中国岩溶

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广西环江白云岩坡地石灰土物源的²³⁸U、²³²Th、²²⁶Ra、⁴⁰K指纹法研究

张信宝, 曾奕, 范继辉, 钟卫, 唐家良, 岳跃民

, doi: 10.11932/karst2026y015

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68

83

摘要:
为了探讨白云岩坡地石灰土的物源，于广西环江木莲白云岩锥丘坡地分层采集了黑色石灰土和下伏岩土样品，测定了样品的²³⁸U、²³²Th、²²⁶Ra和⁴⁰K活度。分析结果表明，白云岩坡地黑色石灰土的²³⁸U、²³²Th、²²⁶Ra、⁴⁰K活度分别为84.71 Bq·kg⁻¹, 71.50 Bq·kg⁻¹, 137.81 Bq·kg⁻¹ 和327.86 Bq·kg⁻¹。⁴⁰K与这些核素的活度比值分别为1:0.26, 1:0.22, 1:0.42。白云岩的²³⁸U、²³²Th、²²⁶Ra、⁴⁰K活度分别为27.08 Bq·kg⁻¹, 2.42 Bq·kg⁻¹, 2.13 Bq·kg⁻¹和36.15 Bq·kg⁻¹；⁴⁰K与这些核素的活度比值分别为1：0.75, 1:0.07, 1:0.06。黑色石灰土与白云岩的²³⁸U、²³²Th、²²⁶Ra活度与⁴⁰K活度比值不一致，很好地说明了黑色石灰土不是白云岩原位风化的产物。木莲白云岩坡地石灰土的²³⁸U、²³²Th、²²⁶Ra、⁴⁰K的活度与古周石灰岩坡地石灰土的差别不大，暗示两地石灰土的成土物质主要来源可能相同，均可能来源于大气降尘。

藏北多龙矿集区超大规模泉华群发育特征及成因分析

刘元晴, 李应武, 李金秀, 马学军, 冯建华, 郭彦威

, doi: 10.11932/karst2026y026

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65

57

摘要:
藏北多龙矿集区新发现25×10⁴ m²超大规模泉华群，开展新发现泉华群热泉水水化学特征和钙华成因机制研究，可为多龙矿集区地热资源可持续开发和地质遗迹保护提供参考依据。文章在野外地质调查基础上，对泉华群及周边热泉、河水、泉水等水体进行水化学分析，并对钙华开展δ¹³C和δ¹⁸O同位素取样测试。结果显示：垂向分为上、下两级阶地，热泉水温19.2~37.9 ℃，属低温热水类型。泉华群热泉TDS值为1625~1870 mg/L，水化学类型为HCO₃·SO₄-Na·Ca型，水中富含 Li、B、As，具深部热水属性，且与流域内其他水体水化学特征差异显著。Na-K-Mg三角图解表明热泉水水–岩相互作用尚未达到平衡状态，石英与玉髓呈饱和或近饱和状态，经3种SiO₂地温计计算，热储温度为91.85~121.58 ℃。δ¹³C和δ¹⁸O同位素表明阶地Ⅰ（下级年代较新）的钙华受浅表冷水影响更强。整体上沿容日阿藏布发育的NE和NW向断裂成为连接姐尼拉索-拉嘎拉断裂的沟通导热断裂，为地热流体上涌并与大气淡水混入提供通道。在CO₂脱气与蒸发浓缩作用下，经多期泉华沉积、封堵与突破，最终形成现今大规模连片泉华群地貌。

喀斯特表层岩溶带岩−土界面优势流数值模拟研究

吴怡, 陈喜, 张志才, 刘维翰, 高峰钧, 刘秀强, 彭韬

, doi: 10.11932/karst2026y021

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63

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摘要:
我国西南喀斯特表层岩溶带具有土壤充填的溶槽以及交错发育的裂隙，降雨入渗过程受溶槽土壤、岩−土界面优势通道以及裂隙水流共同作用。本文基于原位溶槽剖面染色示踪试验与土壤、裂隙水分长期观测资料，构建水分运移数值模型，定量揭示岩−土界面优势流与周边倾斜裂隙对水分运移过程及其出流通量的贡献。结果表明：岩−土界面优势流为溶槽中水分垂向运移提供了高效优先通道，实际情况（考虑优势流和裂隙影响）最大流速可达0.027 m∙s⁻¹，未考虑优势流时水分运移呈现典型活塞流特征，未考虑裂隙影响时流速约为考虑裂隙时的1.3倍；溶槽下边界优势流区水分通量随降雨强度增大而显著增加，非优势流区仅在大雨和暴雨事件后呈缓慢上升；在土壤优势流区，强降雨条件下倾斜裂隙对优势流流出具有削弱作用，在非优势流区，大雨和暴雨事件后忽略周边裂隙的下边界出流增加量总体大于有裂隙情形。研究明确了岩−土界面优势流是降水高效补给地下水的主导路径，为喀斯特地区水资源管理与生态保护提供了协同调控的科学依据。

世界超级洞穴苗厅“空-地-洞”一体化测量应用研究

周文龙, 宋小庆, 罗辑, 李怀兵, 杨家芳, 赵世启, 莫贵芬

, doi: 10.11932/karst2026y001

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87

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摘要:
紫云苗厅作为世界罕见的超级洞穴，其巨大的空间尺寸和复杂的地质结构给传统测量方法带来了巨大挑战。本文针对早期探测工作存在的不足，探索了“空-地-洞”一体化测量技术体系，通过集成无人机航测、地面激光扫描等多种先进测量技术，构建了完整的空间数据采集与多源数据融合配准处理体系，首次实现了对苗厅地表喀斯特与地下多层溶洞三维立体空间信息的高精度、全方位测量与融合配准，并进行技术总结与数据应用研究，得到如下结论（1）在2014年中-英联合科学考察测量工作的基础上，采用SLAM技术对此前苗厅点云偏差进行纠正，并结合RTK连接千寻CORS服务，赋予了整个苗厅绝对空间参考，为了重新认知苗厅的发育演化过程提供了可靠的数据支持；（2）结合已融合配准的空间立体信息，运用点云切片分析工具，可直观掌握地表喀斯特与地下多层溶洞之间的位置关系，通过对空间关系以及组合地貌形态的剖析，有助于进一步理解世界超级洞穴苗厅的发育成因以及与地表喀斯特之间的协同演化机制；（3）“空-地-洞”一体化测量可有效解决传统技术在巨型洞穴探测中的局限性，在实景复原地物特征的同时，显著提高了测绘精度；（4）苗厅发育主要受到4组不同方向、不同等级的节理控制，且目前相对稳定，其地表古水流流向至少分为中洞和小穿洞两路通行，现代地表径流仍可通过喀斯特管道和裂隙不同程度地补给苗厅；（5）“空-地-洞”一体化测量技术体系在紫云苗厅的成功应用，为以类似巨型地下空间和复杂地质结构为研究对象的地表-地下立体空间测量提供了新的范式。

贵阳花溪长江–珠江分水岭地区多尺度岩溶发育特征与影响因素

马剑飞, 付昌昌, 张春潮, 李向全, 高明, 张磊, 王振兴

, doi: 10.11932/karst2026y024

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83

80

摘要:
受地形地貌和水文地质条件影响，一般认为分水岭地区岩溶富水性较弱，在地质安全风险评价中多被划分为低风险区，然而在贵阳花溪长江–珠江分水岭地区某工程场地勘探过程中，揭露了岩溶较为发育现象。为解释这一现象并揭示岩溶发育的影响因素，在场地调查、高密度电法测量的基础上，重点应用光学影像三维模型构建、CT扫描等多种技术方法对岩溶结构进行了多尺度测量，基于结构特征讨论了岩溶发育的影响因素。结果表明，岩心的岩溶孔洞尺寸为10⁻⁶~1 m级，共跨越7个数量级。宏观尺度（10⁻¹~1 m）岩溶发育具有垂向分带性，可划分为岩溶溶洞带、裂隙溶隙带和深部裂隙带；细观尺度（10⁻³~10⁻¹ m）分析结果体现了岩溶介质的非均质性特征，表现为溶孔在埋深9~12 m、20~25 m、34~40 m和47~49 m发育程度较好；微观尺度（10⁻⁶~10⁻³ m）形态表征参数区分了裂隙与溶孔特征差异，判定了岩溶发育底界埋深为69 m。长江–珠江分水岭在该段存在显著岩溶现象可归因于断裂破碎带控制的空间条件、平缓地形下良好的入渗补给条件，其空间分布受排泄基准面和断裂破碎带控制。该研究成果可为岩溶区工程地质和地质灾害研究提供方法借鉴和技术支撑。

基于CF-SVM模型的沿河县滑坡易发性评价

莫思, 江攀和

, doi: 10.11932/karst2026y025

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摘要:
沿河县地处贵州高原向湘西丘陵和四川盆地过渡的斜坡地带，区内地质环境条件复杂，在内外动力地质作用的共同影响下，滑坡地质灾害极其发育。通过相关性与多重共线性分析筛选出坡度、坡向、高程、地形起伏度、工程岩组、距水系距离、距道路距离、距构造距离及植被覆盖等9项评价因子。结合确定性系数（CF）与支持向量机（SVM）在定量分析与非线形拟合方面的优势，构建CF-SVM耦合模型进行滑坡易发性评价。结果显示，CF-SVM模型识别出的极高和高易发区主要集中于和平街道、客田镇及新景镇附近山区、黑水镇及淇滩镇东侧，覆盖90.3%的滑坡点，相较单独CF模型和SVM模型具有更高的预测效能。ROC曲线验证表明，CF-SVM模型的AUC值为0.889，优于SVM模型和CF模型的0.871和0.790。表明CF-SVM模型具有更高的拟合优度和更强的预测能力，能够更准确地反映沿河县滑坡地质灾害的易发性分布特征，可为区域地质灾害风险评估与防控提供有力的技术支持。

大理州地质灾害时空分布特征及致灾因子研究

毕亚龙, 陈安, 姜跃斌, 杨迎冬, 魏蕾

, doi: 10.11932/karst2026y023

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93

80

摘要:
文章针对滇西高原地质灾害频发问题，基于大理州2004—2022年501起地质灾害详实数据，融合GIS空间分析、Mann−Kendall趋势检验、时空热点演化及最大熵物种分布模型（MaxEnt）等多元方法，实现了大理州地质灾害时空分异规律与致灾机制的协同解译。结果表明：（1）时间上灾害集中于6−10月（占98.6%），年际变化未呈现显著趋势性突变；（2）空间上呈现“北密南疏”格局，热点区由东北向西部迁移，鹤庆县、云龙县及洱源县为高风险聚集区；（3）MaxEnt模型揭示坡度、高程、降雨量与距河流距离为关键致灾因子，贡献度均超过14%，其中降雨量的独立重要性最高达22.7%；致灾因子响应曲线进一步揭示：坡度约10°、高程1200~2000 m、年降雨量800~1600 mm、距河流200 m以内、归一化植被数（NDVI）在0.6−0.8之间为灾害高敏感阈值，断裂带邻近区、软弱岩及松散土体分布区以及高山峡谷地区灾害风险较高。结果可为大理州地质灾害防控提供定量依据。

喀斯特小流域管道-裂隙流对降雨的非线性响应特征研究

罗梦瑶, 王发, 陈洪松, 张君, 连晋姣

, doi: 10.11932/karst2026y003

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82

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摘要:
全球气候变化背景下，西南喀斯特区洪涝灾害频繁。由于二元结构发育，管道-裂隙在降雨过程中发挥快速导水作用，是径流对降雨响应的重要驱动因子，尤其是洪水过程。但受限于地下结构不可见和复杂性，管道-裂隙流对径流的贡献及其作用机制仍缺乏定量解析。本研究以典型白云岩峰丛洼地小流域为对象，通过流域出口溪流水高频电导率监测，结合电导率频率分布法识别管道流与裂隙流组分，采用增强回归树与分段回归模型揭示其日尺度贡献特征及阈值响应机制。结果表明:（1）管道流与裂隙流年均贡献率分别为4.1%和6.6%，但日最大贡献可达39.2%和61.8%，其中日降雨量为主导控制因子；（2）管道-裂隙流对降雨呈现"S型"非线性响应，具有双重阈值特征：初始响应阈值相近（12mm和11mm），饱和阈值分别为49mm和32.5mm；（3）超过饱和阈值后，受管道-裂隙空间结构限制，贡献率趋于稳定，表明含水层进入相对饱和状态。该研究量化了喀斯特含水层管道-裂隙流对降雨响应的双阈值特征，为喀斯特地区水文过程的认识及径流预测提供了科学依据。

基于物联网的岩溶监测数据汇聚系统建设

杨辰, 毕奔腾

, doi: 10.11932/karst2026y011

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89

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摘要:
岩溶区因其“土在地表、水在地下”的特殊结构，对气候、水文等环境要素响应敏感，资源环境问题突出，实时监测岩溶关键带环境变化响应快速的水文过程、地球化学过程、生物过程(三大过程)对解决岩溶区资源环境问题至关重要。目前岩溶野外监测站点多侧重于设备端建设，存在类型多、协议多样、数据孤岛等问题，没有形成统一的数据系统。本研究旨在开发一套能够实时在线监测、统计分析、实现多元站点数据汇聚的岩溶监测数据系统。系统设计了支持多协议设备统一接入的数据集成架构，突破传感器及传输设备的协议限制；基于物联网、微服务架构与容器化等技术，结合Kubernetes 实现弹性伸缩与高可用部署。通过实际部署运行和接入监测设备验证，可实时汇聚监测设备数据、展示设备状态、异常预警，实现数据持久化与共享，提高了岩溶监测数据的时效性。

西南岩溶区典型管道–裂隙介质压强分布特征研究

岳志升, 覃旭健, 覃剑文

, doi: 10.11932/karst2026y022

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53

49

摘要:
在岩溶发育区进行地下水资源开发、矿山开采及基础施工等工程活动时，都必须查明区域地下水流场及岩溶发育特征。以西南岩溶典型管道–裂隙介质含水层为研究对象，本文将裂隙的发育角度、导水通道中水流的流速、地下水供水形式等因素概化为裂隙开度、流量（管径、溢水高度）、裂隙与管道夹角三种因素，分析了管道–裂隙介质内的压强分布特征，揭示了影响因素与压强分布的响应规律。研究结果表明：管道–裂隙介质中，裂隙面内地下水形成的“水墙”，能够降低上下游管道内水流的流速，“水墙”越厚流速降低越大。提出了管道占优和裂隙占优的概念，管道占优表示涌水点或示踪剂接收点水流主要来源于上游管道介质，少量或无来源于裂隙介质；裂隙占优则表示涌水点或示踪剂接收点水流主要来源于与其相连接的裂隙介质，少量或无来源于上游管道介质。裂隙面内压强分布呈现对称的“漏斗”型分布，且管道口附近区域存在一个影响半径，影响程度为裂隙开度大于管道裂隙夹角大于流量。

旱季漓江流域水文地球化学与碳循环：地质背景与生物作用的耦合控制效应

卢汝婷, 黄芬, 胡晓农, 张涛, 侯玉霞, 黄炜怡

, doi: 10.11932/karst2026y012

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62

46

摘要:
为了揭示岩溶区河流在旱季碳循环的过程以及控制因素，本研究以漓江流域四个碳酸盐岩占比逐渐增加的断面（HJ_n、CT_min、JC_mid、XL_max）为研究对象，通过分析旱季以及昼夜监测的水化学参数、离子、δ¹³C_DIC，并计算方解石饱和系数、二氧化碳分压和净生态系统生产力，探讨了地质背景与水生生物作用的耦合控制效应。研究表明：（1）研究区河水均为 HCO₃-Ca 型，岩石风化控制离子组成，Ca²⁺、${\rm{HCO}}_3^{-}$等离子随碳酸盐岩占比增加而增加。（2）各参数有明显昼夜变化：岩溶区水生植物白天光合作用使 DO、pH、SIc 升高，$ {\mathrm{P}}_{\mathrm{CO}_2} $降低，δ¹³C_DIC 偏正，夜间呼吸作用趋势相反；非岩溶区则受地质背景及脱气作用影响变化规律。（3）昼夜监测的NEP显示，岩溶区断面为自养型（NEP>0），生物固碳是活跃碳汇过程，非岩溶区（NEP<0）为碳源状态，岩溶区高浓度 ${\rm{HCO}}_3^{-}$提供充足碳源促进光合作用，提升生物碳泵效率。

基于PLEIK-V模型的云浮市岩溶水脆弱性评价

吴成业, 王小明, 杨东升, 黄俊龙

, doi: 10.11932/karst2026y019

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摘要:
本研究针对现有模型在岩溶地下水脆弱性评估中的动态性缺陷问题，选取广东省云浮市作为典型研究区域，该地区具有典型的岩溶水文地质特征且发育广泛。基于深入的区域地质背景分析，本研究采用地理信息系统技术，构建了一个由保护性盖层P、土地利用类型L、表层岩溶带发育强度E、入渗补给强度I、岩溶网络发育程度K以及地下水位年均下降速率（ V ）六个关键指标构成的PLEIK-V评价体系，用于系统性评估岩溶地下水脆弱性。研究表明，该PLEIK-V模型在岩溶水脆弱性评价领域展现出良好的适用性，实证分析结果显示，云浮市地下水中岩溶水脆弱性呈现"三类分区"格局，其中低、中、高脆弱性区域占比分别为24.1%、51.5%和24.4%，脆弱性指数与地下水水质类型及硝酸盐浓度之间存在显著相关关系，相关系数达到0.892，决定系数为0.797，这一发现充分验证了PLEIK-V评价模型的科学性和可靠性。根据脆弱性评价结果结合岩溶水特殊地质单元特征，进一步优化了该市岩溶地下水脆弱性分区，结果可为城市岩溶地下水环境防治提供环境水文地质依据。

矿山采动诱发陡立柱状溶蚀山体崩塌致灾过程——以贵州一字岩崩塌为例

邓志南, 杨亮, 江兴元, 吴迪, 杨义, 王昌辉

, doi: 10.11932/karst2026y020

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50

21

摘要:
为揭示矿山采动作用下陡立柱状溶蚀山体的崩塌致灾机理，以贵州金沙县一字岩典型“上硬下软、上陡下缓”型崩塌体为研究对象，基于现场地质调查与室内岩石力学试验，采用底摩擦物理模拟试验，结合PhotoInfor数字照相系统对边坡变形与位移进行定量监测，系统分析多次采动下斜坡变形破坏全过程。结果表明：采动作用诱发斜坡变形呈现四阶段演化规律，初始卸荷与离层裂隙发育阶段采空区上方顶板发生卸荷回弹形成离层裂隙与冒落带，位移区域呈半月形分布且对坡表影响较小；覆岩整体沉降与坡表响应阶段顶板发生整体垮塌引起地表坡面明显下沉，覆岩变形持续加剧并延伸至坡顶区域；裂隙扩展与应力重分布阶段采动诱发顶板二次卸荷回弹，离层裂隙与冒落带进一步向上发育，促使坡顶原有溶蚀裂缝重新活动并扩展增宽；剪切破坏与倾倒崩塌阶段岩体底部压剪应力高度集中形成贯通剪切破坏面，坡表压剪破坏强烈，后缘拉裂持续加剧，最终陡立柱状危岩向临空面发生倾倒破坏。剪应变场演化显示开采过程中最大剪应变从初始1.2逐步增大至1.7，应力集中区从垮落带内部扩展至坡顶裂隙周边及多层采空区垂向重叠区域；本研究证实多次采动引起的覆岩累进性变形与应力重分布是控制柱状危岩失稳的关键机制，底摩擦试验结合数字图像测量技术能够有效揭示采动作用下"初始卸荷-覆岩沉降-裂隙扩展-剪切倾倒"的四阶段演化规律，明确了各阶段的变形特征及力学响应机制。

岩溶地表水生系统中水生植物对无机碳的利用与水−气界面CO₂交换的调控

张馨瑶, 肖琼, 陈发家, 孙平安, 郭永丽, 张宁, 李建鸿, 刘艺飞, 周天彤, 田换杰, MatejBlatnik, 袁道先

, doi: 10.11932/karst2026y010

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21

摘要:
水生植物在岩溶地表水体中的代谢对全球水体碳循环具有重要作用，但不同水生植物在水生生态系统碳循环中的差异尚未充分研究。本文以金鱼藻和竹叶眼子菜为对象，依托水生生物试验场进行高分辨率监测，量化净初级生产力（NPP）、水−气界面CO₂交换通量（FCO₂）及断面无机碳通量（F），评估岩溶地表水生系统的生物碳泵机制。结果表明：（1）岩溶水体丰富的无机碳供给，刺激了水生光合生物生产力，提高了水体NPP，冬季NPP最高对无机碳利用最多；（2）水生植物的光合作用可有效抑制水体中CO₂向大气的排放，研究表明，金鱼藻与眼子菜通过抑制${\rm{HCO}}_3^{-}$向CO₂转化，分别减少了1.46 与 0.45 kg C·m⁻²·y⁻¹的碳排放交换量；与此同时，两者对碳的净利用量分别为0.28 与 1.30 kg C·m⁻²·y⁻¹；（3）水生植物通过“促进碳固定,抑制CO₂逸出”双重机制，增强水体的碳汇功能。对水生生物试验场的研究表明岩溶地表水生系统中水生植物固碳潜力巨大，为岩溶区水生态修复与碳汇提升提供了科学依据。

机器学习法在岩溶水库渗漏评价中的应用

樊柱军, 刘志伟, 王纪元, 张勇, 黄奇波, 李腾芳

, doi: 10.11932/karst2026y008

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277

287

摘要:
岩溶地区水库的渗漏问题受多重复杂因素影响，渗漏量定量预测评价一直是工程地质领域的难点问题。传统评价方法难以有效处理多源异质数据间的非线性关系，而机器学习算法凭借其强大的数据挖掘和模式识别能力，在水库渗漏评价中展现出显著优势。本研究构建了基于随机森林（RF）、人工神经网络（ANN）和支持向量机（SVM）的岩溶水库渗漏预测模型，通过对比分析发现三种模型均能取得较好的预测效果。其中，随机森林模型表现出最优的预测性能，在训练和验证阶段，其模拟值与实测值具有高度一致性，能够精确捕捉渗漏量的动态变化规律。该模型不仅预测精度高，且稳定性好，可作为岩溶地区水库渗漏评价的首选预测模型。优选出岩体渗漏性、断层发育程度、渗漏通道形态、水动力条件4个指标为水库渗漏的主要的影响因子。本研究为岩溶地区水库渗漏风险评估提供了新的技术手段和支撑。

人类活动影响下亚热带岩溶河流水化学驱动机制与化学风化增强机制——以滃江流域为例

王松, 刘凡, 侯涛, 周振钊, 李明, 王子博, 陈坚庆, 郭芳

, doi: 10.11932/karst2025y031

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摘要:
为探讨高强度人类活动干扰下河流的水化学驱动机制及化学风化增强机制，以珠江水系北江一级支流滃江流域为研究对象，综合运用水化学和同位素图解，以及离子比值等方法，分析人类活动对亚热带季风气候区岩溶河流水化学的影响，使用外源阳离子干扰条件下的离子来源解析方法，剖析人类活动对水文地球化学的响应特征和风化过程的驱动作用，并揭示对化学风化的增强机制。结果表明，枯水期地下水对河流的补给比例增大，水化学呈现蒸发浓缩效应；碳酸盐岩风化主导水化学离子组成，人类活动的贡献在枯水期显著增加；计算得出流域化学风化速率为78.7 t·km⁻²·a⁻¹，定量揭示硫酸的参与使风化速率提升了19.8%。本研究系统分析了高强度人类活动与地质背景、季节性水文变化之间的复杂协同作用，揭示了人类活动干扰下的流域水化学驱动机制和化学风化增强机制，为亚热带岩溶流域的地球化学循环提供科学参考。

湘西南典型煤矿区地表水和地下水水化学特征及控制因素

许真, 郑杰, 戴亮亮, 李腾

, doi: 10.11932/karst2026y006

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摘要:
为探究湘西南典型煤矿区地表水和地下水水化学特征和控制因素，采集13组地下水（含4组矿井水）和16组地表水样品，采用数理统计方法、Piper三线图、Gibbs图以及离子比例系数等多元分析手段，对湘西南典型煤矿区地表水和地下水的水文地球化学特征进行了系统分析，并探讨了其水化学特征的空间演变特征。结果表明，湘西南典型煤矿区地表水和地下水呈弱碱性，水化学主导类型为HCO₃·SO₄−Ca型水。研究区地表水系主要水化学指标呈现石桥溪（北支）＞石燕溪（下游）＞石井溪（南支）的空间分布格局，而pH和${\rm{HCO}}_3^{-}$浓度则呈相反趋势。分析表明，南支石井溪未受到矿井水明显影响，水化学类型为HCO₃·SO₄−Ca型。北支石桥溪受矿井水影响明显，水化学类型为SO₄−Ca型。岩石风化溶解作用和人类活动两大因素控制着研究区水化学演化。水岩作用以碳酸盐矿物的溶解为主，碳酸盐岩的溶解制约Ca²⁺、Mg²⁺和${\rm{HCO}}_3^{-}$等离子的变化，${\rm{SO}}_4^{2-}$主要来源于石炭系梓门桥组灰岩层石膏夹层溶解和煤系地层中硫铁矿氧化。地表水和地下水中Cl⁻、${\rm{NO}}_3^{-}$主要是来源于生活污水和农业活动。本研究阐明了湘西南典型煤矿区地表水和地下水水化学演化特征及其驱动机制。多指标综合分析矿井水对区域地表水和地下水水化学演变规律提供了较为系统的方法，可为类似区域研究提供借鉴。

综合物探法在献县地热田靶区优选中的应用

任小庆, 高小荣, 许勇, 刘健, 汪浩, 孙彩霞, 卢星辰, 郑若思, 宋现龙, 陈冲

, doi: 10.11932/karst2026y002

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274

摘要:
献县被誉为“华北地区最大的地热富集区”，中低温地热资源丰富。为解决献县东南区块深部地热资源分布及控热构造发育认识不足的问题，支撑基岩裂隙型热储规模化开发，本文采用大地电磁测深法（MT）与微动探测法相结合的综合物探技术，对研究区地层、断裂及热储特征展开勘查与解译，并结合钻探数据验证成果可靠性。研究区位于渤海湾盆地沧县隆起-献县凸起北部，4000 m以浅地层自上而下涵盖新生界、中生界、古生界及中上元古界。野外工作中，大地电磁法测深布设5条剖面（总长28.67 km，60个测点），采用V8电法仪记录正交电磁场分量，通过一维（Bostick）、二维（RRI、Occam）等多方法反演获取电性结构；微动探测布设1条剖面（长8.54 km，19个测点），利用EPS-D10宽频地震仪提取瑞雷波频散曲线，反演地下横波速度结构，两种方法相互约束以降低物探多解性。结果表明：一是识别出6条次级断裂及破碎发育带，主要分布于研究区西北部，断裂带附近裂隙发育，为地热流体运移提供通道，可作为重点钻探靶区；二是明确主要地层顶底板埋深，新生界第四系底界埋深415~471 m、新近系底界980~1420 m，中上元古界蓟县系雾迷山组顶界埋深980~1430 m，且地层呈现“西北埋藏深、东南埋藏浅”的分布特征；三是揭示地温梯度规律，新生界、中生界增温率最大（新生界地温梯度3.5~4.0 ℃·(100 m)^-1），进入基底中上元古界后增温放缓，基岩地温梯度1~1.5 ℃·(100 m)^-1，蓟县系雾迷山组热储中部温度70~80 ℃，西北向东南逐渐降低；四是圈定适宜与较适宜地热开采区，中上元古界蓟县系岩溶裂隙热储全区分布，热储厚度500~600 m，涌水量57~140.19 m³·h^-1，单位涌水量0.266~8.67 m³·(h·m)^-1。通过钻凿献县东南探采1井（井深2508 m，水温70 ℃，水量100 m³·h^-1）验证，物探解译的地层层序、埋深与实钻数据吻合度高。研究证实，大地电磁测深法与微动探测法的联合应用可有效刻画地热地质结构，成果可为献县地热资源科学开发及区域“双碳”目标实现提供技术支撑。

西藏南部叶普曲流域水化学和同位素初步研究

任坤, 王艳, 刘海永, 王雨, 吴华英, 曾洁, 彭聪, 潘晓东, 兰干江, 唐薇薇, 蒋丹丝

, doi: 10.11932/karst2026y004

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263

271

摘要:
研究典型流域水化学和同位素组成对青藏高原水资源保护具有重要意义。本研究以青藏高原南部叶普曲为例，系统采集了泉水、河流、雨水和冰雪融水，分析其水化学和同位素组成，剖析流域水循环和岩石风化机制。结果表明：（1）泉水和河流水化学类型以Ca-HCO₃型为主（占88%），其次为Ca-HCO₃·SO₄（占12%）。（2）利用氢氧同位素分割径流，得到冰雪融水和雨水对泉水的贡献分别为84%和16%；河流水补给来源中冰雪融水和地下水占68%，雨水占32%。（3）大气降水、碳酸盐岩和硅酸盐岩风化是流域水体溶质主要来源；硫酸和碳酸共同参与流域岩石风化，其中硫酸分别贡献泉水和河流阳离子总量的53%和52%。（4）泉水氘过量参数d值分布分散，揭示流域多数泉水属于独立的水文地质单元；河流分布集中，表明河流补给来源较泉水稳定。研究明确了叶普曲地下水和地表水水化学特征及成因机制，指出了硫化物氧化产酸对岩石风化的贡献，丰富了青藏高原流域水和物质循环理论研究，有利于地表水和地下水资源的保护和合理开发。

基于声纳探测技术的矿山深部开采中地下水渗流参数研究

黄海龙, 卢家燕, 江凡, 杨鹏帅

, doi: 10.11932/karst2025y023

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285

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摘要:
水文地质参数的准确获取是制约深部开采矿山水害防控的关键因素之一。以广西盘龙铅锌矿区为研究对象，采用三维声纳渗流探测技术，获取了矿区东西两侧测孔内的地下水渗流速度、渗流方向、渗流量、渗透系数等水文地质参数，分析了水文地质参数的孔内空间分布特征，揭示了矿区地下水的主要来源。研究结果表明：声纳渗流探测技术能够准确探明深埋岩溶含水层沿深度方向上的渗流速度、渗流方向、渗透系数、渗透流量等参数的变化特征，并准确预测矿区东侧水22测孔在−25 m—−78 m及−85 m高程以下，矿区西侧SK4测孔在−90 m高程以下存在地下水径流通道；矿区已探明的总渗透流量为6494.31 m³/d，仅占矿区日常排水量的1/3，其中矿区东侧和西侧的地下水渗透流量分别占总渗透流量的58%和42%；声纳渗流探测技术受限于测孔位置的布设，采用关键测孔（揭示主要径流通道的钻孔）开展探测工作有助于提高矿区涌水量预测的精准度。

滇西北衙矿区开采影响下的岩溶地下水水化学演化作用

和祥, 杨超, 董学兰, 郭小娇, 杨海峰, 李嘉怀, 杨峰霁

, doi: 10.11932/karst2025y026

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249

268

摘要:
为探究矿业活动对地下水化学演化的影响及矿坑充水水源变化，本研究以云南省北衙矿区岩溶地下水为研究对象，基于2010—2023年共采集水样97件，运用 Piper 三线图、离子比例系数等方法，对北衙矿区岩溶水化学演化规律及矿坑充水水源类别进行了讨论。结果表明：受矿山开采扰动影响，矿坑水整体TDS、Na⁺、${\rm{SO}}_4^{2-}$、${\rm{NO}}_3^{-}$浓度有升高趋势，水化学类型从碳酸钙水向硫酸钙、硫酸钠水演化。矿坑水发生了明显的混合作用，浅层地下水属HCO₃-Ca·Mg水或 HCO₃- Mg·Ca水，构造带及深层地下水属SO₄-Na·Ca水、HCO₃-Na水；灰岩与斑岩体接触带岩溶水属HCO₃·SO₄-Na、HCO₃-Na水。水体中Ca²⁺、Mg²⁺和${\rm{HCO}}_3^{-}$主要由碳酸盐矿物的溶解作用形成，Na⁺则源自含钠矿物的风化溶解过程以及深部低温热水，${\rm{SO}}_4^{2-}$则是由金属硫化物氧化作用产生的，第四系孔隙水${\rm{NO}}_3^{-}$受开采爆破及农业生产影响。研究区岩溶水化学受矿床开采、混合作用和水-岩相互作用控制，矿业活动是岩溶水系统中水化学特征变化的主要影响因素。

南方岩溶区大气水、地表水和地下水转化特征及监测评价方法

王宇

, doi: 10.11932/karst2026y005

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276

89

摘要:
我国大气水、地表水、地下水单项监测系统跻身国际领先行列，但“三水”转化环节的监测评价较薄弱，成为水资源一体化调查评价的短板。本文通过资料收集整理与综合研究，分析论述了南方岩溶区深切峡谷流域、浅切宽谷流域、山间盆地流域的“三水”转化特征，以及转化过程和关键界面。系统阐述了监测站点布局、监测评价原则与方法。研究指出，“三水”转化监测布局需兼顾共性与差异性，深切峡谷流域应重点加强沟谷控制下的快速转化过程监测；浅切宽谷流域应强化地表与地下交织的反复转化过程监测；山间盆地流域应重点关注边缘输入、内部交替、盆底输出的转化过程监测。“三水”转化监测评价应融合传统与现代方法，推广应用新技术，因各类方法均有优劣，实践中需组合使用、相互校验，以弥补单一方法的局限。

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