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    岩溶地面塌陷是长江中游城市群区域规划、重大工程规划建设、长江岸线资源综合利用面临的最主要环境地质问题。近年来,中国地质调查局启动了“长江中游城市群地质环境调查与区划”、“长江中游城市群地质环境综合调查”等项目,100余位水工环专业技术人员完成了20个图幅岩溶地面塌陷专项调查,另在12个图幅开展了岩溶地面塌陷专题研究。基本查明了区内岩溶塌陷重点区的分布与发育特征、岩溶地面塌陷的影响因素和成灾机理。取得的主要成果有:

    一是查明了区内碳酸盐岩和岩溶地面塌陷的分布与发育特征,圈定了岩溶地面塌陷高易发区,为区域规划及重大工程建设提供地质依据。

    长江中游城市群碳酸盐岩分布区主要集中在丘陵地区,主要包括:罗霄山-幕府山一线;萍乐凹陷带一线,包括江西乐平、景德镇,丰城-新余-萍乡-娄底地区;长江沿岸武汉-九江-彭泽一线;江汉平原西缘、北缘一带。 

    岩溶地面塌陷高易发区主要为覆盖型岩溶区,主要分布在:湖北咸宁-赤壁、荆门、武汉-黄石-鄂州及江西瑞昌-九江一带、丰城-新余-萍乡一线、湘中地区宁乡一带。

    长江中游城市群岩溶条带及覆盖型岩溶区分布图

    岩溶地面塌陷高易发区往往发育在一下部位:可溶岩及其与非可溶岩接触的地段、褶皱转折端、地形低挂或地下水天然排泄区、河床及一级阶地、地下水降落漏斗、断裂交汇部位(如江西九江-瑞昌一带)。 

    二是查明了岩溶地面塌陷的影响因素和成灾机理,为防灾减灾提供了技术支撑 

    煤矿抽排地下水是岩溶地面塌陷的首要因素,集中降雨影响的地下水疏干区塌陷、关闭矿坑后地下水位恢复抬升区塌陷是煤矿抽排地下水诱发岩溶地面塌陷的另外两种表现形式。岩溶地面塌陷的诱发因素还包括不规范的工程施工、农业耕作、人工堆载等人类工程活动。此外集中降雨、地震等自然因素也可能诱发岩溶地面塌陷。 

    三是查明了岩溶地面塌陷的危害程度,为防灾减灾提供了依据 

    岩溶地面塌陷分布广泛,严重威胁到城市建设、土地利用、江河堤防安全等,并造成极大危害。

    1977年至2015年,武汉市先后发生30多处地面塌陷,造成民房陷落,供水管道、供电线路及公路遭受破坏,致使工厂停产,学校停课,居民搬迁,造成巨大经济损失。黄石-鄂州沿江地区、瑞昌-九江、萍乡-丰城、湘中等重点区域内的地面塌陷给经济社会发展带来严重威胁。 

    四是岩溶地面塌陷调查服务于重大工程规划建设、防灾减灾和长江岸线资源的综合利用武汉市岩溶地面塌陷调查阶段成果应用于长江鹦鹉洲过江通道、武汉南快速出口道路方案论证等工作,支撑白沙洲大道、武汉-九江铁路鄂州段地面塌陷应急勘查与处置。 

    “长株潭地质环境调查与区划”项目成果直接服务于宁乡县大成桥乡福泉小学地面塌陷应急调查和煤炭坝镇棤树村、楠竹山村岩溶塌陷区居民搬迁选址工作,维护了当地社会稳定。

    宁乡大成乡岩溶地面塌陷

        湖口-彭泽岩溶地面塌陷专题研究表明,区内碳酸岩分布区岩溶不发育;湖口-彭泽长江崩岸主要发育在粉质粘土、沙土分布区。调查成果将为九江-彭泽长江崩岸的防治和长江岸线资源综合利用开拓新的思路。 

    长江中游城市群岩溶地面塌陷调查取得一批重要成果

     

     

    ■基本情况

     

    庐山世界地质公园位于江西省北部,北临长江,东临鄱阳湖。公园面积500平方千米, 山顶平均海拔1200米。1996年被列入世界遗产名录,是中国第一个“世界文化景观”,2004年成为首批世界地质公园网络成员之一。

     

    庐山以典型的中国大陆东部山地第四纪冰川遗迹、地垒式断块山构造和变质核杂岩构造遗迹所构成的多成因复合地貌景观著称,其地貌与植物、文化、历史紧密相连。这里风景秀丽,森林茂密,飞流、峡谷、山峰、瀑泉齐备,风格迥异的异国别墅比比皆是,不同宗教和睦共处。从未间断的历史承载和丰厚的中西文化底蕴使它被誉为“人文圣山”。

     

    庐山的砂岩形成于8亿年前的海洋环境,那时候的庐山地区还是浅海。海沙经历沉积、胶结作用,再经过数亿年的地质作用,形成了巨厚、坚硬的砂岩。距今2亿年的时候,地球变得活跃起来,在平静的海湾下面,从地壳深处涌来一股强大的热流——岩浆,这股热岩浆一心想涌出地面,想把庐山地区这片美丽的海湾变成恐怖的火山。然而,厚实而又坚硬的砂岩把热岩浆压住了,不让它钻出地面,保护了美丽的地表环境。热岩浆虽然没能钻到地表,却把厚厚的砂岩地层顶得高高的,形成了巍峨的庐山。直到2000万年前,这股热岩浆才停止了疯狂的举动,不再往上涌了,静静地停下来、冷却,变成了花岗岩。

     

    距今300万年的时候,地球变得寒冷起来,进入了第四纪冰期时代。在高高隆起的庐山上,积满了厚厚的冰雪。在重力作用下,山顶上的冰雪开始向山脚下滑动起来,形成了冰川。冰川象河流一样,慢慢流向庐山四周,巨大的冰流在运动过程中,对庐山产生了剥蚀作用,冰川流经的路径形成了冰谷——U型谷,冰川的源头形成了许多冰斗、悬谷、角峰等特殊地貌。

     

    ■特色景观

     

    芦林湖

     

    芦林湖位于海拔1040米的东谷芦林盆地,四周群山环抱,苍松翠柏,景致优美。此处原是芦草丛生、野兽出没的芦林谷地,介于玉屏、星洲两峰之间。1954年在二峰间筑坝蓄水,次年建成。大坝高32米,长120米,宽12米,全湖面积约9万平方米,蓄水120万立方米。芦林湖所蓄之水为庐山牯岭镇1.3万居民的主要水源。

     

    五老峰

     

    五老峰地处庐山东南,因山的绝顶被垭口所断,分成并列的五个山峰,仰望俨若席地而坐的五位老翁,故此,人们把这原出一山的五个山峰称为“五老峰”。它根连鄱阳湖,峰尖触天,海拔1358米。五老峰陡峭挺拔,其东南面绝壁千仞,陡不可攀,而西北坡地势较缓,游人可循小道爬坡登山。唐朝大诗人李白曾在这里留下一首千古绝唱:庐山东南五老峰,青天削出金芙蓉。九江秀色可揽结,吾将此地巢云松。

     

    西谷冰川U形谷

     

    庐山上保存较好的冰川U形谷主要有王家坡U谷、大校场U谷、东谷U谷、西谷U谷、七里冲U谷、石门涧U谷、长垅涧U谷等。王家坡U谷位于庐山南侧,长达4000多米,宽约700米,横断面呈U字形,纵断面略呈阶梯状,上段相对较窄,下段相对加宽。U形谷内发现有较为典型的冰川条痕石,冰川条痕石的漂砾直径大于5米,略成五角形,由坚硬致密的石英砂岩构成,其上共发现有5条冰川条痕。

     

    大校场U谷位于女儿城刃脊与长埂刃脊之间,末端接芦林冰窖,有冰川堆碛物,底部发现有冰川作用挤压和碾磨而成的岩粉。1986年,国际第四纪联合会秘书长施鲁克特博士在此发现有炮弹状和熨斗状的砾石及冰川条痕石,认为这里与阿尔卑斯地区的冰川沉积的特征是完全一致的。

     

    岩溶洞穴

     

    区域内已发现的主要岩溶洞穴有6处。彭泽的龙宫洞与庐山的猴洞为一类,系由5.6亿年前的寒武纪泥质条带石灰岩被溶蚀而成。已开发的龙宫洞规模巨大,钟乳石内涵丰富多彩,洞长2.7千米,是一条别具特色的地下艺术长廊。猴洞正在开发,洞长近千米,其旅游价值远不如龙宫洞。九江县已开发的狮子洞与龙洞及瑞昌新发现的横港洞为一类,系由2.5亿年前的早二叠纪厚层石灰岩被后期地下水溶蚀而成。狮子洞分三层,钟乳石较发育,构成了40多个主要景点。龙洞位于湖口大桥西端,尚未开发。横港洞规模巨大,有一定的开发远景。九江县已开发的涌泉洞,由中下三叠纪白云质石灰岩被地下水溶解而成,洞体有三层,石笋、石柱、石幔、石帘样样齐全,构成了32个主要景点。

     

    ■经验推广

     

    2005年,庐山完成了世界地质公园数据库建设,网站通过国际地质科学联合会北京地质遗产办公室官方网站进行发布。2006年,庐山世界地质公园与中国地质科学院地质力学研究所合作,开展了一系列的科学研究。2011年7月,中国地质科学院科研基地在庐山挂牌,将长期在庐山进行有关科研教学活动。

     

    自2004年以来,庐山世界地质公园每年暑期都举办一期青少年地学夏令营活动,普及地学知识。2011年,举办了“两岸三地大学生科技文化夏令营”。

     

    庐山世界地质公园是中国地质大学(武汉)的学生实习基地,每年的暑假,大量来自中国地质大学(武汉)不同专业的学生到庐山实习。

    走进庐山世界地质公园