中国南方岩溶石山地区不同岩溶类型的地下水与环境地质问题
探讨岩溶区域环境的若干水文工程地质问题
探讨岩溶区域环境的若干水文工程地质问题摘要：本文首先概述了岩溶地质环境，然后从水库诱发地震、边坡失稳、岩溶水库坝址的渗漏、地面塌陷、地表失水和水源枯竭、水质污染六个方面来分析岩溶地区的水文工程地质问题。
关键词：岩溶；水文工程地质中图分类号：f407.1 文献标识码：a 文章编号：为适应人类的需要，在岩溶区域不断地进行着自然地质环境的改造，由于人们工程活动而引起的水文工程地质环境的改变，只注意到工农业生产发展的需要，而忽视那些以后才显出来、或逐渐重复或积累才发生作用的地质环境，纵然达到预期目的，也会给该地区带来或多或少的环境问题，重则会使环境恶化，生态不平衡，危害人身健康，危害工农业生产，导致自然环境水文工程地质灾害的加剧。
1岩溶地质环境概述大陆壳约有75%的地区是沉积岩，沉积岩中有15%是由碳酸盐岩组成。
据统计，全世界碳酸盐类岩石分布面积约4000万平方公里。
我国是世界上岩溶分布广、发育好、类型最多的一个国家，碳酸盐类岩石分布遍及二十一个省(区)，约200万平方公里，占全国总面积的五分之一以上。
地表出露的面积为125万平方公里，复盖和埋藏的面积为75万平方公里，位于我国西南部的黔、桂、滇东、湘西、川东、鄂西等地区是世界三大岩溶集中分布区之一。
岩溶发育或形成的最基本的要素是具有可溶性的岩石和侵蚀性的水，其影响和控制岩溶发育的因素则是多种多样和错综复杂的。
岩溶地区环境的改变，主要是岩溶水文地质条件的变化。
诸如大型水库的修建引起的诱发性地震；边坡失稳；水库坝址的渗漏；铁路隧道和地下工程开挖造成地表地下水源的枯竭；矿井突水和疏干使地面产生塌陷；城市和工矿区大量开采岩溶地下水造成地面开裂、塌陷以及水质污染等等无不与水文工程地质因素有关。
岩溶地质环境的形成和发展，总的来说，受气候、水文、可溶岩石的性质和结构、地质构造、植被、地形地貌以及地壳运动等诸因素控制，其中主要受气候、岩性和结构所决定。
2若干水文工程地质问题2.1水库诱发地震(水库地震)岩溶地区的水库地震，主要是因水库蓄水，使库区及附近的水文地质条件发生恶化而产生。
岩溶地区的主要工程地质问题及处理措施
岩溶地区的主要工程地质问题及处理措施班级：08土木1班学号：**********姓名：刘*岩溶也称喀斯特(karst),是指以碳酸盐为主的可溶性岩石（石灰岩、白云岩、石膏、岩盐）地区，由于地表径流和地下水流对岩石的溶蚀作用和机械破坏作用，在岩体中形成洞穴，或在岩层的表面形成奇峰异石等独特的地貌景观。
南斯拉夫的喀斯特高原是典型地区，并因此得名"喀斯特"。
1966年5月在中国第二次全国岩溶学术会议上将“喀斯特”以“岩溶”作为中国的通用术语。
凡是以地下水为主，地表水为辅，以化学过程（溶解与沉淀）为主。
机械过程（流水侵蚀和沉积，重力崩塌和堆积）为辅的对可溶性岩石的破坏和改造作用都叫岩溶作用。
这种作用所造成的地表形态和地下形态叫岩溶地貌。
岩溶作用及其所产生的水文现象和地貌现象统称岩溶。
岩溶在我国分布非常广泛，典型的分布区有广西桂林、阳朔、柳州以及云南东部、贵州的大部分地区，广西的桂林山水、云南的路南石林皆闻名于世。
这些奇异的景观都发育在碳酸盐岩地区。
整个西南石灰岩地区连成一片，面积共达550000km2;全国石灰岩分布面积约1300000km2,约占全国总面积的13.5%。
就整个岩溶地区来说，地貌的发育与地下水面有密切关系，而地下水面又随当地河流或海平面的变化而变化。
因此，可以认为整个岩溶地区地貌发育的基面是河流或海平面，但就岩溶地区地下岩溶来说，其发展深度是以可溶性岩石底板为下限。
因此，可溶性岩石的底板就是地下岩溶发育的基面。
假定有一个上升的宽平高地，地壳上升以后，长期稳定，且由产状平缓、岩性致密和厚层的石灰岩所构成，则岩溶地貌的发育大致如下：开始发育成石芽、溶沟、漏斗和落水洞。
地表水部分转入地下，循裂隙进行溶蚀。
此时裂隙扩大不多，地面河流仍居优势。
随着裂隙的不断扩大，岩体内形成许多独立的洞穴系统。
在较大的洞穴系统内，地下水面的位置较低；较小的洞穴系统内，地下水面的位置较高，一般无统一的地下水面。
南方地区典型岩溶充水矿床分析及其岩溶水的绿色开采
南方地区典型岩溶充水矿床分析及其岩溶水的绿色开采[摘要]中国南方地区多分布有以溶洞冲水为主的矿床，其岩溶含水层巨厚，岩溶水流量大，动态比较稳定。
通过对南方地区溶洞充水矿床的充水水源、充水通道、矿井涌水量等水文地质条件的分析，并且利用小波分析法及建立多空介质的渗流模型对其进行水质检测，发现其中的岩溶水可以满足矿区生活用水需要。
在保证生产安全的条件下对岩溶水进行绿色开采，以达到矿区生产需要。
[关键字]溶洞充水矿床充水水源充水通道矿井涌水量绿色开采0 引言中国岩溶充水矿床主要分为溶隙充水矿床、溶洞充水矿床以及暗河管道充水矿床。
在南方地区，大部分是以溶洞充水为主的矿床。
溶洞充水矿床含水量较大，水质一般较好。
以其为典例进行水文地质条件分析，利用小波分析法及建立多空介质的渗流模型进行水质检测，可以找到有效的办法绿色开采其中的岩溶水，使水资源得到更加充分的利用，从而达到减少资源浪费，减少矿区生产成本，提高经济效益的目的。
1 岩溶充水矿床水文地质条件以岩溶冲水为主的矿床，多数水文地质条件复杂，矿坑涌水量比较大，矿坑涌水往往具有突发性，地面塌陷，底板突水问题比较严重。
有些矿区，由于条件未查明，严重影响矿产基地的建设；有些地方的煤、铁、铜等宝贵资源，处于岩溶水的严重威胁之下，至今未能开发。
因此，岩溶充水矿床的水文地质工程地质研究，首先是水文地质勘探类型的研究，是一个重要的任务。
南方地区碳酸盐岩分布广，质纯，厚度大，-岩-溶发育强烈而不均匀，广泛发育有地下暗河。
水量丰富，地下径流模数一般在8-19升/秒？平方公里。
水位和水量变化大，补给、径流和排泄较迅速，岩溶水资源形成周期较短，常具有月调节特征，其开发利用程度较低，一般低于20%。
1.1 充水水源分析岩溶充水矿床的主要充水水源可分为两类：降水补给以及地表水补给。
现就这两类充水源进行分析。
1.1.1 降水补给降水是地下水的主要补给来源，矿床充水都直接或间接与降水有关。
岩溶地区的主要工程地质问题及处理措施分析
岩溶地区的主要工程地质问题及处理措施分析摘要：为使岩溶地区工程修建的安全性得到提升，本文进行分析在岩溶地区的主要工程地质问题。
经过调查发现，岩溶地区容易出现地表塌陷、地面变形、土洞、岩洞等地质问题，严重影响了当地建筑工程的建设，因此需要制定有效的处理措施，促进当地建筑工程顺利开展。
关键词：岩溶地区；工程地质；问题岩溶主要是指可溶性岩石，尤其是碳酸盐类岩石，比如石灰岩、石膏等，其在被含有二氧化碳的流水所蚀之后，受到沉积作用而形成的地貌。
在生活中，表现为各种形状，比如洞穴、石林、溶洞等。
这种地貌地区，在中国有着广泛的分布，多存在于广西、贵州等地区。
岩溶地貌的出现与地下水对碳酸盐类岩石侵蚀息息相关，在水流的冲击下，岩石被溶蚀，从而形状不一的沟壑、峡谷等。
岩溶的出现导致地质更加脆弱，对于建设在岩溶地区的建筑来说具有较大的挑战，所以在岩溶地区开展建筑工程的时候，需要进行地质研究，了解当地岩溶的具体情况，制定有效的处理措施。
1、岩溶地区工程地质问题1.1岩溶地基不稳定在岩溶地区，在厚厚的地表覆盖层下有石芽溶沟，并且岩体也可能存在暗河、溶洞等地貌，因此建筑物的地基处于不够均匀的状态。
而且上覆土层由于下部岩溶受到含有二氧化碳水侵蚀而产生塌陷，最终形成土洞。
而且土洞的塌陷具有一定的突发性，而且土洞的出现地方多为地下岩溶发展区域。
工业与民用建筑物的压力作用直接到达地面10m以下。
所以建筑物的地基和上覆土层进行接触，甚至也会接触到下伏基岩。
岩溶地区的土层最显著的特点是土层厚度过高，土层空隙过多等。
所以地基非常容易出现不均匀沉降，使建筑物的地基出现倾斜，破坏甚至破坏。
1.2岩溶地表塌陷岩溶地表塌陷常发生在覆盖型岩溶分布的区域，由于人为活动所导致岩溶地表出现塌陷的主要原因为施工过程中抽取地下水或者施工不慎导致地下水位明显提升，导致原本的岩溶水流向或者形态出现变化，进而导致土层承受能力下降，导致岩溶地表的脆弱程度加深，出现土体塌陷的现象。
中国南方岩溶石山地区不同岩溶类型的地下水与环境地质问题
图 1 中国南方岩溶及其主要类型分布图[1] Fig. 1 Distribution of karst and its main types in South China
1. 裸露型岩溶 ;2. 覆盖型岩溶 ;3. 埋藏型岩溶 ;4. 非可溶岩 ; 5. 详 查和监测点 ;6. 岩溶分区 ;7. Ⅰ型分区 ; Ⅰ1 新华夏系一级隆起区 (裸露型岩溶) ; Ⅰ11 黔南桂西纯碳酸盐岩区 , Ⅰ21 黔 、渝 、湘西 、 鄂西碳酸盐岩区与非可溶岩交互成层区 ; Ⅱ1 湘桂沉降带覆盖型 岩溶区 ; Ⅲ1 川南 、重庆沉降带埋藏型岩溶区 ; Ⅳ1 滇东断陷盆地 及山地岩溶区
主要沉积类型是碳酸盐岩建造 ,间夹一些砂页岩 ;震 旦系下部是碎屑岩建造 ;震旦系上部至奥陶系为碳 酸盐岩建造 ;志留系是页岩建造 。在区内大部分地 区缺失或只有很薄的泥盆系 、石炭系 。二叠系 、三叠 系是一个成分复杂的 、主要由碳酸盐岩建造组成的 建造群 ,晚三叠纪以后是陆相沉积阶段 ,碳酸盐岩沉 积较少 。中国可溶岩分布图[5] 上显示该区的岩层组 合与岩性变化较大 ,岩层层组类型在鄂西清江流域 主要是连续型 、连续型与间夹层型的复合型 ,岩性以 灰岩为主 。如火烧坪地区的地层为三叠系嘉陵江 组 、大冶组灰岩偶夹薄层状含泥质灰岩 、泥质灰岩或 泥灰岩 ;上二叠统长兴组为含燧石团块或条带灰岩 , 龙潭组是黏土岩 、页岩 、硅质岩和煤层 ;下二叠统茅 口组为含燧石团块灰岩 ,厚度约 80 m ,栖霞组是灰 岩与泥石碳质灰岩互层 。梵净山周围至贵阳一带 , 寒武系的连续型白云岩出露比较集中 ,涪陵 、沿河 、 湄潭 、遵义一带岩层层组类型为连续型 、间夹层型 、 互层型 ,岩性以灰岩为主 ,部分为白云岩 、白云质灰 岩 。保靖白岩洞地下河流域的地层为寒武系 ,下寒 武统牛蹄塘组 、杷榔组以页岩为主 ,清虚洞组以灰岩 为主 ,不属连续型沉积 ,中寒武统敖溪组为白云岩和 页岩 ,花桥组为灰岩 ,中上寒武统娄山关组为白云 岩 ,上寒武统以灰岩为主 。总体上 ,保靖寒武系岩性 变化频繁 ,连续型的碳酸盐岩沉积很少 。湄潭、遵义 往西至昭通连续型灰岩沉积增多 。这个地区的后寨 地下河流域出露中三叠统关岭组 。关岭组下段以泥 页岩为主 ;中段以灰岩为主 ;夹有薄层状泥页岩 ;上段 以白云岩为主 ,关岭组岩层层组类型属间互型 。六盘 水水城盆地的地层主要是石炭系和二叠系 ,石炭系以 灰岩为主 ,岩层层组类型属连续型与间夹层型的复合 型 ,石炭系底部为页岩 ; 二叠系灰岩连续厚度大于 200 m ,属连续型 ,二叠系底部为泥页岩与砂岩互层。 2. 2. 1 地下水特征
浅谈岩溶地区的工程地质问题与防治措施
浅谈岩溶地区的工程地质问题与防治措施摘要：岩溶作为一种复杂的自然地质现象，对工程建设影响甚大。
在可溶岩地区进行工程建设，应通过勘察手段充分了解场地的岩溶发育程度及发展趋势，以评价场地建设的适宜性，分析工程建设地基基础选型，采取针对性的地基处理措施，以确保工程建设的安全可靠。
本文以两个工程案例讨论岩溶地区的工程地质问题与防治措施。
关键词：岩溶发育；地基处理；岩土勘察；处理措施前言：我国幅员辽阔，岩溶地质现象复杂多变，不同地区的岩溶发育格局特征。
在岩溶地区进行工程建设，其主要地质问题表现为：由于岩溶作用造成了地下结构架空，破坏了场地下伏基岩的完整性，增加了岩石的透水性。
岩溶地质问题对工程建设的危害主要表现为：不均匀沉降，岩溶坍塌、基坑渗漏等工程地质问题。
因岩溶发育的隐蔽性及不规律性，在岩溶地区的进行工程建设其工程地质勘察工作显得尤为重要。
岩溶地区的工程地质勘察重点主要是通过多种勘察手段，以查明场地下伏基岩中岩溶裂隙的发育情况及发展趋势，对建筑地基做出岩土工程评价，并对地基类型、基础型式、地基处理、工程降水和不良地质作用的防治等提出建议。
岩溶场地的地基处理措施需要根据场地下伏基岩的埋藏深度以及基岩中岩溶裂隙的发育情况而确定，对岩溶裂隙的主要处理措施包括加固、跨越等方式。
本文以徐州市两个工程案例讨论岩溶地区的工程地质问题与防治措施。
徐州市位于华北地台东南缘、徐州断陷褶中段，东距郯庐深大断裂带100km。
徐州市内发育有数十条断层，规模较大、影响较大的为废黄河断裂带，它由三条NW向正断层组成，走向290°，倾向SW。
市区下伏基岩多以可溶性的石灰岩、泥质灰岩及页岩等组成。
基岩内岩溶裂隙多有发育，对工程建设影响较大。
徐州市高铁站附近拟建一住宅小区，拟建建筑包括11幢22F高层住宅，-1F地下车库及其他配套设施。
拟建工程设计±0.00为国家1985高程基准的42.50m，地下室底板标高37.70m。
岩溶地区水文地质特征对地下水开发的影响研究
岩溶地区水文地质特征对地下水开发的影响研究近年来，随着经济发展和城市化进程的加速，水资源变得越发稀缺。
因此，开发地下水成为了中国许多岩溶地区解决水问题的常用方法。
然而，由于岩溶地区水文地质特征的独特性，地下水开发面临着许多挑战。
本文就岩溶地区水文地质特征对地下水开发的影响进行研究。
一、岩溶地形的特点岩溶地区的地形是由不同程度的侵蚀作用所形成的，地表裸露的岩石、断崖陡壁、峡谷深潭以及大小不一的溶洞、地下河道等构成了岩溶地区独特的地貌景观。
具体来说，岩溶地区的地形主要为“平原-低山-高山”的阶梯状地形，各个地貌单元之间的高差较大，相互依存，形成了发达的地下水系。
而且，岩溶地区的地形起伏大，地下水流道迂回曲折，影响了地下水的储存和流动。
二、地下水环境岩溶地区的地下水环境与一般地区相比有所不同，主要表现在以下几个方面：1. 地下水化学组成复杂岩溶区地下水流经不同岩石层时，容易受到不同程度的溶蚀作用。
水溶性较强的物质（如Ca2+、Mg2+、HCO3-等）会溶出，导致地下水的溶解度和含量发生变化。
这就导致了地下水中的各种成分和含量分布不均，从而形成了复杂的地下水化学组成。
2. 地下水补给来源少岩溶地表一般缺乏稳定的地表水流，只有雨水和降雪才能够补充地下水资源。
由于岩溶地区地表湿度较小，且蒸发蒸腾速率快，表层土壤的水分容易流失。
这就使地表水转换为地下水的速度较慢，补给来源也相对较少。
3. 地下水动态特征不稳定岩溶地区的地下水动态特征具有明显的不稳定性。
地下水应季变动大，旱季水位下降快，雨季水位回升较慢。
而且，由于地下水承压层多为薄层或裂隙型，岩石破碎程度大，因此地下水倒灌的现象较为常见。
三、岩溶地区地下水开发的影响1. 水质污染风险增大。
岩溶地区地下水中溶解了很多有害物质，这些物质可能会引起地下水污染，对地下水的开发和利用造成影响。
2. 水量缩减。
岩溶地区地下水补给受限，地下水储量小，因此开采压力较大，一旦采水量超过地下水的补给能力，地下水就会出现超采现象，从而引起水量缩减。
南方岩溶金属矿区地下水非均质性及防治水意义：以福建马坑铁矿为例
南方岩溶金属矿区地下水非均质性及防治水意义：以福建马坑
铁矿为例
南方岩溶金属矿区的地下水非均质性是指地下水在时间和空间上的分布不均匀现象。
在岩溶地区，地下水的流动路径受到岩石结构的影响，不同的地方水流速度和水质也不相同，这就导致了地下水往往呈现出非均质性的状态。
福建马坑铁矿是南方岩溶金属矿区的代表性矿区之一。
该矿区地下水非均质性严重，主要表现在以下几个方面：一是不同井点间的水文地质条件存在较大差异，例如部分井点的水位高，而另一些井点的水位则较低；二是同一井点不同时间的水位变化幅度也很大，进一步说明岩溶地区地下水非均质性现象显著。
要想实现矿区地下水治理和管理，就必须认真研究和分析这种非均质性现象，制定相应的解决方案。
针对福建马坑铁矿地下水非均质性问题，可以从以下几个方面进行防治：一是寻找水源与补给途径，探索地下水补给状况，以分析矿区地下水非均质性的成因；二是对地下水进行合理调配，根据不同井点和不同时间的水位差异进行有针对性地调整；三是加强水文监测和数据收集，采用综合分析方法，掌握地下水量和水质的变化规律，及时调整治理方案；四是加强地下水水质治理，在矿区周边建立调节水体的湿地和绿地，设计土地利用方式以避免过度灌溉和施肥等人为污染。
在南方岩溶金属矿区，地下水非均质性问题一直是矿区地下水治理和管理的难点之一。
福建马坑铁矿作为该地区的代表性矿区，研究其地下水非均质性问题，对于进一步深入理解南方岩
溶地区地下水流动和水质形成机制具有重要意义，在治理和<***>矿区地下水的过程中，需要加强监测和数据统计，及时调整处理措施，以保护好地下水资源，实现矿区及周边地区的可持续发展。
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Cl -
SO
2 4
-
HCO3- 总碱度 总酸度 总硬度 硬度
硬度
质量浓度/ ( mg ·L - 1) 高出本底值倍数
8. 45 4
19. 19 171. 24 5. 04
35. 68 24. 79 448. 39 138. 71 309. 68
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治理经验 封山育林 封山育林 ,种植 经济作物
贵州荔波 森 林
常年性泉
保护森林
灌木林和 云南木美
石漠化区
水窖 、地下河
修建水窖 ,开发 地下河
2. 2 间互型岩溶区 间互型岩溶区分布在黔 、湘 、渝 、鄂交界处 ,与袁
道先等[1] 划分的贵州 、湘西 、鄂西岩溶区相当 ,与中 国科学院地质研究所岩溶研究组[7] 划分的黔西溶 洼2丘峰山地亚区和鄂黔溶洼2丘峰山地亚区也大致 相当 。在大地构造上属扬子准地台西部的二级构造 单元 :滇黔褶断带 、八面山褶皱带和江南地轴 。在该 区内地台沉积基底属于江南式 , 且基底岩石出露面 积较大 。盖层从震旦纪至三叠纪是海相沉积阶段 ,
连续性岩溶区在环境治理方面取得了一些经 验 。对比广西弄拉 、贵州荔波茂兰 、云南木美 3 个典 型点的情况 (表 2) 可以发现 ,植被对泉水的水文动 态有直接的影响 ,植被恢复后调蓄能力增强 ,水源增 多 ,减少了暴涨 、暴落的情况 ;反之 ,水源就减少 。因 此保护水源 ,解决人蓄饮水问题应从恢复植被开始 。 要研究各地的地球化学背景 ,考虑名特优品种的地 质生态适宜性 。而对于像云南木美地下河流域表层 岩溶泉出露少的地方 ,可以通过减少水土流失 、修建 水窖 、封山育林等措施来缓解缺水和治理石漠化 。
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第 1 期 郭 芳等 :中国南方岩溶石山地区不同岩溶类型的地下水与环境地质问题 8 5
1 中国南方地区岩溶类型
根据碳酸盐岩的出露形式 、岩性和大地构造等 将中国南方岩溶区划分为裸露型 、埋藏型 、覆盖型以 及断陷盆地型 4 个大类 ,其中裸露型可分为连续型 和间互型[1] (图 1) 。按照这个划分方案 ,并针对不 同的岩溶环境地质问题选择了 10 个典型的代表点 进行研究[2] (图 1) ,它们分别是 :代表连续型岩溶区 的广西马山县弄拉 、云南广南县木美地下河流域 、贵 州荔波县茂兰 ;代表间互型岩溶区的贵州六盘水 、贵 州普定县的后寨地下 河 、湖南 保靖 县白岩 洞 地 下 河 、湖北 长阳县 火烧 坪 ; 代表 覆盖型 岩溶 区的 广 西来 宾小 平阳 、广西 桂林 丫吉 试验 场 、湖 南郴 州 万华岩地下河流域 ;埋藏型和断陷盆地型岩溶区 没有设点 。
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地 质 科 技 情 报
2006 年
县 ,广西省 48 个县 。地表通常是典型的峰丛2洼地2 谷地地貌 ,地下河特别发育 。干旱 、内涝 、石漠化是 该区主要的环境地质问题 。连续型岩溶区的地下水 和环境地质特征的形成与当地的气候 、地质构造和 岩溶发育规律有着密切的联系 。南方岩溶地区基本 上属于亚热带岩溶[1] ,以峰林地形为标志 ,发育在典 型的季风气候区 ,但由于地层岩性和岩溶层组类型 以及构造运动的差异 ,其岩溶形态 、水循环和资源环 境问题各不相同 。连续型岩溶区在大地构造单元上 属于华南准地台西部的三级构造单元 :越北隆起北 缘褶断束 、红水河褶皱束和雪峰隆起南缘褶断束[4] 。 在加里东褶皱基底上沉积泥盆纪 —三叠纪的以碳酸 盐岩为主的地层 。这个区域的碳酸盐岩多是很纯的 连续沉积型的灰岩[5] 。如木美地下河流域分布的就 是泥盆纪 —晚二叠世的灰岩 ,泥盆系底部是砂页岩 、 白云岩 、白云质灰岩 ,中泥盆统是灰岩夹硅质 、泥质 条带 ,上泥盆统 —下二叠统是连续沉积的纯灰岩 ,偶 夹硅质 、白云质结核或条带 。碳酸盐岩连续型含水 层中发育众多的地下河 ,比较著名的有广西的地苏
(1. 国土资源部岩溶地质研究所岩溶动力学重点实验室 ,广西 桂林 541004 ;2. 西南大学资源环境科学学院 ,重庆 400715)
摘 要 :依据碳酸盐岩的出露形式、岩性和层组类型、大地构造等 ,将南方岩溶环境系统划分为裸露型、埋藏型、覆盖型和断陷盆地 型 ,其中裸露型又可分为连续型和间互型。简要叙述了连续性、间互型、埋藏型和覆盖型岩溶区的大地构造、岩性和岩层组合方面的 特征 ,结合多个典型点最新的研究成果 ,重点介绍了连续型岩溶区的地表水缺乏、污染、内涝和石漠化问题 ,提出修建水窖、封山育林 等措施缓解缺水和治理石漠化 ;同时介绍了间互型岩溶区的地表、地下水污染、缺水、石漠化问题 ,提出依托高位隔水层溶洼成库、寻 找蓄水构造打井、封山育林等治理措施 ;最后介绍了埋藏型岩溶区的缺水、石漠化和塌陷问题 ,指出打井、恢复植被等治理措施。 关键词 :岩溶区划 ;地下水 ;环境地质 中图分类号 : P641 ;X141 文献标识码 :A 文章编号 :100027849 (2006) 0120083205
图 1 中国南方岩溶及其主要类型分布图[1] Fig. 1 Distribution of karst and its main types in South China
1. 裸露型岩溶 ;2. 覆盖型岩溶 ;3. 埋藏型岩溶 ;4. 非可溶岩 ; 5. 详 查和监测点 ;6. 岩溶分区 ;7. Ⅰ型分区 ; Ⅰ1 新华夏系一级隆起区 (裸露型岩溶) ; Ⅰ11 黔南桂西纯碳酸盐岩区 , Ⅰ21 黔 、渝 、湘西 、 鄂西碳酸盐岩区与非可溶岩交互成层区 ; Ⅱ1 湘桂沉降带覆盖型 岩溶区 ; Ⅲ1 川南 、重庆沉降带埋藏型岩溶区 ; Ⅳ1 滇东断陷盆地 及山地岩溶区
表 2 不同地区地下水和环境治理经验 Table 2 Treat ment s for underground water and
enviro nment in different areas
地 点 土地类型 广西弄拉 次生林
灌木林和 广西弄拉
石漠化区
水 源 表层岩溶泉
季节性泉
表 1 木美地下河流域潘家塘水窖的水质污染情况
Table 1 Stat us of water quality pollutio n of Panjiatang water cellar in Mumei undergro und river basin
指标参数
永久 暂时
K+
Na +
Ca2 + Mg2 +
主要沉积类型是碳酸盐岩建造 ,间夹一些砂页岩 ;震 旦系下部是碎屑岩建造 ;震旦系上部至奥陶系为碳 酸盐岩建造 ;志留系是页岩建造 。在区内大部分地 区缺失或只有很薄的泥盆系 、石炭系 。二叠系 、三叠 系是一个成分复杂的 、主要由碳酸盐岩建造组成的 建造群 ,晚三叠纪以后是陆相沉积阶段 ,碳酸盐岩沉 积较少 。中国可溶岩分布图[5] 上显示该区的岩层组 合与岩性变化较大 ,岩层层组类型在鄂西清江流域 主要是连续型 、连续型与间夹层型的复合型 ,岩性以 灰岩为主 。如火烧坪地区的地层为三叠系嘉陵江 组 、大冶组灰岩偶夹薄层状含泥质灰岩 、泥质灰岩或 泥灰岩 ;上二叠统长兴组为含燧石团块或条带灰岩 , 龙潭组是黏土岩 、页岩 、硅质岩和煤层 ;下二叠统茅 口组为含燧石团块灰岩 ,厚度约 80 m ,栖霞组是灰 岩与泥石碳质灰岩互层 。梵净山周围至贵阳一带 , 寒武系的连续型白云岩出露比较集中 ,涪陵 、沿河 、 湄潭 、遵义一带岩层层组类型为连续型 、间夹层型 、 互层型 ,岩性以灰岩为主 ,部分为白云岩 、白云质灰 岩 。保靖白岩洞地下河流域的地层为寒武系 ,下寒 武统牛蹄塘组 、杷榔组以页岩为主 ,清虚洞组以灰岩 为主 ,不属连续型沉积 ,中寒武统敖溪组为白云岩和 页岩 ,花桥组为灰岩 ,中上寒武统娄山关组为白云 岩 ,上寒武统以灰岩为主 。总体上 ,保靖寒武系岩性 变化频繁 ,连续型的碳酸盐岩沉积很少 。湄潭、遵义 往西至昭通连续型灰岩沉积增多 。这个地区的后寨 地下河流域出露中三叠统关岭组 。关岭组下段以泥 页岩为主 ;中段以灰岩为主 ;夹有薄层状泥页岩 ;上段 以白云岩为主 ,关岭组岩层层组类型属间互型 。六盘 水水城盆地的地层主要是石炭系和二叠系 ,石炭系以 灰岩为主 ,岩层层组类型属连续型与间夹层型的复合 型 ,石炭系底部为页岩 ; 二叠系灰岩连续厚度大于 200 m ,属连续型 ,二叠系底部为泥页岩与砂岩互层。 2. 2. 1 地下水特征
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2. 1. 2 环境地质特征 内涝是该区主要的环境地质问题 。在峰丛洼地
区洪峰流量特别大 ,地下水排泄不畅是形成内涝的 主要原因 ;地下水顺着洼地或谷地边的落水洞涌出也 是形成内涝的重要原因 。地下河蕴藏着丰富的水资 源 ,对其进行开发不仅可以解决饮水和农田灌溉问 题 ,而且可以发展旅游业 ,促进经济发展 ,但在地下河 上修建水库可能会加剧上游内涝 。如在木美地下河 流域 ,由于流域面积大 (308 km2 ) ,中下游地下水水位 埋深浅 ,几乎年年都有内涝 ,且内涝范围较广。
地下河 、百郎地下河 ,这种发达的地下排水网是干旱 缺水和内涝的根源 。地表形成的峰丛地貌地形陡 峭 ,土地稀少分散 ,是导致石漠化的重要内因 。 2. 1. 1 地下水特征
该区地下水存在污染问题 。连续型岩溶区工业 比较落后 ,地下水或地表水的污染类型以农药 、化肥 和生活垃圾污染为主 。污染离子主要是 K+ 、Na + 、 Cl - 、SO24 - 。水窖能够缓解该地区因地表水缺乏而 导致的人畜饮水困难 ,但一些水窖由于选址不当 ,不 能长久蓄水 ,并且水质很差 。如云南木美地下河流 域的一个水窖建在村庄中央 ,下雨时周围的污水流 入水窖 ,而且水窖没有排泄口 ,导致水窖被污染 ,水 窖中的电导率出现异常 , K+ 、Na + 、Cl - 、SO24 - 的浓 度都明显高于其他水窖 (表 1) 。地下河污染也是该 区的一个普遍趋势 ,广西境内 30 多条地下河 20 a 来的水质对比显示 ,虽然地下河水质总体情况良好 , 但 SO24 - 、NO3- 和总溶解固体质量浓度显著上升 , HCO3- 、Ca2 + 、Mg2 + 、K+ 、总硬度和永久硬度质量浓 度有所升高 ,水质有恶化的趋势[6] 。