地下河水人工补给洞穴滴水、碳酸盐(钙)沉积特征及景观恢复探讨   总被引：3，自引：3，他引：0  

张美良  朱晓燕  吴夏  张碧云  潘谋成 《中国岩溶》2015,34(1):17-26

岩溶旅游洞穴碳酸盐岩沉积物景观容易受到污染、风化,为了探讨受污损洞穴碳酸盐沉积物的修复方法以确保岩溶旅游洞穴的可持续发展,对广西桂林七星岩No.15支洞距洞口约150 m长洞段的滴水物化指标、现代碳酸盐岩沉积物进行了为期4年的监测分析。结果表明:（1）该洞段的滴水主要源于抽取地下河水的水柜渗漏及降水补给,地下河水和滴水的电导率、[Ca2＋] 、[HCO3-]在4个水文年中的变化趋势基本相同,雨季洞穴滴水电导率、[Ca2＋] 、[HCO3-]等显著降低,降雨稀释效应明显;（2）现代洞穴碳酸盐岩沉积具有明显的季节性变化,雨季洞穴滴水量/速率、碳酸钙沉积速率加快,最大沉积量达0.8 g／半月,洞穴入口约150 m长洞段快速滴水碳酸盐最大沉积量达2～4 g／半月,旱季碳酸盐沉积速率减少,最大沉积量仅为0.4 g／半月;（3）抽取岩溶地下水经由地表补给洞穴滴水可提高滴水的电导率、[Ca2＋] 、[HCO3-]及CaCO3饱和度,促使大量碳酸盐(CaCO3)快速沉积,实现对洞穴受风化、污染景观的修复,新沉积的碳酸钙(CaCO3)还可以将基岩裂隙和洞穴内破损、破裂的钟乳石重新“粘结”起来,利于洞穴的稳定性。   相似文献   

国内外洞穴旅游安全研究综述   总被引：3，自引：2，他引：1  

蒙歆媛  杨晓霞  向旭  石定芳 《中国岩溶》2015,34(5):529-537

安全是洞穴旅游的生命线,是洞穴旅游活动正常开展的前提和保障。利用CNKI、维普数据、Springer Link、Elsevier SDOL、EBSCO、SAGE JOURNALS、Wiley等中外文数据库并结合纸质文献,共获得与洞穴旅游安全相关的文献79篇。通过文献梳理发现:洞穴旅游安全是一个研究时间短暂的新兴学术领域,至今仅有25年的研究历史;研究成果较为分散,主题不突出,现有研究成果多属于洞穴或洞穴旅游研究中的“捎带”成果,至今尚无以洞穴旅游安全为主题的独立研究成果;现有研究成果主要涉及洞穴旅游安全的表现、影响因素以及对策等领域,研究内容限于浅表层次;研究尺度以微观为主。洞穴旅游安全作为洞穴旅游的新分支,是一个新的研究领域,在未来应综合运用洞穴学、安全学、旅游学等的相关理论与方法,从确保洞穴旅游环境、旅游者、旅游从业者等安全的角度出发,扩展洞穴旅游安全研究的内容;近期可着重对其理论架构、安全认知、安全风险评估以及安全救援体系等展开研究。   相似文献   

Vadose CO2 gas drives dissolution at water tables in eogenetic karst aquifers more than mixing dissolution          下载免费PDF全文

Jason Gulley  Jonathan Martin  Paul Moore 《地球表面变化过程与地形》2014,39(13):1833-1846

Most models of cave formation in limestone that remains near its depositional environment and has not been deeply buried (i.e. eogenetic limestone) invoke dissolution from mixing of waters that have different ionic strengths or have equilibrated with calcite at different _pCO₂ values. In eogenetic karst aquifers lacking saline water, mixing of vadose and phreatic waters is thought to form caves. We show here calcite dissolution in a cave in eogenetic limestone occurred due to increases in vadose CO₂ gas concentrations and subsequent dissolution of CO₂ into groundwater, not by mixing dissolution. We collected high‐resolution time series measurements (1 year) of specific conductivity (SpC), temperature, meteorological data, and synoptic water chemical composition from a water table cave in central Florida (Briar Cave). We found SpC, _pCO₂ and calcite undersaturation increased through late summer, when Briar Cave experienced little ventilation by outside air, and decreased through winter, when increased ventilation lowered cave CO_2(g) concentrations. We hypothesize dissolution occurred when water flowed from aquifer regions with low _pCO₂ into the cave, which had elevated _pCO₂. Elevated _pCO₂ would be promoted by fractures connecting the soil to the water table. Simple geochemical models demonstrate that changes in _pCO₂ of less than 1% along flow paths are an order of magnitude more efficient at dissolving limestone than mixing of vadose and phreatic water. We conclude that spatially or temporally variable vadose CO_2(g) concentrations are responsible for cave formation because mixing is too slow to generate observed cave sizes in the time available for formation. While this study emphasized dissolution, gas exchange between the atmosphere and karst aquifer vadose zones that is facilitated by conduits likely exerts important controls on other geochemical processes in limestone critical zones by transporting oxygen deep into vadose zones, creating redox boundaries that would not exist in the absence of caves. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

岩溶区高速公路路堤及溶洞顶板稳定性数值分析   总被引：4，自引：0，他引：4  

戴自航  范夏玲  卢才金 《岩土力学》2014,35(Z1):382-390

采用大型通用有限元软件ABAQUS对某室内模型试验进行了数值模拟,验证了三维有限元法进行洞室结构稳定性分析的可靠性。结合永武（永安-武平）高速公路A11合同段岩溶地质资料,将溶洞近似为与实际相近的椭球状,建立岩溶区路堤的三维有限元模型,分析溶洞顶板厚度、填方高度、溶洞位置以及溶洞充填状况对路堤及溶洞顶板稳定性的影响。为与现行顶板安全厚度确定方法进行比较,进行二维平面应变有限元分析。研究表明,对于较完整的顶板岩层,按顶板受拉破坏稳定安全系数为4确定的安全厚度过于保守,按梁板理论弯曲受拉破坏确定的安全厚度也偏于保守,是由于实际顶板岩层并不完全符合梁板理论的简化假设,而以有限元分析所得最大弯矩按梁板弯曲受拉破坏确定的安全厚度最为经济;实际工程中三维效应明显的溶洞,现行理论简化和二维数值分析法都较为粗糙,宜采用三维数值分析法。通过对上述问题的分析,为该高速公路岩溶区填方路段的设计和溶洞的处治与否提出指导性意见,已创造较好的经济效益和社会效益,可供类似工程应用时参考。  相似文献   

神农宫和祥龙洞洞温季节变化特征及其对石笋氧同位素组成的可能影响   总被引：2，自引：1，他引：1  

张鹤峤  蔡演军  张海伟  谭亮成  秦世江 《中国岩溶》2014,33(3):363-372

通过对江西万年县神农宫和陕西宁强县祥龙洞两个洞穴内、外温度连续19个月的同步监测以了解不同时间尺度下洞穴温度变化特征。结果显示神农宫及祥龙洞洞内温度存在明显的季节性变化:（1）神农宫夏秋季洞内温度在小时-日尺度上受到降水事件的影响显著,洞内夏秋季温度波动明显高于冬春季。祥龙洞监测点所处支洞环境相对封闭,温度波动在冬春季大于夏秋季,且全年洞温变幅小于神农宫。（2）旬—季节尺度的洞温数据显示,一个完整水文年内,神农宫两个监测点SN1、SN2的温度变幅分别达到4.8 ℃和4.6 ℃,祥龙洞达到3.2 ℃。（3）两个洞穴洞内温度响应洞外气温的变化都存在滞后性,且冬春季滞后大于夏秋季,可能受深部围岩温度相对偏高、空气和围岩热导率的季节变化以及降水季节差异的影响。最后,针对洞温存在较大季节变化的洞穴讨论了不同沉积模式下洞穴温度变化对石笋氧同位素组成18O的可能影响。认为此类洞穴某一时期石笋δ18O出现较大幅度偏正或偏负不一定反映了外界气候的大幅变化,也可能仅仅是由于洞穴沉积条件发生改变而造成的。   相似文献   

济南苏家庄铁矿矿区地面塌陷成因分析   总被引：2，自引：1，他引：1  

王庆兵  高宗军  段秀铭  吴丽莉 《中国岩溶》2010,29(2):191-195

在对济南苏家庄铁矿矿区地质环境条件、矿山开采现状调查基础上,基于地面塌陷 特征及成因分析,从矿山地球物理特征、井巷工程、地下水水位、矿体及围岩工程地质性质 等因素出发,论证了矿区塌陷的成因。调查研究表明,在200 m的瞬变电磁法探测深度范围 内视电阻率等值线水平变化相对平缓,采空区未见明显的采空区分布异常;采空区总体积仅约9 218 m3,远小于矿坑塌陷坑总体积58 665.8 m3;竖井与塌陷坑、塌陷坑与采空区水位高差巨大且稳定,达到了58.93～64.11 m;矿井巷道闪长岩、灰岩及大理岩围岩整体性好,力学强度高,因此由采空塌陷造成的地面塌陷可能性很小。在此基础上,结合矿区地形地貌、地层结构、松散盖层、动力条件及矿坑排水等因素综合分析,认为该矿区的地面塌陷是由矿山开采过程中长期排水所引起。   相似文献   

岩溶洞穴水理化性质特征及其环境意义——以贵州织金洞为例     

曹明达  周忠发  张强  谢雅婷  张绍云 《中国岩溶》2016,35(3):314-321,348

为揭示洞穴水地球化学特征的动态变化特征、控制因素及其环境意义,从2015年1月至2015年6月对贵州织金洞洞穴水的水化学指标进行了为期6个月的动态监测,结果表明:①织金洞洞穴水的水化学类型主要为HCO3--Ca2+-Mg2+型水,阴离子中HCO3-占84.5%以上,阳离子中Ca2+、Mg2+为优势离子;②洞穴滴水 EC、Ca2+、 Mg2+、HCO3-、SO42-浓度均大于石灰岩石裂隙水、池水相应的浓度;③洞穴水滴率、滴量、Ca2+、HCO3-以及Ca2+/HCO3-比值对气候有一定的响应,其地球化学指标具有显著的季节效应;④洞穴滴水中的EC与Ca2+离子浓度呈显著线性关系。   相似文献   

岩溶洞穴古河漫滩沉积物特征及其沉积环境演变——以山王洞中段为例   总被引：1，自引：1，他引：0  

杨振华  李坡  吴克华 《中国岩溶》2016,35(4):394-401

为揭示岩溶洞穴沉积物对沉积环境与沉积过程的指示作用,文章在分析双河洞洞系形成过程及山王洞区域地质调查资料的基础上,选取贵州山王洞中段古河漫滩沉积物为研究对象,采用粒度分析法与萨胡公式对洞穴沉积物粒度特征与沉积环境的相关性进行分析,推断不同沉积韵律期的沉积环境演变过程,研究结果表明:（1）古河漫滩表层沉积物以极细砂、粉砂和黏土为主,平均含量达94.42%,且中上部含有一层粗砂砾夹层;（2）沉积模式主要为跳跃和悬浮沉积,水动力条件整体稳定,搬运颗粒粒径平均值为637 μm,其最大沉积物颗粒粒径为864.2 μm;（3）以沉积物粒度特征为依据,将古河漫滩沉积过程划分为三级沉积韵律,一级沉积韵律厚度为404～275 cm ,二级沉积韵律厚度为285～165 cm,三级沉积韵律厚度为165～0 cm。上述研究为确定区域侵蚀基准面和地层升降运动过程提供有力证明,也为山王洞古气候环境研究提供了重要依据。   相似文献   

塔里木盆地塔河油田主体区海西早期岩溶台面划分及洞穴层对比^*          下载免费PDF全文

李源  蔡忠贤 《古地理学报》2016,18(4):560-568

在现代岩溶地质考察中,岩溶区因多期次幕式构造抬升运动而形成多级岩溶台面,每级岩溶台面的排泄基准面(潜水面)控制一期洞穴发育。塔河油田海西早期形成了复杂的碳酸盐岩岩溶洞穴系统,纵向上呈现多层性特征,是油气勘探的重点。因此,为了深入认识和阐述洞穴层发育机制,以现代岩溶理论为指导,基于三维地震资料,采用水系汇流点法、侵蚀阶地法、上超终止法并结合地貌特征,对塔河油田主体区海西早期岩溶台面进行划分,并在岩溶台面约束下进行洞穴层对比。研究结果表明:(1)塔河油田主体区发育4级岩溶台面。岩溶台面1形成时代最早,台面3面积最大。(2)主要发育3套洞穴层,具有明显的层状分布特征,台面3的洞穴层规模最大。3套洞穴层在垂向上并不构成大范围重叠,仅台面3控制的洞穴溯源侵蚀穿越台面向上游发育,说明洞穴层形成时的构造稳定期长。其他台面洞穴层并未穿跨台面发育,说明洞穴层形成时的构造稳定期短,潜水面控制下洞穴溯源侵蚀范围比较有限。  相似文献   

The role of GPR techniques in determining ice cave properties: Peña Castil ice cave,Picos de Europa          下载免费PDF全文

Manuel Gómez Lende  Enrique Serrano  Luis Jordá Bordehore  Senén Sandoval 《地球表面变化过程与地形》2016,41(15):2177-2190

The structure and ice content of ice caves are poorly understood. Ground penetrating radar (GPR) can provide useful insights but has only rarely been applied to ice caves. This paper interprets GPR images (radargrams) in terms of internal structure, stratification, compaction, thickness and volume of the ice block in the Peña Castil ice cave (Central Massif of Picos de Europa, northern Spain), providing the endokarst geometry of the ice cave in GPR data reflections. Eight radargrams were obtained by applying a shielded ground‐coupled antenna with a nominal frequency of 400 MHz. Although the radargrams do not depict the ice–basal bedrock interface, they suggest that the ice block is at least 54 m deep and similarly thick. Some curved reflection signatures suggest a potential vertical displacement in the block of ice, and thus certain dynamics in the ice body. Other images show numerous interbedded clasts and thin sediment layers imaged as banded reflections. In this particular cave a direct visual inspection of the ice stratigraphy is a difficult task but GPR provides clear reflectivity patterns of some of its internal features, making GPR a suitable instrument for this and future studies to achieve a better and broader understanding of the internal behavior of ice caves.  相似文献