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地质调查方法精选(九篇)

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地质调查方法

第1篇:地质调查方法范文

关键词:冲击地压;地应力;地质因素调查;预测预报

中图分类号:P315文献标识码: A

引言

为了全面掌握目前我国冲击地压的发生情况和防治现状,统计分析了近年来我国冲击地压发生的区域、条件、特点以及防治手段和效果。分析结果表明:随着我国煤矿采深的日益加大,冲击地压灾害将越来越严重;坚硬厚层顶板条件和断层、褶曲等构造是冲击地压发生的主要地质因素;开采形成的煤柱应力集中和动载是冲击地压发生的主要开采技术因素。

一、冲击地压发生条件分析

1、冲击倾向性

冲击地压矿井的煤体冲击倾向性情况:无冲击倾向3个、弱冲击倾向和强冲击倾向均为23个。由波兰学者最早提出的冲击倾向性理论,我国采用了其中的弹性能指数、冲击能指数和动态破坏时间3个指标作为煤层的冲击倾向性指标,根据对近年来的冲击倾向性试验结果分析并结合冲击地压发生实际地质条件,又增加了煤的单轴抗压强度为冲击倾向性指标之一,对于顶板岩层的冲击倾向性,则采用了由我国提出的顶板弯曲能量指数。经对已发冲击地压矿中煤体冲击倾向性统计结果,大部分发生冲击地压矿井的煤层都具有冲击倾向性。但在一些没有冲击倾向性的矿井也发生了冲击地压,如徐州权台矿、平顶山十矿和北京大安山矿均为软弱无冲击倾向煤层。煤岩冲击倾向性测定结果只是对煤岩样进行单轴试验的实验室结果,无法真实反映煤岩结构和原岩应力状态。为了使煤岩冲击倾向冲击地压的地质因素调查内容冲击地压地质调查的内容:一是调查矿井煤(岩)层的力学性质、地质构造的力学性质及展布特征,水和瓦斯赋存情况及活动规律,掌握矿井冲击地压的地质基础资料;二是分析矿井冲击地压发生的原因及其作用特点,以掌握它的显现规律,配合生产部门提供安全作业所需要的地质资料。

冲击倾向性测定更能充分反映煤岩层实际状态和特点,近年来,我国科研人员开展了煤、岩组合模型的冲击倾向性试验测定工作,已经取得初步成果。在考虑原位煤体的冲击危险时,还有学者提出了包含冲击倾向性指标和煤体受力状态的冲击危险性系数评价其诱发冲击地压发生的可能性,具有一定的合理性。综合指数法则考虑了包括岩体应力、岩体特性(包括煤岩冲击倾向性)和煤层特征的综合指标。把煤岩的冲击倾向性与煤岩结构、地质异常条件、煤岩受力状态和采动影响等因素相结合,用动态综合指标以更有效地评价冲击危险性是今后的主要研究方向。

2、开采技术因素

开采技术因素对冲击地压的影响因素主要有3个:本煤层开采形成的孤岛煤柱、煤层群开采条件下形成的上覆煤柱以及放炮震动。孤岛煤柱冲击地压矿井26个,如:义马千秋;兖州济三、济二、东滩、鲍店;新汶协庄;徐州张集;平顶山十一矿;开滦唐山、赵各庄等。上覆煤柱冲击地压矿井11个,如:新汶华丰、大同同家梁、忻州窑;鹤岗峻德等。放炮震动冲击地压矿井6个,如:新汶良庄;开滦赵各庄;鹤岗南山;七台河新兴;北京木城涧等。

从开采技术因素来看,开采孤岛煤柱和在上覆煤柱下进行开采等引起的采动应力集中是冲击地压发生的主要诱因,由于很多煤矿的开采设计方案不合理或由于采掘接替紧张而形成了很多孤岛开采局面,统计中有孤岛开采的煤矿26个,占统计总数的39%。由于孤岛或半孤岛开采,在开采中形成多个支承压力叠加,造成了应力急剧集中和冲击地压危险。在多煤层开采中,上层煤开采遗留下的煤柱将对下层煤开采形成应力集中条件,统计中有上覆煤柱影响的矿井有11个,占统计总数的16%。一些煤矿还同时存在孤岛煤柱和上覆煤柱的情况,这无疑加重了冲击地压的危险程度,如大同同家梁煤矿、开滦唐山、赵各庄矿和鹤岗峻德矿。根据以上统计数据和冲击地压的“三因素”机理,可以认为,开采中形成的煤柱产生的应力集中是冲击地压最大的一个力源因素。另外,放炮震动也极有可能造成动载而诱发冲击地压,如新汶良庄矿、枣庄八一矿、开滦赵各庄矿、鹤岗南山矿、七台河新兴矿和北京木城涧矿。

二、冲击地压的地质因素调查内容

1、煤系岩性及其组合因素调查

煤岩层的物理力学性质是构成冲击地压活动最直接的影响因素。对于含煤地层的地质调查,应仔细分析已有的煤岩巷实测剖面和钻孔资料,对煤层顶底板、含水岩层、坚脆砂岩层、松软泥岩层等,要逐层分析它们沿走向和倾向方向上的变化,受地质构造破坏的情况。在垂直方向上要系统研究各个煤岩层的层次及组合情况,统计顶底板的特征,含水层组的结构,含有潜在危险地层的指标及它们和煤层之间的间距。最后在采掘工程平面图上圈出有冲击地压潜在危险的区域,为设计和采掘部门提供参考。

2、地质构造因素调查

冲击地压的形成及其显现的形式、特点和强烈程度,均于地质构造密切相关。要以地质力学的理论作指导,判断所研究区域所属的构造体系,划分构造形式,并进一步分析构造体系复合联合的关系,了解某些地应力叠加所产生的构造形迹,以确定构造体系的复合联合部位,对所研究区域作出综合评价。例如在不同构造体系的复合部位,断裂交叉点附近,旋转构造收敛部,断裂的两端,在平面分布上断裂反复转弯的部位,同一断层倾向变成反向的转折点附近,断裂两侧差异运动较剧烈的部位,褶曲轴部和翼部的交界附近及冲断层或逆掩断层的上盘等,均为构造应力集别是应力高度集中的地段,应为冲击地压研究的重点区域。

3、水文地质因素调查

矿井水的浸润渗透,改变了岩石的力学性质,降低了岩体强度,从而引起围岩的变形与破坏,在采动影响下,原有岩体的水文地质结构被破坏,引起地下水运动状态的改变,使巷道或工作面局部应力集中,易发生地下水压力的冲溃现象。故进行水文地质调查时,应观测地下水的水位、水压,含水层分布与煤层的间距,隔水层性质及其组合关系等,特别要注意出现与冲击地压伴生的突水现象。

三、矿井冲击地压的地质预报方法

由于矿井冲击地压的严重危害性,有必要对冲击地压现象进行综合分析,观测冲击地压现象的前兆,通过仪表测量及钻孔探测等技术手段掌握冲击地压发生的规律,对可能发生的冲击地压现象进行地质预报。

1、冲击地压的前兆

1.1宏观前兆:煤层顶底板移近量增大,活动急剧,出现掉顶或底鼓现象。巷道煤壁松动,片帮次数增多。煤炮声增大加密。钻眼钻屑量增大,每米增加2~3倍以上。钻具推动力降低,甚至无须推进而自动向前推进。

1.2微观前兆:

微震地点集中,次数频繁,并逐渐加密。微震强度逐渐增大,一般在间隔数小时至十几小时后就会突然发生。煤岩层的弹性波速增加,采动影响下的地应力明显集中。

2、根据现场仪表观测预报

通过在掘进头或工作面内安装顶板动态仪,观测顶板下沉速度,当顶板下沉速度急剧变化并超过某一限度时,就有可能出现冲击地压现象。

3、根据地质力学方法预报

应用地质力学原理,确定构造应力集中部位,对煤岩层的物理力学性质进行综合分析,概略地得出工作区内有无发生冲击地压危险的评价,进而根据地应力的空间分布,煤岩层的埋藏条件,与工作区内巷道、工作面之间的组合关系,提出发生冲击地压条件及其强度、位置和时间的可能性预报。

4、根据钻孔岩芯变形预报

利用已有的钻孔或专门布置取得的岩芯进行仔细鉴定。研究所在地区煤岩层埋藏条件,分析地应力对煤岩层的影响。一般在坚硬岩层中,如果岩芯呈圆片状,并出现鳞片凸起,则表明此处应力增高,可能有冲击地压发生的危险;如果岩芯呈圆柱状则表明地层无异常现象。在煤层中可采用“钻屑法”即向待测煤层中施工一钻孔取粉,根据煤量、粒度大小及有无动力现象,同高应力区钻屑量进行对比,以预测和判定工作区内有无冲击地压发生的可能。

结束语

建议在对深部冲击地压的研究中应注意以下几个问题:采用物探方法对开采前工作面或掘进工作面前方的地质构造进行探测并结合煤岩性质和采动影响给出冲击地压危险的综合指标;研究深部高瓦斯矿中出现的冲击地压要考虑瓦斯含量或瓦斯压力的影响;对冲击地压的监测应分区域采用多层次的综合监测手段,并研究多源监测数据的综合处理方法;重视冲击地压防治中的开采设计理论的研究,力争从源头上减轻冲击危险;同时,提高巷道的防冲能力。

参考文献

[1]何满潮,谢和平,彭苏萍等.深部开采岩体力学研究[J].岩石力学与工程学报,2012,24(16).

第2篇:地质调查方法范文

关键词:三维地质结构;深覆盖区;重磁电综合解释,城市地质调查;宝鸡

中图分类号:F407文献标识码: A

中国地质调查局近几年大力促进地质调查与民生与经济发展相适应,主动为经济发展和城市建设做出贡献,用现代综合方法和手段以已有地质资料做基础,开展多学科、多目标、多用途的综合城市三维调查。

宝鸡作为八百里秦川的主要城市之一,在地质条件上与其他城市不同,其中最突出的是黄土覆盖层较厚,属深覆盖地区。本文就宝鸡地区的城市三维地质结构调查中重、磁、电综合分析整理、联合解释研究的方法运用进行了介绍,以期为类似地区的三维地质结构调查提供借鉴和思考。

一、地质背景

地处Ⅰ级构造单元华北地台的西南部,地层由元古界到新生界都有分布,一、本区元古界―1中元古界地层主要包括

1.1、陇山岩群主要由黑云斜长片麻岩,灰白色含金云母透辉闪石大理岩,含石榴石黑云石英片岩;

1.2、有固川-泥峪地层,主要由云母石英片岩夹黑云斜长变粒岩,绿泥钠长片岩,斜长角闪岩和透闪大理岩;

1.3、景福山―岐山地层,主要岩石有灰、灰绿色间暗紫色绢云石英片岩、绿帘阳起片岩、钠长阳起绿帘片岩,夹含砾片岩及少量灰黑,灰白色薄层大理岩;

2、本区的南华系---下古生界地层主要包括

2.1唐藏---岩湾地层区

鹦鸽咀蛇绿构造杂岩,主要岩性有变质基性岩、超基性岩为主,呈构造岩块叠置的地质体。

望家坡-草滩沟-斜峪关地层区

2.2有葫芦河岩群的宝鸡望家坡―吴家坡地区葫芦河岩群

主要岩性有灰色杏仁状斜长角闪岩(变玄武岩),灰绿色斜长角闪岩(变安山岩)与浅灰色云母斜长变砾岩(变英安岩)呈不等厚韵律互层,灰白色含黄铁矿白云母石英片岩、二云母石英片岩(变质安质凝灰岩类),夹角闪斜长变粒岩(变玄武安山质凝灰岩)及少量浅灰白色透闪石大理岩、石英岩,灰色斜长角闪岩,斜长角闪变粒岩、黑云二长变粒岩(变英安岩―安山质凝灰岩)夹少量白云母石英片岩,灰白色含黄铁矿白云母石英片岩,夹灰色变火山角砾熔岩及少量角砾状斜长角闪岩、大理岩,灰白色石榴石黑云斜长变粒岩(变安山岩)与浅灰、灰色变英安岩呈不等厚韵律互层,夹少量斜长角闪岩和变火山角砾(基性)熔岩,灰绿色黑云绿泥斜长片岩与灰色黑云斜长片岩、黑云斜长变粒岩。

2.3景山―瓦罐岭地层区

三山子组,主要有白云岩,灰白色角砾角砾状白云岩,浅灰色、灰白色中厚层状细晶白云岩、含燧石条带、团块细晶白云岩,夹少量薄板状泥质白云岩,灰、深灰色中厚层状含燧石条带、团块粉-细晶白云岩,夹少量薄板状白云质灰岩,浅灰肉红色中薄层---中厚层状细晶白云质岩及厚层块状白云质灰岩。

3、侏罗系----白垩系

东风镇---白马坊地层区

3.1三桥组,由棕红色厚层粗―巨砾岩屑砾岩、中细砾岩屑砾岩、含砾岩屑粗砂岩

3.2和尚铺组,主要是紫红、棕紫,棕红色含砾砂岩、砂岩、粉砂岩、泥岩

新生界地层

4新近系―更新统

4.1三门组 是浅黄灰色砂砾岩层、砾卵石层、砂砾层夹中砂、亚砂土、亚黏土

4.2蓝田组岩性是棕红色钙质黏土、富钙质结核亚黏土、含砾亚粘土夹砂砾层透镜体

4.3泄湖组,呈浅棕色黄土夹红褐色古土壤,含钙质结核。

二、地球物理特征

2、1电阻率特征

综合以往工作情况,根据井旁测深对比分析,总结出不同地层组合的电性特征。

新近系―更新统是浅黄灰色砂砾岩层、砾卵石层、砂砾层夹中砂、亚砂土、亚黏土

蓝田组岩性是棕红色钙质黏土、富钙质结核亚黏土、含砾亚粘土夹砂砾层透镜体

泄湖组,呈浅棕色黄土夹红褐色古土壤,含钙质结核。总体表现相对高阻,

东风镇---白马坊地层区

蓝田组岩性是棕红色钙质黏土、富钙质结核亚黏土、含砾亚粘土夹砂砾层透镜体

泄湖组,呈浅棕色黄土夹红褐色古土壤,含钙质结核。

电阻率相对较高,但由于此层较薄,且下伏古生界地层是低阻层,故总体是低阻反应,电阻率小于4Ω.m

2.1.1三桥组由棕红色厚层粗―巨砾岩屑砾岩、中细砾岩屑砾岩、含砾岩屑粗砂岩

是低阻电性层,电阻率在5Ω.m

和尚铺组,主要是紫红、棕紫,棕红色含砾砂岩、砂岩、粉砂岩、泥岩,中等电性层,电阻率在10Ω.m左右。

2.1.2三山子组,主要有白云岩,灰白色角砾角砾状白云岩,浅灰色、灰白色中厚层状细晶白云岩、含燧石条带、团块细晶白云岩,夹少量薄板状泥质白云岩,灰、深灰色中厚层状含燧石条带、团块粉-细晶白云岩,夹少量薄板状白云质灰岩,浅灰肉红色中薄层---中厚层状细晶白云质岩及厚层块状白云质灰岩是次高阻层,电阻率是15~50Ω.m.

主要岩性有灰色杏仁状斜长角闪岩(变玄武岩),灰绿色斜长角闪岩(变安山岩)与浅灰色云母斜长变砾岩(变英安岩)呈不等厚韵律互层,灰白色含黄铁矿白云母石英片岩、是高阻层,电阻率大于50Ω.m..

良性电性层:深部一般有良性导电层发育,电阻率是3~10Ω.m.

2.1.3侵入岩:高阻体,电阻率大于100Ω.m.

2.2密度特征,欲对典型剖面采用变密度反演拟合,将收集来的大量密度资料进行了选择性试验,经综合分析确定了宝鸡地区密度参数

表1 宝鸡地区地层密度参数

g/cm30

注:)陕西省地球物理勘察院资料

表2 宝鸡地区地层磁性参数

注:)据陕西省地球物理勘查院资料;2)中国国土资源航空物探遥感中心资料

2.3磁性特征

宝鸡地区地层的磁化率值以变质岩最大,火山碎屑岩次之,正常沉积岩基本无磁性。而剩余磁化强度Mr值以火山碎屑岩最大,变质岩次之。

3 重磁电资料处理

首先分析整理资料,运用多种反演方法,建立特征剖面。然后对资料进行处理,结合地质资料进行定性解释,提出模型,起宏观控制作用。再用地质资料中的钻孔和重、磁定性解释成果建立初始地球物理模型,提出地质断面结构模型。在此基础上结合地质资料,应用重力、MT剖面解释成果,编制主要界面埋深图,分析地层发育特征及展布特点。最后综合研究各种定性、定量计算成果,确定主要断裂的展布特点和深部发育形态,分析隐伏岩体,地热分布概况。

1、 重磁电综合解释

工作的成果是将重、磁、电物探资料及其地质、钻孔资料结合来进行综合推断解释获得的。垂向分层以MT资料为主,参考重力界面及剖面反演结果和航磁异常分布趋势。断裂及构造的推断,主要依据重磁平面和MT剖面异常的特征进行综合分析而得出的,从而根据地质及物性差异划分出岩体和地热分布范围。

4.1重力异常解释

从本区的重力布格异常图上可明显看出,测区南部重力等值线呈近北东向展布,测区北部呈东西向展布,布格异常总体表现为两高三低的特征。测区最北部的重力低应该是中酸性岩体或山区均衡效应引起,是高密度元古宇浅埋深或出露区。太白重力高呈东西向展布,在测区中东部与北东的重力高连成一体,此重力高是太白凸起的反映,其南侧是东西展布的密度重力异常梯度带,该梯度带是商丹断裂在重力场上的反映。而商丹断裂的南侧是测区最低的重力异常区,是轴向呈北东向展布的鸭蛋形重力负异常,此是与宝鸡所处凹陷相对应。

4.2航磁解释

依据航磁化极异常图、航磁上延10km异常图和航磁深源异常图,本区分

高磁场区表现出形态规则、强度大、梯度大的特征,结合重力资料分析,低重高磁相关性好,推测是酸性、中酸性或中性岩体所引起,这些岩体埋藏浅或出露。

磁场区表现成低磁场区,表现成低背景、其上叠加着形态规则、强度大、梯度大的局部磁异常,结合重力资料分析,高重低磁相关性好。推测是酸性、中酸性或中性岩体所引起,这些岩体埋藏浅。

高磁场区表现成形态规则、强度大、梯度大的强磁场背景,其上叠加着形态规则的局部磁异常,结合重力资料分析,低重高磁相关性好,推测是侏罗系火山岩所引起,其上局部异常则是火山岩的局部增厚引起。

低磁场表现成低背景,其上叠加着形态规则、强度大的小范围局部磁异常。结合重力资料分析,低重低磁相关性好,推测是 凹陷的反映,局部异常是火山岩引起。

高磁场区是全区最复杂的磁场区,表现成强磁场背景,由多个局部高磁异常组成,其上叠加着形态规则,强度大,梯度大的局部磁异常,结合重力资料分析,高重高磁相关性好,推测是太白隆起的反映,局部异常是中酸入岩引起。

低磁场区表现成低磁场区背景,结合重力资料分析,低重、低磁相关性好,分析是 凹陷的反映,局部异常则是火山岩引起。

高磁区表现成整体磁高背景,在测区内只有小部分。结合重力资料分析,高重高磁相关性好、推测是元古宇结晶基底隆起的反映。

从航磁极化异常展布看,磁场总体表现成南部呈近东西向条带状展布,总体是高异常背景,北部总体是负背景场。

4 MT解释

4.1.1曲线类型图

总体来看,北部视电阻率叫高,曲线是K型,首支低阻部分相对较短,反映低阻层很薄,此为新生界(中生界缺失)的反映,即元古宇高阻电性层埋深极小;这种曲线也是区内蓟-宝隆褶的共同特征。

南部冀中凹陷 凹陷, 隆起上曲线类型是KH型,其K型高值部分推测是 上段的反映,而K型第一段是浅地表低阻反映,反演深度极浅,剖面解释中难以划分,划入Q-Nm1电性层;曲线类型上H型低值部分成中、新生界低阻电性层反映,H型低值部分越长,反映中、新生界沉积越厚,反之则说明中、新生界低阻电性层发育越薄,甚至缺失某些层位。在武清凹陷和 凹陷等地区,H型低值部分较长,反映中、新生界沉积很厚;在 隆起区K型高值部分和H型低值部分均较短,反映中、新生界总体相对不厚,甚至缺失某些层位。

4.1.2深度切片图

反演电阻率5km深切片其电性趋势大致可分成四大块:北部 是高阻背景,东南部 凹陷、西部 凹陷是低阻背景,中部 隆起是相对高阻背景。

等电阻率变化最大的条带,另外铁炉子断裂两侧电阻率变化也较大。斜峪关―黄台断裂和 车路沟-扫帚滩-殿子沟韧性剪切带(F7)此图上等值线趋势反映成同一条断裂,共同控制了鄂尔多斯西南边界。另外,在工作断裂附近有一较宽的相对低阻带,推测是古生界有一定厚度发育的显示。

反演电阻率1km深切片图其等值线趋势可分成两大块:北部鄂尔多斯西南缘是高阻背景,南部 秦岭隆起低阻背景。在 鄂尔多斯隆起上电阻率变化较大,这主要是因为此部中、新生界埋深在1km左右变化所致。

4.1.3综合解释实例,Z11线是东西向剖面,跨 秦岭,太白隆起的 鄂尔多斯西南缘凹陷、 等构造单元。从曲线类型看:整条剖面测点均呈KH型,但K型极小值和H型极大值所有对应频率有一定的变化,变化最大者在WM2-016A、WM2-018A两点之间,是 断裂的反映。 断裂东侧测点,曲线首支相对低阻的视电阻率曲线较长,反映中新界较厚,是 凹陷的反应; 断裂西侧测点,曲线首支相对较低的视电阻率曲线段较短,反应中、新生界低阻电性层较薄或缺失,此是 隆起的显示。另外,在Z11-015A和Z11-020A( 断裂),JH05014B和JH07014A( 断裂)等点之间曲线有较明显的变化,推测是断裂反应。

频率-视电阻等值线剖面是用上支视电阻率展开而成,是一种基础电性图件,大致勾勒出电性-地质结构剖面。所有定量解释结果不能违背其趋势,反过来也是衡量定量解释结果的正确性。

频率-视电阻率剖面上,总体结构表现成浅部低阻层和深部高阻层构成的二元结构。从高阻顶界面看:剖面西段有一相对凹陷的存在,推测是 鄂尔多斯南缘凹陷,剖面中段西南缘凹陷也有一定的反映;剖面东段低阻电性层发育,这正是鄂尔多斯西南缘 凹陷中、新生界低阻电性发育较厚的反映,剖面最东段,深部相对高阻有隆起的趋势,这应是秦岭凸起的反映。

一维连续介质反演、二维连续介质反演剖面图,其等值线形态即电性结构基本一致,总体可分五大电性层:

(1) 浅地表(埋深小于1km)是相对高阻层:电阻率6-10Ωm,推测是Q-Nm1电性层。

(2) 中部相对低阻层:电阻率是4Ωm左右。在剖面中西段( 隆起),此层厚度不大,横向上较均匀,推测是Nm2-Ng电性层,这也是 隆起的低阻标志层;而在剖面东段,此低阻层反映较厚,可达3km以上,这应是 凹陷中、新生界发育较厚的显示,在 凹陷次电性层也相对较厚。

(3) 相对高阻层:电阻率在10Ω.m左右,是古生界地层的反映。在 隆起上此电性层一般是下古生界。在 凹陷可分上、下2部分,上部是古生界,电阻率相对较低;下部电阻率相对较高,是下古生界。

(4) 高阻层:电阻率大于20Ω.m(最大可达100Ω.m),是元古宇。

(5) 深部良导层:埋深一般在6-8km以上的相对低阻的电性层推测是深部滑脱面的反应。

从重力异常看,隆起、 凸起是明显的重力高异常,推测中新生界相对较薄,甚至缺失,这与电法结果是吻合的,从磁法异常看 鄂尔多斯西南缘凹陷东侧是高磁异常区,电法反演剖面上,剖面中段深有一电阻率大于100Ω.m的电性体,综合磁法、电法资料,推测在剖面上局部隐伏岩体分布。

从综合剖面图上看,重、磁异常曲线的梯度带,往往也是电法剖面图上等值线密集带,也就是说,此位置密度、磁化率、电阻率等特性均在横向上有变化,为断裂的反映。

在剖面解释过程中,参照了重力异常分布趋势、重力界面(前新生界、下古生界顶)分析趋势及剖面反演结果,并结合磁异常的参数进行综合解释。

在电性剖面上,断裂的位置反映成等值线扭曲或陡立带,这些扭曲、陡立带深部延展形态也反映了断裂发育状况,剖面上,断裂均有反映,一般显示成正断层。

(一) 总体看,商丹板块结合带边界断裂(F1)分为北界张家庄―鹿母寺---下黑湾断裂,南界岩湾―平木断裂;沿走向部分地段,两断裂汇于一起

(二) 八渡---虢镇断裂(F2)

(三) 拓石―通洞断裂(F3)

(四) 庙坪―魏家断裂(F4)

(五) 铁炉子断裂

(六) 斜峪关―黄台断裂

(七) 车路沟-扫帚滩-殿子沟韧性剪切带(F7)

在电性剖面上都有反映。

宝鸡地区新近系下部、古近系、中生界地层均是低阻显示,电性差异小。在隆起区由于古近系、中生界地层一般缺失,故秦岭隆起电性分层较简单明了。在凹陷区要对钻井、重力趋势面、一维层状反演等多种资料综合分析,根据等值线趋势来确定。

第3篇:地质调查方法范文

关键词:农村土地调查;外业工作底图;制作方法

中图分类号:F302 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2011)-08-0253-1

1 农村土地利用更新调查数据库处理

利用已有的GPS点1954和1980坐标值,在MapGIS中使用布尔沙七参数法,将1954年北京坐标系下的土地利用更新调查数据库转换为1980西安坐标系,然后对土地利用更新调查数据库成果进行分幅裁切。最后在坐标转换基础上,将土地利用更新调查数据库地类代码逐个转换为第二次土地调查规定的土地利用现状分类。

2 辅助信息提取

各级行政界线和权属界线全部由已有的土地利用更新调查数据库中提取,但提取的界线存在断线、不封闭、不接边等现象,内业提取后经外业调查核实完善;注记也从已有的土地利用更新调查数据库中提取,包括行政村以下级别的居民点、政府驻地、大型河流、湖泊、水库等地名,以及水系、山脉、铁路、公路等名称。

3 建立样本影像

分析调查区域的主要地物与地貌特征、气候等自然地理因素,熟悉获取影像的平台、遥感器、成像方式、成像日期、季节、所包括的地区范围、影像的比例尺、分辨率、彩色合成方案等,根据各土地利用类型在SPOT5影像上的特征,即形状、大小、色彩、色调、阴影、反差、位置和相互关系,结合土地利用更新调查数据库,选取直观反映旱地等地类的样本影像,建立主要地类的影像解译标志。

4 全要素土地利用信息提取

依据DOM的地物特征,参照样本影像和已有的土地利用更新调查数据库,逐地块目视解译,以标准分幅为单位,按土地利用信息表达方式进行全要素矢量化,分层提取各类土地利用信息,建立信息管理文件夹。

4.1 信息标注

可疑信息包括待确定的地类界线、地类、线状地物及其宽度和零星地物等,统一用黄色(0,255,255)标注,其中线状要素以相应地类的线条居中表示。基本确定的地类,代码用黑色(0,0,0)表示。

4.2 建立信息管理文件夹

以向标准分幅DOM文件夹中添加有关信息的方式建立土地利用信息管理文件夹,文件夹命名沿用1:1万标准分幅DOM文件名。文件夹内容包括标准分幅DOM影像的栅格数据文件和图廓、整饰、图例、注记、工程文件以及土地利用信息等矢量数据文件。

5 内业解译数据整合

5.1 解译数据库拓扑检查

对解译形成的数据库地类图斑、线状地物图层进行拓扑检查,主要检查图斑碎片、重叠、面积超限的情况,检查线状地物重叠、自相交、多部分及悬挂线等拓扑错误,对发现的错误进行修改,直至无拓扑错误。

5.2 分幅数据接边

分幅预判数据接边包括对分幅采集的线状地物、图斑等矢量数据进行分层接边处理,接边由人机交互完成。由软件自动完成相邻图幅线两侧图形的自动拼接,对于容限值较大和预判地类不一致的图形,手工完成接边。

5.3 生成上级面状区域

根据地类图斑层中继承或录入的座落单位及权属单位属性信息,利用GIS空间分析功能,由拓扑检查无误的图斑自下而上的生成与图斑边界完全一致的面状行政区域及权属区域,以保证数据库逻辑一致性。

5.4 完善其他属性信息

利用软件工具的空间分析功能,将地类图斑、线状地物的所在图幅、座落单位等信息通过图幅索引、行政区划等图层属性直接继承到地类图斑及线状地物属性表中。

5.5 线状地物按行政区打断

为保证调绘底图清晰易读、节省外业调查时间并提高数据录入效率,同一条线状地物在内业解译阶段先按村级行政区域断开,然后在数据建库、面积计算时按照图斑打断。

5.6 图斑和线状地物预编号

应用软件工具,以村为单位,从上到下、从左到右对每一块图斑进行预编号,编号为不重复的顺序号。应用软件工具,以村为单位,对行政村内的每一条线状地物从上到下、从左到右进行预编号,编号为不重复的顺序号。为了节省外业调查及内业属性录入工作时间,对与行政界线重合的线状地物单独进行编号,以市为单位,从上到下、从左到右编排顺序号,并在顺序号前加字母前缀区分。

5.7 生成土地利用现状标注

图斑标注采用ab/c形式,其中:a表示图斑预编号,b表示权属性质(国有土地标注“G”),c表示图斑地类编码;当图斑较小时,标注用引线引出到图斑外。线状地物标注采用ab/c形式,其中:a表示线状地物预编号,b表示权属性质(国有土地标注“G”),c表示线状地物地类编码;标注平行于线状地物进行表示,字头朝北(东北)或西(西北)。

第4篇:地质调查方法范文

[关键词]区域地质调查 找矿 成矿带 价值分析

[中图分类号] P612 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-2-182-1

区域地质调查工作在找矿方面的作用近些年来得到了明显加强,尤其是在我国的重要成矿带,不仅提供了大量的找矿线索,还直接发现了一批新矿点,大大提升了我国成矿带矿藏开发工作的效率。遗憾的是,部分相关人士在思想上对区域地质调查的认识仍停留在传统阶段,认为区域地质调查的主要价值在于基础地质调查和填图,在找矿方面的价值不大。为了扭转这种传统认识,本文将在这里介绍区域地质调查应用于成矿带找矿的重要价值。

1区域地质调查概述

区域地质调查是一门牵扯到的领域极多的工作,其中包括了地球化学、地球物理、地质学、遥感技术乃至最新的信息技术与数字成形技术,目的是对大范围区域内岩体、地层之类的地质体特征进行调查,比如其演化、时代、组分、分布、产状、相互关系等。从最终结果来看,该工作一方面能够提供详细的地域地质信息,用于建立地质学方向的相关数据库,为工农业发展提供地质学方面的帮助,另一方面能够提供大量的找矿信息,便于矿区的确定,提高矿业开发的效率,后一方面的作用在重要成矿带区域体现得尤为明显。

区域地质调查是一项综合性的调查工作,因此工作方法具有较高的技术性,总体来说可以分为野外调查与室内调查两部分。野外调查是由调查人员在选定的需调查区域进行实际的勘探、测量等工作,以获得实际的调查信息;室内调查则是由室内人员接收野外调查人员所获得的各种调查数据,通过种种实验室方法和计算统计方法对所获数据进行进一步的解析、总结、应用。这二种调查要相互配合才能发挥出最大的能效。

2区域地质调查应用于我国重要成矿带的找矿

2.1区域地质调查应用于成矿带找矿的方法

区域地质调查中,能发现的找矿信息有两种,一种是直接的,另一种是间接的,其中前者主要由野外的地质工作人员在进行野外地质调查时发现,后者则由室内的分析鉴定人员通过野外人员带回的岩矿资料发现。在这两种找矿方法中,前者的能效并不高,因为野外调查人员在野外能获得的找矿信息基本都是表面化的,所以能直接取得的信息相当有限。后者则具有更高的能效和拓展性,但对区域地质调查工作的要求也很高。具体来说,室内的分析鉴定人员想要获得找矿信息,需要利用岩矿鉴定、重砂鉴定、化学分析、光谱分析等手段,再结合当地的具体地质信息,这样才能发现野外人员无法识别的找矿信息。但是这一过程一方面要求野外人员和室内人员的交流具体准确,以保证室内人员用于鉴定工作的各种信息精准无误,另一方面要求室内人员准确选择鉴定方法,保证所用的找矿方法与实际的区域条件有足够的适性,二者兼具才能保证找矿能效,所以技术性比较强。

2.2区域地质调查应用于成矿带找矿的成效

近些年来,区域地质调查在成矿带找矿方面获得了相当多的成效。仅以2013年为例,这一年我国进行的区域地质调查为1:50000比例尺规格的调查,调查面积为21万平方千米,在调查工作中,已经确认的新矿点超过590处,其找矿背景与地质特征均已详细查明;获得物探异常信息的新地点达到4126处,其中有218处已经查证完毕,确认有找矿信息的为42处;获得化探异常信息的新地点有309处,其中有56处已经查证完毕,确认有找矿信息的有两位数。在这些矿点中,影响力较大的包括大兴安岭成矿带的64处矿点,柴达木盆地成矿带的63处矿点,昆仑――阿尔金成矿带的38处铜、铁矿点等。这些成果极大地提高了我国成矿带开发的工作效率与工作程度,据相关部门统计评价,其优化幅度达到了17%,对我国矿业发展的优化作用是显而易见的。

目前,我国针对重点的21个成矿带所进行的综合性基础地质研究已经全面展开,并初步完成了成矿地质背景图的编制,达到了地质背景信息实际化、直观化的目的,不仅解决了相当一部分地质调查找矿问题,而且为地质调查在找矿方面的进一步发展提供了参考依据。

2.3区域地质调查应用于成矿带找矿的展望

我国1:50000比例尺区域地质调查和1:250000区域地质调查依然在进行,因此相关找矿工作在未来一段时期应以与这两种调查工作的结合为重点。目前来看,区域地质调查在找矿方面的主观能动性并没有得到完全的发挥,部分调查人员对找矿工作不够积极,更多地把工作重心集中在填图上,对找矿信息的收集过于被动。因此,区域地质调查单位的管理人员一方面要强化对现场调查人员的思想工作,增强其对找矿的积极性,另一方面要增强区域调查资料的宏观与微观联系,创新调查方法,争取获得更多的找矿信息,从技术上提高找矿能效。需要注意的是,技术上的提高需要通过人员主观能动性的提高加以落实,因此这两方面的工作以前者更为重要。

另外,未来的找矿工作应充分利用前文提到的成矿地质背景图,最大限度地发挥其指导和标尺作用,对其中找矿信息仍为空白的部分加以补充,对其中找矿信息粗略的部分加以完善,最终实现我国全部重要成矿带找矿信息的完善化。

3结语

随着科技的进步,区域地质调查的技术和方法必然会得到优化,其在找矿方面的能效和价值也会进一步得到提高。为了令这种优化和提高更具效率和方向性,相关人员可以结合区域地质调查在找矿方面的问题和特征,以此为依据进行有针对性的研究,以期尽快解决问题,凸显长处,令区域地质调查的找矿能效得到更大限度的发挥,为我国的矿产资源开发工作做出贡献。

参考文献

[1]杨贵森.区域地质调查与找矿的一些问题[J].四川地质学报,2006(3).

第5篇:地质调查方法范文

英文名称:Geological Bulletin of China

主管单位:

主办单位:中国地质调查局

出版周期:

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种:

本:

国际刊号:1671-2552

国内刊号:11-4648/P

邮发代号:2-767

发行范围:

创刊时间:1982

期刊收录:

CA 化学文摘(美)(2009)

中国科学引文数据库(CSCD―2008)

核心期刊:

期刊荣誉:

Caj-cd规范获奖期刊

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期刊简介

本刊是国土资 源部主管、中国地质调查局主办的地质学综合性学术刊物。本刊遵循“百花齐放,百家争鸣”的方针,以推动地质调查与地质科技创新发展,为国民经济建设和社会公众服务为宗旨,力求全面展示和及时报道地质大调查全新领域――基础地质调查、矿产资源调查评价、灾害预警工程、技术发展工程、数字国土,以及相关地质科学研究领域的新进展、新成果、新发现、新方法。辟有“专题报告”、“基础地质”、“矿产资源”、“水文地质环境地质”、“方法与应用”、“快报”、“学术讨论”、“特稿专论”、“综述与进展”、“知识经纬”、“动态与信息”、“编读往来”等栏目,内容涉及基础地质、经济地质、海洋地质、能源地质、生态环境地质、灾害地质、城市地质、农业地质、勘查地球物理、勘查地球化学、地质调查信息、科技政策、科技管理等专业领域。本刊着力突出报道的时效性与动态性,更注重成果的原创性与前瞻性。刊物特色:报道简洁、精练、取材广泛、严谨,信息量大,刊期短。读者对象:从事地质调查、地质科学研究的科研、教学、生产人员,也包括对地质学及其连缘学科感兴趣的广大工程技术、科技管理人员。

主要栏目:

基础地质

矿产资源

水文地质环境地质

方法与应用

研究快报

学术讨论

动态信息

地球物理

获奖情况

第6篇:地质调查方法范文

【关键词】高分辨率;遥感地质;找矿方法

中图分类号:F406文献标识码: A 文章编号:

一、前言

在我国,自90年代以来,遥感技术在地质调查中已得到了广泛的应用。但随着国家经济快速的发展,使得其对石油、煤、多金属等自然资源需求量不断增大,对地质调查的深度和区域要求更高,因此利用传统的影像数据和地质调查调查方法已不能满足当前地质勘查的需求。[2-3]随着高分辨率传感器技术的日益成熟,高分辨率影像数据已广泛应用于生产生活的各个方面。如何将高分辨率影像数据应用于地质调查领域并充分发挥其优势已成为一个值得探索的课题。

二、传统影像数据特点及地质调查中的应用

1、传统影像数据特点及地质调查中的应用困境

遥感技术拥有影像覆盖面积大、信息量大、获取信息快等诸多特点,从而使其在地质调查中得到广泛的应用。至20世纪80年代以来,在我国地质调查中引入了遥感技术,从此传统的地质调查跟上了信息化步伐,这大大提高了地质调查的效率,减少了人力财力的耗费,加快了我国数字地质信息库的建设步伐。但由于国家地质勘查工作的进一步深入和国家经济建设对矿产资源的需求,使得采用传统的低空间分辨率、低光谱分辨率较低影像数据进行地质调查过程中遇到了新的难题。

2、传统技术的应用

目前,地质调查中所使用的影像数据多为TM、ETM、SPOT等中低分辨率数据,其数据特点及在地质调查中的作用较为广泛,以ETM数据为例。ETM+传感器是搭载在LANDSAT 7卫星上的,它被动接受地表反射的太阳辐射和自身发射的热辐射,共有8个波段,覆盖了从红外到可见光的不同波长范围。波段1-5和7为可见光。[4]近红外以及短波红外波段,空间分辨率为30米,其中第5和7波段为短波红外波段;第6波段为热红外波段,空间分辨率为60米。其在地质调查中的主要应用为:

(一)构造解译

在实际地质调查中,环形、线型等构造对地质体构造框架起着至关重要的作用,对地质单元之间的接触关系、矿产资源的分布等都有很大的关系,因此构造现象在地质调查过程中尤为重要。根据ETM数据的分辨率和传感器光谱范围,利用ETM影像数据进行遥感地质构造解译能在小比例尺下完成地质体基本构造解译。对区域性大断裂、大断裂、岩体等均有较好的表象。

(二)岩性解译

根据遥感成像原理,不同岩石对太阳光的光谱吸收范围和反射范围不同,从而使得传感器上接收岩石反射的能量不同。ETM数据波普范围为0.45~2.35μm,其中第7波段范围为2.08~2.35μm,理论上影像对大类岩石具有一定的识别能力。

(三)地质灾害解译

地质灾害主要表现为滑坡、崩塌、泥石流等。对于较大规模的地质灾害,可以通过ETM、SPOT等中低分辨率影像进行解译。

3、传统影像在地质调查中的不足

(一)低光谱分辨率,难以满足岩性解译需求传统影像的光谱分辨率较低,其对岩性的鉴别能力有限。在地质找矿过程中,除特殊情况外,很难普遍用于直接找矿,尤其是在植被覆盖区或者是第四系大范围覆盖区很难直接进行应用。

(二)低空间分辨率,难以满足大比例尺地质调查需求在传统的地质调查过程中,一般很难直接利用中低分辨率影像进行直接地质勘查工作,而是需要根据该地区地质演化过程和地质构造环境进行合理布线完成地质调查工作。随着地质调查工作的深入,小比例尺阶段的区调工作基本结束,取之而来的是大比例尺和较大比例尺阶段的区调工作。从而传统影像难以满足地质单元细化、地质构造解体的需求。

(三)低时间分辨率,难以满足数字地质信息化需求

进入21世纪以来,各领域争先加快数字化建设。数字地质信息化也成为主要的信息化建设的一部分。传统影像的周期较长,分辨率较低,难以和现行的地质调查程度对接,从而阻碍了数字地质信息化建设的步伐。

三、高分辨率影像数据在遥感地质调查中的应用

1、高分辨率影像地质调查优势

遥感技术进入21世纪有了突飞猛进的发展而遥感技术本身的发展也是遥感地质调查深化的关键。新型遥感探测技术,特别是高光谱遥感技术比起目前常用的多光谱遥感技术具有更多的波段数(数十或数百个波段,多光谱几个或十余个),更高的光谱分辨率(带宽几至几十纳米;多光谱带宽则为百至数百纳米),图谱合一,解像能力到分子级,为遥感直接找矿(主要通过地球化学矿物组成信息提取)带来了新的希望,而雷达遥感等新型探测技术又为这一希望注入了活力。但目前由于难以获得高空间分辨率的高光谱卫星遥感数据,所以其在地质调查中难以普及应用。根据其空间分辨率和光谱分辨率特点,其在地质调查中广泛应用

于岩性-构造填图、遥感找矿等方面。主要优势表现为:

(一)高分辨率,追踪地层界线

Worldview-2影像数据具有0.5m分辨率,利用其高空间分辨率特点可以更加清楚的跟踪地层界线,从而大视野、广角度的圈定地质单元界线,使传统地质调查更加直观、更加精确。[5]同时对于高山、雪域、海洋等无人区或者工作条件困难的区域,高分辨率数据更是填补了区域大比例尺地质调查空白,节省了人力物力的同时完善了区域地质调查系统。

(二)地物识别,圈定岩性界线

地质调查的一个重要任务就是确定调查区岩性组成、区域构造演化。高分辨率数据可以利用其高光谱分辨率特点,对调查区内大类岩石进行鉴别,从而结合该地区实地勘探路线,明确调查区古地质环境,建立构造演化模式,完善调查区地质体系。

(三)结合地质环境和成矿规律,精确圈定成矿靶区

利用高分辨率数据完成调查区岩性-构造解译后,结合区域成矿规律及调查区古地质环境建立调查区成矿模型,并精确圈定成矿靶区。

2、探索高分辨率数据地质调查新方法

(一)高中低分辨率数据协作机制

中低分辨率数据在地质调查中能更加有效的体现地质体宏观岩性、构造特征,建立调查区内地质体宏观架构。高分辨率数据,能有效的展示地质体之间精确界线及地质体内部各岩性单元的接触关系。因此,在实际地质调查过程中,建立高中低分辨率数据协作机制,将宏观构造,细微结构有机相结合能更加有效的利用各种分辨率数据优势,深化地质调查程度

(二)信息技术应用

针对矿产资源勘查,后遥感应用的技术构成是在信息源上集遥感信息、地质信息、地球物理信息、地球化学信息等多源地学信息为一体,在方法技术上集图像处理技术、GIS技术、GPS技术、三维可视化技术、多媒体技术、仿真模拟技术、虚拟现实技及传统地学方法为一体的信息综合、方法集成、表达多维的应用技术。

(三)遥感找矿模式建立和预测

利用高分辨率影像数据圈定岩性-构造界线,构建遥感找矿影像模式。从找矿的角度说,它表现为一个遥感解译信息的集成和工作的流程,从影像角度说,它又包括了模式的遥感影像结构。正确而合理的遥感找矿影像模式的建立以典型矿床地质研究为前提,确定成矿、控矿的主要因素,以此作为遥感信息获取的依据和出发点,开展进一步的遥感系列专题图像处理和研究工作,将这些要素从相关的遥感图像上解译和提取出来。并通过成矿特征到遥感特征的关联,使之形成有机的匹配和组合。综合区域成矿特征、成矿规律及控矿条件,建立遥感找矿模型从而进行有效的成矿预测。

四、结束语

目前,遥感地质调查在地质调查领域扮演者越来越重要的角色,因此合理科学的利用高分辨率遥感技术的特长,充分结合多学科优势,开展地质调查将是未来遥感地质调查的方向。充分借助信息技术多角度多元化,构建遥感找矿模型,将是未来地质找矿新的风向标。

参考文献:

[1] 张磊; 包平.高分辨率影像数据在遥感地质调查中的应用[J]科技视界2012-10-15

第7篇:地质调查方法范文

【关键词】水工环;地质勘察;技术

水工环地质学科与岩土工程两个专业学科的理论体系核心是通过原始的分散型、局部性水文地质、工程地质理论成果革新,然后随着生产力与科学技术的发展,形成了普遍性,全局性,集中型科技创新与发展,并得到了高度综合与集成而形成的当代水工环地质与岩土工程学科。水工环地质与岩土工程学科技术的理论发展历程,则由水文与工程地质-环境水文与环境工程地质-岩土工程地质-生态水文与工程地质-生态岩土工程地质的全过程,当代水工环地质与岩土工程学科技术应用于土木工程建设的全过程中。水工环地质与岩土工程地质学科理论实践于各工程建设领域并相互渗透,互补应用。因此,水工环地质与岩土工程理论的应用体系是一脉相承的。两学科不仅是不可分割的两门相关相同专业类,而且在国民建设项目中两类专业相互依赖生存。工程建设的属性统归为水土岩三者之间内在的性质,例如:利用地下水资源作为工农业及居民供水,需依托地下水储存空间在岩与土中的立体空间分布和适宜的地质条件来满足地下水的生存和开采利用。又如:城市人口居住密度加大,迫使城市向空中发展,则加大了高层及超高层建筑群的高密度开发,宜选择满足地基荷载的承受能力优良的工程地质与环境工程地质条件。涉及岩土工程与水文及工程地质相关领域极为广泛,例如:城市地下建筑基坑中的水文及工程地质问题,需要各项试验结果优选计算参数,供基坑设计与施工使用。与地下建筑相关的地下水的抗浮问题,建筑物地下基础的岩溶地下水的防治与治理问题,矿山开采的边坡稳定及矿床开采的充水影响问题,大江大河及水库大坝防渗及岩土体的结构稳定问题,湖泊淤积治理问题,抽取地下水引起的地面沉降问题,铁路、公路、桥涵、以及过山、过江、过海的地铁隧道等建设工程遇到的岩溶、软土、冻土、崩塌、滑坡、泥石流、塌陷、等环境地质灾害问题,都是紧密依靠当代水工环地质与岩工程学科基础理论与实际相结合进行解决。也是水工环地质与岩土工程学科面向社会发展的需要。

1. 水工环地质的概述

水工环地质调查和研究与人类的生存有着密切的关系,特别是在全球环境变化和被社会经济环境可持续发展的推崇的大背景之下,各国都将其引入更广阔的空间。伴随着不断变化和发展的全球经济、资源、环境,各国对地质调查工作的方向和部署都进行了调整,相对的,发生巨大变化的还有水工环地质调查研究的内容。水文地质、工程地质、环境地质的界限在传统意义上被打破,现在发展的趋势就是对水工环一体化的研究,它的服务领域越来越广泛,信息量大、功能多样的态势不断出现,环境地质学日益突显其重要性。

2. 水工环工作存在的问题

尽管水工环地质工作一直处在国家、社会与国民经济发展的前沿,但是仍需“更加紧密地与国民经济与社会发展相结合,更加主动地为经济与社会发展服务”。目前,在水工环地质调查工作中尚存在如下亟待改进和加强之处:

(1)大调查队伍不健全:为了适应地质工作由资源型向资源+ 环境型转变,中国地调局机关成立了水工环部,极大加强了水工环地质调查工作的管理能力。老一代地质工作者仍然是地质大调查的主力,而目前尚未培养出足够多的具有较高战略分析和综合分析能力的中青年骨干队伍。

(2)国家层次的地调项目不够:目前水工环大调查项目几乎涉及各个领域,覆盖全国,但是,由于经费投入明显不足,因此,像“400个县市地质灾害调查与区划”,“鄂尔多斯周缘地下水”,“长江中下游水患区环境地质调查”等反映国家意志,具有较强公益性、战略性和基础性的项目不多。应该按照“有所为有所不为”的原则,对水工环地质工作全面规划,使有限的资金产生更大效益。

(3)成果转化亟待加强:“长江中下游水患区地质环境调查”、“黄河中下游地质环境调查”、“首都圈地区环境地质与水文地质调查”、“塔里木盆地地下水资源勘查”等许多项目已在实施并取得初步成果,应该尽快将水工环地质调查成果推向社会,力争参与到这些地区社会与经济发展建设计划中去。

3. 水工环工作的建议

3.1工作部署原则:水工环地质大调查工作部署原则,总体上必须以副总理提出的“一个根本转变,两个更加”作为开展工作的战略方针,以寿嘉华副部长提出的“四个定位,五个提升,九个部署”为工作重点,它要:

(1)更加主动地为社会和国民经济发展服务。水工环地质工作是在国家经济建设中诞生的,随着国家经济建设的飞速发展而迅速成长壮大。

(2)全面提升调查水平,更加代表国家意志。

(3)应具超前意识,并服务于全过程。因此,应该及早开展以生态环境地质为主题的三峡库区地质调查,重点了解库区第四纪地质与库岸变迁、移民迁建区人工开挖与地质灾害、25°以上斜坡地与生态环境保护等问题。

3.2加快战略和规划的制定;以水工环发展战略思想为指导,尽快完善我国水工环地质调查规划,真正体现国家意志,并以此作为编制实施计划和项目申请立项的依据,通过数年的努力,真正使我国水工环地质工作提升到新的水平。

4. 水工环研究中新技术、新方法的应用

(1)地理信息系统(GIS),地理信息系统作为一种应用技术是以处理空间数据为基础的,而地质信息的特点决定了使用GIS技术的优越性,从而使该项技术在地学的各个领域得到了广泛的应用。

(2)遥感技术(RS),遥感技术在水文地质、工程地质以及新近形成的环境地质学科中近30年的应用,走过一个从定性评价到半定量、定量评价,从指示要素分析到计算机模型模拟,从单一解译到综合方法互补等阶段,充分显示了其信息量大、宏观、快速、节省经费,且具有多时相动态监测等优势,广泛应用于水文地质勘查、评价、大型工程选线(址)、区域稳定性评价、地质灾害调查、评价预测及地质环境评价预测等领域。

(3)物探技术,由于物探技术能提供多种描述地质材料的物理参数并具有速度快、成本低和不破坏地质环境的优点,在水工环勘查的历史上已经得到了广泛的应用。近十几年来,在时空域内利用高分辨率技术勘查地质目标的成功,使水工环物探勘查技术取得了长足的进展。

(4)水质测试技术,目前国内外的实验测试手段,从分析原理划分,大致可分为两大类:即化学分析法和物理分析法。这两类分析方法之间并不是相互孤立和对立的,在实际分析工作中,应根据具体情况和要求,综合考虑仪器分析和化学分析的特点,扬长避短,选用适当的分析方法。这就要求分析化学工作者必须同时掌握好这两类分析方法。这种分析方法是以物质的物理、物理化学性质(光谱及电化学性质)为基础并使用特殊仪器进行分析的测试方法。目前在水、工、环测试中主要应用以下各类方法:原子吸收光谱分析法、发射光谱分析法、原子荧光光谱法、电化学分析法、色谱法和同位素测试。

5. 结束语

水工环地质与岩土工程两个专业学科都是地球地质大学科的支学科,两个支学科的共同持点与目标相互一致,都是怀抱地球,面向大自然,为地球的永生及人类与大自然生命的存在,用自身的科学理论与工程实际相结合去了解自然与改造自然。这就是本行学科共同持点与目标。水工环与岩土学科的理论体系一脉相承,互为一体,谁也离不开谁,同属自然科学。用学科过硬知识与技术解决工程建设中的实际问题,学科的理论体系还得依靠多支学科合作,进一步发展,技术创新,理论创新,水工环与岩土工程技术工作的理论与实践水平都将有新的重要突破。

参考文献

[1]张人权等.当代水文地质学发展趋势与对策[J].水文地质工程地质,2005(1).

第8篇:地质调查方法范文

关键字:水工环 地质勘察 技术应用 应用范围

研究结果显示,水工环地质调查与研究事关人类的生存及社会的进步。近年来,由于人类片面地追求经济的发展,世界生态环境急剧恶化,加之各国纷纷提出经济环境可持续发展,在这样的背景之下,世界各国均把水工环地质调查与研究放在了更为广阔的研究空间。为了更好地顺应全球资源环境及经济环境的变化趋势及发展要求,世界各国均纷纷调整地质调查工作的总体部署,进而改变了水工环地质调查研究的主要内容,并把水工环一体化研究作为地质调查与研究的主要发展趋势。

一、水工环地质勘察的应用范围

当前的环境地质工作、水文地质工作及工程地质工作均纷纷发生了巨变,究其原因,经济的发展、环境的恶化及资源的枯竭为主要原因。自1978年以来,我国片面强调经济的发展而不惜以破坏生态环境、耗竭资源为代价,其严重背离了自然的发展道路,更是对人类的生存及社会的进步造成了严重的威胁及阻碍。近年来,我国越来越认识到只有自然与人类和谐相处,方可换的人类的生存及社会的进步,进而才是经济的持续发展。随着可持续发展、协调、全面的科学发展观的提出,水工环地质工作也相应地面临着更高的要求及挑战。水工环调查工作方向的确定主要以生态环境保护与社会经济发展间不断产生的新问题为依据,例如:土地资源利用规划与生物地球化学的研究、人体健康及地方病与环境水文地球化学的研究、农业生态地质的研究等。

随着城市化进程的加快,城市人口的密度越来越高,且经济活动也越来越频繁,这均相应地加剧了资源环境问题的严峻形势。此外,城市化进程的加快也相应地改变了城市建设与规划工作内地质调查工作的地位,尤其是土地利用规划、垃圾填埋场地质调查、城市环境污染防治与监测、工程地质灾害调查与风险评价等在水工环地质研究中的地位变得更高。随着21世纪的到来,各学科间的相互渗透、交叉及融合不断加强,且各学科间的界限也变得更加模糊,以新方向及新思想为核心的交叉学科及边缘学科大量出现,这已成为了地球科学发展的显著特点。其中,生态学与地质学间的交叉便是综合性、跨学科、系统化的研究格局的最好体现。地质生态学主要的研究对象为由土、水及生态等子系统构成的地质生态系统,即对系统的利用现状、存在形式、要素间的相互作用、演化及形成规律、对人类社会经济活动的影响及制约等进行动态研究。

二、水工环地质勘察中的技术应用

水工环地质勘察技术主要包括高密度电法、可控源音频大地电磁法、瞬变电磁法及地质雷达等。本章节以瞬变电磁法及地质雷达为研究对象,探析水工环地质勘察中的技术应用问题。

(一)瞬变电磁法(TEM)

瞬变电磁法(TEM)诞生于20世纪30时代,其提出之初的主要应用领域是航空物探领域。直至上个世纪的80年代,瞬变电磁法(TEM)方才在我国得到推广和应用。瞬变电磁法(TEM)在金属矿勘探中的成功应用推动了其在环境领域、工程检测领域及灾害领域的广泛应用,且取得了很好的效果。瞬变电磁法(TEM)的原理:在回线的协助下把脉冲电磁波向地下发送(一次),并利用间歇期间对二次涡流场予以观测。若发现地下分布有电性不均匀地质体,则可观测到异常二次场或不均匀体的涡流场。一般而言,均以对ρs参数的推断解释来取代对异常场的解析,进而解决相应的地质问题。在地下介质中,因瞬变电磁法产生的电磁场受到传播时间延长的影响,而导致其向深部扩散的倾斜锥面呈47°,即烟圈效应。烟圈效应体现了瞬变场随时间变化的变化规律,此乃瞬变电磁法(TEM)在测深勘探中应用的理论基础。

就激励场源而言,瞬变电磁法包括电偶源方法及垂直磁偶源方法,但垂直磁偶源中的回线场源方法的应用更广。瞬变电磁法的优点包括:横向分辨率高,对较陡的探测产状的局部异常地质体的敏感度较高;观测精度高,纯异常的观测受地形的影响小,且不受装置耦合噪声的干扰;在接地条件困难地区的施工方法技术简单且工效高;支持对不同深度的目标物的探测。

(二)地质雷达(GPR)或探地雷达

地质雷达在主频为10-1000MHz的宽带高频时域电磁脉冲波的反射探测目标体的协助下,可对地质问题予以有效解决。地质雷达的工作原理:在地面发射天线的协助下向地下发送电磁波,通过地下目标体反射至地面接收天线,再对接收的电磁波时频及振幅特性予以分析,进而对地质体展布形态及性质予以准确评价。因地质雷达穿透深度受到电磁波发射的频率的影响,则地质雷达穿透深度十分有限,最深达100m。现阶段,地质雷达属短距离探测分辨率及精度最高的工程地球物理方法。

地质雷达凭借着数据采集与处理全自动化、自身分辨率高、目标物图象异常清晰且易识别、施工快捷等优点而被广泛应用于基岩面起伏状况及覆盖层厚度的探测、隐伏断层及破碎带等的查找、考古调查等浅层勘察中。水工环地质勘察中,地质雷达的应用相当广泛,例如:机场道路及高等级公路质量无损检测;隧道衬砌质量检测或地质超前预报;建筑物地下边坡孤石等不良地质体的探测;滑动面或滑坡体的调查;崩塌及地面沉降等灾害的评估;水库地下坝体或防渗墙结构层的探测;砼厚度及灌浆质量的检测;衬砌砼质量及覆盖层厚度的调查;老城区地下管道埋深及展布情况的探测等。

结束语

综上所述,瞬变电磁法(TEM)及地质雷达(GPR)或探地雷达均为当前水工环地质勘察中的关键技术,其与高密度电法及可控源音频大地电磁法等一同支持着现代地质勘察事业的发展。但是,随着环境形势的变化及经济社会的发展,对水工环地质勘察技术的研究应不断深入,以满足人类社会经济活动与生态环节的和谐发展的要求。

参考文献:

[1] 石凤姣,高智超.探讨当前水工环地质勘察中的技术及应用范围[J].城市建设理论研究(电子版),2012,(29).

[2] 陈佳富.污染地域环境水文地质勘查技术应用浅探[J].企业技术开发(学术版),2011,30(5):57-58.

第9篇:地质调查方法范文

关键词:复杂地质条件;超前地质预报;地质雷达;TSP法

Abstract: Introduce the methods of the advanced geological prediction and classification , by analyzing the advantages and disadvantages of each method, summarize the comprehensive advance geological forecast in tunnel construction system method

Key words: Complex Geological Conditions, Advanced Geological Prediction, Geological Radar, Tunnel Seistoic Prediction method

中图分类号:TU7 文献标识码:A

一、超前地质预报

(一)超前地质预报的概念

超前地质预报是根据地面地质调查、掌子面地质调查以及地球物理探测等方法对隧洞建设中可能遇到的各种不良地质体及可能发生的各类施工地质灾害进行预测预报。广义而言,隧道(洞)超前地质预报包含勘察设计阶段和施工阶段的预报;狭义上讲,隧洞超前地质预报是在施工阶段的超前地质预报。

(二)国内外超前地质预报发展现状

1972年8月,在美国芝加哥召开了快速掘进与隧道工程会议。从那时起,隧道(洞)施工超前地质预报一直倍受各国广泛重视。随着隧道(洞)建设快速发展,对地质预报的要求也就越来越全面和详细,已经从单纯地质条件的预报发展到地质体成灾程度预报,不同地质体处理措施预报等。

1、国外超前地质预报发展情况

准确预报施工前方地质条件是隧道(洞)建设的迫切要求。八十年代开始,发达国家都将这类问题列为重点研究课题。日本重点研究开挖前方地质预报;澳大利亚研究隧道(洞)施工前方地层状况预报;德国研究掌子面附近地层动态的详细调查;法国则把不降低掘进速度的勘探方法作为重点研究课题。随着全世界通信、电子、计算机、数据处理等技术的飞速发展,超前地质预报的方法发展出不同于传统的地质分析方法的多种地球物理探测方法。包括TSP地震波发射法、地质雷达法、红外探测法、瞬变电磁法、BEAM法等方法。

2、国外超前地质预报发展情况

从总体上来说,我国隧洞超前地质预报工作还十分薄弱。上个世纪,与国外同行相比,我们既缺乏专职施工地质队伍,又不重视具体施工地质工作,当然就谈不上超前地质预报工作。

20世纪50年代中期,铁二院首先在渝黔线凉风垭隧洞中以地质测绘为主要手段,采用地质分析法预报隧洞前方10~30 m的地质情况;70年代,谷德振教授开始采用地质分析法研究断层预测预报技术;80年代中期,工程人员在衡广复线大瑶山隧道(洞)开展了地质法和声波透射法地质超前预报技术;1985年,孙广忠等以地质情况为基础,隧道(洞)地质素描(短距离超前地质预报)为主要手段的方法,配合超前钻速仪、钻孔声波测试,钻孔潜望镜,压水试验等方法,取得了很大的成功。1996年~1998年,铁道部第一勘测设计院在秦岭特长隧道(洞)开展了施工地质综合测试工作及超前预报工作,为全面隧道(洞)施工地质工作奠定了基础。同时,跟随世界其他国家的潮流和趋势,地球物理探测方法,如TSP法、地质雷达法、瞬变电流法、BEAM法都取得了应用和实践,也取得了非常不错的效果。

二、超前地质预报的分类

超前地质预报分类方法较多,常见的有按照预报方法手段、预报空间位置、预报距离进行分类。我们按照最常用的预报距离和预报方法的工作原理进行分类。

(一)依据探测预报距离分类

依据预测预报的距离,可将预测预报方法划分为:长距离超前地质预报和短距离超前地质预报两类。

1、长距离超前地质预报的距离一般可达工作面前方150~300米,甚至更远。主要包括地质调查、TSP探测等。它的任务主要是较准确的查明掌子面工作前方150~300米范围内规模较大,严重影响隧道(洞)施工、易造成塌方的不良地质体的位置、性质、规模和含水性。

2、短距离超前地质预报,也叫追踪预报,预报距离一般在15~30米左右。主要包括掌子面地质素描、瞬变电磁法、地质雷达法、超前钻探法等。它的任务是依据隧道(洞)掌子面或导洞掌子面的地质特征,通过观察、量测、鉴别和分析,结合长期超前预报成果,推断工作面前方15~30米范围可能出现的地层、岩性变化情况,推断掌子面各种不良地质体向掌子面前方延伸的情况。

(二)依据其预测预报方法的工作原理分类

依据探测预报方法工作原理,可将超前地质预报分成地球物理法(也叫物探方法),地质分析法,超前水平钻探以及超前导坑法三大类。

1、地球物理法(物探法)主要包括TSP隧道(洞)地震波探测超前地质预报方法、地质雷达探测(电磁波反射)法、红外探水超前地质预报方法、负式速度法、声波CT技术预报、陆地声纳法、高密度电阻率法等物探法、BEAM法等。

2、地质分析法主要包含地表地质调查、地质素描法、地质作图预测法、地下地质构造、地表地质构造相关性分析法等

3、超前水平钻探法和超前导坑法等包含超前深孔钻探(30~100m)、超前浅孔钻探法(5~6m)和超前导坑法

(三) 各种超前预报方法的适用范围和优缺点

各种超前地质预报方法都不可避免的存在局限性,有其优缺点和适用范围,我们总结如下表1-1所示:

表1-1 各种超前方法的适用范围和优缺点对比表

三、隧道(洞)超前地质预报综合分析方法

正因为超前地质预报方法都存在一定局限性,如何提高预报的准确性和及时性就成为国内外隧道(洞)工程地质界需要解决的技术难题,非常有必要提出一种综合预报体系。在隧道(洞)不良地质预报方法和隧道(洞)施工地质灾害预测方法研究的基础上,通过进一步对隧道(洞)超前地质综合预报方法进行研究,建立以地质分析为核心的综合预报体系。

隧道(洞)超前地质综合预报工作体系是在“以地质分析为核心,综合物探分析,洞内外结合、长短预测结合,物性参数互补”原则下做出的,如下图1-1所示

图1-1 隧道(洞)超前地质综合预报体系

四、总结

地质预报是一个连续的、渐进的、系统的工作,目前已基本形成的针对某一隧道(洞)的地质情况制定预报方案-选择预报方法-实施-验证-调整的使用过程。这也是因为对地质情况的认识也是一个随着工程的进展、时间的推移、信息的不断输入而不断地深入的过程。

在施工过程中需要不断收集地质信息,通过和预测结果进行对比、分析,找出对地质情况认识的不足,修正我们的认识,并改进预报方案。

在预报方式上应采取多种手段联合应用的综合超前地质预报,充分发挥各自方法的优势,取长补短,优势互补,互相验证。预报实施方案要尽量科学合理,做到尽量不干扰施工。任何预报方式只能作为一种手段和参考依据,其结论不可能100%准确,施工中不能完全依赖于预报结论而盲目施工。

参考文献:

[1] 孟陆波.隧道超前地质预报技术与计算机辅助预报系统研究.成都理工大学博士论文,2009.6

[2] 张存亮.隧道超前地质预报方法及应用研究 西安科技大学硕士论文 2011.6

[3] 温佐彪,张辉.综合超前地质预报技术体系的构建与实践. 公路工程 2011.4