山东莱芜侯家沟—西泉河地区岩溶塌陷成因浅析

莱芜侯家沟—西泉河地区断裂构造、裂隙岩溶水水文地质条件复杂。该文在系统分析侯家沟—西泉河地区水文地质条件、岩溶塌陷发生历史及规模的基础上,总结了区内岩溶塌陷成因。研究表明:区内岩溶塌陷主要发生在浅部岩溶发育的侯家沟和泉河地区,发生时间多为每年汛期雨中或雨后的一段时期内,主要是岩溶地下水的频繁大幅度波动(波动范围16~40 m)造成的浅部溶洞上覆厚度约4~15 m的黏质砂土、砂质黏土遭到破坏,进而产生塌陷。

山东省泰安市岩溶地下水系统划分及循环模式分析

为细化岩溶水系统划分,以更加精细地进行岩溶水资源开发与利用,对山东省泰安市岩溶地下水系统进行厘定,分析了其岩溶水循环模式。结果表明:泰安市岩溶地下水资源丰富但分布不均,依据划分原则与方法,可划分为2个一级岩溶水地下水系统,6个二级岩溶地下水系统;岩溶水循环模式分为单斜盆地循环模式和岩溶断块循环模式两类,不同循环模式具有相对不同的循环特征与规律。依据水文地质条件不同,岩溶水循环可分为浅、中、深三种循环机理。

山东省岩溶塌陷发育特征及诱因分析

在归纳山东省岩溶塌陷时空分布规律的基础上,从基岩特征、覆盖层特征、水动力条件、外界扰动4个方面分别阐述多处主要塌陷区的背景条件及影响因素,分析其主要诱发因素。结果表明:山东省岩溶塌陷主要分布于济南、泰安、枣庄、临沂等6个地市,且近年来烟台、济宁等新发塌陷区的岩溶塌陷呈现加剧趋势;山东省岩溶塌陷主要发生在薄覆盖型岩溶区,地层以奥陶系马家沟群为主,其次是三山子组、寒武系炒米店组;岩溶塌陷区土层厚度均小于30 m,覆盖层结构类型以多元结构为主,其次为二元结构和一元结构,且由试验得出黏性土的抗塌性能与其含水率、孔隙比等物理力学性质有关;岩溶水的大幅度波动是塌陷发生的最主要因素,且岩溶地下水位在基岩面附近波动时最易引发塌陷。山东省岩溶塌陷区主要分布于各重要地下水水源地,地下水不合理开发利用引发的水位大幅下降或波动是主要人为诱因,莱芜铁矿区水位受矿区排水影响明显,另外在泰安市城区铁路三角区和东平县东王庄—西王庄运输线路的震动荷载也是另一重要人为诱因。

山东省济南市区泉水与西郊岩溶水水力联系的研究

为进一步查明济南市区泉水与西郊岩溶地下水的水力联系,从地层结构、水动力场角度,通过抽水试验、示踪试验、制作Piper三线图等方法,进行了系统分析。研究表明,西郊刘长山—郎茂山—万灵山一带地下水流场不存在异常,两侧等水位线连续平缓,水位大致相同;刘长山北侧槐苑广场—九中—十四中一带在埋深350m左右揭露连续的岩溶含水地层,市区和西郊通过隐伏于岩浆岩体的三山子组地层岩溶发育段存在水力联系。市区泉水与西郊岩溶地下水水化学类型一致,二者具有相同的演化环境,水力联系密切。

山东岩溶地貌特征及其形成演化分析

山东,既发育着崮群、海岸等具有山东特色的岩溶地貌形态,也发育着泉群、长垣状山体、干谷等中国北方及温带岩溶地貌的典型形态,还发育着洞穴群、漏斗、洼地、峡谷等常见的岩溶地貌形态;它们以寒武系和奥陶系为主的可溶性地层为物质基础,或呈线状,或呈面状,或呈点状分布于众多规模、形态不一,且彼此独立的岩溶孤岛内,是崮群、泉群、洞穴群和海岸等岩溶地貌的典型集中发育区,是展现崮、泉自然美景最杰出的代表地之一。同时在对区域地质地理背景进行分析和研究的基础上,按区域气候特征将山东岩溶地貌划分为半干旱、半湿润、海岸性3类暖温带岩溶地貌区,并系统研究和探讨了山东岩溶"离散型孤岛式"的形成演化过程,认为它是一个能充分展现中国北方及全球温带岩溶地貌复杂演化过程和规律的杰出范例。

鲁中南泰安纸坊泉域岩溶水强径流带成因及特征

近年来,鲁中南地区岩溶地下水泉水流量衰减、干涸,水源地超采,岩溶塌陷等环境地质问题日益凸显,迫切需要加强研究。以泰安纸坊泉域为例,探讨了泉域内岩溶水强径流带分布、成因类型及典型水文地质特征,以达到合理开发、保护岩溶地下水的可行性。结果表明,岩溶水强径流带是有巨大调蓄功能并发育于浅部地下水积极交替带的网络状强岩溶富水带,其地下水动态稳定,成井率高且识别特征明显,是本区岩溶水水源地开采的理想场所。研究强径流带系统的水文地质条件,掌握其规律,为进一步研究鲁中南地区岩溶地下水提供了一条有效途径。

山东泰安岩溶水系统地下水化学环境演化

随着地表环境质量的降低以及岩溶地下水的过量开采 ,泰安市岩溶水化学环境在总体上呈现出显著退化的演化规律。自 6 0年代初以来 ,泰安市城区及旧县岩溶水的常规组分、NO-3 浓度、硬度及TDS的浓度呈现不断升高的变化趋势 ,并检出有Cr6+ 、CN-、酚等人为环境物质。水位降落漏斗区与非漏斗区、岩溶塌陷区与非岩溶塌陷区的岩溶水化学组分浓度的对比结果表明 :由于岩溶水的超量开采引起地下水动力场的改变和岩溶塌陷是控制和影响岩溶水化学环境演化的主要因素。人类活动在时间及空间尺度上与岩溶水化学环境的快速退化亦有密切的关系。

鲁中南地区双村岩溶水系统地下水中化学致癌物和非致癌物的健康风险评价

我国对水质的评价大多局限于各项指标与饮用水源标准的比较,关注的是超标情况,而对相关指标对人体健康的影响程度关注甚少。本文运用美国环境保护署的健康风险评价模型,对鲁中南地区的双村岩溶水系统中2种化学致癌物[As、Cr（Ⅵ）]和7种非致癌物（Hg、F、CN^-、NO2^--N、NH4^＋-N、NO3^--N、酚类）引起的健康风险作出初步评价。结果表明,个别采样点的NO3^--N、NO2^--N含量超过GB5749—2006《生活饮用水卫生标准》限值;由基因毒物质通过饮水途径所致的个人年健康风险表现为Cr（Ⅵ）〉As,由躯体毒物质通过饮水途径所致的个人年健康风险表现为NO3^--N〉F〉NO2^--N〉Hg〉CN^-〉NH4^＋-N〉酚类,且致癌毒物质的危害远远超过非致癌毒物质,Cr（Ⅵ）为首要污染物。研究区地下水的个人健康总风险值介于5.0×10^-5~10.0×10^-5a^-1之间,风险等级为Ⅳ级（一般）,其作为饮用水源应给予必要的关注。

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．

山东喀斯特景观旅游资源及其开发利用

山东广大的石灰岩山地、丘陵区蕴藏着丰富的喀斯特景观旅游资源,其主要形态类型包括:形态奇特的喀斯特山体、残存的喀斯特剥蚀面、幽深的喀斯特谷地、众多的溶洞、奇异的石灰岩景石(石牙形态)及喀斯特泉群。本文对这些景观形态作了较详细的描述,就其旅游开发利用价值作了评析。文中还对山东喀斯特景观旅游开发的现状及存在的问题作了简要介绍和分析,并针对存在的问题提出了几点建议。

鲁中南岩溶水资源综合类型及合理调蓄研究

鲁中南岩溶区是中国北方半干旱温带岩溶区中具有代表性的地区之一。该区岩溶水资源分布具有明显的不均匀性和大面积分散补给而局部富集等特征。岩溶形态以溶蚀裂隙洞穴为主 ,地下水类型多为裂隙溶洞型。在对该区岩溶水补给、富集、径流及排泄特征的研究基础上 ,初步将本区地表水和地下水资源划分为两大类型 ,即地下岩溶水径带变化带水资源类型和排泄带水资源及地下岩溶水资源类型。对该区地表水和地下水的合理调蓄问题进行了系统的分析和总结 ,并提出了相关的对策。

山东溶洞文化管窥

作为一种独特的天然空间,溶洞往往可以成为一种重要的文化载体,蕴涵丰富的文化内涵。山东已知溶洞约有360多个,其中所含的人文景观和文化遗存十分丰富。本文从史志文献对溶洞的记载描述、史前文化发现、古代宗教活动、及古文化艺术遗存等方面对山东的溶洞文化做初步论述。

鲁西豫东地区奥陶系顶部岩溶储集层特征及有利控制因素

基于野外露头、岩心、薄片和测录井等地质及地球物理资料分析,并结合区域地质背景,深入研究了鲁西豫东(东濮)地区奥陶系顶部峰峰组和上马家沟组岩溶储集层发育特征、演化过程,并进一步分析优质储集层形成的主控因素,预测了有利储集层分布区。结果表明,奥陶系顶部储集层主要岩性为颗粒石灰岩、云质石灰岩、泥晶石灰岩、粉细晶白云岩、含膏白云岩和藻粘结白云岩等,裂缝和溶洞是主要储集空间类型。白云岩类储集层平均孔隙度为2.5%,平均渗透率为7.43×10^(-3)μm^2;石灰岩类储集层平均孔隙度为2.2%,平均渗透率为2.72×10^(-3)μm^2。储集层经历了沉积—准同生期成孔(寒武纪—中奥陶世)→风化淋滤(晚奥陶世—早石炭世)→矿物充填(晚石炭世—白垩纪末期)→溶蚀改造(古近纪)4个演化阶段。沉积相、成岩作用及构造应力控制了研究区优质储集层的形成。颗粒滩及潮坪相带、断裂发育带、白云石化作用和准同生岩溶、表生岩溶、埋藏岩溶作用6项叠合区储集层质量最优;颗粒滩及潮坪相带、白云石化作用和准同生岩溶作用、表生岩溶作用4项叠合区,以及断裂发育带、表生岩溶作用、埋藏岩溶作用3项叠合区储集层质量次之;颗粒滩及潮坪相带、断裂发育带、白云石化作用和准同生岩溶作用、埋藏岩溶作用5项叠合区储集层质量一般。

城市屋顶雨水回灌裂隙岩溶含水层的国内外案例介绍——兼对济南市屋顶雨水回灌裂隙岩溶含水层问题的思考

通过监测和分析济南市市区降水、屋面雨水水质和径流过程,屋顶雨水属微污染类水,经前期雨水弃流和预处理达到一定质量标准后,通过管井回灌到裂隙岩溶含水层,可用于饮用水供水和保护地下水环境。已做的示踪试验表明,北方岩溶含水介质多属多重裂隙岩溶通道,因此在人工开采条件下,回灌应关注快、慢速流带来的不同水质变化问题,包括屋面雨水与裂隙岩溶介质的水岩作用。澳大利亚的案例说明,裂隙岩溶含水层对不同污染物有着不同的衰变效果。100多年来Mount Gambier市城区雨洪水经非承压石灰岩含水层径流一直排放到作为城市供水的蓝湖,到目前它对蓝湖水质没有表现出任何可量度的损害。但对于济南市的屋顶雨水回灌裂隙岩溶含水层,仍有许多问题需要研究。

临沂市的岩溶塌陷灾害及防治对策

1995年前后 ,山东省临沂市西郊棉纺织厂等单位相继出现地面塌陷现象 ,同时穿过市区一条河流的水田桥附近河水下漏。在初步断定这些现象由岩溶塌陷引起的前提下 ,采用了浅层地震勘探、地质雷达探测等技术 ,有选择地对临沂市西郊五个重点企业进行了岩溶调查。结果表明 ,在临沂市西郊的浅层地表普遍发育着岩溶。岩溶的类型多样 ,岩溶的主要特征是埋深浅 ,空间尺度小 ,密度大 ,从地下水抽取试验看 ,岩溶贯通性好。针对岩溶自身的特征以及临沂市的水文地质条件和环境 ,提出了减少或避免岩溶塌陷灾害的对策。主要是场地稳定性分析和评价 ,控制抽取岩溶水以及混凝土泥浆灌注 ,铺设桁架和清、爆、挖、填处理或者回避等。

山东某铁矿区地面塌陷成因判别及其意义

山东省济南市东郊某在建铁矿,于2009年7月产生了严重的地面塌陷。通过环境地质调查发现,该矿区地面塌陷并非通常所说的采空区塌陷,而是岩溶地面塌陷。该结论为矿山地面塌陷防治提供了依据,更重要的是否定了第四系厚度大(大于35m)不能产生岩溶地面塌陷的已有认识,并预示隐伏岩溶发育地区,随着上覆松散土体厚度的加大,一旦产生岩溶地面塌陷,其规模和危害也将随之增大。

新构造断裂对莱芜铁矿田中岩溶地面塌陷的控制作用

莱芜铁矿田中,一般情况下地表水、第四系潜水与岩溶水无水力联系,地表无塌陷产生,只有在新构造断裂发育的地段,才有可能产生岩溶地面塌陷。而在这些地段,灰岩顶部岩溶裂隙发育的程度,覆盖层结构,地表水、第四系潜水与岩溶水的水力联系均有新构造断裂控制,而这几方面正是岩溶地面塌陷产生的必要条件,所以,莱芜铁矿田中的岩溶地面塌陷由新构造断裂控制。

鲁中南灰岩丘陵区水泥生产线勘察与岩溶初探

鲁中南石灰岩丘陵区6个大型干法水泥生产线项目的工程地质条件和岩溶发育状况具有一些典型的区域特征。从各场区的勘察和验槽技术资料中提取这些特征,探讨岩溶发育的规律,统计分析岩溶裂隙粘性土充填物的物理力学指标,提出有针对性的勘察方法,可为类似工业建、构筑物的勘察和基础建设提供一定参考。

枣庄地区岩溶地面塌陷成因与防治

枣庄地区第四系覆盖层厚５～１０ｍ，其结构上细下粗，下伏的奥陶系灰岩岩溶裂隙发育，岩溶地面塌陷主要集中在十里泉和丁庄—东王庄这两个最大的水源地。大量抽取地下水使地下水位波动的幅度增大，潜蚀作用增强。当地下水位降至基岩面以下时，上覆土层的浮托力消失，产生失托加荷作用，同时在岩溶洞穴中出现的真空又对土层产生了吸蚀作用，上述各种作用均能破坏土层结构，最终导致地面塌陷。因此，在地面塌陷的防治上可采用调整地下水开采量，把水位波动带控制在基岩面以下，以避免地下水各种作用的破坏；在兴建工程建筑时，避开岩溶裂隙发育地段；对塌陷区及时进行相应的工程治理等。

山东省东平县大洪顶山地区岩溶洞穴景观资源评价

东平县大洪顶山岩溶地貌类型属岩溶山地地貌单元,山坡顶部及陡峭坡段岩石裸露,岩溶裂隙发育,岩体切割破碎,边坡陡立。区内岩溶洞穴发育,岩溶景观资源众多。目前已发现的溶洞有6处,大洪顶山南坡3处,北坡3处,溶洞口出露位置呈NWW向展布,北部九仙洞已探测长度1 862 m,南部神仙洞已探测长度2 052.50 m,溶洞内岩溶景观发育不均匀,发育有石笋、石钟乳、石幔、石帽、边石等。区内岩溶洞穴发育规模宏大,景观资源丰富,属鲁西地区发育规模最大的溶洞,在北方地区具代表性、典型性、稀有性,属我国北方地区不可多得的地质自然遗产,具有良好的开发前景及旅游价值。