研究地质灾害的意义
① 研究内容和意义
城市建设等人类工程活动将对地质环境产生较大的影响和作用，同时地质环境也会对建设工程和人类生产生活产生反作用。开展环胶州湾地区城市建设地质环境调查评价就是在充分了解环境地质条件和各类地质资源分布的基础上，对研究区内的环境地质问题现状及发展变化规律和地质资源的开发与保护进行分析，为“环湾保护、拥湾发展”规划趋利避害提供地质依据。
1.2.1 研究内容
环胶州湾地区城市建设地质环境调查评价主要的研究内容包括4个方面。
(1)地质环境条件和地质资源综合调查
为全面了解研究区内的地质环境条件、存在的环境地质问题、地质灾害和地质资源的分布、开发现状、存在问题等，对研究区的水文地质、工程地质、环境地质进行综合性野外调查，了解地质条件和各类地质资源分布，调查研究海水入侵、地下水资源开发利用现状、水质现状和发展变化趋势等，并编制基础地质图件。
(2)建设工程和地下空间利用的地质环境适宜性专项研究
建设工程项目与地下空间的适宜性与地质环境关系密切。为了避免留下安全隐患，重要建设工程和地下设施建设需要投入大量资金进行安全处置;在规划阶段进行适宜性专项研究，选择适宜的规划场地，可以节约大量资金，消除或减少安全隐患，具有显著的经济意义和长远的社会效益。
主要相关地质环境要素有:①断裂构造及其活动性，研究地壳稳定性;②岩土体工程地质性质和海湖相沉积的淤泥质软土分布;③地下水埋藏条件和水化学特征，研究它对工程建设的影响;④地质灾害发育规律，预测评价地质灾害的危险性。
(3)海岸建设项目工程地质环境适宜性专项研究
海岸建设项目是“拥湾发展”的重要部分。针对环胶州湾海岸线附近的建设项目，研究适宜的评价模型，选取合理的评价因子，对其进行工程地质环境的适宜性专项研究，可以为规划、选址提供重要依据。主要研究内容有:①海岸带松散层厚度及其工程地质特性;②岸坡坡度、水深、波浪潮流特征;③海岸淤积、侵蚀规律;④海岸工程建设适宜性评价模型。
(4)城市建设地质环境影响预测评价及防治措施研究
城市工程建设活动会改变自然状态下的地质环境状况，甚至造成城市的严重破坏。开展城市地质环境影响预测评价，就是查明人类活动对城市地质环境的改变和影响，评价、预测城市建设的环境地质条件，论证重大城市建设地质问题和有关地质灾害环境背景，为制定城市环境保护政策、促进城市经济与社会的可持续发展提供科学依据。
城市建设中的工程开挖、地下空间拓宽，改变了地形地貌，造成原有平衡的自然斜坡推移，加剧了地质灾害发生和局部地面沉降;大量固体废弃物、废水的排放，会对地下水、土壤造成污染。城市建设对地质环境的影响大小，取决于工程活动性质和所处的环境地质条件等多种因素，主要有地层渗透性及防护措施、地下水资源可利用价值、地形地貌、地下水流速和流向、地质灾害发育程度、场地稳定性、周边资源分布、居民分布等。在充分调查了解这些地质环境要素的基础上，评价并预测其对地质环境的影响程度，提出相应的防治措施。
1.2.2 研究意义
环胶州湾地区城市建设地质环境综合调查评价的意义表现在如下诸方面:
(1)保护地质环境是青岛市经济可持续发展的必要条件
青岛市作为我国沿海开放城市，自然地理位置优越，经济发展迅速，城市布局经历了多个阶段的发展和变化。经青岛市委、市政府的调研，提出了“环湾保护、拥湾发展”的科学发展规划，并且突出了“保护”。地质环境的保护，是保护城市建设、经济发展所需的物质基础，就是保护人类赖以生存和发展的空间。以科学发展观为指导的现代城市发展离不开地质工作的保驾护航，地质工作是城市发展和建设的需求，是青岛市社会经济可持续发展和城市安全的需要。
(2)为城市规划、建设和管理提供地学依据
通过对胶州湾地质情况和地面沉降、海水入侵等地质灾害以及特殊工程地质问题等的综合研究，提出相应的预防措施，为城市建设与地质环境的和谐并存以及城市的防灾减灾提供科学的地学依据。
将地质工作及时、有效地利用到“环湾保护、拥湾发展”的建设与管理的整个过程中，可以紧密结合城市发展规划与重大工程建设的部署，为工程规划、选址提供基础地质信息，并参与城市管理、跟踪重大工程的运营、监测城市建设与地质环境相互作用的动态与规律。
(3)减轻、避免突发性安全事件，保障公民的生命和财产安全
地质工作在城市建设和运营过程中的预防和应急作用是十分显著的。随着城市的发展，人类活动导致的次生和诱发的地质灾害时有发生。研究地质条件和地质灾害的发生、发展规律，可以为青岛市的防灾、减灾起到积极的作用。目前和将来利用地下空间发展已成为必要，但基于地质条件的复杂性，地质调查工作将成为工程建设中的一项必备和重要的内容。
(4)地质资源的合理开发与保护的需要
环胶州湾地区的主要地质资源有建筑用沙、地热、浅层地热能、地下淡水、矿泉水、地质遗迹、湿地资源等。对这些资源采取科学有效的保护和合理的开发利用，是“环湾保护、拥湾发展”战略思想的良好体现，具有重要的实际意义。
② 地震风险研究的意义
面对我国地震的严峻形势和地震究竟能不能预测预报的争论，为了推动防震减灾事业的发展，在李四光论地震及我国地震科学和防震减灾工作的基础上，以地球系统科学和系统整体观为指导，提出了建立地震风险管理模式，指导防震减灾和地震应急的理论方法和实践意义，撰写了 《论地震风险》［148］一书，内容包括地震风险的识别; 地震风险的预测; 地震风险的评估和地震风险的管理等方面。该书在前言中写到:
“2008 年 5 月 12 日，在人们毫无准备的情况下，四川汶川突然发生了 8 级特大地震，使 7 万人死亡，经济损失达数千亿元。特大地震震惊了全世界。2010 年 4 月 14 日，玉树发生 7. 1级地震。废墟、纷乱、哭喊，悲情场景一如汶川。相似的情景，相似的哀痛，相似的驰援……不到两年的时间，同样的地震灾难再次沉重降临在这片国土上。
从汶川特大地震到玉树地震，频发的地震灾害考验的不仅是灾区的人民、政府的应急能力，还有对地震科研工作者的拷问。于是在全国各界对地震主管部门和地震科学一片质疑声中，许多地震科学家和地震工作者，对地震能否预测的说法也在争论个不休。
在这种情况下，使我们不能不想起李四光 ‘地震是可以预报的’科学论断; 对河间、唐山、渤海、海城、通海、松潘等潜在地震危险地区防震减灾战略部署的正确; 想起了他断定北京地区是 ‘安全岛’，请毛主席安心睡觉的豪言壮语; 不能不想起李四光和全国地震工作者几十年的工作成果。
几十年来，中国地震局和广大地震工作者通过不懈探索和创新，在地震监测、预测、预报方面做了大量工作，1966 ～ 1976年的十年大震高潮，全面地推进了我国地震预测预报工作，在全国范围内，建设了多学科地震监测台网，建成了具有一定规模的地震监测预报队伍，开展了地震预测预报的广泛实践，形成了长、中、短、临的地震预报科学思路和工作程序。几十年来，广大地震工作者通过不懈探索和创新，初步形成了具有中国特色的渐进式地震预报科学思路，实现了 20 多次有减灾实效的短临地震预报，在国际地震预测预报研究中产生了重要影响，在地震长、中、短、临预测，特别是地震中长期预测方面，已经居于世界领先地位。
令人大憾不解的是，为什么又若干年过去了，我国科学技术得到飞速发展，现在反而一些人认为地震不能预测预报了。
必须指出，2009 年 5 月 1 日施行的 《中华人民共和国防震减灾法》第十三条规定: ‘编制防震减灾规划，应当遵循统筹安排、突出重点、合理布局、全面预防的原则，以震情和震害预测结果为依据，并充分考虑人民生命和财产安全及经济社会发展、资源环境保护等需要。’第二十六条规定: ‘国务院地震工作主管部门和县以上地方人民政府负责管理地震工作的部门或机构，根据地震监测信息研究结果，对可能发生地震的地点、时间和震级作出预测。’ ‘国务院地震工作主管部门根据地震活动趋势和震害预测结果，提出确定地震重点监视防御区的意见，报国务院批准。’第四十八条规定: ‘地震预报意见发布后，有关省、市、自治区、直辖市人民政府根据预报的震情可以宣布进入临震应急期……’
在 《防震减灾法》中，地震预测预报显然是具有导向性的减灾措施，地震预防、地震应急、救灾重建，以及地震观测台站的部署和建设规划的制定等，都是以长、中、短、临地震预测预报和地震发展趋势预测为前提的。如果地震预测预报问题不能解决，那么 《防震减灾法》怎么实施呢。日前国务院下发 《国务院关于进一步加强防震减灾工作的意见》，要求到 2020 年，力争做出有减灾实效的短期预报或临震预报。再次促使地震工作者必须树立雄心壮志，将地震预测预报作为防震减灾的首要工作加以重视。
但是，也应该客观的承认，地震预测预报是世界性难题，在短期内难以过关，尚需要艰难的探索。目前只有对那些前兆异常较多的地震类型，在震区监测基础较好和研究程度较深的条件下，做出中期，乃至一定程度的短临预报才是可能的。因此在防震减灾中，尽管人们都期待在防震减灾中把短临地震预报放在首位，但是基于我国现在的地震预测水平，如果将防震减灾完全建立在地震短临预报的基础上，不仅不现实，而且由于误报和错报，可能还会造成更大的损失，甚至影响社会安定，也就是说将造成更大的地震风险。为此，李四光当年早已指出: ‘我们地震工作还没有达到准确预报……只有预防，尽量减少灾害损失’。并且指出: ‘以预防为主，重要是确定危险区’ ‘我们不仅提出危险区，而且要指出危险地带。要划出头等危险地带，其次是重要危险地带和一般危险地带。要划分特别危险带和特别危险点，总有一天要把工作落实到这方面来。’李四光曾说: ‘我们犯了个错误，没有提前 10 年、15 年在战略性的重点地区开展这项工作。’可见李四光当年已在考虑地震风险问题。可惜，至今地震风险的研究仍然没有引起足够的重视。
与地震猖獗的同时，洪水灾害也在中国大陆肆虐，现在暴雨预报准确率也只有 30%，与短临地震预测准确率基本相同，但是全国防汛抗洪工作，却在有条不紊地进行着; 虽然同样出现房倒屋塌、次生地质灾害、人员伤亡、财产损失，但似乎能够得到人民的理解。为什么会出现如此大相径庭的局面呢，这与减灾方略有着密切的关系。自从 2000 年以来，全世界在防洪减灾中不约而同地都把 “风险管理”列为重点，以系统科学与风险管理的理论为基础，分析不同流域和区域的水旱灾害风险性，既顺应自然的演变规律，又遵循社会经济发展的客观规律和承灾能力，因地制宜的探讨减灾方略，取得了显著的成就。今年 ( 2010 年)由于天气异常，暴雨成灾，至 8 月底经济损失已达 2000 亿元。为了应对日益严重的洪涝灾害，水利部立即决定编制更为详细的全国洪水风险图，指导防洪减灾。由此看来，防震减灾有必要借鉴其他自然灾害的减灾经验，对我国地震科学的发展方向和地震工作战略进行更为深入而广泛的考虑。
随着国际减灾十年活动的开展和自然灾害科学研究的进展，地震科学也得到了很大的发展，逐步认识了地震灾害的双重属性，形成了对地震步步深入的研究程序，即地震危险性研究、地震危害性研究、地震风险性研究，认识到只有在了解地震风险性和社会对地震风险的承受能力的前提下，才能制定有针对性的、恰如其分的防震减灾对策。
需要指出，地震危险性与地震危害性、地震风险是含义不同的三种概念，地震危险性属于自然灾变; 地震危害性则是由地震造成的社会损害; 地震风险性一般指地震未来时期发生和造成损失的可能性。地震风险指的是潜在的地震危险性和危害性。如果风险缺乏有效的预防和管理，一旦时机成熟，隐性的风险便会转化成显性的危害。因此防震减灾与地震应急的对象，不是历史时期已经发生的地震灾害，而是未来可能发生的地震风险。因此，制定防震减灾预案和地震应急预案，不能仅以在这个地区已经发生过的地震的强弱为依据，也不能仅以地震灾害的大小为依据，而要对区域地震危险性、危害性、风险性、社会的承受能力和防震减灾与地震应急能力进行全面的评估和风险预测。需要在科学发展观指导下以社会发展为总尺度，去衡量我国及各个地区的地震对社会发展可能造成的风险及化解地震风险对社会发展的积极作用。也就是说，防震减灾要步入风险管理的新阶段。
2000 年召开的第 55 届联合国大会做出了 ‘国际减灾战略’行动的决议，其目标是将对灾害 ( 含地震) 的简单防御转变为对灾害风险的综合管理。据统计，有美、日、中等 21 个国家制定了防灾减灾计划，积极响应联合国发布的 《兵库宣言》及《兵库行动计划》 ( 2005 年) ，加强减轻灾害风险的国际合作，促进减灾活动与发展规划和实践的结合，提升区域和国家抗御灾害风险的能力，并确立了 2005 ～ 2015 年全球减灾工作的战略目标和行动重点。
在各种自然灾害中，地震灾害是研究的重点之一。李四光等前辈和中国地震局及原国家科委、国家计委、国家经贸委自然灾害综合研究组曾做了大量工作，由此使我们深深体会到: 防震减灾的终极目标应该是减少人员伤亡和减轻经济损失及对环境的破坏，即减轻地震风险; 地震科学的核心应该是研究地震风险。
通过实际工作，我们认为地震风险研究的重点是:
第一，认识地震风险
虽然目前对地震形成的机制和发展规律尚不清楚，但是起码可以肯定，板块活动只是形成地震的原因之一，仅仅以 ‘印度板块’的碰撞理论是难以解释为什么汶川地震和玉树地震恰恰发生在它们所在的位置; 更难以预测下一次板块在什么地方碰撞而发生地震，很难达到认识地震风险的目的。因此，还必须重视开展地震地质调查研究，查明发震的活动性构造的性质，鉴定活动性构造体系，研究构造体系复合问题，确定地应力的作用方式和方向及构造应力场的特点; 研究地震动力学机制和发展趋势，根据构造体系和地应力场的发展演化规律; 构造体系复合; 地震前兆的活动程度和地壳稳定性，划分安全区 ( 安全岛) 和危险程度不同的地震风险区，认识地震风险区内地震活动规律。
第二，进行地震风险预测和地震风险评估
我们认为在对地震长、中、短、临预报研究中，应该将地震预测的三要素———时间、地点、震级作为不同风险内容加以研究，进行不同尺度、不同等级的风险预测。根据我国地震科学当前的水平，既然我国地震中长期预测和地震发展趋势预测已有长足的发展，那么在制定防震减灾对策时就应该充分利用这一方面的成果。一方面根据自然灾害发展趋势预测和风险区预测，进行区域地震风险评估，编制地震风险系列区划，指导区域经济建设规划的制定和抗震设防等级标准; 另一方面，则应该根据地震风险程度和防震减灾能力的地区差异性，按照风险管理的原则，制定防震减灾分区对策。然后在可能的发震风险区进行详细的地震地质、地球物理、地球化学等方面的观测和研究工作，全面收集各种前兆资料，进行综合分析，预测可能的发震点和可能的发震时间及震级。然后根据长、中、短、临地震预测的成果，制定递进式地震应急规划。
由于目前对地球科学与地震科学的认识都存在严重的分歧，企图在短期取得统一的意见是不现实的。在这种情况下，我认为以曾经为大多数人所接受，并在实践中经受过考验的李四光的防震减灾意见和地震部门多年的工作成果为基础，加以补充，然后根据防震减灾和地震应急的需求，制定地震风险管理方案，看来是可行的。
第三，加强地震风险管理
地震风险管理是一项系统工程，不仅包括地震监测预报、灾害防御、应急救援、恢复重建等工作体系和社会响应系统的设计与实施，也包括地震灾害社会、灾害经济、灾害环境以及地震灾害科学技术研究的目标、内容的确定及联系性、层次性、整体性的系统考虑等方面。
《国务院关于进一步加强防震减灾工作的意见》中指出，加强防震减灾工作，要以人为本，把人民群众的生命安全放在首位，坚持预防为主、防御与救助相结合，依靠科技，依靠法制，依靠群众，全面提高地震监测预报、灾害防御、应急救援能力，形成政府主导、军地协调、专群结合、全社会参与的防震减灾工作格局，最大限度地减轻地震灾害损失，为社会发展创造良好条件。 《国家防震减灾规划 ( 2006 ～ 2020 年) 》已经确定了我国2020 年防震减灾总体目标，要达到这一目标，首先必须提高全社会的地震风险意识; 了解与认识各地所面临的地震风险; 需要全面提高各级政府对地震风险的处置能力，切实加强震前的综合防御能力、震时的应急处置能力和震后的紧急救援和安置能力，以及震区恢复重建能力等。为此，必须加强地震风险研究，对我国面临的地震风险和地震风险的发展态势进行预测和评估; 确定区域地震危险性、危害性、防震减灾能力和风险等级，以及地震次生灾害和灾害链的危险性和风险等级，完成我国地震风险等级的综合区划，为我国合理防范、规避地震风险，实现社会安全和可持续发展提供科技支撑。
为此，我们汇集了以 2000 年前的资料为主要依据的研究成果，写了这本书。
本书虽然对我国地震风险和风险管理及其相关问题进行了比较全面的分析，但客观地说许多新的理念都只是初步的探索，资料不完备，理论、方法等方面与期望达到的目的尚有相当差距，认识和结论也未必全部正确，而且随着我国经济的发展和防震应急能力的提高，大部分基础数据都将不断地发生变化，显然只能供讨论参考。但是我们坚定的认为，第一，地震风险的发生是一个自然-社会过程，应该根据地震的双重属性和对地震风险的认识、预测、评估建立相适应的防震减灾和防震应急新模式; 第二，防震减灾和防震应急是一项社会化行动，这种社会需求就要求地震科学研究的重点应从以 ‘地震现象’为中心的区域震情、灾情研究，向以 ‘社会受灾与减灾’为中心的地震风险研究转移; 第三，需要根据风险管理的原则指导防震减灾与防震应急，建立新的地震风险管理模式。这些都是值得进一步开拓深入的研究方向。本书地震风险评估的数据，以 2000 年统计资料为据，虽然不是最新的，但在另一方面，却可以近十年地震发生的实际情况为据，对原有认识起到了检验的作用。”
③ 当今地质灾害研究的重点与发展趋势
近十年来，地质灾害问题日益受到国际社会的广泛关注和高度重视。联合国已将地质灾害纳入了“国际减灾十年计划”，并成立了国际滑坡研究组等专门组织，实施了“全球滑坡灾害编图计划”。与此呼应，还提出了一些洲际或大区域的地质灾害编图计划。如由日本地调局组织的“东亚自然灾害编图计划”。国际地科联地质环境委员会目前则正在组织编制区域性和全球性地质灾害目录清单，尤其是影响城市地区的地质灾害目录清单，目的旨在帮助和指导主要由一些国际组织如联合国教科文组织等管理的地质灾害防治和减轻方面的特别援助项目计划。一些发达国家如美、英、日等早在70年代便开始了全国性的地质灾害调查与评价，其它一些国家如加拿大、澳大利亚、巴西、俄罗斯、意大利、西班牙、葡萄牙等，从80年代后期始，也分别开展了全国性或区域性的地质调查评价和研究工作。目前我国正在实施新一轮国土资源大调查工作，“地质灾害预警工程”是其中的一项重要内容。从国内外地质灾害研究和工作部署来看，总体呈现以下趋势：①建立地质灾害数据库及灾害风险填图；②地质灾害实时监控与定量评价及其灾害预警系统研究；③注重群发或诱发的灾害系统研究；④建立地质灾害快速反映部队；⑤工作部署重点包括快速发展地区、城市走廊带、工程和交通走廊的地质灾害主题填图及其监测研究计划。
④ 地质灾害的概念及特征
(1)地质灾害的概念
联合国减灾组织(UNDRO)(1984)对灾害的定义是:一次在时间和空间上较为集中的事故，事故发生期间当地的人类群体及其财产遭到严重的威胁并造成巨大损失，以致家庭结构和社会结构也受到不可忽视的影响。
灾害也就是地球表面因自然变异、人为因素或二者共同作用所引发的对人类生命财产、生活生产和生存发展条件造成的危害。灾害的种类很多，根据主导成因可分为自然灾害、人为灾害、自然人为灾害、人为自然灾害，每一类灾害又可进一步划分出多个灾种。
地质灾害(GeologicalDisaster)是指在地球内动力、外动力或人为地质动力作用下，地球发生异常能量释放、物质运动、岩土体变形位移及环境异常变化等，危害人类生命财产、生活与经济活动或破坏人类赖以生存与发展的资源、环境的现象或过程。
地质灾害包含了致灾动力条件和灾害事件的后果两个方面的含义。动力条件包合了外营力、内营力及人为活动的影响。灾害事件的后果强调的是对人类生命财产和生存环境产生影响或破坏。若某种地质过程仅仅改变地质环境，并没有破坏人类生命财产或影响生产、生活，则不是地质灾害。
(2)地质灾害的属性特征
地质灾害既有自然属性，又有社会经济属性。自然属性是指与地质灾害的动力过程有关的自然特征，如地质灾害的规模、强度、频次以及孕育条件，变化规律等。社会经济属性主要指与成灾活动密切相关的人类社会经济特征，如人口和财产的分布、工程建设活动、资源开发、经济发展水平、防灾能力等。
地质灾害的属性特征主要有:①地质灾害的必然性与可防御性;②地质灾害的随机性和周期性;③地质灾害的突发性和渐进性;④地质灾害的群体性和诱发性;⑤地质灾害的成因多元性和原地复发性;⑥地质灾害的区域性;⑦地质灾害的破坏性与“建设性”;⑧地质灾害影响的复杂性和严重性;⑨人为地质灾害的日趋显著性;⑩地质灾害防治的社会性和迫切性。
⑤ 构造地质学的研究意义
研究地质构造的理论意义在于，阐明地壳构造在空间上的相互关系和时间上的发育顺序，探讨地壳构造的演化和地壳运动规律及其动力来源; 其实践意义则在于，应用地质构造的客观规律指导生产实践，解决矿产分布、水文地质、工程地质、地震地质及环境地质等方面有关的问题。
地壳中矿产的分布是受一定的地质构造控制的。成矿物质的形成和运移等成矿作用，都直接或间接地受地壳运动的影响。矿产的形成需要有成矿物质运移的通道和沉淀、赋存的场所。这些通道和场所与地质构造有极其密切的关系，例如石油、天然气常分布在背斜的顶部或具圈闭条件的断裂构造中。另一方面，许多已形成的矿产还会遭受后来地壳运动的影响而变形。因此，在矿产普查勘探和采矿工作中，要对矿产做出科学的评价和进行合理的开采，就必须正确认识区域的和矿区的构造特征。
地下水的活动和富集与地质构造密切相关，只有认识了地质构造特征，才能更有效地寻找地下水。许多工程建设，如水库、堤坝、桥梁、隧道或大型地下工程等，都要先查明工程地区地质构造情况，对地基稳定性做出评价，为工程设计和施工提供地质依据。
破坏性地震常给人们的生命及财产带来很大的损失。绝大多数地震活动是现代地壳运动的反映，因而震源与地质构造，特别是与断裂构造的关系极为密切。在研究发震规律和地震预报工作中，研究区域构造特征及近代构造活动规律，是地震地质工作一项十分重要的基础性工作。
在影响人类赖以生存和发展的地质环境质量的诸多地质因素中，地质构造是其重要的因素。不同地区地质环境的差异及地表元素分布的不均匀，在很大程度上与各地区地质构造的不同有关。因此，环境地质学研究地质环境的形成和变化，预测和评价人类生产活动对环境的近期与长期的影响，保护、改善和利用地质环境，防止与减少地质灾害，是与地质构造的研究密不可分的。
随着现代科技的日新月异，航空航天、地球物理、地球化学、电子技术和超微技术等使构造地质学的发展进入了一个崭新的阶段，许多新思想、新概念和新方法不断涌现，研究内容涉及多尺度、多层次、多体制、多因素或多成因、多类型的构造的全方位动态研究的广阔领域。
⑥ 岩石学及其研究意义
岩石学（petrology，来自希腊文petra—岩石，和logos—论述和解释）作为研究岩石的学科，在地球科学中占有重要地位。岩石学主要研究岩石的产出方式、组成特征、分类命名、岩石成因、形成环境和资源背景，包括岩相学（petrography，lithology）和岩理学（petrogenesis）两方面。传统上，岩相学主要是在野外地质调查的基础上，在显微镜下对岩石进行系统描述和分类命名，属于描述岩石学范畴。随着科学技术的进步，岩相学的研究已经拓展到将显微镜观察与现代分析测试技术相结合，全面研究岩石的矿物组成、化学成分和物理性质（光性矿物学、岩石化学、矿物化学、岩石物理、矿物物理等）。岩理学又称为成因岩石学，主要研究岩石的成因和形成过程：就是在深入的岩相学研究基础上，结合实验研究和理论分析，通过比较、归纳、演绎深入认识岩石的形成过程，理解地球上发现的（以及来自其他星球的）各种各样岩石的多样性的起因，分析人类难以直接观察的地球内部岩石物质的性质，进而为探讨地球和行星系统动力学过程提供知识储备和理论支撑。岩相学是岩理学的基础，也是地质类大学生首先要掌握的内容，因此，本书将把讨论的重点放在岩相学部分。岩理学是岩相学的深化，也是现代地球科学理论的基石。正如Philpotts ＆ Ague（2009）在 《火成岩和变质岩岩石学原理》 一书中指出的，自然界提供的有关岩石形成事件和过程的证据是零碎的，这就要求岩石学家把这些零碎的证据组合起来，才能构成一个连贯的故事。
由于岩石是地质历史时期发生的地质事件的产物，是地球和行星历史的实物 “档案”。因此，对岩石的特征、时空分布规律、形成时的物理化学环境和岩石成因过程的研究，可以为解决有关地球乃至太阳系形成和演化历史的重大问题作出贡献。另一方面，矿石也是岩石，人类社会赖以生存的矿产资源就赋存在岩石之中，而岩石的性质对人类赖以生存的地下水、油气资源的赋存状态以及地表的地质作用、地质灾害都有重要影响。因此，对各类岩石的研究，不仅是认识地球的需要，也是实现资源的永续利用、预防和减轻地质灾害、保护人类的生存环境、促进人类社会可持续发展的需要。
岩石学在解决地质学重大科学问题方面的作用，可以从以下例子中体现出来。
◎岩石圈组成和深部过程的岩石学探针：对于大陆岩石圈组成和深部过程，人类难以直接观察，就需要结合岩石学探针技术和地球物理方法来间接进行研究。岩石学探针技术是通过对各种岩石样品的综合研究，分析岩石所处地质时期的岩石圈组成、结构和深部过程。主要的研究对象包括：(1)产于火山岩中的深源捕虏体（Pearson et al.，2003），例如，我国辽宁复县古生代金伯利岩，道县、信阳和阜新中生代火山岩，以及汉诺坝、鹤壁、山旺、女山等地新生代玄武岩中，都存在上地幔橄榄岩、下地壳麻粒岩的捕虏体（郑建平，2009）；(2)因构造运动抬升剥露到地表的高级变质地体以及中下地壳甚至上地幔剖面，例如，意大利下地壳剖面（马昌前，1998）；(3)火成岩的源区示踪和岩浆房过程分析，其中，镁铁质－超镁铁质岩石主要反映地幔组成和过程，长英质岩石主要反映地壳的组成及其内部过程，而中性岩往往是地壳分异－混合和壳幔相互作用的产物。在研究方法上，不相容元素和同位素比值反映了岩浆源区化学成分的变化；而相容元素反映了矿物稳定性的变化，可提供有关地壳和地幔深处压力、温度和流体条件的信息。地球物理资料反映的是现今岩石圈的深部结构，代表了晚近时期地质作用留下的综合信息，主要包括岩石波速测量（路凤香等，2006）、现今地表热流测量（Rudnick ＆ Gao，2003）等。例如，我国开展的深部探测技术与实验研究，利用深地震反射技术，了解地壳底部30km以上的精细的地壳结构（董树文等，2011）。地球物理模型与岩石学模型的结合，将对岩石圈结构和组成提出更全面的约束。
◎大地构造环境的岩石学分析：20世纪60年代中期建立的板块构造理论，发端于大陆漂移、海底扩张和地幔对流假说和模式。这一理论不仅解释了地震、火山、山链的分布样式，而且解释了大陆和海底的形成机制，也为地质历史时期不断变化着的地球气候及其对生物演化过程的影响提供了新解释（NRC，2008）。有些岩石类型和岩石组合，只有在特定的大地构造环境中才能出现（莫宣学等，2009），因此，结合其他的地质标志，就能从岩石学上分析有关岩石产出的古构造环境。例如，钙碱性岩浆岩常常出现在与大洋板块俯冲有关的岛弧和陆弧环境中，而碱性岩或双峰式岩浆岩则代表了与地壳伸展有关的构造环境。在沉积岩中，碳酸盐岩和石英砂岩通常形成于稳定的构造环境内，而长石砂岩、杂砂岩则形成于构造活动强烈的地区；在克拉通内部形成的碎屑沉积岩富含石英和长石，而在活动大陆边缘则多形成富含岩屑和长石的碎屑沉积岩。又如，麻粒岩是大陆下地壳的代表性岩石，而蓝片岩、榴辉岩等高压－超高压变质岩则是板块俯冲－碰撞环境的产物。
◎盆－山关系的岩石学印迹：地质学上最初争论最大的问题就来自对沉积岩的观察。英国地质学家、火成学派的创始人詹姆斯·郝顿（James Hutton，1726～1797年）就曾根据沉积地层的厚度、沉积岩的各种特征以及沉积岩中化石的存在，推测过地球的年龄（Hutton，1788）。今天，对盆地中沉积岩的观察仍然是认识造山带的演化过程和盆－山关系的切入点。盆地和山岭是陆地表面的两个基本构造单元，它们在时间和空间上相互依存，在物质和能量上相互交换，二者具有密切的耦合关系。在碰撞造山带，构造活动直接控制盆地的发育和演化过程。一个典型的实例是印度板块与欧亚板块在始新世的碰撞，造成了青藏高原的隆升和周缘盆地的形成（许志琴等，2007）。山岭的隆升和剥蚀产生了大量的碎屑沉积物，这些沉积物分布于印度板块及其边缘海盆地中，如孟加拉扇新生代以来沉积物的总体积就达到了12×106km3，为解决与青藏高原形成演化相关的科学问题打开了一扇窗口。例如，关于印度板块和欧亚板块的碰撞是何时发生的问题，在巴基斯坦西北部Waziristan地区的古近系－新近系地层中就记录了这次事件造成的不整合接触，从而可以将碰撞时间限定在66～55Ma之间（Beck et al.，1995）。研究表明，在俯冲带或垮塌的造山带，大规模岩浆活动产生的热和力学效应可导致上覆岩石快速的抬升和剥蚀，表现为岩浆侵入与粗碎屑岩堆积近于同时，新形成的岩浆岩直接作为弧前盆地的沉积物源（Kimbrough et al.，2001）。这一系列过程可以发生在短短的几百万年之间，其信息被记录在造山带和相关盆地的各类岩石中。
◎矿产资源的岩石学专属性：人类可资利用的矿产资源大都取自地壳浅部的三大类岩石中。深入研究岩石的特征和形成过程，对于了解有用物质的迁移和聚集机制，指导找矿勘探有重大的价值。例如，岩浆岩蕴藏了大量的金属和非金属矿产，其中，金刚石主要产于金伯利岩和部分钾镁煌斑岩中，Cr、Ni矿与镁铁质－超镁铁质岩石有关，Mo、W、Sn矿常与某些花岗岩有关，一些超大型的斑岩铜矿产于与大洋板块俯冲有关的中酸性浅成岩浆岩中，而Li和稀土矿可以在伟晶岩中寻找。目前世界上最大的铜矿是智利的丘基卡马塔（Chuquicamata）和埃尔特尼恩特（El Teniente）斑岩铜矿，铜总储量分别达6935万吨和6776万吨。值得注意的是，煤、油页岩等可燃性有机矿产以及石油、天然气等能源几乎全是沉积成因的，而赋存于沉积岩及沉积变质岩中的密西西比河谷型（MVT）及沉积喷流型（SEDEX）Pb－Zn矿床，其储量占Pb、Zn总储量的1/2，产量占Pb、Zn总产量的2/3（赵振华等，2003）。变质岩中直接产出了不少金属矿产，如Au、Ag、Cu、Zn、Pb、Fe及稀有、稀土等矿产，其中变质岩中的铁矿床占全世界铁矿总储量的80％以上。W、Sn、Mo、Sb和稀土等矿产为我国优势矿产，我国内蒙古白云鄂博碳酸岩型REE－Nd－Fe矿床是世界上最大的稀土矿床。据研究，该稀土矿受控于中元古代的古火山机构，矿床产于火成白云石碳酸岩体和部分脉状碳酸岩中（郝梓国等，2002）。
需要指出的是，石油天然气不仅赋存于沉积岩中，在多种类型的结晶岩中也有产出，尤以火山岩可作为油气藏的优质储层或盖层（Petford ＆ McCaffrey，2003）。目前，在世界范围内已发现了300多个与火山岩有关的油气藏，实际探明储量的火山岩油气藏169个，其中不乏大型油气藏，如利比亚锡尔特盆地（Sirte Basin）的拿法拉（Nafoora）油田。我国也先后在准噶尔、三塘湖、松辽、海塔、二连、渤海湾等盆地不断发现了火山岩油气田，显示了火山岩油气勘探开发的巨大潜力（贾承造等，2007）。
◎过去全球变化的岩石学线索：(1)今天形成的不同类型的沉积物的相对量与地质历史时期是完全不同的，这种差别是否意味着地球环境发生了显著的变化？例如，现今地球上形成的白云岩很少，主要出现在波斯湾及荷兰Antilles等异常的环境中，而在前寒武纪时期，形成的白云岩是石灰岩的3倍以上。与现今相比，前寒武纪时期，蒸发盐（岩）十分稀少，为什么？ 是否25亿年以来，海水成分已经发生了变化？ 是不是自前寒武纪以来，由于剥露出地表被风化的岩石成分发生了变化，因而由河流带到大洋中的物质也就出现了变化？(2)大多数进化生物学家认为，生命物质是在38亿年前在还原环境中由无生命的物质进化而来的，因为原始的细胞不能抵抗氧化作用。这就意味着，在地球早期的大气圈中，氧很少或几乎没有。然而，太古宙的铁矿含有磁铁矿，表明既有Fe2＋，也有Fe3＋，这就要求大气中有氧存在。这些铁矿中所含的氧化铁物质是一开始就有的（原生）？还是后来随大气中自由氧的增多而逐渐氧化而来的（Blatt et al.，2006）？(3)地球现今的大气圈很适于生物生存，但对早前寒武纪岩石的研究表明，在地球形成初期，大气中几乎没有氧气，而富含甲烷。大气中氧气的增多和甲烷的减少是内在因素，还是外在因素造成的？是由于地球深部活动的变化引发的，还是与地外天体的撞击有关？(4)新元古代，在全球范围内广泛沉积了一套冰成岩系，这些沉积记录表明当时地球曾经历了一次极其严重而漫长的冰期，不仅陆地全部被冰川覆盖，而且海洋也被完全冻结，称为雪球地球（Snowball Earth）。“雪球地球” 是如何形成的，又是如何消失的？这些问题的答案记录在相关的岩石中。(5)大规模的火山活动可能只延续几天，但火山喷发出的大量气体和火山灰对气候的影响可能达数年之久。例如，1991年6月15日菲律宾的Pinatubo火山喷发，据估计就有2000万吨的SO2和火山灰颗粒喷发到了20km高的大气中。含硫酸的气体会转化为硫酸盐气溶胶，那些微米级的液滴中75％是硫酸。火山喷发之后，这些气溶胶颗粒会在平流层中停留3～4年。这些火山物质减少了太阳辐射到达地球表面的量，降低了对流层的温度，于是会对大气环流产生明显影响。因此，研究地质历史时期熔结凝灰岩大爆发（ignimbrite flare－up）对全球变化和生命演化的影响，有着十分重要的意义。
◎地外岩石研究对早期地球和太阳系演化的启示：据认为，月球是在一次对地球的撞击事件中形成的，撞击会抹去地球更早的岩石记录，所产生的热量甚至会使地球成为一个熔融的星球。加上后来地球表面始终不断的板块构造运动的改造，对古老岩石的保存产生了不利的影响。目前，在地球上发现的最老的岩石大约为40亿年，大陆壳中老于36亿年的岩石只占0.0001％（Nutman，2006）。在岩石 “档案” 中，从45.3亿年撞击产生月球到地球上保存的最古老岩石（40亿～38亿年）的这段时间里，地球上保留的历史记录几乎为零。与地球上缺少最早期的岩石不同，在太阳系形成的初始阶段之后，许多陨石基本上完好地留在围绕太阳不停运行的轨道上。因此，陨石（包括后来从月球和火星上落下的一些岩石）就成了这个起始阶段的主要实物档案。需要指出的是，在澳大利亚西部30亿年老的石英岩中，找到了地球上最老的矿物——碎屑锆石。测年显示，最老的锆石年龄达到了44亿年，这些锆石的稀土元素以及氧和铪同位素的研究表明，在距今45亿～42亿年之时，地球上就有花岗质陆壳甚至有大洋存在（Harrison et al.，2005）。近年来，地球上发现的38亿年之后的记录越来越多。例如，在我国北方的鞍山地区就发现了大量36亿～38亿年的岩石和锆石，在冀东、信阳、焦作及其他地区也有始太古代－古太古代的岩石和锆石存在（刘敦一等，2007）。
⑦ 什么是地质灾害
地质灾害是指由于自然地质作用或人为地质作用,使生态环境遭到破坏,从而导致人类生命、物质财富造成损失的事件。例如,崩塌、滑坡、岩爆、泥石流、地裂缝、地面沉降和塌陷、坑道突水突泥、突瓦斯、煤层自燃、黄土湿陷、岩土膨胀、沙土液化、土地冻融、水土流失、土地沙漠化及沼泽化、土壤盐碱化以及地震、火山等。
地质灾害广泛存在于我们的生活中,它给我们的生产、生活造成了诸多的不便,同时,也给我们造成很大的经济损失和人员伤亡。因此,在认识了解地质灾害的过程中,我们不仅要认识地质灾害本身,还要了解掌握地质灾害的成因、观测、分类、预防,以及地质灾害的救援知识,以便为我们科学的预防和救援打下坚实的基础。
地质灾害一般分为自然地质灾害和人为地质灾害两大类。因为发生灾害的地理环境不同,所以治理灾害的方法和减灾措施也有所差别。近年来为深入研究,又把地质灾害分为山地地质灾害、平原地质灾害和城市地质灾害等。
地质灾害根据其主导动力成因具体分为内动力地质灾害,包括地震、火山、构造沉降、构造地裂缝、岩爆等;外动力地质灾害,包括崩塌、滑坡、泥石流、水土流失、土地沙漠化等;人为动力地质灾害,包括水库诱发地震、抽水塌陷、矿区采空塌陷等。实践表明,单一成因的地质灾害较少,复合型地质灾害较多。
根据地质灾害成灾动态特征可分为突发型地质灾害——发生突然,过程短暂的地质灾害,主要包括地震、火山、煤瓦斯突出、崩塌、滑坡、泥石流等;缓发型地质灾害(或累进型地质灾害)——发生过程比较缓慢,具有累进性特征的地质灾害,主要包括地面沉降、水土流失、土地沙漠化、土地盐渍化、海水入侵等。
根据地质灾害发生的自然地理位置可分为山地地质灾害,主要包括崩塌、滑坡、泥石流等;平原地质灾害,主要包括地面沉降、土地盐渍化等;滨海地质灾害,主要包括海水入侵、海岸侵蚀等;海洋地质灾害,主要包括海底滑坡等;城市地质灾害,主要为地面沉降和塌陷以及地裂缝等。
根据与社会经济关系可分为城市地质灾害、矿区地质灾害、农业地质灾害、工程地质灾害等。
地质灾害的普查是在正确认识各种地质灾害的基础上,对一个特定区域可能发生的地质灾害的全面排查,进而有效地进行预防和治理。它是地质灾害预防的前提。
所谓地质灾害防治是指对由于自然作用或人为因素诱发的对人民生命和财产安全造成危害的山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等地质现象,通过有效的地质工程手段,改变这些地质灾害产生的过程,以达到减轻或防止灾害发生的目的。地质灾害防治工作,实行预防为主,避让与治理相结合的方针,按照以防为主,防治结合,全面规划,综合治理的原则进行。
各级人民政府地质矿产主管部门对本行政区域内的地质灾害实行统一监督管理,加强对地质灾害防治工作的领导,并将其纳入国民经济和社会发展规划。
地质灾害防治的重点区域:城市、农村和其他人口集中居住区,大中型工矿企业所在地,重点工程设施,主要河流,交通干线,重点经济技术开发区,风景名胜区和自然保护区等。
研究地质灾害的最终目的是减少地质灾害发生对人们造成的损失,然而有效地预防又离不开不间断的、准确有效的观测,所以观测在地质灾害防治过程中起着举足轻重的作用。
常用的方法有简易监测法和精密观测法。
简易监测法有定期目视检查和安装简易监测设施进行监测两种。定期目视检查要求监测责任人定期目视检查或在暴雨天气时目视检查,监测地质灾害有无异常变化,例如,建筑物变形情况、地面裂缝的发生发展情况以及地下水异常变化等。
安装简易监测设施要求在监测地灾点敏感变化部位(如滑坡前缘或后缘裂缝处)设立简易固定标尺(如打入木桩或钉绳法、贴纸法)或用水泥砂浆贴片等观测坡体滑移变化情况。
仪器精密监测主要分为水平与垂直位移监测(包括深部位移监测和孔隙水压力、地应力监测等),主要针对需花费较大资金进行治理的重大地质灾害隐患点。此类监测工作一般应由具备相应资质的单位和技术人员承担。
分析地质灾害的成因、给地质灾害进行分类、地质灾害的普查等都是在灾害没有发生前进行的一系列为减灾减损采取的措施。但是当地质灾害发生以后,我们不但要进行正确的治理,还必须有有效的营救机制。地质灾害的营救要以科学发展观理论为指导,本着以人为本的原则,把人民生命财产安全放在首位。
我国地域辽阔,地理和地质条件都很复杂,地质灾害种类多、分布广、影响大,占各种自然灾害的1/4。平均每年因地质灾害带来的直接经济损失达75亿~120亿元,特别是一旦发生地震等重大灾害,其损失就会更大。
地震是各种地质灾害中破坏性最大的一种。我国地处欧亚地震带与环太平洋地震带之间,是欧亚板块与太平洋板块、印度洋板块的接触及俯冲带,构造活动剧烈,地震频繁。从20世纪初到1988年,我国发生6级以上的地震655次,其中8级以上的9次。20世纪以来,全球发生7级以上地震1272次,死亡人数超过百万,其中,我国地震占10%,死亡人数占一半以上。1976年唐山地震,建筑物几乎全被破坏,人员伤亡多达40万。
崩塌、滑坡、泥石流也是破坏性很大的地质灾害,在我国山区、高原广泛出现,西北、西南地区更多。仅四川,近10年来就达数万次,死亡2500多人,经济损失达20多亿元。
地面沉降和塌陷,是沿海和东部地区出现较多的地质灾害。尤其是经济发达地区和大城市,影响严重,不可低估。上海、天津地面沉降最大累计达2米多,对人民生活和经济发展造成重大威胁。
我国地质灾害发展趋势:次数增多,损失日益加重,面积越来越大。造成地质灾害的原因很多,其中,人为的因素相当重要。据分析,全国50%以上的地质灾害的发生与人类活动有关。由于人类不按客观规律进行经济、军事、生产活动,严重破坏地质环境,加剧了灾害的发生。缺乏科学规划、对自然资源掠夺性开发、乱挖滥采、乱弃废渣、过量抽取地下水等,都会引发地质灾害。在缺乏科学论证和科学决策的情况下兴修水库,铺设铁路,修建公路或其他大型工程,不仅影响工程质量,而且会诱发地质灾害。事实告诉我们:一旦人类活动破坏了环境,要想重新建立起来需要付出更昂贵的代价,甚至比当初想在经济活动中获得的价值还要多得多,如宝成铁路建成后,每年要支出大量经费维修路基,仅1987年的投资费用,就相当于当年建路费用的50%。
⑧ 一道高中地理题：研究地质构造有什么意义
可以确定一些地质灾害高发区。更有效预防，监测地质灾害的发生，从而减少地质灾害带来的损失。如这次汶川大地震。
⑨ 研究意义
岩溶水(karst water)是赋存于岩溶化岩体中的地下水的总称[1]。本项目的研究仅限于赋存在碳酸盐岩层的溶蚀洞穴、管道和裂隙中的地下水。在西南岩溶石山区，岩溶含水层一般储水、导水空间规模巨大，赋存着丰富的地下水。因此，岩溶水是最具开发价值的地下水类型。
岩溶地区地表、地下两种岩溶空间的同时存在，是造成岩溶特殊环境的基本原因[2]。由于岩溶环境的双层结构空间特征，加上岩溶发育的不均匀性及岩溶地区自然环境条件的多样性，决定了岩溶水系统的复杂多变特征，由此也造成了岩溶地区水资源的时空分布不均匀性，地表水严重缺乏，形成了“地下水滚滚流，地表水贵如油”的水资源特征。
我国是世界上岩溶分布面积最广的国家，岩溶面积达346×104km2，占全球岩溶面积2200×104km2的15.73%，碳酸盐岩层主要为中生代及其以前形成的坚硬的碳酸盐岩，容易发育形成不均匀的地下溶洞系统，加之岩溶区人口分布密度很大。因此，干旱缺水问题非常严重。西南岩溶石山地区涵盖以云贵高原为中心的中国南方八省(市、区)范围，包括广西(简称桂，下同)、贵州(黔)、云南(滇)、四川(川)、重庆(渝)、湖北(鄂)、湖南(湘)、广东(粤)八省(市、区)的岩溶连片分布的主要部分，面积约76×104km2[3]。
西南岩溶石山地区聚居着46个民族，少数民族大多聚居在石漠化山区。全区人口约8000×104，以传统分散的农业经济为主，“老少边贫”落后现状仍未完全改变，是我国西部大开发和扶贫攻坚的重点地区。该地区气候湿润，年平均降雨量超过1000mm，但降雨量的80%左右集中于雨季，且裸露岩溶区的入渗系数一般在0.3～0.4，高的可达0.5～0.6，降水大部分转化为地下径流。加之可溶岩造壤能力低，土壤薄而分散，植被稀疏，保水性差；风大气温高，地面蒸发强烈。所以，雨后不久，这些地区即可出现旱象，进入旱季(1～5月)降雨极少，此时干旱严重[4]。而地下水资源虽然总量上很丰富，但埋藏分布不均匀，许多地方主要赋存于地下岩溶洞穴管道之中，由于岩溶水赋存空间十分复杂，找水难度很大，总体上呈现出工程性缺水的特点。上述原因造成约1700×104人生活用水十分困难，仅滇、黔、桂三省区就有2531×104亩耕地严重干旱。
在云贵岩溶高原地区，一方面各级岩溶高原面或夷平面(海拔1500～3500m)上，地形一般较为平缓、开阔，许多大小不一的山间盆地分布其中；另一方面乌江(海拔400～1000m)、金沙江(海拔700～1500m)、元江(海拔100～200m)、西江(海拔200～1500m)等江河及其支流所构成的地表水文网，随着上新世以来地壳的强烈抬升而深深地切入各级岩溶高原面或夷平面之下，形成陡峻的河谷，其谷底与各级高原面或夷平面的高差达500～2500m。在这些水资源集中的河谷内，耕地和人口分布较少，重要城镇和厂矿也不多。以乌江为例，从乌江渡以下到沿河县城，长约400km的干流沿岸，基本上是悬岩陡壁，仅在比较开阔的地段，如思南、沿河等城镇附近，在一些数十米至百余米宽的台地上有耕地，一般高于江面15～30m，由小片出露的碎屑岩风化形成。南盘江与元江沿岸，也基本上是峡谷地形，仅有一些坡地分布。但在它们的谷坡转折点之上，海拔约1300m、1600m、1900m或更高的各级岩溶高原面或夷平面上，却分布着数十个耕地面积达数千到上万公顷、居住人口数万至上百万的岩溶断陷盆地和岩溶盆地。主要江河水面大大低于主要耕地分布区、人口聚居区、经济活动区，形成了“水土不配套”的问题。面对这样的客观问题及其背景，随着对岩溶水资源勘查开发的深入，越来越多的人已经认识到，众多岩溶储水构造犹如江河上游天然的一座座调蓄水库，对其进行科学的调查规划、勘查、开发和调度，对解决“水土不配套”的问题，缓解日益紧张的水资源供需矛盾，将发挥非常重要的作用。
岩溶水资源的合理开发利用，提高对地下水资源的调控能力，不仅仅只是解决干旱缺水问题的需要，也是整治石漠化，改善生态环境的基础工作。西南岩溶石山地区，已经查明石漠化面积为11.15×104km2。严重的石漠化导致可耕地面积减少，土壤肥力下降，涵养水源能力减弱，旱涝灾害频繁，引起小环境气候的恶化，毁坏了自然景观，破坏了生物多样性，这严重制约着西南岩溶石山地区的社会经济发展和脱贫致富奔小康的步伐，成了岩溶石山地区危害最大的缓变地质灾害。滇、黔、桂三省区共有109个贫困县，其中73个分布在石漠化地区，农民年均收入仅为全国平均水平的55%。由于石漠化，他们无法维持基本口粮，生活用水困难。这一地区近几十年来人口增长过快、森林乱砍滥伐、不合理开发和利用土地及其他自然资源，导致大面积水土流失和生态环境破坏，成为石漠化加剧的主要动力[5][6]。干旱缺水是形成石漠化最主要的自然因素。石漠化使地表植被失去了协调水分的功能，干旱使植被的再生能力减退，生物链(植物链)中断，植被覆盖率降低，导致生态环境脆弱，结果是石漠化极易发生并导致人类生存环境的退化乃至丧失。岩溶石山地区石漠化演变过程主要反映为：地表植被的强烈破坏→地表冲刷加剧、水土流失、表土层破坏→残余植被和土壤种子库丧失恢复和自然更新能力、良性生态循环受阻、大面积石漠化→赋水植被和地质结构遭受破坏，水文、水循环系统特征的改变→水资源系统失衡、变态、变质。这种失衡与变态，既包括了岩溶石山地区内降水的转化形式、径流途径、赋存空间、具体特征数量及其在时间序列上的分配，还包括了水资源质量、功能上的变化[7]。从而加重了干旱缺水的程度，形成了新的恶性循环。因此，按照德国化学家J.V.李比希于1840年提出，20世纪初英国科学家布莱克曼发展完善的环境最小限制律，即：整个环境的质量，不能由环境诸要素的平均状况去决定，而是受环境诸要素中那个与最优状态差距最大的要素所控制[8]。地表严重干旱缺水问题是石漠化地区生态系统重建的主要限制性因子[9]，石漠化治理必须优先搞好水资源规划和管理，打破双层径流单层调度的不利局面，加快研究和实施先进适用的岩溶水开发技术及方案，合理有效地开发利用岩溶水资源，配合地表水利工程建设，实现岩溶区地表、地下双层径流联合调度，提高对水资源的调控能力。只有充分发挥岩溶水的生态功能，解决了干旱缺水问题，保证了生态需水，才能有效地进行生态建设[10～14]，正所谓“山川秀美，关键在水”。
岩溶地区地下具有巨大的储水空间，形成了对径流的天然调蓄功能，起到了对降水在年内和年际尺度上的调节作用。且地下水水质好，水量保证程度高，输水距离短，开发工程占地极少，对解决严重缺水的岩溶地区分散的农村生产生活用水和林草、耕地抗旱保苗用水，具有得天独厚的优势和不可替代的作用。要有效地发挥岩溶水资源优势，改善岩溶区干旱缺水的面貌，取决于水文地质调查研究程度和对岩溶水赋存规律认识的提高，以及岩溶水勘查开发技术的进步。近年来，有关部门积极探索各种方法来缓解西部地区人畜饮用水短缺状况，如：“水窖工程”、“移民工程”、“引水工程”等。水窖集水简单易行，在正常年份可发挥储水作用，但遇到干旱年份时难以发挥作用。而且水质很差，长期饮用将对人的健康带来危害。移民工程可从根本上解决人畜饮用水问题，但需要巨大的财力、物力，且岩溶地区有限的可耕地、居住地及环境条件，对移民搬迁形成了严重的制约。引水工程适宜解决城镇、工矿等集中供水，但西南岩溶石山地区地形复杂，严重缺水地区村镇居民居住分散，在许多地区，长距离引水既不经济，旱季水源也难以为继；况且很多地区地表水开发利用率已很高，有些流域已引发生态环境问题，地表水体污染严重，水质性缺水问题日益突出，加之岩溶石山地区地表渗漏严重，建库条件差，基础处理费用昂贵，同我国北方平原和南方丘陵区相比，一座亿量级的大型水库造价，在西南岩溶石山地区只能建一座(2000～3000)×104m3的中型水库[15]，地表水进一步开发的难度越来越大，潜力有限。因此，开展岩溶找水与开发技术的研究，为岩溶水的有效开发利用提供可靠的技术支持，使岩溶找水和开发的成功率和效益大幅度提高，是非常必要和迫切的。
岩溶地区各种地表、地下岩溶空间成为水资源的赋存场所，但由于岩溶发育的不均匀性，给岩溶水的勘查和开发带来了极大的困难[16]。由岩溶发育的不均匀性所决定，岩溶水的埋藏分布也具有不均匀性，表现为富水性的空间差异和水力联系的各向异性。在岩溶地区的工程实践中，常会碰到下面一些问题：相邻很近的供水水文地质勘探孔，单井出水量相差很大，有的可达每小时几十至上百立方米，有的还不到一立方米；水利工程的帷幕灌浆孔，有的数十米孔段基本上不透水，当揭露到溶洞时，透水性可几十倍以上地增加，有的渗漏通道会分布在相距不到几米的两个钻孔之间；有的矿井，本来涌水量极小，而一旦揭露到暗河通道，巨大水流会即刻突入矿井……。这些现象都是岩溶水分布不均匀性的表现。岩溶水的不均匀性往往给岩溶水勘查和开发工作带来了巨大的困难，以至裸露型岩溶区的供水勘探孔平均成井率仍徘徊在30%左右。但事物都是一分为二的，只要弄清了它的性质，确定了不均匀性的程度，掌握了它们的分布规律，就可以加以利用。例如：在开采利用岩溶水时，只要确定了它是呈管道状分布的，并查明了管道的位置，即可用少量的工程堵塞地下河通道，形成调蓄水库，壅高水位，减少提水扬程，甚或自流引水。这对于均匀孔隙、裂隙含水层来说是难于实现的。由于岩溶水的资源潜力、经济社会发展需求和开发效益都是最大的，因此，岩溶水赋存规律及岩溶水有效勘查开发技术的研究，始终是岩溶地区水文地质、工程地质和环境地质研究的主要工作。随着岩溶地质调查研究的深入和探测技术的进步，岩溶水勘查开发的成功率将不断地在各地得到不同程度的提高[17]。此外，按照可持续发展的要求，在岩溶水开发的同时，必须进行岩溶水的保护。因此，在岩溶找水与开发技术研究中，同时进行岩溶水的脆弱性研究和评价，既为岩溶水资源的合理利用和保护提供科学的依据，也必然推进了环境地质学研究的进步，满足可持续发展的要求。
⑩ 区分地质灾害和地质环境问题的必要性
1.在理论上的意义
从地质环境问题和地质灾害两者的内涵来看，地质灾害的内涵较多，规定得较为严格;地质环境问题的内涵较小，规定得宽泛，地质环境问题包含了地质灾害和非地质灾害即渐进性的地质环境问题。
渐进性的地质环境问题是指地质环境系统以渐进方式失稳而伴生的地质现象和地质过程，其后果往往是累进性的，较轻微的财产或经济损失。对其发生规律、动力学过程及成因的探讨，可运用现有的专业理论、分析方法结合实地调查资料来完成。这些内容与地质环境系统调查、评价工作是紧密联系在一起的。至于渐进性地质环境问题的预测，可沿用“由历史推测未来”的思路，采用平衡体系或平稳随机过程的理论近似地外推计算。
地质灾害是地质环境系统突变所导致的，所以，又称突发性的地质环境问题。传统的建立在平衡体系和平稳随机过程基础上的概念和分析方法，对于地质灾害的研究有很大的局限性，往往难以揭示其客观本质，这也是目前有关地质灾害预测难以取得突破性进展的关键所在。因此，加强非线性系统突变理论的学习，探索有关地质灾害动力学机理及实用的预测方法则是未来重要的研究课题。
由此可见，将地质灾害与渐进性地质环境问题相区分，关系到今后的理论研究方向。
2.对于社会管理的意义
突发事件响应体系的建设和完善是保证社会安全稳定的重要措施。在国力有限的情况下，社会保障只能按轻重缓急，量力而为之，对那些社会影响大、损失严重特别是涉及人群安全的突发事件予以高度重视，这也是构建应急事件各种预案的基本指导思想。从环境安全的角度来考虑，将具有突发性的地质环境问题(地质灾害)与渐进性的地质环境问题区分开来，把前者作为突发事件的主要防范处理对象既便于实际操作，也为确定地质环境突发事件响应体系的重点提供了理论依据。