工程地质条件成因演化论西北地区
『壹』 工程地质学基础的图书目录
绪论
0.1工程地质学的研究对象与任务
0.1.1工程建筑对地质环境的作用
0.1.2工程地质条件
0.1.3工程地质问题
0.2工程地质学的研究内容
0.3工程地质学的研究方法及其与其它学科的关系
0.3.1研究方法
0.3.2工程地质学与其它学科的关系
0.4工程地质学的发展
0.4.1工程地质学的发展
0.4.2我国工程地质学的成就
0.5本课程主要内容
参考文献
第一篇工程地质学基本理论
第1章工程地质条件成因演化论
1.1概述
1.2工程地质条件形成的控制因素
1.2.1大地构造
1.2.2自然地理
1.3中国工程地质条件分区分带的规律性
1.3.1中国大地构造环境
1.3.2中国自然地理环境
1.4中国工程地质条件的组合类型
1.5工程地质条件成因演化论
参考文献
第2章区域稳定性理论
2.1概述
2.2区域稳定性基本理论
2.2.1区域地壳稳定性分析原理
2.2.2区域稳定性分级与分区理论
2.3区域稳定性研究基本内容
2.3.1区域地壳结构与组成研究
2.3.2区域新构造运动与应力场研究
2.3.3区域断裂现今活动性研究
2.3.4区域地震活动与火山活动研究
2.3.5区域重大地质灾害研究
2.3.6区域稳定性评价理论与技术方法研究
2.4中国区域构造挽近期活动性概述
2.4.1中国构造地貌基本特征
2.4.2中国主要活动断裂带
2.4.3中国气候、环境的变迁
2.4.4中国以来岩浆活动和地热活动
2.4.5中国的地震活动与挽近构造应力场特征
2.4.6中国构造活动分区概述
2.5区域稳定性分区与评价
2.5.1区域稳定性分级原则
2.5.2区域稳定性分区
2.5.3区域稳定性评价因素及指标
2.5.4区域地壳稳定性评价指标
2.5.5区域稳定性评价方法
参考文献
第3章岩体结构控制论
3.1概述
3.2岩体结构的物质基础
3.2.1岩石的成分与结构
3.2.2岩石的成岩环境与岩相变化
3.2.3岩石的成层条件及厚度变化
3.2.4岩石组合特征及其划分依据
3.2.5岩石的物理力学性质
3.3岩体结构
3.3.1结构面的类型及特征
3.3.2岩体结构基本类型和特征
3.4岩体结构的力学效应
3.4.1岩体变形机制
3.4.2岩体破坏机制
3.4.3岩体力学性质与力学介质
3.4.4岩体赋存环境因素及结构的力学效应
参考文献
第二篇工程地质问题研究
第4章活断层与地震
第5章斜坡工程
第6章地下工程
第7章岩溶
第8章泥石流
第9章地面沉降
第10章渗透变形
第三篇工程地质技术与方法
第11章工程地质模拟与评价
第12章工程地质勘察
第13章工程地质测试与试验
第14章工程地质监测与预测
第15章工程地质信息技术
『贰』 西北地区成矿背景及成矿条件约束
西北地区作为铜、镍、铅、锌等大宗有色金属矿产资源的重要基地，其后续资源的潜力如何，特别是能否获得矿产勘查上的突破，愈来愈受到人们的普遍重视。西北地区（包括陕、甘、青、宁、新疆五省（区）和内蒙古自治区中西部）面积达304×104km2，占全国陆地面积的31.7%。经过近半个多世纪的地质找矿勘查和开发利用，西北地区不仅在大宗有色金属矿产资源保有储量上占有重要地位，而且已形成了多个有色金属的重要生产基地。比如占全国工业镍金属储量90%的甘肃金川矿床，实际亦是中国已发现和利用的惟一超大型铜镍矿床，还有甘肃的西成超大型铅锌矿床、白银厂大型铜多金属矿床和青海的锡铁山大型铅锌矿床等一大批重要有色金属矿床，这些矿床的开发利用构成了西北地区的重要经济支柱，并加速了西北地区的城市化进程。如何保持西北地区有色金属矿业的可持续发展，加快包括白银厂等危机矿山后续资源的找矿勘查是极其重要的。
（一）区域成矿地质条件
西北地区地处大陆腹地。地质上以塔里木陆块为主体，东接华北地台西段的阿拉善地块，南、北分别由众多微陆块镶嵌的显生宙造山系构成。北造山系以天山-兴安岭华力西造山系的西段为主体，向北接有阿尔泰-额尔古纳加里东造山系，间有准噶尔、伊犁等微地块；南造山系则自北而南依次由秦祁昆中央造山系中西段、松潘甘孜造山系等组成，间有中祁连、柴达木等微地块（图3-1），构造复杂，是典型的大陆造山带发育地区。总体上处于古亚洲造山区，南接特提斯造山区，东叠环太平洋造山区。
中国大陆处于欧亚板块向南逆冲、印度板块向北俯冲和西太平洋板块向西俯冲的交汇部位，实际上是一个北西伯利亚地块、南印度地块和东西太平洋古陆（任纪舜等，1999），地质历史上不同阶段相互作用而成的构造镶嵌体。在全球范围来考察，塔里木、华北和扬子三个陆块仅能算做以造山系为主体的微陆块，是地质历史上大陆边缘较大的碎块，形式上类似于现今东亚大陆边缘的一些存在前寒武纪基底的陆块，只是规模更大而已。因此，整体处于古亚洲构造域的中国西北地区，以古生代的地质作用，特别是华力西期的造山作用最为鲜明，古生代处于古亚洲洋南侧，属冈瓦纳大陆边缘的组成，华力西期造山作用形成了大规模的天山-兴安岭华力西造山系；中生代西北地区之南特提斯洋打开，并于东面的古太平洋连通，西北地区又隶属于北部劳亚大陆，构成特提斯洋之北劳亚大陆的南缘，印支期特提斯封闭造山作用形成了松潘甘孜印支造山系，并对昆仑山、西秦岭造山带有重要影响。而古太平洋则于燕山期封闭造山，形成中国东部众多北东-北北东向构造山系，并对西北地区东部形成重要影响。晚白垩世以后，由于印度洋的剧烈扩张，南特提斯最终消减，冈瓦纳大陆与亚洲大陆的强烈碰撞，形成新生代青藏高原和昆仑山、祁连山、秦岭、天山等现今山系（尹安，2001）。这一构造轮廓基本可概括中国西北地区显生宙以来的构造演化地质背景，也控制了中国西北地区有色金属成矿的可能类型和形成地质条件。
但前寒武纪构造演化的样式还不清楚。元古宙似乎发生过多次大的构造裂解，新元古代晚期（800～700Ma）Rodinia联合大陆愈来愈多的证据证实存在，古亚洲洋就是由Ro-dinia超大陆在新元古代末裂解而成。中元古代早期长城纪（1508Ma）以金川为代表的镁铁-超镁铁岩侵入体的产出（汤中立和李文渊，1995），可能代表更早一期的大陆裂解和大规模的岩浆事件。
（二）区域成矿时空分布
依据区域构造特征和成矿类型组合，已展现出了西北地区有色金属成矿的总的时空分布（图5-2）。与区域构造划分一致，西北地区总体属元古宙-古生代亚洲成矿域，南接中生代特提斯成矿域，东叠中新生代环太平洋成矿域（Chen Yuchuan et al.，1996）。一般又将秦-祁-昆中央造山系单独划为秦-祁-昆成矿域，其北部主要为加里东祁连-北秦岭造山带，南部则由华力西-印支昆仑-西秦岭造山带构成。反映了秦-祁-昆成矿作用的独特，总体属于古亚洲构造作用范畴，但南部特提斯构造作用显著，系古亚洲构造域与特提斯构造域的转换部位。值得指出的是，古亚洲洋总体向北俯冲，西伯利亚地台由北而南增生，先阿尔泰-额尔古纳加里东造山系、后天山-兴安岭华力西造山系。概貌上类似于现今西太平洋西海岸主动边缘海的祁连-北秦岭洋（主要是北祁连洋），于加里东期早于古亚洲主洋封闭造山，似乎在构造解释上存在难点。除非古亚洲洋开始先于加里东期向南俯冲于冈瓦纳大陆，柯坪地块的新元古代高压变质带似乎可视做向南俯冲的证据。另一种解释就是，祁连-北秦岭洋（主要是北祁连洋）是与古亚洲洋并行发育的大洋，但地质认识上并不予支持。且龙首山、北祁连西段镜铁山微陆块基底与中祁连和柴达木陆块古元古代片麻岩源岩εN d数值也趋于同一范围（龙首山群εN d=-4.8～-23.2，北大河群εN d=-4.8～-15.7），（化隆群εN d=-9.7，达肯大坂群εN d=-10.2～-10.9）。不过，秦-祁-昆成矿域构造背景的独特性是存在的，有其鲜明的成矿特色。
图5-2 西北地区有色金属成矿带划分及主要有色金属矿床分布示意图
西北地区不同成矿域各成矿带的有色金属成矿类型和时间，可显著反映其区域成矿时空分布特点（图5-2、表5-1）。与主要构造事件相一致，古亚洲成矿域以华力西期成矿作用为主，并有元古宙和加里东期成矿作用发育，向东部出现与环太平洋构造作用叠加向配套的中新生代的有色金属矿化。总体上，古亚洲成矿域元古宙主要发育与大陆裂解事件有关的幔源镁铁-超镁铁深成岩硅酸盐岩浆-硫化物液相不混溶作用形成的铜镍矿床，主要分布于大陆元古宙的裂谷带（或未发育即消亡的陆壳减薄的裂解带）中（李文渊，1996），如阿拉善陆块的金川超大型矿床、伊犁地块的特克斯矿床，以及秦祁昆成矿域碧口地块的煎茶岭矿床（李文渊，1996）。元古宙整个中国大陆裂解事件是普遍的，是有限大陆快速增长的一种方式，只有在大陆较大、较深规模裂解部位才有可能造就成矿的环境。
表5-1 西北地区主要有色金属矿床分布—览表
续表
进入显生宙以后，中国大陆的构造作用明显分化，加里东仅秦祁昆成矿域中的北祁连、柴北缘有较大规模有色金属矿床产出，主要表现为大陆裂解洋盆打开及其消减过程形成的一系列与火山热液作用、构造-侵入热液作用有关的铜、铅锌、钨（钼）、锡等矿床，例如北祁连山的白银厂铜多金属矿床、石居里沟富铜矿床、塔尔沟-小柳沟钨（钼）矿床和柴北缘的锡铁山大型铅锌矿床等，同时由于碰撞构造-岩浆热液作用还形成有镜铁山、筏子坝等热液蚀变型铜矿床等。华力西期是古亚洲成矿域的最主要成矿时期，主要表现为造山带中伴随急剧的壳幔演化形成的铜、镍和铅锌矿床，古亚洲洋整个古生代的发育历史，在中国新疆北部主要呈现为泥盆纪-中石炭世的岩浆作用，早古生代岩浆作用分布有限，这可能与加里东构造作用在新疆地区表现不明显，或被华力西的强烈作用掩盖所致。伴随古亚洲洋在泥盆纪的再次发育，相应的产有与海相火山作用有关的块状硫化物铜锌矿床（阿舍勒）、铅锌矿床（科克塔勒）、与中酸性侵入岩有关的斑岩型铜矿（土屋-延东、喇嘛苏、公婆泉、白山堂）和与镁铁-超镁铁岩有关的铜镍矿床（黄山、喀拉通克），以及热水沉积和热液蚀变型铅锌矿床（霍什布拉克）等。除土屋-延东和喇嘛苏等斑岩型铜矿床的形成环境存在争议外，这些矿床的成矿背景据目前的研究，似乎都与裂谷或裂陷槽有关，少见洋-陆碰撞带（ocean-continent collision zone）（Wilson，1989；Hynd-man，1985）环境的成矿类型。这可能反映了中亚成矿的特殊性，不同于环太平洋成矿作用建立起来的成矿构造模式的特点（Kerrich，2001）。秦祁昆成矿域南部的华力西成矿作用也相当发育，以西秦岭西成铅锌矿田、铜峪沟和赛什塘铜矿床和阿尼卿山的德尔尼铜钴矿床最为重要。印支-燕山期成矿作用，主要表现在东部环太平洋成矿域叠加地区，例如西秦岭著名的金堆城斑岩型钼矿床，以及热液型钼钨矿床（南台）等（李华芹等，1998）。
上述分布可以看出，西北地区的有色金属成矿以元古-古生代有色金属成矿为显著特色。新疆北部、甘肃北部古亚洲成矿域、新疆南部边缘、青海和陕西南部秦祁昆成矿域南部范围，主要产出华力西期海相火山岩铜多金属矿床、铅锌矿床、斑岩型铜矿床、岩浆熔离型铜镍矿床和热水沉积型铅锌矿床等（李文渊，1995）。但甘肃北祁连山地区，则以加里东期块状硫化物铜多金属矿床、矽卡岩型钨（钼）矿床和热液蚀变岩型铜矿床等成矿为主要特色。印支-燕山期的成矿作用主要是对元古-古生代成生矿床的改造，而明显与中国东部相别。
（三）区域成矿作用及其成矿特点
分析西北地区有色金属矿床的成矿类型，主要可归类为7类（表5-2）：①岩浆熔离型铜镍（铂族金属）矿床；②块状硫化物型铜多金属矿床；③斑岩型铜、钼矿床；④矽卡岩型钨矿床；⑤热水沉积-改造型铅锌矿床；⑥热液蚀变岩型铜、铅锌、锡、锑矿床；⑦沉积型铜矿床等。
表5-2 西北地区有色金属矿床主要成矿类型—览表
这些典型矿床类型的存在并不是孤立的，它们响应于所在构造单元的地质构造作用，与一定的地质事件相互联系（Kerrieh，2001）。主要内生有色金属矿床，主要是地质历史上重要壳幔物质演化（包括流体）的产物，特定的地质历史时期和作用形成一定的矿床类型，而且其成矿并不是单一的，往往应伴随大的构造事件的发生、发育和结束形成一系列有成因联系的矿床组合。
1.大陆裂谷或裂陷槽环境与镁铁-超镁铁岩有关的铜镍成矿作用。
中国的铜镍矿床主要形成于三个时期：元古宙、加里东早中期和华力西中晚期（李文渊，1995）。都无一例外的与大陆裂谷初始阶段环境或造山带碰撞造山后的局部裂陷槽有关。西北地区只发现元古宙和华力西中晚期有工业价值的铜镍矿床。从全球范围看，大规模铜镍矿床的形成，需有大规模的地壳裂解事件存在，才可能提供必要的成矿物质和动力，金川矿床是中国原始大陆中元古代（1508Ma）大规模裂解事件的产物（汤中立和李文渊，1995）。早古生代处于冈瓦纳大陆边缘海地位的秦祁昆构造系，其有限的裂解和裂解深度，不可能造就类似金川矿床那样规模的金属铜镍富集，而新元古代末或加里东早期古亚洲洋打开前处于Rodinia大陆裂解部位的塔里木-华北地台北缘及残存的微地块中，其统一大陆的裂张规模，可能形成较大规模铜镍矿岩浆房的产生。昆仑-柴达木陆块南缘，响应印支期特提斯洋的形成，在华力西中晚期的大陆裂解也有可能有较深幔源镁铁-超镁铁岩的上侵，形成铜镍矿成矿的有利条件。
2.北祁连加里东期大陆边缘构造转换对成矿类型的影响。
北祁连山早古生代区域构造-火山岩浆-成矿系统的深入研究（夏林圻等，2001），提供了中国加里东造山带造山前沟-弧-盆系的典型重塑，但北祁连西段镜铁山微陆块的存在，对北祁连早古生代成矿构造背景的认识产生颇多争议（李文渊，1999a）。考察镜铁山微陆块产出大面积花岗岩基、中酸性火山岩和矽卡岩型钨（钼）矿床共存的大陆岩浆弧特点（汤中立等.2002；毛景文等，2003），暗示我们北祁连早古生代自东而西存在构造转换：东段为洋-洋碰撞的沟-弧-盆系，以块状硫化物矿床的产出为主要成矿特点；西段则为洋-陆碰撞的活动大陆边缘，形成壳重熔型花岗岩和矽卡岩型钨矿床，并可能存在斑岩型铜矿床（李文渊，2003，2004）。由于古生代大陆规模和质量不同于中新生代的特点，这种大陆边缘的构造转换在古生代可能是普遍的。它控制了同一成矿带成矿类型的在区域上的重要变化。
3.新疆北部华力西有色金属成矿的特点
主要为中亚巨型成矿带的东延，有一个突出特点是：已发现的蛇绿岩基本上是早古生代的，例如，北准噶尔的洪古勒楞蛇绿岩为411±53Ma奥陶纪的洋壳，阿尔曼太-札河坝蛇绿岩为561±41Ma震旦-早寒武世的洋壳（张旗等，2001），但已知矿床如前所述，基本是晚古生代华力西的产物（韩春明等，2002），而且成矿环境已有的证据多倾向于大陆裂谷或裂陷槽环境。这给我们提出了一个重要的问题：大洋化壳幔物质急剧交换的过程中，没有成矿物质的显著聚集，特别是没有大陆边缘环境矿床的形成。地质背景研究与成矿事件的不协调，反映了该区成矿研究尚存在诸多疑问。
（四）区域找矿潜力
西北地区镍、铜、铅、锌等重要大宗金属矿产资源的保有储量占有重要地位。在铜、铅、锌保有储量6000×104t中，仅2754×104t工业储量。在相当一段时间内已发现的大量铜矿产地，包括探明储量达650.22×104t的西藏玉龙超大型铜矿床暂不能开发利用（国土资源部规划司等，2001）。因此现阶段中国还将处于铜资源严重不足的局面。与国际矿业类似，以中国东部德兴超大型铜矿为代表的斑岩型铜矿是中国第一铜矿资源来源，但第二来源与世界矿业结构以砂岩型铜矿为主不同，块状硫化物铜矿床是中国仅次于斑岩型铜矿的第二铜矿资源来源。甘肃白银厂是中国重要的铜工业基地，提供白银厂矿山接替资源对西北地区的社会经济发展有重要意义。
西北地区已发现17处铜矿产地，除新疆的阿舍勒尚未开发利用外，青海的德尔尼、赛什塘、铜峪沟三个大型铜矿床目前存在交通不便、开发利用环境差等限制。因此，从解决白银厂矿山接替资源出发，从白银厂矿区挖掘潜力和外围进一步找矿是一条重要出路。其次，甘肃肃南镜铁山铁铜矿床的深入调查研究发现，铜矿成矿时间显著晚于元古宙的铁矿，形成于加里东期，为热液改造型铜矿（赵东宏等，2003），有发现大中型铜矿床的潜力。我国铅锌矿产资源量较丰富，由于国际市场的需求，对甘肃秦岭铅锌成矿带、青海柴北缘锡铁山铅锌成矿带的进一步找矿勘查仍十分必要。
钨矿主要分布于我国南岭地区，为印支-燕山期的产物。近年来在北祁连山西段发现的小柳沟等加里东期白钨矿矿床，且上钨下钼，远景资源量当在100×104t以上（周廷贵等，2002），应是我国重要的钨矿开发接替基地。
西北地区有色金属矿产基本形成于大陆边缘或显生宙以来形成的造山带中，自北而南有色金属矿产的形成，大致可划分为十个Ⅱ级成矿带（图5-2），分别为：Ⅱ-1阿尔泰铜、铅锌成矿带；Ⅱ—2准噶尔镍、铜、钼、锡成矿带；Ⅱ—3博格达（东天山）铜、镍、钨成矿带；Ⅱ—4伊犁铜、镍、铅锌、钨、钼成矿区；Ⅱ—5塔北缘铅锌、钨、锡、锑、铜、镍成矿带；Ⅱ—6祁连-北秦岭（包括龙首山）镍、铜、铅锌、钼、钨成矿带；Ⅱ—7柴边缘铜、铅锌成矿带；Ⅱ—8西秦岭铅锌、铜、锑、钼、钨、镍、钴成矿带；Ⅱ—9塔南缘铅锌、铜成矿带；Ⅱ—10松潘铜成矿带。其中，以祁连-北秦岭、西秦岭、阿尔泰、西准噶尔和博格达（东天山）成矿带工作程度相对较高，发现的有色金属矿床数量也较多。随着国家基本建设的进程，在已探明矿床基础上，为进一步加强铜、镍、铅锌、钨、钼等后备资源的勘查，以提供大中型矿山后续资源基地。塔北缘、塔南缘、柴北缘和松潘等工作程度较低或极低地区，已知成型矿床甚少，自然条件也最为艰苦，应开展铅锌、钨、锡、锑、铜、镍等有色金属矿产的战略性找矿探索工作。
祁连-北秦岭成矿带可再划分为：龙首山镍成矿带、北祁连铜、铅锌、钨成矿带、北秦岭钼（钨）成矿带和南祁连镍、铜、铅锌成矿带。龙首山镍成矿带以产出金川超大型铜镍矿床而著名，并已建成中国最大的镍工业基地。作为小岩体成大矿的典型代表，金川外围仍具有巨大的找矿潜力，国外超大型镍矿床外围找矿近年已提供了成功的范例。北祁连成矿带，除在北祁连中西段已展示了铜多金属矿床找矿新发现（石居里沟、尕大坂）外，白银厂矿区仍有进一步找矿潜力，由于矿床埋深较大，500m以下尚未进行勘探，矿区尚有值得进一步勘查的地段。更重要的是矿床火山作用阶段形成但经历热液阶段显著改造认识的深入调查研究，为矿区外围的成功勘查提供了新的工作思路和方法选择。此外，北祁连西段的塔尔沟-小柳沟钨矿区和镜铁山铁铜矿床，有寻找北方大型、超大型钨矿和大型后期热液蚀变岩型铜矿的潜力。北秦岭金堆城大型钼矿床外围仍有众多的矿化小岩体，值得探索。西秦龄的西成超大型铅锌矿田，产于华力西期造山带裂陷盆地，赋矿泥盆纪碳酸盐岩和细碎屑岩分布尚广，印支期构造事件对成矿有重要影响，矿带整体工作程度还不高，仍有发现新矿床的地质条件。由上述分析可见，西北地区在镍、铜、铅锌、钨及钴、铂族金属矿产资源存在重要找矿潜力。
『叁』 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。
『肆』 工程地质条件的因素分类
工程地质条件是指工程建筑物所在地区与工程建筑有关的地质环境各项因素的综合。
工程地质条件的因素分类：
(1) 地层的岩性:是最基本的工程地质因素，包括它们的成因、时代、岩性相关书籍、产状、成岩作用特点、变质程度、风化特征、软弱夹层和接触带以及物理力学性质等。
(2) 地质构造:也是工程地质工作研究的基本对象，包括褶皱、断层、节理构造的分布和特征、地质构造，特别是形成时代新、规模大的优势断裂，对地震等灾害具有控制作用，因而对建筑物的安全稳定、沉降变形等具有重要意义。
(3) 水文地质条件:是重要的工程地质因素，包括地下水的成因、埋藏、分布、动态和化学成分等。
(4) 地表地质作用:是现代地表地质作用的反映，与建筑区地形、气候、岩性、构造、地下水和地表水作用密切相关，主要包括滑坡、崩塌、岩溶、泥石流、风沙移动、河流冲刷与沉积等，对评价建筑物的稳定性和预测工程地质条件的变化意义重大。
(5) 地形地貌:地形是指地表高低起伏状况、山坡陡缓程度与沟谷宽窄及形态特征等;地貌则说明地形形成的原因、过程和时代。平原区、丘陵区和山岳地区的地形起伏、土层厚薄和基岩出露情况、地下水埋藏特征和地表地质作用现象都具有不同的特征，这些因素都直接影响到建筑场地和路线的选择。
(6)地下水:包括地下水位，地下水类型，地下水补给类型，地下水位随季节的变化情况。
(7)建筑材料:结合当地具体情况，选择适当的材料作为建筑材料，因地制宜，合理利用，降低成本。
需要说明的是：工程地质条件是客观存在的地质因素，只有其中的稳定因素或工程建设产生的不稳定因素对工程建设运行构成或可能构成有害影响时才成为工程地质问题
『伍』 工程地质物理模拟
1 工程地质模拟试验概述
一些与重大工程有关的复杂地质现象，在分析评价研究中，往往需要采用模拟研究手段，对其做更深入的论证与评价，模拟研究按采用的手段可分为物理模拟与数值模拟两大类型。前者包括有光弹模拟、电模拟和相似材料地质力学模拟试验等多种方法；后者采用有限元、边界元和离散元等数值计算方法。
模拟研究的基本任务是通过再现复杂地质现象的形成和演化过程，对于某些或全部课题做出论证：①验证地质分析所建立的机制模型或概念模型是否符合实际，对其演化机制作更深入的（量化）分析；②量化评价地质现象演化过程中，各主要控制要素之间及其与主导内、外营力间的相关性，论证所建立的评价模型是否合理；③量化评价地质现象或过程在所处环境条件下的演化发展趋势，论证所建立的预测模型是否可信；④量化评价工程设计或治理措施的效果，论证拟定的对策和方案是否有效和优化。
近十多年以来，我国工程地质模拟试验研究取得了长足的进展。在广泛引进国外先进技术的基础上，探索出适合于我国实际情况的研究途径，其特点是重视原型建模分析和全过程演化模拟，在研究地质灾害和复杂岩体稳定问题的模拟研究中，已逐步形成具有我国特色的研究系统。这里着重介绍相似材料地质力学模拟（geomechanical model test）的基本原理、方法和应用。
2 地质力学模拟试验原理与方法
2.1 模型的设计
按相似理论，除要求几何的、力学的相似以外，还要求原型和模型材料具有相似的变形破裂过程特征，它们的应力（σ）和应变（ξ）曲线应符合如下关系：
地壳浅表圈层与人类工程
式中：Cξ为应变相似系数（原型Cp与模型Cm的比值，下同）；Cξ为残余应变相似系数。根据量纲分析，可导出如下关系：
地壳浅表圈层与人类工程
式中Cσ、CE、CL、Cδ和Cρ分别为应力、弹模（变模）、几何尺寸、位移量和材料密度的相似系数。
模型设计中，按照设计拟定的几何相似系数，则可根据公式（2）推算出其他各项
系数，据此确定材料的选择、模型制作及加载系统的设计。
2.2 模型材料
通常可采用重晶石粉、氧化锌粉、硅藻土、磁铁矿粉、铁粉、铅粒、聚苯乙烯粒、石英砂等作为骨料。胶结剂可采用石膏、石蜡油、甘油、机油和环氧树脂等。
采用石膏作为主要胶结材料的模块，其力学特征决定于骨料的配比和胶结料的水膏比，长江科学院岩基室做了系统研究（表1）。采用石蜡油等做胶结材料，需用一些特殊的制作模块的设备压制成块，或用夯实的办法制模。模块的力学特征除与骨料选材和配比有关外，很大程度上决定于制模施加压力的大小或模块密度ρ（表2）。
表1 石膏胶结模块力学性能试验成果表
表2 粉粒材料压缩模块力学性能测试成果表
2.3 结构面模拟
通常以抗剪强度作为控制条件。摩擦系数相似系数Cf=1，黏聚力CC=Cσ。硬性结构面（如节理、裂隙等）用模块接触面模拟。模块的形状应根据裂隙的组合形式确定。在需要考虑裂隙连通率时，可将模型制成嵌合模块。
软弱结构面（如连续性较好的断层、软弱夹层、层面、地质接触面等），采用铝箔、聚乙烯薄膜作夹层材料模拟，其中还可喷上滑石粉，以获得低摩擦系数。模拟的f值可变化在0.08～0.75之间。需要模拟断层等软弱结构面的高压缩性能时，可选择适当厚度的马粪纸或软木作为垫层。
2.4 加载系统
外部荷载采用不同型号的千斤顶或压力枕（袋）等加载。模拟孔（空）隙水压力可在模块中采用砂垫充气（水）法，也可通过不同方式将水直接注入模型中。
动荷载可在作用面上安装震动器施加，按要求模拟震动效应。更为完善的办法是将整个模型置放在震动台上，由三维震动台模拟动力环境。
自重荷载是体积力。为了使模型在试验过程中能充分反映岩（土）体自重在演进中的作用，最好能使模型的密度与原型接近。大型模型试验中，必要的自重荷载补偿，可采用拉杆补压系统对模型分层加压。拉杆通过橡皮圈与施加拉力的底座相联结，橡皮圈的多少确定了拉杆承受的拉应力的大小，以此模拟重力场梯度。小型模型试验，可将模型放在离心机转斗中，通过高速旋转增加自重应力。我国长江科学院、水利水电科学院已安装了6m直径的大型高速离心机。
2.5 量测系统
测量位移的常规方法是用千分表直接测定，或采用应变片或位移传感器通过多点应变仪测量；这种测试在试验中十分必要，但有很大局限性，由于所获得的数据仅能反映固定测点的信息，难以描述全断面曲变形破裂迹象。某些材料很软的模型，也不适宜采用这种方法。根据模型试验的特点和特殊要求，我国开发采用了下列测试技术：①跟踪摄影或快速摄影；②静电复印碳粉网格，用以观察量测模型大变形后破裂出现部位和特征；③白光散斑法，量测重点测试部位全断面内微量位移形迹；④投影网格法，用以测量软材料模型大断面群点面内位移；⑤影像云纹法，用以测量较软材料模型全断面或一定面积的离面位移。
3 工程岩体稳定性评价中的应用
3.1 坝基岩体稳定性模拟
拟建的长江三峡大坝坝高175m，坝基为前震旦系闪云斜长花岗岩，岩质坚硬完整。但左厂房坝基中倾向下游的缓倾角裂隙相对较发育，又有断层与之相交，构成可能的楔形滑移体（图1a）。厂房坑段整体稳定性需要考虑以下几个主要问题：①可能的滑移体产生的条件及其对大坝稳定性的影响；②从岸边向河床方向建基面高程相差79m，是否会造成有害的不均匀压缩变形；③迎水和背水方向基坑开挖最大深度达120m，边坡稳定性如何?为论证上述问题，必须了解各坝段在设计荷载下的位移场、超载下的安全度及可能的破坏机制，为基础处理提出建议。为此长江科学院在意大利模型结构试验研究所（ISMES）提供技术咨询和量测制模设备的条件下完成了大型地质力学模型试验（图1b）。模型的CL=150，Cρ=1，CE=Cσ=CL。采用重晶石粉、机油（代替石蜡油）、立德粉（代替氧化锌粉）等压缩模块制模。缓倾裂隙和断层连通率分别为10%～50%和50%。采用系列千斤顶加载，浮托力用改变岩体密度（ρ）来表征。
图1 三峡大坝左厂房坝段稳定性地质力学模拟
试验获得以下主要结论：
（1）在设计荷载下各坝段安全储备能满足要求，而建基面安全储备又高于缓倾角裂隙面。超载（3.5N）时个别坝段出现沿下伏第一缓裂隙面滑移或伴有踵处拉裂。
（2）设计荷载下坝址与厂房相对位移很小。相邻坝段最大水平位移11.1mm，沉降相对错动最大值仅4.1mm，有利于压力管道和坝间止水设施的设计。
（3）设计荷载条件上、下边坡均稳定，超载（3.5～3.8N）时，个别坝段下边坡沿缓倾裂隙面出现明显滑移。
试验结果建议对个别南段下伏缓倾角裂隙及断层作适当补强措施。
3.2 地下洞室围岩喷锚支护作用机制模拟
试验研究了中等强度均质岩体中地下洞室围岩在不同措施条件下的稳定状况。试验模型采用石膏、沙子等材料制成四个50 cm×50 cm×20 cm的模型（图2a），分别模拟无支护（图中I）、锚杆支护（Ⅱ）、喷锚联合支护（Ⅲ）和锚杆补强（Ⅳ）等四种情况。锚杆补强是在成洞后洞壁变形已基本达到稳定状态时再插锚杆。模型放在三向加载试验装置中加压，用以模拟地应力场。模型材料抗压强度RC=2MPa，抗拉强度St=0.2MPa，弹性模量E=1.25×104MPa，泊松比μ=0.17，φ=41°，c=0.45MPa。喷层材料采用石膏、碳酸钙和水的混合料：RC=1.45MPa，St=0.28MPa，E=1.8×10MPa，喷层厚约3mm。
获得如下主要结论：①均质材料洞室中，喷锚支护同样具有明显加固效果；②不同措施，洞室围岩变形破坏形式无明显差别（图2b）；③锚杆支护和锚杆补强均对提高洞室承载能力和变形刚度有明显效果。
图2 洞室支护措施作用机制模拟试验
4 西安地裂缝形成机制模拟研究
西安地裂缝的成因有多种观点。本项研究以再现地裂缝形成演化过程为依据，论证“构造重力扩展”成因观点能否解释这种特殊地质现象。地裂缝发育在厚约5km 的新生界盖层中，周围有四条张性断层。南侧的临潼-长安大断层为盆地与秦岭褶皱带的分界断层，是一条活动性正断裂。地幔隆起轴在西安市区附近，呈 NEE向通过。模型采用重晶石粉、硅藻土和石蜡油混合料，逐层铺垫夯实，围限在代表周边断层的框架中，C L=10000。东西两侧用有机玻璃板作为剖面观察窗。底座放在拱形钢梁上，可以抬动模拟地幔隆起。南侧挡板可拉开倾斜，模拟临潼-长安断裂拉张活动。顶面采用影像云纹法测试微量离面位移（图3）。
5 长江鸡扒子滑坡与暴雨关系的模拟研究
1982年7月24日，长江云阳县城附近在暴雨作用下，发生了鸡扒子滑坡，是老滑坡的局部复活。为了论证滑坡复活与地下水水力坡度的量化关系，开展了模拟研究。模型采用细碎石、砂、土按不同比例以原型结构为依据分层制作而成。滑动面k铺上聚乙烯薄膜。沿纵剖面不同深度引出橡皮管，测量侧压管水头。人工喷水模拟降雨和暴雨。
模型中“降雨”近20h以后，于凌晨3点半钟下滑。滑后外观可与实际情况对照。起动时滑体中地下水水力坡度为1.9%，与实际推算值相近。该值可作为评价滑坡在暴雨条件下稳定性时的参考值。
图3 西安地裂缝地质力学模拟
『陆』 西北地区荒漠化成因。
找了一些……不知道对不对……都复制上来了
党中央提出以“五个统筹”和“以人为本”为核心的科学发展观，符合我国经济和社会发展新阶段的要求。“统筹和协调”就是要解决矛盾，化解冲突。西北干旱区生态脆弱、经济落后，经济发展和生态建设都牵扯到资源、环境、生态及发展方面的许多矛盾，这些问题错综复杂。每个方面矛盾的统筹和协调都需要科学工作者提供准确的信息、有据的判断以及可*的知识。本文就西北干旱区资源环境管理和生态建设工作对学术研究的需求，分析其中有待解决的关键科学问题。
一、气候变化背景下的水资源演化问题
西北地区为干旱半干旱区，土地广阔，但水资源相对贫乏，水资源是当地经济社会发展和生态保护的主要限制因子。在全球气候变化的背景下，未来西北地区水资源将会有什么样的变化？既是重要的科学问题，又对规划当地的发展战略具有重要的现实意义。
施雅风对西北地区的气候与水资源变化进行了很多研究。他认为西北干旱区在20世纪处于气候干旱化、水资源萎缩过程中（施雅风，1995；2001），而乌梢岭、日月山以西的西北西部地区于80年代末出现气候由暖干向暖湿转型的现象（施雅风等，2002）。2005年6月在兰州“科学与中国”报告会上，他进一步明确了如下观点：“未来降水量增加趋势实现，结合冰川融水增加，则西北和青藏高原径流量或地表水资源量也存在增加趋势，西北东部与黄河源区已持续多年的干旱现象将会转入多雨的丰水期，但还不能确切预估转向湿润的具体年份”（宋华龙，2005）。
西北地区西部降水从80年代末呈增加趋势已得到气象和水文资料的证实（刘春蓁，2000；任国玉等，2000；周陈超等，2005）。但关于温度升高后蒸发的变化趋势则有不同的认识。一些研究认为陆面蒸发量会增加，而另一些研究则认为蒸发会下降（任国玉，2005）。特别是对气候暖湿（或暖干）转变导致的内陆河流域两个水源地——冰雪带与森林带径流变化对山区总径流变化的综合效应，仍需深入探讨。
目前，回答这一问题最大的障碍之一是没有满足研究（模型模拟）所需要的山区不同地带的综合观测。今后，在加强冰雪带与森林带径流变化观测的基础上，应重点研究以下问题：（1）西北地区气候暖干与暖湿转型在时空尺度上的变化；（2）气候变化背景下西北地区蒸发将如何变化？（3）气候变化对山区冰雪带和森林带径流变化的总体效应。
二、生态用水与生产生活用水的协调问题
流域生态需水量是指维持流域正常的生态和环境功能所必需蓄存和消耗的水资源量(刘昌明，2004)。长期以来，由于对生态需水的重视不够，西北干旱区水资源过度开发利用的现象普遍存在。生态需水被大量挤占，生态和环境质量恶化问题非常严重。如塔里木河、黑河、石羊河，由于水资源的过度开发利用，导致了其河流下游水资源量锐减、河道断流、湖泊沼泽萎缩（台特玛湖、居延海、青土湖等已干涸）、地下水位下降、植被（胡杨、红柳等）枯死、生物栖息地破碎、消失等生态和环境退化现象。
在西北干旱地区，由于降水稀少，使水成为维系生态系统的关键因子。只有在降雨较多的山区和平原的河流两岸才有较好的植被分布。西北地区生产、生活用水与生态用水矛盾非常突出。要解决这一矛盾，合理配置两者的用水量，一个关键的问题是生态需水的定量估算。
生态需水估算的常用方法包括：（1）传统的水文流量计算方法（标准流量法）；（2）基于水力学基础的水力学方法；（3）基于生物学基础的生物栖息地方法。然而，对于西北内陆河流域生态需水量的估算，传统方法仍存在很多问题。如：如何确定下游适宜的生态水位？它与沿岸植被生长的关系如何？与河水水位和流量的关系如何？尾闾湖泊要保护到什么程度？需水量如何确定？天然绿洲的变化与河流水量是什么关系？与洪水流量和淹没范围之间是什么关系？等等问题，现有方法都很难确定。缺乏足够的观测数据也是重要的原因之一。
今后重点科研工作包括：（1）加强生态水文学的研究，特别是水与生态系统变化关系的规律性研究；（2）将生态用水、生产生活用水的配置与流域水循环和水量平衡结合起来，开展研究；（3）综合研究不同水资源配置下的生态、环境和经济效应。
三、草地退化问题
据北方地区实测的样方资料，目前西北五省区草地总面积11975万ha，因各种因素造成的退化草地总面积为6960万ha，占草地总面积的58%。其中轻度退化面积3020.9万ha，占退化总面积的43.4%；中度退化2650.7万ha，占退化总面积的38%；重度退化面积1289万ha，占退化总面积的18.5%。与80年代和90年代的调查结果比较，草地退化有加剧的趋势（洪绂增，待出版）。
关于如何控制西北干旱区草地的退化、走可持续草原畜牧业经营之路，争论的焦点是：在我国西北生态这样脆弱的地区，应该粗放还是集约？是较大尺度的自然轮牧还是定居（李向林，2002）？支持集约的观点认为：（1）集约化的草地畜牧业生产是现代草业发展的方向；（2）人工草地建设是解决饲养家畜饲草料稳定来源的有效途径；（3）人工草地的建设有利于草场的管理；（4）可以减轻天然草地压力；（5）有利于社区建设和草原地区教育事业的发展。而支持粗放的观点认为：（1）游牧和季节性迁移生产方式是世界上几乎所有牧业地区（包括我国北方草原地区）牧民千百年来智慧的结晶，符合北方地区草地资源空间分布不均、季节性差异大的特点。而定居高强度的草地畜牧业生产在北方和西北的干旱地区更容易造成草地的退化；（2）在澳大利亚等国家类似我国西北的内陆干旱地区也实行粗放的经营方式，并不提倡集约化的生产；（3）大规模的人工草地建设，由于耗费土壤水分，造成土壤干化（魏永胜等，2004）。
实际上，因地制宜，在空间上合理配置集约化和粗放化经营，才是正确的选择。然而，要做到这一点，尚有许多科学问题有待探讨：（1）在气候的季节和年际波动都很大的我国西北地区，如何合理确定放牧“压力”，合理计算草地承载力？特别是如何根据草地承载力的时空变化选择合理的经营方式？（2）如何综合考虑草地退化的状况与牧民生计，合理确定经营性草地和保护性草地面积的比例？
四、沙尘暴灾害与荒漠化问题
2000年及随后几年我国北方地区沙尘暴灾害的加剧，引起各界对我国生态状况的广泛关注，也是政府增加生态建设工程投入的主要驱动因素之一。然而，近几年沙尘暴的加剧究竟在多大程度上说是人类活动造成的？或者在多大程度上与荒漠化有关？又在多大程度上说与气候波动有关？学者们的观点莫衷一是。
争论的焦点是沙尘来源和沙尘暴的发展趋势。关于沙尘的来源，人类活动成因说认为：沙漠中的沙尘含量百分率低，流沙的风沙流中，只有5%的粉砂和粘土。从而推论说沙尘天气的物质来源为沙漠边缘的沙漠化土地。气候波动说则认为，流沙中沙尘含量低并不能否定沙尘天气的主要物质来源是沙漠，况且沙漠景观中并不都是流沙，存在大量的细物质。沙漠和戈壁在不断产生细物质，其机理并未搞清楚。
关于建国后沙尘天气的发展趋势，人类活动成因说主要依据媒体报道的强度沙尘天气在50-90年代间有增加的趋势；而持气候波动说的学者则认为这一统计不够全面。根据北方681个气象站的记录，45年(1954-1998)间，三种沙尘天气（沙尘暴、扬沙、浮尘）都呈现减弱趋势，只有朱日和、海兴两站例外（周自江，2001）。
对于沙尘来源和沙尘暴形成机制的认识，决定到底应该采取什么对策和措施，来应对这一自然灾害。今后需要重点研究的问题包括：（1）沙漠中细物质产生的机理；（2）粉尘来源的定量监测；（3）统一标准的沙漠化土地变化定期制图。
五、生态建设中需统筹和协调的深层次问题
大自然是各种要素密切联系相互作用构成的有机整体，而利用自然资源和生态服务的各方利益不同。统筹和协调产业之间、城乡之间、上下游之间、自然生态与人类发展之间以及近期利益与长远利益之间的矛盾和冲突，才能真正走上可持续发展之路。目前，西北地区生态建设中需统筹和协调的深层次问题主要表现在以下几个方面：
（1）禁牧、退耕政策与农牧民生计的统筹问题。西北地区的农牧区群众生活一般都比较贫困，农牧业以外的从业机会较少，其生计主要来源于农牧业，即对于生态系统生产力的利用。这注定了农牧业发展与生态保护之间存在矛盾和冲突，特别是在干旱年份，生产性用地难以维持农牧民的生计，部分地区实施“禁牧”，难度很大。
（2）生态建设措施实施中“一刀切”的问题。西北地区环境复杂，区域差异较大，生态建设应采取因地制宜的措施。然而这在管理上存在难度。许多地区在植树造林、人工草地的牧草引种、人工草地的栽培方式以及草地的恢复等方面，违反地带性原则和因地制宜原则，出现“一刀切”的现象，违反自然生态规律，给农林牧业发展带来损害。
（3）各地区尤其是上下游之间利益的统筹问题。流域是一个上中下游功能互补、相互联系的整体。然而，在资源尤其是西北地区紧缺的水资源的利用上，在产业发展的环境效应上，流域上下游之间往往存在着利益冲突。没有流域上下游之间的共同努力，西北地区生态质量的整体提高是不可能的。
（4）涉及生态建设各部门（农、林、水、土、环境）工作的协调问题。大自然是一个整体，任何人类活动对大自然的影响也是多方面的，然而政府对自然环境、资源和生态的管理只能分部门进行。各部门都希望为生态建设多做贡献，多做工作。有时，自然的综合性特点与分部门管理之间会出现冲突。例如，对于有些地区，有些生态系统，自然恢复可能是最佳途径。只有农、林、水、土、环境各部门之间相互协调，才能达到生态保护的目的。
鉴于以上问题，应加强资源环境科学与经济学和法学的学科交*，加强人地关系的综合研究。社会科学工作者应在经济和社会层面上积极探索冲突的根源和关键环节，而自然科学工作者应瞄准其中的关键自然科学问题，提供准确的评估信息。只有自然科学与社会科学的交*协作，才能找到生态建设有效可行的策略。
个人简历：
孙鸿烈,土壤地理与土地资源学家，中科院院士。中国科学院地理科学与资源研究所研究员。1932年生于北京,原藉河南濮阳。1954年北京农业大学土壤农化系毕业，1960年中国科学院沈阳林业土壤研究所研究生毕业。1987年当选为第三世界科学院院士， 1991当选为中国科学院院士。曾任中国科学院副院长、自然资源综合考察委员会主任，国际科学联合会（ICSU）副主席，国际科技数据委员会（CODATA）副主席，国际山地综合开发中心(ICIMOD)主席，中国环境与发展国际合作委员会（CCICED）中方首席专家。现任国家重点基础研究项目专家顾问组成员、国家重点野外观测试验站规划组长等职。长期从事农业自然资源及区域综合开发研究，并主持青藏高原综合科学考察研究工作，取得了一系列为国内外关注的成果，倡导并领导建立了中国生态系统观测研究网络,把资源环境的研究推向深入阶段。1986年获中国科学院科技进步特等奖；1987年获国家自然科学一等奖；1989年获陈嘉庚地球科学奖；1996年获何梁何利奖。
『柒』 工程地质条件的六要素有哪些
(1) 地层的岩性：是最基本的工程地质因素，包括它们的成因、时代、岩性 相关书籍
、产状专、成岩作用特点、属变质程度、风化特征、软弱夹层和接触带以及物理力学性质等。 (2) 地质构造：也是工程地质工作研究的基本对象，包括褶皱、断层、节理构造的分布和特征、地质构造，特别是形成时代新、规模大的优势断裂，对地震等灾害具有控制作用，因而对建筑物的安全稳定、沉降变形等具有重要意义。 (3) 水文地质条件：是重要的工程地质因素，包括地下水的成因、埋藏、分布、动态和化学成分等。 (4) 地表地质作用：是现代地表地质作用的反映，与建筑区地形、气候、岩性、构造、地下水和地表水作用密切相关，主要包括滑坡、崩塌、岩溶、泥石流、风沙移动、河流冲刷与沉积等，对评价建筑物的稳定性和预测工程地质条件的变化意义重大。 (5) 地形地貌：地形是指地表高低起伏状况、山坡陡缓程度与沟谷宽窄及形态特征等;地貌则说明地形形成的原因、过程和时代。平原区、丘陵区和山岳地区的地形起伏、土层厚薄和基岩出露情况、地下水埋藏特征和地表地质作用现象都具有不同的特征，这些因素都直接影响到建筑场地和路线的选择。
『捌』 工程地质条件包括哪些因素
(1) 地层的岩性：是最基本的工程地质因素,包括它们的成因、时代、岩性 相关书籍
、产状版、权成岩作用特点、变质程度、风化特征、软弱夹层和接触带以及物理力学性质等.(2) 地质构造：也是工程地质工作研究的基本对象,包括褶皱、断层、节理构造的分布和特征、地质构造,特别是形成时代新、规模大的优势断裂,对地震等灾害具有控制作用,因而对建筑物的安全稳定、沉降变形等具有重要意义.(3) 水文地质条件：是重要的工程地质因素,包括地下水的成因、埋藏、分布、动态和化学成分等.(4) 地表地质作用：是现代地表地质作用的反映,与建筑区地形、气候、岩性、构造、地下水和地表水作用密切相关,主要包括滑坡、崩塌、岩溶、泥石流、风沙移动、河流冲刷与沉积等,对评价建筑物的稳定性和预测工程地质条件的变化意义重大.(5) 地形地貌：地形是指地表高低起伏状况、山坡陡缓程度与沟谷宽窄及形态特征等;地貌则说明地形形成的原因、过程和时代.平原区、丘陵区和山岳地区的地形起伏、土层厚薄和基岩出露情况、地下水埋藏特征和地表地质作用现象都具有不同的特征,这些因素都直接影响到建筑场地和路线的选择.
『玖』 工程地质勘察主要学什么
工程地质条件成因复演化论、区域稳制定性理论和岩体结构控制论。工程地质问题研究,包括活断层与地震、斜坡工程、地下工程、岩溶、泥石流、地面沉降和渗透变形等。工程地质技术与方法,主要包括工程地质模拟与评价、工程地质勘察、工程地质测试与试验、工程地质监测与预测和工程地质信息技术。