老黄龙洞洞穴岩石微形态及洞穴发育演化研究

发布时间：2017-12-09 13:02

  本文关键词：老黄龙洞洞穴岩石微形态及洞穴发育演化研究

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【摘要】：洞穴表面岩石微形态一般指水流、沉积物充填等因素作用在洞穴岩石周壁上遗留下来的各种痕迹。也叫洞穴溶蚀形态、洞穴微地貌、次生洞穴结构或洞穴小形态。洞穴岩石微形态主要是由地下水或者洞穴内各种水流的溶蚀、侵蚀及其混合作用形成,它通常是洞穴发育演化的一种重要的指示因素。洞穴岩石微形态特征记录了影响其形成因素的信息,而这些信息能够反映洞穴的发育演化过程。所以,岩溶洞穴岩石微形态与洞穴大形态(指洞穴通道本身及其横断面的形态特征)一起,是研究洞穴发育演化,分析洞穴水文特性和水力学条件的重要依据。本文以昆明市阿子营乡老黄龙洞为研究对象,在室内资料收集,野外实地调研、测绘和洞穴岩石微形态特征的拍照观察和测量的基础上,解释老黄龙洞内岩石微形态的成因并对其分类,分析了洞穴岩石微形态对洞穴发育演化过程的指示意义,并初步解释了老黄龙洞的发育演化过程。得出以下几点认识：1.老黄龙洞洞道在空间上大体呈东西向延展,洞道发育受碳酸盐岩区发育的近东西向断裂控制,洞道在碳酸盐岩区中发育。洞道的空间展布形态受构造断裂、地层层面、岩性和水文状况的影响。2.本文共选取测量了66个案例点,发现洞穴岩石微形态分布主要集中洞穴的后半段,多出现在洞道的侧壁及顶板位置。老黄龙洞中各岩石微形态的主要成因不同。流痕类型包括为波纹和贝窝,主要是定向的承压流侵蚀与溶蚀均匀的洞壁岩面形成的；窝穴的形成与潜流条件下水流沿岩石节理溶蚀,继而产生涡状扰动,向上沿节理掏蚀、溶蚀有关；溶蚀管主要包括竖笛、溶蚀半管等,其生成与水文条件有关,它是因为砂页岩上部石灰岩中形成全充水的状态,并沿着裂隙对石灰岩产生溶蚀作用而形成；沟槽主要是在水流侵蚀溶蚀作用下洞穴周壁或者沉积物充填作用留下的沟槽状形成；洞中突出物主要有石鳍、角岩等形态,其形成主要受到其本身岩性的影响,也有沉积物充填作用而形成。3.洞穴中主要的岩石微形态多有组合的形态出现。在窝穴、母岩突出物、沟槽等表面多出现流痕类形态,表明流痕类形态形成时间较晚,洞穴后半段可能经历了长时间的充水时期。4.岩性对老黄龙洞的发育有重要影响。质纯厚层的石灰岩形成的洞道剖面形态相对规整,而含杂质比较多的灰岩,由于岩性溶解度差异、岩石组成成分差异,即碳酸盐岩与砂页岩性差异,石灰岩多溶蚀形成近水平的凹槽,而砂页岩突出,形成了不规整的洞壁形态。质纯厚层的石灰岩风化或溶蚀,含杂质比较多的灰岩形成突出物。5.根据具体成因不同,同时结合各个微形态的形态特征将老黄龙洞内岩石微形态分为4类,包括流水作用下的岩石微形态、沉积物充填作用形成的岩石微形态、凝结水作用下的岩石微形态和淋水(主要是滴水和洞穴渗水)作用下的微形态。可以看出同一形态特征类型的微形态可能会由于不同影响因素作用而形成,而同一影响因素作用下也可能形成不同形态特征类型的岩石微形态。这与微形态自身的岩性、裂隙、所在位置有密切关系。6.对于老黄龙洞洞穴发育过程,我们可以这样推测,老黄龙洞的发育过程中,经历了多次填充——掏空——再填充——再掏空的过程,直到洞道中段的落水洞被新的地下水渗漏路径取代,洞穴完全脱离地下水,才形成了现在的形态。
【学位授予单位】：云南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P642.25
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本文编号：1270460