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岩溶动力系统与全球变化研究进展 被引量:54
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作者 曹建华 蒋忠诚 +2 位作者 袁道先 夏日元 章程 《中国地质》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期874-900,共27页
碳酸盐岩是岩溶发育的物质基础,它记录着地球历史时期的环境变化,是地球最大的碳库,对地球大气和生命演变起到重要作用;现代全球岩溶分布面积2200万km^2,占陆地面积的15%,岩溶动力系统是地球表层系统的重要组成部分,全球25%的人口依赖... 碳酸盐岩是岩溶发育的物质基础,它记录着地球历史时期的环境变化,是地球最大的碳库,对地球大气和生命演变起到重要作用;现代全球岩溶分布面积2200万km^2,占陆地面积的15%,岩溶动力系统是地球表层系统的重要组成部分,全球25%的人口依赖岩溶地下水资源的供给,岩溶生态系统的脆弱性制约着区域经济社会发展;本文主要针对近30年以来,岩溶学科发展进行综述,包括岩溶动力学概念、内涵与发展,驱动岩溶发育的地质-生态机制,岩溶动力系统与碳循环新进展,岩溶动力系统与水循环新进展,岩溶动力系统与钙循环新进展;岩溶动力系统与全球环境变化研究发展展望(岩溶关键带下的资源环境效应及国际大科学计划的启动)。 展开更多
关键词 岩溶动力学 岩溶关键带 驱动机制 新进展 岩溶区资源环境
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广西桂林岩溶湿地沉积记录的中全新世以来水文气候变化
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作者 周建超 殷建军 袁道先 《地质学报》 北大核心 2025年第3期991-1004,共14页
重建我国东部季风区全新世水文气候变化历史对于理解东亚夏季风的驱动机制及预测其未来变化十分重要,然而,迄今为止,对我国华南地区全新世水文气候变化的认识还不够清晰。本文在广西桂林岩溶湿地八仙岩获取了一连续沉积剖面(BX),对其开... 重建我国东部季风区全新世水文气候变化历史对于理解东亚夏季风的驱动机制及预测其未来变化十分重要,然而,迄今为止,对我国华南地区全新世水文气候变化的认识还不够清晰。本文在广西桂林岩溶湿地八仙岩获取了一连续沉积剖面(BX),对其开展了AMS^(14)C定年及粒度分析,探讨了该区域中全新世以来的水文气候变化。通过端元模型分析(EMMA)提取了具有明确环境指示意义的三个粒度端元(EM1-3),其中,EM1代表了湿地水位变化,间接指示季风降水;EM3指示极端水文事件。据此,恢复了研究区8.5 ka BP以来湿地演化及季风降水变化历史。结果表明,8.5 ka BP以来区域降水呈逐渐减少的趋势,并可划分为三个阶段:8.5~6.35 ka BP,区域降水丰富,八仙岩发育浅水湖泊;6.35~4.15 ka BP,区域气候逐渐变干,八仙岩退化为湖沼湿地,其中在6.25~6 ka BP、5.2~4.9 ka BP和~4.5 ka BP发生了三次极端水文事件;4.15~0.15 ka BP,湿地水位持续降低,但在1.3~0.7 ka BP有短暂回升。区域对比分析表明,八仙岩沉积记录的季风降水变化历史与东亚夏季风强度变化趋势一致。周期分析还表明,太阳活动是我国华南地区季风降水变化的主要控制因素。此外,低纬海-气相互作用过程(如ENSO)对我国华南地区的季风降水也有重要影响。 展开更多
关键词 华南地区 岩溶湿地 粒度 全新世 水文气候变化 极端水文事件
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综合物探方法解译表层岩溶带空间结构特征研究——以广西平果市果化镇生态试验基地坡径流场为例 被引量:2
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作者 刘永亮 刘振宇 +5 位作者 章程 吴秋菊 邬健强 张伟 甘伏平 韩凯 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期209-218,共10页
表层岩溶带是岩溶学研究的重要部分,其结构的解译对表层岩溶带水循环特征及岩溶水调蓄功能的研究具有重要意义。利用综合物探方法(包括高密度电阻率法、自然电位法和地质雷达法),对平果市果化镇生态试验基地坡径流场的表层岩溶带空间结... 表层岩溶带是岩溶学研究的重要部分,其结构的解译对表层岩溶带水循环特征及岩溶水调蓄功能的研究具有重要意义。利用综合物探方法(包括高密度电阻率法、自然电位法和地质雷达法),对平果市果化镇生态试验基地坡径流场的表层岩溶带空间结构特征进行了探测解译。通过对高密度电阻率数据和自然电位数据反演,获得坡径流场若干电阻率断面和极化源的空间分布特征,解译了3处强径流带发育的空间位置;通过地质雷达影像图划分了表层岩溶带发育深度。此外,坡径流场地西北侧有深部岩溶裂隙发育,向东南地势逐渐走低,岩溶裂隙也逐渐向面上扩大。研究结果表明,自然电位法是探测岩溶含水构造的有效方法,结合高密度电阻率法,可有效解译强径流带的空间发育位置,而地质雷达法可高分辨地探测表层岩溶带的发育厚度和浅部岩溶裂隙的发育情况;地质雷达法、高密度电阻率法和自然电位法的综合应用能有效探测表层岩溶带的结构特征,是解译表层岩溶带厚度和探测强径流带空间分布的有效手段。 展开更多
关键词 地球探测与信息技术 表层岩溶带 空间结构 地质雷达 高密度电阻率 自然电位
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重度干旱条件下典型岩溶区植被恢复过程中植物水分利用来源和效率研究 被引量:1
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作者 陈燕 杨慧 +7 位作者 宁静 朱德根 吴夏 黄芬 马洋 陈伟 Mitja Prelovšek Nataša Ravbar 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2024年第10期1534-1543,共10页
水分条件是限制西南岩溶地区植物恢复的重要生态因子。目前缺少季节性干旱过程中岩溶区植被恢复过程中主要植被群落水分利用特征差异的系统分析,限制了对岩溶区季节性干旱过程中植物的抗旱机制的理解。为了揭示重度干旱条件下典型岩溶... 水分条件是限制西南岩溶地区植物恢复的重要生态因子。目前缺少季节性干旱过程中岩溶区植被恢复过程中主要植被群落水分利用特征差异的系统分析,限制了对岩溶区季节性干旱过程中植物的抗旱机制的理解。为了揭示重度干旱条件下典型岩溶区植被恢复过程中植物水分利用来源和效率,在桂林毛村岩溶生态试验场农田、草地、灌丛和林地等不同植被恢复过程中采集了主要的优势物种附近的0-100 cm深度土壤样品和8种植物茎杆、叶片样品,测定土壤水、植物茎秆水中氢氧同位素与植物叶片的碳同位素,利用贝叶斯同位素混合(MixSIAR)模型确定不同植被恢复阶段主要植物群落水分来源比例,分析水分利用来源和水分利用效率的差异。结果表明,1)重度干旱条件下,研究区除岩溶区灌丛阶段主要利用土壤水外,其他各植被恢复阶段的优势植物均主要利用地下河水。岩溶区农田、草丛、乔木和非岩溶区乔木林的优势物种对地下河水的利用率分别为61.7%±5.3%、70.0%±9.0%、61.5%±10.6%、57.9%±4.8%。而且除岩溶区灌丛阶段优势植物利用0-10 cm深度的土壤水的比例最大外,其他各植被恢复阶段和非岩溶区乔木林的优势植物利用60-100 cm深度的土壤水的比例最大,这与长期干旱表层土壤含水率较低有关。2)除灌丛阶段外,研究区岩溶区各植被恢复阶段优势植物水分利用效率均高于非岩溶区,其中,草丛阶段优势植物的水分利用效率最高,为56.5μmol·mol^(-1)。研究结果有助于理解重度干旱气候下岩溶区生态恢复过程中植物对环境变化的水文调控提供科学数据,为脆弱生态环境保护提供科技支撑。 展开更多
关键词 重度干旱 岩溶 稳定同位素 植物水分来源和效率 MixSIAR模型
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不同水体在大气环境中对碳酸盐岩溶蚀过程及溶解无机碳δ^(13)C演变规律
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作者 赵光帅 朱义年 +4 位作者 谢银财 沈利娜 吴华英 李腾芳 黄奇波 《中国岩溶》 北大核心 2025年第1期124-135,146,共13页
碳酸盐岩溶解是一种发生在地球浅表层环境下的特殊地质过程,因其地球化学过程具有低温性、开放性、敏感性和生物参与性等特点,导致岩溶水体溶解无机碳(DIC)浓度及其稳定碳同位素(δ^(13)C_(DIC))值的多变性。本研究开展大气开放环境中... 碳酸盐岩溶解是一种发生在地球浅表层环境下的特殊地质过程,因其地球化学过程具有低温性、开放性、敏感性和生物参与性等特点,导致岩溶水体溶解无机碳(DIC)浓度及其稳定碳同位素(δ^(13)C_(DIC))值的多变性。本研究开展大气开放环境中不同水体浸泡碳酸盐岩试片实验,探究大气降水、降水流经岩溶土壤及进入碳酸盐岩含水层再出露地表后对碳酸盐岩溶蚀的影响及δ^(13)C_(DIC)的演变规律。结果表明降水及降水在土壤中渗流再出露地表后,即使无水生光合植物和土壤CO_(2)的持续输入,其对碳酸盐岩仍具有较强的溶蚀作用,而相同条件下岩溶管道/裂隙水出露地表后对碳酸盐岩溶蚀作用微弱或不溶蚀。在无水生光合植物和土壤CO_(2)持续输入的大气开放系统水体中,当SO_(4)^(2-)>29mg·L^(-1)或NO_(3)^(-)>50 mg·L^(-1)时,NO_(3)^(-)产生的盐效应和与阳离子形成的离子对作用可显著提高方解石溶解度,促进方解石溶解。土壤渗流水和岩溶管道/裂隙水出露地表后水中CO_(2)在数小时内即可完成脱气作用,并使水体δ^(13)C_(DIC)值显著增重,增幅可达+10.98‰。 展开更多
关键词 丫吉试验场 碳酸盐岩溶解 大气开放环境 溶解无机碳δ^(13)C同位素 CO_(2)脱气
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岩溶区路面径流水化学环境特征
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作者 罗祺 周泽昶 +4 位作者 黄芬 马杰 朱士龙 郭永丽 池福祥 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第2期502-512,共11页
岩溶区路面径流极易经落水洞、天窗、溶潭等进入岩溶含水系统,影响水环境质量,威胁人类健康,很有必要开展路面径流水化学环境特征研究。收集了丫吉、清水桥和白竹境公路路面径流,利用多元统计方法、内梅罗指数法和综合污染指数法分析路... 岩溶区路面径流极易经落水洞、天窗、溶潭等进入岩溶含水系统,影响水环境质量,威胁人类健康,很有必要开展路面径流水化学环境特征研究。收集了丫吉、清水桥和白竹境公路路面径流,利用多元统计方法、内梅罗指数法和综合污染指数法分析路面径流水化学组分来源特征及其影响因素,以及水化学环境质量。路面径流水化学组分相关性分析可知,外界环境因素对路面径流中常规水化学离子的影响较小,而对微量元素的影响程度较高。对比地表水水质标准和饮用水水质标准,可知影响公路路面径流水环境的指标为NH_(3)-N、TP、COD_(Mn)、SS、Mn、Hg和TFe,与路面状况、周围植被和车流等因素密切相关,来源于燃料、润滑油、废油、汽油、轮胎磨损和植被维护等。利用主因子分析法提取4个主因子的累计方差贡献率高达97.99%,综合分析4个主因子的表征含义,碳酸盐岩风化产物是公路路面径流水化学组分的主要来源;其次是大气和路面颗粒物是影响路面径流感官指标的主要因素;最后是人类活动的影响,包括公路运行状况、周边农作物和植被等养护。利用内梅罗指数法和综合污染指数法的评估结果,可知清水桥、丫吉和白竹境路面径流水化学环境质量状况依次降低,白竹境路面径流水化学环境质量普遍较差,对周围水生态环境具有潜在风险。以上研究结果可为路面径流处理措施提供科学指导,为岩溶水资源合理开发利用提供科学依据。 展开更多
关键词 路面径流 水化学组分 水化学环境 水环境质量
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蔗渣生物质炭对岩溶森林土壤磷素有效性的影响
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作者 蒋潇潇 宁凯 +3 位作者 潘复静 杨希 贺新宇 梁月明 《广西植物》 北大核心 2025年第6期1071-1079,共9页
为提高岩溶森林石灰土磷素有效性,探究蔗渣生物质炭施加对土壤磷素活化的影响,该文采用室内培养试验,分析了4个蔗渣生物质炭浓度(0、5、10、15 t·hm^(-2))施加对岩溶森林石灰土磷素有效性的影响。结果表明:(1)蔗渣生物质炭添加显... 为提高岩溶森林石灰土磷素有效性,探究蔗渣生物质炭施加对土壤磷素活化的影响,该文采用室内培养试验,分析了4个蔗渣生物质炭浓度(0、5、10、15 t·hm^(-2))施加对岩溶森林石灰土磷素有效性的影响。结果表明:(1)蔗渣生物质炭添加显著提高了土壤有效磷(Olsen-P)、盐酸提取磷(HCl-P)与柠檬酸提取磷(Citrate-P)的含量,并随蔗渣生物质炭添加浓度与时间的增加呈增加趋势。(2)生物质炭添加浓度为5 t·hm^(-2)时,土壤微生物生物量磷含量(MBP)与碱性磷酸酶(ALP)活性最高。(3)Olsen-P与HCl-P、Citrate-P存在显著正相关关系(R^(2)=0.68;R^(2)=0.77),而与酶提取磷(Enzyme-P)相关性不显著(R^(2)=0.14),说明蔗渣生物质炭施入石灰土中,提高的土壤Olsen-P主要来自弱酸活化的无机磷。(4)随机森林模型分析表明,HCl-P、Citrate-P、MBP、Enzyme-P与pH是影响土壤磷素有效性的重要因子。综上认为,综合考虑与磷素有效性相关的指标,蔗渣生物质炭添加浓度为5 t·hm^(-2)是提高岩溶森林土壤磷素有效性的最合适浓度。 展开更多
关键词 土壤磷素有效性 磷组分 蔗渣生物质炭 岩溶 森林石灰土
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桂林毛村地下河流域岩溶关键带碳循环研究 被引量:13
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作者 黄芬 吴夏 +2 位作者 杨慧 张春来 曹建华 《广西科学》 CAS 2018年第5期515-523,共9页
本文系统总结了桂林毛村地下河观测站在岩溶关键带垂向上碳循环的监测工作,为基地进入岩溶关键带监测网络奠定基础。对岩溶植被层-土壤层-岩石层-地下水无缝连续体的碳循环监测,包括不同地质背景下典型植被的光合速率、自然植被下凋落... 本文系统总结了桂林毛村地下河观测站在岩溶关键带垂向上碳循环的监测工作,为基地进入岩溶关键带监测网络奠定基础。对岩溶植被层-土壤层-岩石层-地下水无缝连续体的碳循环监测,包括不同地质背景下典型植被的光合速率、自然植被下凋落物的分解(植被层)、不同土地利用方式下土壤碳库的组成及转化、土壤微生物及有机酸对碳酸盐岩的溶蚀(土壤层)、洞穴CO2浓度及同位素的变化(气体-岩石作用层)、流域水体无机碳特征、外源水对岩溶碳汇过程的促进(地下水层)等方面。经过长期的科研积累,形成一套包括岩溶生物地球化学、岩溶水文过程、同位素示踪技术等在内的野外及室内研究方法,为流域尺度岩溶关键带碳循环的研究提供了技术支持和理论基础。但岩溶关键带碳循环过程中的生物作用及现代CO2在岩溶关键带中的周转时间研究较少,亟待加强。桂林毛村地下河流域岩溶关键带碳循环的研究具有地域优势和学术优势,适合成为我国岩溶关键带监测站。 展开更多
关键词 岩溶关键带 毛村地下河 碳循环 植被土壤岩石地下水连续体
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岩溶碳汇效应对植被的响应研究进展 被引量:4
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作者 于奭 蒲俊兵 +1 位作者 刘凡 杨慧 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期418-428,共11页
植被是连接大气、水体、土壤及岩石的纽带,也是影响岩石风化碳汇效应的关键驱动因子之一。研究植被与岩石风化碳汇效应(特别是岩溶碳汇效应)的相互关系能进一步准确估算岩溶作用所产生的碳汇量并为大气CO_(2)减排研究做出重要贡献。本... 植被是连接大气、水体、土壤及岩石的纽带,也是影响岩石风化碳汇效应的关键驱动因子之一。研究植被与岩石风化碳汇效应(特别是岩溶碳汇效应)的相互关系能进一步准确估算岩溶作用所产生的碳汇量并为大气CO_(2)减排研究做出重要贡献。本文阐述了植被演替对岩溶碳汇效应影响的研究进展,分析了植被对岩溶碳汇效应的控制机制,并从生物作用、土壤理化性质、气候、径流变化及岩溶地区水文地质结构等方面详细分析了植被对岩溶碳汇控制因子的影响,重点探讨岩溶作用过程中水循环响应受植被影响的情况,最后从岩溶关键带的垂向结构研究、不同降水过程中植被对流域岩溶碳库影响、结构性的小尺度与宏观尺度的水文效应耦合研究、流域尺度植被演替对岩溶碳汇的影响及对人工调控的启示4方面提出未来研究的总体趋势和方向。 展开更多
关键词 碳中和 岩溶碳汇 植被 水循环 岩溶关键带
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长江经济带岩溶塌陷分布、成因及其对工程建设的影响 被引量:4
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作者 戴建玲 雷明堂 +13 位作者 蒋小珍 ZHOU Wanfang 蒙彦 吴远斌 管振德 贾龙 殷仁朝 潘宗源 尹欧 陈英姿 杨涛 雷柱平 黄敬军 杨荣康 《中国地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期184-202,共19页
[研究目的]岩溶塌陷是长江经济带主要环境地质问题之一,开展长江经济带岩溶塌陷分布、成因及其对工程建设的影响研究,对长江经济带立体综合交通走廊建设和新型城镇化建设地质环境安全保障具有重要意义。[研究方法]本文系统梳理了长江经... [研究目的]岩溶塌陷是长江经济带主要环境地质问题之一,开展长江经济带岩溶塌陷分布、成因及其对工程建设的影响研究,对长江经济带立体综合交通走廊建设和新型城镇化建设地质环境安全保障具有重要意义。[研究方法]本文系统梳理了长江经济带岩溶塌陷研究成果,从岩溶环境特征、岩溶塌陷的成因类型和机制、发育及分布规律、对工程建设的影响及防控措施几个方面进行论述。[研究结果]研究结果表明,长江经济带岩溶塌陷易发区面积约25.4万km^(2),有记录的岩溶塌陷灾害2146处,矿山疏干排水、抽水、工程施工等是这一地区岩溶塌陷的主要诱发因素。长江经济带岩溶塌陷具有以下发育分布规律:一是具有区域性和地带性的分布特征;二是发育地层一般为均匀状纯碳酸盐岩,沿断裂破碎带、褶皱轴部裂隙发育带、可溶岩与非可溶岩接触地带等岩溶洞隙密集发育带分布;三是多发生在岩溶地下水强径流带、河流两岸等地下水位变化幅度大、水动力条件易发生急剧变化的地段;四是多发生在人类工程活动强烈的地区,塌陷的规模取决于人类活动的性质和强度。为了降低岩溶塌陷对工程建设和安全运营影响,本文同时提出了相关建议和对策。[结论]长江经济带岩溶塌陷分布广、危害大,高易发区内线性工程、重要城市群等规划建设应对这一环境地质问题引起重视,该研究成果可为长江经济带国土空间规划、地质灾害防治提供基础支撑和理论依据。 展开更多
关键词 岩溶塌陷 地质灾害 分布 成因 工程建设 地质调查工程 长江经济带
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岩溶碳汇原理、过程与计量 被引量:3
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作者 曹建华 杨慧 +5 位作者 黄芬 张春来 张连凯 朱同彬 周孟霞 袁道先 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期358-376,共19页
岩溶生态系统碳循环由陆地生物碳循环(植物光合作用驱动)和岩溶碳循环(碳酸盐岩溶解风化驱动)两部分组成。岩溶碳循环与陆地生物碳循环存在协同作用,岩溶碳循环过程对陆地淡水生态系统产生显著影响。岩溶碳汇主要发生在岩溶和生物紧密... 岩溶生态系统碳循环由陆地生物碳循环(植物光合作用驱动)和岩溶碳循环(碳酸盐岩溶解风化驱动)两部分组成。岩溶碳循环与陆地生物碳循环存在协同作用,岩溶碳循环过程对陆地淡水生态系统产生显著影响。岩溶碳汇主要发生在岩溶和生物紧密联系的植物根系土壤岩石相互融合的表层岩溶带,在快速交互的地下水系统和地表水系统中发生迁移转化过程。当前流域岩溶碳汇计量存在至少3个方面的问题:(1)全岩溶流域中来源于碳酸盐岩的碳和来源于大气/土壤中的碳比例不清;(2)部分岩溶流域碳酸盐岩和硅酸盐岩风化溶解产生碳汇的量如何区分;(3)水生植物光合作用生产的内源有机碳与陆地生态系统的外源有机碳的贡献大小如何。建议岩溶碳汇计算要以流域为单元,通过确定流域边界,查明地质结构,分析土地覆被配置,揭示岩溶碳循环及碳汇效应影响的主控因子,建立反演和正演模型,估算流域岩溶和生物碳汇的贡献,填补岩溶碳汇服务价值评估的空白。 展开更多
关键词 岩溶碳汇 岩溶碳循环 碳迁移转化 碳汇计量 模型构建
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晋祠泉域岩溶地下水防污性能评价与水质保护区划分 被引量:1
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作者 赵春红 申豪勇 +3 位作者 卢海平 王志恒 梁永平 唐春雷 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期822-830,共9页
晋祠泉域岩溶水是太原市生活和工农业生产等重要的水源。文章以新划分的晋祠泉域岩溶水系统为评价对象,在欧洲方法及“水量脆弱性评价”的基础上,选取包气带厚度、入渗补给强度、上覆地层岩性及岩溶含水层的富水性4个指标,进行泉域岩溶... 晋祠泉域岩溶水是太原市生活和工农业生产等重要的水源。文章以新划分的晋祠泉域岩溶水系统为评价对象,在欧洲方法及“水量脆弱性评价”的基础上,选取包气带厚度、入渗补给强度、上覆地层岩性及岩溶含水层的富水性4个指标,进行泉域岩溶水系统防污性能评价及水质保护区划分。结果表明:泉域泉源保护区主要分布在晋祠公园及周边;一级保护区主要分布在汾河主干流、西山山前碳酸盐岩裸露区,屯兰川、天池河及柳林河碳酸盐岩渗漏段等;二级保护区主要分布在泉域北部、汾河北岸等;准保护区主要分布在汾河南岸、东南部的太原盆地地区等。 展开更多
关键词 防污性能评价 水质保护区 岩溶地下水 晋祠泉域
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云南省一把伞水库主封堵区岩溶渗漏条件与管道特征分析 被引量:2
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作者 宋晨 潘晓东 +5 位作者 刘天云 罗飞 曾洁 彭聪 程瑞瑞 张文平 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1088-1098,共11页
水库渗漏是岩溶地区兴建水利枢纽关键的病害问题之一,以一把伞水库主封堵区为例,水文地质调查、地下水位动态监测、地球物理探测和钻探相互验证,分析主封堵区水文地质条件,识别岩溶渗漏管道位置及发育特征。结果表明:主封堵区岩溶渗漏... 水库渗漏是岩溶地区兴建水利枢纽关键的病害问题之一,以一把伞水库主封堵区为例,水文地质调查、地下水位动态监测、地球物理探测和钻探相互验证,分析主封堵区水文地质条件,识别岩溶渗漏管道位置及发育特征。结果表明:主封堵区岩溶渗漏带发育于泥盆系东岗岭组(D2d)较纯碳酸盐岩,SW至NE向压扭性断层构成南北隔水边界,东西两侧为透水地层,上游地下河至主封堵区汇流后又迅速分为南东、北东支流。岩溶渗漏带包括主管道以及北支管道,渗漏管道发育位置受断层作用控制显著。研究揭示了岩溶渗漏的季节变化规律,提出了主管道与北支管道的渗漏条件,并分析了渗漏管道分布特征、规模及充填性质,为一把伞水库主封堵区渗漏防范提供科学依据,并为岩溶地区类似渗漏病害问题的治理提供借鉴意义。 展开更多
关键词 岩溶渗漏 管道特征 地球物理探测 断层构造 一把伞水库
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雄安新区蓟县系雾迷山组地层水对白云岩溶蚀的模拟实验研究
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作者 季少聪 张庆玉 +5 位作者 梁彬 李景瑞 巴俊杰 聂国权 董红琪 莫国宸 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期809-818,共10页
为了研究雄安新区雾迷山组地层水对白云岩的溶蚀作用,文章以雾迷山组白云岩为研究对象,以井下雾迷山组地层水为实验流体,开展高温高压条件下溶蚀模拟实验。实验结果表明:(1)样品在地层水中的溶蚀速率随温度增加总体呈下降趋势,具有快速... 为了研究雄安新区雾迷山组地层水对白云岩的溶蚀作用,文章以雾迷山组白云岩为研究对象,以井下雾迷山组地层水为实验流体,开展高温高压条件下溶蚀模拟实验。实验结果表明:(1)样品在地层水中的溶蚀速率随温度增加总体呈下降趋势,具有快速下降—缓慢增加—快速下降的特征,在100~140℃范围内明显增加。样品在地层水中的溶蚀速率随压力增加明显增大。反应溶液的Ca^(2+)、Mg^(2+)浓度增加量随温度、压力变化特征与样品溶蚀速率随温度、压力变化特征一致;(2)孔隙、微裂隙欠发育的样品仅在样品表面发生溶蚀,使得样品表面变模糊。孔隙、微裂隙发育的样品,沿粒间、晶间孔隙及各类裂隙溶蚀、扩展,最终呈一定程度连通;(3)埋藏成岩环境下,在100~140℃范围存在一个保持较高溶蚀能力的温度窗口,这可能是研究区雾迷山组白云岩岩溶储层形成的有利温度区间。 展开更多
关键词 雄安新区 雾迷山组 白云岩 地层水 高温高压实验 岩溶热储
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西南岩溶小流域水体中微量元素地球化学特征及其指示意义
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作者 吴庆 黄芬 +4 位作者 郭永丽 肖琼 孙平安 杨慧 白冰 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期397-408,共12页
微量元素在岩溶区资源环境研究中具有重要的指示意义。本文选择我国典型峰丛洼地区岩溶地下河为例,解译水体中微量元素的地球化学特征及其在岩溶空间结构和岩溶水文等方面的指示意义。毛村地下河流域水体中Sr、Cr、Ni、Co和Mn等微量元素... 微量元素在岩溶区资源环境研究中具有重要的指示意义。本文选择我国典型峰丛洼地区岩溶地下河为例,解译水体中微量元素的地球化学特征及其在岩溶空间结构和岩溶水文等方面的指示意义。毛村地下河流域水体中Sr、Cr、Ni、Co和Mn等微量元素,主要来源于碳酸盐岩的溶解。强降水条件可驱动深层水,弱降水条件驱动能力差。微量元素ρ(Ni)/ρ(Co)、ρ(Sr)/ρ(Ca^(2+))和ρ(Sr)/ρ(Mg^(2+))的时空变化,指示LLS和BY子系统内岩溶发育差,SGY至MC岩溶发育程度较高。ρ(Sr)/ρ(Ca^(2+))和ρ(Sr)随ρ(SiO_(2))的变化斜率值可作为指示岩溶发育程度的指标,均随着岩溶作用强度的增大而增大。ρ(Sr)的时空变化特征与地层岩性特征密切相关,可将岩溶流域按照地质背景分为非岩溶区、非岩溶区岩溶区过渡带和岩溶区。基于非岩溶区至岩溶区ρ(Sr)的变化特征,利用质量守恒定律,计算出旱季SGY、SWQ、LLS和BY泉水接收岩溶区补给的平均比例分别为51.50%、50.46%、65.48%和22.16%。微量元素可指示岩溶发育程度和定量计算岩溶水源比例,为解决岩溶区复杂的资源环境问题提供科学指导。 展开更多
关键词 微量元素 岩溶地下河 岩溶发育 岩溶水文
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湖南省新田县富锶岩溶水矿物饱和指数特征,Sr^(2+)、SO_(4)^(2-)来源及开发潜力
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作者 赵光帅 苏春田 +4 位作者 黄奇波 朱义年 杨杨 罗飞 李小盼 《中国地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期1046-1058,共13页
【研究目的】湖南新田县发现大型富锶矿泉水田,然而锶元素来源及锶矿泉开发利用潜力研究相对薄弱,此外探究富锶岩溶水水化学特征及锶元素来源可为岩溶区寻找富锶地下水提供一定的理论支撑。【研究方法】通过开展水文地质调查,富锶地下... 【研究目的】湖南新田县发现大型富锶矿泉水田,然而锶元素来源及锶矿泉开发利用潜力研究相对薄弱,此外探究富锶岩溶水水化学特征及锶元素来源可为岩溶区寻找富锶地下水提供一定的理论支撑。【研究方法】通过开展水文地质调查,富锶地下水水化学指标检测分析,利用PHREEQC软件、水化学计量法、端元法、水文地质参数等揭示富锶岩溶水矿物饱和指数特征,Sr^(2+)、SO_(4)^(2-)来源及富锶地下水开发潜力。【研究结果】方解石在下降泉和机井中均主要处于饱和状态,白云石由下降泉中未饱和状态转为机井中的饱和状态,菱锶矿在机井中出现饱和状态,石膏在下降泉和机井中均为未饱和状态。下降泉中矿物饱和指数随泉水溶解性总固体增加而升高,两者呈较好的正相关关系,但在机井中两者相关性较差。下降泉SO_(4)^(2-)和大气降水SO_(4)^(2-)具有较好的拟合关系,根据Ca^(2+)、Mg^(2+)、Sr^(2+)、HCO_(3)^(-)、SO_(4)^(2-)化学计量关系,机井中SO_(4)^(2-)可能来源于石膏溶解。下降泉中Sr^(2+)主要来源于石灰岩中以类质同像置换钙的锶,机井中Sr^(2+)较大可能来源于含水层中菱锶矿。研究区85.2%水点的地下水符合国家生活饮用水卫生标准,超标水点多为单指标超标。经计算,枯水年富锶地下水天然补给资源量、可开采资源量和地下水资源潜力分别为3.83×10^(7)m^(3)/a、1.05×10^(7)m^(3)/a、7.28×10^(6)m^(3)/a。【结论】新田县富锶地下水中锶主要来源于泥盆系佘田桥组地层含锶矿物(类质同像置换钙的锶和菱锶矿)的溶解,富锶地下水资源量及资源潜力可观,具有较大的开发利用潜力与价值。 展开更多
关键词 富锶岩溶水 矿物饱和指数 Sr^(2+)和SO_(4)^(2-) 开发潜力 水文地质调查工程 新田县 湖南省
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基于SBAS InSAR技术的叙古高速沿线滑坡识别与监测 被引量:1
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作者 杨辰 金源 +1 位作者 邓飞 史绪国 《自然资源遥感》 北大核心 2025年第1期161-168,共8页
叙永—古蔺高速公路(叙古高速)位于四川盆地南缘,线路周边地质条件复杂,其安全运营受到地质灾害威胁,因此,叙古高速沿线地质灾害的识别分析具有十分重要的意义。合成孔径雷达干涉测量(interferometric synthe-tic aperture Radar,InSAR... 叙永—古蔺高速公路(叙古高速)位于四川盆地南缘,线路周边地质条件复杂,其安全运营受到地质灾害威胁,因此,叙古高速沿线地质灾害的识别分析具有十分重要的意义。合成孔径雷达干涉测量(interferometric synthe-tic aperture Radar,InSAR)技术具有全天时全天候、覆盖范围大和毫米级地表形变监测的优势,在广域滑坡识别监测中发挥了重要作用。基于此,采用小基线集(small baseline subset,SBAS)InSAR技术对2017年2月—2020年9月Sentinel-1升降轨数据集进行处理分析,获取叙古高速沿线地表形变速率,共探测到包括集美滑坡等在内的18处滑坡体,分析发现滑坡形变主要与人为活动相关。结果同时表明,升降轨数据结合有助于更准确地识别灾害点分布。随着数据的积累与技术的不断发展,InSAR技术可以在地质灾害防治中发挥越来越重要的作用。 展开更多
关键词 滑坡探测 合成孔径雷达干涉测量 叙古高速 小基线数据集
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桂林会仙湿地狮子岩地下河系统水循环对降水的响应 被引量:5
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作者 卢丽 邹胜章 +3 位作者 赵一 樊连杰 林永生 王喆 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期63-72,共10页
岩溶湿地是西南岩溶生态系统的重要调节器,对该地区的可持续发展有重要意义,而水循环作为维系岩溶湿地健康运转的核心因素,已经成为当前的研究热点。2020年4月15日—5月30日野外监测了桂林会仙湿地狮子岩地下河系统参数,采用水文动态分... 岩溶湿地是西南岩溶生态系统的重要调节器,对该地区的可持续发展有重要意义,而水循环作为维系岩溶湿地健康运转的核心因素,已经成为当前的研究热点。2020年4月15日—5月30日野外监测了桂林会仙湿地狮子岩地下河系统参数,采用水文动态分析与水均衡等方法,开展了地下河系统水循环研究。结果表明:(1)地表径流、土壤水、表层岩溶带水和岩溶地下水均对大气降雨响应敏感,但敏感程度有差异,其中岩溶地下水的敏感性最高,地表径流和表层岩溶带水的敏感性较弱,土壤水的敏感性受深度影响较大。(2)不同等级降雨中地下河系统的各类水变化量的比例有差异。本次研究中,小雨(24 h累计降雨量范围为4.2~10 mm)时系统内土壤水变化量比例最大,约为75.87%;中雨(24 h累计降雨量为17.8 mm)时土壤水变化量和岩溶地下水变化量的比例最大,分别约为43.38%和44.12%,大雨(24 h累计降雨量为24 mm)和大暴雨(24 h累计降雨量范围为110.8~128.2 mm)时岩溶地下水变化量比例最大,约为66.48%。(3)研究区调蓄系数平均值约为0.53,明显高于其他岩溶地区,表现出较强的调蓄能力,且随着降雨量的增大,调蓄系数逐渐减小。(4)地下河系统水循环概念模型包含大气降雨、地表径流、土壤水、表层岩溶带水和岩溶地下水之间的转化关系及转化量,建立概念模型可为岩溶湿地水资源开发利用和湿地保护提供理论基础。 展开更多
关键词 湿地 岩溶 水循环 调蓄系数 水文过程
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四川盆地北部中二叠统茅口组碳酸盐岩溶蚀模拟实验与岩溶层组特征 被引量:6
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作者 张庆玉 季少聪 +4 位作者 曾韬 夏文谦 巴俊杰 董红琪 梁彬 《石油实验地质》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期175-184,共10页
四川盆地北部中二叠统茅口组岩溶储层发育,是该区重要储层类型之一。基于野外露头、钻井岩心资料,采用宏观与微观结合的方法,根据薄片鉴定、扫描电镜、主微量元素等资料、辅于溶蚀模拟实验等技术方法,对四川盆地北部茅口组岩溶层组特征... 四川盆地北部中二叠统茅口组岩溶储层发育,是该区重要储层类型之一。基于野外露头、钻井岩心资料,采用宏观与微观结合的方法,根据薄片鉴定、扫描电镜、主微量元素等资料、辅于溶蚀模拟实验等技术方法,对四川盆地北部茅口组岩溶层组特征进行了研究。该区茅口组一段以泥质灰岩、生屑泥晶灰岩为主,酸不溶物含量较高;茅二段、茅三段以泥晶生屑灰岩、亮晶生屑灰岩为主,酸不溶物含量较低。溶蚀模拟实验结果表明,碳酸盐矿物类型、化学成分等是影响茅口组岩石可溶性的主要因素,样品溶蚀速率、溶液离子浓度及微观溶蚀变化特征均表现为生屑灰岩>泥晶灰岩>白云岩>泥质灰岩。茅口组岩溶层组类型可划分为2类3型9亚型,不同岩溶层组类型岩溶作用条件、岩溶化程度不同,缝洞型岩溶储层发育规模也存在差异。 展开更多
关键词 溶蚀模拟实验 岩溶层组 岩溶储层 茅口组 二叠系 四川盆地
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桂林会仙岩溶湿地景观类型及其美学价值 被引量:1
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作者 邹胜章 阳静 +4 位作者 周长松 樊连杰 卢丽 林永生 王佳 《中国矿业》 2023年第S01期110-113,共4页
广西桂林会仙喀斯特国际重要湿地是我国最大的岩溶湿地,集“山、水、田、园、沼、运”等景观要素于一体,以睦洞湖为中心构成了会仙岩溶湿地的核心景观,且具有生物景观丰富、人文景观深厚的特点。田园与岩溶湖泊、沼泽湿地、岩溶峰林、... 广西桂林会仙喀斯特国际重要湿地是我国最大的岩溶湿地,集“山、水、田、园、沼、运”等景观要素于一体,以睦洞湖为中心构成了会仙岩溶湿地的核心景观,且具有生物景观丰富、人文景观深厚的特点。田园与岩溶湖泊、沼泽湿地、岩溶峰林、溶洞与地下河、古桂柳运河及其附属桥渠建筑等有机地融为一体,形成了会仙岩溶湿地独特的自然美与人文美。 展开更多
关键词 会仙 岩溶湿地 古桂柳运河 景观 美学价值
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