石膏喀斯特陷落柱的形成及其水文地质意义

华北地区,石炭二叠纪地层内有陷落柱分布,这种现象在世界其它地区是少见的。山西省太原、霍县和阳泉煤田陷落柱最为发育,每平方公里一般有陷落柱0.5—5个。陷落柱横断面一般呈圆形或椭圆形,直径20—200米,高50—500米,由上覆岩层坠落的碎石、砂和土所充填。 自1944年以来,地质学家和水文地质学家普遍认为陷落柱是奥陶系石灰岩溶洞坍陷的产物。这种假说对野外一些地质现象难以解释。作者论证陷落柱形成的过程是:在地下深处,中奥陶系石灰岩中赋存有很厚的硬石膏。地壳不断上升,在地下水的作用下,硬石膏水化变成石膏。体积膨胀了64％的石膏,沿着破碎带的交线挤入上覆的岩层。这种柱状的石膏体不断被地下水溶蚀,上覆岩层塌陷填充形成了陷落柱。 陷落柱除对采矿有影响外,对喀斯特大泉补给、矿坑充水、地下水的人工补给等方面都有重要的意义。