中国岩溶

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研究区位于云贵高原南缘滇东南高原斜坡区，属珠江源头河段南盘江流域与红河流域的地表分水岭地带，侵蚀切割强烈，地形条件复杂，广泛出露的三叠系中统个旧组含水层组富水性强，岩溶强烈发育，地下河管道、洼地、落水洞等广布。通过野外调查、观测、示踪试验、实验测试等手段，利用水文地质学、岩溶学等理论方法，分析研究区岩溶含水层富水性、岩溶发育强度、大泉地下河及管道分布、地热分布情况，及其对拟建铁路选线的影响，计算隧道涌水量，提出隧道施工尽量避开地下水富集区、岩溶强发育区、大泉地下河主管道径流区、地热异常区、岩溶砂岩地层区等建议措施，减少拟建铁路施工可能面临的岩溶水文地质危害及其对地下水环境造成的破坏，为强岩溶发育区的工程建设提供参考建议。

断层－充水溶洞上不同装置三维高密度电阻率法正演模拟响应特征分析

高阻碳酸盐岩中的低阻断层和充水溶洞是岩溶区地下水勘查的主要目标体。根据高阻中找低阻的原则，建立碳酸盐岩类裂隙溶洞水赋存模式的断层－溶洞地电模型，利用RES3D软件进行温纳、施伦贝格、偶极－偶极三种采集装置的正反演模拟计算，从三维反演结果、剖面、电测深曲线三个维度，对比分析不同装置下断层－溶洞目标体的地电响应特征和规律。结果显示：(1) 探测深度内，温纳、施伦贝格、偶极－偶极装置可有效识别断层及其上盘三倍于电极距规模的充水溶洞，无法分辨断层下盘二倍于电极距规模的充水溶洞；(2) 相同模型和观测条件下，偶极－偶极装置对目标体的识别能力最强，其三维反演结果可识别溶洞下边界，剖面中形成左凸低阻圈闭异常，不同测深点的曲线类型、拐点、极值点与模型设计最为贴近，且拐点对应岩性界面，极值点位于地质体的中心深度。该工作对野外观测方式的选取和地质解译有一定指导意义。

基于扫描电镜和CT成像技术的碳酸盐岩溶蚀作用微观结构和变化规律研究

为研究溶蚀作用下碳酸盐岩孔隙的演变规律及控制作用，文章选取三峡地区4种类型碳酸盐岩开展溶蚀实验。同时结合扫描电镜、CT成像对实验前后岩石的溶蚀特征及孔隙结构进行测试。结果表明：溶蚀总发生在低晶格能的矿物处且沿矿物晶体的菱形解理面以及薄弱部位发育，表现为对矿物和孔隙等结构的选择性溶解；碳酸盐岩的孔隙度对溶蚀过程影响较小，岩石的孔径大小是影响碳酸盐岩溶蚀速率的重要因素；小孔径岩石的溶蚀多在样品表面发育小型溶孔，大孔径岩石的溶蚀主要发生在孔隙隙壁且有向岩石内部溶蚀的痕迹；经溶蚀改造，孔喉半径和连通性均呈现出增长趋势。本研究对碳酸盐岩差异性岩溶作用机理及岩溶发育规律的认识有一定指导意义。

自然电场法与高密度电法联作在西江中下游岩溶区找水中的应用

基于溶洼区浅层岩溶地下水的渗流特性，研究富水岩溶地质结构在地下水渗流作用下引起的自然极化及由此形成的自然电场的分布特征，通过自然电场法与高密度电法联作，利用科研和中国地质调查局地质调查项目中探采结合井位的综合物探结果，探讨以自然电场法为主导、辅以高密度电法等综合物探方法，在西江中下游岩溶石山地区不同水文地质环境中寻找岩溶地下水的成功应用效果与失败的经验教训。研究结果表明，感应类电法（如瞬变电磁法、音频大地电磁测深法、地面核磁共振法、激发极化法、声频大地电场法、甚低频电磁法等）受电网、通信网络等人为电磁场干扰较严重；高密度电法抗人为电磁场干扰的能力较强，信噪比较高，但勘探深度相对较浅，且易受炭泥质灰岩、岩溶矿产等良导电岩矿体的干扰。自然电场法利用岩溶地下水运移引起的富水岩溶地质结构自然极化特征，自然电场异常与动态地下水的补给与运移状态关系较密切，自然电场法与基于探测目的体导电特性的高密度电法联作寻找溶洼区浅层地下水可起到方法互补、相互印证、提高探测分辨率与精度的作用。

基于频域电磁法反演喀斯特表层土－岩结构研究

喀斯特地区浅表层土壤分布极不均匀，探测土－岩界面和土壤分布对区域水文以及生态环境研究具有重要意义。文章基于麦克斯韦方程组构建了频域电磁法（FDEM）探测的电导率（EC）一维反演模型，实现了喀斯特浅表剖面EC可视化表述。根据设定的理想地层EC数据以及南方喀斯特峰丛洼地两个剖面和出露的三个实测剖面的FDEM实测视电导率，结合高密度电法、剖面实测土－岩界面，检验了反演模型可靠性。结果表明：FDEM法反演结果能较好的描述理想地层EC变化，以及土壤与灰岩、白云岩界面EC分布，进而可辨识土壤厚度分布，但基于反演的EC值判别尺度较小的溶沟（槽）以及泥岩区土－岩界面误差较大。