野外地质研究的方法有哪些
1. 节 理野外研究方法
研究节理的方法因任务和目的的不同而不同。尽管研究的任务和目的不同,但目前研究节理的基本方法都是进行大量的测定、观察和统计,在统计的基础上,结合地质构造等有关资料、测试结果和模拟实验进行分析。下面讨论的主要是一般性区域构造研究中对节理观察的内容和方法。
一些地区或地段上的节理,尤其是主节理清晰地显示于航空照片甚至卫星照片上。在野外工作前对航空照片和卫星照片进行解译,概括、宏观地认识工作区节理的特点和规律,常会收到事半功倍的效果。在航片和某些卫星照片上,可以初步分析和确定:节理组系的方位、产状及其与各级构造的关系;节理的组合型式及其变化;节理的发育程度、展布范围和被充填情况等。
1.观测点的选定
观测点的选定取决于任务,一般不要求均匀布点,而是根据地质情况和节理发育情况布点,做到疏密适度。选择观测点时要考虑:
1)露头良好,露头面积大于10m2,便于大量测量。
2)构造特征清楚,岩层产状稳定。
3)节理比较发育,组系及其相互关系比较明确。
4)观察点应在重要构造部位,并且在不同的构造层、不同的岩系和不同的岩性中都应布点。
2.观测内容
对节理的观测主要包括以下几个方面:
1)地质背景的观察:在对节理进行观测前,首先应了解观测地段的地质背景,包括构造层及其组成;地层及产状;岩性及成层性;褶皱和断层的特点;以及测点所在构造部位。
2)节理分类和组系划分:对节理要进行分类,划分组系,如有主节理发育,应区分主节理和一般节理。若在工作之初不能对节理进行分类和划分组系时,在收集到一定资料后,应及时进行分析概括。
3)对节理进行分期、配套:此项工作主要应在野外进行,野外与室内相结合,反复检验。
4)节理发育程度观察:岩性和厚度对节理的发育有明显的影响。
5)节理的延伸:从节理和岩层的关系,可以分为层内节理和穿层节理。
6)节理组合型式观察:岩石中的几组节理常组合成一定型式,将岩石切成形状和大小各不相同的块体。节理切割的岩块的大小和形状,对油藏的泄油和运移十分重要。
7)节理面观察:野外应注意观察节理面的形态和结构细节;节理面的平直程度;节理面是否有擦痕和羽饰构造;微剪切羽裂及其与主剪节理的几何关系。
8)节理的含矿性和充填物的观察:节理是重要的含矿构造,应注意节理是否含矿及含矿节理占节理总数的百分数。节理常被石英、方解石等矿物充填。应注意观察充填脉内纤维晶体的方位及其与节理壁的几何关系。
3.节理的测量和记录
在节理观察点上,测定节理产状与测定岩层产状要素一样。如果节理产状不太稳定而数据要求精度很高时,应逐条进行测量。如果节理按方位和产状分组明显,也可分组测量,每组中测量有代表性的几条节理,然后再统计这组节理的数目。
测量和观察的结果,一般填入一定表格或记在专用野外记录簿中,以便整理。记录表格可根据目的和任务编制,一般性节理观测点登记表的格式如表11-1所示。
表11-1 节理观测点登记表
2. 工程地质有哪些常用的研究方法
工程地质研究的主内容有:确定岩土组分、组织结构(微观结构)、物理、化学与力学性质(特别是强度及应变)及其对建筑工程稳定性的影响,进行岩土工程地质分类,提出改良岩土的建筑性能的方法;研究由于人类工程活动的影响而破坏的自然环境的平衡,以及自然发生的崩塌、滑坡、泥石流及地震等物理地质作用对工程建筑的危害及其预测、评价和防治措施;研究解决各类工程建筑中的地基稳定性,如边坡、路基、坝基、桥墩、硐室,以及黄土的湿陷、岩石的裂隙的破坏等,制定一套科学的勘察程序、方法和手段,直接为各类工程的设计、施工提供地质依据;研究建筑场区地下水运动规律及其对工程建筑的影响,制定必要的利用和防护方案;研究区域工程地质条件的特征,预报人类工程活动对其影响而产生的变化,作出区域稳定性评价,进行工程地质分区和编图。随着大规模工程建设的发展,其研究领域日益扩大。除了岩土学和工程动力地质学、专门工程地质学和区域工程地质学外,一些新的分支学科正在逐渐形成,如矿山工程地质学、海洋工程地质学、城市工程地质及环境工程地质学、工程地震学。
1工程地质与岩土工程的区别工程地质是研究与工程建设有关地质问题的科学(张咸恭等著《中国工程地质学》)。工程地质学的应用性很强,各种工程的规划、设计、施工和运行都要做工程地质研究,才能使工程与地质相互协调,既保证工程的安全可靠、经济合理、正常运行,又保证地质环境不因工程建设而恶化,造成对工程本身或地质环境的危害。工程地质学研究的内容有:土体工程地质研究、岩体工程地质研究、工程动力地质作用与地质灾害的研究、工程地质勘察理论与技术方法的研究、区域工程地质研究、环境工程地质研究等。岩土工程是土木工程中涉及岩石和土的利用、处理或改良的科学技术(国家标准《岩土工程基本术语标准》)。岩土工程的理论基础主要是工程地质学、岩石力学和土力学;研究内容涉及岩土体作为工程的承载体、作为工程荷载、作为工程材料、作为传导介质或环境介质等诸多方面;包括岩土工程的勘察、设计、施工、检测和监测等等。由此可见,工程地质是地质学的一个分支,其本质是一门应用科学;岩土工程是土木工程的一个分支,其本质是一种工程技术。从事工程地质工作的是地质专家(地质师),侧重于地质现象、地质成因和演化、地质规律、地质与工程相互作用的研究;从事岩土工程的是工程师,关心的是如何根据工程目标和地质条件,建造满足使用要求和安全要求的工程或工程的一部分,解决工程建设中的岩土技术问题。2工程地质与岩土工程的关系虽然工程地质与岩土工程分属地质学和土木工程,但关系非常密切,这是不言而喻的。有人说:工程地质是岩土工程的基础,岩土工程是工程地质的延伸,是有一定道理的。工程地质学的产生源于土木工程的需要,作为土木工程分支的岩土工程,是以传统的力学理论为基础发展起来的。但单纯的力学计算不能解决实际问题,从一开始就和工程地质结下了不解之缘。与结构工程比较,结构工程面临的是混凝土、钢材等人工制造的材料,材质相对均匀,材料和结构都是工程师自己选定或设计的,可控的。计算条件十分明确,因而建立在材料力学、结构力学基础上的计算是可信的。而岩土材料,无论性能或结构,都是自然形成,都是经过了漫长的地质历史时期,在多种复杂地质作用下的产物,对其材质和结构,工程师不能任意选用和控制,只能通过勘察查明,而实际上又不可能完全查清。岩土工程师不敢相信单纯的计算结果,单纯的计算是不可靠的,原因就在于工程地质条件的不确知性和岩土参数的不确定性,不同程度地存在计算条件的模糊性和信息的不完全性。因而虽然土力学、岩石力学、计算技术取得了长足进步,并在岩土工程设计中发挥了重要作用,但由于计算假定、计算模式、计算方法、计算参数等与实际之间存在很多不一致,计算结果总是与工程实际有相当大的差别,需要进行综合判断。
3. 野外地质工作方法
测量某物体的方位是野外地质工作者应具备的最基本的技能。在定点时,首先要做的就是测量观察点位于某地形或地物的方位。测量时打开罗盘盖,放松制动螺丝,让磁针自由转动。当被测量的物体较高大时,把罗盘放在胸前,罗盘的长水准器对准被测物体,然后转动反光镜,使物体及长瞄准器都映入反光镜,并且使物体、长瞄准器上的短瞄准器的尖及反光镜的中线位于一条直线上,同时保持罗盘水平(圆水准器的气泡居中),当磁针停止摆动时,即可直接读出磁针所指圆刻度盘上的读数,也可按下制动螺丝再读数。
测量岩层产状要素
岩层产状要素包括岩层的走向、倾向和倾角。岩层走向是岩层层面与水平面交线的延伸方向。岩层倾向是岩层面上的倾斜线在水平面上的投影所指方向。倾角是倾斜线与水平面的夹角。
测量岩层走向时,将罗盘的长边(与罗盘上标有N—S相平行的边)的一条棱与层面紧贴,见图1,然后缓慢转动罗盘(注意:在转动过程中,罗盘紧靠层面的那条棱的任何一点都不能离开层面),使圆水准器的气泡居中,磁针停止摆动,这时读出磁针所指的读数即为岩层之走向。读磁北针或磁南针都可以,因为岩层走向是朝两个方向延伸的,相差 180°。
1 岩层产状的测定方法
测量岩层的倾向时,罗盘如图1放置,将罗盘南端(标有S)的一条棱紧靠岩层面,这时长瞄准器指向与岩层的倾向一致,并转动罗盘,转动方法及原则同上。当罗盘水平、磁针不摆动时,就可读数。如图1放置罗盘,应读磁北针所指的读数。当测量完倾向后,不要让罗盘离开岩层面,马上把罗盘转90°,(罗盘直立),如图1放置,使罗盘的长边紧靠岩层面,并与倾斜线重合,然后转动罗盘底面的手把,使测斜器上的水准器(长水准器)气泡居中,这时测斜器上的游标所指半圆刻度盘的读数即为倾角。
在测量地层产状时,一般只需测量地层的倾向和倾角,而走向可通过倾向的数字加或减90°得到测量倾向和倾角时,必须先测倾向,后测倾角。
4. 工程地质勘察中常用的野外实验有哪些
工程地质室外测试的主要方法有:静力载荷试验、触探试验、剪切试验和地基内土动力特性试容验等。
工程地质勘察方法与手段也是不一样的。但总的来说,一般包括以下几个方面:
1.工程地质测绘;如:地面测绘、航测、卫测等,是基础,是根本。
2.工程地质勘察;包括物探、化探、钻控等。
3.工程地质室内试验和野外试验;大型现场试验、室内土工试验等。
4.工程地质长期观测;对房屋变形、地下水位、地面沉降等进行动态的长期观测。
5.勘察资料的室内整理及计算。
工程地质勘察是为查明影响工程建筑物的地质因素而进行的地质调查研究工作。所需勘察的地质因素包括地质结构或地质构造:地貌、水文地质条件、土和岩石的物理力学性质,自然(物理)地质现象和天然建筑材料等。这些通常称为工程地质条件。查明工程地质条件后,需根据设计建筑物的结构和运行特点,预测工程建筑物与地质环境相互作用(即工程地质作用)的方式、特点和规模,并作出正确的评价,为确定保证建筑物稳定与正常使用的防护措施提供依据。
5. 野外地质研究
野外研究是岩石学研究工作的基础。其方法包括地质制图、测制剖面、观察露头等版。主要研究岩石的权组分、结构、构造、产状、岩石组合、相变、与围岩关系、次生变化、形成时代、与成矿的关系等。有时还需观察、研究岩石的工程力学性质等。野外研究过程中要采集适当的岩石标本、样品,以进一步分析测试。
6. 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
7. 地理学研究方法有哪些
类比法教师把某一问题同学生已学过的另一同类地理事物或现象进行比较的方法。包括两种比较方式:①同类同型比较。同类地理事物和现象被比较的各点相同或相似,具有共同的特征,对比的结果是:两个被比较的对象具有共同的特征,如南北美洲地形的比较、亚洲与欧洲海岸线轮廓的比较都具有这种性质。②同类异型比较。同类地理事物和现象被比较的各点不同,对比的结果是:两种被比较的地理事物和现象具有相异的特征,如秦岭、淮河南北河流水文特征的比较。欧洲与非洲气候的比较都具这种性质。
纵比法 将同一地理对象在不同历史阶段的不同状况加以比较的方法。其目的在于了解各种地理事物和现象的过去和现状,并推断其未来,明了其变化过程的规律。如地形演变各阶段上的不同形态,河流演变各阶段上的不同状况,气候演变各阶段上的不同特点,某国、某地区各时期经济发展的不同状况等的比较,都属于纵比法。
联系比较法 把两种地理对象联系起来进行比较,以揭示其内在联系和相互关系的比较方法。例如讲欧洲大陆轮廓时联系非洲进行讲述,可突出欧洲是海岸线最曲折的大洲。
并列比较法把分别独立的几个比较对象并列起来进行比较的方法。通过这种比较、能够明确被比较对象的共性和个性。例如,把黄河、海河、辽河几条河流并列起来进行比较,可找出每条河流的个性和共性,使学生认识黄河、海河和辽河这三条河流的个体和整体特征。
综合比较法 把不同地理区域或不同国家的地理综合体的各个要素,进行全面比较的方法。它是一种对比要素较多,较复杂的比较法。多用于地理复习和测试。
8. 工程地质常用的研究方法有哪些
1、定性评价方法
以自然历史分析法确定不同工程地质性质的形成原因版、演变趋势和发展预测(条件分权析)
2、 定性分析基础上,通过定量计算,进行定性与定量评价相结合的地质过程机制分析—定量评价.
3、数学分析/
4、力学分析
5、概率分析
9. 野外地质勘查工作的方法有哪些使用哪些仪器
主要有坑、槽探、钻探、地球物理勘探等方法。
主要地质勘查设备仪器见附件
10. 地质学研究方法有哪些
野外工作和室内测试分析,就这么简单,还要有丰富的想象力