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地下水的地质作用论文

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地下水的地质作用论文

微生物作用对地下水系统的影响程度主要受微生物代谢速度、水文地质条件、含水层岩性等多种因素控制。地下水系统中电子供体与电子受体间的丰度关系是影响微生物代谢速度的主要因素。在未污染的含水层中,电子供体的可用性限制了微生物的新陈代谢,而在人类活动污染的含水层中,微生物的新陈代谢受电子受体的可用性的限制。利用微生物作用可以降解地下水系统中氯代化溶剂、烃类、硝酸盐、有毒金属等多种化学污染物。并对今后的发展方向进行了探讨。

地下水是重要的地质营力, 其剥蚀作用和搬运作用。剥蚀作用是河流、地下水、冰川、风等在运动中对地表岩石和地表形态的破坏和改造的总称。

工程地质地下水论文

第一部分 矿井概括1 矿区自然地质环境1地理位置及交通情况晒口煤矿位于福建省邵武市城东的晒口街道办境内。矿区位于邵武市城区方位121度、直距5公里,即晒溪桥—新铺一带。地理坐标:东经117°33′~117°36′、北纬27°16′~27°19′。闽江三大支流之一的富屯溪,316国道和鹰厦铁路东西中横贯矿区,矿区与周边主要城市的铁路里程分别为:南平154公里、福州320公里、厦门535公里、鹰潭159公里。矿区往南部36公里与京福高速公路相接,交通十分便利(详见交通位置图)。交通位置图2、地形地貌矿区地貌系属起伏不平的中至低山区,主要山脉走向呈北北东—南南西、一般海拔标高为200~350m,最高点云屏山,海拔标高为3m;矿区最低侵蚀基准面富屯溪河床,其海拔标高约178m。区内由于不同时代的岩性差异,风化侵蚀后呈不同的自然地貌景观,中—下侏罗统漳平组及梨山组的砂、砾岩层分布区、基岩裸露,山脊狭窄陡峻,多为单面山,沟谷发育陡直;晚三叠统焦坑组的粉砂岩和前震旦纪的变质岩群及花岗岩等分布区,则为低缓的山丘。区内第四系冲积平地较少,主要分布于富屯溪和晒溪两岸。3 水系区内地表水流颇为发育,主要水系有富屯溪、晒溪及6条常年性山间小溪。富屯溪为矿区的主要水体,自西北向东南横贯矿区中部,为焦坑井田和晒口井田地表天然的分界线,河床宽50~150m。根据邵武水文站历年(1963至1972;1976至1980;1990至1996)资料表明:年平均流量1m3/s,最大流量6400m3/s(1967年6月22日),最小流量3m3/s(1979年10月)。洪水期一般出现在4~6月份,最大洪水发生在1998年6月22日(流量未测得),矿区东部新铺村一带,洪水位标高4m;矿区西部的晒口村一带,洪水位标高8m,与晒口大桥桥面相差7m。晒溪为富屯溪的一级支流,发源于罗峰山,自北向南流经下沙新村、洒溪桥,于晒口村西注入富屯溪,年平均流量28m3/s,最大流量61m3/s(1967年6月22日),最小流量153m3/s(1961年1月15日),洪水期一般与富屯溪同时出现。1998年6月22日,出现最高洪水位(流量未测得),标高为3m。枯水季节最低水位标高为5m。新铺溪流量为1~05m3/s,其它6条常年性小溪流量约为02~10L/s。4气象及地震情况矿区气象属亚热带潮湿性气候,据邵武气象站历年来(1963年至2005年)气象观测资料阐明如下:气温:平均温度9℃,一般于7、8、9月份气温较高;最高温度可达4℃(分别出现在1971年7月31日、2003年7月16日及31日);而于12、1、2月份气温较低,最低温度可降到-5℃,一般甚少下雪。降水量:历年平均年降水量5mm,最大可达9mm。降水一般多集中在4、5、6月份,占全年总降雨量约40-50%;但在个别年份雨季提前于3月开始或推迟到7月止。日最大降雨量7mm(出现在1970年6月26日),连续降雨最长可达25天(1966年)。 蒸发量:年平均总蒸发量4 mm;一般在7月份或8月份为最大,占全年总蒸发量约30~40%,最大月蒸发量达4mm。潮湿度:1964年~2005年潮湿系数在05~65间,平均为31。 历年绝对湿度平均值1毫巴,以6~8月最高;月平均值达9毫巴以上;最大可达4毫巴,最小达6毫巴,年平均相对湿度为81%。风向及风速:在9月份至次年12月,晴天早晨多雾,一般须到十点左右方可消散,风向多为西北,历年平均风速7m/s,6~8月份东风和南风较多。根据《中国地震参数区划图》(GB18306―2001),本区抗震设防烈度为6度,地震动峰值加速度为05g。2 地质特征1地层矿区在大地构造中的位置属于南华后加里东准地台华夏台隆遂(昌)建(瓯)台拱的南部,在区域地质构造中的笔架山—香林铺中生代复式向斜内的虎庵山—同青桥背斜的东南翼,呈一大致向东倾伏缓波状的单斜,延深至东部被F1逆断层切割,断层上盘的前震旦系地层出露于地表。矿区出露地层有:前震旦纪变质岩群、上三迭统焦坑组、下侏罗统梨山组,中侏罗统漳平组和第四系。焦坑组为煤系地层。⑴前震旦纪变质岩群AnZ主要出露于矿区的西部、东部及北部,为上三迭统焦坑组煤系地层沉积的基底,岩性主要为千枚岩、变质砂岩、云母石英片岩和少量细晶片麻岩及板岩等组成。⑵上三迭统焦坑组T3j主要出露于矿区的西部,而东部及北部仅零星出露,属含煤地层,以第一标志层底部为界,分上、下段。地层厚度由南向北(沿走向)逐渐增大,自0~372米;自西向东(沿倾向)逐渐变薄自218~60米。焦坑组下段为主要含煤段,岩性复杂,岩相变化频繁,厚度变化较大,中下部以厚层状砂砾岩为主,上部为粉砂岩及较稳定的中厚煤层(DE煤层)。焦坑组上段以湖泊相的粉砂岩为主,分布较普遍,岩性变化不甚明显,为良好的隔水层。⑶下侏罗统梨山组本组地层分布较普遍,为煤系地层的盖层。岩性变化不大,以河床相的长石、石英砂岩为主,间夹石英质砾岩和粉砂岩,为矿区的主要含水层。表1-2-1 各地层关系表系 统 组 段 层厚m 岩性特征 接触关系第四系(Q) 0~56 为坡积黄土层,内含滚石、洪积亚粘土,河床冲积砾石层及河漫滩砂土层 角度不整合侏罗系 中统 漳平组 上段 240 砾石成份复杂的砾岩或砂砾岩 假整合 下段 角度不整合 下统 梨山组 上段 240 河床相的长石石英砂岩为主,间夹石英质砾岩和粉砂岩 假整合 下段 240 三迭系 上统 焦坑组 上段 288 湖泊相粉砂岩为主,夹细---中粒砂岩和少量透镜状含砾砂岩 角度不整合 下段 82 中下部以厚层状砂砾岩为主,夹有透镜状砂岩、粉砂岩,并夹凝灰质砂岩,火山角砾岩与凝灰质泥岩。上部为粉砂岩及较稳定的中厚煤层(DE煤层) 前震旦纪变质岩群 不详 千枚岩、变质砂岩、云母石英片岩和少量细晶片麻岩及板岩 ⑷中侏罗统漳平组主要分布在矿区的东部和北部,为砾石成份复杂的砾岩或砂砾岩,分为上下两段。⑸第四系(厚度0~56米,一般厚度12米)为坡积黄土层,内含滚石、洪积亚粘土,常为耕作区,河床冲积砾石层及河漫滩砂土层等。2、构造矿区构造的复杂程度中等,为一向东倾伏缓波状的单斜构造,倾角为20~30度,以断层构造为主,褶曲构造也十分发育。矿区内较大的断层均在矿区边缘;井内落差5~10米的北东向及南东向中、小断层密布,并往往与褶曲共生,断褶并存导致矿区内倾向及走向地层起伏变化。⑴断层矿区内较大的断层大致有17条,按其性质和延伸展布方向,大致可分为二组:一组,近于南北及北东向的逆断层为主,如F1、F4、F6、F8(北端)及F9;正断层有F2、F16及F20。另一组,近于东西向的正断层为主,如F3、F5、F14及F21,逆断层有F8(西端)及F10。上述断层主要分布在矿区的西部、东部及北部的边缘,而矿区内比较稀少。各主要断层分述如下:F1逆断层:位于矿区的东部边缘,全长约6000米以上,倾向约80°~90°,倾角40°~50°,斜断距大于1000米,为矿井的东部边界。F4逆断层:位于焦坑井田东南部,全长约1850米,倾向110°~ 140°,倾角40°~50°,斜断距小于40米。F16正断层:位于晒口井田中部,全长约1400米,倾角72°,斜断距约50米。F20正断层:位于焦坑及晒口井田中部,全长约350米,向南北两端即消失。倾向110°,倾角80°,斜断距较小而往深部消失。故对煤层没影响。F10平推逆断层(外围原F13):位于矿区北部边缘,为矿井北部边界,全长约5000米以上,断导走向近东南,倾向往北,地表倾角偏陡约60°~ 70°,斜断距不详。但据矿井巷道揭露,井下小断层甚为发育。晒口井田常见岩、煤层挤压褶曲,且伴随着小断层产生。焦坑井田常见倾向及斜交小断层。⑵褶曲矿区为一往东倾伏的单斜构造,沿走向、倾向呈现次一级褶皱。煤系地层产状变化不大,一般倾向70°~120°,浅部的倾角20°~30°,向深部变缓为10°~25°。主要次级褶曲分述如下:轴向北东褶曲:发育于焦坑组下段角砾岩中,分布在1至6勘探线的西部,两翼宽约150米,幅度20~25米。轴向近东西:分布矿区西部,宽为70~80米,两翼倾角10°~ 25°向东倾伏,延伸约100米。据矿井巷道揭露,煤层沿走向出现向、背斜相间褶曲形态,往深处幅度相对减少,轴向为西偏北,向东倾伏。更次级的小型褶曲一般轴向延深数十米左右,幅度几十公分至十余米,往往与小断层相伴生,两者在成因上具有关联。但这些构造不破坏煤层的连续性。⑶岩浆岩矿区岩浆岩分布广泛,岩种繁多,侵入时代主要有早至中三叠世的印支期,晚三叠世至侏罗纪的燕山早期。主要分布在矿区的西部和南部的边缘,次为东部的F1断层上盘地层之中。前印支期中、酸性岩中主要有白云母花岗岩及石英闪长岩侵入于变质岩中,共同构成煤系地层的基底。燕山期中酸性岩浆岩侵入岩及喷出岩,主要有安山凝灰岩(成煤之前)、石英斑岩、安山斑岩、火山角砾岩及少量辉绿岩等,尤以石英斑岩及安山斑岩对煤层影响较大,呈小型岩墙及岩脉岩沿断层或褶曲走向侵入,造成煤层变薄,尖灭,给开采带来极大的困难。总之,矿井构造类别属中等复杂型。3煤层及煤质1煤层矿井主要可采煤层为焦坑组下段的DE煤层,属较稳定的简单~较复杂类型可采煤层。顶板岩性为黑色的砂质泥岩,含植物化石碎片,可见黄铁矿条带或结核,局部为粗砂岩,个别直接顶夹2~8m的炭质泥岩伪顶。底板为灰黑色角砾岩或砂砾岩,常相变为含砾砂岩。主要可采煤层特征见表1-2-2:主要煤层特征表表1-2-2煤层编号 煤层厚度(m)最小—最大平均(点数)结构 稳定性 顶板岩性特征 底板岩性特征DE 焦坑井田 20—78简单至较复杂 不稳定 煤层顶板为细粉砂岩,局部为粗粉砂岩、细砂岩,少数地段夹2~8m厚的炭质泥岩伪顶。一般顶板节理裂隙不发育。煤层直接顶板厚度变化较大,一般由东向西变薄,而个别点至尖灭。 底板主要为角砾岩或砂砾岩,也有见深灰色的细砂岩或粗粉砂岩,岩石一般坚硬而碎,不易产生形变且煤层底板一般含承压水较微弱,具有岩质疏松等特点。 晒口井田 17—22 2煤质: 以亮~半亮型的粉~粉块~块状煤为主,煤质化验结果见表1-2-3。煤质化验结果一览表 表1-2-3煤层编号 工业分析 全硫Sd,t(%) 磷Pb(%) 容重ARD 发热量Qv,d(MJ/kg) Mad(%) Ad(%) Vdaf(%) DE 17 34 63 936 029 67 16由上表结果表明:DE煤层为中灰、中硫、低磷、中高发热量的无烟煤。可作为动力、化肥、发电、水泥用煤、民用生活煤等。4 矿井开采技术条件 1岩石工程地质特征煤层顶板常见灰黑色,薄至中厚层状的细粉砂岩,局部为粗粉砂岩或细砂岩,但个别地方煤层与直接顶间夹一层2~8米厚的炭质泥岩伪顶,往往在炮采时与煤层一起采出,而影响煤质。底板主要为灰黑色角砾岩或砂砾岩,岩相变为含砾砂岩,也有见深灰色的细砂岩或粗粉砂岩,质硬,不易产生变形且煤层下伏地层(底板)一般含承压水较微弱,对煤层开采影响不大。但由于矿区内构造较发育,局部地段受断层、褶曲和岩浆岩脉的影响,岩石节理裂隙发育,岩石较破碎,局部岩体质量较差,同时局部地段存在较弱夹层,建议在这些地段开拓过程中,应加强维护,防止冒顶事故的发生。2 瓦斯、煤尘和煤的自燃根据历年瓦斯鉴定确认该矿为低瓦斯矿井。焦坑井田瓦斯含量为1%-0%,瓦斯主要成份是:CH4约86%,CO2约5%,晒口井田瓦斯含量为2%-0%,瓦斯主要成份是:CH4约5%,CO2约95%。但随着开采深度的增加,在独头上山或独头长巷、通风不良处易造成CO、CH4等有害气体聚集,在今后矿井生产过程中应加强矿井通风管理,经常进行瓦斯监测,做好生产过程中防尘、防爆、防自燃工作,以防意外事故发生。矿区的无烟煤的挥发分为3%左右,无煤尘爆炸危险,建矿至今从未发生过粉尘爆炸事故。煤矿无烟煤燃点较高,不易发生自燃,但在矿井井田局部块段的顶层煤,由于顶层煤中含硫量突然变高,在此煤层开采揭露后硫化物迅速氧化放热,若通风不良,散热不及导致煤层氧化放热聚集,最终发生煤层自燃。晒口煤矿煤层自燃现象仅局部块段会发生,采用跟底进尺,后退回采的开采方法,采用工作面煤壁洒水等措施可以防止煤层自燃现象的发生。3水文地质山区地形,地表排泄条件好。地表水系发达,主要水源是河流及降雨。降水丰富、集中在4-7月,年平均降雨1200-1300mm/年,降水量1700-1800mm,是矿坑充水的主要来源。岩性单一,以碎屑岩为主,含水性质单一,均为基岩裂隙水,由于含水层受构造裂隙控制,具有穿层性和和相互分隔的特点,各个含水带之间联通性差。晒口煤矿大部分煤层位于河流侵蚀面以下,虽然富屯溪、洒溪流经矿区,因留设了有效的保护煤岩柱,河水下渗微弱,对矿区充水影响不大。矿井的主要充水方式有三种基本类型:Ⅰ类:大气降水、地表水、潜水 → 矿区浅部采动裂隙及构造裂隙 →采空区新生含水层 → 采掘工作面涌出。Ⅱ类:大气降水、地表水、潜水 → 承压含水层 → 构造裂隙 → 采掘工作面涌出。Ⅲ类:承压含水层 → 覆岩冒落带、裂隙带两带 → 采掘工作面涌出。井田的水文地质条件属基岩裂隙类简单型。根据福煤(邵武)煤业有限公司晒口煤矿提供的矿井涌水量数据,-200m~-600m水平平均涌水量2m3/h,最大涌水量2m3/h,其中,-200m~-400m水平平均涌水量7m3/h,最大涌水量1m3/h。4地温根据福建省煤炭工业(集团)有限责任公司于2006年5月18日提交的《福建省邵武市邵武煤矿资源/储量核实报告(焦坑及晒口井田)》和矿方提供的技术资料,晒口煤矿平均地温梯度G=41℃/100m,介于6℃/100m和3℃/100m,属于中常温类矿井。根据地质报告,预计在矿井-400~-600水平,地温将达到27℃~30℃。5矿区开采情况晒口煤矿范围原为邵武煤矿开采,其煤炭开采历史悠久,早自清朝光绪二十三年至民国元年,由盐商陈远复主办开采;民国元年至三十六年,由义记公司开采,主要采焦坑井田浅部(即云坪寺之北至焦坑村北东一带)露头煤,均为私人小煤窑土法开采。1958年—1963年,开始有计划地进行建井开采工作,但仍以小煤窑开采为主。重点开采焦坑井田的浅部煤层,日产约500吨,几年总产量约25万吨。1960年起由省燃料局正式接收为省属企业,正式命名为邵武煤矿,并于1959年开始由省燃料局设计院对矿井进行总体规划设计,设计矿井服务年限为45年。焦坑井田一号井主平峒1959年6月动工兴建,1964年6月投产,以平硐—暗斜井方式开拓,设计生产能力为21万吨/年。晒口井田二号井于1960年开始兴建,1961年1月正式投产,以片盘斜井方式开拓,设计生产能力为15万吨/年。随着开采水平的延深,原有的生产系统满足不了矿井生产能力需要,为实现焦坑—晒口井田联合集中生产,扩大矿井生产能力,1972年由省煤炭工业设计院对矿井进行技改扩建设计,1973年4月至1974年5月新建一对箕斗斜井至-40水平,将一、二号井-40水平运输大巷贯通,构成统一的运输提升系统,箕斗主斜井负责提煤,副井负责供电、排水,技改扩建后矿井生产能力增至45万吨/年。为了开采-200和-400水平煤炭资源,从1981年开始由省煤炭工业设计院对第三、四水平开拓延伸进行设计,在二号井副井旁新掘一条908m长的新副井至-200水平,箕斗主斜井往下延伸至-200水平,形成-200水平生产系统。该系统于1993年建成投入使用。随着资源逐渐枯竭,1995年重新核定矿井生产能力为21万吨/年。第二部分 1. 矿井自然环境和地质概括矿区地貌系属起伏不平的中至低山区,主要山脉走向呈北北东—南南西、一般海拔标高为200—350米,最高点云屏山,海拔标高为3米;而长年性地表水流发育的富屯溪,则为本矿区最低侵蚀基准面,其海拔标高约178米。本地表水系主要为富屯溪,最大流量为6500m3/s,最小流量为3m3/s,平均流量为1m3/s,洪水期水位最高标高达+6m,枯水期河流最低标高+170m,流量随季节性变化。其次为晒溪,河床最低标高+5m,最高洪水位+3米,洪水期最大流量为61m3/s,最小流量为153m3/s,流量随季节性变化。本区属亚热带潮湿性气候,据邵武市气象局资料,每年4~6月为雨季,11月至次年1月为旱季,历年平均降水量为5mm,气候温和,雨水充沛。2.地层含水性矿区出露地层有前震旦纪变质岩群、上三迭统焦坑组、下侏罗统梨山组,中侏罗统漳平组和第四系。现对各地层的富水性简述如下:⑴、前震旦系变质岩群主要出露于矿区的西部、东部及北部,为上三迭焦坑组煤系地层沉积的老基底,岩性主要为千枚岩、变质砂岩、云母石英片岩和少量细晶片麻岩及板岩等组成。⑵、三叠系上统焦坑组主要出露于矿区的西部,而东部及北部仅零星出露,属含煤地层,系山麓堆积相---冲积相的角砾岩、砂砾岩及砂岩,湖泊相的粉砂岩、细砂岩或透镜状砂岩、砾岩和煤层等。地层厚度由南向北(沿走向)逐渐增大,自0---372米;自西向东(沿倾向)逐渐变薄自218---60米。焦坑组上段风化带为弱含水层,单位涌水量0156L/s、渗透系数为071m/d。焦坑组上段以湖泊相的粉砂岩为主,夹细---中粒砂岩和少量透镜状含砾砂岩等组成,中厚层状、层理发育,含植物化石碎片偶见少量瓣鳃类动物化石,本地层分布较普遍,岩性变化不甚明显,为良好的隔水层。⑶、侏罗系下统梨山组本组地层分布较普遍,系为煤系地层的盖层。岩性一般纵横变化不大,以河床相的长石、石英砂岩为主,间夹石英质砾岩和粉砂岩,为矿区的主要含水层。由于基岩裂隙发育不均一,该含水层可分为相互分隔的三个含水带,其中中带即第二含水带中等含水、单位涌水量117~054L/s、渗透系数为138~748m/d,其他两个带均为弱含水带。⑷、第四系残坡积层和冲洪积层为坡积黄土层,内含滚石、洪积亚粘土,常为耕作区,河床冲积砾岩石层及河漫滩砂土层等。主要分布于富屯溪,晒溪两岸及矿区西部山脚一带,河岸以冲积层砂、砾石为主,山脚一带以坡积含砂土为主,渗透系数2~9m/d。构造含水性和导水性晒口煤矿主要构造以断层为主,分别为近于南北及北东向的逆断层为主以及近于东西向的正断层为主。大断层都在矿区边缘,井内落差5~10米的北东向及南东向中小断层密布,断层导水性弱或基本不导水。4矿井充水条件充水水源分析⑴大气降水大气降水是矿区的主要补给水源,它通过地表潜水层及采空区塌陷裂隙补给深部裂隙承压含水层中,成为矿坑的直接补给来源。⑵裂隙含水岩层水主要赋存于三叠系上统焦坑组(T3j)砂岩、砂砾岩、含砾砂岩的裂隙中。含水层呈透镜体分布,浅部富水性中等~弱;深部富水性弱~极弱。主要表现为顶板的滴水和渗水,通过调查分析煤层底板的涌水量极小,底板突水的可能性极小。充水通道分析矿井充水的水源主要是大气降水,其次是地表水和潜水。主要充水通道是煤层采动时上覆岩层被破坏造成“两带”沟通引起的山体基岩和表土裂隙,塌陷区域,以及采动使断褶构造活化而形成的断褶导水带。5矿井涌水量、水害预测及其评估-40m水平涌水量由一采区、二采区、三采区涌水量构成,-200m水平涌水量由五采区、六采区、七采区涌水量构成。矿井排水主要是通过-200m水平中央水泵抽水至-40m水平中央水泵,再由-40中央泵房经箕斗井两趟管路排至地面后流入富屯溪。-200m~-600m水平平均涌水量2m3/h,最大涌水量2m3/h,其中,-200m~-400m水平平均涌水量7m3/h,最大涌水量1m3/h。通过矿区水文地质特征及充水分析,矿井主要充水因素为大气降水、地表水、线状断层带、基岩裂隙水。通过开展矿区水患现状调查,分析矿井水害现状,矿井目前无大的水害威胁。通过对矿井实际涌水量观测,矿井目前实际观测的最大涌水量为880m3/h,平均涌水量为580m3/h。近些年本矿开采老空区已封闭,留有排水口,存在小部分积水基本能通过排水口排出,对下部的开采影响较小。晒口煤矿目前的排水能力满足生产要求,但仍要做好季节防治水工作。矿井防水害措施矿井主要充水因素为大气降水、含水岩层和采空区积水。矿井地表水体为沟谷水,含水岩层富水性弱,断层导水性弱,地表水和地下水对开采影响不大,但为了做到预防为主,确保矿井正常生产,对于强降雨后,对采空区的补给,在矿井生产过程中必须做好以下防治水措施:1、煤矿企业必须在雨季来临前,派专门人员对防治水工作进行全面检查。2、矿井生产时,应做好水文地质调查工作,在矿井范围内进行水患分析预报;加强职工防治水知识教育,特别是透水预兆、应急措施知识的普及教育;坚持“有疑先停、有疑必探、先探后采(掘)”的原则,配备探放水设备。3、各矿井在开采下山水平时,要对各矿井主平硐及以上水平的矿井水采取“堵、截、引”等措施排出地面,留设足够隔水煤柱,严防上水平的通过钻孔裂隙带直接馈入下水平,造成额外排水负担。4、在各个生产水平开采过程中,必须留设足够的隔水煤柱、采空区煤柱、护巷煤柱、断层隔离煤(岩)柱、矿井边界煤柱等保安煤柱,确保矿井安全生产。5、矿井在开采过程中必须做好水文观测工作,应根据实际涌水量情况,及时扩大水仓容量和更换相应型号、功率的水泵。同时做好水泵及其供电线路维护工作,保持井下排水设备完好和正常运转,确保有足够的排水能力。6、断层为弱导水或局部弱导水,对矿井充水一般无威胁。但矿区中褶皱构造发育,一般在背斜轴部由于张性裂隙的发育,会形成较大面积的含水层,且含水量较大。对此断裂带、构造带应加强矿山地质及水文地质工作,密切注意井巷围岩、断层破碎带、掘进面等涌水特征,发现顶板淋水加大,顶板来压等透水预兆时,应立即停止作业,采取防范措施。

工程地质论文摘要: 工程地质是近年来不太景气的一门学科,尤其在我国迅速城市化的沿海地区,环境对工程地质提出了更高要求,我们要尽量协调环境与工程地质之间的关系。更为可悲的是在大学生泛滥的今天,真正的人才很难找到,这就要求我们要抓住机遇迎接挑战。关键词:工程地质 环境 人才 机遇一般来说,工程地质是调查、研究、解决与人类活动及各类工程建筑有关的地质问题的科学。工程地质研究的主要内容有: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。但是随着我国经济的迅速发展现代化建设与环境存在冲突,而且现在大学生虽多,但真正的人才却少之又少,因此我们要抓住机遇,迎接挑战,正确处理工程地质 环境 人才 机遇之间的关系,总之工程地质与人类的生活密切相关。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,并出版了《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,并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,工程地质学在这时期迅速成长起来了。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,建国后有了飞速的发展的进步和发展。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,形成了有中国特设的学科。举世瞩目的金茂大厦、东方明珠塔、以及三峡水电站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,成为国际工程地质界的重要成员之一。

前言:水文地质资源勘察的工作目的就是为了利用专业科学技术寻找追资源,从而达到满足人们生活、工作需求的目的。而在实际的水文地质资源勘察工作中,经常会需要很多问题,因此就需要工作人员根据自身专业知识去解决,并为后续开展的工作打下坚实的基础。水文地质资源勘察工作其实是属于工程地质探查类的技术工作,如果完善勘察工作的技术操作,能够有效的解决工作中存在的问题,并在一定程度上保障了水文地质勘察的工作质量。所以说,在实际的工作过程中,应当将技术原理与实际操作相结合,才能从根本上确保水文地质资源勘察的顺利进行。 一、水文地质资源勘察的工作内容与类型 水文地质资源勘察的工作内容主要体现在:地球的物理探测、水文地质的测绘、水文地质实验、水文地质资源钻探、地下水资源的监测。而其中的物理检测就是通过探测地表物质,并且根据得到的数据寻找钻空位置以及实验地点[1]。最常使用的方法就是浅层地震法与自然电场法。希望通过该实验获得有关地下水资源质量的相关数据,并且为获取实验结论提供精确的数据参考。在进行水文地质资源的钻探是经常采用的钻孔有:水文地质资源勘察孔、地质资源检查孔、探查与采收相结合的孔以及地热孔。而对于地下水资源的监测则是为了有利于后续的水文地质资源的实验计算。因此为了方便后续勘察工作能够顺利进行,需要在进行水文地质资源的实验与钻探时,提前预留出很多的钻孔。 二、水文地质资源的勘察在工程地质勘察中的重要性 水文地质资源的勘察工作不仅是寻找水资源的重要办法,同时与工程地质勘察工作息息相关。所以说,在水文地质的探测工作中出现的问题对于工程地质探查工作具有重要的参考依据。在实际的工程地质勘察工作中,并且工作范围较广,相关的地质研究工作难度较大,所以需要将专业知识与实际操作进行结合,然后解决工作中出现的问题。所以说水文地质资源勘察工作中出现的问题在工程地质勘察的工作中可以起到非常重要的作用。具体体现在: 第一,水文地质资源勘察的目的就是为了能够找到地下水,解决城市水资源困难等问题,而岩体特性能够为寻找地下水资源提供精确的依据,确保地下水资源位置的正确[2]。而工程地质勘察的工作内容则是对岩上物体的成分以及组成结构等进行综合性的分析。所以说水文资源的勘察能够在一定程度上影响到工程地质勘察工作。 第二,地下水资源的分布区域能够直接的影响工程建筑物的使用寿命。因此说明了对于水文地质资源的勘察工作对于工程地质勘察工作来说是非常重要的。 三、水文地质资源勘察中需要明白的相关问题 1、地下水资源的动态类型 地下水资源可以根据存储介质的性质不同进行区分: 第一,岩类水。指的是具有较大流动范围的,流过岩石中的某一缝隙的地下水。其中缝隙中的岩石特性能够影响到地下水的水质。 第二,因火山活动造成的地下水。这类地下水中含有丰富的碳酸盐。 第三,流过基性岩石缝隙的地下水。因为基性岩石形成的年代很早,所以流过的地下水的水质也较好,其中含有丰富的微量物质。想要探测出不同类型的地下水,需要通过水资源周边的物质进行详细的分析。 2、在进行预测工作时引起的不良地质反映 根据相关数据表明,地质作用力能够影响到地下水的分布。所以在进行实际的水文地质资源勘查工作时,应当对地质结构进行科学、详细的分析,从而获得更为精确的数据。这样一方面可以作为水资源勘察的依据,另一方面还可以在一定程度上减少安全事故的发生,避免出现不必要的损失。另外,不良的地质能够引起海水的含盐量过高、地面坍塌等问题,影响人类的正常生活。 四、水文地质资源勘察工作的必要性 1、避免因地下水升降导致的地面工程受到危害 如果出现土质稀松、土壤呈现沼泽化等问题,都可能会危害到地面工程。尽管不同区域的地下水位变化不同,但是都会对人们的正常生活造成一定的影响[3]。例如,在人口分布较为密集的地区,地下水位发生变化就会对整个地区的居民的生命安全造成影响。所以说,在进行水文地质资源勘察工作之前,应当做好探测地区周边的地下水位升降的准备,避免危害到地上工程以及人们的生命安全。 2、避免因地下水的动水压导致地面工程受到危害 因为地下中存在着各种作用力,这些作用力相互制约,所以在自然的状态下地下水的动水压的作用力是可以忽略的。但是如果受到了人为因素的干烧,就会突出地下水的动水压力,从而导致地面工程受到威胁。这是因为受到人为操作的影响,打破了原先地下水之间的压力平衡,使得地下水周边的土壤结构发生了变化。所以在进行水文地质资源勘察时,还应当重视相关的保护及预防工作。 3、避免因地下水位升降导致地面物理力学的性质受到影响 地面物理的力学性质能够直接的影响地下水的分布与形成,所以在进行水文地质资源的勘察工作时,应当详细的分析地面物理力学性质。其中主要的工作内容包括:对岩上物质进行特性分析、确定物理力学整体性质与工程质量之间的关系。因此也可以说,地下水位能够影响地面物理的力学性质。 结论:综上所述,我国进入改革开放后,在经济建设进程不断加快的同时,科学技术也飞速的发展,所以在一定程度上促进了社会各个行业的发展与进步。所以为了确保水文地质资源勘察的工程质量,需要对项目中各个环节的技术数据进行综合性的分析,从而避免勘察工作中出现安全事故,影响水文地质资源的勘察结果。望采纳谢谢

地表地质作用论文

1、地壳是变动的——大陆漂移学说 在中国的西南,耸立着雄伟的喜马拉雅山,它是世界上海拔最高的山脉,而就在离它不远的地方,又有着世界第一大峡谷之称的雅鲁藏布大峡谷,最深处达6009米。在浩瀚无垠的太平洋里,人们又探测到了海平面以下11034米深的马里亚纳海沟。为什么地球上会有如此庞大的地质体呢?它们从地球诞生之日起就是这样的吗?如果不是,它们又是如何形成的呢? “七大洲本是一个整体”这个想法似乎太荒诞了,但是100年前就真的有这么一位科学家从这个看似荒诞的想法中提出了一个伟大的学说:大陆漂移学说,他就是德国科学家魏格纳。 魏格纳在大陆漂移学说中提出:大约在距今2亿年前,地球上的只有一个大陆,叫泛大陆,它的周围是一片海洋,叫泛大洋。后来泛大陆开始分裂、漂移才形成今天的七大洲。 在上个世纪20年代提出“大陆漂移学说”是需要勇气的,因为在当时统治地质学界的权威理论是海陆固定论,也就是认为自地球诞生以来,海洋和陆地就是这样分布的,大陆不可能漂移。在那时,胆敢提出这样的观点,是连“教授”都做不到的。 一个学说如果没有事实依据,就只能是空想,魏格纳为此多方搜集证据。比如他发现大西洋两岸的山系和地层是“遥相呼应”,如果北美洲这边有一个褶皱山系,那么欧洲这边也有一个褶皱山系,如果巴西这边有一个古老的岩层,那么非洲西部也有一个相应的岩层。还比如在古生物学上,他发现有一种叫中龙的古代小型爬行动物,生活在淡水中,它的化石只有巴西和南非有,巴西在哪?南非在哪?试问这个生活在淡水中的中龙是如何能够漂洋过海游过大西洋的呢? 所以最后魏格纳这样说:几个大陆吻合的是如此之好,就像一张报纸被撕开之后再拼起来,不仅轮廓吻合得很好,就连报纸上的文字也能连起来。 但是证据再多,只要有一个问题不能解决,这个学说也不能成立,当时魏格纳面临的最大难题是:大陆漂移的动力从何而来? 魏格纳给予的解释是硅铝层在硅镁层上滑动、漂移。还记得硅铝层和硅镁层吗?它们是地壳的上下两层,它们是什么状态?都是固态,也就是固态的硅铝层在固态的硅镁层上漂浮、移动。漂移的动力是日、月对地球的引力。但是计算的结果证明这个力根本无法推动这么大的陆地。因此,大陆漂移学说在魏格纳的有生之年没有得到科学界的承认。 2、地壳变动的原因——海底扩张学说 大陆漂移学说的证据却意外地,在几十年后在另外一个领域,海底,找到了。这要归功于二次世界大战,归功于二战中声纳技术的发明。声纳技术使人们了解了海底地形。人们发现海底并不像想象中的那么平坦,它也像陆地表面一样,有起有伏,海底山脉叫海岭,分布在大洋中部,也叫大洋中脊,海底的沟槽叫海沟,它分布在海洋的边缘。 此外人们在海底还有重大发现,看太平洋洋底地层年龄分布图,读图。找到大洋中脊,两侧的数据是岩石的年龄,看一看海底岩石年龄有什么样的分布规律?海底岩石年龄在海岭两侧呈对称分布,离海岭越近,年龄越轻。海底岩石年龄为什么离海岭越近,年龄越轻呢?提示找出海底扩张学说,解读海底扩张学说,回答这个问题。 看图,海底扩张学说认为:海岭是岩石圈中最不稳定的破碎带,地幔物质容易从这里侵入,并从海岭顶部的开裂处涌出,冷凝形成新的大洋地壳。地幔物质不断上涌,新的大洋地壳不断形成,不断取代老的大洋地壳,并把它们以每年几厘米的速度向两边推移,使海底不断扩张。所以在海底没有古老的岩石,而且岩石的年龄都在海岭两侧呈对称分布,离海岭越近,年龄越轻。 看大洋板块俯冲示意图,大洋地壳的诞生处在哪?(提示哪一种海底地形)海岭。那么大洋地壳的消亡处呢?海沟。为什么?因为扩张着的大洋地壳遇到大陆地壳时,由于大洋地壳位置较低,密度较大(大洋地壳主要是由硅镁层组成,富含硅、镁,密度较大),便俯冲到大陆地壳之下,一直插到地幔中,逐渐熔化消亡。 这样,海底扩张学说一举解决了大陆漂移的动力基础,海底扩张学说使大陆漂移学说东山再起,于是一个综合了大陆漂移学说和海底扩张学说的新学说应运而生了,这就是板块构造学说。 3、地壳如何变动——板块构造学说 看六大板块示意图,板块构造学说认为,地球的岩石圈可以分成六大板块,哪六大?一边读一边背出来:亚欧板块、太平洋板块、美洲板块、非洲板块、印度洋板块、南极洲板块,这些板块不是固定在地球上,而是“漂浮”的。 漂浮在什么上面?上地幔上部的软流层上。软流层是什么状态的?熔融状态,这样的板块“漂移”要比魏格纳提出的地壳硅铝层在硅镁层上的“漂移”要先进一些。 “漂浮”板块的移动方向取决于海底扩张的方向,板块或者漂着漂着会碰撞到一起,或者漂着漂着会张裂开来。在两个板块交界的地方,是地壳比较活动的地带。 4、地壳变动产生的地质现象——板块构造学说对此的解释 板块构造学说一经问世,很好地解释了地球上的一些地质现象,所以大陆漂移的观点已经被人们普遍地接受了。 (1)喜马拉雅山脉的成因 喜马拉雅山脉是怎样形成的呢?印度洋板块的北部与亚欧板块南部相撞,印度洋板块俯冲到亚欧板块的下面,使亚欧板块抬升形成。 (2)西太平洋的岛弧、海沟的成因 日本群岛在哪?马里亚那海沟在哪?西太平洋沿岸。它们是怎样形成的呢?它们是太平洋板块与亚欧板块相撞,太平洋板块俯冲到亚欧板块下面,形成弧状的岛屿和很深的海沟。 西太平洋这样的岛弧、海沟很多,比如千岛群岛、琉球群岛、日本海沟等等,都是这样的成因。 至于岛屿为什么是弧状,科学家推测这可能与地球是一个球状有关,就好比一个乒乓球,你用大拇指按,按下的凹坑的边缘总是呈弧形。 (3)科迪勒拉山系的成因 科迪勒拉山系是怎样形成的呢?科迪勒拉山系在哪里?它位于南北美洲西部沿岸,纵贯南北美洲。它是太平洋板块与美洲板块相撞,太平洋板块俯冲到美洲板块的下面,使美洲板块抬升形成。 (4)世界地震带的成因 世界主要的地震带在哪里?环太平洋地区和地中海—喜马拉雅地区。地震带为什么分布在这里呢? 看图,环太平洋地区是太平洋板块和其他板块交界处,地中海—喜马拉雅地区是亚欧板块和非洲板块、印度洋板块交界处,板块交界的地方是地壳比较活动的地方,多火山多地震。 2004年印度洋海啸的成因是什么?海啸发生于苏门答腊岛附近海域,地处亚欧板块与印度洋板块交界的地方,地壳比较活动。 (5)大西洋的成因 大西洋是怎样形成的呢?两亿年前,当地球只有一整块大陆的时候,还没有大西洋的位置。它是怎样形成的呢?是美洲板块和亚欧板块、非洲板块不断张裂而成的。据卫星资料显示,它现在每年以2~3厘米的速度在扩张,可见,大西洋世界第二大洋的位置不是永远的。 (6)东非大裂谷的成因 东非大裂谷是怎样形成的呢?东非大裂谷在哪?看图,它北起西亚的约旦,南到东非的莫桑比克,南北走向,长6500公里,号称“地球上最大的伤疤”。它是怎样形成的?是非洲板块和亚欧板块张裂的产物。 最后我想说一下魏格纳,今天板块构造学说的胜利,不禁让人更加钦佩魏格纳当初的孤军奋战,他为什么会那样富有远见呢? 据魏格纳好友回忆,学生时代的魏格纳在学业上并不出类拔萃,他的数学、物理天赋并不突出,但是他学识渊博,擅长综合和概括,能从整体和全球范围来思考问题,他的大陆漂移学说就是综合考虑了古气候学、古生物学、地质学的现象。而他的对手往往因为知识面狭窄而无法跟上他。魏格纳成功的科学经历告诉我们,一个人具有多方面的知识多么重要,它往往是一个人成就事业的关键。因此我觉得我们同学,既应该学好语数外,同时也不应过早地放弃理化、政史地的学习,也许这些学科就是打开你成功的大门的钥匙。 (板书设计) 四、地壳如何变动 1、地壳是变动的——大陆漂移学说 2、地壳变动的原因——海底扩张学说 (1)海底地形:海岭(大洋中脊)、海沟 (2)海底岩石年龄的分布规律: 在海岭两侧呈对称分布,离海岭越近,年龄越轻。 (3)海底岩石年龄的分布规律的原因: 海岭——大洋地壳的诞生处 海沟——大洋地壳的消亡处 3、地壳如何变动——板块构造学说 (1) 六大板块:亚欧板块、太平洋板块、美洲板块、非洲板块、印度洋板块、南极洲板块 (2) 板块之间或碰撞或张裂,板块交界的地方,是地壳比较活动的地带。 4、地壳变动产生的地质现象——板块构造学说对此的解释 (1)喜马拉雅山脉的成因——印度洋板块与亚欧板块相撞、抬升 (2)西太平洋的岛弧、海沟的成因——太平洋板块与亚欧板块相撞、深切 (3)科迪勒拉山系的成因——太平洋板块与美洲板块相撞、抬升 (4)世界地震带的成因——板块交界的地方是地壳比较活动的地方(印度洋海啸——亚欧板块与印度洋板块的交界处) (5)大西洋的成因——板块张裂 (6)东非大裂谷的成因——板块张裂地球最里面是什么至今还不清楚,但是其外层结构是:液态的熔体和熔体上漂浮的固体。我们就生活在这些漂浮的固体上。在地球的运行过程中,由于受到周围星球的引力,同时还有地球内部物质的相互碰撞、挤压等力的存在,漂浮在液态熔体上的固体板块就会发生运动。作个简单的比喻:将一些木头片放在一盆盛有热水的盆子里,轻轻的转动盆子,木块就会发生运动。你对盆子的旋转就相当于外部星球之间的作用,而水不断蒸发而产生的对木块的推力以及木块之间的碰撞就相当于地球内部的作用力。

地质作用有内力作用和外力作用之分。内力作用主要包括地壳运动、岩浆活动和变质作用;外力作用包括风化、侵蚀、搬运、堆积作用。发生在地表的主要是外力作用。

地质灾害是指在自然或者人为因素的作用下形成的,对人类生命财产、环境造成破坏和损失的地质作用(现象)它的主要类型有:滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷、地震等等。滑 坡:是指斜坡上的岩体由于某种原因在重力的作用下沿着一定的软弱面或软弱带整体向下滑动的现象。崩 塌:是指较陡的斜坡上的岩土体在重力的作用下突然脱离母体崩落、滚动堆积在坡脚的地质现象。泥石流:是山区特有的一种自然现象。它是由于降水而形成的一种带大量泥沙、石块等固体物质条件的特殊洪流。地面塌陷:是指地表岩、土体在自然或人为因素作用下向下陷落,并在地面形成塌陷坑的自然现象。滑坡发生的前兆:1、泉水复活;2、土体上隆;3、岩石开裂或被剪切挤压的音响;4、坍塌和松弛;5、变形发生突变;6、裂缝急剧扩张;7、动物异常惊恐、植物正常生长发生变化。泥石流的识别:中游沟身长不对称,参差不齐;沟槽中构成跌水;形成多级阶地等地面塌陷的前兆:泉、井的异常变化;地面变形;建筑物作响、倾斜、开裂;地面积水引起地面冒气泡、水泡、旋流等;植物变态;动物惊恐。滑坡、崩塌、泥石流三者除了相互区别外,常常还具有相互联系、相互转化和不可分割的密切关系。 1、滑坡与崩塌的关系 滑坡和崩塌如同孪生姐妹,甚至有着无法分割的联系。它们常常相伴而生,产生于相同的地质构造环境中和相同的地层岩性构造条件下,且有着相同的触发因素,容易产生滑坡的地带也是崩塌的易发区。例如宝成铁路宝鸡?绵阳段,即是滑坡和崩塌多发区。崩塌可转化为滑坡:一个地方长期不断地发生崩塌,其积累的大量崩塌堆积体在一定条件下可生成滑坡;有时崩塌在运动过程中直接转化为滑坡运动,且这种转化是比较常见。有时岩土体的重力运动形式介于崩塌式运动和滑坡式运动之间,以至人们无法区别此运动是崩塌还是滑坡。因此地质科学工作者称此为滑坡式崩塌,或崩塌型滑坡、崩塌、滑坡在一定条件下可互相诱发、互相转化:崩塌体击落在老滑坡体或松散不稳定堆积体上部,在崩塌的重力冲击下,有时可使老滑坡复活或产生新滑坡。滑坡在向下滑动过程中若地形突然变陡,滑体就会由滑动转为坠落,即滑坡转化为崩塌。有时,由于滑坡后缘产生了许多裂缝,因而滑坡发生后其高陡的后壁会不断的发生崩塌。另外,滑坡和崩塌也有着相同的次生灾害和相似的发生前兆。 2、滑坡、崩塌与泥石流的关系 滑坡、崩塌与泥石流的关系也十分密切、易发生滑坡、崩塌的区域也易发生泥石流,只不过泥石流的暴发多了一项必不可少的水源条件。再者,崩塌和滑坡的物质经常是泥石流的重要固体物质来源。滑坡、崩塌还常常在运动过程中直接转化为泥石流,或者滑坡、崩塌发生一段时间后,其堆积物在一定的水源条件下生成泥石流。即泥石流是滑坡和崩塌的次生灾害。泥石流与滑坡、崩塌有着许多相同的促发因素。 图自己找吧 太多了

地质作用论文

工程地质论文摘要: 工程地质是近年来不太景气的一门学科,尤其在我国迅速城市化的沿海地区,环境对工程地质提出了更高要求,我们要尽量协调环境与工程地质之间的关系。更为可悲的是在大学生泛滥的今天,真正的人才很难找到,这就要求我们要抓住机遇迎接挑战。关键词:工程地质 环境 人才 机遇一般来说,工程地质是调查、研究、解决与人类活动及各类工程建筑有关的地质问题的科学。工程地质研究的主要内容有: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。但是随着我国经济的迅速发展现代化建设与环境存在冲突,而且现在大学生虽多,但真正的人才却少之又少,因此我们要抓住机遇,迎接挑战,正确处理工程地质 环境 人才 机遇之间的关系,总之工程地质与人类的生活密切相关。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,并出版了《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,并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,工程地质学在这时期迅速成长起来了。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,建国后有了飞速的发展的进步和发展。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,形成了有中国特设的学科。举世瞩目的金茂大厦、东方明珠塔、以及三峡水电站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,成为国际工程地质界的重要成员之一。

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一,地质作用的定义 引起地壳组成物质,地壳构造,地表形态等不断的变化和形成的作用,通称地质作用 二,地质作用的分类 地质作用的自然力是地质营力。力是能的表现,按照能的来源不同,地质作用可分为外力作用和内力作用. 1,外力作用按照方式不同分为风化作用,包括物理作用、化学作用和生物作用。剥蚀作用,包括机械风化作用,化学风化作用,搬运作用,包括机械搬运和化学搬运作用两类.沉积作用,包括机械,化学,生物三类. 2,内力作用, 它们既发生于地表,也发生于地球内部。有的强烈急促,如地震;有的微弱缓慢,如风化作用。地球的地表现状是地质作用对地球表面长期改造的结果。第一节 地球科学的研究对象和研究内容 人类生活在地球上,衣食住行等一切活动都离不开地球。如人们要靠山 川大地获取生活资料以维持生命,要从地球中开采矿物资源制造生产和生活 工具,要了解地球上的自然地理和气候条件以便发展生产,要与地球上发生 的各种自然灾害作斗争。因而,人类在长期的实践中逐步加深了对地球的认 识,并且逐渐形成了一门以地球为研究对象的科学——地球科学 (geoscience)。 地球科学简称地学,是数学、物理学、化学、天文学、地学、生物学六 大基础自然科学之一。地球科学以地球为研究对象,包括环绕地球周围的气 体(大气圈)、地球表面的水体(水圈)、地球表面形态和固体地球本身。 至于地球表面的生物体(生物圈),由于其研究内容广、分支学科较多、且 研究方法具有特殊性,因而已独立成一门专门的基础自然科学——生物学。 但生物的起源与演化、生物体与生存的地球环境之间的关系也属于地球科学 的研究范畴。 地球科学是一门理论性和应用性都很强的科学。它不仅承担着揭示自然 界奥秘与规律的科学使命,同时也为生活在地球上的人类如何利用、适应和 改造自然提供科学的方法论。随着生产和科学技术的发展,地球科学的研究 内容和领域也不断地深入和扩展,逐渐形成了日臻完善的由多学科组成的综 合性学科体系。地球科学目前主要包括地质学、地球物理学、地理学、气象 学、水文学、海洋学、土壤学、环境地学等学科。其中,地质学(geology) 由于其研究领域广博、分支学科较多,并且以研究地球的本质特征为目的, 因而成为地球科学的主要组成部分,以至于人们有时把地质学和地球科学作 为同义语使用,其实两者的含义是有差别的,它们具有包容关系。随着科学 的发展,地球科学还会不断地诞生新的学科和出现一些边缘学科。 地理学(geography)主要研究地球表面的各种地形、地理环境及其结构、 分布和演变规律,并涉及到自然和社会两个领域之间的相互关系。地理学一 般可分为自然地理学和人文地理学两大组成部分。自然地理学是研究自然地 形、地理环境的结构及发生、发展规律的学科,主要包括普通自然地理学、 区域自然地理学、地志学等。人文地理学是研究人和社会与自然地形、地理 之间的相互关系的学科,主要包括政治地理学、社会地理学、人口与聚落地 理学、经济地理学、历史地理学等。 气象学(meteorology)以地球周围的大气圈为研究对象,主要研究大气 的各种物理性质、物理现象及其变化规律。其研究内容也很广泛,包括许多 分支学科和应用学科。主要的分支学科有大气物理学、天气学、气候学、高 空气象学、动力气象学等,主要的应用学科有卫星气象学、无线电气象学、 航空气象学、海洋气象学、农业气象学、林业气象学等。其目的在于揭示大 气中的各种物理现象和物理过程的发生、发展本质,从而掌握并应用它为人 类生活和国家经济建设服务。 水文学(hydrology)和海洋学(oceanography)以地球表面分布的水体 为研究对象。水文学主要研究地球上江河、湖沼、冰川、地下水以及海洋等 各种水体的数量、质量、运动变化与分布规律,以及它们与地理环境、生态 系统和人类社会之间的相互影响与相互联系。海洋学是以海洋作为一个独立 体进行研究的,它实际上是从地球科学的其它几个分支学科中独立出来的, 这是由于海洋在现代地球科学、人类生存环境和未来社会发展中的地位越来 越重要的缘故。海洋学是研究海洋中发生的各种现象和规律及其相互关系的 各门学科的总称,根据研究内容不同可分为海洋物理学、海洋水文学、海洋 化学、海洋生物学、海洋气象学和海洋地质学等。 土壤学(soil science)以地球表面发育的土壤层为研究对象。主要研 究土壤的物质组成、结构、类型、分布和形成发展过程。根据具体研究内容 和应用领域的不同,土壤学也有一些分支学科,如土壤生物学、土壤地理学、 土壤气候学、土壤物理学、土壤化学、土壤地质学等。 地球物理学(geophysics)是应用物理学的方法研究地球的一门学科, 是近代发展起来的地球科学与物理学相结合的一门重要边缘学科。广义的地 球物理学的研究对象包括固体地球及其表部的水体和周围的大气圈。但由于 水体和大气圈的研究都已建立起相应的独立学科,所以一般所称的地球物理 学是狭义的,其主要研究对象是固体地球,因而也可称之为固体地球物理学。 地球物理学重点研究固体地球的各种物理性质、物理现象及其发生与发展过 程、地球的内部构造与组成、地球的起源与演化等。其主要分支学科有地震 学、地磁学、重力学、地热学、地电学、大地测量学、大地构造物理学和应 用地球物理学等。其中,应用地球物理学主要是研究地球物理勘探方法及其 在地球资源的勘探与开发、地球环境的监测与保护等方面的应用。 地质学(geology)研究的主体对象也是固体地球,当前主要是研究固体 地球的表层——地壳或岩石圈。地壳或岩石圈的厚度一般为几十到二百公里 左右,与地球的半径(6371km)相比只是一个很薄的表壳。这一薄壳之所以 成为地质学当前研究的主要对象,一方面是出于实际需要,因为这一层与人 类的生活、生产及生存都直接相关;另一方面是受现时人类能力的限制。人 们可以直接观测和研究地球表层,但现阶段人类尚无能力对地下深处进行直 接研究。钻井取样是目前人们获取地球较深部物质进行直接研究的唯一途 径,但由于受当前技术水平的限制,钻井所能达到的深度是有限的。目前世 界上最深的钻井(5km)位于俄罗斯西北部的科拉半岛,这一深度尚不足 该区大陆地壳厚度的二分之一。可以相信,随着科学技术的发展,地质学研 究的对象将不断向地球的深部(如地幔、地核)扩展。 地质学的研究内容主要包括固体地球(重点是地壳或岩石圈)的物质组 成、内部构造和形成演化历史。按其研究内容和任务的不同,地质学的主要 分支学科可简举如下: (1)研究地球的物质组成方面的学科,如结晶学、矿物学、岩石学等; (2)研究地球的内部构造方面的学科,如构造地质学、构造物理学、区 域构造学、地球动力学等; (3)研究地球的形成演化方面的学科,如古生物学、地层学、地史学、 古地理学、地貌及第四纪地质学等; (4)研究地质学的应用方面的学科,可分为两个方面:其一是研究地下 资源方面的分科,如矿床学、石油地质学、煤田地质学、水文地质学等;其 二是研究地质与人类生活环境及灾害防护方面的分科,如工程地质学、环境 地质学、地震地质学等。 此外,人们为了更好地研究上述地质学的各个方面,不断地吸收和借鉴 其它一些学科的先进理论、方法和技术,用以促进和深化地质学的各项研究, 于是逐渐形成了一系列的边缘学科,如数学地质、地球化学、同位素地质学、 天文地质学、海洋地质学、遥感地质学及实验地质学等,这些边缘学科在现 代地质学各领域的研究中发挥着极其重要的作用。 近几十年来,由于世界各国工业、农业、军事、航天、交通等产业的飞 速发展,其结果给地球的自然环境带来了巨大的影响。这种影响有些是直接 的(如污染问题)、有些是间接的(如气候变化),它已经严重地影响到地 球的自然生态和人类的生存与发展,因而受到科学工作者和全人类的广泛关 注。这一问题与地球科学和环境科学关系密切,于是在地球科学中逐渐形成 了一门与环境科学相结合的边缘学科,即环境地学。环境地学主要研究地球 自然环境的组成、结构、形成、演变以及环境的破坏、污染、防止、保护、 改良与评价等。根据地球科学中各学科所研究的侧重点不同,又可分为环境 地质学、环境地理学、环境气象学、环境水文学、环境海洋学、环境土壤学 等。

浅谈煤田地质勘探前沿发展趋势摘要:本文根据中国煤炭生产方针、煤田地质特点及世界先进技术发展现状,讨论了中国煤田地质勘探前沿问题,从提高勘探精度,开展动态地质研究等方面加以论述。并且展望了煤田地质勘探技术发展的趋势。关键词:地质勘探勘探技术发展趋势0引言20世纪,煤炭在世界能源中占主要地位,进入21世纪,煤炭在世界一次能源中仍将占主要地位,在我国尤其如此。在我国,1500m左右的煤炭总资源量约4万亿吨,已探明保有储量达1万亿吨。而石油、天然气,由于资源赋存条件与勘探、开发困难等原因,一个时期内难于大幅度增产。但是,随着开放与市场经济发展,煤炭要有竟争力才能在市场上站住脚,经济、安全、高效采煤就成为煤炭工业发展的关键。因此,世界上所有采煤国家都需要继续开展煤田地质勘探工作,而且,煤田勘探技术要迅速发展才能满足生产要求。1我国煤田地质勘探前沿问题从我国煤田地质特点及世界先进技术的发展现状来看,我们可以看出,近年来我国煤田地质勘探前沿问题可概括为以下几个方面。1从完善矿井水防治与保水采煤研究方面来看我国东部一些矿井,随着采深增大,突水事故经常出现,突水量也日益增大。由于这些煤田水文地质条件特别复杂,加之采深不断增大,浅部矿井水治理获得的一些认识往往不适应深部矿井水动力条件。因此,我国煤矿水害防治技术的发展趋势是:深入研究矿区深部岩溶水形成与运移特征,深部矿井底板岩溶水突出机理,开发突水预测预报技术;开发适应现代机械化开采的采掘区无水险水害防治技术。2从开展动态地质研究方面来看常见的岩煤突出、瓦斯突出、冲击地压、突水、井筒破裂等井下灾害,实际上是一种动力地质现象。这些现象均与岩体应力场有关。主要起因于岩煤采掘后,原有自然条件下各种地质因素之间的平衡遭受破坏,岩体应力再分配,从而引发或诱发出这类灾害性地质现象。通过研究这些现象形成的地质机理,事先测定出采掘阶段岩体应力随时空的动态变化,就有可能预测上述动力地质现象是否会形成,确定并采取消除或减弱这些灾害的措施。3从加强环境地质勘查与灾害地质防治方面来看由于矿区在天然条件下以及因开发而使地质体系遭受破坏,从而可能形成一系列环境问题,如耕地破坏、水源污染、沙化,粉尘、一氧化碳、二氧化硫造成的大气污染等以及更具破坏性的灾害地质现象,如地裂、地表塌陷、滑坡乃至诱发地震。由于历史原因及煤矿不断开发,旧帐未清,新帐纷至,所产生的问题相当严重,煤矿环境问题是制约煤炭工业可持续发展的关键因素之一,今后矿区环境评价与治理将成为开发部门重要的工作内容。4从提高勘探精度来看连续作业是煤炭工业现代化或采掘机械化和自动化的特点。这要求开发前查明所采煤层的细微变化,如煤层厚度、结构和灰分的局部细小变化。煤层及其顶底板岩石物理力学性质的局部变化等。但是,世界各国的煤炭证实储量及我国的探明储量均只主要说明煤炭的原地埋藏数量,并未充分甚至没有提供满足现代开采技术要求的开采地质信息,为适应现代机械化开采,普遍需要补充勘探。5从攻克煤层气开发难关来看近年来许多国家正在把煤层气作为一种能源进行研究,已有20多个国家开展了煤层气研究、勘探和开发活动。在煤层气试验开发中,目前所遇到的问题是:多数井煤层气产率低、衰减快,钻井冲洗液污染煤层,完井后坍塌堵孔,水力压裂效果不明显,裂缝短,所占比例低,完井后采气效果差等。显然,研究我国煤层渗透率低的原因、渗透率变化规律、煤层气富集和高产因素、煤层力学稳定性和破坏规律,开发适于我国低渗率煤层的钻井、完井、采气和增产实用技术,探索我国煤层气开发有利区段的评价选择模式就成为技术攻关的重点。2煤田地质勘探技术发展趋势用发展眼光看,近年来钻探仍将成为获取“第一性”地质资料的重要手段。物探仪器日新月异,性能改进与更新迅速,向高灵敏度、高分辨率、高精确度、遥控、计算机实时控制、处理、数据分析和三维图形显示方向发展;物探方法向多维、多参数测量、多方法组合发展;计算机和信息技术将普及到地质勘探的各个专业、各个作业单元,乃至管理整个勘探系统。近年来,值得注意的煤田地质勘探技术发展趋势如下。1开发井下勘探技术根据国内外资料,落差小于5m、长度小于150m的小断层及小型褶曲,近期不可能用地面勘探方法查明。因此,国内外普遍认为,应在采区开采前,在井下开展采区勘探或工作面勘探,其方法包括矿井物探和沿煤层钻进。基于煤层密度比上下围岩小,煤层是一个明显的低速槽,国外在70年代末首先采用槽波地震勘探技术在井下探测煤层构造。近年来,探地雷达技术发展迅速。最近南非开发出一种Rock雷达系统,能定量研究岩体,准确确定断裂带深度、巷道周围裂隙带特征。显然,煤矿井下物探技术将大有作为,是一重要发展方向。2发展水平钻进技术20世纪80年代以来,技术先进的采煤国家愈来愈重视采用水平钻进方法沿煤层钻进,并采用与之相配合的随钻测斜技术。水平钻进技术是由受控定向钻进发展而来的。近年来,这种钻进技术发展迅速,不仅能在井下沿煤层钻进,还能在地面沿垂直一圆弧一水平线轨迹进入煤层钻进。地面水平钻进,在煤炭部门是80年代后期才从石油部门引进的。3加强综合勘探据有关材料说明,英国煤矿区尽管用三维地震勘探曾解释出小至煤厚落差的断层,但英国深部煤矿公司仍然重视钻孔研究。近年来,他们在已经评价的赋存经济可采储量的井田,按400一500m网度布无心孔,用组合测井方法勘探。他们开发了一种岩层显微扫描仪,通过人机联作能解释几十厘米落差的断层、裂隙、沉积和构造特征,以及应力方向。借助专用软件,用组合测井可确定出岩石类型、岩石强度、孔隙度或渗透率、倾角、孔径、分析水和烃等。据说,通过这一综合勘探方法,“可提供一份详细、实用的构造及应力场图”“,从而使矿山设计切实可行”,可提供最佳施工方向和合理地选定开采方法。这表明,选用合适手段、采用多手段综合勘探,是深部煤矿勘探的发展方向。4研究动态地质勘探技术如前所述,危害矿井安全的动力地质现象由采掘活动诱发而形成。它们具有动态特性。因此,预测动力地质现象的形成及其强度,不能简单地只凭反映原始地质条件的静止数据,而应主要分析基于岩煤层应力或其物性随时间变化的动态特征资料。高产高效采煤推进速度快,进行动态勘探,即在采掘期间连续多次勘探采区的应力或物性随时间变化很有必要。5加快发展信息技术计算机和信息技术现已在煤田地质勘探各个专业推广应用,发展较快。由于引入了许多高新技术,如并行分布式处理、大容量存储、工作站、多媒体、人工智能和神经网络技术等,目前已能用人机对话方式处理、分析、解释和显示地质勘探数据,一些物探仪器自动化程度高,能在现场作预处理,控制各项操作和质量,选择有关参数。3结语根据相关资料分析表明,除少数几个发展中国家外,各主要产煤国家的煤田地质勘探工作量自80年代以来均明显减少,但用于开发勘探、工作面勘探的工作内容和工作量却明显增多,勘探精度大大提高。从煤炭现代化生产要求角度看,我国煤田地质勘探技术与世界先进技术相比尚存在较大差距,因此,必须把握时机,加快我国煤田地质勘探技术的发展,才能满足我国高产高效采煤的需求。参考文献:[1]储绍良矿井物探应用北京:煤炭工业出版社[2]李夫忠走向精确勘探的道路[M]北京:石油工业出版社146~

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