双河洞国家地质公园洞穴冲积物粒度特征分析

通过分层采集双河洞国家地质公园中山王洞洞穴冲积物,利用Mastersizer2000激光粒度分析仪进行测试分析。研究结果表明:(1)山王洞地下古河道沉积物优势粒级以粉砂、黏土为主,其含量占总体水平的70%以上;(2)沉积物颗粒较细且分布集中,与地表河沉积粒度相比,洞穴冲击形成的沉积物颗粒更细,反映洞穴古河道河流水位稳定或水动力较弱,洞穴流域范围内地表植被好,地表侵蚀不严重。     

土壤风蚀中粉尘释放规律研究

针对目前土壤风蚀中粉尘释放模型研究中缺乏不同粒径颗粒流量与地表颗粒粒径组成间联系描述的现状，对由黏土和沙粒组成的类土壤地表进行风洞实验，实验中依据黏土质量份额的不同准备了6种类土壤混合颗粒分别进行实验研究．实验结果表明由于黏土颗粒和沙粒分别做悬移和跃移运动，其质量流量廓线形式也完全不同．风蚀过程中做跃移运动的不同粒径沙粒的质量流量廓线在对数．线性坐标中都呈直线，且其斜率近似相等．风蚀过程中沙粒输运率随地表黏土颗粒质量份额的变化而改变，粉尘输运率与沙粒输运率的比与它们在地表的质量比成正比．每一粒径组分的输运率占沙粒总输运率的份额与地表中该粒径组分占总沙粒的质量份额成正比，比例系数只与该粒径组分的粒径有关．通过本文的实验结果可以将粉尘以及不同粒径沙粒组分的输运率与它们在土壤地表中的质量组成联系起来．     

喀斯特洞穴生态系统浅析

从喀斯特洞穴生物生存环境的角度出发 ,论述了在溶洞这样一个不同于地表且较为封闭的生态系统中 ,生物的生理特征、食物网结构及其在洞穴内的分布特征 ,指出了岩溶洞穴生态环境的脆弱性 ,并概述了洞穴生物研究在生物学和地理学中的重要意义     

稳定同位素技术对贵州青菜洞和癞子洞营养级关系的研究

本文应用稳定同位素技术对贵州喀斯特洞穴青菜洞和癞子洞生态系统的营养级关系进行研究。结果表明,青菜洞和癞子洞食物链的碳源主要为洞穴内土壤有机质,为第一营养级(即初级生产者);洞穴内软体动物的螺类和节肢动物的裸灶螽、马陆等主要以土壤有机质和颗粒有机物为食,为第二营养级(即初级消费者);洞穴内的节肢动物的蜘蛛类和脊椎动物主要以其他动物为食物,为第三营养级(即次级消费者)。本文中青菜洞Δδ15 N的富集因子为2.9‰,癞子洞Δδ15 N的富集因子为2.46‰。     

贵州龙井洞和白龙洞裸灶螽对重金属的富集

调查贵州省龙井洞和白龙洞裸灶螽部分环境因子,对2个洞穴的裸灶螽、土壤和水中重金属(Cu、Cr、Ni、Zn、Hg和As)含量进行测定,研究两洞穴裸灶螽的富集系数,对两洞穴土壤中重金属的污染指数及生态风险进行评价,结果表明:两洞穴有光带、弱光带和黑暗带土壤中重金属Cu、Cr、Ni、Zn、Hg及As的平均含量超过我国土壤背景值;两洞穴裸灶螽对Cu和Zn明显富集;龙井洞土壤中6种重金属潜在生态风险处于较高生态危害水平,且潜在生态风险系数大小排列为Hg＞As＞Cu＞Ni＞Zn＞Cr;白龙洞土壤中6种重金属潜在生态风险处于高生态危害水平,且潜在生态风险系数大小排列为Hg＞As＞Cu＞Ni＞Zn＞Cr,其中Hg是两洞穴最主要的生态风险因子.     

沙河流域地表通量的定量遥感估算

地表通量遥感估算对植物长势监测、灾害监测和地区能量水循环研究具有重要的现实意义.本文选取北京市沙河流域2002-10-16和2003-04-07LandSat TM影像反演研究区春秋季地表特征参数和地表通量,结合地面观测资料,利用二层遥感模型对该地区的植被、土壤地表通量分别进行了遥感估算.结果表明,研究区地表能量平衡各分量具有明显的时空特征.春、秋季晴日植被通量和土壤通量的估算结果空间分布态势保持一致,植被通量略大于土壤分量,土壤通量的空间分异性更明显.     

榆神府矿区不同导水裂隙发育对地表土壤性质的影响

井工开采形成的冒落带和裂隙带触及或破坏煤系上覆重要含水层时形成导水裂隙,目前少有研究将导水裂隙发育程度与地表生态环境响应进行耦合。为阐明导水裂隙发育对地表土壤环境的影响,首先通过分析不同导水裂隙发育程度下地表土壤物理、养分和生物因子变化特征,再应用主成分分析法对不同裂隙发育程度下土壤因子进行分类排序与评价。结果表明:榆神府矿区地表裂隙发育后土壤质量均有下降趋势,其中导水裂隙发育区地表损害后,土壤pH、粉粒、过氧化氢酶和真菌含量增加,土壤容重、有效养分、其他酶类活性和菌类数量均下降,该区土壤质量显著降低;而导水裂隙不发育区(有导水裂隙发育但程度轻微)土壤各因子质量虽有一定程度下降但不显著,土壤质量变化幅度较小;土壤颗粒组成、酶活性和微生物数量是影响研究区土壤质量的主要因子。结果表明不同导水裂隙发育程度区土壤质量损害程度不同,在矿区土壤修复过程中可依据不同导水裂隙发育程度制定相应经济、有效的恢复治理规划。     

贵州凉风洞综合体系的现代生态环境记录

基于稳定碳同位素方法,通过对贵州凉风洞洞穴综合体系的逐项分析,表明洞穴滴水较好地继承了土壤水所携带的地表气候与生态环境信息.     

洞穴河流沉积物有机碳同位素特征及Ca、 Mg、 Sr含量的区域环境响应——以贵州省山王洞为例

洞穴河流沉积物因沉积环境稳定且保存较完好,蕴含着丰富的古环境信息。选取双河洞穴系统山王洞中河流沉积物为研究对象,分析沉积环境的水动力条件、沉积物有机碳同位素及Ca、Mg、Sr元素含量特征,以探讨其环境响应。结果表明:(1)在沉积过程中,地下河在该剖面位置长期处于静水水流状态,沉积环境稳定;(2)有机碳同位素特征显示沉积期分为C4植物为主、C3植物为主及过渡期3个时期,不同时期气候明显不同,随时间演变由冷转暖,沉积物来源于中新世以后的地表土壤;(3)洞穴河流沉积物Ca、Mg、Sr元素含量变化对炎热偏湿与湿冷环境的响应比较明显,气温和植被类型可能是影响其含量变化的因素。     

旅游洞穴碳酸钙景观恢复的水文地球化学试验--以云南弥勒白龙洞为例

结合已有关于旅游洞穴景观恢复的研究方法和试验思路,在云南弥勒自龙洞进行模拟洞穴景观形成过程的水文地球化学试验.通过缜密选点和关键水文地球化学数据的确定.论证了喀斯特水代替大气降水不仅能够解决干燥洞穴中洞穴水来源不足的问题,而且能够促进洞穴景观沉积,为恢复旅游洞穴中破损、干裂景观和保护旅游资源提供新的思路和方法.     

某高层建筑地基中土洞的成因分析及地基处理设计方案

本文通过分析龙岩盆地某高层建筑地基中土洞的成因,介绍了高压旋喷桩加固地基处理的原理及本场地地基处理的设计方案,即土洞是在有覆盖土的岩溶发育区,其特定的水文地质条件,使岩面以上的土体遭到流失迁移而形成土中的洞穴和洞内塌落堆积物以及引发地面变形破坏的总称。土洞是岩溶的一种特殊形态,是岩溶范畴内的一种不良地质现象,由于发育速度快,分布密,对工程的影响远大于岩洞。     

列车振动对岩溶区覆盖层内土洞稳定性影响机制

岩溶区地下水波动致使上覆盖层中土洞大量发育,土洞的失稳将威胁穿越该岩溶区的铁路交通正常运行,开展列车振动对既有土洞稳定性影响机制以提出有效监测建议对其防灾减灾有重要工程意义。本文依托武汉市江夏区乌龙泉岩溶塌陷实例,开展物理模型试验,探究列车振动荷载对土洞稳定性的影响机制,并用数值模拟分析其应力应变特征,据此提出有效监测建议。研究表明：覆盖层浅层的土压力动力响应较中深层更为敏感;在临界塌陷阶段,土洞背离路基侧较靠近侧具有更大的土压力波动;土洞破坏模式为：顶板弯折破坏,而洞肩剪切破坏。据此提出以土洞顶板水平土压力减小和土洞背离路基侧洞肩土压力增大的重点监测部位和监测指标。     

广清高速改扩建工程桩基溶洞顶板稳定性研究

针对广清高速公路改扩建工程,选取两个典型桥梁桩基存在下伏溶洞工点,构建溶洞地质概化模型。采用理论分析和数值模拟方法研究桩基溶洞顶板的稳定性,以便为岩溶区桩基设计、施工提供依据。通过规范方法确定桩底作用在溶洞顶板上的荷载,通过成层地基和地应力计算方法计算上覆岩土层作用在顶板上的自重应力。对溶洞顶板分别进行抗冲切、抗剪切、抗弯验算,分别求出稳定系数和桩底竖向极限荷载。运用ANSYS数值模拟方法,对顶板位移、第一主应力和塑性应变进行分析,计算得出桩底竖向极限荷载。理论分析与数值模拟结果对比表明桩基溶洞顶板处于稳定状态,抗剪切、抗弯验算是桩基下溶洞顶板稳定性分析的主要验算指标。     

主动区溶洞对桩锚支护基坑稳定性的影响

为了研究存在最危险滑移面时主动区溶洞对桩锚支护基坑稳定性的影响,首先运用FLAC3D软件模拟出没有溶洞时基坑最危险滑移面的位置,然后再分别模拟出主动区不同位置、不同大小的溶洞对桩体最大水平位移和弯矩、锚索最大轴力以及地表最大沉降位移的影响规律,最后提出主动区溶洞的处理方法.结果表明:最危险滑移面的剪出口出现在强风化石灰岩与中风化石灰岩的分界线处,最危险滑移面为与基坑内壁夹角约45.方向的弧形面;在同一溶洞中心埋深下,越靠近最危险滑移面的溶洞对基坑稳定性影响越大,当溶洞中心埋深不同但都在最危险滑移面上时,越靠近剪出口的溶洞对基坑稳定性影响越大;溶洞边长越大,对基坑稳定性影响越大,当边长大于等于2 m时,需要对溶洞进行处理,且利用增大锚索预应力的处理方法对主动区溶洞的处理效果比较明显.可见,考虑最危险滑移面的不利影响对研究主动区溶洞对桩锚支护基坑稳定性的影响是必要的.     

洞穴环境与洞穴旅游

喀斯特洞穴是喀斯特地貌的重要组成部分,在地质营力溶蚀,侵蚀和崩塌作用下形成。由于地质构造,岩性及气候的复杂性,地表、地下洞穴形态复杂,类型多样,构成高品位的旅游资源,具有重要开发价值。从洞穴的地质地貌,大气圈、生物圈、水文方面讨论,评价洞穴资源的价值。     

高密度电法在地下暗河探测中的应用—以石林诗玛溶洞为例

诗玛溶洞位于石林景区南东约3 km,具有较好的旅游区位优势。诗玛溶洞洞穴发育特征报道见于2003年,但受溶洞空间分布和地下暗河水流的影响,探明的范围较小,溶洞的走向不清,溶洞是否具有利用的价值不清。因此,为进一步了解诗玛溶洞的平面位置,利用溶洞随地下暗河分布的特点,布置20 m道间距的高密度电法工作。分析物探成果,了解溶洞顶端埋深和溶洞空间大小,经后期工作查证,在工作区范围内,物探推测地下暗河走向和溶洞空间特征正确,西面走向延伸1 200 m,东面延伸700 m,物探成果进一步明确了溶洞及地下暗河范围,高密度电法在地下暗河勘察中取得了较好的应用效果,诗玛溶洞具有开发利用价值。     

福建永定仙湖洞发育与地质构造关系分析

福建永定仙湖洞为多层状喀斯特洞穴系统，发育于向斜核部的下三叠统溪口组（Ｔ１ｘ）鲕状石灰岩中，主要受到北东向和北西向两组断裂的控制，由于北东向压扭性断裂破碎影响的带宽，更有利于喀斯特洞穴的发育形成，因而洞穴总体呈北东向延伸。     

从洞穴碎屑堆积物特征探讨洞穴发育及古环境

本文通过对岩溶洞穴碎屑沉积物结构特征及其矿物、化学成分的研究,探讨岩溶洞穴的发育和形成的古环境.对洞穴石英砂表面微结构作扫描电镜观察研究,表明贵州构皮滩早期洞穴碎屑是在水动力较强的条件下形成的;对洞穴湖相沉积物作了地球化学特征的对比,从而获得不同的古气候环境.如洛塔洞穴堆积物的地球化学特征反映早中更新世时为温暖湿润的气候,而晚更新世时为较干旱气候;通过洞穴砂的矿物成分分析,探索了洞穴本身的展布,为四川彭水岩溶区东西向洞穴系统的存在提供了证据.     

高密度电法对不同溶洞探测效果模拟

在高密度电法勘探中,不同性质的溶洞其反演电阻率特征有差异,往往会导致实际勘探出现困难。根据实际地质情况建立了三个溶洞模型:充水型溶洞、充泥型溶洞及未充填型溶洞。对三个溶洞模型进行数值模拟,对比了不同模型的地电响应特征;然后对每个溶洞模型表面增加一层破碎状溶壳,分析了溶壳对溶洞正反演结果的影响;最后将实际资料与数值模型结果对比分析,进而解释了实际资料中溶洞异常特征产生的原因。结果表明:充填型溶洞在反演结果中的反应比未充填型溶洞灵敏很多,破碎状溶壳对未充填型溶洞探测效果的影响远大于充填型溶洞,破碎状溶壳包围的空洞在反演结果中表现的异常形态不明显,在野外实际探测中很难准确探测。