留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

绥阳双河洞发育对区内地表水系变迁影响

罗书文 贺卫 张远海 邓亚东 吴克华 周文龙 张弘智 罗时琴

罗书文,贺 卫,张远海,等.绥阳双河洞发育对区内地表水系变迁影响[J].中国岩溶,2021,40(6):920-931. doi: 10.11932/karst20210603
引用本文: 罗书文,贺 卫,张远海,等.绥阳双河洞发育对区内地表水系变迁影响[J].中国岩溶,2021,40(6):920-931. doi: 10.11932/karst20210603
LUO Shuwen,HE Wei,ZHANG Yuanhai,et al.Influence of Shuanghe Cave development on the changes of surface water system in Suiyang county, Guizhou, China[J].Carsologica Sinica,2021,40(06):920-931. doi: 10.11932/karst20210603
Citation: LUO Shuwen,HE Wei,ZHANG Yuanhai,et al.Influence of Shuanghe Cave development on the changes of surface water system in Suiyang county, Guizhou, China[J].Carsologica Sinica,2021,40(06):920-931. doi: 10.11932/karst20210603

绥阳双河洞发育对区内地表水系变迁影响

doi: 10.11932/karst20210603
基金项目: 

贵州省科学技术基金(黔科合基础「2017」1172、「2018」1149) 

贵州省科技计划项目 黔科合支撑[2019]2858号

黔科院J字[2020]16号 

详细信息
    作者简介:

    罗书文(1978-),男,高级工程师,从事岩溶水文地貌、洞穴等地质遗迹和岩溶环境研究。E-mail:luoshuwen6700167@126.com

    通讯作者:

    吴克华(1979-),男,副研究员,硕士,从事岩溶洞穴保护利用与环境研究。E-mail:46417349@qq.com

    周文龙(1984-),男,高级工程师,硕士,从事岩溶水文、洞穴研究。E-mail:karstpro@hotmail.com

  • 中图分类号: P642.25

Influence of Shuanghe Cave development on the changes of surface water system in Suiyang county, Guizhou, China

Funds: 

 黔科合支撑[2019]2858号

  • 摘要: 双河洞是我国已探明长度最长洞穴,也是世界第一长白云岩洞穴。为全面了解其形成机理,本研究基于双河洞探测和地表调查资料,以双河洞发育特征,区内地表河床地貌、地形和现代水系特征为研究对象,以双河溶洞发育演化模式为基础,开展双河洞发育演化对区内地表水系变迁影响研究。认为:(1)研究区地表水系随双河溶洞发育演化而变迁;(2)双河洞穴发育,使让水沟地表水通过洞穴向池武溪排泄,将独立的让水沟和池武溪两个流域变成一个流域;(3)双河洞发育引起地下水袭夺地表水,形成断尾河4处;(4)随着地壳抬升地下水位下降,水力梯度增大,地下水运输能力增强,加剧洞穴发育,为地下水袭夺地表水提供良好的水势差与过水条件,是研究区水系变迁的主要动力。

     

  • 图  1  区域地质简图

    Figure  1.  Regional geological map

    图  2  双河洞不同区域剖面图[5]

    Figure  2.  Profile of different areas in Shuanghe Cave

    图  3  双河洞发育区内地势图

    Figure  3.  Hypsometric map of development area in Shuanghe Cave

    图  4  区域水系图

    Figure  4.  Regional drainage map

    图  5  区域节理密度与洞道走向图[5]

    Figure  5.  Density of joint rock mass and direction of cave in the study area

    图  6  区域地质剖面图

    Figure  6.  The profile of the regional geology

    图  7  双河溶洞发育与地表水系变迁模式

    Figure  7.  The mode of the development of Shuanghe Cave and the change of surface water system

    表  1  双河洞系统主要洞穴特征5

    Table  1.   Main characteristics of Shuanghe Cave system5

    洞穴分层洞名洞道特征
    上层洞大风洞洞口高程734 m,洞道沿岩层发育,其走向与岩层倾向基本一致,近水平,洞穴沿60°节理发育呈裂隙状洞穴,洞宽2~15 m,洞穴以溶蚀形态为主,洞内次生化学沉积物较为丰富,后段裂隙状尤为显著,形成时隐时现的一线天景观,与响水洞相连。
    皮硝洞洞口高程857 m,洞口为方形,洞顶为平缓的岩层面,洞道宽12~50 m,洞道相对平缓与岩层基本平行,洞道走向北西向,洞内主要堆积物为崩塌石块和黏土沉积物,在支洞内发育有大面积的石膏晶花,该洞与下洞相连。
    麻黄洞洞口高程720 m,洞口前段为迷宫状,洞道走向北东向,洞宽5~15 m,洞道单一沿裂隙发育,洞内偶见涓流,洞道为溶蚀型,洞内偶发育石柱和壁流石,洞底为黏土沉积,该洞与红罩子洞、杉林洞相连。
    石膏洞洞口高程850 m,发育于团堆窝天坑西侧,洞口呈近圆形,洞道直径40余米,洞道宽5~60 m,高5~20 m,以溶蚀形态为主,洞顶发育大量的天锅,洞内发育有大量的石钟乳、石笋、石柱和边石坝,洞道水平,沿层面发育。与团堆窝水洞、铜鼓皮硝洞、杉林洞相连。
    罗教洞洞口高程880 m,与硝洞洞口互对,被团堆窝天坑相切开,洞口略为方形,洞顶平缓为岩层面,洞内有少量的块石发育,洞宽5~30 m,洞内有石柱、流石等次生化学沉积物发育,洞道向内倾斜与龙塘子水洞相连。
    红罩子洞洞口高程940 m,为天坑型洞口,洞口长100 m,宽50 m,有一水流流入坑内,洞内主要堆积物为崩塌块石和卵石,主要为溶蚀形成的水平洞道,其洞道坡度基本与岩层倾角一致。
    曾教洞洞口高程965 m,洞道宽窄不一,宽5~50 m,洞穴结构形态为“大”字型,洞内主要堆积物为崩塌石块,洞内支洞有水洞和旱洞,该洞与龙塘子上水洞相连。
    文家洞洞口高程842 m,位于龙塘子天坑北侧,洞宽5~12 m,长200余米与龙塘子水洞相连,洞内有少量的崩塌石块,主要为溶蚀形成。
    中层洞小龙洞洞口高程935 m,洞口呈北东向裂隙状,洞口前段为竖井状,到达洞底洞道平坦,与岩层产状基本一致,洞道走向为北西、北东向,洞内以卵石、块石堆积为主,洞道宽5~40 m,与山王洞、下洞、大风洞和响水洞相连。
    山王洞洞口高程789 m,洞口为长方形,洞顶为岩层面相对平缓,与岩层产状基本一致,洞宽10~30 m,向西南方向与下洞相连,东南方向与小龙洞相连,通过细小的斜洞或竖井与阴河洞乡连。
    下洞洞口高程800 m,洞口为母猪槽谷的消水口,洞顶为基岩平缓,洞底堆积卵石和崩塌石块,洞道宽5~30 m,洞道相对平缓与岩层产状基本一致,其走向为北东向,与小龙洞、皮硝洞、阴河洞、山王洞相连。
    杉林洞洞口高程760 m,洞口宽大,洞道走向北东向,洞道宽2~50 m,洞道平缓与岩层产状基本一致,洞内偶发育有石柱,洞内堆积崩塌石块,与何教洞、石膏洞、红罩子洞相连。
    铜鼓皮硝洞洞口高程80 m,发育于团堆窝西南角,位于石膏洞下方,洞道宽5~15 m,为溶蚀型洞道,洞内次生化学和机械堆积较少见,洞道相对平缓,基本与岩层层面相对应,后端通过斜洞与石膏洞相连,认为是石膏洞的下层洞穴。
    皇家湾洞洞口高程1 005 m,竖井型洞口,洞穴结构为梯级状即水平洞与竖井交替发育,最深竖井达50余米,水平洞穴分支较多,最长水平洞穴600余米,洞内主要堆积物为黏土、卵石和崩塌石块,洞宽5~50 m,洞内偶有石笋发育。
    上洞洞口高程780 m,位于龙潭子天坑南侧洞壁上,属于天坑早期消水洞,洞道宽50~80 m,洞内主要以卵石、黏土堆积为主,偶有壁流石发育,洞末以斜坡与地下河相连。
    黄瓜头洞洞口高程1 150 m,为季节性溪流的落水洞,洞口崩塌石块众多,洞内竖井较为发育,洞道宽窄不一,宽0.5~60 m,与龙塘子水洞相连,洞内次生化学沉积物较少,洞道结构以迷宫、廊道加厅堂为主。
    下层洞响水洞洞口高程700 m,沿NE向裂隙发育,洞道宽1~10 m,为裂隙状,为大风洞下层洞穴,属于地下河型洞穴,洞道形态单一,走向与岩层倾向基本一致,与大风洞、小龙等洞道相连。
    阴河洞洞口高程700 m,洞口为裂隙状,洞道走向为北东向,洞道随着深入逐渐变狭窄,洞内发育有地下河,平时水流不流出,雨季时才流出洞口,与下洞、山王洞相连。
    何教洞洞口高程705 m,洞口截面为锁孔型,洞内以黏土沉积物主,发育一涓流,洞道走向沿北东向裂隙发育,洞宽5~20 m,洞道相对平缓,与杉林洞相连。
    双河水洞洞口高程700 m,双河水洞系团堆窝洞穴与龙塘子区内洞穴的总出口,洞道横截面为锁孔状,上大下小,洞底深切的河床发育大量的壶穴。
    团堆窝水洞洞道宽20~30 m,形成明显的锁孔状,洞底发育了大量的壶穴,洞内未见次生化学沉积物,主要以直径0.3~0.9 m卵石及崩塌石块为主,流水时呈潭,时呈瀑,与龙塘子、团堆窝相连。
    龙塘子水洞地下河型洞穴鹅卵石沉积较为多见,次生化学沉积物较多,洞道宽窄不一,为网状复杂的结构系统,洞道或为旱洞或为水洞,洞道总体为NE走向。
    下载: 导出CSV

    表  2  主要地下河统计表

    Table  2.   Statistics of main underground rivers

    序号名称出口高程/m长度/m比降/‰
    1龙塘子地下河7005 20010.6
    2大洞偏洞地下河9003 30098.4
    3漂水岩地下河9901 04050.9
    4红罩子洞地下河75073017.6
    5何教洞地下河705830114.0
    6阴河洞地下河7001 25080.0
    7响水洞地下河7001 46030.9
    8水洞地下河6601 25036.0
    下载: 导出CSV

    表  3  古河道特征统计表

    Table  3.   Characteristics of the ancient channel

    区域砾砂特征地形特征
    A-A1(龙塘子断尾河)有卵砾石分布,砾径一般在15~45 cm,少量5~10 cm,大者达80~100 cm,岩性与现在河床一致,在龙塘子天坑旁垭口较平缓地带有磨圆度较好的卵石与黏土一起成混杂。前段平缓,后段陡降相对高差100 m, 比降132‰,为“V”山谷。
    B-B1(团堆窝断尾河)有少量卵砾石分布,砾径一般在5~25 cm,少量25~50 cm,大者达60 cm,岩性与现在河床一致,磨圆度较差,黏土堆积未见发育以侵蚀为主,双河谷附近河道有大量钙华沉积。前段平缓,后段陡降相对高差100 m, 比降142‰,前段为“U”后段为“V”山谷。
    C-C1(母猪塘断尾河)有卵砾石分布,砾径一般在25~55 cm,少量5~20 cm,大者达80~100 cm,岩性与现在河床一致,少见黏土堆积,在陈家坝有大量黏土和分异性好沙石和磨圆度较好的卵石沉积。谷宽上段为“V”下段为“U”型,宽140~350 m,呈弧段末端向东北走向,相对高差30 m,比降30‰。
    D-D1(让水断尾河)有卵砾石分布,砾径一般在15~35 cm,少量5~10 cm,大者达50 cm,岩性与现在河床一致,有磨圆度较好的卵石同时与大量的黏土混杂沉积。谷宽180~300 m,谷地西侧发育高50~100 m溶丘,呈东南走向,谷地宽缓东南高西北底,比降5‰。
    下载: 导出CSV
  • 刘平.贵州绥阳双河洞国家地质公园洞穴基本特征及成因探讨[J].贵州地质,2008,97(4):302-305.
    陈建庚,张英骏.贵州绥阳双河洞系统的发育与成因探讨[J].中国岩溶,1994,13(3):247-255.
    贺卫,李坡,车家骧.刍议双河洞穴系统主要形成特征及演化[J].贵州地质,2001,19(1):71-76.
    朱文孝,李坡.贵州绥阳洞国家地质公园简介[J].贵州地质,2004,21(3):205.
    罗书文,李坡,陈伟海,等. 贵州绥阳双河溶洞系统发育机理与演化研究[J]. 重庆师范大学学报(自然科学版),2019,36(1):111-118.
    韦跃龙,罗书文,陈伟海,等. 贵州绥阳地质公园白云岩喀斯特景观特征及其形成演化分析[J]. 地球学报,2018,39(3):365-383.
    张结,周忠发,李坡等.喀斯特洞穴窝穴的形态对比与成因分析:以贵州省双河洞为例[J].中国岩溶,2016,35(4):432-438.
    李坡,贺卫,钱治等.双河洞地质公园研究[M].贵阳:贵州人民出版社,2008.
    杨明德,谭明,梁虹.喀斯特流域水文地貌系统[M].北京:地震出版社,1998.
    WarwickT G. Dry valleys of the Southern Pennines, England[J]. Erdkunde, 1964, 18: 116-123.
    MillsH H, StarnesD D. Sinkhole morphometry in a fluviokarst region: Eastern Highland Rim, Tennessee, USA. Z[J]. Geomorphol, 1983,27: 39-54.
    KošutnikJ. Questions of dry valleys in karst: case study of Mali dol, Kras. (Slovenia)[J]. Acta Carsologica, 2007,36: 425-431.
    FordD C, WilliamsP W. Karst Hydrogeology and Geomorphology[M]. Wiley, Chichester, 2007: 562.
    BočićN. Basic morphogenetic characteristics of caves in the Grabovac valley[J]. (Slunj, Croatia). Geoadria, 2003b,8:5-16.
    BočićNeven , PahernikMladen , MihevcAndrej . Geomorphological significance of the palaeodrainage network on a karst plateau: The Una-Korana plateau, Dinaric karst, Croatia[J]. Geomorphology,2015, 247: 55-65.
    罗书文,李伟,李成展,等.螳螂河流域洞穴发育特征及其地学意义研究[J].华中师范大学学报(自然科学版),2016,50(2):297-302.
    蔡忠贤,刘永立,段金宝.岩溶流域的水系变迁:以塔河油田6区西北部奥陶系古岩溶为例[J].中国岩溶,2009,28(1):30-34.
    钟润生,鄢道平. 湖北清江龙潭河水系变迁[J]. 华南地质与矿产,2002,15(4):18-22.
    罗书文,杨桃,陈伟海,等. 赤水河上游大河村至三层岩段洞穴发育特征及机理[J]. 桂林理工大学学报,2019,39(2):341-348.
    贵州省地质矿产局.贵州省区域地质志[M].北京:地质出版社,1987.
    任美锷,刘振中.岩溶学概论[M].北京:商务印书馆出版, 1983.
    孙仲明.历史时期水系变迁的遥感分析方法[J].中原地理研究,1984(1):1-12.
    周建军,陈刚,胡成,等. 闽江河口地区河道演变及其影响因素分析[J].海岸工程,2004,23(1):13-20.
    白振平.塔里木河水系变迁遥感研究[J].首都师范大学学报(自然科学),1984,15(3):105-110.
    沈玉昌,龚国元.河流地貌学概论[M].北京:科学出版社,1986:71-81.
    邹豹君.小地貌学原理[M].北京:商务印书馆,1985:76-107.
    王文鹄. 四川省通口河河流袭夺[J].山地研究,1997,15(1):18-23.
    SmartP L, StathamI. A note upon a fossil cave feature in Chepstow with some comments upon its broader geomorphological context[J]. Proc. Univ. Bristol Speleol. Soc.,1984, 17: 71-80.
    QuinifY. Karst et évolution des rivières: le cas de l'Ardenne[J]. Geodin. Acta, 1999,12: 267-277.
    MonodO, KuzucuoğluC, OkayA. A miocene palaeovalley network in the Western Taurus. (Turkey)[J]. Turk. J. Earth Sci., 2006,15: 1-23.
    HaryonoE. Uplift evidence from karst morphology: preliminary evidence from Blambangan peninsula karst, Indonesia[J]. In: Filippi, M., Bosac, P. (Eds.), Proceedings of 16th International congress of speleology. Brno vol., 2013,3: 90-93.
  • 加载中
图(7) / 表(3)
计量
  • 文章访问数:  63
  • HTML浏览量:  17
  • PDF下载量:  18
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2021-04-30
  • 刊出日期:  2021-12-25

目录

    /

    返回文章
    返回

    温馨提示

    《中国岩溶》新采编系统已上线。即日起,新稿件都需采用新采编系统投稿。原采编系统已受理的投稿,审稿流程仍在原采编系统中完成。

    老用户在登录新系统时,如果密码不正确,需要点击下面的找回密码,重置一个新密码,方可登录进系统。

    《中国岩溶》原网站地址:http://zgyr-ov.karst.ac.cn/

    《中国岩溶》编辑部
    2022年4月20日