浅谈重庆嘉陵江组岩溶角砾岩岩体特征及判定评价

岩溶角砾岩是一种发育在石灰岩地区,在溶蚀作用下形成的溶洞坍塌或岩溶水搬运堆积形成的角砾岩,母岩为石灰岩,红粘土或少量杂质充填,在工程勘察中采用清水钻进取芯极易将岩溶角砾岩野外判定为石灰岩或破碎的石灰岩,石灰岩与岩溶角砾岩工程性质差异大,误判岩性后将给工程基础施工带来不必要的损失和麻烦。自我国2000年西部大开发以来,已过去20余年,现在开发项目虽不如前几年如火如荼,但也陆陆续续在持续开发建设中,如高速公路、铁路、公路、住宅、城市给排水等,各个项目中(特别是遇地下水较丰富地域及邻河项目)已不断遇到岩溶角砾岩问题。我将自身工作经验结合相关资料,加上对岩溶角砾岩的工程勘察、工程评价和工程处理建议,进行简要的分析和总结。

岗乌隧道岩溶角砾岩段大变形控制技术

隧道软岩大变形一直是工程界的难题,依托岗乌隧道深埋岩溶角砾岩区段大变形实例,基于数值模拟、隧道变形和结构受力现场测试,针对隧道产生大变形的机理及相应控制技术开展研究。分析结果表明:岗乌隧道岩溶角砾岩大变形区段存在明显的构造应力,属于典型的挤压型大变形,隧道开挖导致围岩形成较大的塑性区域,使得初支结构承受了较大荷载,导致拱架扭曲、初支开裂;工程实践中采用“增强超前支护+强化初支参数+优化工法+增强二次衬砌”的措施,具体包括“T76自进式超前管棚+三台阶留核心土法加临时仰拱+大预留变形量+HW175型钢+T76S大锁脚+增强二次衬砌”等手段进行预防和控制。通过对支护结构的长期监测及安全性评价,证明相应处置措施的有效性。

岩溶角砾岩成因及工程影响研究

以贵州省内某一深切峡谷桥梁为例,阐述桥梁勘察设计遇特殊地质情况时的勘察手段。研究表明,川东、黔北奥伦阶地层,即嘉陵江组和茅草铺组为上杨子台地上同一时期沉积地层,成岩环境具有很大程度的相似性,均在顶部存在岩溶角砾岩,其岩性特征亦相似。经过工程实例分析,岩溶角砾岩存在的区域由于其众多不良特性,易伴生其他不良地质。通过对该地质现象的研究分析,为桥梁顺利建设提供了参考资料,为其他类似的工程建设提供借鉴经验。

岩溶角砾岩物理力学特性现场试验研究

针对白马航电枢纽采用混凝土重力坝,两岸坝肩分布有岩溶角砾岩,其粒径大小不一,基本呈散粒状、较疏松,且夹有泥质条纹条带,开挖后形成的高陡边坡存在变形稳定问题。本文根据边坡及坝基稳定性分析的需要,对岩溶角砾岩开展了岩体变形试验、直剪强度试验、三轴压缩试验和物理性质试验等一系列的工程岩体试验研究,取得了一系列较完整的试验成果。在此基础上结合工程地质情况,采用工程地质类比法提出了该电站的岩溶角砾岩力学参数试验建议值:变形模量0.05~0.25 GPa,弹性模量0.25~0.50 GPa,抗剪断强度f′为0.4~0.6,c′为0.08~0.3 MPa,抗剪强度f为0.35~0.45。

鄂尔多斯盆地马家沟组准层状岩溶角砾岩特征及其成因

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组广泛发育岩溶角砾岩,结构特征复杂。近期研究发现,这些角砾岩的组构和分布特征难以能单纯地用经典的风化壳岩溶模式解释,各类角砾岩的成因机理值得进一步探究。文中基于大量岩心及薄片观察,对苏里格气田东区奥陶系马家沟组上组合不同层位角砾岩进行归纳和判识,明确其空间展布和序列结构特征,分析形成机理。研究发现:(1)根据成因与发育环境,苏格里气田东区奥陶系马家沟组上组合角砾岩可划分为5类,分别是近原地解离角砾岩(B1)、近地表堆积角砾岩(B2)、洞穴堆积角砾岩(B3)、洞顶(壁)碎裂角砾岩(B4)和坍塌角砾岩(B5),它们具有纵向多层叠置、横向可对比的“准层状”特征;(2)不同类型角砾岩的纵向配置和演化与周期性的向上变浅沉积序列和暴露溶蚀有关,共归纳为3种类型,即B1主发育型、B2-B3-B4组合发育型、B5主发育型;(3)准层状角砾岩形成于早成岩期,受控于古地貌起伏背景下的高频海平面变化,由暴露溶蚀透镜体横向迁移连片和纵向多旋回叠置而成。研究结果不仅有助于了解鄂尔多斯盆地马家沟组多样化的岩溶角砾岩特征与成因,也为白云岩早成岩期岩溶研究提供了新的素材。

白马水电站岩溶角砾岩基础勘探平硐施工

岩溶角砾岩是一种与碳酸岩密切相关的角砾岩,其胶结程度不一,在进行井巷掘进时易发生坍塌和大变形等问题。针对以上特点,以乌江白马航电枢纽坝址某勘探平硐掘进施工为例,对岩溶角砾岩爆破掏槽施工方案进行了研究,提出了适合于岩溶角砾岩中平硐施工的机械配置、爆破参数与支护方案。其施工方法可供类似岩体勘探平硐掘进施工参考。

乌江某电站岩溶角砾岩发育特征及对工程的影响

岩溶角砾岩在乌江某电站坝址区分布较广,产于三叠系下统嘉陵江组第四段上部(T1j4-2)地层。对于该电站整个坝址区出露地层来说,岩溶角砾岩是较软弱、易破坏的岩体,是研究的重点对象。从研究岩溶角砾岩的分布特征、生成地质背景以及形成机制入手,对该电站坝址区的岩溶角砾岩进行了工程分类,并对其基本特征以及对工程的影响进行了分析研究。

凉水湾大桥岩溶角砾岩地层的钻孔桩施工

通过渝怀铁路凉水湾大桥岩溶角砾岩地层中钻孔桩施工实例,介绍钻孔桩施工工艺、钻孔故障的预防和处理、效果比较以及相关问题的探讨,供类似地层中钻孔桩施工参考。

三峡库区某滑坡岩溶角砾岩特征及成因分析

三峡库区某库岸斜坡发生较大规模的滑坡,产生较大社会影响,并受到地质工作者广泛关注。通过分析研究该滑坡破碎岩体宏观与微观特征,提出该岩体为三叠系下统嘉陵江组岩溶角砾岩,多呈散体结构,具完整性、胶结物质、矿物成分、工程性质差异较大的特点,其特征与多期构造作用、岩溶作用及岩性有关。通过分析该岩溶角砾岩成因,认为该滑坡岩溶角砾岩是受溶塌与淋滤共同作用的结果。研究成果可为三峡库区地质灾害防治提供参考依据。

云南开远市吉德金矿地质特征及成矿模式

吉德金矿矿体主要呈似层状、透镜状产于峨眉山玄武岩与下伏灰岩岩溶不整合面、玄武质火山碎屑岩夹层及次级构造破碎带中,有红土型和岩溶角砾岩型两种类型,金以微粒自然金为主,目前矿床规模较小、地质研究程度较低。通过总结成矿规律、构建成矿模式,对矿区及外围寻找红土型和岩溶角砾岩型金矿具有指导作用。

四川盆地东部黄龙组古岩溶地貌研究

作为川东地区最重要的天然气储集类型之一的石炭系黄龙组古岩溶型储层,业已引起众多油气地质工作者的重视。通过古岩溶作用标志识别和成因分析,采用残余地层厚度法、地貌法和印模法等技术手段对川东地区黄龙组古岩溶地貌进行恢复,从中划分出岩溶高地、岩溶斜坡和岩溶盆地三个岩溶地貌单元和峰丛、溶沟、落水洞、坡地、谷地、浅洼、残丘和槽地等微地貌单元,在平面上细分出七个典型的古岩溶地貌分区,并对分区内的岩溶地貌特征进行了研究,认为不同古岩溶地貌分区所处的地理位置及微地貌单元组成特征具有明显差异,从而直接影响到天然气藏的发育。在此基础上,对川东地区古岩溶及储层发育控制因素进行了分析,认为构造、气候、岩性、层位、古地形、古水文条件和不同的岩溶地貌形态影响和控制着古岩溶储层的发育与区域分布。上述研究成果将为川东石炭系古岩溶型储层评价与有利区带优选提供可靠依据。

安徽淮南舜耕山奥陶系古溶洞发育特征及成因

古溶洞对隐伏地区岩溶地下水储存与运移至关重要,查明其形态及内部结构特征对于认识隐伏煤田岩溶形成过程及矿山岩溶水害防治具有一定的指导意义。近年来,通过对华北板块南缘安徽淮南舜耕山地区奥陶系岩溶野外露头详细的地质勘查,在奥陶系发现1处典型古溶洞。采用野外观测、显微鉴定、古水文和古构造等方法,对古溶洞几何形态特征、内部结构进行系统分析,该溶洞发育于奥陶系古溶洞沿马家沟组和萧县组的沉积层面间,洞体形态宽窄不一,西侧较宽、东侧较窄,最大层间高度达9.8 m,洞体长度为125 m。洞顶面保留古水流冲刷溶蚀痕迹,洞体内存在多处因重力作用垮落坍塌充填物,按其成因,可分为碎屑垮落充填、化学充填以及混合充填等,充填岩屑以灰岩、白云岩类为主,其矿物成分为方解石、白云石、隐晶硅质等。结合区域地质构造演化史,古溶洞形成于加里东运动抬升阶段,经过了裂隙发育、层面岩溶形成、层面间溶洞生长以及崩塌跨落充填压实4个阶段,主要受层面裂隙、侵蚀流体以及岩溶垂向分带控制。研究成果可为淮南煤田乃至华北煤田古岩溶突水防治提供有益参考。

金沙江寨子村巨型古滑坡的工程地质特征及其发生机制

通过现场调查,对金沙江寨子村巨型古滑坡的工程地质特征及形成机制进行较为深入的探讨。该滑坡后缘与前缘高差638 m,体积2.5×108 m3。主断壁外围发育有宽30～100 cm的冠裂缝,滑坡断壁为高5～30 m的石灰岩峭壁。滑源区地形起伏较大,内部发育有规模不一的冲沟,覆盖有发育植被的坡积物、倒石堆和直径1～6 m的巨石。滑坡主体为程海断裂带,断裂带背景地层主要为C2+3石灰岩,岩性为碎裂石灰岩和岩溶角砾岩。寨子村滑坡曾诱发严重的滑坡堵江事件,滑源区对面岸坡残留滑坡坝坝顶高出江面118 m,体积180×104 m3,由70%的粒径在30 cm以下的灰岩碎块和30%的粒径30 cm以上的灰岩、岩溶角砾岩块石组成。长200 km的程海断裂带是一条规模巨大的岩石圈断裂,长期活动导致带内及其两侧岩体质量降低。沿断裂带北西侧顺其走向流过的金沙江的底蚀作用使得右岸岸坡越来越陡,为其大规模失稳奠定基础。程海断裂带还是一条活动性断裂,其自身活动产生的地震是寨子村滑坡的诱发因素。

川东五百梯地区石炭系岩溶古地貌识别及储集意义

综合利用钻井、测井、岩心及地震资料,通过建立地震正演模型模拟、RGB分频融合技术及波形分类分析等手段,对川东五百梯地区石炭系岩溶古地貌进行了识别与刻画。研究结果表明:(1)川东五百梯地区石炭系遭受的岩溶作用强度自西向东逐渐变小,东南部石炭系原始沉积厚度更大,但残余厚度分布不均匀,主要为10~30 m;西北部地层厚度较小,为0~15 m。(2)研究区石炭系自西向东可识别出岩溶高地和岩溶斜坡2个二级地貌单元,岩溶斜坡可划分为残丘和浅洼2个三级地貌单元,再依据其差异溶蚀特征,可进一步划分为陡斜坡浅洼和缓斜坡浅洼,浅洼内发育残丘、暗河及落水洞。反射同相轴的上提和下拉特征、岩溶角砾岩的发育、地震层拉平剖面、RGB分频融合及波形变化特征等均可识别出岩溶古地貌的发育。(3)研究区石炭系各地貌单元的分布受构造控制,浅洼和残丘多以椭圆状或不规则长条状呈北西—南东向展布,暗河的展布与浅洼长轴方向一致;岩溶古地貌控制着地层厚度以及溶蚀孔洞的发育,残丘残余厚度较大,岩溶作用强,充填作用较弱,溶蚀孔洞较发育,储层平均孔隙度为4.34%;缓斜坡浅洼残余厚度较小,充填作用较强,溶蚀孔洞不发育,储层平均孔隙度为2.68%,而陡斜坡浅洼虽然残余厚度小,但因潜水位低、泄水能力强,溶蚀作用强而充填作用弱,储集空间发育,储层平均孔隙度为5.05%;缓斜坡和陡斜坡储层平均孔隙度分别为3.67%和3.31%,岩溶高地孔隙度最小,平均为2.51%。

川渝须家河煤组陷落柱研究

四川、重庆煤组陷落柱发育于三叠系上统须家河煤组,本文主要通过比对地层条件、物探等方法进行研究。

磺厂雄磺矿床地质特征及找矿方向

磺厂雄磺矿有千余年开采历史,是我国目前最大的雄磺-雌磺砷矿床。矿体赋存古岩溶漏斗(垂直溶管)内。矿石类型分块状矿石、角砾状矿石及浸染状矿石三种。矿体(化)与岩溶角砾岩、次生硅质岩关系密切。矿床成因属“岩溶漏斗低温热液充填(交代)型”矿床。并探讨了找矿方向。

伪随机流场法在水库基础防渗系统处理渗漏检测中的应用

水库基础防渗系统渗漏危害坝体安全,如不及时处理,将导致严重后果。以某水库混凝土防渗墙及岩溶角砾岩防渗系统处理渗漏检测为例,介绍了伪随机流场法的工作原理和工作方法,采用该方法查清了防渗墙及下伏基岩渗漏点,指导灌浆施工,并对灌浆过程进行了多次连续跟踪检测,实践证明:效果好。

黄厂雄黄矿床成矿作用若干问题的研究

黄厂雄黄矿床是一个优质大型隐伏富矿。形成于喜山期。具有岩性、构造、古岩溶洞穴等多因素控矿的特征。热液硅质岩(硅泉华)、古岩溶角砾岩和广布的巨厚矿源层与成矿关系极为密切。应属浅层低温热液构造岩溶充填型矿床或称渗滤热卤水(泉)岩溶充填型矿床。

贵州烂泥沟金矿广域电磁法低阻异常带F0成因:地质、地球化学特征制约

烂泥沟金矿是贵州省内代表性的“断控型”超大型卡林型金矿床。随着矿山的开采,资源量逐渐减少,开展深部和外围找矿迫在眉睫。前人通过广域电磁法测量发现了贯穿矿区西部的低阻异常带(F0),并进行了钻探验证。本次研究对验证孔开展了岩相学、电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)和C、O同位素分析,以期探讨F0成因及其与金成矿的相关性。结果表明,F0位于上二叠统吴家坪组灰岩中的破碎带,灰岩角砾棱角明显,局部见红褐色铁染现象,角砾主要被方解石胶结。灰岩角砾中未见与成矿相关矿物及元素组合。方解石胶结物显示轻稀土富集、Eu负异常,这与成矿相关的方解石(中稀土富集和Eu正异常)显著不同。本次研究认为,F0破碎带无成矿流体流经迹象,与成矿作用关系不大,推测为岩溶崩塌角砾岩,不宜作为深部找矿的重点关注对象,找矿应重点围绕吴家坪组灰岩之上的地层/构造空间开展,同时关注中稀土富集型方解石脉的分布。