中国岩溶

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罗书文, 毛永琴, 吴克华, 高占东, 王慧澄, 王德远, 孙燕, 邓亚东, 张弘智

2024, 43(5): 991-1006. doi: 10.11932/karst20240501

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摘要:
为了探讨贵州花溪高坡岩溶高原台地分水岭水文地貌特征及形成机制，文章通过实地调查区内地质构造、岩性、地貌空间展布特征，结合区内水系特征，运用岩溶水文地貌学理论探讨其发育与演化。结果表明：①高坡岩溶台地坡立谷、边缘坡立谷、峰林谷地、岛状峰丛和岩溶洞穴等岩溶地貌较为发育，展现出层状结构特征；②峰林谷地主要发育在独木河与摆金河之间的分水岭区域；③地貌由分水岭向排泄基面呈峰林谷地→峰丛洼地→谷地（或孤峰）的展布特征。分析认为：①裂隙、节理与断裂等构造是控制区内谷地向北东、东南走向的主导因素，碳酸盐岩和非碳酸盐岩地层空间展布对岩溶地貌形态具有一定决定作用，地壳抬升是塑造层状地貌结构的直接动力；②区内岩溶台地地貌形成演化是随台地水文结构演变而演进，在地质历史过程中，台地水系受周围河流溯源侵蚀影响，由边缘向中心解体；③在此过程，高坡岩溶台地岩溶地貌经历了：石牙－湖泊、峰丛洼地、峰林谷地和台地地貌系统退化消亡等4个时期。

甑皮岩洞穴空气环境因子变化及其对遗址文化层的影响

张鹏, 郭芳, 姜光辉, 刘凡, 荆宝坤

2024, 43(5): 1007-1019. doi: 10.11932/karst20240502

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摘要:
甑皮岩古人类遗址洞穴内原始文化层的保存是遗址保护的重中之重。为了解洞内空气环境因子变化及其对遗址文化层风化的影响，选择洞穴温度、湿度以及二氧化碳（CO₂）等环境因子进行为期一个水文年的观测。结果发现洞内空气环境因子随季节呈现三个阶段的变化：冬季温湿度低，变幅大，洞底CO₂不累积；夏季温湿度高，变幅小且稳定，CO₂在洞底累积；春秋为两者过渡阶段。空间上，温湿度随着洞穴深度的变化而呈现渐进式变化。CO₂在洞穴东部有着高浓度带状的分布区域，表明水洞是主洞CO₂的重要来源。综合分析认为通风效应、洞穴形态、旅游活动等是影响洞穴空气环境变化的重要因素。观察并结合X射线衍射分析发现，近洞口、水洞连接处、洞穴中段、洞底以及探方上下部等各处文化层之间，有明显的风化程度差异，与空气环境因子的时空变化有关。如洞底探方上部文化层溶蚀空洞较多，主要是由于水蒸气在上部堆积，易凝结溶蚀并带走文化层易溶组分；洞口文化层胶结物松散粉化，与洞口空气温度变幅较大、干湿交替频繁有关。本研究掌握了具有浅平开阔洞口特征的甑皮岩遗址主要环境因子的时空变化，探讨了可能的影响因素和对文化层风化的影响，为洞穴遗址更好的保护和利用提供了科学依据。

延深开采影响下典型岩溶充水矿区水化学特征及涌水来源研究

于杨, 金晓文, 徐思, 张玉, 陈彦美

2024, 43(5): 1020-1033. doi: 10.11932/karst20240503

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18

摘要:
为探究延深开采影响下典型岩溶充水矿区水化学成因及涌水水源变化过程，选取马坑矿区+420 m、+300 m、+200 m、+100 m四个开采水平涌水点为研究对象，在分析矿区地下水流系统演变规律的基础上，综合运用Piper三线图、离子组合比、Gibbs图、氯碱指数等水化学方法并概化涌水点水源演化概念模型，对矿区不同开采水平涌水点水化学成因及补给来源进行了讨论。结果表明：向深部开采过程中，矿区地下水径流方向发生变化，水温、pH及TDS随开采深度不断增大，水化学类型则由HCO₃-Ca型逐渐向HCO₃·SO₄-Ca型和HCO₃-Na·Ca型演变。矿区地下水化学组分主要受碳酸岩盐溶解作用影响，其次不同开采水平还伴随黄铁矿氧化、阳离子交换作用、混合作用等因素的影响；+420 m及+300 m水平涌水点充水水源为岩溶水、P₁j¹砂岩水混合水源，而+200 m与+100 m开采水平主要充水水源为岩溶水且深部花岗岩低温热水沿导水断层对+100 m水平涌水点进行补给。研究结果可为同类型岩溶充水矿区地下水管理及矿坑水防治提供一定参考。

中国西南典型白云岩地区不同土地利用的土壤CO₂及δ¹³${\mathrm{C}}_{{\mathrm{CO}}_2} $的变化特征

王小朵, 周忠发, 董慧, 丁圣君, 龚晓欢, 熊勇, 苏丹, 张叶

2024, 43(5): 1034-1046. doi: 10.11932/karst20240504

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10

摘要:
为探究典型白云岩地区不同土地利用的土壤CO₂及δ¹³$ {\rm{C}}_{{\rm{CO}}_2} $的时空差异和影响因素，厘清白云岩地区土壤碳循环的机理，文章选取中国西南典型白云岩地区——双河洞国家地质公园为研究对象，对园内不同土地利用类型的土壤CO₂及其δ¹³$ {\rm{C}}_{{\rm{CO}}_2} $进行为期一年的监测，并运用数理统计方法进行系统分析。结果表明：（1）不同土地利用类型土壤CO₂浓度表现为：耕地＞灌草地＞撂荒地＞灌丛地＞有林地＞退耕还林地，土壤温度和含水量、上覆植被、有机碳和人类活动等是影响其变化的重要因素；（2）不同土地利用类型土壤δ¹³$ {\rm{C}}_{{\rm{CO}}_2} $表现为：灌丛地＞退耕还林地＞耕地＞灌草地＞撂荒地＞有林地。土壤¹²C和¹³C的扩散率、有机碳的分解转换及同位素分馏作用、植物光合作用和碳酸盐岩溶蚀等存在差异导致土壤δ¹³$ {\rm{C}}_{{\rm{CO}}_2} $变化；（3）时间变化上，不同土地利用类型土壤CO₂浓度均呈现出雨季高旱季低的变化特征，土壤δ¹³$ {\rm{C}}_{{\rm{CO}}_2} $则呈现相反的季节变化特征。土壤有机物氧化分解、微生物的代谢活动、植物根系呼吸作用及碳酸盐岩溶蚀作用是研究区土壤CO₂的主要来源。

岩溶区石灰土全氮含量高光谱反演研究

何文, 李艳琼, 余玲, 王金叶, 倪隆康, 李宁

2024, 43(5): 1047-1056, 1064. doi: 10.11932/karst20240505

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31

7

摘要:
石灰土是岩溶地区主要的土壤类型之一，准确快速估测石灰土全氮(TN)含量是科学评价岩溶区土壤环境质量的重要保障。文章以广西岩溶区石灰土为研究对象，对土壤光谱数据进行5种数学变换，对比分析偏最小二乘回归(PLSR)、广义神经网络(GRNN)以及二者组合(PLSR_GRNN)三种模型对土壤TN含量的高光谱反演能力。结果表明：(1)石灰土TN对光谱600 nm、1300 nm、1600 nm、1900 nm以及2300 nm附近波段反射率较为敏感；(2)对土壤原始光谱做微分变换、倒数对数变换以及包络线去除变换均在一定程度上能够提高光谱对石灰土TN含量的反演能力，并以微分变换效果最佳；(3)建立的PLSR_GRNN高光谱反演模型能够综合PLSR模型和GRNN模型的优点，反演精度较高，并以二阶微分变换（SDR）建立的反演模型效果最好，模型验证决定系数高达0.90，均方根误差仅为0.51，适合于岩溶区石灰土TN含量高光谱反演。基于高光谱模型能够对岩溶区石灰土TN含量进行快速、高精度反演，研究结果可为区域土壤修复和开发利用提供科学依据。

岩溶区石灰土演化过程中钙影响土壤氮矿化的机制研究

谢银财, 杨慧, 李军, 缪雄谊, 杨霖, 吴树诚

2024, 43(5): 1057-1064. doi: 10.11932/karst20240506

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摘要:
选择桂林岩溶区不同演化阶段典型的黑色、棕色和红色石灰土为研究对象，采用改进的BCR方法测定石灰土不同钙形态含量，通过¹⁵N同位素标记技术结合MCMC氮素转化模型测定石灰土总有机氮矿化（M_Norg）、易分解有机氮矿化（M_Nlab）和难分解有机氮矿化（M_Nrec）速率，探讨了岩溶区石灰土演化过程中钙影响土壤氮矿化的机制。结果表明：（1）岩溶区黑色和棕色石灰土各形态钙含量顺序均为交换态（ECa）＞酸溶态（ASCa）＞残渣态（RCa）＞水溶态（WSCa）＞有机结合态（OCCa），红色石灰土各形态钙含量大小顺序为ECa＞RCa＞ASCa＞WSCa＞OCCa，石灰土不同形态钙中以ECa含量最多，分别占黑色、棕色和红色石灰土全钙含量的80%、64%和48%，表明钙在石灰土中具有较高的活度；（2）M_Norg和M_Nrec大小顺序均为黑色石灰土＞棕色石灰土＞红色石灰土，M_Nlab大小顺序为黑色石灰土<棕色石灰土<红色石灰土，黑色石灰土M_Norg由M_Nrec主导，棕色和红色石灰土M_Norg主要由M_Nlab控制，说明石灰土演化影响土壤有机氮的矿化过程，降低土壤无机氮供应能力；（3）除M_Norg、M_Nlab和M_Nrec与OCCa和RCa的相关性不显著外，M_Norg和M_Nrec分别与ECa、ASCa和WSCa含量呈显著正相关，M_Nlab则与之呈显著负相关，表明高含量有效态钙能促进土壤M_Nrec而抑制M_Nlab。ECa和ASCa作为石灰土钙的主要赋存形态因在土壤演化过程中受到强烈淋溶作用，促使M_Nrec显著降低，这是造成石灰土演化过程中土壤无机氮供应能力显著降低的重要原因。研究结果有助于更清晰地了解石灰土演化过程中钙的分布、迁移和氮矿化特征以及钙对氮矿化过程的影响，为深入理解岩溶区石灰土氮矿化过程的影响机制提供理论依据。

土地利用方式对喀斯特土壤微生物资源限制的影响

肖霜霜, 陈武荣, 傅伟, 张建兵

2024, 43(5): 1065-1075. doi: 10.11932/karst20240507

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15

摘要:
文章选取广西喀斯特地区4种常见土地利用方式（封育、刈割、牧草、玉米种植）为研究对象，分析土壤养分碳（C）、氮（N）、磷（P）相关酶的活性，并基于酶化学计量学方法揭示土壤微生物受何种养分资源限制，以探讨不同土地利用方式对土壤微生物养分资源限制的作用规律。结果表明：不同土地利用方式下土壤的4种酶活性发生显著变化，其与土壤的可利用性养分紧密相关。通过酶化学计量学发现，种植玉米和牧草均显著加剧土壤微生物的C资源限制，这主要由土壤有机碳及微生物生物量碳的减少导致。4种土地利用方式的土壤微生物均受到N的限制，而非P的限制，且刈割和牧草种植会加剧微生物的N限制。相关性分析表明，N资源限制与微生物生物量碳的增加有关，因为微生物同化碳可能需要土壤中更多的可利用氮素。此外，微生物生物量C、N、P与酶化学计量有较强的相关性，很好地解释了不同土地利用方式下微生物资源限制的变化，可作为评估喀斯特土壤微生物资源限制的有效指标。

湖南典型岩溶土壤CEC、机械组成与矿物类型的响应

邢雨欣, 袁红, 吉香潼, 段承龙, 蒋军, 刘单鹏, 刘鹏

2024, 43(5): 1076-1087. doi: 10.11932/karst2024y037

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10

摘要:
为探究岩溶土壤CEC含量、机械组成与土壤矿物类型的关系，在湖南省典型岩溶区通过野外调查、挖掘、采集与描述石灰岩风化物母质发育的32个土壤剖面，室内分析146个样品的土壤理化性状，为岩溶土壤发育类型鉴定及改土培肥、生态修复奠定基础。结果表明：（1）湖南典型岩溶土壤CEC含量介于6.99~36.03 cmol·kg⁻¹，土壤保肥能力中等偏强；土壤机械组成以粉粒、黏粒为主，质地黏重，通透性较差。（2）研究区岩溶土壤的主要矿物类型为：硅质混合型、伊利石混合型、高岭石型、高岭石混合型、混合型。五种矿物类型土壤均为酸性土壤，不同矿物类型土壤的pH、容重差异较小，但有机质含量差异较大；混合型土壤砂粒含量最高，硅质混合型土壤粉粒含量最高，高岭石土壤黏粒含量最高；CEC与ECEC含量在伊利石混合型土壤中最多，在混合型土壤中含量最少。（3）土壤CEC与粉粒含量呈极显著负相关关系，与黏粒含量呈极显著正相关关系(P <0.01)，土壤粉粒含量的降低或黏粒含量的增加均可显著提高阳离子交换量值。土壤ECEC与粉粒、黏粒均无显著相关性，但其与土壤pH、有机质含量以及交换性Ca²⁺、交换性Mg²⁺均呈极显著正相关(P <0.01)。土壤CEC与矿物类型无相关性，而ECEC与矿物类型呈极显著负相关(P <0.01)。典型岩溶区不同发育程度的土壤可以通过调节土壤黏粒与粉粒含量的比例来改善土壤质地，增加土壤肥力。

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

宋晨, 潘晓东, 刘天云, 罗飞, 曾洁, 彭聪, 程瑞瑞, 张文平

2024, 43(5): 1088-1098. doi: 10.11932/karst2024y033

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摘要:
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。

隐伏溶洞对机场地表稳定性影响模拟及处治技术

余虔, 王成成, 张莎莎, 寇璟媛, 王志丰

2024, 43(5): 1099-1109. doi: 10.11932/karst20240508

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摘要:
广州白云国际机场扩建过程中岩溶强烈发育，严重影响机场施工安全。文章采用FLAC3D数值模拟软件分析隐伏溶洞在不同厚跨比、高跨比及道基填筑厚度下对机场场区稳定性的影响规律，并针对溶洞处治前后稳定性进行评价，最后通过现场试验比较溶洞充填自密实土、泡沫混凝土及低标号混凝土的优缺点并进行处治效果评价。结果表明：当厚跨比及高跨比减小，道基填筑高度增大时，溶洞位移及应力呈现增加趋势，整体趋近于不稳定状态；当厚跨比>1或高跨比>2时，地基稳定；对典型工况溶洞注浆处治后，顶板竖向位移量最大为0.6 mm，降低99.11%，应力集中现象极大减弱。在广州白云机场溶洞处理施工中应优先采用低标号混凝土作为填充料进行大面积施工，其次采用泡沫混凝土；钻孔取芯法及孔内波速测井法检测表明溶洞处理效果良好。

基于颗粒流的覆盖型岩溶地面塌陷动态演化特征研究

师海, 贾智磊, 白明洲, 张晔, 孙子冰

2024, 43(5): 1110-1120. doi: 10.11932/karst20240509

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摘要:
为揭示铁路周边覆盖型岩溶土洞扩展的动态演化规律和细观致塌机理，以京沪高铁（江西段）某典型岩溶塌陷点为依托，通过颗粒流（PFC^2D）压缩试验对塌陷土体的强度参数进行标定，引入接触黏结模型，建立覆盖型岩溶地面塌陷流固耦合模型，从细观角度揭示了岩溶地面塌陷的动态演化过程与变形特征，探究不同溶洞开口大小、覆盖层厚度、地下水位高度对覆盖型岩溶地面塌陷变形特征的影响。研究表明：地表沉降、土体孔隙率等随塌陷演化发展而逐渐增大；地下水位高度越高，土洞扩展越快，地表沉降越明显，塌陷也越易发生；溶洞开口越大，地面沉降深度和范围随之增大，塌陷越易发生；覆盖层厚度越小，地表沉降变化越明显；从细观角度可知，塌陷过程中颗粒间接触力变化过程近似为“应力平衡－应力拱形成－应力拱破坏－应力再次平衡－…－应力拱断裂”的规律。研究从细观角度揭示了岩溶地面塌陷演化的全过程，可为高速铁路建设、运营期周围环境覆盖型岩溶地面塌陷的防灾减灾提供参考。

三维高密度电法对岩(土)层界面及岩溶塌陷的响应研究

张建太, 宗传攀, 李付全, 程龙, 焦永鑫, 胡自远, 袁丽伟, 张来成

2024, 43(5): 1121-1132. doi: 10.11932/karst2024y039

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摘要:
在岩溶发育区开展三维高密度电阻率法勘察，建立理想的地电模型，并对已完成的三维高密度电法区开展数值模拟。采用有限差分和阻尼最小二乘法进行正、反演计算，分析其电场响应特征，并选择部分工程勘察孔进行验证，并反复推演，提升模拟成果准确度。将回填土与基岩界面、岩溶以三维方式表达。结果表明：采用数值模拟计算在物性差异明显情况下，高密度电法对界面、岩溶的刻画详细；三维高密度电法包含大量地电信息，反演结果三维可视化更加直观，为下一步工程建设提供了依据。

岩溶区桥桩承载特性及溶洞变形机理研究

赵桂清, 张吉禄, 周小涵, 刘新荣, 刘馨琳, 郭宏青

2024, 43(5): 1133-1143. doi: 10.11932/karst20240510

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5

摘要:
为明确岩溶区桥梁建设过程中溶洞对桥桩承载特性的影响机理，以贵州某高速公路项目高架桥桩为依托，采用数值模拟的方法研究桥桩整体穿越溶洞、侧穿溶洞以及临近溶洞情况下桩基承载能力、桩身荷载传递规律以及溶洞稳定性。结果表明：（1）当桥桩穿越溶洞时，桥桩承载能力随溶洞埋深增加而降低，文中工况下承载力最大衰减量为16.5%~17.5%，而当桥桩临近溶洞时，溶洞对桥桩的影响随距离增加而减小，且当水平距离大于2D后（D为桩身直径）影响可忽略不计；（2）当溶洞位于桩身嵌岩段上部且桥桩侧穿溶洞或桥桩临近溶洞不足1D时，桥桩将产生较大差异沉降，进而影响上部结构稳定性；（3）溶洞的存在主要影响桩基临空段侧阻力的发挥，而对其他位置侧阻力的发挥影响不大，且溶洞对端阻力影响程度排序为：桥桩整体穿越溶洞>桥桩侧穿溶洞>桥桩临近溶洞；（4）桥桩整体穿越、侧穿以及临近溶洞引起的溶洞潜在破坏模式分别为顶板拉伸破坏、桩基位置附近剪切破坏以及承台的冲切破坏。

佛山市富湾冲孔桩施工引发岩溶地面塌陷机理分析

易守勇, 贾龙, 韩庆定, 罗锡宜, 邹杰

2024, 43(5): 1144-1155. doi: 10.11932/karst20240511

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摘要:
在岩溶区冲孔桩施工处置不当，往往会引起严重的地面塌陷。文章针对佛山富湾冲孔桩施工引发的岩溶地面塌陷事件，在野外调查和测量的基础上，采用钻探和物探等方法，对岩溶地面塌陷地质条件及其形成机理进行研究。研究表明其成因主要有：①基岩砾状灰岩纯度较高，地质构造作用强烈，溶洞极为发育。②第四系底部广泛分布含泥质砂层和残积土层，且砂层分布广、厚度大。③地下水位埋深浅、与地表水力联系强、位于地下水径流通道上，紧靠西江，地下水作用强烈。④受人类工程活动影响，冲孔桩施工振动作用直接引发地面塌陷。其形成过程可归纳为裂隙期→溶洞期→土洞期→塌陷期→群塌期等五个阶段。因此，在岩溶区冲孔桩施工之前，应开展岩溶专项勘查，针对性制定施工方案，在揭穿岩溶通道过程中，特别要加强对岩溶地下水的监测，以保证工程施工和人员安全。

基于决策树模型的岩溶隧道涌水可能性快速判断——以桂河高速泗顶特长隧道为例

郭宝德, 张毅, 王新文, 陈志高, 董志明, 蒙彦

2024, 43(5): 1156-1165. doi: 10.11932/karst20240512

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摘要:
涌水突泥是岩溶区隧道建设面临的重大地质安全问题，常造成严重的经济损失和人员伤亡。在实际工作中，对隧道涌水的可能性判断是决定是否采取相应预防和处置措施的重要依据。由于隧道涌水的地质影响因素错综复杂，这项工作以往多凭借经验进行定性分析，误报漏报率非常高，如何通过定量分析提高判断准确性亟待解决。作为一种探索，文章以桂河高速泗顶特长隧道为例，在水文地质调查分析研究的基础上，构建了基于决策树模型的岩溶隧道涌水突泥可能性快速判断方法、指标参数和预测模型。结果表明，泗顶特长隧道各里程段涌水概率最高为88.1%，发生大型涌水突泥的可能性非常大，实际建设过程中也正是在预测概率最高段发生了涌水突泥。该方法可以为后期类似工程有针对性地开展超前预报提供借鉴。

基于声发射技术的岩溶塌陷监测预警试验研究

潘宗源, 戴建玲, 文日海, 蒙彦, 蒋小珍, 马骁, 白冰, 吴远斌, 张心

2024, 43(5): 1166-1178. doi: 10.11932/karst2024y020

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摘要:
岩溶塌陷是土体损伤孔洞发育并最终导致盖层失稳的动力地质过程，故查明土体损伤特征及演化过程是提出有效监测预警方法的重要前提。文章利用声发射与光纤光栅传感技术对岩溶塌陷形成过程展开模型试验，甄别与筛选声发射关键信号特征，并建立其与岩溶塌陷的响应机制。试验结果表明：（1）大雨条件下岩溶塌陷的形成演化过程里，覆盖层深部声发射信号振铃计数较浅部增大6.78~6.89倍，幅度增大1.02~1.12倍，能量扩大了4.45~16.60倍。在暴雨条件下，覆盖层深部声发射信号振铃计数较浅部增大14.85倍，幅度增大1.51倍，能量扩大了213.39倍；（2）大雨试验工况下是以土洞扩展并失稳破坏的蠕变破坏型岩溶塌陷，暴雨试验工况下是土层整体错断坍塌的压剪断裂型岩溶塌陷，不同塌陷类型的声发射信号特征有明显差异；（3）岩溶塌陷过程中会出现土体滑移、层面错动、孔洞发育和塌陷四类信号波形，信号波形释能幅值、上升与下降时间、波形持续时间等与岩溶塌陷演化过程土体变形密切相关；（4）岩溶塌陷过程中声发射频谱信号波形为高频窄脉冲，其中土体滑移、层面错动、孔洞发育和塌陷等四类信号频域能量分别集中在50 kHz和20 kHz左右的高频区段；（5）声发射累计振铃计数与覆盖层孔隙水压力、土压力和土体位移的变化过程存在紧密的关联性，在土体变形与塌陷时会导致声发射振铃计数增加或突发性跃迁现象，因此证明声发射技术用于岩溶塌陷监测预警是可行的。

岩溶区软基高层建筑的沉降变形预警

马琳

2024, 43(5): 1179-1186. doi: 10.11932/karst20240513

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4

摘要:
为合理保证岩溶区软基高层建筑的运营安全，文章以建筑沉降变形监测成果为实例基础，在建筑变形特征及成因分析基础上，通过稳定性、极限变形及变形速率3类判据综合实现其预警研究。结果表明：岩溶区软基高层建筑具有特殊的沉降特征，地基土和地下水变化是其出现沉降或差异沉降的主要影响因素；同时，不同判据的预警结果存在一定差异，按照不利原则，综合确定3个监测点的预警等级为Ⅲ级，该建筑沉降危害程度一般，但不仅需加强监测频率，观测其后续变化趋势，还应采取加固措施。

岩溶发育区某住宅项目基础及岩溶处理设计

温雅歌, 刘金栓, 尹泽鹏, 盛靖昱

2024, 43(5): 1187-1195. doi: 10.11932/karst20240514

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摘要:
岩溶区特殊的地质结构可能导致一系列严重的工程问题，如地基沉降不均、地基塌陷、地下室渗漏水等，极端情况下甚至会引发地基稳定性丧失和结构损坏。为有效应对这一挑战，研究聚焦于浙江省某岩溶发育区域内的住宅工程项目，对基础设计和岩溶处理技术进行深入探讨。该项目包含8栋14至18层的高层住宅楼、2至3层的幼儿园及单层配套用房，并设置了整体一层的地下室。主体楼座部分采用桩基础设计，单层地下室区域采用筏板基础。鉴于非楼座区域地下室存在的抗浮问题，设计采用了抗浮锚杆，整个工程的地基基础设计等为甲级。勘察报告揭露基岩为可溶性岩石，见洞率为16.6%，以点状溶洞形态居多。针对各种类型的溶洞类型，最终制定全面的基础设计和岩溶处理实施方案。研究成果可为同类岩溶地区住宅建设提供借鉴、参考。

黔南坳陷丹寨页岩气有利区地质条件与地球化学特征

刘浩杰, 张庆玉, 巴俊杰, 季少聪, 聂国权, 李振

2024, 43(5): 1196-1209. doi: 10.11932/karst20240515

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摘要:
黔南坳陷区域寒武系牛蹄塘组页岩分布广泛，层厚较大，富集有机质，处于成熟阶段，页岩气勘探和开发潜力较好，因此查明不同地区富有机质页岩层段有利区地质条件及其地球化学特征已成为页岩气勘探的关键问题。文章利用沉积学、有机岩石学和地球化学等综合手段，绘制丹寨有利区分布图，重点探讨了研究区有利区地质条件及优质烃源岩的生烃潜力和时空分布。结果表明：丹寨地区有利区显示该区牛蹄塘组页岩主体沉积环境为深水陆棚至深水盆地；富有机质页岩厚度为60~200 m，整体呈现出由西北向东南逐渐增厚的趋势；总有机碳含量主要介于4.5%~6.0%，有机质成熟度则主要在2.5%~2.7%之间，且从东北向西南方向逐渐降低，构造活动对地层保存条件和页岩气富集程度产生了重要影响；揭示黔南丹寨地区寒武系牛蹄塘组页岩地质条件较好，具有进一步深入开展页岩气调查勘探的潜力。

桂中坳陷下石炭统鹿寨组页岩段碳酸盐矿物发育特征及成因机制

淡永, 邓敏, 张庆玉, 闫剑飞, 聂国权, 董红琪, 季少聪, 熊国庆, 卢炳雄, 马小林

2024, 43(5): 1210-1222. doi: 10.11932/karst20240516

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摘要:
目前桂中坳陷下石炭统鹿寨组展现出较好的页岩气勘探前景，但页岩中碳酸盐矿物含量较高，异于国内主要页岩气层的碳酸盐矿物含量，其碳酸盐矿物成因及其对页岩气产气的影响未知。文章以桂融页1井及其野外剖面为研究对象，运用X-全岩衍射、岩石薄片鉴定等手段，发现鹿寨组页岩中碳酸盐矿物以方解石为主，含量为5%~80%，平均为 30.33%，并含少量白云石（0%~9%），平均为2.1%，碳酸盐矿物主要发育在炭质页岩、钙质泥岩、粉砂质钙质泥岩、生屑炭质泥岩、泥微晶灰岩和泥质灰岩中以及顺层分布的方解石脉、穿层的构造方解石脉中。在此基础上进一步开展阴极发光、碳氧同位素分析，发现碳酸盐矿物成因主要为海水中原地正常沉积成因，其次为海水中随海浪、风暴流打碎后异地搬运成因以及成岩期重结晶成因，水平脉状方解石的形成可能为埋藏期差异压实收缩缝被地层流体充填后过饱和沉淀，而垂向脉状方解石与多期构造活动有关。

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2024年第43卷第5期

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