试论喀斯特水特征

中国碳酸盐岩分布区喀斯特水存在两种类型,即溶隙-溶洞水,溶隙水。秦岭—淮河以北广大地域属亚干旱-亚湿润·中暖温带气候区,第四纪以来溶蚀作用减弱,发育以溶隙水为主的喀斯特含水体;而以南的广阔地域则属湿润·热带-亚热带气候区,发育溶隙-溶洞水。溶隙水含水体的补给主要是通过降水入渗的形式。而溶隙-溶洞水含水体的补给除降水入渗形式外,主要是通过落水洞(或溶斗)的吸收形式。我国西南各省常见溪流潜入落水洞呈伏流,吸水量每天可述数万吨,多属瞬间补给特点。这样,溶隙-溶洞水含水体的吸水能量远大于溶隙水含水体,从而使其有别于孔隙水或裂隙水的。关于它们的水文学和水动力学特征,是学术界探讨的课题。本文基于作者多年来的研究成果,并综合了文献资料,初步概括其特征,供学术界讨论。     

天津蓟县中上元古界岩溶含水介质特征与富水性预测

蓟县中上元古界岩溶含水层的空隙空间主要决定于岩石类型。结构及构造裂隙发育程度，而裂隙介质渗透性各向异性及非均质变化又受构造应力场控制。在与势场的联合作用下可促进地下水对溶蚀空间的改善，有利于地下水向含水空间大的方向流动，赋存。     

渭北岩溶水的化学特征及其地质背景

渭北东、西部岩溶水的化学特征各不相同。这种不同,是由于含水介质的差异而造成的。东部岩溶水的含水介质为中奥陶统的滨海相、潮间泻湖相与广海陆棚相的灰岩夹膏盐地层,水化学类型为HCO3·SO4、SO4·HCO3或SO·4HCO3·Cl型,矿化度一般为1g／L左右;西部岩溶水的含水介质以中、上奥陶统浅海相或浅海深海相的灰岩、白云质灰岩、粒状灰岩为主,水化学类型为单一的HCO3型,矿化度一般为0．5g／L左右。     

中国北方岩溶含水介质研究

岩溶含水介质是决定岩溶水文地质系统功能的最基本要素,是水文地质工作者长期关注的问题之一。本文把碳酸盐岩岩石学的现代理论同岩溶学、洞穴学、构造地质学与水文地质学密切结合起来,对碳酸盐岩骨架、岩溶含水空间的微观和宏观介质特征进行了深入的研究,把中国北方岩溶含水介质概化为五种类型。     

利用泉水电导率频率分布辨别岩溶含水系统的水源组分

岩溶含水系统中水源组分的识别能帮助认识系统的结构,解决岩溶水文及水化学研究的基础问题。以灵水岩溶大泉为例,分解了4个水文年的电导率频率分布隐藏的峰,并对其所代表的水源组分进行分析。发现灵水泉口的水源组分主要有4种:① 含水系统中岩溶裂隙或管道中释放的重力水,占53%~77%;② 源于泉口附近携带污染物质的水源,占3%~7%;③ 强降雨期间通过覆盖层分散入渗的水源,或先前存贮在管道或裂隙中流动性差的水被带出含水层,占13%~42%;④ 地面径流以及直接降落到湖面的雨水,占2%~3%。将灵水的电导率频率分布与峰丛洼地的两个典型岩溶水系统对比,分析了电导率的频率分布所蕴藏的含义。研究结果为西南3 620个岩溶水系统的进一步归类提供了参考。     

云南省岩溶水系统特征及调查要点

云南省岩溶分布面积110 875.7km2,占全省面积的28.14%。主要分布于东经102°以东、元江以北的滇东片区,以及滇西北、滇西保山至沧源片区。滇西北岩溶区,纵谷深切,岩溶水快补速排,是以江河汇水区为主的岩溶流域。滇西北东部和滇西岩溶区则山间盆地也较发育,也形成以盆地为汇流中心的岩溶流域,岩溶水在盆地中排泄到地表之后再向大江大河汇聚。滇东岩溶区则以山间盆地及河谷汇水区为主要的岩溶流域。云南岩溶区,由于强烈构造运动,断裂交错发育,各时代地层被切割成不同形态的断块或条带,错落分布于不同高程上,加之岩溶含水层与非岩溶相对隔水层在垂向上的间隔分布,从而形成诸多水文地质特征不同、相对独立、不同等级的岩溶水系统。本文岩溶水系统分类分级以岩溶水循环特征为纲,根据水文地质条件及其基本特征差异性进行分类;按照从上到下、由一般到具体的次序进行分级。分类力求反映各类型的基本特征和共性,便于剖析和归纳总结岩溶水的运动和赋存规律。一级:研究对象———岩溶水。二级:根据岩溶水循环深度和周期长短,划分为浅循环和深循环两类岩溶水系统。浅循环岩溶水系统是指岩溶水循环深度较浅,循环周期在一个水文年内,受降水的季节变化影响明显的岩溶水系统。深循环岩溶水系统是指岩溶水循环深度大,循环周期长达数年或数十年以上,受降水的季节变化影响微弱或不受其影响的岩溶水系统。三级:具体的补给、迳流、排泄系统(称水文地质单元),多以地下分水岭、透水性弱的岩土体、断裂以及河流等构成其边界。对于浅循环岩溶水系统,岩溶导水、赋水空间的发育和空间分布受碳酸盐岩的成层性特征控制明显,在勘查和开发实践中,往往将其视为层状含水层组。对于岩溶水的形成、运动、赋存特征,含水层组的埋藏条件起着突出的作用。因而,根据岩溶含水层组埋藏条件的差异,进一步划分为:裸露型、裸露-覆盖型、裸露-埋藏型三类岩溶水系统;对于深循环岩溶水系统,岩溶水的运动和赋存受地质构造控制,主要存在两种类型:一是深埋藏层控型,另一类为断裂带型。裸露型岩溶水系统是指岩溶含水层组由岩溶山地补给区延伸至盆、洼、谷地排泄点或带,基本上呈裸露展布。此类系统岩溶发育极不均匀,导水、赋水空间以溶洞管道为主,岩溶水主要为暗河流,沿暗河有许多落水洞、天窗、溶井、脚洞与其沟通,岩溶水通过这些通道获得补给,岩溶水系统储存调节能力弱,水位流量季节变化剧烈。岩溶水流以快速流为主,多以大泉、暗河形式排泄。裸露-覆盖型岩溶水系统,是指岩溶含水层组由裸露岩溶山区延伸至松散土层覆盖区,由裸露过渡为覆盖型的岩溶水系统。多分布于断陷盆地和底部存在近期沉积的谷地、洼地区。此类系统由于补给条件好,水循环交替快,允许开采量大,且覆盖型岩溶含水层组具有一定量的储存资源可以发挥调节作用,是一般供水勘查和开发的主要对象。目前,已经勘查和开发的也主要是这类岩溶水系统。这类岩溶水系统的主要特征,一是均可划分为差异很大的裸露和覆盖型岩溶区。前者是岩溶水的补给、迳流区,岩溶赋水空间为不均匀的洞管隙系统,岩溶迳流主要为快速的管道流。后者往往处于断裂的下降盘,岩溶发育相对均匀、连通性好,其水文地质特征等效于多孔介质,地下迳流主要为慢速的扩散流;二是系统水资源大部分从山边暗河出口或大泉排泄到地表,地下水资源的开采,应以截流提引和建库调蓄开采暗河或大泉为主。但覆盖区往往处于断陷区,岩溶发育深度大,有较大的储水空间和储存量,可同时布井开采,起到调节暗河或大泉枯季流量减少的作用;三是系统内部存在统一的水力联系,当覆盖区过量开采时,首先表现为袭夺暗河和大泉流量,甚至导致其干涸,进而造成大范围水位持续下降,在一定的条件下还可能引起岩溶塌陷等地质灾害。因此,必须按系统完整地进行勘查评价工作,系统规划开采方案。裸露-埋藏型岩溶系统指岩溶含水层组由裸露岩溶山区延伸至其它非可溶岩埋藏区,由裸露型过渡为埋藏型的岩溶水系统。这类系统的特征与裸露-覆盖型岩溶水系统基本相同。但埋藏型岩溶含水层组赋水空间以发育较均匀的网状岩溶裂隙为主,富水性及透水性更为均匀,一般都赋存承压水,水质优良,动态稳定。这类系统的卫生防护条件和环境条件更好,埋藏区在岩溶含水层组上覆岩层完好的条件下,与上层潜水及地表水基本无水力联系,不易产生含水层污染和岩溶塌陷等地质灾害。此外,埋藏型岩溶含水层组的分布可能达到盆地、谷地边缘山坡之上,更有利于利用。深埋藏层控型岩溶水系统,是指岩溶裂隙含水层组埋深在数百至数千米以上的岩溶水系统,这类系统富水性均匀,富含承压水,其富水性、水温、水质主要受埋深和构造控制,基本不受气象水文、地形地貌条件的影响,地下水循环周期在数十年以上。在断裂作用强烈的断陷盆地区,多赋存有水质优良的热矿泉水。断裂带型岩溶水系统,是指沿断裂破碎带形成的带状或脉管状岩溶水系统,靠裂隙及破碎带导水,在地形高差产生的水压差以及地下水温差作用下,形成地下水对流系统。具有系统分布范围狭小,对流通道分布随机,循环深度大,循环周期长,水位、流量受气象水文、地形地貌条件的影响小,较为稳定,水温较高的特点。当对流通道通过浅部孔隙、裂隙或岩溶含水层组时,一部分深循环水流会扩散到这些含水层组中,在深循环水流通道附近形成一定范围的囊状或带状水温异常区。对于浅循环岩溶水系统岩溶水的调查评价。裸露型岩溶水系统,应重点通过遥感、水文地质测量、洞穴探测、取样分析、地下水动态观测和示踪试验等手段,查明岩溶水补给和赋存条件、暗河系统的埋藏分布、各类岩溶水天然出露点和富水块段,以及岩溶水动态和水质、岩溶水系统的储存调蓄能力和人工调蓄的条件、地质环境条件。水资源评价以水文分析法为主;裸露-覆盖型岩溶水系统及裸露-埋藏型岩溶系统,勘查工作应根据裸露区、覆盖(埋藏)区的不同特点布置,裸露区的勘查要点基本上同裸露型岩溶水系统。对于覆盖(埋藏)区,主要应用物探、钻探、抽水试验、连通试验和取样分析测试等手段,查明:含水层组的埋藏分布及边界,与裸露型岩溶补给、迳流区的关系,岩溶水平和垂直分带,含水层组的富水性,富水块段的分布位置,迳流场特征,盖层的稳定性及其它环境地质条件,取得有关水文地质参数等。这类系统岩溶水资源主要是降水渗入(灌入)补给量,一些地区还有部分地表水渗入、系统外含水层的越流补给量,在气象因素影响下,具有年和多年的周期性变化规律。但这类系统一般具有较大的储存量,在枯水期可对开采量起到调节补偿的作用。因此,水源地均为调节型。岩溶水开发利用,通常采取截引裸露区的大泉或暗河与在覆盖(埋藏)区打井调节的方式联合开采。由于裸露区与覆盖(埋藏)区水力联系密切,因此,对于岩溶水允许开采量的评价,必须系统地进行,应采用裸露区的统计或灰色模型与覆盖(埋藏)区的确定性模型联合模拟评价。深循环岩溶水系统岩溶水的调查评价,应根据层控型岩溶水系统的水文地质特征进行。其勘查手段主要以区域水文地质测量、物探、钻探、抽水试验、水化学分析、地下水测年、水位观测等手段,查明系统所处的大地构造背景、岩相古地理及地质发展史、含水层组的埋深、分布及厚度、富水性、盖层类型及特性、基底类型及特性、以及系统的侧向构造边界,取得有关参数。通过地下水迳流场、温度场、水化学场的分析,结合测年结果,确定地下水有无补给及其循环速度。这类系统一般只能获得相邻含水层的越流补给,其补给量有限,循环速度慢,开采量主要是储存量,水源地多为非稳定的消耗型水源地,开采方式主要为井采。这类系统有条件应用确定性模型评价地下水允许开采量。断裂带型岩溶水系统,根据其水文地质特征,适宜采用水文地质测量、动态观测、水化学分析、地下水测年等手段,查明地质背景、导水构造特征、导水通道及泉点的分布、水量、水质及其动态。这类系统以提引泉水开采为主,在深循环水流通道附近形成一定范围的囊状或带状水温异常区的条件下,也可适量布井开采。允许开采量的评价以泉流时间系列分析为主。     

陇东盆地西部岩溶地下水形成机制研究

陇东盆地西部处于鄂尔多斯盆地西缘逆冲推覆构造带，新元古-下古生界碳酸盐岩裸露或浅埋，构成-南北向展布的岩溶水富集带。通过运用构造控水分析、水化学同位素等方法，对岩溶裂隙水系统进行了深入的分析与讨论。指出本区岩溶水的空间分布明显受南北向逆冲推覆构造控制，储水空间以岩溶裂隙为主，构造条件是岩溶发育和岩溶水富集的主要制约因素。岩溶水化学特征具有明显的南北差异，在补给条件优越的中南部平凉-华亭地区，水化学主要由含水层岩性及其赋存条件决定。岩溶地下水以大气降水来源为主，对于埋藏型岩溶水表现为多源水混合而成。根据岩溶水的空间分布与水动力场特征及其补径排条件，全区可划分为平凉、华亭和环西3个相对独立的岩溶水系统．并以此可作为水资源评价的基础。这些认识对于深入了解西北干旱-半干旱地区岩溶水赋存及富集规律、形成与演化机理和在该区开发利用岩溶地下水资源具有重要的科学意义。     

中国北方岩溶水系统划分与系统特征

中国北方岩溶水以相对独立单元进行循环, 构成一系列规模不等的岩溶水系统。本文重点阐述两方面的内容: 第一从基本概念出发, 划分出119个岩溶水系统, 这些系统以高度开放, 环境质量脆弱, 发育规模大, 资源要素构成多、各要素间转化关系复杂, “水煤共存”为特点; 第二从岩溶水系统地质结构与岩溶水流场的叠置关系出发, 将119个系统归结为5种系统模式, 各种模式在分布与发育规模, 岩溶地下水循环、富集, 岩溶地下水流场形态和主要岩溶水文地质环境问题等方面具有鲜明的特征。     

中国北方喀斯特水的某些特征

<正> 我国北方喀斯特主要分布在华北、东北南部、华东和中南北部以及西北东部,位于秦岭——淮河一线以北的广阔区域内。区内除松辽平原、华北平原和淮河平原外,多为丘陵、山地和高原地形。有辽河、海河、黄河、淮河等水系。主要属亚干旱——亚湿润温带大陆性气候,年降水量为400～800毫米,局部地区小于400毫米;蒸发量为1500～1800毫米(大部地区);年平均相对湿度为55～70％。溶蚀量为10(晋北)及30(鲁中)毫米/千年。     

哀牢山墨江金矿与南乌拉尔山明加克金矿地质特征对比

本文通过对产于两个不同造山带中金矿化特征的对比,认为墨江金矿与明加克金矿均具有造山带型金矿的一些特征,形成于造山晚期主构造带的逆冲走滑阶段,产于一级构造带的上盘,金矿化受二级和三级剪切张裂隙的控制.与明加克金矿不同的是墨江金矿的形成经历了更长的构造演化历史.     

中西园林设计语言比较——以植物、山石为例

中国园林与西方园林由于思想文化的差异在园林设计语言上形成了不同的风格,这种差异在古典园林中表现得更为明显。在现代园林中,由于国际化进程的加快在园林设计语言风格上的差异日趋减少,难以再用某一固定定义得到完全的划分,取而代之的是设计上个性化、多样化的艺术形式的产生,丰富着园林的设计语言。本文通过对中西古典园林在植物、山石等方面设计语言运用上的比较,以及现代园林中设计语言多样化的分析,目的在于丰富和深化园林设计语言,创作更加优秀的园林艺术作品。     

哀牢山墨江金矿与南乌拉尔山明加克金矿地质特征对策

本文通过对产于两个不同造山带中金矿化特征的对比，认为墨江金矿与明加克金矿均具有造山带型金矿的一些特征，形成于造山晚期主构造带的逆冲走滑阶段，产于一级构造带的上盘，金矿化受二级和三级剪切张裂隙的控制。与明加克金矿不同的是墨江金矿的形成经历了更长的构造演化历史。     

中国地下热水的基本类型和成因特征

循环型地下热水的δD和δ18O具有类似于现代大气降水的线性关系和环境效应,其δD低于当地大气降水,据80年代末检测其氛比值一般小于1,14C年龄逾20000aB.P.（华北）,这说明循环型地下热水起源于区域古大气降水,且补给期为冷湿的雨期。封存型地下热水中贫氘富钙的Cl-Ca型烃矿床卤水,其δD和δ18O接近初生水值域,40Ar/36Ar值接近海岭型值域,反映水的一级起源──上地幔的脱水排气作用。     

华南二叠纪盆地层序地层特征及聚煤规律

华南二叠系形成于基底构造不均一的陆表海盆地,古特提斯海的演化控制着华南板块上二叠纪的构造格局及沉积、聚煤作用。华南二叠纪可划分为6个Ⅲ级层序。在不同构造区域层序地层界面有其特殊的识别标志,层序地层也有不同模式,主要表现为低位体系域（LST各有不同的沉积特点,聚煤作用在不同体系域也各有规律。     

内蒙乌奴格吐山斑岩铜钼矿床地质及深部预测

本文通过矿床地质特点的分析研究,应用数学地质方法、对前人已取得的各种岩、矿测试数据进行了统计分析,并结合剥蚀程度的研究,做了南、北两个矿段之间的综合分析对比,进一步探讨矿区内F_7断层两侧的地层相对运动方向或升降,提出了新的认识,从而对矿床深部远景进行预测,扩大了找矿范围,为今后的勘探工程设计提供可靠依据。     

中更新世气候转型期南海北部和南部的气候变化差异

选取大洋钻探ODP184航次在南海北部采集的1144站为研究材料,通过分析中更新世0.4～1.4Ma期间506个样品中浮游有孔虫氧、碳稳定同位素的变化特征,并与南海南部ODP 1143站和西太平洋暖池ODP 807站的同位素资料进行比较,发现南海北部的氧、碳稳定同位素及其差值的变化响应中更新世气候转型事件,在中更新世距今约0.9Ma之后100ka的偏心率周期明显增强。在中更新世气候转型之前,南海北部、南海南部和赤道西太平洋都呈现出典型的热带气候特征,具有岁差和半岁差的气候周期;转型之后,随着北半球冰盖的进一步扩张,南海北部受东亚冬季风增强的影响而导致温度下降、温跃层变深,但南海南部与赤道西太平洋的温度变化较小且温跃层变浅,说明同属季风区的南海北部和南部对气候变化的响应有所不同。     

中西园林设计语言比较——建筑、水体

中国园林与西方园林由于思想文化的差异在园林设计语言上形成了不同的风格,这种差异在古典园林中表现得更为明显。在现代园林中,由于国际化进程的加快在园林设计语言风格上的差异日趋减少,不能再用某一固定定义得到完全的划分,取而代之的是设计上个性化、多样化的艺术形式的产生,丰富着园林的设计语言。本文通过对中西古典园林在建筑、水体等方面设计语言运用上的比较,以及现代园林中设计语言多样化的分析,目的在于丰富和深化园林设计语言,创作更加优秀的园林艺术作品。     

斯洛文尼亚和中国贵州喀斯特洞穴动物群的比较研究

2003年7-8月,中方专家野外考察了斯洛文尼亚的8个喀斯特洞穴,采集各类洞穴动物标本500余号,并对主要洞穴环境因子进行了测定,收集相关资料200余篇。2004年2月斯方专家野外考察了中国贵州12个喀斯特洞穴,采集各类动物标本1000余号。本文对两国喀斯特洞穴内的主要动物群进行了比较研究,结果是斯洛文尼亚的物种丰富度比贵州的高: 前者有533种,密度为65. 80种/1000km2; 后者有238种,密度为0. 54种/1000km2。从洞穴蝙蝠看,两国均为24种; 但区系成分不同,斯洛文尼亚全为古北界种, 贵州则主要为东洋界成分( 83% )。此外,文中还对比分析了斯洛文尼亚施科茨杨洞和贵州龙洞内的动物群落组成: 前者以水生种为主体,后者全为陆生种。最后,对斯洛文尼亚无真洞穴鱼的问题及两国的洞穴动物起源进行了探讨。      

南海北部软泥水的金属浓度场和成矿作用

本文以研究区的实际资料为依据，揭示了软泥水的金属浓度场，并在东太平洋多金属结核的富集区的成矿物质，环境进行对比和评估的基础上，提出了软泥水化学的找矿意义，分析了成矿作用并概括的成矿模式。