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地面地质调查包括哪些研究内容

发布时间: 2021-01-23 19:32:11

『壹』 地质学研究的内容是什么

地质学是关于地球的物质组成、内部构造、外部特征、各层圈之间的相互作用和演变历版史的知识体权系。是研究地球及其演变的一门自然科学。
随着社会生产力的发展,人类活动对地球的影响越来越大,地质环境对人类的制约作用也越来越明显。如何合理有效的利用地球资源、维护人类生存的环境,已成为当今世界所共同关注的问题。

『贰』 环境地质调查

1.环境地质调查概述

环境地质问题,指各种工程经济活动引起的环境工程地质问题和环境水文地质问题,主要是城市、能源、交通、原材料工业等重大工程建设和矿山开发、水资源开发及农业活动等引起的地面及斜坡变形破坏、建筑物及公共设施的变形破坏、固体废弃物的环境危害、水库浸没及水库诱发地震、地下水资源枯竭和水质污染等。主要特殊不良地质环境条件指特殊不良岩土体(易溶岩、冻土、湿陷性黄土、胀缩土、淤泥质软土等),原生有害地球化学异常、煤层自燃、海平面升降、重要地区的沙丘移动和地壳强烈活动带等。主要地质灾害包括由自然地质作用以及人为活动造成的崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、地面沉降、地面塌陷,地下工程的严重塌方、突水、瓦斯爆炸,土地盐渍化、沼泽化、沙漠化,水土流失与河道、水库淤积,河、湖、海岸的严重冲刷、塌岸,海水入侵,旅游区和自然环境保护区的自然地质景观破坏等。环境地质调查的任务及主要内容主要有:

1)调查各种环境地质问题和地质灾害的发育情况、分布规律及其形成原因。着重查明对本区影响较大和重点地区的地质灾害和环境地质问题。

2)应用定性分析和半定量分析相结合的方法,进行地质灾害发育强度及环境地质问题影响程度及其危害的分区评价,并作出发展趋势预测。在此基础上,结合自然环境、社会与经济(人口、城镇、经济—工程建设等)发展规划,圈定重点防治区域。

3)研究并提出环境地质问题、地质灾害的防治和地质环境保护对策,包括在重点地区进一步勘查、评价对策和监测预报对策与治理对策等。对危害性较大的灾害点或影响较大的问题应及时向当地政府和主管部门报告,以便采取防范措施,最大限度减少灾害损失和环境危害。

4)由于各地区地质条件不同,和社会经济发展水平的差别,所反映出的环境地质问题,具有明显的地区性特点。因此部署上要按“区域展开,重点突破”的原则,确定调查工作重点。

2.调查的基本要求和方法

充分利用前人资料,重视野外路线调查,加强综合分析,查明条件、总结规律、科学分类、现状评价、趋势预测,并提出区划与对策。

在开展野外调查之前,应根据已有资料和国民经济规划建设要求,划分出重点工作区和一般工作区。要把地质灾害危害程度较大的城镇区、工矿区、重大工程分布区、交通干线、国土开发重点区、农业重点开发区和经济技术开发区等作为重点工作区。

要充分收集、利用已有资料和遥感图像,以路线穿越调查为主,现场观察和访问相结合,必要时辅以适量的物探、剥土、坑槽、室内实验;加强地质观察和分析,记好调查卡片,收集好第一性资料;加强资料整理和综合研究,充分利用计算机技术。对重点区或全区性的重点问题的调查要加密调查路线和调查点。

地质灾害及环境地质问题种类多,分布不均,要突出重点,兼顾一般,抓住对调查区危害最大的灾种或问题,调查其发育特征、分布规律、成因和危害。在调查成因及发育规律时,要分别阐明自然条件和人类工程经济活动在其形成中的作用,并注意地质灾害及环境地质问题的群生及派生关系。对点上或面上的问题都要调查其现状及变化两个方面的情况。对重点地区的一些影响较大的地质灾害或问题尽可能在现场分析、预测其发展趋势,了解和总结已有防治经验,提出进一步防治的对策。

加强灾害经济的调查研究。地质灾害造成人畜伤亡,直接和间接经济损失等和已有防治工程的类型、结构、规模及防治工程效益等,都必须分项统计和列出。

(1)崩塌调查

调查重点地区是新构造上升(含强烈地震带)、高差较大、坡面较陡、降雨充沛、暴雨多发和人类经济—工程活动强烈的山区。调查内容包括:①调查崩塌发生的时间、范围、规模、特点、危害和造成的损失;②调查分析崩塌形成条件和影响因素,形成条件包括地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质条件等;影响因素包括自然的(如降雨、地震、植物根劈)和人为因素(坡脚开挖、后缘加载、机械振动、排水不当)等;③评价并预测重要崩塌体稳定状况及其发展趋势;提出防治对策。对已有的防治工程,要详细调查其特点和效益;④圈定潜在崩塌危险地段(带),分析其成因、预测其发展趋势、崩塌形式和可能规模,提出防治对策。

(2)滑坡调查

调查的重点地区是新构造强烈上升(含强烈地震带)、软硬岩相间、降雨充沛、暴雨多发,人类经济—工程活动强烈等山区。调查内容包括:①调查滑坡规模、要素和危害。估算滑坡规模包括长度(顺滑动方向)、宽度、厚度、面积、体积和滑动的水平、垂直距离;滑坡微地貌形态特征,如滑坡形态和地表起伏情况,滑坡环谷、滑坡断壁、滑坡台阶、洼地、膨胀丘等;重要滑坡体的组成要素与特征,如滑坡体物质组成、结构和分布特点,滑坡体后缘、前缘及侧方边界尺寸和高程,滑动面、滑坡床和剪出口形态、构成、产状与埋深,横向、纵向、放射状、羽毛状裂缝等;其他现象,如滑坡体上建筑物、树木等地物位移情况,滑坡造成危害情况等;滑坡危害和造成的损失。②调查分析滑坡形成条件、影响因素、滑坡活动历史和滑动方式、特点、力学性质、类型,以及滑坡与其他斜坡变形方式的关系。③调查预测滑坡体稳定状况和发展趋势,提出防治对策。对已有的防治工程,要详细调查其特点和效益。④调查圈定潜在滑坡危险地段,分析其成因,预测其发展趋势、变形破坏方式和可能规模,提出防治对策。

(3)泥石流调查

调查的重点地区(段、带)是,构造强烈活动(含强烈地震带)的山区或山前地带,具有大量松散物质堆积区,滑坡、崩塌物质成片、成带堆积区,暴雨多发区及冰雪融化区,植被严重破坏区。应特别注意对“人为型泥石流”形成条件的调查,如矿山废弃矿渣、矸石和道路或施工弃渣堆放不当,可能因暴雨引发泥石流的地段。调查内容包括:①调查泥石流的规模、特征和危害。形成泥石流的固体碎屑物质的供给区、流通区和堆积区的位置、范围、规模、形态和泥石流物质组成、结构特点及可能的物流量;形成泥石流的水的来源和水量;泥石流物质成分、结构和流变性质;泥石流暴发时间、过程(速度)和受力性质;泥石流类型;泥石流活动历史和暴发频率,特别注意历史上该地泥石流暴发的临界降水量;泥石流危害和造成的损失。②调查形成泥石流的自然与地质环境背景。包括地貌、地层岩性、地质构造、风化作用与崩滑作用及其堆积物发育、分布状况,流域内降雨、冰雪融化特点和河、湖、水库分布情况等。③调查预测泥石流稳定状况和发展趋势;提出防治对策。对已有的防治工程,要详细调查其特点和效益。④调查圈定潜在泥石流危险的和多发的地区(段)或沟谷。

(4)地裂缝调查

调查地裂缝的形态特征、产状要素、规模和其形成的自然地理及地质环境背景(特别是与区域构造的关系)与影响因素(自然的、人为的),有条件时初步确定地裂缝的成因类型,分析地裂缝在时间上、空间上、强度上的分布规律和发展趋势。调查地裂缝的危害和造成的损失,提出防治对策。对已有的防治措施,要详细调查其特点和效益。

(5)地面沉降调查

调查地面沉降的分布范围、发生历史、沉降速率、总沉降量、范围、历史和引起地面沉降的自然地理、地质环境背景与因素,尽可能分析地面沉降的成因(构造沉降、抽取地下水或土层压缩引起等)和主要沉降、压缩层,预测地面沉降的发展趋势。调查地面沉降的危害和造成的损失。如海水倒灌,港口、码头和堤岸失效,河流纵坡变化导致水流不畅、洪水泛滥或影响水上交通,雨季渍涝成灾,地表和地下建筑物损坏等。对已采取的防治措施,要详细调查其特点和效益。

(6)地面塌陷调查

地面塌陷主要指岩溶地面塌陷和非岩溶地面塌陷,而后者多是因为采矿或洞室开挖引起的塌陷。因此,岩溶区(主要是松散堆积物覆盖的岩溶区)城镇、工厂洞室密集区和矿产开采区是地面塌陷的重点调查区。调查内容包括:①调查地面塌陷发生的时间、规模、范围和分布规律,分析地面塌陷与地貌、地层岩性、地质构造、水文地质条件、降水、地表水之间的关系。对矿区地面塌陷还应特别注意分析地面塌陷与矿山排水或采空、洞室开挖等之间的关系,确定其成因类型。②调查地面塌陷的危害和造成的损失,预测其发展趋势,提出防治对策。对已有的防治工厂,要详细调查其特点和效益。

(7)坑道突水调查

调查矿山和其他地下坑道突水(有的伴随突泥)的时间、规模、历史和突水点的分布、特点与水的来源,分析突水与地层岩性、地质构造、水文地质条件、岩溶发育规律、地表水与人为活动的关系,调查突水造成的危害和损失,了解突水防治经验。

(8)海水入侵调查

调查海水入侵地下淡水层的历史、范围、面积和淡水咸化的程度及动态,调查区内自然地理、地质环境背景,分析海水入侵地下淡水层的原因,调查海水入侵危害和造成的损失,预测其发展趋势,总结已有的防治经验,提出进一步防治对策。

(9)冷浸田和土地盐渍化、沼泽化调查

调查冷浸田(或称土地潜育化)和土地盐渍化、面积和地区的水文、气象、地形地貌特点,沉积物的成因类型、物质成分和厚度,区域地质构造及新构造活动特征,水文地质条件,人为经济—工程活动和土地耕作、灌溉、施肥及其管理情况,分析冷浸田和土地沼泽化、盐渍化的成因与类型。调查冷浸田和土地沼泽化、盐渍化的危害和造成的损失,特别是农业损失。预测它们的发展趋势,总结当地已有的防治经验,提出进一步防治对策。

(10)河流、湖泊(水库)、海岸侵蚀与沉积调查

调查河流、湖泊(水库)、海岸侵蚀、堆积的速率、规模和规律,所在地区气候、气象特点和水体水文特点,以及所处地质环境背景;分析河流、湖泊、海岸成因和演变历史。调查河流、湖泊、海岸侵蚀、堆积和演变危害与造成的损失,预测其发展趋势,提出防治对策。对已有的防治工程,详细调查其特点和效益。

(11)土地沙化和沙漠化调查

调查土地沙化和沙漠化的范围、程度、特征、发展速率和类型,分析形成沙化和沙漠化的自然因素和人为因素;调查土地沙化与沙漠化或沙丘移动的危害和造成的损失,预测其发展趋势,总结已有的防治经验,尽可能提出进一步防治对策。

(12)水土流失调查

调查水土流失范围、发展速率、强度(侵蚀模数等)、面积和水土流失的自然因素和人为因素;调查水土流失的危害和造成的损失,如土层变薄、耕植土被毁损、土壤肥力减低和河流、湖泊、水库淤积、洪水泛滥、生态环境恶化等,预测其发展趋势,总结已有的防治经验,提出进一步防治对策。

(13)特殊岩土危害调查

主要调查内容包括岩(土)层的物质成分和机构、地下水的埋深及水位变化、气温变化、冻结层厚度(永久的、季节性的)冻融变化周期、土石冻融类型及其成因、黄土湿陷危害、胀缩土危害、淤泥质软土等调查。

(14)区域地下水位下降(枯竭)或上升调查

调查地下水开采量、水位下降速度、深度、水质变化、降落漏斗面积等,调查由于人工开采或其他自然因素造成的区域地下水位下降或枯竭对城市或工农业供水、地球化学变化等造成的危害,调查地下水位上升对农田、城市建筑地基及各种设施的影响或危害。

(15)地下水污染调查

调查各种污染源的位置、主要污染物和浓度、排放量、排放方式、排放途径及污染状况,重点调查工业“三废”排放和农业污水灌溉现状及污染状况;大气、地表水与土壤中的主要污染物及污染程度、范围与演变过程、污染原因和污染途径;地下水中的主要污染物及其分布特征、污染程度和污染范围、污染原因、污染类型,以及对环境和生态的影响。

(16)原生或次生地球水化学场变化问题

调查由于原生地球化学场异常或次生地球化学成分变化引起的各种危害,如地方病的类型、分布、危害人类或其他生物种群的范围、产生原因等。

(17)固体废弃物调查

调查工业、生活固体废弃物、废液的不合理排放对地表和地下水环境危害的地点、原因、范围和强度等;城市生活垃圾的排放及其污染范围,填埋物的处置状况;矿山区的废矿、矸石的堆放范围、污染性质、历史、强度等。

(18)山区城市建设地基开挖调查

调查山区城市建设中不合理开挖坡脚或基坑引起斜坡变形破坏的分布范围、程度、产生原因及对建筑群的破坏状况。

(19)地下工程中的地质灾害调查

调查地下工程中的严重塌方、突水、突泥石流、瓦斯爆炸、岩爆与煤层自燃的规模、成因及其危害程度和教训。

3.环境地质信息系统的建立及应用

主要包括环境地质数据库的建立、计算机辅助制图、利用数据库的可操作性和计算机制图的及时灵活性,进行多方面的辅助决策。为地区性国民经济发展规划和布局的决策,适时调整地方经济战略,进行咨询;全国计算机数据库联网,对国土规划的长远目标和近期设想进行防灾、减灾、抗灾和救灾检查。

环境地质及地质灾害研究完成的主要地质图件有环境地质图、地质灾害分布图、地质灾害发育强度分区评价图、地质灾害危险程度分区预测图、环境水文地质评价预测图。

『叁』 化探在区域地质调查中的主要研究内容

依测试内容分为成分分析、特殊物质分析和结构分析3大类。

1.成分分析

常量元素分析 常用的如火成岩和变质岩的岩石化学15项全分析。有时因特殊需要也用简项分析。对于矿石,常分析主要组分及有害组分。另外,常常通过单矿物分析或微区分析获取矿物的主要成分,计算矿物的分子式。

微量元素和稀土元素 微量元素指含量很低的痕量元素,它们虽不是主要成分,但有重要的指示意义。如沉积岩中的Ba/Sr比,变质岩中的Cr、Ni、Co、Ba及稀土元素,黄铁矿中的Co/Ni比值,方铅矿中的Ag、Bi等,都有重要的成因信息。另外,风化壳碎屑物、土壤、水系沉积物中的成矿元素一般都是微量元素,而水体中金属元素,气体中的汞气也是微量元素,有机质中也有金属元素如Zn、Cu、Mn、Ni等,另还有P、S、F等非金属元素。

同位素组成 同位素依形成机制可以分为稳定同位素(宇宙成因的)、放射性同位素(宇宙成因或放射性成因,具有放射性的)和稳定体系(放射性成因的)。常用的稳定同位素主要有硫、碳、氢、氧、硅、氮。放射性同位素多用于测年,包括U-Th-Pb系,K-Ar系,Rb-Sr系,Sm-Nd系,Re-Os系等。此外还有14C、热释光、光释光等方法。稳定体系如Pb206、Pb207、Pb208、Sr87、Nd143等,这是一类丰度既受放射性同位素丰度影响,又受时间影响的稳定性同位素,目前常用于地壳演化分析和物源判别。

2.特殊物质分析

矿物包裹体分析 矿物包裹体是指在矿物生长(结晶)过程中,捕虏于矿物晶体中的成矿流体残留物。虽然其体积在大多数情况下十分微小(直径仅几个μm),但确是目前可获得的唯一原始流体样品。矿物包裹体分析不仅可以获得成分信息,包括固体成分、液体成分和气体成分,而且可以获得捕获时的物理化学信息,如温度、压力、pH、盐度(wt%NaCl)等。

物相分析 对岩石、矿物中不同化合物相态的分析,如测定氧化物相、硫化物相、硅酸盐相、碳酸盐相、有机物相等的相对含量,有时还可测定吸附态(相)和独立矿物(相)的相对含量。广泛采用相分析技术可以获得更多的信息。

矿物的热分析 利用矿物在加热过程中的热效应(吸热、放热、失重)测定矿物脱水(结晶水、结构水)及相变温度,以获取成因信息。

有机物分析 除分析H、O、C含量外,还有有机物含量分析(C有机、氨基酸、总烃、氯仿A、饱和烃、芳烃等)、有机化合物类型分析(干酪根、镜质体等)。目前不仅广泛应用于成热度、生油指标,而且在判别沉积环境上十分重要。

类质同象替代分析 测量类质同象替代量的方法很多,但判别替代位置的方法很少,其中应用穆斯堡尔谱判别Fe2+、Sn2+的代换位置,是一种很特殊的方法。

3.结构分析

宏观的结构构造可以利用遥感影像、肉眼及普通光学显微镜观察,而晶体内部晶格级的微观结构,也是地球化学研究的重要内容。依测试方法可分为化学分析、仪器分析和特殊分析(图9-6),依研究方法可分为直接观察、间接观察和间接分析3类。

图9-7 地球化学测年技术方法示意图

标型判别 不同地质体因其特征的组成与结构,通过统计分析可以建立一系列标型特征。如根据δ18O可将花岗岩类划分为贫18O、正常18O和富18O三类。矿物特征也相似,如黄铁矿中Co/Ni比值,闪锌矿中Zn、Cd含量等都可以作为定性的标型及定量的标型,作为判别成因的重要经验值。

『肆』 地面地质调查及主要成果

(一)地面地质调查历程

自20世纪20年代开始,先后有李四光(1922)、王竹泉(1924)、翁文灏和计荣森(1932)、谢家荣(1947)、徐嘉炜(1956)、张文堂(1962)、华德昌(1965)等在合肥盆地做过地层研究工作,325地质队(1974)等在合肥盆地及其周边进行过地质调查。

1958年,地质部第一石油普查勘探大队安徽区队成立,以合肥盆地为重点进行了1:20万石油地质调查。

1999年,胜利石油管理局介入合肥盆地的油气勘探工作之后,为配合地震解释及综合研究,于2000年与安徽省地质调查院协作,进行了8条区域地质廊带剖面(1:5000)的测制(图1-3),其中东西向4条,自西向东为HF99-620、650、700、748线,南北向4条,自南而北为HF99-317、340、365、396线,累计180km。2001年又协作完成了大别山山前150km地质廊带剖面(1∶5000)的测制工作(图1-3)。

图1-3合肥盆地区域地质调柘测线位置图

(二)区域地质调查的主要成果

2000~2001年,在合肥盆地及其周边累计完成330km的地面地质调查工作,取得了以下主要成果和认识:

(1)通过系统的ESR测年,结合沉积相的研究,确定了霍山一带侏罗系三尖铺组(J1+2s)、凤凰台组(J3f)与肥西一带的侏罗系防虎山组(J1f)、圆筒山(J2y)、周公山组(J3z)属于同期异相沉积。

(2)通过岩性组合、砾石成分、接触关系、沉积相等方面的系统研究,发现毛坦厂组(K1m)火山岩与沉火山碎屑岩、沉积岩之间呈穿插接触关系。

(3)证实了霍山县团山一带下白垩统黑石渡组(K1h)与下伏中—下侏罗统三尖铺组(J1+2s)之间为角度不整合接触。

(4)发现和确定了盆地内早白垩世地层中存在近EW向小背斜(长丰双墩、定远土山背斜)及北NE向复式背斜(如定远雨林集复式背斜)。其成因与大别造山带和郯庐断裂带等的活动有关。

以往关于盆地内中、新生界褶皱的资料极少,本次工作发现的一些褶皱构造如下:

周家凹向斜:位于六安市南27km左右,HF99-650线中部。核部为晚侏罗世凤凰台组(J3f),翼部为中—下侏罗统三尖铺组(J1+2s),长度估计在20km以上,轴迹方向近EW向,向西抬起。由于古新世定远组(Ed)的覆盖,致使北翼出露不全,南翼倾角10°~20°,北翼倾角10°~15°,轴面直立,为直立褶皱。

紫蓬山向斜:位于肥西县城西15km的紫蓬山,HF99-700线中段北部。核部、翼部地层均为上侏罗统周公山组(J3z),轴迹方向近EW向,向西仰起,估计长度大于3km。由于第四系覆盖,致使北翼地层出露不全。南翼倾角以20°~35°为主,北翼倾角10°~15°,轴面微向南倾,为直立褶曲。

双墩背斜:位于长丰县双墩集附近,亦称为吴山庙鼻状构造。核部、翼部地层均由下白垩统朱巷组(K1z)构成,长约11km,宽10km,轴迹方向近EW,向东倾伏,北翼倾角为10°左右,向东转折端倾角为100~280,由于第四系覆盖,南翼情况尚不明确。

南店子背斜:位于定远县南东12km南店子。核部地层为上白垩统响导铺组(K2x),翼部地层为上白垩统张桥组(K2z)。轴迹方向为60°,向南西倾伏,估计长度6km。由于第四系覆盖,致使地层出露较差,仅据零星露头点确定,南东翼为10°,北西翼倾角为9°,轴面直立,为直立褶曲。

土山背斜:位于定远县南东12km处的土山。核部、翼部地层均为上白垩统响导铺组(K2x),轴迹方向为105°,向西倾伏。由于第四系覆盖,展布长度不明。北翼倾角为20°,南翼倾角为10°,轴面略向南倾,为直立褶曲。该褶曲系当地群众挖水渠时揭露整个核部(图版Ⅱ-1)。

雨林集背斜:位于定远县城东17km的雨林集。核部地层为下白垩统朱巷组(K1z),翼部由上白垩统响导铺组(K2x)构成,宽8km,长约10km,轴迹呈NE向,向南倾伏。由于第四系覆盖而展布情况不明,往北被下第三系定远组(Ed)覆盖而不清楚。东翼倾角为10°左右,西翼倾角为14°左右,轴面近直立,为直立褶曲。

(5)通过剖面测制和走向追索,肯定了合肥盆地北缘在西三十里店以北近EW向定远断裂的存在,该断层导致了定远早三纪盆地北部的不完整,否定了该断裂为同沉积断层的看法,推测应属于第三纪之后的断层。

(6)首次在肥西县周公山一带发现了一系列较平缓、与层面交角不大的顺层滑覆构造,不仅在地层产状向北倾的较平缓地层中发育,而且在地层南倾的较平缓地层中亦发现了向北的滑覆面,表明这期滑覆应早于肥西-韩摆渡断裂以北的侏罗纪地层中近EW向向斜的形成时间。

(7)发现了霍邱县白大山以南青白臼系刘老碑组存在一系列变形,而往北不足10km的霍邱县四十里长山一带在相同层位中未见此现象,结合HF99-748线刘老碑组也未出现变形的实际,可以肯定该处变形与肥中断裂的活动有关。

(8)通过工作,肯定了印支面以下存在由南向北的推覆构造,其南北向的挤压作用应与大别造山带仰冲推覆有关。

(9)首次在合肥盆地南缘霍山县与儿街东的下白垩统黑石渡组砂岩裂隙中发现了沥青,为确定合肥盆地的油气勘探前景提供了宝贵的依据。

(10)在盆地南缘的金寨县、霍山县等地发现了与大别造山带冲断作用有关的地质现象,为研究大别造山带与合肥盆地之间的耦合关系奠定了基础。

『伍』 地质研究内容包括哪些

研究地球的内部构造及其形成条件和演化规律的学科有:构造地质学、区域地质学和地球物理学.
研究地球的历史的学科有:地史学、古生物学、岩相古地理学和第四纪地质学.
研究地质学的应用问题的学科有:工程地质学、环境地质学、煤田地质学和石油地质学.
研究地质学的研究方法和手段的学科有:同位素地质学、数学地质学和实验地质学.
全球的综合性研究的学科有:板块地质学、海洋地质学和天文地质学

『陆』 说明一份完整的地质调查报告包含哪些内容

地质调查报告分勘查程度,具体内容都有固定要求,或查看规范,里面有说明

『柒』 1:5万区域地质调查内容和要求

1:5万区来域地质调查和地质填图自内容和要求与其他区调类型有所不同,除各类相关的总则、规范、技术要求、工作细则外,具体任务中也会有明确体现。1:5万区调成果可以直接用于国土资源调查、矿产地质、水文工程地质的研究、环境地质、灾害地质调查与监测、经济开发区建设、大中城市资源开发与规划等。可见,1:5万区调成果是与国家经济建设紧密相连的,也反映了一个国家地球科学的研究程度。

基本工作内容有地质工程、设计编审、野外地质调查、资料整理、野外验收、图件编制、成果编制及验收、成果登记与出版和成果提交与资料归档。

1:5万区域地质调查工作最终成果主要包括地质图、构造纲要图、矿产图、物化探地质图等,文字说明书以及单测图幅或联测图幅、汇编的区调报告、矿产报告等。

『捌』 地质与地质调查概况

一、地质概况

美国本土(美国大陆)的地质构造格架以北美地台为主体,东、西两侧被不同时代的褶皱带所环绕。美国大陆可基本上划分为三个大地构造单元:①中部地台区;②东部阿巴拉契亚造山褶皱区;③西部的科迪勒拉中新生代造山褶皱区,见图2-1。

1.中部地台区

美国中部地台区,位于阿巴拉契亚褶皱造山区和科迪勒拉褶皱造山区之间,是北美地台的重要组成部分。地台区东北部的苏必利尔湖区出露有前寒武纪的结晶基底,岩性主要为片岩、片麻岩、条带状磁铁石英岩、斜长角闪岩等,是北美地台的中心部位,也是加拿大地盾的南缘组成部分。该地区前寒武纪地层,根据角度不整合、造山运动和花岗岩侵入作用等,可分为太古宙基瓦丁群、奈夫群,元古宙的休伦群和基韦诺群,总厚度约12000米。由苏必利尔湖区向南、西和东方向,古生代海相沉积地层不整合覆盖在其上并逐渐加厚,在地台的西部则发育有中新生代沉积。地貌上,区内的盖层主要呈辽阔的低地和平原,仅在西南边缘发生强烈的挠曲,甚至发展成山区。中部地台地质构造单元的面积约占美国本土面积的近一半左右(不包括阿拉斯加和夏威夷州)。按地质演化的不同,可进一步分为中西区和大平原区。

(1)中西区

位于地台的东半部,面积约150万平方公里。区内出露地层主要是古生界,在北缘有前寒武纪结晶基底出露,南端则为中生代地层覆盖。区内宽厚的褶皱构造(隆起和凹陷构造)主要有:威斯康星穹窿,位于威斯康星州前寒武纪结晶基底向南的延伸部位;辛辛那提穹窿,位于本区东南缘,平行于阿巴拉契亚构造带,呈北东-南西走向;在这两个隆起之间为一坳陷区,但被坎卡基穹窿隔开,形成密执安和伊利诺伊两个开阔的沉积盆地。这些隆起和凹陷构造在早古生代就已经存在,尔后又继承发展,对各地发育的沉积地层形成了显著影响。

图2-1 美国大地构造架区

区域基底之上的盖层沉积主要是古生界,总厚度约5000米。中、下寒武统在许多地方缺失;上寒武统主要是砂岩,分布较广泛,向上为白云岩,并过渡到下奥陶统广泛发育的白云岩沉积,标志着一次广泛的海侵。中奥陶世和志留纪,有石英砂岩、白云岩、灰岩、页岩等沉积。早泥盆世广泛海退,中泥盆世又发生海侵。在下石炭统和上石炭统之间存在明显的不整合,故分为两个系,代表下石炭统的为密西西比系,其下统主要为灰岩,上统以灰岩和砂页岩为主;代表上石炭统的称宾夕法尼亚系,为一套海陆交互相沉积,其内发育有重要的煤系。二叠系的上部逐渐出现红层,并全区上升为陆地。中新生界在区内不发育,仅在南部的奥扎克高原和瓦希塔山区发生较强烈的构造活动,并伴有酸性、超基性岩浆侵入。第四系冰川曾4次覆盖全区,冰碛层厚度一般为3~10米,最厚可达400米。

(2)大平原区

位于地台的西半部,面积约为180万平方公里。本区与西侧的落基山脉区,原属同一个新生代古海洋,至晚白垩世拉拉米运动,落基山脉区强烈褶皱上升成山,而本区只在西缘受其影响而挠曲抬起,使本区形成一近南北走向的宽缓坳陷,从而继晚寒武世至白垩纪的沉积后,又接受了新生代的沉积。区内古生代地层,除缺少宾夕法尼亚系的煤系沉积外,大体与中西区相似。在本区北部,三叠系为海相沉积,夹有红层和蒸发沉积岩,侏罗系为石灰岩夹页岩沉积,至上侏罗统转化为陆相沉积。白垩系为浅海沉积,在全区广泛分布。晚白垩世伴随着拉拉米运动的火山活动,在区内发育有火山碎屑沉积岩,并夹有很纯的斑脱岩。第三纪陆相沉积岩在区内广泛发育,第四纪也经受冰川沉积并有黄土形成。

地台区内的重要矿产有:明尼苏达、密歇根和威斯康星州元古宙休伦群中的条带状铁矿;产于伊利诺伊盆地及其附近的属宾夕法尼亚系的煤田和蒙大拿州的侏罗-白垩纪煤田;产于伊利诺伊、依阿华、威斯康星等州寒武系、奥陶系和密西西比系灰岩中的铅锌矿;从伊利诺伊到堪萨斯、得克萨斯的广大地区,有古生代油气田。

2.阿巴拉契亚褶皱造山区

该区位于美国大陆东部地区,包括阿巴拉契亚褶皱带和大西洋区两部分,其面积约占美国本土面积的五分之一。

(1)阿巴拉契亚褶皱造山带

从纽约州向南西方向延至亚拉巴马州,长约1400公里(据最新资料,阿巴拉契亚造山带走向延伸超过3000公里,是全球古生代造山系统的一部分。古生代全球造山系统包括东北方向的不列颠岛、格陵兰岛和斯堪的纳维亚半岛的加里东造山带和西南部的Ouachita造山带。),东西宽约500公里,呈北东-南西走向。自寒武纪早期发育成阿巴拉契亚地槽起(按板块构造观点,是一裂谷体系),接受了古生代各时期的沉积,并发育有火山成因块状硫化物矿床(VMS)。古生代的塔科尼克、阿卡迪亚运动,使东部沉积岩先后褶皱隆起,并发生不同地块的碰撞拼贴作用,至古生代末期的阿巴拉契亚运动,使全区再次褶皱并上升为陆地,形成了西侧的阿巴拉契亚高原。

阿巴拉契亚褶皱造山区的基底在本区轴部的兰岭一带出露,为新元古代碎屑岩沉积,并含有酸性和基性熔岩(8亿年)。兰岭西北一侧(新阿巴拉契亚),即相邻的古谷岭区和更西侧的高原区,原为一冒地槽(按板块构造观点,冒地槽为一被动大陆边缘),接受了古生代各时期的沉积,地层总厚度达万米,往西向地台区过渡并逐渐变薄。兰岭东南一侧(老阿巴拉契亚),即山麓区,有一套前寒武至早古生代岩石发育的优地槽型沉积(按板块构造观点,优地槽为活动大陆边缘,包括岛外海沟系和山脉海沟系),岩石均变质,并有大量火成岩侵入。再向东南,则为属于大西洋沿岸区的白垩系不整合覆盖。

在本区西北的阿巴拉契亚高原区,宾夕法尼亚系含有巨厚的煤系,形成了重要的煤田,其下的古生代地层则含有丰富的油气。在东南山麓区的变质岩和深成侵入岩中则含有金矿。

(2)大西洋沿岸区

位于阿巴拉契亚褶皱带的东南,直至大西洋沿岸大陆架的狭长地带。在地表和大陆架上广泛分布着未固结的白垩纪和第三纪沉积物。钻探取得的深部资料表明,其下伏有志留纪-泥盆纪地层,并在一些盆地和地堑中有二叠纪至侏罗纪的地层发育。

3.科迪勒拉褶皱造山区

本区位于美国西部,东起落基山脉、西至太平洋沿岸山脉的广大地区,面积约占美国本土面积的三分之一。本区古生代开始至白垩纪为一古海洋,接受了古生代至侏罗纪的海相沉积(但落基山脉区和太平洋沿岸山区的地质演化并不完全一致)。侏罗纪晚期的内华达运动和晚白垩世的拉拉米运动,先后强烈影响本区,形成了区内不同特点的地质构造单元,即东部的落基山脉区和西部的太平洋沿岸山区,以及位于两者之间的科罗拉多高原、哥伦比亚高原和盆地山岭区等。

(1)落基山脉区

落基山脉贯穿北美大陆,在美国境内一段呈北北西-南南东向延伸。区内最老的地层为太古宙受强烈变质的岩石,并伴有花岗岩侵入。在此基底上发育有前寒武纪中期(13亿~18亿年)的冒地槽海相沉积,沉积层向西逐渐加厚,整个古生代地层厚度达1.5万米。下石炭统受安特勒运动影响西部局部上升,使地槽边界东移,密西西比系假整合在前泥盆系之上。晚侏罗-早白垩世的内华达运动使一些地段剧烈上升,在其间的盆地中接受了巨厚粗碎屑沉积。晚白垩世的拉拉米运动剧烈影响全区,形成褶皱和一系列向东逆掩的断层,同时在一些坳陷地区接受了第三纪沉积,有些地方还伴有火山活动。

落基山脉区内矿床丰富,蒙大拿州的比尤特铜矿和科罗拉多州的克莱梅克斯钼矿,都是世界闻名的大矿床。在怀俄明盆地,白垩系储有丰富的油气,其上部淡水沉积地层中有大量的油页岩和白垩纪-早新生代的烟煤和褐煤。

(2)太平洋沿岸山区

又称太平洋科迪勒拉带,在地质历史上发育有一套优地槽沉积,而且至今仍是一个活动带。在本带东侧的加利福尼亚和内华达,发育有前寒武晚期的火山岩。在寒武-奥陶纪,有海相火山岩,含笔石黑色页岩夹玄武岩、变质火山岩等,分别在带内不同地段发育。志留纪发育有礁灰岩。安特勒运动使部分地区(内华达、爱达荷)发生褶皱和断裂。晚二叠-早三叠世的卡西尔运动,在太平洋沿岸均有显现,在本区内有广泛的火山岩分布。晚三叠-侏罗纪主要是火山岩和碎屑岩交替沉积,也有礁灰岩生成。内华达和拉拉米运动在区内反映明显,有强烈的褶皱和断裂作用发生,并伴有花岗岩和超基性岩侵入,同时改变了长期以来发育的优地槽面貌,成为不同的高地隆起和沉降带。早新生代海相沉积和陆相沉积分别在不同地段有所发育,晚新生代喀斯喀特造山运动再次影响本区,并伴有基性火山岩流。第四纪冰川也在区内广泛分布。

(3)科罗拉多高原、哥伦比亚高原和盆地山岭区

分布于落基山脉区和太平洋科迪勒拉带之间,主要受中生代末期和新生代造山运动的影响,在不同断块基础上形成不同的地貌单元。

科罗拉多高原,古生代和中生代地层近水平产出,在边缘部分有火山物质分布。由于地壳上升和受水系侵蚀作用,区内形成著名的大峡谷景观。

哥伦比亚高原,广泛发育第四纪的火山熔岩。

盆地和山岭区,其形成明显受北北西-南南东走向的正断层支配,上升的断块发育成断块山脉并受到侵蚀;而下陷的地区则成为盆地,并接受了巨厚的新生代沉积。

太平洋科迪勒拉造山带和科罗拉多高原等构造单元矿产种类丰富。科罗拉多和犹他州有美国最大的铀矿产地,同时也有钒的重要产地。伴随中生代和新生代的火山活动和石英二长岩及花岗闪长岩的侵入,在亚利桑那等地形成了成群的斑岩铜矿型矿床,构成了美国重要的铜矿产地。加利福尼亚和俄勒冈的超基性岩带则赋存有铬和镍。加利福尼亚的大量油气产自新生代地层,而犹他盆地的油气则来自宾夕法尼亚系、白垩系和始新世地层。

以上是美国本土(下属48州)的地质和演化概况。除此以外,另两个与美国本土分离的州——阿拉斯加州和夏威夷州,地质概况简述如下。

(1)阿拉斯加州

位于北美洲的西北角,属北美构造体系向西北弯曲的延伸部分。可分三个构造单元区:①北部的北极斜坡盆地属地台区,前石炭纪的基底向南倾斜,是区内主要的含油气盆地。未变质的前寒武纪海相沉积岩在局部出露。区内沉积了厚度可观的中-新生代海相石灰岩、砂岩和页岩,从密西西比系至第三系均发现有油气,其中三叠纪砂岩富含石油和天然气。②中部从布鲁克斯山至阿拉斯加山是古生代至中生代的地槽系,中生代中期褶皱回返后,上覆晚中生代的沉积盆地,局部有第三系沉积。古生代地层多已变质,构造复杂,有中、新生代火山岩喷出和岩浆岩侵入。③阿拉斯加山脉以南为新生代褶皱区,晚中生代海相碎屑岩发育,沿海有库克湾、阿拉斯加湾和布里斯托尔湾等新生代盆地发育,其中库克湾盆地有商业性油田。第三系是重要的含油层。

区内中生代晚期有两期侵入岩和喷出岩(相当于内华达期和拉拉米期运动),新生代岩浆侵入和火山活动仅在布鲁克斯山南侧出现,近代火山活动则在阿留申群岛存在。区内除油气资源潜力巨大外,还有丰富的煤、金、铜、钼、铅、锌、银等矿产。

(2)夏威夷州

由位于太平洋中部的一些岛屿和礁石组成。它们由多次火山喷发物堆积形成,是沿裂隙喷出的火山熔岩,最初在海底喷发,形成枕状熔岩,逐渐堆积形成陆地,并在周围浅海有礁石生成,在地面喷发的则有火山灰和浮石。目前区内仍有一些火山活动。

二、地质调查工作

美国的地质调查工作系统而全面,有包括与经济发展密切相关的矿产资源调查工作,与防灾减灾有关的灾害地质调查工作,与能源安全有关的能源地质调查工作,与基础地质和地质景观有关的地质填图调查工作,有与地球科学历史和地质环境有关的地史与环境科学调查工作,有与探讨宇宙演化有关的天体地质调查工作,有研究海洋开发、海洋利用有关的海洋地质调查工作等。其中,美国本土的绝大部分地区都已(初步)完成了不同比例尺的各种地质填图。

美国的地质调查工作早在1830年前就已开始,早期的地质调查工作由各州调查局进行。1879年,联邦地质调查局成立后,进行了一系列地质调查工作,包括制作美国西部的踏勘地质图等。1894年,联邦地质调查局出版了第一幅规范的含有地形和地质说明的地质图(LivingstonQuadranle),覆盖马萨诸塞州的Livingston地区。到1904年,联邦地质调查局共出版了106幅地质图。由于缺乏支持和兴趣以及填图成本的上升,1945年,联邦地质调查局结束了最后一幅地质图的填图。20世纪60年代,联邦地质调查局计划开始了1:25万的全国地质图的填图工作。80年代后期到90年代初期,随着对地质填图在解决矿产资源、环境、工业废物处理、地质灾害救助等方面重要性认识的提高,1992年美国国会通过了《国家地质填图法》,正式启动了新一轮的地质填图工作。目前,美国全国的地质填图工作正通过联邦地质调查局、州地质调查局和大学部门的合作全面展开。

美国近些年的地质调查工作主要体现在一系列的地质项目中。

1.地球表面动力学项目

地球表面动力学项目是美国全球变化研究计划(U.S.GlobalChangeResearchProgram)活动的一部分,旨在全面系统地了解地球表面作用、生态系统和人类活动的相互关系。项目主要着重记录、分析和模型化过去和现在环境和涉及环境变化的地质、生物、水文和地球化学过程,并预测未来环境的变化和影响。

美国全球变化研究计划是应老布什总统倡议于1989年启动的,并于1990年被立法成法律,即美国国会1990年通过了全球变化研究法(GlobalChange ResearchActof1990),该法要求制定协作的研究计划(项目)进行跨机构研究,参与的相关联邦机构包括国际发展局、农业部、商业部海洋大气管理署、能源部、国防部、卫生部国家健康研究所、国务院、内政部地调局、环境保护署、国家航空航天局、国家科学发展基金会等,深入研究自然和人类活动所产生的全球环境变化的相互作用及它们对人类社会的影响问题。

2.地震灾害项目

联邦地质调查局地震灾害项目是联邦紧急管理局(FederalEmergency ManagementAgency)领导的国家地震灾害减轻项目(NationalEarthquake HazardsRectionProgram,NEHRP)的一部分,地质调查局在NEHRP中的作用是提供地球科学信息和减少地震损失的产品。地震灾害项目的使命与任务是:通过了解地震的特点和影响,提供和应用有关地震科学信息和知识,减少地震造成的死伤率和财产损失。同时,通过提供这些信息和知识,预防和减轻这些损失。基本目标是:①改进地震灾害鉴别和风险评估方法及其利用;②维持和改善美国综合的地震监测系统,重点是城市地区的“实时系统”;③提高对地震的了解以及它们的影响和后果。

3.火山灾害项目

火山灾害项目(VHP)的任务是:通过评估火山灾害,监测火山活动,提供警报信息,快速回应火山危机,对火山活动进行研究,以有效和恰当的方式向当局和公众通报、沟通科学发现,来帮助减轻火山活动的有害影响。简言之,VHP的任务就是要防止火山灾害成为火山灾难。总体目标是:促进了解火山过程,降低火山活动的有害影响。工作内容包括:监控正在活动的火山和潜在活动的火山,评估它们的灾害,对火山危机作出反应,研究火山活动过程。基本工作集中在5个领域:①火山监控;②火山灾害评估;③火山危机应对;④热带火山作用过程调查;⑤科学延伸领域和信息传播。

4.海洋和海岸地质项目

海洋和海岸地质项目的主要任务是:描述海洋和海岸地质系统,了解产生、改变和维持这些系统的基本地质过程,建立了解自然系统的预测模型和人类活动对它们的影响,提供预测未来变化的能力。

在过去几年中,海洋和海岸项目主要是国家级的重要议题。重点领域是:环境质量和保护,自然灾害和公共安全,自然资源,以及为公共利益提供海洋和海岸地质信息和综合知识。

1)环境质量和保护:了解沉积物和污染物的侵蚀、搬运和沉积,脆弱环境、海/湖底环境作为生物栖息地和长期环境变化记录者的重要性。

2)自然灾害:更好了解如风暴、地震和滑坡等灾害事件发生的频率和影响范围,作用在受影响海底和海岸地区的地质过程,以及局部和区域对环境变化的敏感性。

3)自然资源:建立和扩大对海底矿产和石油资源的形成、分布和地质背景的了解,资源开采过程中的地质影响,以及海底矿产产出条件和环境如何帮助在陆上类似环境下发现有意义的经济矿床。

4)信息和技术:建立和维护多学科的综合源数据和信息,可容易地为政府政策制定者、研究科学家和公众所准入和利用,保持必要的科学手段和平台,以进行科学活动。

5.矿产资源项目

矿产资源项目(MRP)资助以下工作:提供和交流目前关于矿产资源的产地、质量、数量和可得性方面的公正信息。这一项目是唯一关注矿产问题的联邦研究项目,将环境、资源和经济因素结合在一起。自1996年以来,矿产资源项目研究的重点作了一些调整,强调了合作与协作作用、数据库对决策的可得性、矿产环境研究、工业矿产评估、应用矿床研究、地球化学背景和标准等。目前MRP重点是以下问题:可持续性和社会需求;经济和公共政策;环境和公共健康;技术和信息传播。海区砂、砾的研究和调查包含在海洋和海岸地质项目中。

矿产资源项目(MRP)1999~2004规划的目标是:①了解美国矿产资源的地质背景和成因,确保可持续的矿产供应;②了解矿床形成过程和矿产资源开发对环境整体、生态、公共健康和地质灾害的影响;③提供客观的信息和分析,对国家安全、土地利用、资源政策、环境或公共健康安全决策的领导人服务;④收集、编制、分析和传播数据资料,及时为顾客服务开发和维持国家和国际数据库;⑤将矿产资源领域的专长和技术应用到非矿产资源领域和问题中。

美国地质调查局矿产资源项目目前正在进行定量的全球矿产资源评估项目(GMRAP)。该项目是一个为期8年的国际合作项目,启动于2002年,主要目的是勾画出世界上有发现未知矿床潜力的主要陆地区,估算出地表以下1公里深度范围内可能的矿产资源数量。其进一步的目的包括:①基于最新可得的信息,提供一致的、综合的有关全球非燃料矿产资源的信息数据和分析成果;与相关国家地质机构合作,在多国区域基础上,进行评估研究和分析。区域研究组将应用GIS技术,以1:10万或更小的比例尺编撰和整合各种现有资料图,包括数据库、已知矿产的位置、规模、地质类型图和地质、地球化学、地球物理图和说明书以及区域矿产勘察历史信息。②开发和改进进行大区域地质评价的方法,同时开发分析、应用全球评价成果的新模型和新工具,以解决可持续资源开发和环境管理问题。③通过对矿床成因和构造分析,促进了解成矿系统的形成和演化。④通过组织和发起各种专题讨论会、贸易、科学和技术交流,促进政府、非政府组织和产业界之间的国际合作。

GMRAP预期的成果包括以下方面:

评估已知的未发现的非燃料矿产资源;

设计新的矿产勘察模型;

规划可持续的资源开发;

预先分析环境问题;

作出土地利用决策。

在GMRAP项目中,USGS的作用是:①协调全球评估;②推进小组和工作组会议;③把区域研究成果编辑成全球的矿产资源评价图;④分析相关的区域和全球资源、土地利用和环境问题的评价成果;⑤领导定量评估未发现的非燃料矿床。

国际合作者的作用是:①提供恰当评估比例尺的(1:10万或更小)、翻译的地质图,重点是建立地质解释的区域一致性,评估隐伏地质单元内发现未发现矿床的范围和程度;②协同开发有意义矿床的位置、规模、地质成因类型、产状等方面的数据库;③提供关于区域矿产勘察历史的信息;④审查定量的矿产资源评估产品;⑤帮助分析评估结果。

6.能源资源项目

美国地质调查局能源资源项目的目的是:通过对地质能源资源及其生产利用对环境、经济、人类健康影响的基础和应用研究,以环境可接受的方式,解决日益需求的能源问题。其基本工作内容是:

周期性地评估国家和世界能源资源(化石燃料)和它们的地质框架;

评估化石燃料的生产和利用对环境和生态的影响;

对内政部的土地和资源管理局、其他联邦机构、州地质调查局、能源工业和环境社区提供能源资源信息帮助。

7.滑坡灾害项目

任务与目的是:通过了解国内外滑坡的原因和机制,减小土地滑坡灾害所造成的长期的损失和伤亡。

国家滑坡灾害项目自20世纪70年代开始运作,主要是收集信息,进行研究,应对紧急状况和灾害,形成科学报告。同时,向地质和地质构造工程方面的私人咨询者和政府规划与决策部门提供调查报告。

8.国家合作地质填图

国家合作地质填图计划(NCGMP)是根据1992年国会的国家地质填图法制定的,是美国地质工作的基本项目。国家地质填图法的立法目的是协调实施联邦地质调查局、州地质调查局和大学机构所承担的地质填图工作。国家合作地质填图计划的主要目的是通过地质填图工作,收集、处理、分析、翻译和传播地球科学信息。其由三个主要部分组成,即FEDMAP、STATEMAP、EDMAP。FEDMAP计划主要是资助联邦填图项目,STATEMAP是适当资助州地质调查的计划,而EDMAP则是适当资助大学地质填图教学的计划。

9.天体研究项目

主要任务是:建立和维持行星科学和遥感方面的地质科学和技术专长,以完成以下工作:

科学研究和宇宙天体填图;

规划和进行行星探索研究;

开发数据处理和分析、存档和分类工作。

天体研究项目研究的重点是岩石星体和卫星的地质和地球物理过程,涵盖地球和整个太阳系,研究范围包括地质、遥感、监测、天体生物、冰和其他物质。目的是,通过研究了解我们周围天体的特点、太阳系成因和我们地球本身。

『玖』 工程地质学的研究内容是什么他们之间有何联系

工程地质问题主要有区域稳定问题、岩体稳定问题、与地下渗流有关的问题以及与侵蚀淤积有关的工程地质问题等四个方面。
区域稳定问题讨论在特定的地质条件中产生的,并影响到广大区域的工程地质问题,包括活断层、地震、水库诱发地震、地震砂土液化和地面沉降。掌握这些问题的规律性,对规划选场,或者说对地质环境的合理开发与有效保护,具有重要意义。某些自然(物理)地质现象的区域性分布规律,则在以后的有关章节讨论。
岩(土)体稳定问题论述斜坡、洞室、地基岩(土)体稳定性的成因发展历史分析和力学机制分析,主要用于具体场地的稳定性评价,但在开发与保护地质环境中也有意义,特别是斜坡、洞室围岩(土)体的稳定性。
与地下渗流有关的工程地质问题包括岩溶及岩溶渗漏分析和渗透变形分析两章。前者以保证水工建筑物正常工作为目的,后者主要讨论渗流作用下土体的稳定性。
与侵蚀淤积有关的工程地质问题,包括河流侵蚀淤积和海湖边岸磨蚀堆积规律及人为工程活动对它们的影响两章,前者对改造河流后者对开发海洋都有重要意义。
岩体结构特征及其变形破坏机制,是进行区域稳定和岩体稳定分析的基础理论。决定岩体变形破坏的主导因素是岩石材料的性质、岩体结构特征、岩体的应力状态、孔隙裂隙中水和时间因素。岩石材料是工程岩土学讨论范围,所以首先对岩体结构特征进行地质历史的、力学的和统计的分析。之后讨论岩体应力状态的总背景,地壳岩体的天然应力状态。在此基础上讨论岩体变形与破坏,其中包括了岩体变形破坏中的孔隙水压力效应和时间效应。

『拾』 区域地质调查的概念

区域地质调查(regional geological survey,也称区域地质测量,简称区调)是指在选定的区域范围内,运用现代地质科学理论和技术方法,在充分研究和运用已有资料的基础上,按规定的比例尺进行系统的区域地质调查、找矿和综合研究,阐明区域内的岩石、地层、构造、地貌、水文、工程地质等基本地质特征及其相互关系;研究矿产的形成条件和分布规律,为经济建设、国防建设、科学研究和进一步的地质找矿工作提供基础地质资料。因此,区域地质调查是为国民经济各部门、重要经济建设区、中心城市发展和国土规划等提供必要的区域地质资料的基础性和公益性工作。随着现代社会和经济的发展、科学技术的进步,以及地质找矿工作的深入发展,区域地质调查的重要作用和深远意义已愈来愈为人们所认识。

区域地质调查通常包括区域地质填图和区域矿产调查评价两方面。

区域地质填图(regional geological mapping)是在选定或规定的区域范围内,按一定的比例尺及统一的技术要求,将各种地质体分布特征、三维关系及有关地质现象用规定的地质填图要素填绘于地理底图之上,形成地质图的工作过程。因此,是一项以基础地质研究为主的调查方法。它或在实际观察和分析研究的基础上,或在航空像片和遥感影像地质解译并结合地面调查的基础上进行,是地质调查的一项基本工作,也是研究工作区地质和矿产情况的一种重要方法。区域地质填图是获取区域地质图件的最主要手段,尤其是大比例尺地质图,均来自于区域地质填图。

地质工作的各个阶段和不同目的(如区域地质调查、矿产普查、矿区勘探、水文地质、工程地质、环境地质和海洋地质等)都需要按工作的性质及任务要求测制内容不同的各种地质图、水文地质图、工程地质图等。今后,三维地质填图、生态环境填图将受到更大重视,海洋地质填图也多列为沿海国家的填图系列。建立国家数字地质图数据库是发展地质调查工作的必然趋势。

传统的区域地质填图主要是地面地质填图,尽管有部分立体的推断与分析,但就其图面主要内容和对深部地质体的探索与分析的深度而言,仍然以地表地质信息为主,而且图件也多是平面图式。随着对深部地质体探索手段和能力的不断提高,地质工作者在进行地面地质填图的同时,应用各种物探、钻探等勘查技术,按照相应的精度获取与研究地壳表层一定深度的地质信息(一般在5km以内),研究地表与地下地质体之间的关系,编制成三维空间地质图,即立体地质填图(spatial geological mapping)。

区域地质调查中所指的“区域”,主要指填图面积较大而具有区域性、地质调查严格受比例尺限定性和图幅范围的整幅性三个方面。区域性是指此类地质调查面积一般大于矿区等小范围的地质调查,或是有别于边界形态或成图轮廓不规则的局部性调查。填图比例尺的限定性,是指地质图上所填绘出的地质填图单位、地质体和各类地质要素的精度必须达到规定的比例尺精度。整幅性是指按地形图国际统一分幅原则确定地质调查的图幅范围与成图边界。整幅性还要求在地质调查中,除国境线之外地区以及少数极难险的特殊地区(有时还包括某些重要的军事禁区)等地段外的所有图区内均应完整填绘地质图。

区域矿产调查评价(regional mineral evaluation)是通过系统的野外调查和综合研究工作,查明规定图区内各种矿产资源的种类、分布、规模、产出规律,圈出进一步工作地段和远景区,进行成矿预测,指出找矿方向,根据控制程度估算部分矿床相应级别的资源量。此类地质工作属区域矿产调查。区域矿产调查可按国际分幅图幅、成矿区带、行政区及其他选定的特殊区部署,亦可进行以单矿种或矿组为主的调查。不同比例尺的区域矿产调查工作的精度要求不同。实际野外区域矿产调查工作的原则是以面为主,点面结合,重点检查评价。主要工作内容是收集整理工作区内各类矿产资源资料和相关的物探、化探、遥感、科研等资料,有重点地开展地面物探、化探工作,有选择地进行矿点检查,物化探异常检查,自然重砂和物化探异常加密取样,开展成矿规律研究。按国际分幅图幅工作的1∶5万~1∶25万的区域矿产调查一般结合区域地质调查部署,根据地质条件和需要进行相应比例尺的自然重砂测量、水系沉积物测量、放射性伽马测量等扫面调查,并对调查中新发现的矿点、矿化点和找矿线索进一步检查。区域矿产调查应提交相应的综合地质报告及附图,或按矿种分别提交调查报告。

区域矿产调查评价是建立在区域地质填图工作基础上的专门性、区域性矿产工作,因此,区域地质填图是区域矿产调查评价工作的基础和先行。鉴于此,并考虑教学课时等相关要求,本书主要阐述区域地质填图的主要理论与方法。

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