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中国区域水文地质概况

发布时间: 2021-02-25 12:33:29

❶ 中国区域地质特征概述

马丽芳闵隆瑞丁孝忠

中国地质科学院地质研究所,北京100037)

摘要中国疆域辽阔,地质构造复杂。40多年来,尤其是近20年来中国在区域地质调查和地学研究方面取得了很大进展,有必要编制一张纵览全国地质总貌的大型挂图。1:250万《中国地质图》是6张超全开拼幅大挂图,分中、英文版出版,以促进国际交流。它全面、系统地反映了我国40多年来,尤其是近20年来区域地质调查和地学研究的最新成果,除以各省自治区、直辖市地质志和新编的第二代《中国地质图集》为基础资料外,尽可能补充了1990年以来地学部门所取得的最新科研成果和资料,如地层清理和地层典的研究成果等[1,2],资料截止到1996年。因此,该图全面、清晰地展示我国各时代地质体的展布和区域地质构造特征的总貌。通过地质图的编制与研究不仅进一步系统总结和提高了对我国区域地质特征及地壳发展演化规律的认识,同时也为国土整治与规划、资源调查、地质灾害事件预测和环境保护等项工作提供了必不可少的基础地质资料。

该图强调资料性与科学性的紧密结合,以新全球构造理论为主导学术思想,对不同区域的地层、火成岩、构造和变质作用等内容作了时空三维演变发展过程的总结,并汲取了世界各国地质编图的长处,选择说明区域构造发展关键性地层的沉积类型、火成岩的岩类和岩石组合、变质相组合以突出表示,使图面在表示内容和表达方式上有所改革和创新。为增加与环境地质、灾害地质和全球变化有关的地质信息,改变以往地质图上只注重老地质体内容的做法,突出和加强第四纪以来的地质信息,反映第四纪地质体的形成过程和外动力条件。为反映上述内容,这次编图除划分时代外,还增加了成因类型代号和有关花纹,并标出第四系的等厚线及典型钻孔位置。图例是体现图幅内容的科学性、系统性和逻辑性的标志。该图打破了传统的表达方式,首次尝试按主要构造单元表示图例,以便更清晰、更全面地反映不同地区三大岩类和地壳运动在时空等三维方面演化的过程。

该图采用区域地质综合分析和详细专题研究相结合的手段,传统手工编图和计算机数字制图技术相结合的新工艺流程,确保了成图质量和水平;在工作站上采用先进的Intergraph软件进行地理、地质内容的编辑,使地质图信息化,并有利于图件的共享和更新。

关键词区域地质特征前寒武系侏罗系—白垩系第四系构造分区板块构造褶皱区(系)

1区域地质编图概述

区域地质研究是国民经济建设中具有战略意义的基础工作,区域地质图是衡量一个国家区域地质研究程度和水平的标志。世界上许多经济发达的国家都将地质图的编制作为地质调查研究的基本任务之一,并且根据研究程度和新的进展定期地更新全国性的地质图件。60年代,我国曾在全国1∶100万套图编制的基础上编制了一幅1∶200万“中华人民共和国地质图”,后因涉及国界及其它原因未能公开发行。70年代曾编制和公开出版了1∶400万《中华人民共和国地质图》。改革开放以来,我国区域地质调查工作有了极大进展,全国1∶100万区域地质调查已基本完成,1∶20万综合区域地质调查工作也完成了陆地面积的70%。1981年起在地质矿产部统一部署下,各省区市都陆续总结和编写了《区域地质志》及与其相应的系列地质图件[3~30],而且在此基础上还综合编制了1∶500万《中国地质图》并出版了相应的说明书[31]。最近几年,各省区市的地质工作者又通过第二代《中国地质图集》的编制进一步提高了综合研究程度[32]。与此同时,随着新技术、新方法和新理论的广泛应用,我国地学各领域也获得了丰硕的科研成果,许多重大的基础地质问题也都取得了突破性的新认识。但是,至今还没有一幅纵览我国地质全貌的大型挂图。因此,编制一幅1∶250万比例尺的全国性地质图是十分必要的;同时,现在编制这样一幅图件也是有扎实基础的。

21∶250万《中国地质图》编制特点

在详细研究和综合分析资料的基础上,以准确、清晰、简明地反映我国区域地质特征总貌为准则,以新全球构造理论为主导学术思想,区域地质综合分析方法为手段,本次新版《中国地质图》编图工作对不同区域的地层、火成岩、构造和变质作用等内容作了以下几方面的深入研究和总结:

(1)不同构造单元在各地质时期的沉积组合特点和古地理演化及其与构造的关系;

(2)各区构造运动的发育过程、构造变动的类型及其构造演化的历程;

(3)各区火成岩活动的性质和特点,及其与构造的关系;

(4)各区变质作用的期次,变质相组合及变质相系的特点,及其与构造的关系。

在此基础上再进行全国性地层、火成岩、构造和变质作用的横向分析对比与总结。

2.1地层

一般表示到统或阶(组),研究程度较低或紧密褶皱区可以表示到系或群,甚至跨统或跨系。地层的划分考虑了国际和国内的现状进行划分对比。地层的年龄值除国内已有比较确切的年龄值外,基本参照国际通用地质年代表。前寒武系的划分对比一直是我国研究的重点,最近几年来相继在冀东发现了我国最古老的表壳岩曹庄群和鞍山附近花岗质古陆壳的残块。因此,将太古宇暂以3500Ma和3000Ma为界三分,包括古太古界、中太古界、新太古界。元古宇与太古宇以2500Ma分界。这些年龄数据只代表大致的分界年龄。本图前寒武系的划分对比见表1。

早寒武世仍以Anabarities trisulcatus带作为底界;奥陶系四分,宜昌统(O1)与扬子统(O2)的分界置于大湾阶含Azygograptus suecicus笔石带底界;志留系亦四分,将原上志留统中含牙形石Ozarkodina remscheidensis eosteinhornensis带的地层划归普里多利期,以S4表示,含Polygnathoides siluricus带的划归拉德洛期,以S3表示;石炭系二分,上、下统界线划在Eumorphoceras和Homoceras带之间;与二叠系的界线划在290Ma,即格舍尔期与阿瑟尔期之间;考虑国际上目前白垩系仍然二分,本图亦采用二分,界线仍在阿尔必阶和赛诺曼阶之间。具体到我国东部侏罗系—白垩系陆相地层的划分也是长期有争议的问题。最近,随着生物化石研究的进展和同位素年龄测定精度的提高,东部含热河动物群地层时代的归属逐渐明朗,辽西北票地区原始鸟类化石的发现,也为这些地层时代的确定提供了新的证据,考虑到资料来源及认识的不统一,本图将九佛堂组—阜新组均划归下白垩统,有争议的义县组以J3-K1表示。详细划分对比见表2。

表1中国前寒武系划分对比简表

第四系一般划分为更新统(Qp)和全新统(Qh),对大面积第四系发育区尽可能区分出下更新统(Q1)、中更新统(Q2)、上更新统(Q3)。第四系在我国非常发育,占陆地面积的四分之一。尤其是近年来对全球变化、环境地质、青藏高原的抬升以及古人类的研究已引起广泛的关注。第四纪已有古人类的活动,根据最近的研究,其底界为2.48Ma。主要依据有:①华北泥河湾组中含Equus sanmeniensis(三门马),Proboscidipparion sinensis(长鼻三趾马)等和云南元谋组中含Rhinoceros sinensis(中国犀),Equus yunnansis(云南马)等均为早更新世典型代表分子;②中国黄土的底界年龄为2.48Ma。黄土和古土壤系列气候期可以与深海沉积物氧同位素气候期对比(图1)。

除太古宇、第四系和变质较深的地层外,为了有助于说明不同区域的研究程度和地壳发展历史,要求在图上选择以下几种关键性的、对说明区域构造发展有代表性的沉积类型加以表示:①代表稳定型的海绿石石英砂岩或碳酸盐台地沉积;②代表活动型放射虫硅质岩或深水浊积岩;③代表造山后的磨拉石粗碎屑沉积。火山岩类物质是区分稳定型和非稳定型的重要标志之一,上新世以前的火山岩由所属时代地层用岩相界线圈出再加不同花纹表示其岩石类型。

为了更确切地反映第四纪地质体的形成过程和外动力条件,要求图面上除划分时代外,还需加成因类型代号。主要的成因类型有:残坡积(eld)、冰碛(g)、冰水沉积(gf)、洪积(P)、冲洪积(fp)、冲积(f)、湖积(1)、冲湖积(fl)、海积(m)、冲海积(fm)、黄土(L)、风积(e)、生物堆积(b)、化学沉积(c)。成因类型代号写在第四系代号右上角,如Qp1。在面积较大的第四纪地质体中要求表示与构造、气候关系密切的成因类型花纹,计有:冰碛、风成砂、黄土、冲洪积、洪积、海积、冲海积等。同时,为了反映大面积第四系覆盖区的基底概况,标出第四系的等厚线及典型钻孔位置,并在钻孔位置旁标出第四系厚度和下伏岩层时代,如

200m[33]

2.2火成岩

火成岩一般按岩石化学成分和矿物成分划分成超镁铁质岩类、镁铁质岩类、中性岩类、酸性岩类和过碱性岩类等5大类,又按其产状分成深成岩、浅成岩、潜火山岩和火山岩4类。详细分类见火成岩分类表。潜火山岩一律按岩体处理,但为了突出其与火山岩的密切关系,再加相应火山岩类的花纹,这样也解决了我国南方一些与火山岩关系密切的、具潜火山岩的性质的酸性和中性超浅成岩体的表示方法问题。为了突出与环境地质和灾害地质有关的信息,该图将上新世(含上新世)以来的火山岩及时代不明的火山岩均按岩体表示。

2.3变质岩

在变质岩发育区要求在图面上区分出变质相。变质相划分为绿片岩相、角闪岩相和麻粒岩相,分别用三种花纹表示。总之,变质相的花纹方向代表该地区片理和片麻理方向。另外,根据现有研究资料尽可能表示超高压、高压变质带,动力变质带和蓝闪石片岩带。

2.4构造

以清晰地反映区域构造特征为目的,地质体的展布应符合客观实际,接触关系要表示清楚。对境内的主要断裂要区分其性质,是平移、逆冲还是拉张的;不同时期构造运动所形成的断裂方向及其相互间的切割关系要充分注意,并在图上准确表示。为有助于全区地质构造的分析,对大型盆地、第四纪大面积覆盖区下的主要隐伏断裂亦加以表示。此外,在图上尽量表示出构造窗、飞来峰、韧性剪切带等。

表2中国东部侏罗系—白垩系划分对比简表

图1中国黄土-古土壤系列气候演化略图

3中国区域地质特征

中国大陆是在西伯利亚板块、华北板块、塔里木板块、扬子板块、华南板块、印度板块和太平洋板块等长期相互作用下逐渐发展演化而成。其中华北板块、塔里木板块、扬子板块和华南板块是构成中国大陆的主体。根据沉积组合、岩浆活动、变质作用和构造运动等时空发育的总体特征,中国大陆大致又可以划分成地台区和褶皱区两大类。地台区有华北地台、塔里木地台和扬子地台。褶皱区有准噶尔-内蒙古-兴安岭褶皱区、昆仑-秦岭褶皱系、青藏-滇西褶皱区、冈底斯-喜马拉雅褶皱区、华南褶皱区、完达山褶皱系、台湾褶皱系和南海褶皱区等(图2)。

图2中国大地构造分区略图

(1)华北地台:构成华北板块的主体,是吕梁运动后即已基本固结的稳定地块。其太古宇是目前我国出露最全和发育最完整的地区,并已证实此时已有一些陆核存在。中新元古界主要由海相碎屑岩和镁质碳酸盐岩组成,发育在地台内部的裂陷带内,在震旦纪晚期于地台西、南部发育冰碛岩。中奥陶世后,地台主体缺失晚奥陶世到早石炭世的沉积物。上石炭统—下二叠统为海陆交互相煤系地层,晚二叠世后进入陆相沉积。侏罗纪开始,受太平洋板块的影响,在太行山以东广泛发育燕山期的侵入岩和火山岩。内蒙古南部苏尼特旗至西拉木伦河以南是华北地台的北缘,主要为加里东褶皱带。西南的柴达木地块可能是新元古代晚期从华北地台西南缘分裂出来的块体。祁连山加里东褶皱带即是此时形成的海槽,于志留纪晚期褶皱隆起,中泥盆世堆积的磨拉石说明柴达木地块于此时已与华北地台形成统一的大陆地壳区。

(2)塔里木地台:固结于850Ma的晋宁运动。第三纪以来,随着青藏高原和天山的大幅度隆升,塔里木相对下沉形成了我国最大的内陆盆地。其基底埋深约8~10km,西部隆起,东部为叠加式断陷。最老的岩层为中太古界—古元古界[34],震旦系以发育冰碛岩为特征,下古生界生物化石与扬子地台颇为接近,上二叠统全部为陆相沉积。中生界主要为山间盆地或山前坳陷型沉积,但盆地西部出现海相。老第三系在西部也为海相或潟湖相沉积,盆地四周有吕梁期和华力西期为主的中酸性、基性和超基性岩类的侵入,南缘还有喜马拉雅期的火山喷发[35]

(3)扬子地台:以山阳-桐城断裂与秦岭褶皱系相邻,西以龙门山-红河断裂带与青藏-滇西褶皱区分界,东南则以绍兴-江山断裂与华南褶皱系相接。该地台形成于晋宁运动后,但根据最近资料,川南康定群有2957Ma的年龄值,另外还有一批大于1700Ma的年龄数据,说明其中有些是吕梁运动固结的稳定区。鄂西的崆岭群已解体为新太故界东冲河组和古元古界水月寺岩群。震旦系—中三叠统是典型盖层沉积,其中湖北三峡是震旦系—寒武系的层型剖面之一。地台边缘除有元古宙、古生代和中生代的中酸性、基性、超基性岩类侵入外,地台内部还有过碱性岩类侵入。

(4)准噶尔-内蒙古-兴安岭褶皱区:是西伯利亚板块、塔里木板块和华北板块之间占亚洲陆缘增生褶皱带的一部分,总体呈近东西向弧形展布,其中还散布着准噶尔、锡林浩特、佳木斯、额尔古纳等小型地块。陆缘的增生演化主要发生在加里东期和华力西早期。阿尔泰-额尔古纳褶皱带即是一条加里东褶皱带。早石炭世,西伯利亚板块与塔里木-华北板块碰撞对接,致使区内褶皱断裂发育,岩浆活动强烈,变质作用类型复杂多样,构成我国重要的古生代构造岩浆带。华力西期以后,西段受西伯利亚板块、哈萨克斯坦板块和印度板块的挤压,形成山链与盆地相间的构造构局,并伴有一系列逆冲推覆与大型走滑断裂;东段除受西伯利亚板块影响外,还多次受来自东南太平洋板块的推挤,呈现EW向构造与NE、NNE向构造相互复合的构造格局。准噶尔属稳定型内陆盆地,地层发育较全,主要为河湖相碎屑和煤系沉积;松辽盆地是从晚侏罗世发展起来的裂陷盆地。该区东部受太平洋板块的影响,从燕山期开始发育了一系列大小不等的断陷型含煤盆地和沉积-火山岩盆地。燕山中期有强烈的火山活动和大规模的中酸性岩浆侵位。

(5)昆仑-秦岭褶皱系:是介于塔里木板块、华北板块和扬子板块之间的一条消减带,也是上述南北两板块之间的结合带。因此,该系内部组成和构造非常复杂,尚有许多地质问题有待进一步查明。根据现有资料,它是晋宁、加里东、华力西、印支等造山运动所形成的复合造山带。东段被郯庐断裂带截切,且平移到胶南,走向转为NEE向;西段被阿尔金断裂所截。昆仑褶皱系可以康西瓦—中昆仑断裂划分成南北两部分。北昆仑是一条华力西褶皱带,南昆仑是一条华力西、印支褶皱带。伴随华力西期中昆仑的叠接有中酸性、基性—超基性岩类的侵入活动。中三叠统仍保持岛弧海环境,随着古特提斯洋北支在中三叠世的闭合、造山,上三叠统出现夹陆相火山岩的磨拉石堆积,并不整合在前期地层之上,生物群已属特提斯型。其后的侏罗系—白垩系均为陆相小型盆地沉积。燕山期和喜马拉雅期是其推覆、走滑和隆起的主要构造变动时期。秦岭褶皱系位于华北板块和扬子板块之间,以商丹断裂带作为南北秦岭的分界。北秦岭为加里东期造山带,基底由新太古界和古元古界变质岩系组成,其上被中新元古界深水火山-沉积岩所覆盖;寒武奥陶系仍为活动型火山-沉积岩系,含放射虫硅质岩,并有数条蛇绿岩带侵位于上述岩系之中。伴随加里东末期至华力西早期的造山作用,此带还有大量花岗岩类侵位。南秦岭是华力西、印支褶皱带。新太古界—中元古界构成该带的基底,近来研究证实,基底与盖层之间存在一条大的韧性滑脱剪切带,同时伴有大量印支期花岗岩类的侵入。晚三叠世以后受古太平洋板块向NNW方向的移动,致使秦岭到大别山一带继续发生逆冲、滑脱和推覆。并有人认为,大别山群之下有年轻地层存在。

(6)青藏-滇西褶皱区:北以修沟—玛沁断裂与昆仑褶皱系分界,南以班公湖—怒江断裂带与冈底斯-喜马拉雅褶皱区相接。该区由巴颜喀拉褶皱系和唐古拉褶皱系,以及若干中间地块、推覆构造、蛇绿岩带、混杂岩带和构造岩浆岩带所组成。两个褶皱系之间以可可西里—金沙江断裂带分界。巴颜喀拉褶皱系原属扬子板块西部边缘,是在晚古生代初期从扬子大陆开裂离散出来所形成的印支褶皱系。在巨厚的三叠系浊积岩之下有前古生代结晶基底的残块;震旦系—下古生界为一套夹火山岩的碎屑岩、碳酸盐岩沉积,其生物特征接近扬子区;泥盆系为稳定型碳酸盐台地和台地边缘沉积为主,晚石炭世开始受古特提斯洋的影响靠近东昆仑和金沙江一带发育活动型火山-沉积岩系,其余广大地区仍属稳定型沉积。二叠纪开始由稳定逐渐转为活动,并有大量中基性火山喷发。早中三叠世该区随着金沙江带的打开而向北推移,同时接受了一套浊流沉积和混杂堆积;晚三叠世该区与北面的欧亚大陆拼合而褶皱成山。唐古拉褶皱系主要由上三叠统—侏罗系构成的褶皱带、逆冲断裂带和蛇绿岩带组成,并有一系列花岗岩类岩体贯穿其中。在巨厚的盖层之下可能存在前寒武纪基底,晚三叠世金沙江向南俯冲、闭合,唐古拉褶皱系与巴颜喀拉褶皱系拼接在一起。侏罗纪时,南部为陆相沉积,北部为海相沉积。陆相沉积的白垩系不整合其上。

(7)冈底斯-喜马拉雅褶皱区:是冈瓦纳大陆北缘分离出来的一部分,可以雅鲁藏布江带为界划分成冈底斯-念青唐古拉褶皱系和喜马拉雅褶皱系。冈底斯-念青唐古拉褶皱系是燕山晚期褶皱系。其基底为元古宇的变质岩群,奥陶系—志留系为陆表海碳酸盐和碎屑沉积,在云南变质岩系之上直接被泥盆系所覆盖。晚古生代出现具冈瓦纳特征的冰海沉积和冷水动物群。中生代分异明显,三叠系具大陆边缘裂陷槽特点,侏罗纪开始出现沟-弧-盆体系,沉积了巨厚的浊积岩,含大量超镁铁质岩-镁铁质岩、放射虫硅质岩和混杂岩块。著名的冈底斯火山-岩浆弧形成于燕山晚期和喜马拉雅早期。喜马拉雅褶皱系是新生代褶皱系,南以主边界断裂与印度地台相接。前寒武系结晶基底之上为一大套古生代碳酸盐岩夹碎屑岩的地台盖层沉积。二叠纪末、三叠纪初随着雅鲁藏布江特提斯海域的打开,在雅鲁藏布江一带发育活动型沉积,并有火山岩和外来岩块。侏罗纪—早白垩世在喜马拉雅一带仍以陆棚细碎屑-碳酸盐沉积为主,而至雅鲁藏布江处则为深海洋盆的火山岩-含放射虫硅质岩。晚白垩世印度板块向北漂移,特提斯海逐渐关闭出现雅鲁藏布江蛇绿岩带。

(8)华南褶皱区:主体属加里东褶皱系,但受到华力西期、印支期,特别是燕山期构造岩浆活动的强烈影响,呈现多期构造相互叠加的复合构造格局。最早的岩石有中新元古界陈蔡群,震旦系—志留系以浊流沉积为主,经加里东运动褶皱和变质,伴有花岗岩类的侵入,与中新元古界一起形成了褶皱系的基底。泥盆系—中三叠统为地台型碳酸盐岩夹砂页岩和煤系地层,印支运动使其褶皱,并伴有花岗岩类的侵入,晚三叠世到新第三纪受太平洋板块的影响,形成了一系列NE或NNE方向的断陷盆地,伴有强烈的构造作用和岩浆活动。

(9)完达山褶皱系:属锡霍特阿林褶皱带的一部分,是晚侏罗世—早白垩世沿亚洲大陆东缘形成的陆缘增生带。主要由石炭系—二叠系的灰岩和绿片岩、中上三叠统含放射虫硅质岩、浊积岩、混杂岩,以及下中侏罗统的碎屑岩和火山岩组成。这些岩层有的以外来岩块出现在晚侏罗世地层中。该区逆冲、推覆构造十分复杂,并有印支期和燕山期的花岗岩类侵位。

(10)台湾褶皱系:是西太平洋岛弧褶皱系的组成部分。该系可以台东大纵谷带为界划分成台西中央山脉褶皱带和台东的海岸山脉褶皱带。后者与菲律宾的吕宋岛弧相联,属菲律宾海板块;前者的中央山脉与北面的钓鱼岛隆起相接,属欧亚板块,大纵谷带是一条菲律宾海板块和欧亚板块的地壳对接带。中央山脉褶皱带包括台湾岛大部分和台湾海峡东部。主要为厚达万米的第三纪浊积岩沉积。在大南澳变质带中有玉里和太鲁阁为代表的双变质带,前者有多期蛇绿混杂岩分布,后者卷入有属于华南区的石炭系—二叠系岩块。该带西部是第三纪晚期—第四纪初期形成的坳陷带,大部分为第四系所覆盖。海岸山脉带主要为第三纪碎屑岩、岛弧火山岩组成,又可分东西两部分。东部主要由中新世奇美火山岩和上新世至更新世浊积岩组成。东南侧上新世的利吉蛇绿混杂岩带为菲律宾海板块俯冲碰撞时带来的洋壳物质[36]

(11)南海褶皱区:属印支地块的一部分,曾经历了古生代—中生代多次拼贴增生和新生代解体离散的复杂过程。海南岛三亚地区的寒武系—奥陶系为稳定型碎屑和碳酸盐沉积,中寒武统所含三叶虫等化石与澳大利亚的Currant Bush组所含化石极其相似,同时在西沙群岛曾钻遇到前寒武系基底,这些资料说明早古生代时期该区曾与澳大利亚同属于南大陆,具地块性质。华力西期—印支期是南大陆解体离散和北大陆拼贴增生阶段,从该区晚古生代的生物群已具冈瓦纳冷水生物区与特提斯暖水生物区之间的过渡生物区性质可表明此时已从南大陆裂离出来。印支运动实质上反映了古特提斯海的消亡和滇-缅-泰与印支及华南陆块三者碰撞过程,印支期后整个东亚已拼合成统一陆块。南海的扩张起始于白垩纪末—古新世早期(63~70Ma),与印度陆块与欧亚大陆碰撞密切相关,南海中部即中央海盆地区,具一般大洋地壳的三层结构(沉积层、大洋层2和大洋层3),北纬14°30′~15°30′之间近东西向分布的海山链即为残留中心,直到上新世末—更新世初南海才与太平洋完全分开,形成现今的边缘海性质。

参考文献

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❷ 水文地质学发展概况及展望

水文地质学是一门比较年轻的自然学科,它是人们在不断利用地下水资源,以及同地下水危害作斗争的过程中逐步发展起来的。随着生产的发展,水文地质学在20世纪的20~30年代,才成为一门独立的学科。

我国是世界上最早利用地下水的国家之一,早在5000多年前就知道凿井取水。大约在3000多年以前,我国农业已有相当发展,有关利用地下水的记载已很多。先秦的《击壤歌》中说:“日出而作,日入而息,凿井而饮,耕田而食。”说明当时已有了凿井利用地下水的知识。2500多年前,我们的祖先就已经知道利用土壤及植物的各种标志来寻找地下水,并推断地下水的埋藏深度及水质好坏。在秦代,在四川自贡,人们用竹制工具在坚硬基岩中凿井深达百余米取卤水煮盐,这是世界上最早的自流井,比法国的自流井利用要早1500年。事实充分说明,我国古代劳动人民在生产实践中积累了丰富的地下水知识。

在国外,水文地质学首先是在欧洲发展起来的。17世纪,欧洲资本主义兴起,新的生产关系有力地促进了生产力的向前发展,18世纪60年代的工业革命,更促进了科学技术的发展,至此,人们通过广泛的试验及观测,有关地下水的形成、运动等理论,与所有自然科学一样逐步建立起来。直到20世纪初,由于近代自然科学的发展,使水文地质学发展成了一门综合性学科。

新中国成立以后,随着国民经济的恢复和第一个五年计划的提出,对水文地质工作提出了迫切的要求。如新建和扩建城市的供水,矿山的排水,以及一些水利工程建设中的许多水文地质问题等。为此,我国在新中国成立后的五六年内,迅速地建立了水文地质学科,培养出了新中国第一代水文地质工作者。随着建设事业的发展,这支队伍不断发展壮大。广大水文地质工作者结合我国各项建设事业开展了地下水的科学研究,如地下水的形成条件,水量评价及水质研究,地下水动态长期观测工作等。到20世纪60年代初,我国水文地质工作者在地下水形成、地下水运动、地下水化学以及地下热水等方面的研究都有许多创见,为城市、工矿企业、农业、铁路等供水,矿山及工程建筑等地区的排水,许多水利水电建设,水化学找矿等,提供了水文地质资料,保证了国民经济各部门的发展。20世纪70年代初,特别加强了山区水文地质工作,开展了对裂隙水及岩溶水的调查研究,广泛地将地质力学的理论应用到找水工作中来,为山区地下水的普查和勘探做出了贡献。另外,在全国范围内进行了不同比例尺的区域水文地质普查工作。1995年以来,实施了西北地区找水特别计划和西南贫困岩溶山区扶贫找水计划。2001年和2002年,又分别实施了西部严重缺水地区地下水紧急勘察工程和地下水勘察示范工程。“十五”计划期间,在全国开展了新一轮地下水潜力调查工作,建立了全国主要地下水系统空间数据库。随着水资源短缺和环境恶化等问题的出现,自20世纪80年代中期开始,我国开展了地下水资源管理工作。目前,地下水资源管理已从单纯水力模型发展到经济管理模型、地下水与地表水联合调度管理模型等。

在水文地质研究方法和技术手段方面,20世纪50年代,一些科学技术发达的国家,普遍采用了现代化的手段来研究水文地质问题,先后出现了电网络模拟、数值模拟等计算手段。20世纪60年代,同位素技术开始用于解决某些水文地质问题。随后,数学地质方法与遥感技术(RS)也开始引入水文地质学。近年来,能够有效处理大量空间信息的计算机软件系统———地理信息系统(GIS),以及全球定位系统(GPS)技术,已逐步广泛地被应用到水文地质工作中。水文地质的研究手段正在向多样化、综合化方向发展,新理论和新技术的应用,会使水文地质研究向信息化、数字化迈进。

综上所述,水文地质学以1856年达西定律的建立为标志,在150年的时间里得到了迅速发展。关于当代水文地质学的发展趋势,张人权等人提出以下看法:①核心课题转移:找水水文地质学→资源水文地质学→生态环境水文地质学。②研究视野扩展:含水层的局部→整个含水层→地下水系统→水文系统→生态环境系统→技术-社会系统。③研究目标改变:由局部性的问题转向全局性的课题,由当前的问题转向长期的可持续发展课题,由解决具体生产问题,转向构建人与自然协调的、良性循环的地下水系统、水文系统、地质环境系统与生态系统。④研究内容扩展:从地下水的水量研究为主,转向水量与水质的研究并重;从狭义地下水(饱水带水)的研究,扩大到广义地下水(含饱水带与包气带水),乃至地下水圈的研究。⑤研究思路的改变:对现象的规律性为主的研究,已经不能满足需要,要求从成生角度,加强过程与机理研究的比重。⑥多学科交叉渗透成为主流:传统意义上纯粹的水文地质学正在消亡,地下水科学与其他自然科学以及社会科学交叉渗透,以多学科方式研究与处理问题,正在成为主流。⑦服务方式转变:水文地质学的服务对象大大扩展,服务方式发生了很大改变,如何使水文地质工作成果转化为生产力,已经成为一个急需解决的重大课题。

复习思考题

1.水文地质学研究的对象、任务是什么?

2.水文地质学在国民经济建设中的作用如何?与水文地质相关专业的学生为什么应掌握水文地质学的基本理论知识和技能?

3.试说明地下水的功能。

❸ 地质及水文地质概况

一、地质构造

研究区地处临清台陷(

)中的晋县断凹。西北部为五台台拱的阜平穹褶束,西南部为太行拱断束(

)中的赞皇穹断束(

),东北部为狼牙山凹褶断束(

)和保定断凹(

),东南部为宁晋断凹(

)(图2-2)。

图2-2 区域地质构造简图

(据中国地质调查工作项目“石家庄-西柏坡经济区地质环境调查”)

1—Ⅱ级构造单元界线及编号;2—Ⅲ级构造单元界线及编号;3—Ⅳ级构造单元界线及编号;4—工作区范围

晋县断凹的走向NNE,盖层包括第四系、新近系和古近系,最大厚度5500m,盖层下伏基岩为中生界。

根据断裂的规模,区内断裂分为三级:一级断裂为紫荆关深断裂带和太行山前深断裂带。紫荆关深断裂带在太行山段为紫荆关-灵山断裂。自北而南,太行山前深断裂带包括怀柔-涞水、定兴-石家庄、邢台-安阳等三条主干断裂。定兴-石家庄深断裂的南端和邢台-安阳深断裂的北端,位于本研究区内。二级断裂主要有正定东断裂、北席断裂、藁城西断裂、藁城东断裂、晋县断裂和高迁断裂等。三级断裂,主要有古运粮河-牛山-郑村、同阁-百尺杆、良都店-鹿泉-大河和吴家窑-黄峪断裂带等。

二、地层

研究区新生界以下基岩以石炭系、二叠系、侏罗系和白垩系为主,局部分布有古元古界变质岩系及寒武系、奥陶系。基岩之上为巨厚的新生界松散堆积物覆盖,堆积物厚度自西向东由薄变厚。

1.太古宇

太古宇厚度达万米以上。由一套麻粒岩相至角闪岩相的深变质岩组成,在太行山山前断裂以西山区及丘陵区出露地表,其他地段则主要掩埋于元古宇、古生界以下;太行山山前断裂以东则掩埋在平原区深部。

2.古元古界

古元古界地层厚度4000m以上,岩性为甘陶河群板岩、长石石英砂岩、白云岩、蚀变安山岩等,与上覆中元古界呈不整合接触。在太行山山前断裂以西主要出露于鹿泉市区以南-封龙山一带的山区,山前地带隐伏分布在200m以下,其他地段掩埋于中新元古界、古生界以下;太行山山前断裂以东则主要掩埋在平原区深部。

3.中新元古界

中元古界长城系厚度600m,上部为灰色白云岩、泥质白云岩,下部为灰绿色泥岩等;蓟县系厚度550m,岩性为浅灰色、灰色、灰褐色白云岩、硅质白云岩。在太行山山前断裂以西,仅见长城系,主要分布在鹿泉市九里山山前地带,隐伏于40m以下;太行山山前断裂以东,掩埋于平原区深部。

4.古生界

寒武系厚度介于420~700m之间,下部为灰黄色、灰色、红色泥岩、页岩夹白云岩、灰岩;中部为泥页岩、浅灰色鲕状灰岩、灰岩;上部为灰色、灰褐色竹叶状灰岩和白云岩。奥陶系厚度介于650~900m之间,下部为灰黄色、灰色白云岩、灰岩;上部为浅灰色、灰褐色灰岩、泥质灰岩,石膏层发育,是基岩主要储水层。石炭系厚度不大于320m,中石炭统底部为一明显剥蚀面,常见一层赤铁矿或为铁质页岩所代替,下部灰色、灰紫色鲕状铝土页岩,夹透镜体铝土矿;上部为浅灰、深灰色砂质页岩。上石炭统为砂质页岩及页岩,夹石英砂岩、薄层致密灰岩,有5层煤,稳定可采,底部为中粒石英砂岩。二叠系厚度介于150~850m之间,本区只有中二叠统,主要岩性为砂页岩,底部为褐色砂砾岩。

古生界在太行山山前断裂以西,北部缺失上古生界石炭系、二叠系,下古生界寒武系、奥陶系主要分布于鹿泉市九里山一带,九里山山前地带隐伏于150m以下。南部主要分布于封龙山山前地带,隐伏于300m以下。太行山山前断裂以东,主要掩埋在平原区深部,无极藁城低凸起内部分地段缺失石炭系和二叠系。

5.中生界

侏罗系厚度介于100~500m之间,岩性为棕灰、灰紫色火山岩夹砂岩、泥岩。白垩系厚度介于100~2650m之间,岩性上部为紫红、灰绿、灰黑色泥岩、泥灰岩与砂岩互层,下部为砂砾岩及少量紫红色泥岩。中生界在太行山山前断裂以西缺失。太行山山前断裂以东,隐伏新生界以下,凸起区薄,局部地段缺失,正定东部的凹陷中心厚度达3000m以上。

6.新生界

古近系孔店组为一套河流-湖泊相沉积,靠近山前地带,一般沙四段与孔店组分不开,不整合于中生界及其以前的地层之上,岩性以棕红色泥岩、砂砾岩为主。沙河街组的第四段,主要岩性为红色泥岩与砂岩互层,底部为含砾砂岩,厚度介于22~230m之间,沙三段本区缺失。沙二段厚度介于200~450m之间,是一套下粗上细、以红色碎屑岩为主的沉积。沙一段厚度在300~500m之间,浅湖-滨湖相泥岩为主,间夹数层生物灰岩、白云岩、泥灰岩等。东营组厚度介于86~394m之间,为一套河湖相沉积,岩性上部紫红色、灰绿色泥岩与灰白色泥岩互层,下部为泥岩与砂岩互层,中部以具含螺泥岩为特征。古近系在太行山山前断裂以西缺失,在太行山山前断裂以东广泛分布,厚度介于100~850m之间,凸起区薄,凹陷区厚,凹陷中心厚度达1800m以上。

新近系的馆陶组厚度介于100~280m之间,为一套河流相沉积,岩性为棕红色泥岩夹灰色、灰白色砂岩、砾岩互层。明化镇组厚度介于100~700m之间,为一套河流相沉积,岩性以灰绿色、棕黄色泥岩与棕黄色砂岩互层为主。

第四系堆积物成因类型、厚度与展布方向受基底构造、古地理、古气候的控制与影响。研究区沉积物的成因主要是河流的洪积、冲积作用形成。各冲洪积扇及本区东部局部地带,有零星湖积及浅水洼地沉积。沉积物由东向西逐渐变厚,颗粒上部和下部较细,中部较粗。

第四系由新至老,概况如下:

全新统:在研究区西部,厚度介于5~10m之间,东部厚度介于10~30m之间。岩性一般以灰黄、黄灰色为主,次为深灰色及灰黑色的亚砂土、粉细砂及部分砾石。西北部粒度较粗,为中、粗砂,南、中部粒度较细,为亚砂土、亚黏土,且夹有淤积层,砂层很薄,多为粉细砂透镜体。

上更新统:自西向东底板埋深20~160m,西部山前地带较浅,一般小于20m,东部最大埋深达205m,岩层厚度一般在50~100m之间,岩性以棕黄色黏土为主;次为浅黄色及灰黄色的亚砂土及不同粒度的中粗砂、砂卵砾石。

中更新统:属于冲积、洪积及湖积相。西部山前地带底板埋深介于40~200m之间,厚度160m,东部埋深介于280~440m之间。岩性为棕红、棕黄色夹锈黄色砂卵砾石、砂及黏土。

下更新统:位于京广铁路以西,底板埋深介于180~300m之间,厚度介于72~120m之间。辛集、深泽一带,埋深大于420m,厚度介于150~170m之间,岩性以棕红、棕褐色为主,下部夹紫色、灰绿色的中粗砂、中细砂及亚黏土、黏土,砂层风化严重,呈半固结状。

三、水文地质条件

研究区第四系含水介质是一个几何形态复杂、多种类型叠加的含水层组结构,它是由多层交叠、纵横交错的砂、砾层以及间以黏土层构成的孔隙含水组,一般在垂向上缺少较大面积分布的、具有一定空间厚度的细粒堆积物,富水性和透水性良好。前人根据Qh、Qp3、Qp2和Qp1地层,相应划分为第I、II、III和IV含水层。即全新统含水层、上更新统含水层、中更新统含水层和下更新统含水层。其中第III和IV含水层为承压水,但是,由于大量泥包砾,富水性差。在太行山山前平原,混合开采钻井取水,造成第I、II含水层组之间水力联系密切,统称为“浅层地下水系统”。浅层地下水是石家庄地区主开采层位。因此,本研究侧重石家庄地区浅层地下水系统(图2-3)。

图2-3 石家庄平原区水文地质图

全新统-上更新统含水层(I、II):底板埋深为80~120m,含水层厚度为25~40m,岩性以砾卵石为主。在滹沱河、磁河等冲洪积扇轴部,单井涌水量在70~180m3/(m·h)之间;在冲洪积扇的两翼及前缘,在10~30m3/(m·h)之间。目前,第I含水层已基本疏干,目前主要开采第Ⅱ含水层。

中更新统含水层(III):底界埋深为120~300m。含水层岩性山前地带以卵砾石及砂砾石为主,向东逐渐变为砂层。在山前及扇间地带,含水层厚度较薄,小于20m,其他大部分地区在20~60m之间。在冲洪积扇主体部位,含水层厚度较大,多大于60m,单井涌水量5~20m3/(m·h)。

下更新统含水层(IV):底板埋深为300~580m,含水层厚度在冲洪积扇轴部地带大于180m,山前带则小于20m,其他地区为60~80m。石家庄市区以北,京广铁路线以西含水层岩性以砂砾石层、砾卵石为主,其他区域以砂层为主。在无极城关和藁城果庄以北,新乐的西平乐-正定曲阳桥-石家庄市区以西,砂层风化较为严重,富水性差。

❹ 中国各地地质状况

1、各省、自治区、直辖市国土资源厅(国土环境资源厅、国土资源局、国土资源和房屋管理局、房屋土地资源管理局):管理2、各地质勘查局、各有色地质勘查局、各煤田地质局、各核工业地质局、各冶金地质局
3、中国地质调查局:隶属于国土资源部,副部级事业单位。
4、中国冶金地质总局(中国冶勘总局):直属于国务院国有资产监督管理委员会管理的正部级事业单位。
5、中国煤炭地质总局(涿州):直属于国务院国有资产监督管理委员会管理的正部级事业单位。
6、中国核工业地质局:隶属于中国核工业集团公司。
7、中化地质矿山总局(涿州):隶属于中国昊华化工(集团)总公司。
8、中国建筑材料工业地质勘查中心:隶属于中国中材集团公司。
9、中国人民武装警察部队黄金指挥部。
10、有色金属矿产地质调查中心:隶属于中国有色金属工业协会。
11、中国石油天然气集团公司(以东方地球物理勘探有限责任公司为主)
12、中国石油化工集团公司(即新星石油有限公司)
13、中国海洋石油总公司(以海洋石油勘探开发研究中心为主)
14、中国盐业总公司(即中盐勘察设计院)
15、延长油矿管理局(陕西省)
16、中联煤层气有限责任公司
17、北京中色资源环境工程有限公司

地质院校:
1、中国地质大学(原武汉地质学院、北京地质学院)
2、吉林大学(原长春地质学院)
3、成都理工大学(原成都地质学院)
4、长安大学(原西安地质学院)
5、石家庄经济学院(原河北地质学院)

《国务院办公厅关于印发地质勘查队伍管理体制改革方案的通知》(国办发[1999]37号)
(一)将原地质矿产部所属的在各省、自治区、直辖市的地质勘查单位统一划归到各省、自治区、直辖市,由省级人民政府国土资源主管部门归口管理,并逐步实行企业化经营。
(二)组建中国地质调查局,作为国土资源部所属的组织实施国家基础性、公益性、战略性地质和矿产勘查工作的事业单位。具体职能和编制由国土资源部报中央机构编制委员会审定。
(三)各工业部门所属地质勘查队伍要根据不同情况积极推进改革。冶金、有色、轻工、化工、建材等部门所属的地质勘查单位,可以从各自部门的实际情况出发,改组为企业或进入企业集团,具体实施方案由国家经贸委与各工业局研究确定。中国核工业总公司可以从所属地勘队伍中保留一支从事放射性矿产勘查的精干队伍,其余与原地质矿产部所属地质勘查单位同步进行属地化、企业化改革,具体实施方案由国防科工委研究确定。武警黄金地质勘查部队的改革,按照中央军委和国务院的有关决定执行。轻工局所属部分地勘单位,并入中国盐业总公司。

一、地质部地勘系统
中国地质调查局:2001年成立,隶属于国土资源部,副部级事业单位。
天津地质研究所(天津地调中心)
沈阳地质研究所(沈阳地调中心)
南京地质研究所(南京地调中心)
宜昌地质研究所(宜昌地调中心)
成都地质研究所(成都地调中心)
西安地质研究所(西安地调中心)
青岛海洋地质研究所
广州海洋地质调查局
中国国土资源航空物探遥感中心
中国地质调查局发展研究中心 (全国地质资料馆)
国土资源部实物地质资料中心
国家地质实验测试中心
中国地质环境监测院
中国地质图书馆
中国地质博物馆
水文地质工程地质方法技术研究所
勘探技术研究所
探矿工艺研究所
探矿工程研究所
郑州综合利用研究所
成都综合利用研究所
中国地质科学院(院机关):
中国地质科学院地质研究所
中国地质科学院矿产资源研究所
中国地质科学院地质力学研究所
中国地质科学院水文地质环境地质研究所
中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所
中国地质科学院岩溶地质研究所
各省市区地质勘查局(组建地质调查院)全部下放。

原石油地质系统于1997年成立中国新星石油公司,2000年划归中国石化集团。

二、冶金地勘系统(原冶金部地质勘查总局)
中国冶金地质勘查工程总局(中国冶勘总局),成立于2001年。
中国冶勘总局一局(华北局):燕郊:第一地质勘查院(燕郊)、中冶地勘岩土工程总公司(原冶金部第一勘察基础工程总公司)、河北天元地理信息科技工程有限公司、秦皇岛天元五一五钻探工程有限公司(2006年从中冶地勘岩土工程总公司分出):原编制为:一队:迁安;二队:衢州;515队:秦皇岛;516队:宣化;518队:邯郸;520队:邢台;522队:唐山;物探队:滦县;水文队:定州;超硬材料研究所:探矿技术研究所:燕郊;测绘大队:燕郊;建筑规划设计院:职工医院:二级甲等;子弟学校:
中国冶勘总局二局(原华东局606队):福州:第二地质勘查院、福建岩土工程勘察研究院、一队、二队、三队、四队。
中国冶勘总局三局:太原:311队、312队、314队、316队、地勘院、岩土总公司。
中国冶勘总局山东局:济南:2个专业公司,4个综合地质队、2个专业地质队、2个勘查院、1个测试中心和1所高级技工学校:山东正元资源勘查研究院、新疆地质勘查院(乌鲁木齐,外派单位)、山东正元地理信息工程有限公司
中国冶勘总局中南局:武汉,分布在湖北、湖南、广西三省八市:603队:大冶;604队:孝昌; 605队:襄樊;606队:黄石;607队:宜都;608队:黄石;609队:黄石;水文队:黄陂。
中国冶勘总局西北局:西安:西北地质勘查院(西安,原西安地质调查所);五队(酒泉);六队(汉中);乌鲁木齐地质调查所。
中国冶勘总局地球物理勘查院:保定,国内三大航空物探队伍之一。
中国冶勘总局遥感技术应用中心:北京
中国冶勘总局昆明地质调查院:昆明,原西南局昆明地质调查所。
中国冶勘总局广州地质调查所:广州
四川省(西南)、辽宁省(东北)冶金地质勘查局和冶金华东地质勘查局(安徽省)已下放。

三、煤炭地勘系统(即中国煤炭地质总局)
中国煤炭地质总局:总部原涿州,现迁北京丰台。
江苏煤炭地质局:常州,勘探一队、二队、三队、四队、五队、物测队、机械研制中心、勘探研究所、江苏长江机械化基础工程公司。
浙江煤炭地质局:杭州,浙江华厦工程勘察院,浙江华厦建筑基础工程公司,浙江煤炭测绘院等。
广东煤炭地质局:广州新市镇,152地质队、201地质队、202地质队和江南基础工程公司。
广西煤炭地质局:柳州
湖北煤炭地质局:武汉,125队、182队、物探测量队、地质勘查院和湖北省地质勘察基础工程公司。
青海煤炭地质局:西宁,105勘探队、132勘探队、物测队、勘查院4和青海岩土工程勘察咨询公司。
第一勘探局:邯郸,119勘探队、129勘探队、173勘探队、物测队、科教中心、地质勘查院、技术研究中心。
第二勘探局:北京,机械研制中心,建筑工程公司,地质制图印刷中心。
水文地质局:邯郸,水文地质工程地质环境地质勘察院、四个水文地质队和物探、基础工程、机电安装、物资供应、地能空调、污水治理等六个专业公司。
航测遥感局:西安
中煤地质工程总公司:北京
煤炭资源信息中心:涿州
地球物理勘探研究院:涿州
干部学校(党校) :涿州
中煤地质报社:涿州
河北省(邢台)、山西省、内蒙古、东北(沈阳)、吉林省、黑龙江省、安徽省(蚌埠)、福建省、江西省、山东省(泰安)、河南省、湖南省(株洲)、四川省、贵州省、云南省、陕西省、甘肃省、宁夏、新疆煤田地质局已下放。

四、核地勘系统(原中国核工业总公司地质总局)
核地勘队伍组建于1955年,现有6个地区性地质局、52个地质大队以及研究院所、工厂、医院等90个县团级以上企事业单位,分布于26个省、自治区、直辖市。
中国核工业地质局(核工业地质调查院):核工业北京地质研究院为其业务支撑单位,以6个地区核地质研究所为主体,组建6个核工业地质调查分院,核工业航测遥感中心、核工业西北地质局216大队、核工业西北地质局208大队、核工业东北地质局243大队作为专业勘查队伍。
6个地质局所在省的48个地勘单位,以省为单元,整体属地化,组建辽宁省(东北)、江西省(华东)、湖南省(中南)、广东省(华南、由韶关迁花都)、四川省(西南)、陕西省(西北)核工业地质局,其余16个省(自治区、直辖市)的29个单位属地化后(组建了河南省(信阳,原308大队)、贵州省、甘肃省、青海省等4个核工业地质局),由省级人民政府指定的部门管理。

五、有色地勘系统(中国有色金属工业总公司地质勘查总局)
有色金属矿产地质调查中心(有色地调中心):成立于2001年,北京地质调查所、桂林地质调查所、新疆地质调查所、地质资料馆、北京矿产地质研究院。
北京中色资源环境工程有限公司(中资环):成立于2003年,北京索坤技术开发有限公司、北京遥感中心、北京测绘院、北京中色物探有限公司(原物化探中心)、河北有色测绘公司。
19个地质勘查局全部下放:
1.天津华北地质勘查局(天津市地质调查总院,含河北):原华北有色地质勘查局,下辖514队(承德)、517队(石家庄)、519队(保定)、地质四队(秦皇岛)、普查大队(燕郊)、核工业247队(宝坻,原属核工业东北地质局)等六个地质队和一所职工大学(保定),在天津局本部设有天津市地质勘查总院、地质研究所。
2.内蒙古有色地质勘查局
3.辽宁省有色地质勘查局
4.吉林省有色地质勘查局
5.黑龙江省有色地质勘查局
6.江苏省有色金属华东地质勘查局:南京。下辖805(六合)、806(徐州)、807(南京)、809(南京)、810(南京)、813(南京)、814队(镇江)、研究所(南京)、测绘院(镇江)、矿产开发研究院(南京)、南京岩土工程勘查院。
7.浙江省有色地质勘查局:绍兴,前身为重工业部南京地质勘探公司802队。
8.河南省有色地质勘查局:郑州,下辖勘查总院、一队、二队、三队、四队、五队、六队、七队。
9.湖南省有色地质勘查局:长沙,下辖一总队(郴州)、二总队(湘潭)、214(株洲)、217(衡阳)、245(吉首)、247(长沙)、研究院(长沙)、矿业信息研究中心(长沙)等局属正处级事业单位16个。
10.江西省有色地质勘查局:南昌,江西金源地矿集团公司。下设“五队、三院、三中心”等11个事业单位。
11.广东省有色地质勘查局
12.广西有色地质勘查局
13.海南省有色地质勘查局
14.贵州省有色地质勘查局:贵阳,下辖一总队(清镇)、二总队(六盘水)、三总队(遵义)、物化探总队(清镇)、五总队(安顺)、六总队(凯里)、地质勘查院(贵阳)。
15.西南有色地质勘查局(昆明,含四川)
16.西北有色地质勘查局(西安,属陕西省正厅级事业单位,有12二级单位,分布于西安、临潼、咸阳、宝鸡、汉中、商洛等地)
17.甘肃省有色地质勘查局
18.青海省有色地质勘查局
19.新疆有色地质勘查局

六、化工地勘系统(原化工部地质矿山局)
中化地质矿山总局(中国明达化工矿业总公司):涿州,隶属于中国昊华化工(集团)总公司。16家地质勘查院(河北、内蒙古、吉林、黑龙江(阿城)、江苏(徐州)、浙江、福建、泰安(钾盐地质)、河南、山东、湖北(荆州)、湖南、广西、贵州(遵义南白)、云南、陕西)、1家地质研究院(化工地质调查总院(地质研究总院))、1家职工医院。辽宁省(锦州)、安徽省(马鞍山向山)、广东省(花都)、四川省化工地质勘查院(彭州军乐)等4家已下放。
七、中国建筑材料工业地质勘查中心(建材地调中心):
原国家建筑材料工业局地质公司,辖26个各省、市、区总队,现隶属于中国中材集团公司。

八、中国人民武装警察部队黄金指挥部
九、中国石油天然气集团东方地球物理勘探有限责任公司:原为成立于1974年徐水的石油地球物理勘探局,后总部迁涿州,2004年更现名。
十、中国海洋石油总公司海洋石油勘探开发研究中心:高碑店,原为海洋石油勘探局。
十一、中国石化集团:新星石油有限公司
原地质矿产所属石油地质单位于1997年成立中国新星石油公司,各石油地质局改称石油局,2000年整体并入中国石化集团。
华北石油(地质)局:郑州
东北石油(地质)局:长春
华东石油(地质)局:南京
中南石油(地质)局:长沙。
西南石油(地质)局:成都,地质勘察总公司
西北石油(地质)局:乌鲁木齐
上海海洋石油(调查)局:
广州海洋石油(调查)局:2001年划归中国地址调查局。

十二、中联煤层气有限责任公司
十三、中国盐业总公司:中盐勘察设计院(前身是轻工业部盐业勘探队):长沙

❺ 我国地质环境调查概况

我国水文地质调查始于新中国成立之前。少数地质学家曾在局部地区进行过地下水的调查研究,但是由于缺乏水文地质队伍,未能对全国地下水资源进行系统的调查。新中国成立后,为满足我国国民经济建设对水资源的需求,结合国民经济规划,从20世纪50年代中期起,我国开始有计划地在全国开展区域水文地质普查[10,11]。1957年编制了1∶300万《中国水文地质分区图》和《中国区域水文地质概论》,1958年编制了1∶400万中国潜水区划图。自1955年至1996年,历经40余年的时间,完成了全国1∶20万为主的区域水文地质普查工作。初步统计共完成调查面积954.9万Km2(不含港、澳、台),其中1∶20万611.51万Km2,1∶50万173.26万Km2。在区域水文地质普查工作的基础上,编制了《中华人民共和国水文地质图集》,包括全国性图组、地区性图组和分省图组三部分,并附有详细的说明书。这项基础性、战略性调查,不仅极大地提高了我国区域水文地质研究程度,填补了大面积水文地质空白,而且为国民经济建设和社会发展提供了系统、完整的水文地质基础资料,直到今天仍然发挥着不可替代的重要作用。20世纪80年代初,原地质矿产部组织开展了第一轮全国地下水资源评价工作,历时3年,于1984年底提出了评价成果:即全国地下水天然资源量每年为8717亿m3,可开采资源量每年为2940亿m3。在开展地下水资源评价工作的同时,还开展了一些专题研究,如四川、湖南等省对红层裂隙水的研究,中国玄武岩裂隙孔洞水的研究,黄土地下水的研究,以及北方岩溶水的研究等,取得了丰硕的成果。这些研究成果为国家水资源规划、管理和开发利用提供了重要的科学依据。

环境地质调查发端于水文地质和工程地质调查。20世纪50年代,包括水电站、铁路、桥梁、矿山等在内的国家大型工程建设促进了工程地质学的迅猛发展。20世纪60年代至70年代,由于自然资源的过度开发和污染物质的随意排放,出现了水资源短缺、地下水污染、地面沉降等环境地质问题。例如,天津、宁波、苏州、无锡、常州等地区相继发生了地面沉降现象。大规模煤田、金属矿山的开发(例如广东仁化凡口铅锌矿、湖南斗笠山煤矿等矿山),由于矿山疏干排水,降低地下水位,破坏了岩溶化含水层的岩体力学平衡状态,或者由于增大了水力坡度,使洞穴、溶隙及上覆土层被潜蚀冲刷,导致地面塌陷。铁路沿线,特别是山区铁路沿线受夏季暴雨袭击,致使一些铁路路基遭受崩塌、滑坡、泥石流的灾害侵袭而暂停运营。20世纪70年代后期,人们开始重视环境地质研究,把水文地质、工程地质、环境地质联系起来,统称为水工环地质[12]

我国地质灾害研究工作一直是围绕着重大工程和重大建设需要而展开的。20世纪50~60年代,重点开展了西南及西北交通干线和三峡等水利枢纽的地质灾害调查以及上海地面沉降的勘查工作。20世纪70年代,上海地面沉降研究在预测和防治方面取得突破性进展,树立了我国地面沉降控制典范。进入20世纪80年代以后我国地质灾害研究得到了空前的发展,对海城地震、新滩滑坡、元阳滑坡等进行了成功预报、对东川和宁南泥石流和天津市地面沉降实施了有效控制。20世纪90年代开展了“地震、地质灾害及城市减灾重大技术方法研究”等一批国家和省部级重点科技攻关项目的研究工作,1991年出版了《中国地质灾害类型图》(1∶500万),1992年出版了《中国地质环境图系》,1996年出版了《中国分省地质灾害图集》(1∶60万~1∶500万)。

❻ 想要了解中国的某个地点的具体地质水文情况怎么办有什么专业的网站可以介绍

这个网站上基本没有,唯一方法就是,你查相关地区的 区域水文地质情况,相关地质报告,或者相关文献,还有就是收集该区钻孔水文地质资料分析。

❼ 区域水文地质调查

该阶段主要有两部分工作,一是进行综合水文地质调查,二是查明含油气盆地内油气的浅层地球化学效应。

查明自流水盆地区域水文地质条件,是一项综合性很强的石油-水文地质调查工作,其主要任务是在油气勘探程度较低的地区(盆地);通过野外水文地质基础调查,对地下水的分布与形成获得初步认识,为盆地区域含油气远景评价、油气勘探与开发以及工业、生活等各类供水提供必要的水文地质资料。主要调查内容包括以下几方面。

1.地形地貌条件调查

自流水盆地具有特殊的地形地貌景观,即周边为山地环绕,中部为低平的平原,地形高差相差悬殊。山区水资源比较丰富,主要来源于冰雪融化和大气降水,并以地表水的形式,在山前或断裂破碎带补给地下水,向盆地内部汇集。从四周山麓到盆地中心,水动力和水化学成分具有典型的分带现象。从宏观上讲,地形地貌条件控制着盆地内地下水的补给、形成、流量、动态及水化学成分的演变。在自然条件下,地下水流系统的形态,主要同地形和地质构造有关。地形地貌调查的主要内容有:

查明区域总地形地貌的景观、成因类型、地貌形态的变化规律;新构造运动的地貌标志与特征;同地形地貌有关的近代地质作用及其性质(滑坡、泥石流、潜蚀、侵蚀切割、逆源侵蚀、沼泽化、喀斯特化等现象)。在上述调查基础上,编制自流水盆地的地貌图,图件除表示出地貌成因类型、分布外,还要标出地形分水岭和风化(残积)带的范围及其具体位置——地下水体的约束边界、集水面积、自流水盆地边界等。

以柴达木盆地的实例,说明地形地貌条件与水文地质条件的关系(图1-15)。该盆地是青藏高原东北部一个大型封闭的内陆盆地,南边为昆仑山脉,东北部为祁连山脉,西北部为阿尔金山脉。这些山脉的海拔在3500~5500m之间。而盆地内部高程一般为2600~3000m,具有西北高、东南低的特点。盆地周边高山的冰雪在夏季融化后,是盆地内地表水和地下水的丰富补给源。盆地内部气候干旱,多风少雨,一般年降水量为50~150mm,有的地区不足20mm。而且蒸发很强烈,年蒸发度在2000~3000mm之间。因此,在盆地内部大气降水对地下水的形成没有实际意义。

图1-15 柴达木盆地水文地质剖面图

柴达木盆地为一大型中、新生代陆相沉积盆地,第三系是油气的主要勘探目的层,储集层岩性主要为砂质岩,缝洞比较发育,分布有丰富的地下水。第四系晚更新统天然气伴有浅层承压水。

由于中新生代时期的构造运动,使整个盆地被分割成许多次一级的小盆地,每个小盆地都有各自独立的汇水流域。因此,由四周山区流入盆地的地表水系没有形成单一的汇水中心,而是形成许多湖泊,这些湖泊洼地都是地表水和地下水的汇水中心,也是盆地地下水的循环基准面。

盆地四周山区的水资源是丰富的,来源于冰雪融化水和降水,在巨大的地形高差促使下,以河流形式注入盆地,在山前大量的补给地下水。季节性的河流在出山口5~10km的地段上就消耗尽了。据统计,河流流经山前平原时,渗漏损耗量占总径流量的29%~70%,甚至达100%。

总之,柴达木盆地从四周山麓向盆地中心,在水动力循环和水化学特征上,都具有典型的分带现象。

2.石油地质结构调查

按一定比例尺的精度进行地质-水文地质填图。在山区地层出露区,查明地层时代、分布范围、岩石性质与结构,特别注意砂岩、泥岩层及比例与相互配置关系,识别可能的油气生、储、盖层或含水层;查明不同时代的接触关系、侵入岩与围岩的接触特征、火成岩与变质岩的发育程度;了解构造特征——断层、褶皱、裂隙的发育程度、时代、性质、延伸方向、大小规模及破碎的范围、充填胶结物情况。在盆内部平原区,主要依据井、试坑等手段,了解第四系沉积物岩性、厚度等。要重视和借助于地球物理技术手段与资料,调查有关地质、水文地质问题。

提交自流水盆地范围内的地质图(基岩地质与第四纪地质图),还要在图上表示出地形与地质两个要素之间的关系。

3.水文地质调查

应用水文地质测绘、水文地质勘探、水文地质试验及水文地质长期观测等方法,查明区域地下水的分布与形成、水动力条件、水化学成分变化规律及其与油气地质相关联的水文地质问题。

水文地质测绘以地面调查为主,一般从山区开始,然后再推向山前与平原。调查内容包括:地质、地貌、第四纪地质、地下水露头、地表水体、物理地质现象乃至植物等。

水文地质勘探是借助于试坑、探井、钻探、硐探等勘探手段,查明深部含水层的数目、岩性、厚度、富水性能、水位、化学成分等。

水文地质试验包括室内试验和野外试验两部分。前者主要是分析测试地下水化学成分、岩石水理性质与颗粒成分、岩石孔隙度与渗透率、岩溶试验等;后者则有抽水、压水、注水、渗水、地下水流向与流速测定等。通过上述试验,对地下水的水质与水量进行定量的判断。

水文地质长期观测,由于地下水是活动易变的流体,需要选择有代表性和能说明问题的水文地质点或剖面进行长期观测,借以了解和掌握地下水的动态变化规律,进行地下水均衡的研究。

除上述方法外,还经常应用地球物理方法,如电法(电测井、电测深等),研究地下水的埋藏深度、厚度、含水层之间的相互补给关系及补给量、地下水的流速与流向等。

通过上述调查对地下水本身以及与地下水活动有关的各种自然现象进行综合研究。在地层岩性方面,要掌握不同时代岩层的含水性能、岩层的胶结情况、裂隙发育程度、喀斯特发育程度、泉的涌水量、井的水量、隔水层;在侵入岩的分布区,尽量划分出岩相上有差别的各带(如粗粒或细粒的花岗岩、斑状花岗岩等),并分别确定各个带的富水性;对于大片变质岩发育的地区,尽量按其岩性、变质程度、年代等圈出不同的层次,并确定其富水性。

地质构造对地下水的埋藏条件有很大的影响,除了解裂隙对富水性的控制外,要通过多种方法确定断层的导水性能(有无泉水出露、渗水与漏水现象、充填物情况等),对侵入岩与围岩的接触带、岩脉与围岩的接触关系要了解其是否导水性等。

在水文方面,要查明地表水与地下水的关系,对地下水的天然露头——泉水及有代表性民用井(水位、水量、水质和水温等)进行调查。

最后,编制水文地质图,在图上要表示出地形、地质及地下水三个要素之间的相互关系,表示出地下水的性质与有关参数(地下水位、涌水量、埋藏深度、化学成分、水温等);还要包括:基岩地质(年代、岩性、产状、构造),第四纪地质(年代、岩性、成因类型)、岩石富水性能(隔水层、含水层、富水程度)、地貌(成因、类型)、地下水特征(埋深、水位、流向、流速、化学成分等)、控制点(代表井、泉、钻孔、涌水量、成分、水位等)、水文地质分区、水文地质剖面等。

利用上述区域水文地质调查取得的资料,根据水动力场与水化学成分特征,结合地球物理成果,可为盆地早期含油气远景预测评价提供水文地质依据(图1-16)。例如合肥盆地舒城凹陷油气勘探程度很低,区域水文地质调查结果认为,本区有一定的含油气远景,指出油气聚集最有利区集中在东部的花岗、千人桥、三河镇一带,是本区油气勘探的突破口,水文地质成果起到先导作用,引起勘查家的关注。

图1-16 舒城凹陷含油气远景预测图

油气浅层地球化学效应是含油气盆地中一种独具风貌的现象。石油与天然气是流动性很强的液体矿床,其化学成分决定了它的不稳定性和易挥发的特点。在温度、压力等不均衡因素的控制下,油气水始终保持着自下而上的垂向微运移的势态。因此,在近地表形成与油有关的地球化学形迹。

在区域水文地质调查中,按照一定的网度(线距与点距)采集有代表性的水样(民用井或泉水),通过检测与油气组分有成因联系的直接指标、反映水文地球化学场特征的环境(间接)指标以及能确认地下水来源的成因指标,进行综合研究,不仅在已知油田上方获得清晰和高强度的浅层地球化学效应,而且为油气勘探部署提供了依据和方向。

图1-17是松辽盆地南部红岗油田的浅层水化学效应,该油田是龙虎泡-红岗阶地南端的一个背斜带,背斜轴向NNE,西翼较陡,以断层与西部斜坡相接,东翼较缓。具有多套油气层和埋藏浅的特点(主要生产层的埋藏深度为1200m),其上分布有明水组气藏,埋深400m。地形自西向东倾斜,地下水沿地形倾斜方向流动。选择相对比较稳定的全新统下部含水层为主要研究对象,含水层岩性为粉细砂岩。按普查阶段的网度采取水样,各种水化学组分的浓度分布如表1-2所示。

图1-17 红岗油田浅层水化学效应

1—含油构造;2—断层;3—可溶气态烃三次趋势面(μL/L);4—矿化度四次趋势面剩余异常值大于500mg/L的点

主要水化学指标在油田上方及其周边较高,叠合程度好。在宏观上,浅层效应的形态与含油构造极为相似。可溶气态烃的甲烷碳同位素比较重,在-42‰左右,说明浅层水化学效应的形成与油气藏有成因上的联系。

表1-2 红岗油田内外水化学成分对比表

注:分子-最小值;分母-最大值。

泌阳凹陷的油田浅层水化学效应,在全区呈现有规律的分布,从图1-18中看出:除在下二门、安棚、双河及王集四个已知油田上出现较强的水化学效应外,在其他12个地区存在着与已知油田类似的浅层效应,说明本区有良好的油气勘探开发潜力。其中北部斜坡带,浅层水化学效应比较集中。该带是继承性的沉积构造复合带。古近系各组段地层在斜坡带均有沉积,地层从凹陷内向外部边缘(斜坡)逐渐收敛减薄,但无明显的超覆现象,说明该斜坡是一个边沉积边抬起的继承性斜坡。后期构造运动使该斜坡进一步抬升,成为油气运移的指向。砂体发育给油气藏的形成提供了良好的储集条件。断裂发育形成了较多的鼻状构造,它们控制着油气的富集。古近纪末期形成的区域不整合面及新近纪广泛发育的泥岩是良好的盖层,并为油气保存提供了良好的地质条件。众多浅层水化学效应的出现,是上述油气地质特征的映照,说明北部斜坡是油气富集和勘探的有利地带。根据区域水文地球化学调查所提供的油气信息,并结合地震-地质成果,选择了有利的区块进行钻探,结果在4号、5号、9号、10-12号等浅层水化学效应区,均获得工业油流,相继建成了新庄、杨楼、付湾、古城及井楼等油田。

图1-18 泌阳凹陷浅层水化学效应

注:书中仅涉及一个非法定单位——当量浓度,它等于法定单位离子的摩尔浓度(mol/L)与其离子价的乘积。例如摩尔浓度为0.02mol/L的钙离子溶液,其当量浓度应为0.04克当量/L(eq/L)。在水文地质(包括油田水文地质)研究中,一般用的当量浓度单位是毫克当量/L(meq/L),它和eq/L之间的转换关系是1 eq/L=1000meq/L。水中常量组分阳离子的当量浓度之和应等于阴离子的当量浓度之和。另外,国内外油田水化学成分的许多分类,都建立在“等当量”化合的基础上,因此,当量浓度在油田水文地质中广泛应用,在短期内不可能停用,故本书仍继续使用。

在我国西部半干旱、干旱水文地质区的诸多含油气盆地的浅层水化学效应也比较发育,如柴达木盆地、准噶尔盆地;在地形切割较深、黄土覆盖厚、梁、峁、塬发育的鄂尔多斯盆地,同样出现较强的油田浅层水化学效应。浅层地下水中甲烷平均含量高达149.13μL/L,普遍含有乙烷及其以上的组分。甲烷碳同位素大部分属于石油伴生气或过成熟气的范畴,而属于近代生化成因气的只占11%左右(表1-3),说明浅层水化学效应的形成,具有深部成因的特征。

表1-3 可溶气态烃甲烷碳同位素分布 单位:‰

❽ 我国水文地质调查工作的发展概况

我国是世界上最早寻找、调查、开发利用地下水的国家之一。从丰富的考古资料、各种古籍的记述及温(矿)泉、矿产开发排水之早等方面,都可得到证实。

我国开发利用地下水的历史悠久。上海市郊青浦河段发现的直筒形水井,距今已有6000多年,是迄今为止我国发现的最古老的水井。浙江余姚河姆渡井,据14C测定,有5700年的历史,属新石器时代中期所建。这都充分说明我国凿井开采利用地下水的历史久远。

在凿井技术方面,据记载,四川在公元前250年左右,已在广都(今成都附近双流一带)凿井开采卤水制盐。公元280年,在江阳(今四川自流井一带)彝族人梅泽,凿一井自喷卤水,便称之为“自流井”,这是世界上最早开凿的自流井。到宋朝(11世纪中叶),创造了“冲击式顿钻凿井法”,凿出了口小井深的卓筒井,大大促进了我国古代凿井技术的发展。1835年,四川自贡燊海井打至1001.42m深,为世界上第一口超1000m深钻,钻入三叠系嘉陵江灰岩之中,大规模地开发了自流井中的天然气和卤水资源。

我国矿产开发中排除水患的历史也是悠久的。湖北铜绿山古矿冶遗址出土的坑木,经14C测定,多数为2500~2800年左右。已清理出地下数百座竖井、斜井和盲井,有的深达50m,其中,排水系统相当完整,还发现有水桶等排水工具。这是迄今世界上发掘的面积最大、技术最先进的古代采矿和冶炼遗址,正是在这些矿山开采中,在长期不断发生和排除水患中,人们积累了丰富的与矿井水作斗争的知识与经验。

陕西临潼的骊山温泉,即华清池,相传在3000年前周幽王就加以利用,秦汉时用于疗疾,至唐朝达到极盛。北魏郦道元的《水经注》中,列举了全国温泉41处,明末清初顾祖禹《读史方舆记要》中,记载温泉500余处,明朝学者李时珍在《本草纲目》中按成分对泉进行了分类等。

从上述史实可以看出,我国开发利用地下水的历史最悠久,对水文地质理论的建树及调查技术的应用皆有突出的贡献,曾居领先地位。

新中国成立前,我国仅有极少数的地质工作者,作了少量的水文地质调查与凿井工作。上海于1860年开始凿深井,到1921年有深井22口,年开采量在30×104t以上,北京的几口自流井开凿于1920年前后,深30.48m左右,自溢,水质好。但真正运用地质科学的理论与方法,进行地下水的调查研究,开端于20世纪30年代。谢家荣在1929年发表了《钟山地质与南京井水供给的关系》,1933年,朱庭祜等人在南昌附近,王钰等人在河南作过农田灌溉用水的调查,写有《江西南昌附近之地下水》和《河南安阳、林县、淇县、睿县一带地下水》两册报告。傅健1935年发表了《陕西西安市地下水》,梁文郁于1948年写有《兰州附近水源地质之研究》等调查报告。

新中国成立后,我国的水文地质工作得到了迅速发展。即水文地质学,作为地质科学领域内一门独立的应用地质学科,是在新中国成立后的20世纪50年代,才迅速发展起来的。

20世纪50年代为初始阶段(或创业阶段)。主要工作是适应经济建设的需要,建立水文地质、工程地质队伍,兴建大专院校和建立科研机构。水文地质学逐步成为一门独立的应用地质科学。进行了一些大中城市的供水水文地质工作,勘探建设了一批水源地,满足了急需。

20世纪60年代为开创和前进阶段。主要在东部几个大平原上开展了农田供水和土壤改良的水文地质工作,尤其是在华北平原开展了大规模的抗旱打井运动,即60年代是农业水文地质学的开创阶段。另外,20世纪60年代,我国还对许多大水矿床进行了水文地质勘探工作,开展了基岩山区的水文地质调查工作,开展了上海市由于过量抽水引起地面沉降的研究,编制出版了各种“勘查规范”和“图系”,出版了一些结合我国实际的水文地质教材和专著,60年代后期的“文革”动乱,使水文地质工作严重受阻。

20世纪70年代为发展阶段,新技术、新方法广泛应用。由于国内水文地质生产项目激增,科学研究工作的加强和采用新技术、新方法,如同位素技术,电模拟,负压计、中子仪等测试技术,使我国水文地质科学理论与实践诸方面都得到了飞速的发展,全国2/3以上的地区已完成了以1:20万比例尺为主的水文地质普查工作(1995年,此项工作全部完成),部分地区采用了航卫片解译新手段,还在一些重点地区开展了1:5万比例尺的水文地质调查工作。1978年出版了《中华人民共和国水文地质图集》。20世纪70年代,也是环境水文地质学的开创阶段,在该时期区域环境水文地质的研究、污染环境水文地质的研究、地下水资源开发负环境效应的研究,环境水文地球化学或医学环境水文地质的研究得到广泛应用和发展。

20世纪80年代主要为综合研究阶段,同时,也是水资源水文地质学的开创阶段。该时期,在水文地质勘探与试验方面,加强了深部钻探和各种物探工作,一些地区应用同位素技术开展了地下水的人工补给研究。在水文地质计算方面,广泛应用了电子计算机技术,采用了非稳定流数值法,建立了各种物理模型及数学模型,在大面积地下水和局部浅层地下水资源评价方面,取得了可喜成绩。矿床及矿井水文地质工作取得很大进展,大部分矿区都进行了水文地质勘探,基本上杜绝了较大灾害性的突水事故,矿床水文地质调查方法、分类、涌水量预测等方面均有较大创新或突破。全国性的地下水动态观测网初具规模,建立了相应的数据库,开展了一系列环境水文地质工作,改水防病取得明显成效,在较多项目中采用系统工程理论和最优化技术,开展了地下水资源管理模型的研究工作(如石家庄市、河北平原等)以及水质模型的研究(山东济宁市等)。

另外,20世纪80年代,国家还加强了环境保护和水资源的立法工作,先后颁发了《中华人民共和国水污染防治法》(1984年颁布,1996年修正),《中国人民共和国水法》(1988年颁布,2002年修正)、《中华人民共和国环境保护法》(1989)等法规,做到以法治水。

20世纪90年代,开始进入地下水资源科学管理、保护和优化开采的新阶段。地下水资源评价与管理工作深入开展。实行了“三水”(地下水、地表水、降水)的综合评价与管理,人工调蓄地下水资源的工作得到进一步加强,深入开展环境地质的调查研究,初步走上了“以法治水,以法管水”的轨道。对北京等25个重点城市和京津唐等8个重点经济区地下水资源开发利用和77个主要城市到2000年的水资源环境做了大量科研和调查工作,先后完成了全国地下水资源分区评价与总汇,全国水文地质区划等工作,地下水资源管理和优化开采取得明显成效,矿泉水及热矿水的开发利用取得明显的经济效益。90年代也是信息水文地质学的开创阶段,为保证提供建立模型所需要的大量水文地质信息,就必须建立相应的信息—检索系统和数据库。例如,河南省环境水文地质总站开发的“河南省地下水资源数据管理系统”和“地下水均衡观测数据处理系统”等,均运行良好。国土资源部全国地质环境监测总站,于1997年建立了全国水文地质信息数据库系统。

20世纪末21世纪初,水文地质工作向立体化和纵深发展,并得到了全方位的广泛应用,在水文地质理论、应用、技术方法等方面均有较大发展,初步形成了现代水文地质科学体系。尤其是在水资源的科学管理、节约用水、水污染防治、水资源的优化配置和合理开发利用等方面取得较大进展,获得丰硕成果,信息技术得到广泛应用。2006年完成覆盖全国960万km2和40多个重点城市、汇集1017个图幅的1:20万区域水文地质图数字化建设,建成全国性1:20万数字区域水文地质图空间数据库。

新中国成立以来,我国水文地质工作获得了巨大的发展。由单一工种向多工种、多方法、多手段和综合化方向发展,由定性描述到定量评价,由水文地质普查到综合研究,由稳定流计算发展到非稳定流及数值法,由单一勘查目的到考虑综合效应,由盲目开采到优化开采和科学管理,在水文地质科学理论和实践的诸多方面,已步入世界先进行列。已基本形成了具有多个分支学科的现代水文地质学科学体系。

由于地下水与地表水是具有统一联系的一个整体,因此,今后水文地质工作的发展趋势是:应加强地下水、地表水的综合调查研究和统一规划,把地下水的研究与全球环境变化结合起来,探讨如何从技术、经济、社会、行政、法律等方面合理开发、利用、保护和科学管理地下水资源,使地下水资源得到永续利用。同时“多S”技术、同位素技术、地下水三维数值模拟、非线性技术等新技术方法将得到广泛应用,成为水文地质工作的有效工具,研究手段更加多样化、综合化。新的理论和技术的应用,会使地下水研究向信息化、数字化方向发展,极大提高水文地质研究成果的实用性和可操作性。

总之,今后水文地质工作将与时俱进,在社会主义现代化建设中发挥更大的作用,做出更大的贡献。

复习思考题

1.试述专门水文地质的概念和任务?

2.专门水文地质学的内容包括哪几部分?

3.简述水文地质调查工作的发展概况?

4.我国水文地质工作取得哪些主要成绩?

5.水文地质调查工作还存在哪些差距?

6.水文地质工作的发展趋势是什么?

7.你对水文地质工作有什么认识?

❾ 水文地质学发展概况

水文地质学是一门年轻的自然科学,它是人们在不断地利用地下水资源,以及同地下水危害作斗争的过程中逐步发展起来的。随着生产的发展,水文地质学在20世纪20年代,才成为一门独立的科学。

我国是世界上最早利用地下水的国家之一,早在五千多年前就知道凿井取水。大约在三千多年以前,我国农业已有相当发展,有关利用地下水的记载已很多。尧代的土壤歌中说:“日出而作,日入而息,掘井而饮,耕田而食”,说明当时已有了掘井利用地下水的知识。2500年前,我们的祖先就已经知道利用土壤及植物的各种标志来寻找地下水,并推断地下水的埋藏深度及水质好坏。公元前二百多年的秦代,在四川自贡用竹制工具在坚硬基岩中凿井深达百余米取卤水煮盐,这是世界上最早的自流井,比法国的自流井利用要早1500年。古代大运河、大型灌溉渠道——秦渠、汉渠、唐渠等,以及大型水利工程——都江堰的修建,都要解决有关地下水问题。大量事实充分说明,古代我国劳动人民在生产实践中积累了丰富的地下水知识。

在国外,水文地质学首先是在欧洲发展起来的。17世纪,欧洲资本主义兴起,新的生产关系有力地促进了生产力的向前发展,18世纪60年代的工业革命,更促进了科学技术的发展,至此,人们通过广泛的试验及观测,有关地下水的形成、运动等理论,与所有自然科学一样逐步建立起来。直到20世纪初,由于近代自然科学的发展,使水文地质学发展成了一门综合性科学。

新中国成立以后,随着国民经济的恢复和第一个五年计划的提出,对水文地质工作提出了迫切的要求。如新建和扩建城市的供水、矿山的排水以及一些水利工程建设中的许多水文地质问题等。为此,我国在新中国成立后的五六年内,迅速地建立了水文地质科学,培养出了新中国第一代水文地质工作者。随着建设事业的发展,这支队伍不断发展壮大。广大水文地质工作者结合我国各项建设事业开展了地下水的科学研究,如地下水的形成条件,水量评价及水质研究,地下水动态长期观测工作等。到20世纪60年代初,我国水文地质工作者在地下水形成、地下水运动、地下水化学以及地下热水等方面的研究都有许多创见,为城市、工矿企业、农业、铁路等供水,矿山及工程建筑等地区的排水,许多水利水电建设,水化学找矿等,提供了水文地质资料,保证了国民经济各部门的发展。70年代初,特别加强了山区水文地质工作,开展了对裂隙水及岩溶水的调查研究,将地质力学的理论广泛地应用到找水工作中来,为山区地下水的普查和勘探作出了贡献。另外,在全国范围内进行了不同比例尺的区域水文地质普查工作。80年代以来,随着改革开放,工农业供水和矿山排水的规模日益增大,一些地区出现了地下水资源枯竭、地面沉降与塌陷、水质污染、海水入侵、次生盐渍化等环境水文地质问题,环境水文地质受到了人们的重视。与此同时,也开展了地下水系统分析、水资源管理等方面的研究应用。

20世纪50年代,一些科学技术发达的国家,普遍采用了现代化的手段来研究水文地质问题,先后出现了电网络模拟、数值模拟等计算手段。60年代,同位素技术开始用于解决某些水文地质问题。随后,数学地质方法与遥感技术(RS)也开始引入水文地质学。近年来,地理信息系统(GIS),以及全球定位系统(GPS)技术,已逐步广泛地被应用到水文地质工作中。

复习思考题

1. 水文地质学研究的对象、任务是什么?

2. 水文地质学在国民经济建设中的作用如何?

❿ 区域地质概况

一、区域地层

该区位于河北平原北部,新生代地层十分发育,但由于受基底构造制约和构造运动影响,地层厚度和岩性岩相变化较大。由新而老共有第四系堆积物和新、老第三系地层。

1.第四系(Q)

根据《廊坊地区南部农田供水水文地质勘探报告》本区第四纪地层厚度为510m,其地层岩性由老而新依次为:

(1)全新统(Q4):厚度约26m,岩性多以灰、灰绿、黑灰和黄灰色亚砂土、亚粘土为主,其次为粘土,砂层只在局部出现,且多以粉细砂为主,厚薄不均并多含粉土。

(2)上更新统欧庄组(Q3o):底板埋深148m,厚度122m,下部岩性以灰黄、黄灰或灰、黄绿灰色亚砂土、亚粘土为主,砂层为中砂、粉细砂层,含钙质结核;上部岩性以灰黄、黄灰色亚砂土、亚粘土为主,砂层为细砂、粉细砂层,含钙质结核。

(3)中更新统杨柳青组(Q2y):底板埋深354m,厚度206m,下段厚度为96m,地层岩性主要以灰黄、黄灰夹锈斑和灰棕黄色的亚粘土为主,砂层为中砂、细砂层;上段厚度约110m,以黄灰、灰绿、灰棕黄色夹锈斑的亚砂土、亚粘土为主。砂层为中砂、细砂层,含钙铁质结核。

(4)下更新统固安组(Q1g):底板埋深510m,厚度156m,由冲积物组成,下部以棕红色夹有铁锈黄、锰黑、钙白等斑纹构成杂色粘土为主,夹有中砂、细砂层;上部以红棕色、灰褐色亚粘土、粘土夹中、细砂为主,含钙核。

2.新第三系地层(N)

区内埋深在500~600m以下,为一套冲、洪积相沉积,主要由砾砂岩、泥岩、泥质粉砂岩组成,底部普遍存在底砾岩层。是矿泉水和地下热水的主要产出层位,底板埋深800~1500m。

3.老第三系地层(E)

在本区埋深在800~1500m之下,为一套河流、湖泊相沉积,主要由砂岩、粉砂岩、泥岩组成,夹灰质页岩和少许玄武岩薄层。是本区主要的储油、气地层。底板埋深1480~3300m。

二、区域地质构造

廊坊市城市规划区位于中朝准地台(Ⅰ级构造单元)华北断拗(Ⅱ级构造单元)东部,隶属于冀中台陷(Ⅲ级构造单元)廊坊—固安凹陷(Ⅳ级构造单元)之上。其北侧与北北东向大厂凹陷相邻;南东与武清—霸州凹陷相接;南临牛镇凸起;西北面为大兴凸起。

本区断裂构造发育,活动断裂强烈,特别是第三纪以来的活动性断裂及隐伏断裂,是诱发本区地震的直接因素。4条较大活动性断裂分别是桐柏断裂、夏垫断裂、河西断裂和大王务断裂。主要特征见第二章。

三、地质灾害概况

廊坊市城市规划区属平原区,主要地质灾害有突发性地质灾害和缓变性地质灾害。突发性地质灾害有地震、地裂缝等;缓变性地质灾害有地面沉降、地下水污染等。

根据《河北省(包括天津市、北京市)地震地质初步研究》报告资料,廊坊地区(包括天津市)为全省六个地震活动较强地区之一,雄县—安次地震地质背景带上存在6级以上地震危险。

据历史资料记载,廊坊市自公元294~1993年底,全市范围内就发生了100余次地震,其中4级以上的地震49次,6级以上的地震3次,震源深度5~39km,其中8~25km的深度分布较集中。1994~1999年,该区域共发生地震79次,是多震区域。

根据河北省水资源局有关报告提供,廊坊市自20世纪40~70年代以来地面缓慢下沉,80年代后期以均加速度下沉。1981~1983年年均沉降21.51mm,1983~1988年年均沉降量为24.05mm,1988~1998年年均沉降量为30.47mm,至1998年沉降中心累计沉降量已达548.23mm,沉降范围逐渐扩大。

廊坊规划区尚未发现地裂缝。

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