浅谈地震工程地质

㈠ 工程地质学基础 构造地震是怎样形成的

构造地震亦称"断层地震"。地震的一种，由地壳(或岩石圈，少数发生在地壳以下的岩石圈上地幔部位)发生断层而引起。地壳(或岩石圈)在构造运动中发生形变，当变形超出了岩石的承受能力，岩石就发生断裂，在构造运动中长期积累的能量迅速释放，造成岩石振动，从而形成地震。波及范围大，破坏性很大。世界上百分之90以上的地震、几乎所有的破坏性地震属于构造地震。目前已记录到的最大构造地震震级为8.9级(智利，1960年5月22日)。

㈡ 地震是工程地质条件还是工程地质问题

工程地质条件中的工程动力地质作用吧 一个区域都需要划分自己的基本烈度

㈢ 汶川地震中出现了哪些工程地质问题

汶川抄地震诱发的滑坡、崩塌、不稳定斜坡(震裂山体)和泥石流等主要次生地质灾害的主要类型及特征进行了较系统地分析研究。结果表明,强震诱发滑坡灾害发生特点与岩性结构和地形条件有较明显的关系,在硬岩、软岩和松散堆积物分布区,滑坡的启动、运动和停积形式有较大的差别,但总体上都具有高速、高动能、强大动力等特征。强震诱发的崩塌主要包括高位大型崩塌;小规模块石崩落、抛射;崩塌诱发大规模滑坡3类。强震条件下大多数崩塌都表现出一定的水平抛射特征。强烈的地震动力使极震区众多山体大范围震裂松动,形成了大量震裂山体。这些震裂山体的地表裂缝具体又可细分为断裂裂缝、震裂裂缝和滑裂裂缝3类。汶川地震形成了巨量泥石流物源,再加上震后泥石流爆发的临界降雨量大大降低,其启动和运动方式发生明显改变,在今后数年内,泥石流将是影响灾区恢复重建的最大地质灾害隐患,应高度重视,采取切实有效措施加以防范。

㈣ 地震的地质原因一般有哪些

由于地球在不断复运动和变化，逐制渐积累了巨大的能量，在地壳某些脆弱地带，造成岩层突然发生破裂，或者引发原有断层的错动，这就是地震。地震绝大部分都发生在地壳中。地震共分为构造地震、火山地震、陷落地震和诱发地震四种。构造地震是指在构

㈤ 工程地质中如何解决潜在地震灾害

这是个难题，应该来说主要还是解决地面结构的地基抗震，比如像隧道除了洞口外即使考虑地震荷载也对洞身影响较小。对不良地质段进行预报，做好地震防范，如果是滑坡的话，可以考虑地质加固，但费用较高。

㈥ 什么叫工程地质条件包括哪些内容

工程地质条件是对工程建筑有影响的各种地质因素的总称。

主要包括地形地内貌、地层岩性、地质构造、地震容、水文地质、天然建筑材料以及岩溶、滑坡、崩坍、砂土液化、地基变形等不良物理地质现象。

工程建设前需对建筑物场地的工程地质条件进行调查研究，包括：该场地以往建筑经验，已发生过的工程事故的原因、防治措施和后果，建筑物沉降、变形及地基地震效应等;分析和解决主要工程地质问题; 选择工程地质条件优良的地点; 提出保证建筑物的稳定性和正常使用的地基处理措施等。

拓展资料

自然条件是因地而异的，建筑物类型和性质也各不相同，因而在不同的情况下作为重点研究对象的工程地质条件也是因地因工程而异，如在山区建筑，与场地稳定性有密切关系的地质现象(地层褶皱、断裂、滑坡、岩溶等)往往是重要的地质条件。

对地下建筑来说，地质构造对建筑物的稳定性有很大影响，而岩石产状、断层、节理和破碎带的性质与分布等是重要的地质条件。

已有的工程地质条件在工程建筑和运行期间会产生一些新的变化和发展，构成威胁影响工程建筑安全的地质问题称为工程地质问题。

由于工程地质条件复杂多变，不同类型的工程对工程地质条件的要求又不尽相同，所以工程地质问题是多种多样的。

㈦ 对地震地质工作的一些设想

——兼论华北、京津地区现今区域地应力场的特征

孙叶

地震是一种地质现象,也是地壳运动的一种表现形式。强烈地震往往是地壳运动急剧的表现形式之一^[6,7]。地震的孕育、发生和发展过程,实质是地应力积累、降低和释放过程的一种表现,是该区地应力状态超过岩石强度,产生破坏的结果。它的发生,经常以机械能的形式释放,才能够发起震动,降低能量,使震源区应力不再那么集中,经过地应力场的重新调整,孕育着下次地震。因此地震预报应紧紧抓住构造体系的活动性和地应力场这个根本问题,注意地应力和能量的集中及其发展变化的规律,同时必须注意岩石力学性质的研究。

研究现今区域地应力场的方法很多,选用的手段也各不相同,本文主要从地质力学角度出发,以构造体系为基础,从研究现今构造运动着手,确定地块边界外力作用方式、方向,配合模拟实验,使构造体系活动性与地应力场的研究紧密有机地结合起来,从而获得地应力场的轮廓,用实测地应力资料检查、验证地应力场的可靠性。在查明现今区域地应力场的前提下,然后走向地震预报。地应力场是力和介质强度的两方面问题,即除了研究地应力变化规律以外,还应讨论岩石力学性质问题。由于篇幅限制,本文暂不对其讨论,亦即假定所述地块具有均一的岩石力学性质。

本文主要在构造地震的前提下,试图对有关地震预报的途径作一探索,并拟定出下面五个步骤。为了阐明问题,将结合华北、京津地区的部分实际资料,以其步骤为序进行分析讨论(由于研究程度的局制,主要讨论前三个步骤)。

一、查明构造体系,选定地块边界

从地质力学角度研究地应力场,经常以地质构造体系为基础,因此必须首先查明构造体系的展布。根据地震地质工作的特点,不仅需要了解构造体系的平面展布,更要查明深部变化;不仅需要了解空间分布规律,也要查明其在时间上的发展变化;不仅需要查明研究地区的时空变化规律,也要了解广大外围地区的地震地质特点。例如北京地区的构造体系前人研究甚为详细,据近年来深部地质构造研究结果(图1)^[9,10,15],康德拉界面深20km左右,莫霍面深35km左右,地面所见东西向构造带和新华夏系的主要断裂带,往下延伸均断开康德拉界面和莫霍面,一般深部垂直断距2～4km,其他方向的构造,如北西向构造,最深穿过康德拉界面,尚未发现深及莫霍面者。值得注意的是,在康德拉界面附近的软流层以上的某些壳层,有着明显的厚度变化,好似沿着软流质面滑动形成的褶皱,轴向北北东,与新华夏系构造方向一致,可能表明其在20km左右深度仍有褶皱和断裂存在,深40km左右仅有断裂活动。

图1 北京地区莫霍面构造略图

为了更好地研究区域构造体系的现今活动性,进行地质历史时期活动性的系统研究是有益的,研究古构造型式、燕山运动时期、A近地质时期和现代构造体系的发展变化,是重要的,因为现今活动的构造体系与之密切相关,是地质历史进程的延续,是发展变化的必然结果。例如华北地区的地质构造,在不同地壳运动时期的发展变化,可以分为五个阶段^[2,14]:

(1)晚元古代以前的古构造体系,占主导地位的为古老的东西向构造带,在上述背景上若干地带出现了一些北东向构造带,值得注意的是,郯庐断裂带这时已有显示(图2)。

(2)晚元古代时期的古构造体系,基本骨架与此以前的古构造轮廓大体近似,占主导地位的仍为原始东西方向的隆起带和沉降带。居辅从地位的原始华夏方向的隆起带断续穿插其中,郯庐断裂也在继续发育(图3)。

(3)晚古生代-印支期的古构造体系,除东西向构造仍占重要位置外,北东向构造进一步加强,北北东向构造开始发育。该期又可分为三个发展段落(图4):①石炭、二叠纪时期,在中奥陶世后经历长期风化剥蚀,到中石炭世重新接受沉积。当时的古地形和建造有着东西成带的趋势,东西向的隆起带和沉降带仍占主导地位,但北东-北北东向构造也占有一定的位置。晋冀交界处出现由北东向单体雁列的坳褶轴线,总体呈北北东向,表明其雏形可能由北东向构造发展形成,同时预示祁吕系东翼可能也已有所影响。②中生代早期印支运动使本区构造继续发展,形成以北东向、北北东向为主的构造线,全区主要受东西向和北东-北北东向构造控制。③印支运动之后所形成的早侏罗世孤立煤盆地方向,有的与印支期构造线一致;有的则自北东向更往北北东向偏转;有的盆地群也略呈雁列特点。

图2 华北地区晚元古代以前古构造体系轮廓图

图3 震旦亚界古构造体系轮廓图

图4 晚古生代-印支期古构造体系轮廓图

(4)燕山期的构造体系主要有纬向带、华夏系、新华夏系和祁吕系等,纬向构造带显示北强南弱,阴山纬向带活动性仍然明显,华夏系已显著减弱,祁吕系进一步发展成型,而新华夏系广泛发育,几乎遍布全区,在阴山纬向带展布地区也被新华夏系断裂穿切,局部地段二者出现联合现象,郯庐断裂带进一步发展,并在本区占有很重要的地位(图5)。

(5)A近地质时期活动的构造体系,阴山纬向构造带活动性已较前减弱,全区以新华夏系活动占主导地位。由于祁吕系东翼与新华夏系的活动特点大体一致,二者常呈重接关系复合在一起,而得到进一步加强,它们常与地震活动、火山和温泉的分布密切相关(图6)。

通过对华北地区构造体系的地质历史发展分析,可以看出东西向构造发育最早,在晚古生代及其以前地质时期一直占有主导地位,逐渐让位给华夏系和新华夏系。华夏系的形成早于新华夏系,后者可能系由前者发展形成的,经过燕山运动,新华夏系已在全区确立主导地位,A近地质时期得到进一步发展。郯庐断裂带早在晚元古代以前就已出现,那时的体系归属尚需进一步研究,经过燕山运动卷入新华夏系之中,随着地质发展的过程,日益强大。根据全区构造体系的地质历史发展趋势,很容易推想现今活动的构造体系——新华夏系必定占有重要位置,这种推论也是符合构造体系现今活动的事实(详见下节),由此可见进行地质构造历史发展研究,是有现实意义的。结合本区深部地质构造的研究,可以看出莫霍界面的隆起、凹陷和断裂,主要为东西向、北东-北北东向两组,它们可能长期控制着整个地质历史进程的发展变化,也是本区最重要的两组构造形迹。

图5 燕山期构造体系略图

图6 A近地质时期活动的构造体系略图

研究外围地区的重要性,早就为大家所重视。例如京津地区为广大华北地区的一部分,它们之间的地壳运动特征,显然具有一致性,局部地区虽各有自已的特点,但决不会与外围地区毫无联系。

从地质力学观点研究地应力场,必然涉及地块边界问题。地块边界的选定合理与否,关系到地应力场的研究,一般要求边界形状简单,其边界作用力单一均匀,或有明显的变化规律,各对应边界作用力特点一致,以便于模拟、计算和讨论问题,往往可以选择规模较大的构造不连续面(如断裂带),或者岩石力学性质突变的地带等。例如华北地区就可以秦岭带和阴山带为南北界,东界郯庐断裂带,西界暂定祁吕系东翼,对应两侧边界的作用力和方式均基本一致。

二、研究构造体系现今活动性,确定地块边界外力作用的方式和方向

研究构造体系的现今活动性,应该注意不同地质历史时期构造活动性的发展变化,重点研究其现今活动特征,主要目的查明地块受力作用的情况,以及地块边界外力作用的方式、方向,为模拟实验提供加力依据。研究现今构造运动的手段很多,下面分别举例介绍。

(一)地应力

据华北地区近年来地应力测量结果^[8],可以看出各向均为压应力,除个别地点的方向可能受附近断裂或其他局部因素影响外,最大主压应力多为北西西方向,反映以新华夏系为主的现今地应力活动(图7)。

(二)地形变

1953～1972年华北地区地形变图(图8)^[11],表明现今活动的构造体系甚多,其中以新华夏系最发育,遍布全区,现今活动甚为显著。一级构造作北北东向排列,自西往东依次为:山西隆起带、华北沉降带、郯庐断裂带和胶辽隆起带等,并为雁列的次级隆起、低凹和断层所复杂化,其总体排列形式,显示地块作区域性反时针直线扭动。

(三)断层位移测量

据京津地区断层位移测量结果(图9),表明断层两盘相对运动有一定规律^[4-11],多数具有明显的年周期性变化。用不同年,相同月份曲线的相应峰、谷值对比,推算各断层的运动趋势,与南北向反时针扭动加力模拟实验中的断裂位移情况基本一致,即一般走向N10°E左右的断层反扭;N30°E左右及偏东角度更大者多顺扭;近东西向断层顺扭量甚大;北西向断层不仅顺扭量大,并作张性拉开。从垂直位移量看,北北东向新华夏系主干断层的相对垂直断距,也都大干其他构造体系的主干断层,显示现今断层位移活动,主要与新华夏系应力活动方式一致。

图7 华北地区实测最大主压应力方向平面图

图8 华北地区1953～1972年地形变图

图9 京津地区断层位移图

通过上述断层位移测量和模拟实验,初步发现北北东向偏北的断层多反扭,北北东向偏东的断层经常顺扭,这种断层走向稍有改变,扭动方向便发生反向变化,这种规律很可能就是新华夏系应力活动的结果(图10)。当地块边界是受南北向反扭作用时,内部主压应力一般多呈北西西方向(如为N70°W时),则北北东向的断层均以压性为主,N20°E走向的断层与主压应力方向垂直,主要表现为压性,当时并不发生扭动;小于N20°E——北北东偏北(如N10°E)走向的断层,与主压应力方向相交的锐角为扭动方向,应为反扭;而大于N20°E——北北东偏东(如N30°E)走向的断层,以及北东—北东东走向的断层,与主压应力方向相交的锐角方向和前者相反,故应为顺扭。上述规律不仅与该区断层位移测量结果基本一致,而且与华北地区近年来发生强烈地震(如邢台地震、唐山地震)时的地壳形变和扭动方向相吻合。

图10 地块边界受南北向反扭时,内部应力与断层位移的关系示意图

(四)地震活动

华北地区地震甚为活跃,据现有资料统计^[11],迄今共发生≥6级地震共66次以上,呈北北东向带状排列,与新华夏系断裂带展布一致。自西向东可分为:①山西槽地地震断裂带,自大同至临汾一线,与祁吕系东翼重接;②华北平原地震断裂带,自唐山经河间至邢台一线;③营口、渤海、临沂、郯城地震断裂带。上述各带许多破坏性强震极震区烈度等值线长轴。大多呈北北东或接近北北东向,并与震中所在位置的新华夏系断裂大体平行。极震区的构造地裂缝带,也以北北东向占多数,或与新华夏系配套构造一致。

近年来本区发生一系列破坏性强震,如1966年邢台7.2级地震、1967年河间6.3级地震、1969年渤海7.4级地震、1975年海城7.3级地震、1976年唐山7.8级地震等,都是沿着新华夏系断裂带发生的。现以1966年邢台地震和1976年唐山地震为例,进一步剖析现今构造活动。

(1)邢台地震^[6,7]:震区A近的隆起带、低凹带,由北东-北北东向雁列的隆起、低凹组成,总体排列呈N30°E,与主干断裂平行。震后地表裂隙以北北东为主,与极震区等烈度线长轴方向一致。据地震前后的地形变测量结果(图11),现今的下降地带、降起地带和活动断裂大体走向均为N30°E,与原有构造线方向一致,最大相对下降幅度达-440mm以上,主干断裂周围的水平形变矢量表明地块总体作顺扭转动。

图11 1966年邢台地震前后的地形变图

(2)唐山地震:极震区等烈度线长轴、地裂缝带走向均为北北东,与新华夏系的唐山-陡河断裂带重合一致。极震区构造地裂缝带位于唐山市区东南,并往郊区延伸,长约11km,总体走向N30°E左右(图12),由N50°E左右雁列的扭性地裂缝和N15°E左右雁列的压性逆掩构造(图13)、地面褶曲等组成。每条扭性地裂缝均作顺扭,水平扭距0.4～1.5m,呈左型雁列;压性构造也呈左型雁列。显示该地裂缝为压性顺扭活动。在唐山市以东滦县安各庄公社的凤凰山-三山院地裂缝带,总体走向N15°E左右,则作反时针扭动。

图12 唐山地震极震区构造地裂缝带平面图

图13 唐山市复兴路土产公司附近地震后地面形变平面略图

上述各走向不同的断层和地裂缝带,由N30°E变为N15°E时,则引起扭动的反向变化,前者顺扭,后者反扭,与前述断层位移测量和模拟实验结果一致;也显示现今构造活动主要为新华夏系,同时表明地震活动与新华夏系断裂活动关系密切。

综上所述,华北地区、京津地区的现今构造活动以新华夏系为主,地块边界外力主要为南北向反扭运动。

三、分析地应力场,寻找地应力可能集中的地点,进行地应力测量,检验和证实地应力和能量集中的地点

地应力场的分析研究是个较为复杂的问题,原因在于影响地应力场的各种因素,目前还不能全部查清,加之不能进行大量的地应力测量,因此目前的做法是,选定地块、确定边界条件及其受力状态,根据相似理论和量纲分析,进行模拟研究,从而获得区域应力场的初步轮廓,再用实测地应力值给予检查验证,使之尽可能符合实地情况^[11-13]。

模拟研究的方法很多,概括可以分为数字模拟和物理模拟两大类^[3,5],前者用数学力学方法进行应力场的计算;后者使介质在相似条件下受力了解应力场特征。通过京津地区半定量性质局部的近似的物理模拟,用光弹法和明胶网格法模拟新华夏系应力活动方式,二者实验结果大体近似,与实测地应力值对应情况甚好,最大主压力方向基本一致,同年测定的地应力值相对大小,也与实验结果大致符合(图14;表1)^[8,11],故可供讨论地应力场参考。

表1 京津地区实测地应力与模拟实验结果的对比关系表(单位:0.1MPa)

(据国家地震局地震地质大队、地质力学研究所资料对比制表)

岩石力学性质是应力场研究中的重要方面,京津地区地下10～40km上下,波速在垂直方向变化明显,水平方向变化较小。深5km左右以上,岩石力学性质变化甚为明显,特别是地面附近,巨厚的松散堆积物与基岩之间的力学性质差异悬殊。有关影响本区岩石力学性质的因素及其变化情况,都是今后需要加强研究的课题。

京津地区现今区域地应力场的特征,主要表现为新华夏系应力活动方式:①最小主应力迹线(即实验中的拉伸方向,相当于地质构造中压性结构面的走向),总体呈北北东向。在北京附近北东向断层发育地段,迹线都转向北东走向,在北西向和东西向断层两侧迹线错开,方向变化不大;在山字型构造弧形弯曲地段和断裂交接处常出现各向同性点。②最大主压应力相对等值线和最小主压应力相对等值线的长轴,总体也呈北北东向延伸。北京东北山字型弧顶被新华夏系穿切处,为应力高值区;其次为北京西南的断裂交叉部位;北京西北应力值较低,少数高值点均作星散分布。③最大剪切应力主要集中在特定的断层交汇部位,以东北部和西南部表现最明显。④值得注意的是,历史强震震中与能量集中地点的对应关系甚为一致,且大都位于能量集中地点。如北京东北部出现大面积的高集中区,即1679年三河平谷8级大震震中;又如1057年固安6.7级地震、1658年涞水6级地震、1720年沙城6.7级地震、1337年怀来6.5级地震。由此所显示的地应力能量集中的地点常常预示着强震的发生地点,可能受所在地区地应力场的制约。

图14 京津地区模拟实验图(据国家地震局地震地质大队资料)

上述现今区域地应力场的特征,虽然经过部分实测地应力值的检查验证,但对地应力和能量集中地点的检验,尚需进一步工作,最好在应力和能量集中区及其邻近地区同时测定,以求确实可靠。

四、讨论地应力和能量集中地点的地震地质特征及其可能升高、降低、释放的方式,寻找可能发生破坏性地震的地点

当确实可靠地找到地应力和能量集中地点,不一定就能准确地预报地震。因为地应力和能量集中是一回事,它如何降低、释放又是另一回事,降低和释放的速度则又是另外一个问题[6,]7。这里应着重研究地应力和能量集中地点的降低和释放的方式及其速度,然后才能更好地寻找可能发生破坏性地震的地点。

研究地应力和能量的降低和释放方式,实质是研究有关地壳运动的表现形式问题,诸如:①断层两盘沿断层面发生缓慢的蠕动;②地面作小幅度、大面积的升降;③局部地壳发生挠曲等等。这些地壳形变现象都是降低,释放能量和地应力的表现形式,往往都不伴随发生破坏性强烈地震。此外应变能还可以转变为其他物理能(如热能)释放或降低等,也不一定伴随发生破坏性强烈地震。地震(指构造地震)往往是在特殊地质构造条件下释放能量的一种表现形式。可见地应力和能量的降低和释放形式很多,地震仅是其一。判别和预测地震释放形式,不仅要加强地应力场、地震地质和地质构造条件的研究。还应注意各种有关地球物理、化学场的特征。

即使已经确定将要以地震方式降低和释放地应力和能量时,还要看降低和释放的速度及其每次的大小和多少,如果是以能量低、次数多的连续释放方式,则可能形成小震群,不会造成大的地震灾害;如果大量的能量集中一次突然释放,则往往造成破坏性大震。

上述各种地应力和能量的降低、释放方式及其速度,显然是多种多样的,也是地震预报中应加以研究和识别的问题,但它们都与所在地点的地质条件密切相关,并受所在地区地应力场的制约。

五、监视地震危险区,提出地震预报意见

地震危险区、危险地段、危险地点的监视工作,往往是在地震地质工作基础上进行的,是在研究现今区域地应力场的基础上提出来的。目前研究现今区域地应力场,经常用几年、几十年、甚至百年的地形变、地震活动等有关资料,配合模拟实验,研究相对变化的地应力场特征,用实测地应力绝对值进行校合验证,目的在于研究现今区域地应力场的总体特征,及其应力和能量的相对集中情况,以便提出地震危险地区,进行中长期地震预报。监视地震危险区部位,应该研究现今地应力场随着时间的发展变化和发震情况。现就有关的几个问题进行探讨。

地应力研究站位置的选定:通过现今区域地应力场的初步工作成果,可以看出地应力背景值在区域内是作有规律的变化,而附加应力值是在背景值的基础上增减变化,在不同部位增减变化量级各不相同,当地块边界外力作用方式、方向不变,作用力大小增减时,场内各处变化速度各不相同;如果外力作用方式、方向改变时,场内各处应力变化情况更大更多。为此必须研究在不同情况下,在地应力变化明显、变化幅度大的地点和关键部位设置台站,同时考虑全区地应力场的各种变化,全面考虑观测台网的布局,而不是简单地大致按等距离布置台站密度,亦即从构造体系和地应力场的全局考虑问题,以求了解各台站的地应力变化与外力变化的关系,进而了解地应力场的变化情况,为地震预报提供依据。

地应力台站的工作任务不仅要及时获得观测数据,在当前地应力观测系统尚不完善的阶段,更应加强研究和改进提高观测质量。在一个区域里可以建立中心研究站,以便集中力量,创造条件,更多地加强研究工作。附加应力场的研究工作,应该尽快地提高到绝对值应力场的研究轨道上来,因为附加值与绝对值并不等同,当附加值变化大时,绝对值变化不一定达到岩石的破裂强度极限;当附加值变化甚小时,有可能使绝对值达到岩石的破裂强度极限,以致发生地震。

地震短临预报应该走向地应力场的分析,不应长期停留在单纯的“曲线分析”阶段。地震前,区内存在许多地应力和能量集中部位,在空间上彼此好像是孤立的,实际上却受着统一的地应力场控制,是有内在联系的,分析震前异常时,必顺考虑有异常的部位不一定都是发震位置。更不应该把有异常的各台站附加地应力值,不讲条件地和无限制地进行交会,寻找所谓的发震地点。当大震发生后,地应力场必须进行全面调整,即整个场的应力调整,有些地方应力增加,有的部位应力减少,甚至个别原来应力集中的部位也随之消失,调整后变为应力不再集中的部位。总之震后效应促使地应力场调整的现象是存在的,因此注意区别震后效应与震前异常甚为重要,对防止和减少震后虚报和错报的问题有着现实意义[3,]5。

可以预料,即使地应力的观测和分析工作已能如实反映震前异常和有关前兆,即如实反映发动地震的地应力和能量积累过程,地震也不是万无一失地就会发生,即便发生,也不一定都能达到预报的情况;反之,任何可靠的预测手段,震前一定会有明确的反映,至于反映大小程度,则由震级大小和当地地质条件共同决定[6]。

由于短临地震预报根据地应力曲线分析,对发展的时间、震级较易判别;预报发震地点往往难度甚大,故前面着重讨论发震地点的有关问题。目前我国地震预报要求对时间、地点、震级三个要素提出意见,随着预报水平的提高和建设事业的需要,不久也许会要求预报地震烈度,从现在起就应该加强震源深度、地表地质、地下水埋深等有关影响地震烈度的各种因素的研究和资料积累,为预报烈度作好必要的准备。

六、结语

(1)本文是在学习李四光教授有关地震地质论述的前提下,试图把活动构造体系与地应力场的研究紧密地有机地结合起来,从研究地应力场的道路探索地震预报。

地应力场的研究是一项基础性工作,不仅对地震预报有着重大意义;对矿山开拓、工程建设、地下建筑等都有着直接的现实意义;对地下液态,气态矿产资源的运移、富规集律,以及地热资源的分布等,可能也有一定的影响。

(2)本文把地震地质工作初步归纳为五个工作方法和步骤,尚不够全面,例如发震部位的深部地质;与地应力场密切相关的岩石力学性质及其影响因素等,都是地震预报工作中必不可少的,均有待今后进一步加强研究。为了充分有效地做好地震预报的准备工作,除了进行必不可少的震情监视和前兆测报工作外,当前应该加强活动构造体系和地应力场的基础性研究工作,只有基础搞扎实,才有可能稳步前进和真正提高地震预报水平。

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Some Tentative Ideas about Seismo - Geological Works

Sun Ye

Abstract The first task of seismogeology is to study the activities of tectonic systems, fur-thermore to investigate their stress field, and then to carry out the earthquake prediction. Takingthe data of North China and Beijing-Tianjin region as an example, the method of studying region-al stress field prevailing today has been clarified. The result suggests that the current active tec-tonic system of this area is mainly Neocathaysian system and the marginal-external force of thislandmass is counterclockwise N-S shearing. It is pointed out that at present the fundamental re-search works of the regional stress field and the active tectonic systems, the rock mechanics andthe deep-seated geology should be strengthened.

㈧ 浅谈加强重要建设工程地质勘察、地质灾害危险性评估、地震地质调查成果地质资料汇交管理

於顺然

（江苏省国土资源厅，南京210029）

摘要 本文结合江苏省成果地质资料汇交管理工作的实际，在对“ 重要建设项目工程地质勘察、地质灾害危险性评估及地震地质调查”类成果地质资料的汇交范围进行了细化的同时，并对其汇交人、汇交时间、汇交数量及内容、法律责任等方面做了细化，意在引起广大成果地质资料汇交义务人、地质资料管理者及其同仁们，高度重视该类成果资料的汇交管理，使地质资料在国民经济建设中，更好地发挥其应有的作用。

关键词 建设项目；成果地质资料；汇交管理

地质成果资料的统一汇交是手段，社会公开利用是目的。不该汇交的而汇交了是浪费，该汇交的而未汇交则是违法。《地质资料管理条例》附件：“地质资料汇交范围”中对“重要建设项目工程地质勘察、地质灾害危险性评估及地震地质调查”形成的成果地质资料的汇交范围，规定得既笼统又原则，有的甚至只是其条目式的，在具体成果地质资料汇交管理工作的实践过程中，其可操作性比较差，从而给该类成果资料的汇交管理工作带来诸多麻烦和问题。

为进一步加强对“重要建设项目工程地质勘察、地质灾害危险性评估及地震地质调查”成果地质资料的汇交管理，根据国务院《地质资料管理条例》（以下简称《条例》）、国土资源部《地质资料管理条例实施办法》、《江苏省地质资料管理办法》，笔者结合多年对江苏省成果地质资料汇交管理工作实际，在此提出如下对策建议，供有关领导及同仁们参考。

1 汇交细目

在国务院《条例》目前尚未修订之前，可以国土资源部或省厅规范性文件的形式，进一步细化“重要建设项目工程地质勘察、地质灾害危险性评估及地震地质调查”成果地质资料的汇交细目。“重要建设项目工程地质勘察、地质灾害危险性评估及地震地质调查”成果地质资料，在《条例》附件“地质资料汇交范围”的十大类中占两大类，江苏省的具体规定为：

1.1 重要建设项目工程地质勘察成果地质资料汇交范围：

农水方面：水利、水库工程（受益面积大于5万亩的灌溉工程和容量大于1000万立方米的水库工程）。

交通方面：长度超过10千米的铁路；长度超过500米的隧道；长度超过500米的桥梁年吞吐量大于100万吨的港口、码头；二级以上的公路、火车站及机场。

电力方面：核电站、抽水蓄能电站，容量大于10万千瓦的水电站、火电站。

工业方面：年产量大于20万吨的钢铁厂、水泥厂，用地大于200亩的工业、企业建筑。

其他方面：放射性设施、军事设施、集中供水水源地、水处理厂等重要小型工程勘察资料。

1.2 地质灾害危险性评估成果地质资料的汇交范围

（1）按建设用地地质灾害危险性评估分级，被定为“一级”（需报省厅备案）的项目。

（2）地质灾害危险性评估程度为复杂（地质灾害发育强烈；地形与地貌类型复杂；地质构造复杂、岩性岩相变化大、岩土体工程地质性质不良；工程水文地质条件不良；破坏地质环境的人类工程活动强烈等）的项目地质灾害危险性评估资料。

（3）本文上述1.1所属“重要建设项目工程地质勘察地质资料汇交范围”项目中。地质灾害危险性评估成果资料。

1.3 地震地质调查成果资料汇交范围

1.3.1 地震地质资料包括自然地震地质调查（测量、观测）

①地震地质调查、宏观地震考察、地震烈度考察（活断层、地震地质、大地构造、地震研究）。②地震地质前兆观测、地形变测量、地磁测量、地电测量、地应力测量、重力测量、断层位移测量。③地下水位（地下流体）观测、地温观测等。④建筑工程抗震、地震灾害防治、地震安全性评估资料。

1.3.2 重要建设项目工程地质勘察、地质灾害危险性评估及地震地质调查成果地质资料的汇交人

国务院《条例》规定，项目出资单位（人）是其项目成果地质资料的汇交人。①由国家出资的项目，其工作项目的承担单位是该成果地质资料的汇交人（国家出资：江苏省将其界定为中央财政、省级财政、市级财政、县乡级财政均为国家出资）。②非国家出资的项目，项目出资人可以以协议、合同等形式，委托承担项目单位代为汇交该类成果地质资料。③由中外合作开展的项目，其参与合作项目的中方为成果地质资料的汇交人。

1.3.3 汇交时间、数量及内容

本规定所涉及的成果地质资料的汇交时间为：自工作项目验收结束之日起180日内汇交（江苏省将其规定为本勘察、评估项目验收结束的时间，而非整体项目结束时间）。

上述勘察、评估项目成果地质资料复制后，按国务院《条例》及《地质资料管理条例实施办法》规定，向省地质资料馆汇交纸质资料两份，电子文档一份（其电子文档制作及质量要求同地质矿产类）。

1.3.4 法律责任、行政处罚

（1）未按照本办法规定时间汇交地质资料的，由省国土资源行政部门向其发出催交通知书，责令在60日内汇交成果地质资料，逾期仍不汇交的，按国务院《条例》第二十条规定给予行政处罚。

（2）汇交成果地质资料经验收不合格，汇交人逾期拒不按要求修改补充汇交的，视为拒汇交地质资料，由省国土资源行政部门依照国务院《条例》按规定给予行政处罚。

1.3.5 几点认识及体会

（1）江苏省省土面积100500平方公里，其中平原面积100000平方千米，是矿产资源小省，每年能够汇交的地质矿产类成果地质资料只有30种左右。近些年来，江苏省地质资料馆每年接收汇交的成果地质资料数量在100种左右。这其中有近三分之二的成果地质资料是重要建设项目工程地质勘察、地质灾害危险性评估及地震地质调查类成果地质资料。由此可见，加强和规范该类成果地质资料的汇交与管理工作，在江苏省地质资料的汇交与管理工作中占有重要地位和作用。

（2）近年来，通过我们的积极工作，汇交到省地质资料馆的“重要建设项目工程地质勘察、地质灾害危险性评估”类成果地质资料有：南京长江大桥、二桥、三桥、江阴长江大桥、润杨长江大桥、苏通长江大桥、南京地铁等。苏通长江大桥、连云港核电站的工程地质勘察和地质灾害危险性评估成果地质资料的汇交工作正在交涉过程之中。

（3）有关江苏省地震地质调查成果资料的汇交问题，早在计划经济时期，江苏省地震局曾经向江苏全省地质资料处汇交过一些地震地质调查方面的成果资料，自20世纪90年代起，江苏省地震地质调查成果资料的汇交工作则处于停滞状态。近来此项工作仍在协调过程之中。

向国家汇交合格的成果地质资料是广大地质资料汇交义务人应尽的法律义务。笔者将近些年来江苏省“重要建设项目工程地质勘察、地质灾害危险性评估及地震地质调查”类成果地质资料汇交管理工作中的有关规定、做法、存在的一些主要问题及认识体会罗列于本文，并提出了一些对策建议，意在引起广大成果地质资料汇交义务人、地质资料汇交管理者及其同仁们，高度重视该类成果资料的汇交，使地质资料在国民经济建设中，更好地发挥其应有的作用。

㈨ 求一篇有关工程地质的论文

工程地质学是世纪才建立和发展起来的一门地球科学。工程地质专业在工程建设中具有十分重要的位置。工程地质工作的质量，对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生，轻则修改设计延误工期，严重时造成工程失事给人民生命财产带来重大损失。近年来，工程地质勘察质量有下滑现象，工程地质分析不够深入，有的甚至出现工程地质评价的结论性错误。今后十年,将有可能成为水利水电工程建设的又一个事故高发期。工程地质对地球环境的保护要发挥重要作用。工程地质面临着新的机遇和挑战。关键词 。

关键词：工程地质 水利水电 勘察 环境 分析 人才 机遇

工程地质对于工程师来说并不陌生。然而，由于人类工程活动引起地质环境的改变，工程地质问题造成工程建设的被动与失败的若干实例证实，许多人对工程地质又是陌生的。
人类历史刚刚翻开新千年新世纪的第一页，一场以高新技术为前导的产业革命却早已开始了，工程地质学科必将在这场革命中获得新生。当然，我们更应该看到技术的每一次革命性进步，都伴随着矛盾与冲突，特别是体制和机制问题，是生产力与生产关系的相互作用，需要协调与适应，改革就成为必然。
当前，工程地质学科正在经历着前所未有的挑战，工程地质专业正面临着新的发展机遇。人类与自然的关系不是斗争而是相互作用和相互影响；人类工程活动不是改造自然而是如何顺应自然。人类赖以生存的地球环境问题，工程地质学家和地质师都要认真关注，并勇敢地承担起应尽的职责。
1 工程地质学科的起源与发展
工程地质学是研究人类工程建设活动与自然地质环境相互作用和相互影响的一门地球科学。20世纪初，为了适应兴建各种工厂、水坝、铁路、运河等工程建设的需要，地质学家开始介入解决工程建设中与地质有关的工程问题，不断地进行着艰苦的工程实践和开拓性的理论探索，首次出版了“工程地质学”专著，工程地质学开始成为地球科学的一个独立分支学科，工程地质勘察则成为工程建设中不可缺少的一个重要组成部分。二次世界大战以后，全世界有了一个较为稳定的和平环境，工程建设的发展十分迅速，工程地质学在这个阶段迅速成长起来了。经过半个多世纪的工程实践和理论探索，工程地质学大为长进，内涵和外延都焕然一新，成为了现代科学技术行列中的重要分支学科。
中国的工程地质事业在解放前基本上是空白，建国后才有了长足的进步和发展。50年代初开始引进苏联工程地质学理论和方法，走过了我们自己的工程实践和理论创新的辉煌历程，形成了有自己特色的工程地质学体系。特别是在水利水电行业，举世瞩目的三峡、小浪底等特大型水利枢纽工程的开工建设，澜沧江、红水河、雅砻江、乌江、黄河等大江大河众多大型梯级水电站的兴建，以及若干正在开展前期工作的其它水利水电工程，充分积累了在各类岩性地区和各种复杂地质条件下进行地质工作的丰富经验，建立了一套比较完整的工程地质勘察规程规范。重大工程建设不断地将数理学科的新成就和高新技术及时吸收进来，极大地丰富了工程地质学科的内容，有力地促进了工程地质学科的发展，使我国工程地质学达到现代科技水准，逐渐成为国际工程地质界的重要成员之一。
今天，工程地质专业学科的内涵已经远远超出了传统工程地质定性描述和定性评价的范畴，发展成为集多种勘探手段去获取基础性地质资料，并对这些资料进行归类汇总、整理分析、定性评价、定量评价、地质预测、工程措施的建议等等既特殊又复杂的综合性专业。任何一个成熟的设计师，都会清楚地意识到工程地质专业在工程设计中的重要位置。无数重大工程成败的实例足以证明工程地质专业在工程建设中的权威性。
在学术界，有国际工程地质学会，国内的中国地质学会、中国水利学会和水力发电工程学会等全国性学术组织都专门设立有工程地质专业委员会，水利水电行业中全国性的学术组织还有“水利水电工程地质信息网”。此外，全国性的勘测技术协会主要还是工程地质专业。这些学术组织为我国各行各业的工程建设作出了重大贡献，发挥了巨大作用。
2 水利水电工程地质的特点
2.1 特殊性与复杂性
在水利水电、电力、工民建、交通、港航、航天、航空、地矿、市政建设等等凡是存在土建工程，要与地质体(地基)打交道的行业，都有工程地质专业，因此，我们称工程地质专业是工程建设的基础性专业，是不必争议的。由于水利水电工程建设自身的特殊性和复杂性，使得水利水电工程地质又是所有这些不同行业的工程地质专业中涉及面最广、问题最复杂、任务最艰巨、声望最高、最具权威性的业界龙头。
水利水电工程建设的特殊性首先表现在工程建筑物的特殊性。工业与民用建筑到处可以见到基本相同甚至完全相同的建筑物，可以部分或全部套用标准设计图纸。而水工建筑物则不然，世界上有成千上万座水库大坝，你就很难找到两座完全相同的大坝。决定大坝的规模、坝型、结构等工程要素的自然条件很复杂，而工程地质条件则是最主要的自然条件之一。水工建筑物的第二个特殊性是与水打交道，所承受的主要荷载是水荷载。水利水电工程不允许失事，一旦失事，损失将十分惨重。
水利水电工程建设的复杂性主要表现在工程规模大，专业多，涉及面广，投资大，工期长，建筑物的形式、结构、功能、荷载组合等等都十分复杂，特别是大型特大型水利水电工程更是如此。例如举世瞩目的三峡水利枢纽工程，涉及到中国的政治、经济、社会、资源、环境、文化等方方面面，你很难找到其它基建工程可以等同于这样的水利水电工程。因此，水利水电工程地质专业的特殊性与复杂性是由水利水电工程建设的特殊性和复杂性所决定的，同时，工程区自然地质环境的复杂性也决定了这个专业的技术难度。
2.2 实践性与经验性
水利水电工程地质的另一特点是强烈的实践性与经验性。在中国水利学会勘测专委会1999年度学术研讨会上，工程地质界知名前辈专家天津院的李仲春教授语重心长地警示工程界：工程地质这个专业太难了，工程地质决策不是通过计算和试验所能左右的，很大程度上取决于我们的工程经验，即是十分成功的工程，也很难证明它既安全可靠又经济合理。李仲春教授的肺腑之言充分表达了工程地质专业的实践性与经验性的深刻含义。
工程地质理论上的任何一项新进展，新方法，新技术，都必须通过大量试验研究、分析论证和工程实践的检验。例如，近二十年来随着数理基础学科和计算机技术的发展，坝基、洞室和边坡稳定性分析计算的理论和方法有了长足的进展，但是这些计算成果仍然只能是工程设计和决策的一种参考，因此在工程界有一种通用说法：不可不信也不可全信。许多工程实例足以说明采取慎重态度的必要性。有些工程从分析计算上看是安全的，实际上却出了问题；而另一些工程通过计算认为不安全，但却安全运行了数十年。因此我们搞工程建设，工程经验往往又是起决定作用的。
2.3 工程地质问题的长期性与隐伏性
水利水电工程地质的第三大特点：在地质体中留下的工程隐患具有长期性和隐伏性，甚至具有不可预见性。法国Malpasset拱坝失事和意大利Vajont水库大滑坡，均为水工史上震惊世界的惨痛教训，其地质隐患在整个勘测设计施工的全过程中没有丝毫警觉。葛州坝工程坝基软弱夹层问题导致工程停工，重新补充勘探并对设计进行重大修改。南盘江天生桥二级水电站厂房建在一个古滑坡上，开工后实在施工不下去了，搬出滑坡体后又位于另一个滑坡体的脚下。该电站的引水隧洞工程地质条件更是复杂得令建设者们防不胜防。由于地质体中留下的工程隐患造成的工程事故，轻则修改设计，重则工程报废，或造成生命财产的重大损失，这样的例子实在太多，举不胜数。
2.4 工程地质测不准原理
著名的量子力学测不准原理：“不能同时测准粒子在某一瞬间的速度和位置”。我们不妨借用这个原理来揭示工程地质的一些本质性问题。事实上，地质体中的某些性质的确是测不准的。例如某一组结构面的产状，你只能用一个区间值来表述，如果仅用一个确定值来表述则肯定不符合客观实际。又如工程地基岩体的物理力学参数，它只能是一个区间值或统计值，因为地质体中每一点的性质都可能是变化的。地质参数精确到某一个具体数值的时候，千万不要把它当成是绝对准确的，否则会误导精确评价的可信性。据此，我们可以将工程地质测不准原理表述为：“地质体的工程性质不可能用绝对准确的参数来确定，它们只能是通过地质测绘、勘探、试验、分析、统计和经验判断后提出一个建议区间值，供设计师根据建筑物的性质在这个区间值中选取设计采用值”。近二十年来，概率统计、模糊数学、灰色理论等数理学科广泛应用于工程地质分析领域，可以说是对工程地质测不准原理的有力支持。有些设计师不能理解地质师为什么只能提出区间值，而不提出确定的数值，当他们对测不准原理透彻理解之后，这种疑问将会自然消除。3 工程地质的技术进步
工程地质勘察技术近二十年来有了长足的进展。测量、物探、钻探、试验等在仪器、设备、新技术、新方法、新手段方面不断推陈出新，为工程地质提供了强有力的技术依托。由于有了各种新技术的支持，工程地质分析从定性到定量就成为可能。定量分析的新理论层出不穷，在学术界十分活跃。
计算机技术的发展对工程地质来说是一场真正的技术革命，从外业资料收集和内业资料整理的工作程序、工作方法、产品成果、质量标准等等均与传统的工程地质有较大的差异，应用前景振奋人心。“工程地质计算机应用技术协作网”业已正式成立，必将对工程地质技术进步起到积极的推动作用。工程地质计算机应用主要包括六大课题：①数值计算；②制图；③数据库；④文档管理；⑤专家系统；⑥网络系统。这六大课题既是多年来本专业计算机应用的实践，也是我们将继续探讨的主要课题，还需要在今后的实践中赋予新的内涵。
4 工程地质专业的任务与责任
工程地质专业的主要任务是：①选址，选择在地质条件上相对最优的工程建筑地区或场地；②评价，阐明工程建筑区或场地的工程地质条件，进行定性和定量的工程地质评价，准确界定工程地质问题；③预测工程建筑物兴建和运用过程中地质条件的可能变化，为研究改善和治理工程地质缺陷的措施提供依据；④调查工程建筑物所需的天然建筑材料等。归纳起来的表述：为工程建设提供基础性和专门性地质资料，为工程选址、建筑物设计以及不良地质条件的工程处理提供技术依据，同时对地质环境的变化作出预测。
为了完成以上任务，需要针对工程建筑物区进行工程地质勘察和工程地质分析，界定和研究主要工程地质问题。工程地质勘察需要勘察目的明确，工程概念清晰，勘察手段多样，勘探精度满足要求。工程地质分析要求方法正确，计算可靠，参数可信，建议措施符合工程实际。工程设计最关心的是建筑物地基的工程地质条件和物理力学性质，因此工程地质工作的最终体现是工程地质定性和定量评价。
工程地质专业只对提交给设计采用的地质资料负责，其物理力学参数也仅仅是建议值，不在建议值范围之内的设计采用值和不适应地质条件的设计方案，地质师不负责。但是，地质师有责任对不符合或不适应地质条件的设计方案提出质疑，对可能存在的工程隐患要与设计师充分交底，对不良工程地质缺陷有责任提出工程处理措施的建议。
一般说来，正规勘测设计院的勘测队伍，已经过几十年工程实践的检验，在正常情况下都可以完成以上任务并尽到地质专业的责任。本文以下章节列出的工程地质工作中存在的若干问题，是归纳了笔者从事工程地质工作十多年来的所见所闻，供地质师们分析问题时参考。
5 工程地质工作存在的问题与对策
5.1 工程地质勘察的质量问题
在工程地质勘察过程中，一般问题较多的是工程概念不清，勘探侧重点不明确，针对性不强，方法不当，手段落后；工程地质分析工作中所选择的理论、方法、计算公式等与实际情况有较大出入，其适应条件的物理意义混淆不清；地质报告中基本地质条件不清楚，主要工程地质问题界定不准确或论证不充分，有问题遗漏甚至结论性错误；有些地质报告没有地质结论，也有些工程没有做多少地质工作就先下结论，极不严肃。此类问题往往造成阶段性工程审查不能一次性通过，可能延误开发时机；或者尽管通过了审查，但却给工程留下了隐患，这种情况的危险性更大。
5.2 相关专业的理解问题
一种情况是地质师对其它专业不理解，这需要加强跨专业的学习。另一类现象是设计施工等相关专业对工程地质的不理解。有的不懂地质却偏要提出一些不切实际的勘探要求，有的工程由设计人员来布置地质勘探工作；有的设计人员对地质专业知其然不知其所以然，自以为是包打天下，不结合地质条件设计不当；也有的是不尊重自然地质规律，野蛮施工，严重破坏地质体的自然结构，造成重大工程事故。所有这些非地质专业的问题，往往在出了问题之后又向地质专业推卸责任，令地质师们不知所云。工程地质界知名专家学者孙广忠教授指出:“实际上，在地质工程实践中脱离地质实际的实例随手可拾，可以说，地质工程施工中出现事故的绝大部分是设计和施工脱离地质实际的结果，或者是对工程地质条件没有搞清楚或认识不清的结果，如果离开了地质基础，则其理论必将脱离地质实际必将作出错误的结论”。
潘家峥院士等前辈专家早已强调过地质学水工，水工学地质。足以可见专业之间的交叉渗透问题，早已被专家们的真知灼见道出了关键，就看我们作何行动。
5.3 勘测周期不合理的问题
从工程地质勘察到地质报告的提交需要一定的工作周期，这是再简单不过的道理。但有些工程没有基础性的前期投入，一旦要报项目，立即就要求提交地质报告；还有些工程是今天提交了可研报告，明天就提交初设报告。此类情况多为地方性工程，一般国家投资的大型工程出现这种局面的不多。没有足够的勘测周期所造成的后果是严重的，地质条件不清楚，投资控制不住，施工后修改设计，或由于地质问题造成承包商巨额索赔等等。更可怕的是留下了工程隐患，可能造成重大工程事故。
5.4 规程规范的问题
规程规范的问题较多，甚至产生了一些混乱。水利系统与水电系统的勘测设计阶段不一致，规程规范也有区别。历经十多年的编写报批，1999年才颁布的国家标准《水利水电工程地质勘察规范》，在勘测程序和新技术的应用方面都已经明显地落后于时代的发展，一经颁布实施就难以把握。更为令人难以理解的是另一部国标《岩土工程勘察规范》并不完全适合于水利水电工程地质，而建设部的一些工程勘察监督机构则以此为依据对水利水电勘测设计单位实施质量检查，使勘测单位不得不准备满足两种规范的两套地质报告分别对付审查和检查。规程规范的修订和出台周期太长，完全不能满足工程建设的需要。水利与水电分家之后，对于工程地质这个专业来说其工作性质是一样的，但却存在不同的技术标准和勘测程序，这种情况还要继续下去，需要寻求解决或协调方案。
5.5 人才问题
文革十年造成的人才断层已经出现。有丰富工程实践经验的前辈地质师相继离岗，各勘测设计院明显缺地质总工人才，八十年代期间各院比较整齐的地质副院长和院级地质总工，近年来在一些勘测设计院已经相继断档，或后继无人，或后备人才尚不成熟。勘测行业不景气，社会地位和经济地位与工程地质专业不相适应，工作环境、工作条件的局限，人才资源开发机制的问题，择业行为中的浮躁动机等等，都不同程度地影响着优秀地质师的成长。
高质量高水平的工程地质分析成果，出自于高水平高素质的地质师。有人说二、三年就可以培养出地质专家，实属无知。要培养出一个具有工程地质分析能力，能够解决复杂问题的地质师，没有十年以上的功夫，大量的工程实践，自身的敬业精神，理论联系实际，相关学科专业的学习和渗透，是决不可能的。十年树木百年树人，在地质师的培养过程中可以充分体现出来。培养优秀地质师的难度可以说远远超过培养博士、研究员和教授的难度。
社会的发展和日趋激烈的竞争市场，对地质师素质的要求也将越来越高，最好是跨专业的复合型人才。竞争的实质是人才的竞争。勘测队伍要走向市场，必须重视高素质人才的培养，重视人才资源的开发。
5.6 技术管理问题
工程地质勘察质量的控制，技术管理是主要环节之一。近年来一些单位提交的勘测设计报告中的地质章节不是地质师写的，报告的编制人中没有地质专业负责人，或地质报告没有院级地质负责人审查把关，报告和图纸中的错误较多。这种情况给总院增加了审查难度，同时也有损勘测设计单位的质量和水平形象，还会延误工程报批的时机。当然也有上级单位工程审查把关不严，助长了这种技术责任心不强的现象。
5.7 其它问题
前期工作投入不够，有些地方部门长期拖欠勘测经费；体制问题，市场竞争不规范，非水利水电勘测单位从事水利水电勘测工作存在工作方法、技术要求和工程地质评价等方面的差异；勘测工作经费仍然按落后的实物工作量计算，造成多勘探多争钱，地质分析多出力多赔本的事实上的不合理现象，长期以来得不到解决。勘测技术的科技含量低，新技术新方法投入少，不能满足现代工程技术发展的要求。
5.8 今后十年将进入工程事故的高发期
鉴于对以上若干问题的担忧，今后十年有可能是我国水利水电工程事故的又一个高发期，这一悲观性预测有些危言耸听，但愿不要成为被不幸言中的事实。
5.9 解决问题的对策
解决问题首先要分清责任。规程规范和部分技术管理方面的问题应该由总院负责；勘测周期不合理，前期工作投入不够等问题应该是地方部门或者计划部门负责；质量、人才、相关专业的协调等问题自然应该由勘测设计单位负责；其它问题大家都有责任，但主要还是取决于大环境。
责任分清楚了，落实到要有人来抓，所有问题虽然我们不敢说都能很好地得到全面解决，但至少可以前进一大步。最可怕的是大家都在畅谈必要性重要性，结果都是纸上谈兵，没有实际行动。笔者在这里也就是夸夸其谈而已，不可能提出可以操作的具体解决方案，这种方案也不该我们提，该谁提？当然应该是谁负责抓，谁就提方案追落实精指挥勤检查，最终归结到谁领导的关键问题上。到此为此，我们的对策就算出台了。
其实，我们这里列出来的众多实际问题，本质上和深层次的是体制和机制问题，需要通过改革才能从根本上解决。随着勘测设计市场化进程的加快，新技术与旧管理的冲突，老观念与新思想的交锋，既是矛盾又是改革的动力，这是不难理解的。
6 工程地质要抓住机遇迎接挑战
汪恕诚部长曾经讲话强调：“不能老修改设计，因为搞招投标尤其是国际合同，修改设计就意味着被索赔”。少修改或不修改设计，是对工程地质提出的更高要求。基本地质资料不准，修改设计就是必须的。高标准严要求就是挑战和机遇。
人类社会的进步与发展，实际上又是一部人与自然相互协调和相互影响的壮丽史诗。以前我们把人与自然的关系当成是与天斗与地斗的斗争关系，实践证明，人与大自然斗争的结果，虽然取得了一些局部性的小胜利，而大自然反过来对人类的惩罚却是灾难性的。人类的每一次产业革命，无不与工程建设有直接关系，与地质环境有直接或间接关系。建国以来，我国的基本建设此起彼伏，水利水电工程建设从无到有，新一轮的建设高潮正在兴起。在多专业组成的基建队伍这个庞大乐团中，地质师要起到指挥和首席演奏家的作用，甚至还要担负起独奏华彩乐章的作用。
尽管工程地质学科正在经历着前所未有的挑战，工程地质工作也存在着这样那样的问题和难题，然而这更是机遇。抓住机遇迎接挑战，顺应自然，保护环境，防止灾害，造福人类，是工程地质学家和地质师的艰巨任务和不可推卸的责任。主要参考文献：
1 王思敬，工程地质学的任务与未来,《工程地质学报》1999年第3期
2 崔政权,《系统工程地质学导论》水利电力出版社，1992.5
3 孙广忠，论地质工程的基础理论,《工程地质学报》1996.第4期
4 黄鼎成等,《走向21世纪的中国地球科学》河南科技出版社，1995年10月
5 张明定等,《水文地质与工程地质的系统思维》西北工业大学出版社，1993年12月
6 陈祖安，工程地质学,《中国电力网络全书水力发电卷》中国电力出版社，1995年5月
7 韦港，水利水电工程地质实例剖析,《工程地质-面向21世纪》中国地质大学出版社，1997年11月
8 陈祖安等，水利水电工程地质计算机应用概述及设想规划,《水利水电工程地质》1995年第1期
9 韦港、冀建疆，关于堤防工程地质勘察规程中若干问题的探讨,《水利水电技术》1999年第10期
10 瑞德尼克[苏],《量子力学史》科学出版社，1979年9月转贴于 中国论文下载中心 http://www.studa.net[首页]

㈩ 关于地震地质工作的几点意见

李四光

(一九七○年六月)

在最近历史时期,在全球范围内,一次又一次发生了毁灭性地震,一九六○年智利大地震以来,破坏性地震的发生,有愈加频繁的趋势,我国不在例外。邢台地震和通海-峨山地震,都是一场巨大的灾难。

在以毛主席为首的无产阶级司令部的亲切关怀下,根据周总理一再具体的指示,我们发动了当地广大革命群众,在解放军大力支持下,两次树立了大打人民战争的光辉范例。广大人民群众,怀着对伟大领袖毛主席深厚的无产阶级感情,以顶天立地的气概,发扬自力更生的精神,英勇奋战,很快就扫平了废墟,进而发展生产,重建家园;并且在大震以后,余震频频发生的过程中,发明了许多土办法和土洋结合的办法,创造了许多土仪器和土洋结合的仪器,为预测地震的工作,打下了群众性的基础。

地震之敌,在全国某些地区,还在伺机而动。我们今后一定要站好岗,放好哨,做好准备。准备任何时期都能够更出色地大打一场人民战争。为此,我们的地震工作既要普及,又要提高,如何又普及又提高?办法只有一条:即坚决贯彻执行伟大领袖毛主席的指示“我们的提高,是在普及基础上的提高;我们的普及,是在提高指导下的普及”。

地震地质工作,对我们来说,还是生疏的。为了能保证正确地贯彻执行上述伟大教导,我们的工作一定“要从客观存在的事实出发,从分析这些事实中找出方针、政策、办法来”。

地震的发生,经常有个震源,震源的位置,绝大多数在某些地质构造带上,特别是在断裂带上。地质构造带,是地应力按一定的条件,在岩层中作用的反映,若干不同性质的构造带在一定的地区中的分布、排列和配合往往呈现某种规律,它反映应力场在那个地区中作用的特点。如若应力场稳定了或者消失了,构造带也就稳定了或者僵化了;如若应力场加强了,而且达到了一定的程度,稳定的构造带就会重新活动,乃至有所发展,或者产生新构造带。

长期地震工作的实践经验,证明了地震震中(即震源在地面上的投影)是与活动地质构造带不可分离的。那种活动构造带,有的暴露在地面,有的隐伏在地下,为较新的、平敷的岩层所掩盖。

不管地震发生的根本原因是什么,不管哪一种或哪几种物理现象,对某一次地震的发生,起了主导作用,它总要把它的能量转化为机械能,才能够发动震动。震波有的属于高频率弹性波,也有的属于低频率、破坏性较大、传播范围较小的塑性波,震源大多数在地壳中,少数在地幔中,这些都不是我们现在要考虑的问题,关键之点,在于震动之所以发生,可以肯定是由于地下岩层,在一定的部位突然破裂,岩层之所以破裂又必然有一股力量(机械的力量)在那里不断加强,直到超过了岩层在那里的对抗强度,而力量的加强,又必然有个积累的过程,问题就在这里。逐渐强化的那股地应力,可以按上述情况积累起来,通过破裂引起地震,也可以由于当地岩层结构软弱或者沿着已经存在的断裂产生相应的蠕动,或者由于当地地块产生大面积、小幅度的升降或平移,在后两种情况下,积累的能量可能逐渐释放了,那就不一定有有感地震发生。因此,可以说,在地震发生以前,在有关的地应力场中必然有个加强的过程,但应力加强,不一定都是发生地震的前兆,这主要是由当地地质条件来决定的。

地应力加强活动,不仅会引起地震,还几乎可以肯定地说,在一定的地区范围内,引起其他许多物理的变化。譬如说,大地电流、电位场、磁场、重力场、地下水位和某些气体冒出等等异常现象,但反过来说,这些异常现象的产生,并不一定意味着局部地应力场的变化。它们产生的原因太复杂了,当然,也不能排除地应力作用的可能性。

因此,我们认为,地震地质工作是地震工作落到实处的一个必不可少的步骤,在寻找可能发生地震的危险地带,特别是危险地区的工作中,它应该起先行作用。在茫茫大地上,如果我们对可能发生地震的地带或地区,完全无所察觉,我们的“以预防为主”的工作和措施,将从何着手?反之,一旦我们获得了确凿证据,证明某些地带或地区,确有发生地震的危险,那就不仅在地理上(空间的意义)起了预报的作用,而且对地震预报观测台站的部署,也具有一定的指导意义。

总起来看,地震地质工作,也和一般地质构造工作一样,不能离开在空间调查,即静态的观测,而且还要进行构造带在时间上的变化,即动态的观测。第二项要求,指出了地震地质工作的特点。

根据上述地震地质工作的一般要求和特点,我们当前的任务概括起来是要回答两个问题:

第一个问题:

哪里有活动构造带?它是怎样活动的?

第二个问题:

构造带的活动是怎样引起地震的?

先就第一个问题,分几点扼要地回答如下:

1.查明活动构造带的所在,追索它伸展的方向和范围。

一个构造带活动不活动,通过一般地质观测方法,包括涉及新第四纪地层、A近冰碛物、冰水沉积、冲积层以及古代人居住遗址和坟墓等等现代构造运动所造成的地面形变或裂隙,活动构造带的存在是可以初步鉴定的,但对地震地质工作的要求来说,用这种方法作出的鉴定,大都不够肯定,不够精确,还需要辅以仪表观测,才能达到要求(详见下第2条)。

对一个构造带,譬如说一个断裂带,在一般地质观测工作中,大都只限于它大体上展布的范围,很少严格地要求查明一条断裂带达到何处才完全消失,一条断裂带两头的终点和断裂带中发生曲折的地点附近,看来,地震之敌往往是隐藏在活动构造中的据点,也就是说,可能是潜伏的震源所在(理由详下)。

2.测定活动构造带活动的程度和频度。

用普通地质观测的方法,例如在一个断裂带的两盘,往往能够发现一些标志,它们标志着两盘相对移动的平错距离或垂直断距,如果在那种标志上也标志着它们存在的时间,那更可以确定在某一时期中,有关的活动构造带两盘,发生了相对位移的方向和错距。

我们可以用人为的标志来测定断裂两盘活动的程度和频度。例如在一条断裂的两旁,建立几个横跨断裂的固定观测站,经常测定两盘相对位移的数值,再辅以流动观测站,探明断裂带全部各段活动的程度。有种种办法可以采用,如钢弦测距、倾斜仪、光速测距、地面三角测量和水准测量等等,最后一种办法,对地形变与地震的关系,具有重要意义,但工作量较大,需要时间较长,如若用来预测地震,一般是缓不济急的。

构造带的活动,有间歇性的,也有连续性的,连续活动,有随时间而发生缓急的变化,也有活动的程度均匀地持续下去,也有极为缓慢但长期继续下去的变动,称为蠕动。这些不同程度和不同形式的构造运动的测定,在地震地质工作中具有极其重要的意义。

有些特殊宏伟、深入地下的断裂带,如东亚大陆东部边缘与太平洋相连接的地带,从堪察加半岛东部边缘,沿着千岛群岛,到北海道东部和本州东北部边缘,直到横断本州的大断裂向太平洋伸展的处所,分为两支:一支往南偏东沿小笠原群岛和马里亚纳群岛方向伸展,另一支沿着日本本州西南部、琉球群岛,经过我国台湾东边,转向菲律宾东部边缘伸展;又如阿留申群岛,阿拉斯加沿岸,沿着北美、南美大陆西部边缘和太平洋连接的地带等等,长期以来,相当强烈的构造运动,看来是在不断地进行,或断断续续地进行。断裂的深度和长度,不是大陆上的断裂所可比拟的。因此,在这些地带,地震频度之大、震源之深、震级之高,也不是大陆上其他大断裂带所可比拟的。

3.鉴定活动构造带的性质。

活动构造带,可以是单一的断裂,也可以是由若干断裂组合而成的复式断裂带,更可以由褶皱和断裂夹杂在一起组成的褶皱带,也有时由单一的破碎带组成。不管活动构造带属于哪一类型,如果有地震震源或潜伏震源存在其中,断裂总是活动构造带的重要组成部分。

活动构造带可以是压性的,可以是张性的,可以是扭性(剪切性)的,也可以是压扭性的或张扭性的。在强烈地震发生的时刻,地面往往出现呈雁行排列的裂隙群,沿着那些裂隙伸展的方向,在大震正在进行的时候,地面往往反复剧烈摆动,同时在水平面上产生大距离的错动,断裂两盘垂直的相对位移,一般较小于水平相对错距。精确观测活动断裂带,在一定的时期内,两盘相对平错和起落的距离,是测定活动构造带活动程度的有效办法之一,也是鉴定活动构造带性质的重要手段。

前述太平洋东、西两岸的大断裂带,无疑是挤压性和剪切性的,东非大裂隙的性质,虽然还有争论,看来主要是张裂性的。是不是挤压加剪切的断裂带比张裂带更容易引起强烈的地震?这个问题提醒我们,为什么在地震地质工作上要注意断裂的性质。

4.尽可能找出和一个活动构造带有切密联系的其他构造带。

一切事物都不是孤立的,活动构造带的存在,也不可能是孤立的。究竟一个构造带和哪些构造带有密切的联系?这是个实际问题,必须联系实际情况,才能获得解决。当我们对一个活动构造带开展工作时,我们必然遇到这个问题,我们也必须解决这个问题,才能查明哪些地带属于可能发生地震的同一危险地区。明了了这一点,对一个地区全部地震工作,才好作合理的部署。

有密切联系的构造带,由于都是受同一地应力场的控制,它们的各别形态、性质、排列以及它们的分布,一般有规律可循。就是说,如果发现某一条构造带有活动的迹象,我们就得注意属于有密切联系的同一构造体系的其他构造带,很可能也有些相应的活动。从这一观点出发,我们在野外的工作,就有了线索可循,危险区的圈定,就可以落实到一个活动构造体系分布的范围。通过地质观测实践经验,我们认识了一些类型的构造体系,通过模拟实验,也可以用人为的方法在一定的介质中作出类似在自然界产生的某些构造体系,从而得以了解产生的条件和过程。

我们还可以进一步根据野外地质观测和重点应力解除的结果,并参考模拟实验所提供的旁证,进行地应力场的分析。这对地震发生根本原因的探讨和地震预测方法,也是打基础的工作。

现在回答第二个问题,即怎样通过活动构造带中哪一点或哪些点的活动引起了地震?

震源有时在活动构造带中流窜,位置不定;也有时偏向于大致固定在活动构造带上的某一点或某几点,这种现象不是偶然的,不能没有客观存在的规律。不掌握这条规律,光讲活动构造带,对我们的地震预测工作的要求,起不了多大的作用。

有几种情况,值得注意:

1.活动断裂带曲折最突出的部位,往往是震中所在的地点;因为在那样的部位往往是构造脆弱的处所,也往往是应力集中的处所。

2.活动构造带的两头,有时是震中往返跳动的地点;因为活动断裂带,在应力加强而被迫向外发展的时候,它的两端是按过去构造运动的轨道,进一步推动它继续发展最有利的部位。

3.一条活动断裂带和另一断裂带交叉的地方,往往是震中所在的地点;因为断裂交叉的处所,断面多半崎岖不平,或者有大堆破坏了的岩块聚集在一起,容易导致应力集中。

4.前面已经提到,当强烈破坏性地震发生时,活动断裂带上的整个段落,有时呈现沿着那一段落反复摆动的模样,在这种情况下,断裂两盘如果极为平滑,或者断面上只有一些容易铲平的岩块疙瘩,在剧烈的运动中就被铲平了,如果断面上有较大的岩块伸出,或者断裂带中有许多断裂,不是彼此互相平行,或是雁行排列,而是犬牙交错,在那里两盘的相对运动,就会被阻止,由于被阻止,局部的应力就越来越集中,到了阻止两盘相对滑动的力量,抵挡不住那一段断裂带两盘相对滑动的力量的一瞬间,轰然一下,阻挡了的岩块或犬牙交错的断裂被粉碎了。地震就可能在那里发生。这样去理解强震地段在地震正在进行的短时间中,有时连续不断发生强震的现象,看来是符合“不塞不流,不止不行”的辩证逻辑的。

5.曾经发动过一两次破坏性强烈地震的处所,一般是脆弱的,构造带中那种剧烈的破坏,不是短短的历史时期中可以恢复的,因此,在几百上千年的时期内,在那里不允许地应力高度集中以致再一次发生破坏性的强烈地震,而只能够继承那种已经造成的弱点,在地应力加强的时候,比较容易发生一系列小型破裂,从而发生一群或几群小震。

然而这种推论,不能适用于太平洋西岸那样的大断裂带,在那些地带,大规模的构造运动,现今还在不断地进展,因而大型裂缝不但沿主断裂的两侧蔓延,而且可能向地球深部发展。我们还没有掌握足够的事实,也没有作过深入的钻研,不能把上述各种情况,说成是带有规律性的东西,我们更不能把活动构造带中已经发动过或潜伏的震源,都归纳到上述的一些特殊部位,在这里只能指出这样一个看法:即把活动构造带中某些具有特殊构造形式的部位,当做可能发动地震的危险地点看待,这不是什么“庸人自扰”。

我们对地震地质工作,现在还缺乏经验,缺乏依据,搞出一套比较完整的办法,在现阶段也不应该提出什么工作规范之类的东西,来束缚自己的手脚,但是即使仅仅迈出第一步,也得要有个方向,有个办法,有个步骤。在此仅仅是试探性作了一些初步经验的小结,征集了各有关方面的一些意见,其目的是为了供地震战线上广大革命战士的参考,以便结合各自的经验和看法,进行讨论、补充和改正。

(引自《地震战线》,1970年,第7期)