工程地质学中的象限角
A. 工程地质学的主要内容（作者：石证明)
不是几字能说清的，你自己去查吧 ，推荐《专门工程地质学》
B. 象限角与方位角有什么区别，举例说明
“方位角”和“象限角”我们的日常生活和工作，例如地质勘探、大海航行、筑路施工等项目中，常常需要用角度来表示方向。在人民教育出版社编写的现行初中几何教材中，四次出现这样的角：1．(第一册P．41)如图，OA是表示北偏东30°方向的一条射线。仿照这条射线画出表示下列方向的射线：(1)北偏东50°；(2)北偏西60°；(3)南偏西10°；(4)南偏东25°；(5)东北方向(即北偏东45°)；(6)西南方向(即南偏西45°)。2．(第一册P．81)在甲、乙两地之间要修一条公路(图2)。从甲地测得公路的走向是北偏东55°。如果甲、乙两地同时开工，那么在乙地公路按角β是多少度施工，才能使公路准确接通？3．(第一册 P．107)如图3，点B在点A北偏东30°的方向，且AB=6m，点C在点B北偏西60°的方向，且BC=8m。选适当的比例尺画图，在图上量出AC的长，并求A到C的实际距离(精确到0.1m)。点A到直线BC的距离是多少？为什么？4．(第二册P．78)如图4，有一暗礁C在灯塔B北偏西84°的方向上，距灯塔正向30海里的点A出发，若航行方向是北偏西45°，船能避开暗礁吗？为什么？上面我们用相当的篇幅摘录了现行教材中有关说明方向的角的问题。这样的角叫什么名称呢？长期来，很多人把这样的角叫做方位角，有些地质工作者也把它习惯上叫做方位角。事实上，这样的角并不叫方位角，而应该叫做象限角。下面是《辞海》关于“象限角”这个条目的解释：“象限角：某直线与子午线或坐标线所夹的锐角。从真子午线、磁子午线或坐标纵线的北端或南端起算的分别为真象限角、磁象限角或坐标象限角。其角值从0°—90°变化。为了表示直线的方向，其角值注明北偏东或南偏东，南偏西或北偏西。”从象限角的定义来看，它有以下几个特点：第一，角的始边，是真子午线、磁子午线或坐标纵线的北端或南端；第二，角的终边与始边的夹角在0°—90°之间，即夹角为锐角；第三，角值的标志是北偏东、北偏西、南偏东、南偏西。若以南北方向线为y轴，过角的顶点作南北线的垂线，即东西方向线。两线互相垂直，构成一个直角坐标系，而所述的角正好落在四个象限之中，所以叫做象限角。以象限角的定义对照上面引摘教材的四个片断中的图形，不难看出它们与象限角完全符合。所以这样的角应叫做象限角，而不能叫方位角。那么，什么是方位角呢？下面是《辞海》关于“方位角”的解释：“方位角：从某点的指北方向线起，顺时针方向至目标方向线的水平夹角，从真子午线起算的为‘真方位角’；从磁子午线起算的为‘磁方位角’；从坐标纵线起算的为‘坐标方位角’”。从方位角的定义来看，它与象限角有下列几点不同：第一，角的始边就是指北方向线，而不像象限角的始边除了正北方向线外，还有正南方向线；第二，角的终边与始边的夹角在0°—360°之间，而不像象限角角值限为锐角。从方位角的定义也可以看出，把教材中这一类角称为象限角是恰当的，称为方位角则是不妥的。当然，把上述一类角称为象限角，又要注意与研究三角函数中出现的第一象限角、第二象限角、第三象限角、第四象限角的区别。关于这一对概念的区别，请同学参考本书“‘0°～90°的角’、‘第一象限角’、‘锐角’和‘小于90°的角’”一节的内容。
C. 工程地质学的未来
人类在跨入21世纪后，将随着工程设施的兴建和对地质环境保护的重视，对工程地质学的期望也更多、更高，工程地质学科面临新的挑战和机遇。
一、国际工程地质学发展趋势
从世界范围看，工程地质研究继续由发达国家向发展中国家扩展。发展中国家的各类工程建设将以前所未有的规模和速度发展着，各种不同复杂程度的地质环境将向工程地质学家们提出许多研究课题，也要求工程地质勘察技术手段不断创新和改进。
可持续发展又是一个影响工程地质学发展的重要概念。工程地质学家要把人类赖以生存的环境的保护（包括地质灾害防治在内）作为义不容辞的己任，尤其是重大工程环境影响问题需要切切实实地加以研究和解决。由于岩石圈与水圈、大气圈、生物圈各层圈之间相互作用影响着，它们又具有全球观念，所以势必促使工程地质学家们从全球演化的角度来研究工程地质特征的多样性以及各层圈对工程地质条件的影响，进行全球性的工程地质研究和对比。
作为地学分支的工程地质学与工程科学、环境科学以及地球科学的其它分支学科关系密切，所以工程地质学与各相关学科必须更好地交叉和结合，以促进基本理论、分析方法和研究手段等各方面不断更新和前进，进而使工程地质学的内涵不断深化，外延不断扩展。此外，工程地质学必将融入现代数理化、计算机科学、空间科学及材料科学等更多的新鲜知识，以保证在未来的信息世界里工程地质学的适应性。
二、我国工程地质学未来的任务和发展趋势
在21世纪的上半叶，根据我国的发展战略，将大大提高综合国力，加速四个现代化建设，赶上中等发达国家的水平。为了保持较快的稳步发展速度，在能源、交通、现代城市化建设和矿产资源开发方面将要有更大、更快的发展。同时，为了实施可持续发展战略，要重视环境保护，加强自然灾害的防治。我国的工程地质学将会担负起新的更为艰巨的任务，面临更为严峻的挑战。
我国要在今后50年内赶上中等发达国家的水平，开发西部地区是关键一环。最近，已吹响了西部大开发的进军号。西部地区占国土面积的三分之二，自然资源丰富。我国西南以金沙江、雅砻江、澜沧江、大渡河等西南目标水能资源的开发将提上日程，在规划的近20座大水电站中，大多具有数百至上千万千瓦装机容量，其中有的工程已在兴建之中。该地区正处于印度次大陆板块与欧亚板块碰撞带东侧挤压区，剧烈的构造活动世所罕见。工程的兴建将会出现区域地壳稳定、山体稳定以及高陡边坡稳定等一系列前所未见的工程地质问题。辽阔的西北地区土地资源丰富，开发潜力大，但水资源匮乏，成为大开发的瓶颈，所以位于青藏高原的西线南水北调工程势必要上马，将要兴建一批深埋长大输水隧洞，它们要穿越大活动构造断裂带，高地应力和碎裂岩体导致的围岩稳定性又是前所未遇的一大工程地质难题。交通工程是西部地区大开发中居于首位的基本建设事业。已有若干条正在规划设计或兴建的连接东西部的铁路干线，将穿越东部丘陵山地向云贵高原过渡的地形梯度带以及秦岭山地。进藏的青藏和滇藏铁路则位于高原永冻层和活动构造带上，工程十分艰巨。它们地形陡峻，构造复杂，内外动力地质作用均十分活跃，工程地质学家也可大展身手。西部地区自然条件复杂，地质和生态环境脆弱，是我国地质灾害多发区，灾种多、强度大、复发频繁，往往遭致严重后果。地震、滑坡、崩塌、泥石流、土地荒漠化等制约了当地社会经济的发展，对地质灾害的风险评估、预测预报以及防治对策的措施，又给工程地质学家们提出了新的研究课题。可以这样说，西部大开发战略的实施将会带动我国工程地质学的理论水平和勘察技术方法更上一个新的台阶。
我国的核电站、高速铁（公）路、长距离输油（气）管道等工程建设，虽起步较晚，但进展迅猛，在21世纪上半叶将要大力发展。核电站主要兴建于东部沿海地区，已建成的有大亚湾和秦山两座。由于核电装置的特殊性，选址时区域稳定性评价是关键的工程地质问题。此外，高放射核废料地质处置工作又给工程地质学家提出了全新的研究课题。首先在东部地区兴建京沪、京广等高速铁路干线，纵贯南北，将跨越长江、黄河，有的还要越海，解决其地基、桥基及海底隧道等工程难题已经提上日程。横贯东西的塔里木—上海输气管线工程已经规划，其投资仅次于三峡工程。线路将通过众多的大地貌和大地构造单元，工程地质选线也将实施。
为了实施可持续发展战略，在21世纪要十分重视保护环境和防治自然灾害的发生。在此领域内工程地质学家将担负更多的以前不熟悉的任务。我国城市化进程很快，城市地质工作将更为加强。为了优化城市居民的生活环境，住宅工程、地下和轻轨铁道、高架道路等各项市政建设以及生活和工业废物的地质处置工程等有关的工程地质问题，都将需要工程地质学家有更新的思路和技术去解决。
我国工程地质学经历了半个世纪的发展，已经成为比较成熟的现代地球科学的分支。当前我国工程地质界在创新开拓中思路活跃，年青的工程地质学家正茁壮成长，能在新世纪担负起工程建设、环境保护和灾害防治的重任，发展工程地质学科。
D. 应用地质学科的发展
（一）煤炭地质
经过我国煤炭地质工作者数十年的努力，基本形成了具有中国特色的煤炭地质理论体系，这一理论体系在聚煤规律研究和构造控煤作用研究两方面取得了巨大成果：煤系高分辨层序地层模式、陆相成煤模式、海侵成煤模式、幕式成煤作用等新观点的提出，深化了对聚煤规律的认识；盆地动力学分析、煤田滑脱构造研究、控煤构造样式的划分等新成果推动着构造控煤作用日趋深入和实用化（徐水师等，2009；贾建称等，2010）。与此同时，以三维地震和3S技术为代表的新技术手段推动煤炭地质勘查向深度和广度两方面发展，形成了一个以煤炭资源遥感技术、高精度地球物理勘查技术、快速地质钻探技术、煤炭资源勘查信息化技术、煤矿区环境遥感监测技术为主体的中国煤炭资源综合勘查理论与技术新体系。该体系集理论研究、工作方法、技术装备于一体，涵盖了从煤炭资源勘查→采前建设→开采→采后治理的多个方面，实现了我国煤炭地质勘查理论和技术的跨越式发展。
（二）石油及天然气地质
我国石油天然气地质理论在以下5个方面取得了重大进展：第一，中国海相油气藏成藏理论得到发展和完善。随着一批新的油气田的发现和探明，深化了我国海相油气藏成藏控制因素和规律的认识。一是古隆起及古斜坡控制油气运移、集聚与成藏。古生代克拉通盆地和中新生代前陆盆地的叠合盆地，环古生代大型克拉通生油坳陷的古隆起、古斜坡是油气聚集成藏的有利部位。二是古岩溶储集体提供了有利储集空间。三是长期的低温背景是长期生烃、多期成藏的重要条件。四是成藏封闭系统的演化控制了成藏特征。早期封闭系统的演化，形成了重质海相原生油藏；晚期封闭系统的重建，则是轻质油气藏尤其是天然气藏形成的重要条件。第二，在盆山耦合关系及中国陆内前陆盆地勘探与地质认识方面取得重要进展。中国前陆盆地构造背景、形成演化有其自身的特殊性，中国学者称之为陆内前陆盆地，由于其复杂的构造背景和演化历史，导致中国主要发育有叠加型、改造型、早衰型和新生型4种类型的前陆盆地，在此认识基础上，确立我国中西部前陆盆地下部“近源自生”和上部“远源它生”两大成藏体系，上部“远源它生”成藏体系比下部“近源自生”成藏体系更具高效性；受4类前陆盆地演化控制，有4种相应的油气聚集模式。第三，隐蔽油气藏成藏理论和研究思路得到进一步丰富和发展，提出一系列新的认识和概念。在东部断陷盆地形成的断坡控砂、复式输导和相势控藏为核心的隐蔽油气藏成藏理论基础上，针对西部地层油气藏提出了富油气凹陷“满凹含油”、“三面控藏”和“构造-层序成藏组合”等认识。第三，在我国南方、中西部海相盆地为主的叠合盆地油气勘探和地质理论方面有重要进展，提出了“叠合盆地多期构造叠加控制的多元生烃和多期生烃模式”，沥青裂解可能成为叠合盆地深层天然气的一种来源。第四，在天然气理论方面，建立了高效天然气藏形成的地质认识框架。包括天然气生成理论（生物气-低熟气成因、海相有机质和煤系气源岩高演化阶段生气潜力），大气田成藏过程示踪研究（海相叠合盆地深层、陆相深层砂岩和火成岩大气田），非烃气体地球化学特征及成因（CO2等H2S），非常规天然气地球化学特征（致密砂岩气、页岩气和煤层气），天然气实验新技术和新方法等，这些研究进展丰富了天然气地质学理论，促进了中国大气田的发现。第五，我国油气勘探的配套技术方法取得了显著进展。包括：高精度三维地震采集-处理技术、三维资料处理技术、储层地震描述技术和井筒工程配套技术为核心的隐蔽油气藏勘探技术系列，以三维地震联片处理技术、碳酸盐岩储层预测技术、超深层复杂地层钻井技术、测井解释与评价技术、碳酸盐岩储层酸压改造技术为主的碳酸盐岩古岩溶缝洞型油藏勘探的方法技术系列等（朱立新等，2007；宋岩等，2012）。
（三）水文地质
水文地质学主要是研究地下水的分布和形成规律，地下水的物理性质和化学成分，地下水资源及其合理利用，地下水对工程建设和矿山开采的不利影响及其防治等。
20世纪80年代以来，由于地下水系统理论、非稳定流理论的输入，以数值解或解析解为代表的现代应用数学以及计算机系统的广泛应用，使地下水资源的研究发生了根本性的变化，把重点从传统研究方法转入模型研究方面，研究范畴也由单纯研究地下水系统与自然环境系统之间的相互关系，扩大到研究与社会经济系统的相互关系。冉全等以华北平原为研究区，提出了利用GRACE卫星反演区域地下水开采量的新方法。
20世纪90年代的岩溶研究取得了较系统的理论成果，采用现代技术获得保存在岩溶形态中的古环境变化的信息，提出了岩溶环境系统的概念，使岩溶地质学发展成为水文地质学中的一个新的分支。
20世纪90年代中期实施西北找水计划，1999～2004年实施西部严重缺水区人畜饮用地下水勘查示范工程。与此同时，建立了水文地质数据库和数据处理系统，建立了城市地下水资源-环境管理专家系统。水文地质学进入信息时代和地下水资源管理时代（中国地质学会，2010）。
21世纪前10年，水文地质研究成果主要集中在三个方面：完成了新一轮全国地下水资源评价，重新评价了我国地下水量及其分布，评价出全国地下水天然补给量多年平均为9235亿立方米，地下水允许开采量为3500亿立方米；实施了全国地下水资源及其环境调查计划，尤其是对华北平原地下水形成、演化和更新有了更进一步的认识；圈定了一批大中型地下水资源勘查远景地段（朱立新等，2007）。
（四）工程地质
工程地质学是20世纪建立发展起来的一门地球科学。工程地质学主要研究建设地区和建筑场地中的岩体、土体的空间分布规律和工程地质性质，控制这些性质的岩石和土的成分和结构，以及在自然条件和工程作用下这些性质的变化趋向；制定岩石和土的工程地质分类等。
新中国建立之初，我国从苏联引进了工程地质学。60多年来，中国工程地质取得了长足的发展，获得了一系列重要成就。工程地质在治淮和治理海河的系列工程，长江、黄河、珠江、黑龙江四大流域的水利水电开发，宝成、成昆、襄渝、湘黔、兰新等铁道干线的建设，武汉长江大桥、南京长江大桥和黄河大桥的修建，鞍钢、武钢、攀钢、金川、白银等矿山开采，以及石油、煤炭基地的建设，港口和海岸工程、国防及尖端技术工程建设，攀枝花、嘉峪关、白银、三门峡、金昌、大庆等新兴城市和大量城市的扩建改建等方面作出了突出的贡献。改革开放后，工程地质在龙羊峡、乌江渡、鲁布格、天生桥、五强溪、二滩、三峡、南水北调等水利水电工程，秦山、大亚湾核电站，焦柳线、黔桂线、大秦线、京九线等铁道线路以及许多大桥、长隧道工程，新的大型矿山油田建设，深圳和一大批经济开发城市建设，高速公路、高速铁路和高层建筑、立交桥的建设等方面发挥了重要作用。
在工程地质实践中，形成了一门新的学科——岩土工程学。这是在工程地质学、土力学、岩体力学和水文地质学的基础上发展起来的交叉学科。中国科学院地质与地球物理研究所以谷德振为首的工程地质研究集体在地质力学和岩体力学的基础上，将裂隙岩体的结构面作为研究核心，提出岩体结构力学的概念，创立了岩体工程地质力学和岩体结构控制论，强调岩体结构及其对岩体稳定性的控制作用，充分论述岩体结构类型及其力学性质和变形破坏机制、岩体质量及其稳定性评价等（中国地质学会，2010）。
此外，在土体研究方面，对土的微结构开展了广泛研究，有了深入了解；在区域地壳稳定性研究方面，发展了相对稳定区和“安全岛”等理论。其核心问题是断层发育情况与活动性，地应力状况，以及区域地震危险性分析，据此做出区域地壳稳定性的分区和评价；在地质灾害意识和研究方面，把过去工程动力地质现象的研究引向偏重地质灾害方面，并与环境工程地质研究结合起来，进行地质灾害的监测、预测预报及防治措施；在工程地质勘察质量方面，在详细可靠的基础地质工作和大量勘探试验工作的基础上，使用各种新技术、新方法，做了较充分的地质分析和定量评价。
（五）环境地质
环境地质学是研究人类活动和地质环境相互作用的学科，其研究内容为自然和人为引起的环境地质问题，20世纪70年代初期中国开始探讨环境地质学的范畴、理论和方法，组建研究机构，到70年代中期，发展成为一门较系统的新学科。
我国环境地质研究近年来取得了一系列重要成就，主要体现在以下几个方面：①围绕着城市快速发展，开展了全国330个地级城市，北京、天津、上海三大城市群和巨型城市的环境地质调查与评价，以及环渤海环境地质调查，为城市规划、建设和管理提供了科学依据。②对大江大河（长江、黄河）开展了新一轮环境地质调查。如对长江上游斜坡的稳定性开展了脆弱性评价；对长江中游，特别是三峡水库蓄水135米、175米岸坡的稳定性与斜坡变形做了专门调查与监测；对长江中游水患区，即江汉湖群、洞庭湖、鄱阳湖、巢湖地区开展了调查。③开展了新一轮东南沿海及重要经济区环境地质调查。④全国矿山环境地质调查，弄清了矿山现状，初步查明了主要环境地质问题，分析了潜在危害，为合理开发矿产资源、保护矿山环境和实现矿山整治、生态恢复与重建，以及矿山地质环境监督管理提供了科学依据。⑤专门开展了北京地区、苏锡常地区、珠江三角洲地区浅层地下水有机污染调查。初步查明城市及周边地区的加油站几乎都有油罐渗漏现象，导致浅层水烃类污染严重（哈承祐，2006）。
我国的环境地质学参与了地方病防治调查、环境水文地质和环境工程地质调查、地质灾害调查、地下水污染调查等，通过调查和研究提出对策，特别是对地震、崩塌、滑坡、泥石流、地面沉降和地面塌陷等问题，在广发调查和深入研究的基础上，提出了防治的措施。同时，编制了1：600万比例尺的《中国环境地质图系》（11幅），编写了《中国地质灾害》（中国地质学会，2010）。
E. 煤矿地质中的象限角是什么意思，方位角呢
象限角跟数学中平面坐标系x，y轴所指相同，平面坐标系按照上北下南专，左西右东确定方属向，当一条线自原点射出（射线），在一象限，即北偏东90度范围，如果与北方向形成夹角30度，象限角可称为北偏东30度（N30E）。而方位角则是以北方向为始点，射线与北方向的夹角度数（沿顺时针旋转），最小0度，最大360度，正东为90度，正南180,度，正西270度。
F. 拭举一例说明工程地质工作在工程建设中的地位和作用
就好比说，人民大会堂的一个角楼就是建立在地质断裂带上的。
所以几十年来都需要内对附近的地质运动进容行观测，并采取一定的加固保护措施。
如果没有工程地质学以及相应努力，恐怕这座国家级的重要建筑的命运就会比较曲折了。
G. 有谁知道工程地质学中主要的成岩矿物是什么
较常见的成岩矿物有几百种，但要是知道岩石名称就简单多了，可能就几种矿物。
H. 工程地质学的研究对象和任务
人类的工抄程建筑活动袭实在地表或地壳浅部的一定地质环境中进行的，地质环境必然要对建筑物的施工和建筑物建成以后的正常使用发生不同程度的影响，而且，建筑物的修建又必然对地质环境产生不同性质和不同程度的反作用。为了使所修建的建筑物能够正常地发挥预期的效益又造价低廉，而且不会对周围的环境造成不良后果，在修建建筑物之前，必须根据实际需要深入研究地质环境，预测和评价可能产生的，与建筑物及其周围环境有关的地质问题——工程地质问题，为建筑物的设计和施工提供必要而充分的地质依据。工程地质问题是多种多样的，在具体情况下可能出现何种问题及其对建筑物和周围环境的影响程度如何，取决于建筑物特点和地质条件，
工程地质学就是研究工程建筑物与地质环境相互作用而产生的工程地质问题的学科