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广州城市建设日新月异,土地寸土寸金,市西北部亦为城市建设的重要区域,有已建和在建的大量重要工程设施,然而该区域是地下岩溶发育区,各种地下岩溶深浅不一、大小不同、形态各异,给工程建设带来严重危害,不仅增加了建筑投资,延长建设周期,还严重影响着工程建设质量,留下安全隐患。
因此,揭示广州市西北部地下岩溶的分布与发育规律,针对不同岩溶发育程度进行分区,提出相应的城市规划及工程建设的建议、措施及对策,用于指导岩溶区的规划建设,将给不断发展的广州城市建设带来巨大的社会及经济效益。
在市西北部多年的建设开发中,积累了大量的资料,可惜一直没有得到系统的整理分析。本文基于广州市市政工程设计研究院在该区域二十几年的勘察资料,累计查阅4000多个钻孔资料,揭露到的大小溶洞339个。
经过对上述资料的系统分析,结合钻孔取样和年龄测定,得到如下认识:研究区地下岩溶主要揭露于栖霞组和壶天群石灰岩中,在灰岩质砾岩中亦有少量揭露;在断层带及其邻近区域特别发育,是深大溶洞集中出现的区域。从垂向上可将研究区地下溶洞划分为较为3层,分别为-16~-20m、-25~-32m和-35~-40m,此外,标高-50m可作为研究区地下溶洞发育的底界。洞穴大小与深度有一定的关系,表现为小洞埋深小,大洞埋深大,小洞主要分布在-15m标高以上和-21m深度,中、大洞主要分布于-15~-21m标高,特大洞则在-17~-31m标高之间。
研究区的第四纪沉积物可划分为3个沉积单元,分别为洞穴堆积物、更新世沉积物、全新世沉积物。研究区岩溶发育至中更新世晚期,深海氧同位素stage6时构造下沉,随后stage5海面上升,各层溶洞被迅速充填和掩埋;同时粉质粘土为主的海相沉积物则充填于包括古河谷面在内的灰岩基岩面上,经过长期的风化淋滤,粉质粘土的顶部具有了花斑状的特征,可作为与全新世淤泥沉积物的分界标志。最后,依据岩溶与构造、地层间的关系特征,可将研究区划分成岩溶发育程度不同的四类预测靶区。
本文的研究填补了广州市西北部地下溶洞研究的空白,从而为解决与之相关的一系列科学与生产问题开辟了新的途径。