可溶性巖石是巖溶發(fā)育的必備條件?扇苄詭r石按它們溶于水的程度又可分為難溶于水的、中等溶于水的和易溶于水的三種。巖石性質不同,巖溶的發(fā)育速度也不同,如表2-1所示。

表2-1可溶巖性質與巖溶速度的關系

可溶巖的巖石性質巖溶速度巖溶分布
難溶于水的碳酸鹽巖石(石灰?guī)r、白云巖)較慢分布廣(常見)
中等溶于水的碳酸鹽巖石(石膏、硬石膏)中等分布少
易溶于水的碳酸鹽巖石較快分布更少

同一種巖石(如石灰?guī)r)由于所含的物質成分不同,巖溶的發(fā)育速度也不相同。純質石灰?guī)r被水溶解的能力較強,巖溶一般較發(fā)育。石灰?guī)r中如含有黏土、硅質、白云石、瀝青、有機質等雜質時,石灰?guī)r被水溶解的能力降低,因此,巖溶的發(fā)育程度也降低。相反,如果石灰?guī)r中含有黃鐵礦(因黃鐵礦氧化反應產生硫酸,促進巖石溶解),能加速巖溶發(fā)育。

巖層組合關系也是影響巖溶的一個重要的物質因素。碳酸鹽巖的巖層組合是指碳酸鹽巖層與非碳酸鹽巖層在地層中的組合關系及其所構成的各種不同含水層系在巖溶作用方面的差異性。對一定的地層層位而言(如統(tǒng)或組),碳酸鹽巖巖層的組合通?煞譃閱我粻詈烷g互狀兩種形式。一般來說,巖溶最發(fā)育的是全部以純碳酸鹽巖組成的巖層組合;對于間互狀巖層組合,巖溶化程度隨著非可溶巖層的增多而減弱。

鑒于不同巖溶層組類型的巖溶水動力條件不同,表現的巖溶地貌形態(tài)及其規(guī)模也不同。因此,劃分巖溶層組類型不僅便于對一定的地層單位(如統(tǒng)或組)作出巖溶發(fā)育程度的評價,也是研究巖溶地區(qū)工程地質和水文地質條件的重要依據。

從鐵路工程地質觀點出發(fā),按下列條件劃分巖溶層組類型:

(1)碳酸鹽巖的巖石成分。

(2)碳酸鹽巖的巖層組合——單層、互層或夾層。

(3)碳酸鹽巖的成層構造條件——巖層層厚。

研究一個地區(qū)的巖溶發(fā)育程度需要結合該區(qū)的巖溶層組類型、地質構造條件、巖溶地貌部位以及巖溶發(fā)育歷史等特點來綜合考慮。