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期刊信息/Journal information
中国岩溶
中国地质科学院岩溶地质研究所
中国岩溶

中国地质科学院岩溶地质研究所

刘再华

季刊

1001-4810

carso@tom.com

0773-5812949

541004

广西桂林市七星路50号岩溶研究所

中国岩溶/Journal Carsologica SinicaCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>> 本刊是由中国地质科学院主管、中国地质科学院岩溶地质研究所主办，旨在及时宣传和报道我国岩溶地质科技研究成果和动态的我国唯一国内外公开发行的岩溶学术刊物；是《中文核心期刊》、《中国期刊方阵“双效期刊”》、《中国科技核心期刊》成员刊和《中国科学引文数据库》、《中国学术期刊评价数据库》、《中国科学论文统计与分析》等重要数据库来源刊，主要栏目有岩溶基础理论研究、岩溶地貌与洞穴、岩溶水文地质工程地质、岩溶环境保护和资源开发、岩溶矿产地质、岩溶勘探和测试技术等。
正式出版
收录年代

    河池市金城江区城西岩溶水源地砷污染来源及途径

    刘伟威贾龙刘昶周富彪...
    854-862,875页
    查看更多>>摘要：为研究岩溶水源地污染物来源和运移途径,以河池市金城江区城西水厂岩溶水源地为研究区,依据水文地质学分析方法,开展城西水厂砷异常原因调查,利用示踪试验和取样检测等手段,查明砷污染源处于城西水厂水源地准保护区范围外,为三境村砒霜厂旧址及其东面岩溶洼地,并评估出砷污染土层方量为 55 742.5 m3,其污染途径长 12.25 km,主要通过岩溶管道,经欧洞地下河污染城西水厂,这进而证实欧洞地下河的另一水源方向.建议调整城西水厂水源地准保护区南部边界,以地下水分水岭为界,并适当增设水质长期监测点,以实施污染源风险管控.

    岩溶区地下水水源地污染成因示踪试验

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    表层岩溶带土岩结构对降雨-径流响应特征的影响

    徐子凡陈喜刘维翰刘皓...
    863-875页
    查看更多>>摘要：碳酸盐岩在溶蚀作用下形成的表层岩溶带,其上层土壤特性和厚度以及下覆裂隙大小和分布控制降雨入渗、蒸散发和地下径流过程.而不同土岩结构对水文过程的影响尚不明晰.文章构建3种典型土岩结构(薄层石灰土-石灰岩块型、薄层石灰土-白云岩碎石型、厚层土壤-石灰岩碎石型)土柱试验装置并进行观测,通过对比分析,揭示不同土岩结构的产流能力和径流响应特征的差异.结果表明:土岩结构对水平衡有显著影响.厚层土壤(85 cm)极大增加了蒸发量,其产流能力较小,表现为形成地下径流所需的降雨阈值大和形成的径流总量小.相比之下,薄层土壤(20 cm)具有较大的产流能力.当薄层土壤下覆为白云岩碎石时,相比于下覆为石灰岩岩块,碎石表面滞留水分能力较强,导致蒸发损失增加和径流量减少.此外,土岩结构还显著影响降雨-径流响应特征:对于厚层土壤,其对径流的调蓄能力强,洪峰流量显著减小,初始径流和洪峰流量的响应时间延长,但这种延长的幅度随着降雨事件的雨量和强度的增加而减小;对于薄层土壤,其对径流的调蓄能力较弱,其中对于下覆石灰岩岩块结构,裂隙率低、导水性强,在小降雨下容易入渗并形成较大的洪峰;而下覆白云岩碎石结构储水能力较大,在大降雨下,有利于入渗水积蓄,从而形成较大的洪峰.

    岩溶土岩结构地下径流水量平衡径流响应特征

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    广西杨梅冲地热田成因模式分析

    王新伟张漓黎李善民
    876-888,921页
    查看更多>>摘要：广西贺州地热资源丰富,所蕴含的地热能潜力巨大,极具开发前景和研究价值,但该地区地热资源存在补给来源、循环演化过程及成因机制不清的问题.本研究通过地热地质调查、地球物理、地球化学和环境同位素等方法探究贺州杨梅冲地热水的热储特征、补给来源、循环深度和成因模式,初步建立地热资源温度、组分、深度、磁性等参数与地质认识一致的地质-地球物理模型和隆起山地断裂对流型地热概念模型.结果显示,杨梅冲地热田属带状热储,姑婆山断层是杨梅冲地热田主要导水、控热构造.杨梅冲地热田地热流体水化学类型为HCO3-Na型.氢氧同位素显示区内地热水的补给来源于降水入渗.降雨在水力和热力的驱动下沿着断裂带和岩石孔隙循环交替水热对流,形成了杨梅冲断裂对流地热模型.研究结果为广西杨梅冲地热资源的勘查和合理利用提供理论依据.

    杨梅冲地热田流体地球化学热储循环深度地热概念模型

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    黔中岩溶区地下水水化学来源特征及其影响因素

    江峰吉勤克补子曹建文王若帆...
    889-899页
    查看更多>>摘要：文章基于区域水文地质、环境地质调查成果,对黔中岩溶区 43个地下水点进行了枯水期和丰水期水样采集测试,利用地球化学图解及主成分分析(PCA)法,探讨该区枯水期和丰水期岩溶地下水水化学特征、离子来源及其影响因素.结果表明,该区地下水枯水期和丰水期的水化学特征及影响因素一致,水化学类型均以HCO3(SO4)-Ca(Mg)为主,吉布斯图解分析表明研究区岩溶地下水为岩石风化型,水化学组成主要来源于岩石风化淋滤溶解;[(Ca+Mg)/HCO3]-[SO4/HCO3]图解分析认为研究区可溶性碳酸盐岩主要受碳酸的风化侵蚀作用控制,局部样品受石膏溶解影响显著;丰水期地下水主成分主要受水岩作用过程(PC1)、人类活动(PC2)及工业生产(PC3)等 3类因素影响,这三个影响因素能够解释丰水期地下水水化学组分83.7%的特征;枯水期地下水主要受水岩作用过程(PC1*)和人类活动(PC2*)影响,这二类综合因子能够解释枯水期地下水化学组分 85.1%的特征.水岩作用过程是该区地下水水化学组分最主要的影响因素.水岩作用主要影响K+、Na+、Ca2+、Mg2+、HCO3-、TP、F-、SiO2 等 8项水质指标,人类活动主要影响NH4+、CODMn及Cl-等 3项水质指标,而磷矿开采主要影响SO42-.研究成果深化了对黔中地区岩溶地下水水化学特征的认识,揭示了地下水离子组分来源及影响因素,研究成果对黔中岩溶区地下水资源的合理开发利用与保护具有积极的指导意义.

    黔中岩溶区地下水水化学特征主成分分析

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    德夯岩溶河谷异质生境中半蒴苣苔的水分生理生态适应性

    王晨瑶张婷曾德武李龙...
    900-910页
    查看更多>>摘要：以湘西世界地质公园德夯岩溶河谷内克隆植物半蒴苣苔(Hemiboea subcapitata)为材料,测定其生长、形态与光合水分生理指标,探究其对德夯岩溶台地河谷演化中形成的三类异质生境(峡谷岩壁表面、风化碎裂岩表和河岸有机质层)的水分生理生态适应性.结果显示:(1)异质生境中半蒴苣苔单(分)株叶片自然含水量仅有较小差异(<2%),而相对含水量和自然饱和亏则无显著差异;异质生境中叶片水分需求随基质含水量降低而明显增加,但叶片水势也随之显著降低.(2)单株生长差异大但群体累积生物量无明显差异.如峡谷岩壁表面单株的株高和叶面积均显著高于河岸有机质层单株,但群体累积株高、累积叶面积差异不显著.(3)单株外部形态变化显著,匍匐茎长度、直径和根着生密度均呈现峡谷岩壁表面>风化碎裂岩表>河岸有机质层的趋势;峡谷岩壁表面单株叶片比河岸有机质层单株平均增厚近 60 μm,比叶面积则降低至其 78.2%,气孔密度则显著降低至其 66%.(4)光合生理指标中,叶片气孔限制值随叶片水势降低而显著增加,同时气孔导度明显提升,故而胞间CO2 浓度并无明显变化,但峡谷岩壁表面单株叶片的净光合速率仅达到河岸有机质层单株叶片的69.6%.(5)水分亏缺最多的峡谷岩壁表面单株叶片水分利用效率却最低(3.029±0.461 μmol CO2·mmol-1 H2O),仅为河岸有机质层单株的 73%.表明,半蒴苣苔可通过自身水分维持机制来保证岩溶异质生境中单株水分的相对稳定,并以增加根系密度、匍匐茎长度、叶片厚度和重量,减少气孔密度等形态可塑性来适应干旱的岩溶岩壁生境,通过增加气孔导度保持蒸腾拉力来维持胞间CO2 浓度,以高耗水来维持生长状态相对稳定的方式达成对岩溶河谷水分异质性生境的适应.

    岩溶河谷半蒴苣苔水分利用效率水分生理生态适应

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    湘中娄底市岩溶塌陷特征及影响因素研究

    郭杰华蒋忠诚刘新建廖红为...
    911-921页
    查看更多>>摘要：湘中娄底市记录有 281起岩溶塌陷事件以及上万个塌陷坑,是我国岩溶塌陷非常严重的城市之一.所有岩溶塌陷中,矿区岩溶塌陷有 222起,占总数的 79%,此外,还有地基工程造成的岩溶塌陷和降雨渗透潜蚀造成的岩溶塌陷.由此总结出娄底市具有真空吸蚀、浮托软化、荷载振动、渗透潜蚀 4种岩溶塌陷发生模式,各模式均有 4个致塌过程.其中,真空吸蚀塌陷和浮托软化塌陷主要为矿山活动所致,分别因矿区抽排水和矿区闭坑后回水所诱发;荷载振动塌陷主要为桩基施工等荷载外动力作用诱发,渗透潜蚀塌陷多为强降雨诱发的自然塌陷.岩溶塌陷的影响因素包括基础因素和诱发因素两个方面,基础因素有地层岩性、岩溶地貌、岩溶水富水性、与矿区相关性等,构成岩溶塌陷易发区的关键影响因素;诱发因素主要有矿区抽排水、闭坑矿区回水、工程振动、降雨过程等,其强度影响岩溶塌陷发生的时间、区域范围和规模.娄底市岩溶塌陷频发、突发,建议构建岩溶塌陷监测预警系统,科学编制岩溶塌陷防治规划和灾害应急预案,强化岩溶塌陷风险管理,保持岩-土-洞-水-气间的动态平衡.

    岩溶塌陷塌陷模式影响因素矿山活动湘中娄底市

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    水位下降速率对岩溶土洞塌陷的影响分析

    陈学军薛明明宋宇
    922-936页
    查看更多>>摘要：水位升降引起的水气压力变化会导致岩溶土洞塌陷.通过开展物理模型试验与FLAC3D数值模拟相结合的方式,模拟相同供水速率不同排水速率下的水位升降波动对岩溶土洞的致塌过程,分析了水位升降波动过程中不同排水速率对既有土洞内水气压力的变化、覆盖层土压、变形的影响,建立了排水速率,覆盖层变形、塌陷与水气压力的关系,提出了水位波动对土洞塌陷的作用规律.结果表明:(1)排水速率对水气压力变化的影响规律基本一致但变化程度不同.水气压力的变化程度、响应时间与排水速率呈正相关.(2)覆盖层变形量、土压的变化与水气压力变化呈正相关,但影响程度不同,排水速率只是加快了其变化程度.(3)土洞变形、塌陷程度是综合因素所致.排水速率、水位波动次数对既有土洞中水气压力变化、以及土体变形效应均具有不同程度的影响.(4)数值模拟结果与试验室模型试验所得结论基本吻合.这些规律为进一步研究水动力因素对岩溶塌陷的作用规律提供了重要的理论支撑,为合理防治、预测岩溶塌陷提供了依据.

    土洞塌陷物理模型试验FLAC3D数值模拟排水速率水位波动

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    基于加窗互相关函数的微动面波岩溶塌陷探测

    宋同李欣欣张伟胡涛...
    937-947页
    查看更多>>摘要：文章利用微动面波成像方法对江西某研究区的岩溶塌陷进行探测:先针对微动信号的互相关函数进行窗函数优化处理,提高数据信噪比,改善微动面波的频散能量谱分辨率;再对研究区各组虚源面波记录进行频散曲线提取和反演处理,获得测线上各点的横波速度结构;最后联合各测点反演结果生成测线下方的横波速度剖面,并结合钻孔资料进行地质解释,成功揭示区内岩溶塌陷的分布位置及深度.结果表明:(1)互相关函数计算时的窗函数选取将影响频散能量谱的分辨率,在微动数据处理时应进行窗函数测试;(2)对互相关函数进行加窗处理和优化,可有效提高微动面波的信噪比和频散能量谱的分辨率,拓宽频散曲线的频带范围,提高反演的准确性;(3)微动面波技术在岩溶塌陷探测中具有较好的应用效果,结合加窗函数优化处理能更准确确定地下危害体的范围.

    微动面波互相关函数窗函数岩溶塌陷

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    湘鄂渝黔交接区隐伏型红色岩溶地貌形态成因及其区域分布

    姜伏伟赖海青杨庆坤陈友智...
    948-956页
    查看更多>>摘要：红色岩溶为新发现的隐伏型地貌,是埋藏于土下、颜色红艳、形态奇特的岩溶地貌.目前,红色岩溶研究主要集中于定义特征、形成条件、地质成因、演化模式等方面,但其独特的形态的形成机制、塑形过程及隐伏的分布范围尚未深入讨论.文章从物质成分差异、节理裂隙切割及差异溶蚀作用三方面分析红色岩溶地貌形态的形成机制,并讨论了塑形的基本过程及关键地质作用.依据红色岩溶地貌发育的判定条件及地层特征,确定了湘鄂渝黔红色岩溶的分布范围.结果表明:(1)岩层中可溶性物质含量差异及层状韵律层是红色岩溶地貌形态塑形的物质条件.它的动力条件是构造节理裂隙切割与岩体差异溶蚀;(2)红色岩溶地貌形态演化经历四个基本阶段,其中节理裂隙切割、岩土界面溶蚀及节理裂隙面溶蚀是塑形的关键地质作用;(3)湘鄂渝黔四省红色岩溶地貌分布总面积达3 433.83 km2,主要分布于湘北、湘西北、鄂西南、渝东南及黔东北.

    红色岩溶差异溶蚀隐伏型地貌凹凸互层

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    铀同位素反演古海洋环境的研究进展

    罗劬侃曹建华钟亮白冰...
    957-968页
    查看更多>>摘要：铀同位素因可定量反演全球尺度古海洋缺氧洋底分布面积占比(%)而被广泛应用在埃迪卡拉纪末期以来的重要大洋缺氧或生物事件中.通过对国内外相关文献进行综述,系统总结了利用铀同位素开展定量反演的原理、方法与成果,初步构建了铀同位素定量反演的还原性海洋洋底面积占比(%)与大气氧气浓度、大洋缺氧或生物事件的耦合关系,发现:(1)铀同位素反演结果与各缺氧或生物事件吻合度较高,表明铀同位素确实为有效的全球尺度深时尺度定量反演指标;(2)还原性海洋洋底扩张与大气氧气浓度变化之间普遍存在滞后性,推测与海平面、海洋生产力、海洋内部环流变化及底层水氧化还原反应的滞后性相关.指出铀同位素反演受样品后期成岩、风化蚀变作用的影响,可能存在解译误差;铀同位素单指标解译结果存在精准度偏低的缺点,需采用多指标综合反演的方法提升反演精度.

    铀同位素定量反演铀同位素模型大洋缺氧生物事件

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