大连地区碳酸盐岩岩溶发育规律

摘要：本文总结了大连地区的碳酸盐岩的发育形态和规律，其岩溶形态有溶洞、溶隙、溶芽、溶蚀漏斗和岩溶洼地，岩溶发育部位在平面上与断裂、褶皱构造密切相关。本文总结的岩溶规律对工程建设选址及可研阶段勘察有一定的参考意义。
论文关键词：大连地区,碳酸盐岩,岩溶发育规律

一、引言

碳酸盐岩岩溶各类工程建设不利，其溶洞、溶孔、溶隙（尤其是隐伏的）在各类工程勘察中较难查清。大连地区为我国重要港口城市和旅游城市，近年来重要工程建设较多。笔者综合多年来大连地区工作实践，总结了该地区碳酸盐岩岩溶发育规律。

二、区域岩溶发育概况

大连地区裂隙岩溶主要发育在震旦亚界，寒武系、奥陶系以及辽河群大石桥组地层中，岩性为灰岩、矽质灰岩、白云质灰岩、泥质灰岩、粉晶灰岩、鲕粒灰岩、砾屑灰岩、白云岩和大理岩等。该类岩石质地坚硬，中厚～厚层状结构，岩溶较发育，为弱～强岩溶化。

区内广泛分布着碳酸盐岩地层，隶属复州～大连凹陷构造单元，为晚元古界～古生界盖层。除了具备典型的北方温暖半干旱半湿润气候型溶蚀～侵蚀的特征外，还具有独特的滨海半岛缓慢升降海蚀、溶蚀的特点。在地质构造、古地貌、古气候、古水文地质条件、海陆变迁、海浪潮汐及岩性结构等多种因素的综合影响和控制下，不同程度地发育着岩溶现象。

区内地表岩溶发育，主要岩溶形态有溶洞、溶隙、溶芽、溶蚀漏斗及岩溶洼地等。

溶洞：一般均为干溶洞，较低部位的溶洞多被紫红色粘土充填。其中金州响水寺溶洞规模较大，溶洞发育长约50m，洞径1.10～2.0m，洞内见有石钟乳，壁笼、石管等，并有岩溶裂隙泉水（2.0l/s）溢出。

溶隙、溶芽：常裸露于山前近海地带，如大连城山头等地。表层溶蚀裂隙发育，溶芽、溶沟、溶槽遍布，岩石顶面凸凹起伏，低洼之处常被棕红色粘性土充填覆盖。

溶蚀漏斗：其形态发育各异，三道沟溶蚀漏斗深7m，上部呈椭圆形，半径20～30m。

岩溶洼地：其形态规模较大，均为碳酸盐岩经溶蚀形成的岩溶洼地地形。

区内经勘探与采矿揭露地下岩溶亦较发育。所见岩溶形态有溶隙、溶槽及溶孔、溶洞等，它们既是区域岩溶裂隙水地下迳流和补给的主要通道，又是各岩溶裂隙含水岩组的重要导水空间。

溶隙、溶槽：溶隙多沿岩石节理、风化与构造裂隙发育，一般浅部多以层状和垂直网脉状溶蚀裂隙为主，深部及断裂构造部位则近于垂直发育，多呈树枝状。一般宽度数毫米至数十毫米，常被红粘土等物质充填。在地下水作用下，溶隙的进一步发育即溶槽，其揭露宽度一般0.2～0.4m。

溶孔、溶洞：多沿岩石层面和裂隙面分布，或发育在断裂破碎带中。溶孔（直径小于20mm）一般呈网格状及蜂巢状形态分布，发育极不均一，稀若星点，密如蜂窝。在溶蚀面处则分布密集，且空间较大，连通性较好。溶洞形态则多以拱形、楔形、胆囊状及不规则裂隙状，洞径0.5～5.5m左右，并呈成层性，其中沿断裂带及其它构造部位发育溶洞较大。溶洞常见有紫红色粘土及砂砾石充填。

三、岩溶发育规律

1、平面分布规律

岩溶的发育在平面上分布具有普遍性和不均匀性，表现出一定的规律。

长期古风化剥蚀与新构造运动是表层岩溶发育的重要条件之一。根据勘察资料表明：表层岩溶普遍发育，在碳酸盐岩分布区，不仅地表溶隙，溶槽、溶沟及溶孔、溶洞遍布，而且几乎所有的第四系覆盖之下，勘探揭露碳酸盐岩顶面均凸凹起伏，溶隙、溶槽、溶沟与溶洞亦发育，显示出岩溶发育在平面分布上的普遍性。但由于古地貌与地质构造等因素控制和影响，又使得岩溶发育分布具不均匀性，在溶蚀洼地边缘与褶皱平缓轴部及断裂构造等构造裂隙发育部位，岩溶则发育强烈。例如大连革镇堡～南关岭地段（面积25km2，深度30m以上）物探成果表明：岩溶发育在平面上呈带状分布，总体显示出北东（岩层走向即顺层岩溶）与北西（断裂构造）向展布。

2、垂直分布规律

根据钻探与物探的成果统计，区内岩溶发育在垂直方向上具有明显的成层性（表1）。岩溶发育程度明显地随深度增加而递减。其中相对地表深度4～6m、14m、24m段岩溶较发育，岩溶发育点分别为55%，37%，26%，反映出在该地段30m深度上的岩溶发育亦随着深度变化而由强减弱，且具有一定的成层性。

四、控制岩溶发育的主要因素

1、地层岩性控制着岩溶发育

勘察成果表明：在地质构造及岩石结构等因素相同的前提下，凡是CaO和CO2或方解石含量较高，而MgO和酸不溶物含量较低的岩层段，其岩溶程度较高，反之则较低。

2、地质构造控制着岩溶发育

（1）在岩层层面岩溶易发育，多呈扁豆状和串珠状溶洞；

（2）在侵入岩体与灰岩接触带附近岩溶易发育；

（3）在褶皱轴部及倾没端部位岩溶易发育；

（4）在断裂构造及构造裂隙发育部位岩溶易发育。

地下岩溶重直分带一览表表1

3、新构造运动控制着岩溶发育。

岩溶的垂直分带是区域地壳阶段性（间歇）升降的反映。由于地壳升降运动导致岩溶发育时间上的价段性与空间上的成层性，区内地下岩溶发育不仅可以明显分为Ⅳ带，而且地表岩溶成层发育，亦可以与区内河流及海蚀（积）阶地分布高程呈对应关系，说明了岩溶的成层发育与新构造运动（导致古侵蚀基准面迁移）相一致。

五、结语

本文介绍了大连地区岩溶发育的地层、岩性及地表、地下岩溶形态，分析了其平面及垂直分布规律和控制本地区岩溶发育的主要因素，对该区工程建设选址及可研阶段勘察有一定的指导作用，可供大家探讨应用。

参考文献
﹝1﹞中国科学院地质研究所岩溶研究组·中国岩溶研究科学出版社
﹝2﹞辽宁省第二水文地质工程地质大队·1:20万旅大幅登沙河幅水文地质普查报告
﹝3﹞辽宁省第二水文地质工程地质大队·1:20新金幅水文地质普查报告