158 AD), ?r?faj?kull (1362 AD) and Torfaj?kull (1477 AD, 871 AD, 3100 BP, 7500 BP) provide insights into the complex, extended, histories of silicic magmatic systems in Iceland. Zircon compositions, which are correlated with proximity to the main axial rift, are distinct from those of mid-ocean ridge environments and fall at the low-Hf edge of the range of continental zircon. Morphology, zoning patterns, compositions, and U-Th ages all indicate growth and storage in subvolcanic silicic mushes or recently solidified rock at temperatures above the solidus but lower than that of the erupting magma. The eruptive products were likely ascending magmas that entrained a zircon ??cargo?? that formed thousands to tens of thousands of years prior to the eruptions. 相似文献
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黄河下游(泺口以下)发育了大量的壶穴(Pothole),按成因可以分为6种:流水侵蚀、风蚀、圆砾铸模、冰压刻、冰融水滴蚀及泄气侵蚀。流水侵蚀形成的圆形Pothole规模不一,小者直径在十余厘米,深数厘米,大者直径达数米,深1 m余;风蚀形成的圆形Pothole规模一般比较小,直径多在二、三十厘米以下,深10 cm以下,大部分穴壁缓斜,状如盘碟;圆砾铸模形成的Pothole规模一般较小,直径多在一、二十厘米以下、穴壁陡倾,状如锅穴;冰融水滴蚀形成的Pothole形态复杂,规模不一,既有穴壁缓斜的盘碟状者,也有穴壁陡倾近乎直立的近圆柱状者,直径从不足1cm到三、四十厘米,其穴缘、穴壁和穴底常有次级构造;泄气侵蚀形成的Pothole更是十分复杂,平面形态可以圆形到近圆形甚至其他复杂形态,穴壁可以非常平缓,也可以陡倾,直径从数厘米到数十厘米,深数毫米到二、三十厘米,穴缘和穴壁也常有次级伴生构造,既可单独产出,也可成群产出,同时还可以多个密集产出,状如蜂巢,这一类Pothole的成因极为独特,主要与黄河断流河床捕获的空气泄漏有关。 相似文献
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The number of sinkholes (locally known as obruks) has increased rapidly in recent years near Karap?nar, located in the semi-arid Konya Closed Basin in Central Anatolia. Nineteen sinkholes have formed in the last 33 years (1977–2009) as a result of the collapse of cavity roofs in the Neogene lacustrine limestone in the Obruk Plateau and beneath Quaternary lake sediments in the Karap?nar-Hotam?? Plain. Of these, 13 have formed within the past 4 years (2006–2009). The Obruk Plateau takes its name from the presence of several hundred paleo-sinkholes which formed as a result of natural processes during the Quaternary period. More recently, human activity has induced the formation of new sinkholes, which presents a hazard to life and property. Changing agricultural patterns have led to the opening of thousands of deep wells in recent years, and increased water pumping currently exceeds the sustainable yield of the aquifer. Thus the formation of sinkholes has been triggered by a combination of natural and human causes. The groundwater level has dropped almost 24 m in the vicinity of Karap?nar during the last 26 years (1983–2008). Approximately 8 m of this drop occurred within the 4 years prior to the study (2005–2008). Legally-binding precautions must be taken to prevent further water table decline, in order to decrease sinkhole formation within the basin in the years to come. 相似文献
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山东鲁山混合岩表面发现第四纪冰川剥蚀的直接证据——颤痕 总被引：1，自引：0，他引：1
本文首次报道了在山东鲁山南坡山谷发现混合岩表面的颤痕。颤痕是冰川底部携带的岩石碎块在下伏基岩表面刮凿而形成的一系列弧形裂隙,颤痕的弧形突出方向与冰川运动方向一致,而裂隙也是向下游方向深入基岩内部,其中突出的中间部位裂隙最深,向两端逐渐变浅直至消失。作者探讨了颤痕的形成机理,认为:颤痕相当于主剪切面上的伴生构造——R剪切面,在剖面上看就是一系列雁列式排列的R面,它不仅是冰川在基岩上运动留下的重要证据,而且还能指示冰体的运动方向。除了颤痕之外,在鲁山山麓还分布着大量的冰碛地貌:巨漂砾、冰碛堤等,在鲁山山脊上还见有典型的壶穴、冲刷槽等冰川融水侵蚀标志。这些标志与颤痕一起构成了强大的证据群,揭示了中国东部曾经发育过第四纪冰川的历史。中国东部是否发育过第四纪冰川?地学界已经争论了80多年,而颤痕的发现为进一步肯定中国东部存在第四纪冰川活动提供了最直接的证据。 相似文献
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The most conspicuous erosional features associated with constricted bedrock channel reaches and knickpoints are potholes.
The presence and morphology of potholes have been attributed to a number of factors by earlier researchers. Amongst these
factors, the role of substrate rock properties has received very little quantitative attention. The main objective of this
study is to quantitatively evaluate the physical properties of bedrock in order to test the possible influences of rock properties
on the occurrence and morphology of potholes. The area selected for this study is a large scabland area developed by the Indrayani
river at Shelarwadi near Pune. This site is ideally suited for the study since it is featured by wide straths, multiple inner
channels and several hundred potholes. A transect-based quadrat method was used in this study. Within each quadrat, the pothole
dimensions, the joint length, joint direction, the rock mass strength and the distance from active channel were measured.
The analysis reveals a weak correlation between pothole size and rock properties. The distance from the active channel emerges
as the most significant factor, suggesting that the hydraulics of flows is the key factor and substrate characteristics play
only a secondary role. 相似文献
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Water outbursts from the floor during underground mining, and those from the surrounding rock mass of tunnels, involve the basic principle of hydraulic fracturing. Based on the hydraulic-fracturing mechanism, considered to be dependent on the coupling between seepage and damage, it is deemed that the variation of the pore-fluid pressure coefficient must be taken into account during this coupled process, in order to correctly establish the crack propagation mechanism during hydraulic fracturing. The coupled seepage-damage model is validated using numerical simulations of hydraulic fracturing around one hole and three holes; the model may also enable scientific and reasonable explanation of the dominance of hydraulic gradient on the crack propagation path in permeable rock. Finally, the water outburst from the floor at a coal mining site in Hebei Province, China, is numerically simulated, and the coupled seepage and damage mechanism during the mining-induced rock failure is clarified. The numerical simulation implies that the seepage-damage is the main mechanism for controlling the water outburst. Therefore this mechanism should be considered in the numerical simulation to understand the essence of water outburst induced in mines. 相似文献