我国红层岩溶与红层岩溶塌陷刍议

中国岩溶地区面积广阔,岩溶地貌和现象类型多样。其中我国南方地区红层中出现的岩溶现象较为特殊:可溶岩类型复杂,成岩作用差,溶蚀机理多样,还易风化崩解。近年来红层岩溶塌陷多有发生,成为一个不可回避的问题。文章对我国红层岩溶与红层岩溶塌陷研究现状进行了系统梳理。红层岩溶主要存在于以可溶物质胶结的或含碳酸盐岩砾石的红色沉积岩为主的地区。红层岩溶的特点可以概括为:(1)可溶岩类型复杂,溶蚀机理多样;(2)成岩作用差,力学强度低,易风化崩解;(3)与地质构造密切相关。红层岩溶地区不但会出现覆盖型岩溶区的土层塌陷,而且由于其特殊的岩溶作用还可能出现基岩塌陷。根据红层岩溶地区地质结构,其塌陷模式可概化为红层上覆松散层塌陷、红层溶洞顶板垮塌以及红层整体垮塌三类。今后有必要从红层溶蚀特点和红层岩溶塌陷模式出发,开展红层溶蚀对岩溶塌陷作用机理的专项研究,为红层地区岩溶塌陷地质灾害的风险评估和防治处理提供科学依据和技术支撑。

清江下游红层岩溶及其水化学特征

清江下游地区发育一套第三系的红层,其岩性为砂岩夹泥岩、页岩,下部以成分为灰岩、白云质灰岩为主的砾岩。厚度在300m以上,有一定程度的岩溶发育,其中一个洞穴具有开发价值。为进一步掌握红层地下水水质变化趋势,对红层区地下水采集30组样品进行测试,应用描述性分析、相关性分析等统计方法,总结地下水类型及水化学特征。结果表明:红层区地下水类型主要以HCO_3-Ca或HCO_3-Ca·Mg型为主,地下水化学成分具有明显的空间变异性;2个水点Al超出了地下水V类质量标准值(500μg/L),应引起重视,防治水质污染;19个水点的Sr含量超过了天然饮用矿泉水的标准值(200μg/L),建议进行锶矿泉水的评估工作。

广东红层岩溶地貌与丹霞地貌

通过对构成广东丹霞地貌之红层的研究,对红层岩溶这一概念进行了较深入的探讨,对其是否属于假岩溶提出质疑,并分析了丹霞地貌和红层岩溶地貌的关系。

鲁西南地区的红层岩溶及其水文地质意义

在收集大量勘探、建井和采矿资料基础上，结合室内的测试成果对鲁西南红层的物质组成、孔隙结构、岩溶形态及溶蚀机理进行了初步研究，并探讨了红层岩溶的水文地质意义，突破了过去认为红层贫水的观点．

桂南红层岩溶及其发育控制因素探讨

桂南红层岩溶形态主要表现为岩溶缓丘、地下溶洞、岩溶泉以及地下河、天窗等。在地下50 m深度范围,溶洞高0.5~3 m,多为无充填溶洞,发育数量随深度增加而减少。岩溶泉类型有上升泉和下降泉,泉水流量变化较大。目前尚未发现仅由红层作为含水层的地下河。桂南红层岩溶的发育程度及形态特征与岩性、构造及水文地质条件有关。红层岩溶主要发育于红层盆地边缘的钙质砾岩中。红层的层组结构可分为单一型和互层型,单一型岩溶发育相对强烈,互层型以岩溶顺层发育为特征。通常,在可溶岩与非可溶岩接触带附近红层溶洞发育;在断裂破碎带以及河谷地带红层岩溶发育强烈,溶洞规模较大。

试论青城前后山红层岩溶地貌及其旅游景观资源价值

青城前后山的红层岩溶地貌景观主要可划分为三个类型:丹霞地貌景观、红层洞穴景观及瀑华景观,它们是国家级青城山风景名胜区得天独厚的自然景观资源,具有较大的旅游资源开发潜力。丹霞地貌景观的形成与流水沿红层砂砾岩中的垂直裂隙和水平方向上的钙质夹层和透镜体发生的侵蚀、溶蚀作用以及伴随的崩塌作用有关。洞穴景观中尽管有不少系岩溶凹腔,但对于无石灰岩的风景区而言,也是应当逐步开发利用的可贵的旅游资源。笔者认为瀑华景观的形成决定于综合因素,单靠“高速水流的负压-气爆作用”难以解释诸多复杂的自然现象。

浏阳河大桥红层岩溶发育特征及其工程措施

从地质环境、地层分布、岩性特征、物质组成等角度出发,通过地质勘探、室内试验、X-衍射等手段,对长沙市万家丽路高架之浏阳河大桥桥位处红层岩溶的形成机理和特征进行了研究。结果表明,红层岩溶主要受岩性、断裂构造和地下水等因素制约,受到溶蚀和风化的共同作用,属于溶蚀风化。分析了红层岩溶对工程建设的影响,提出了采用注浆处理措施,为工程设计提供了决策。

南京白垩系红层岩溶分布规律及工程处理措施初步探讨

对于红层,以往一般按照非可溶岩来进行工程勘察和设计施工.但近期随着南京多处工程场地揭露有红层岩溶发育以来,红层岩溶现象逐渐引起了建设方和勘察设计单位的重视.本文以其中两处红层岩溶场地的勘察资料和区域地质资料为基础,对南京白垩系红层岩溶的分布规律和工程处理措施进行了初步的探讨.

红层岩溶场地高层建筑复合地基设计

浅覆盖岩溶区深基础施工经常发生地面塌陷,对人身安全和工程质量构成重大隐患。本文结合红层岩溶场地某高层建筑(35层)地基基础优化设计,通过地质雷达扫描揭示"蜂窝"状非均质各向异性岩体结构特征;采用岩溶注浆对巨型溶洞管道进行填充加固,构筑"人工坝"阻断地下水运移通道。基于溶洞顶板抗冲切稳定性分析结果,提出采用低承载力与高置换率相结合的素混凝土刚性桩复合地基;对极薄溶洞顶板区,利用钢管桩进行托换加固,有效规避了有效桩长短、桩端应力大导致地基局部失稳及施工塌陷的风险。建筑竣工后运行良好,监测显示高层建筑沉降变形最大仅9.63mm。

四川红层中岩溶的分布特点及形成机制

红层在四川盆地中广泛分布,随着大量基础工程建设项目的实施,红层岩溶问题日渐显现。而相对于红层岩体遇水易软化、膨胀等不良地质问题的研究,红层岩溶问题研究比较少。根据在四川红层地区多年的地勘工作实践,分析了四川红层岩溶具有非均一性、成层性、埋深大等特点,提出真红层岩溶、"假"红层岩溶等两种不同类型的岩溶形成机制。这些红层岩溶的分布特征和形成机制的提出,对这一地区的工程地质勘察、设计施工等工作有一定的指导意义。

红层岩溶发育区地下工程风险分析及防治对策

红层中的溶土洞主要发育在盆地周缘地区以粗颗粒灰质或钙质碎屑岩为主的地层中,其与上覆富水松散土层组合而成的复合地层会对地下工程的建设产生重大风险。文章通过分析系列工程事故案例,并结合桩基、基坑、暗挖隧道等地下工程工法的特点,系统地总结了红层岩溶发育区地下工程存在的主要风险,包括突水突泥、漏浆冒浆以及最终造成地面塌陷、结构损坏等,并建立了各类工法的风险模型。在此基础上,针对性地提出了综合地质勘查法、注浆填充预处理、动态优化施工设计及应急采用水力平衡装置等防治对策。

大别山北麓嵩寮岩丹霞地貌景观的地学成因研究

大别山(六安)国家地质公园嵩寮岩园区是一处典型的丹霞地貌分布区。该区内分布的丹霞单面山、赤壁丹峰、丹霞洞穴以及洞穴内的微地貌景观等具有典型特征。本文在前期对该区丹霞地貌景观进行野外调查和研究的基础上,将该区的丹霞地貌景观进行系统梳理,并总结其丹霞地貌景观的主要特征,最后从地貌成因角度对该地区的丹霞地貌的丹霞单面山、赤壁丹峰、双蟾岩、双蟾寺洞、嵩寮泻乳、蜂窝状洞穴等景观的成因进行地学解释。研究认为,该区与其他地区的丹霞地貌发育过程一样受到区内地质构造背景、岩层物质组成、内外作用力等要素的影响。但由于该区的构造盆地边缘结构的构造特征、区内岩层含有大量碎屑物质以及本区沙砾岩的钙质胶结等特征,可能是嵩寮岩丹霞地貌发育丹霞单面山、大型洞穴以及红层岩溶现象的主要原因。本文研究为进一步提高嵩寮岩丹霞地貌的地学科普和旅游开发价值等奠定了基础。