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《华北地区奥陶系灰岩岩溶研究的几点思考.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第16卷第1期世界地质1997年3月¹华北地区奥陶系灰岩岩溶研究的几点思考李定龙周治安王才会·(淮南矿业学院资派环境工程系淮南232001)王桂梁.(中国矿业大学资源环境学院徐州221008)2,摘要讨论了华北地区奥陶系马家沟灰岩(0)岩溶研究中的几个问题包括沉积期岩、、、“”。溶暴露期(加里东期)岩溶埋藏期岩溶现代岩溶及本区特殊的岩溶现象陷落柱等指出了沉积岩溶、暴露岩溶洞穴不能保存或保存甚少,但对后期的岩溶发育具有重要控制作用;,,理藏岩溶可分为完全理藏和局部理藏两个阶段其中后者是现今奥灰岩溶面貌的定形期陷落柱是该期岩溶的典型标志。最后提出
2、了今后奥灰岩溶研究的思路。关键词奥陶系灰岩古岩溶沉积岩溶古洞穴水带0引言我国北方煤矿区矿井涌水量普遍很大,水害严重。其主要威胁来自中奥陶统马家沟组灰)水,。由于奥灰岩溶水水压高、,岩(以下简称奥灰这已为生产实践所证实水量大突水时来势迅猛,因而成为木区奥灰上覆煤层开采的严重水患。它一方面造成本区南部地区(苏、皖)大,另一方面使得本区北部地区、、、、量煤炭储量呆滞积压(冀晋豫鲁等)不得不耗费大量人力财力对其进行疏、降、堵、截,以求安全开采。尽管如此,本区奥灰突水淹井事故仍时有发生。,、、几十年来我国煤炭地矿等部门的科研人员生产单位为防治奥灰岩溶水
3、做了大量的卓有,。、2〕成效的研究工作并积累了不少宝贵经验[l.但由于岩溶发育的不均匀性及各煤矿区地质构造、水文等条件差异悬殊等原因,至今尚未找到一条有效根治奥灰水害的途径。如何研究、防治奥灰水依然是困扰煤矿生产及研究的一大难题。大量生产实践表明,无论是利用还是防治岩溶水都必须掌握岩溶发育的规律性。众所周,。知岩溶的发育特征是认识岩溶发育规律的基础奥灰自沉积至今已经历了几亿年的地质历,、程现今所揭示的奥灰层(不论是暴露的还是隐伏的)内的岩溶现象(如洞穴方解石斑品等),、。,绝非是某一时期所能造就的而应具有世代性叠加性等特征因此要弄清奥灰的岩溶
4、发育特征,则必须对其各种岩溶现象分期、分类进行考查,了解它们的形成条件及其间的内在联¹煤炭科学基金资助“第一作者简介李定龙男3岁副教授博士生水文地质工程地质专业曾发表黄淮地区井壁硅的渗水”腐蚀破坏可能性分析等论文收稿日期199‘一05一22一60一,、‘系和制约关系从而掌握其发育的规律性本文拟从奥灰所经历的沉积暴露和埋藏的时间演变序列出发,对各主要时期奥灰岩溶发育演变的基本特点及今后的研究思路谈一些看法,。和认识以期引起更深人的思考和讨论奥灰岩溶发育的地质背景本区奥陶纪地层的发育、形成以及改造主要以华北地台为背景。华北地台,北至阴山以南,西至
5、贺兰山,南至祁连山、秦岭、伏牛山和大别山,东至渤海和东海,包括陕、甘、宁、冀、晋等14个省、市、自治区的部分或全部,是我国最大的地台。从构造发展史来看,本区自中奥陶纪以后,加里东运动使之发生普遍上升,从而结束了漫长的浅海相碳酸盐岩的沉积。从晚奥陶纪至中石炭纪本区长期遭受风化剥蚀,为岩溶发育,。创造了稳定的良好条件使奥灰顶面形成了准平原化岩溶地貌在中石炭至三叠纪(部分缺,,。,失)又开始沉降沉积了巨厚的海陆交互相煤系地层奥灰进人深埋阶段燕山运动以后华北断块开始活化,首先是太行山等断块整体隆升,本区重新遭受风化剥蚀,故本区侏罗、白至纪地层大都缺失
6、,而奥灰局部开始出露地表接受大气降水淋滤溶蚀。喜山运动以后,升降运,,“”,动发生了差异改变了原来岩溶在空间高度上的基本一致性造成下降部位的岩溶深埋“”。可见喜山运。上升部位的岩溶浅出动是造成奥灰现代岩溶发育条件差异的主要原因本区奥陶系主要由灰岩、白云岩组成,其中夹有多层石膏层,它对奥灰各时期的岩溶发育均有重要控制作用。2关于奥灰岩溶研究中的几个问题2.1沉积岩溶(层间岩溶)碳酸盐岩沉积过程中,因局部短暂暴露地表,伴随淡水成岩过程发育的岩溶称为沉积岩溶阁。贾疏源等又将之称为层间岩溶川。该岩溶现象限制于灰岩层内一定层位,并可多次重复出现。它主要
7、形成于部分碳酸盐岩大陆架(或台地、大陆斜坡)暴露时,一般由于构造作用,海平面的小幅度下降(仅引起台地边缘暴露,。)或同生沉积块断作用所致暴露的影响取决于演化时间的长短,随地表和地下岩溶的发展,从影响不大到产生广泛的影响,沿侧向可追索。。到没有暴露作用影响或连续沉积的地区其发育模式可参见文献[4〕笔者在四川南部对二,口。叠系阳新灰岩岩溶研究中在茅灰岩内部划分出6个主要沉积岩溶段各沉积间断面上下、。,“”、“岩性岩相及碳稳定同位素组成等特征均有明显差异结合地层标志如荷叶藻层大硅”,。层等尚可对各岩溶发育段进行广泛追索和对比[’]。华北地区的奥灰沉
8、积过程中有无沉积岩溶发育呢?值得深人研究根据笔者目前所见的一些文献、资料可以推断奥灰沉积岩溶发育完全可能。山西襄汾奥灰的岩石学研究阁表,..,..:a0100;明S
