地質研究方法有哪些問題
① 地質研究與存在的主要問題
(一)前中生代大地構造格局及其演化
關於東北地區前侏羅紀構造格局的認識,前人有兩類意見。一是根據多旋迴槽台理論研究認為,東北地區屬於東亞華力西地槽褶皺區的一部分,主體分為內蒙古-大興安嶺和吉黑兩個多旋迴地槽褶皺系(延邊地區後來歸入濱太平洋地槽褶皺系),其中包含若干興凱期固結的古老地塊(佳木斯地塊、額爾古納地塊等),最東部為那丹哈達優地槽褶皺帶(黃汲清等,1962,1977,1980),但沒有注意到古亞洲洋構造域和濱太平洋構造域的疊加與轉換過程和時間。二是應用板塊構造理論把東北地區劃分為4條板塊俯沖帶,將中國東北地區劃入北亞(安加拉赫斯坦)構造域內蒙古-興安(陸緣)亞構造域(區內含興安地塊),布列亞-松遼亞構造域(包含布列亞地塊、佳木斯地塊、松遼地塊)(李春昱,1980;王鴻禎等,1990),並認為古亞洲洋構造域向濱太平洋構造域的過渡與轉換時間為印支期,也是本區多旋迴地槽褶皺系的最終褶皺期(任紀舜等,1980,1984;馬杏垣等,1983;王鴻禎等,1983;翟光明等,1987)。進一步結合前人研究成果,提出微板塊和褶皺帶的概念,認為東北地區微板塊包括克魯倫-額爾古納微板塊、伊勒呼里微板塊、托托尚-錫林浩特微板塊、松遼微板塊、布列因-佳木斯微板塊、興凱微板塊;褶皺帶包括額爾古納加里東褶皺帶、扎格迪華力西褶皺帶、內蒙古-興安華力西褶皺帶、西拉木倫華力西褶皺帶、西錫霍特華力西褶皺帶、東錫霍特燕山褶皺帶(任紀舜等,1999;謝鳴謙,2000)。但是對內蒙古-興安造山帶的形成演化歷史、各微板塊之間拼合的時代、佳木斯微板塊的最後變質時期及其構造屬性、古亞洲洋與濱太平洋兩大構造域轉換的時限和機制以及對油氣成藏的影響等問題卻存在不同認識,研究不夠深入。
(二)中、新生代構造演化和盆地演化
前人對松遼盆地的類型、形成演化歷史研究已相當深入。松遼盆地早期(火石嶺期至營城期)為斷陷階段,具有裂谷(或斷陷)盆地性質;晚期(登樓庫期至明水期)為坳陷(或沉陷)階段基本達成一致,但是對松遼盆地白堊紀—新生代的構造演化和盆地性質、盆地基底的性質及其分布等存在較大分歧。
相對松遼盆地而言,外圍盆地的構造演化研究相當薄弱。有學者認為外圍23個中、新生代盆地處於西伯利亞板塊與中朝板塊間的大陸板塊增生帶上,是在中生代太平洋板塊向西俯沖形成的歐亞大陸邊緣褶皺弧後軟流圈上隆誘發形成的裂陷盆地群(《中國石油地質志 卷2上冊》,1993),尤其是白堊系—第三系可劃入吉黑裂谷系(譙漢生等,1999)。同時,工作區區域地層研究程度雖然相對較高,各時代地層發育的總體特徵較為清楚,但由於許多露頭區覆蓋嚴重和外圍盆地勘探程度很低,後期岩漿、構造作用的破壞,外圍盆地內研究基礎較為薄弱以及不同研究者的學術觀點差異等原因,仍然存在著一些制約油氣勘探戰略部署的基礎區域地層研究問題,直接影響到區域構造格架、成盆規律的深入研究。
因此,具體的各個盆地的形成發育歷史及其大地構造背景、盆地基底性質、盆地構造分區等是亟待解決的關鍵地質問題。
(三)油氣地質研究現狀
1.松遼盆地深部及外圍的早白堊世斷陷型盆地
松遼盆地已有油氣田主要集中在白堊紀松花江群,主要生油氣層系為白堊系青山口組、嫩江組一段及侏羅系沙河子組,主要含油氣層系為楊大城子、扶余、高檯子、葡萄花、薩爾圖、黑帝廟油層及深部氣層,但對於盆地深部斷陷的分布特徵和油氣富集規律仍不清楚。
雖然在外圍的海拉爾、延吉盆地、依舒地塹先後獲得工業油氣流,但主要集中在侏羅紀和第三系油層中,對東部早白堊世斷陷盆地的勘探尚未引起足夠的重視。
2.第三系盆地
大慶外圍盆地從1978年在三江盆地開始勘探,雖完成各類探井118口、不同程度的二維地震勘探以及非震物化探工作。從整體來看,外圍盆地勘探工程投入始終維持在較低水平,實物工作量主要集中在東部盆地群。而西部幾個大盆地幾乎沒有開展過地震勘探,僅有少量地質淺井,對多數外圍盆地的認識主要依賴於非地震物化探資料。因此,三江地區第三系盆地油氣勘探尚需進一步深入。
3.中生代盆地
由於松遼盆地及外圍大部分地區中晚侏羅世主要以火山岩-湖相盆地為主體,局部地區有三疊紀—早侏羅世地層存在,普遍認為該類盆地無油氣勘探遠景。隨著東部斷陷群的穆棱組下段、城子河組下段和東榮組、七虎林組的暗色泥岩和穆棱組、城子河組的煤層,孫吳-嘉蔭盆地的永安村組、太平林場組,延吉盆地的銅佛寺組和大拉子組,海拉爾盆地的大磨拐河組下段、南屯組和銅缽廟組等烴源岩的發現,確定大部分烴源岩以生氣為主,逐漸展示了該類盆地的油氣遠景。
4.古生界油氣勘探
前人對古生代地層存在區域變質與否的爭論,有人認為松遼盆地及外圍存在區域變質,處於過成熟階段,已經不具備油氣生成的可能;有人認為不存在區域變質,僅在靠近斷裂帶和岩體附近發生接觸和動力變質,分布范圍有限,即使烴源岩發生低級變質,仍具備油氣生成的可能,這直接決定了是否有進一步開展古生界油氣勘探工作的必要。因此,古生界變質、不變質是下一步需要解決的關鍵問題。
② 環境地質學的研究方法
通過對化學物質在環境中的遷移轉化規律的研究,以及對礦物組成和結構特徵的研究,探索地質環境的變化。如水土流失現象與風化過程相關,而風化速率又同組成岩石的礦物性質和外部水熱條件有關,通過對礦物成分和物理化學性質的測定和研究,可以評價風化作用的進程。又如克山病、氟中毒等疾病的地區分布與某些環境地質因素相關,研究這種特定區域地質環境中化學元素的豐度及其在各個生態環節中的運動規律,有利於揭示人體健康與地質環境間的內在聯系,以及這些地方病的病因。
再如,通過對工業污染物的追蹤研究,可以發現污染物由於地表水的灌溉經過土層滲入地下水的途徑。此外,評價大氣顆粒物對環境質量的影響時,也要應用礦物學的方法,即不僅要考慮它們的濃度,而且要研究它們粒徑的分散度、形態特徵、礦物和化學組分特徵。 在環境地質學的研究中,為了確定各種環境要素之間的關系,綜合分析影響環境質量的地球內力、地表外力和人類活動三種營力之間的相互作用統一宏觀研究與微觀研究的結果,必須應用現代數學原理和計算方法。如設計研究工作的程序,檢驗樣品和數據的代表性,分析數據資料的相關性,進行環境質量的綜合評價,建立環境地質或環境地球化學模型,預測地質環境的演化趨勢,擬定環境控制的最佳方案等都需要應用系統分析方法。
地質環境問題具有空間性、動態性和綜合性。分析和表示環境地質問題,圖上作業是一種理和計算方法。如設計研究工作的程序,檢驗樣品和數據的代表性,分析數據資料的相關性,進行環境質量的綜合評價,建立環境地質或環境地球化學模型,預測地質環境的演化趨勢,擬定環境控制的最佳方案等都需要應用系統分析方法。
地質環境問題具有空間性、動態性和綜合性。分析和表示環境地質問題,圖上作業是一種有效的方法。環境地質圖不僅能表示出某一時刻的環境狀態,而且能表示出隨時間流逝所發生的系統變化。因此在環境地質圖中,除了應用各種地質圖件的顏色和線條等制圖語言外,還要有數字和數學符號。這些數字和數學符號同一定的環境數學模式相關聯,因而可使圖件與電子計算機聯用,形成動態環境地質圖。一套完整的區域環境地質圖包括環境地質單要素圖、環境質量綜合評價圖、環境演化勢圖趨、環境區劃圖、環境規劃圖等。
為解決人類環境問題而發展起來的環境地質學在基礎理論和研究方法上帶有地學、生態學、物理學和化學等學科相互滲透、融合的特色。但環境地質學仍然是以地質學作為學科基礎的。
③ 工程地質學的研究方法
包括地來質學方法、實驗和自測試方法、計算方法和模擬方法。地質學方法,即自然歷史分析法,是運用地質學理論查明工程地質條件和地質現象的空間分布,分析研究其產生過程和發展趨勢,進行定性的判斷,它是工程地質研究的基本方法,也是其他研究方法的基礎。實驗和測試方法,包括為測定岩、土體特性參數的實驗、對地應力的量級和方向的測試以及對地質作用隨時間延續而發展的監測。計算方法,包括應用統計數學方法對測試數據進行統計分析,利用理論或經驗公式對已測得的有關數據,進行計算,以定量地評價工程地質問題。
模擬方法,可分為物理模擬(也稱工程地質力學模擬)和數值模擬,它們是在通過地質研究深入認識地質原型,查明各種邊界條件,以及通過實驗研究獲得有關參數的基礎上,結合建築物的實際作用,正確地抽象出工程地質模型,利用相似材料或各種數學方法,再現和預測地質作用的發生和發展過程。電子計算機在工程地質學領域中的應用,不僅使過去難以完成的復雜計算成為可能,而且能夠對數據資料自動存儲、檢索和處理,甚至能夠將專家們的智慧存儲在計算機中,以備咨詢和處理疑難問題,即所謂的工程地質專家系統(見數學地質)。
④ 工程地質有哪些常用的研究方法
工程地質研究的主內容有:確定岩土組分、組織結構(微觀結構)、物理、化學與力學性質(特別是強度及應變)及其對建築工程穩定性的影響,進行岩土工程地質分類,提出改良岩土的建築性能的方法;研究由於人類工程活動的影響而破壞的自然環境的平衡,以及自然發生的崩塌、滑坡、泥石流及地震等物理地質作用對工程建築的危害及其預測、評價和防治措施;研究解決各類工程建築中的地基穩定性,如邊坡、路基、壩基、橋墩、硐室,以及黃土的濕陷、岩石的裂隙的破壞等,制定一套科學的勘察程序、方法和手段,直接為各類工程的設計、施工提供地質依據;研究建築場區地下水運動規律及其對工程建築的影響,制定必要的利用和防護方案;研究區域工程地質條件的特徵,預報人類工程活動對其影響而產生的變化,作出區域穩定性評價,進行工程地質分區和編圖。隨著大規模工程建設的發展,其研究領域日益擴大。除了岩土學和工程動力地質學、專門工程地質學和區域工程地質學外,一些新的分支學科正在逐漸形成,如礦山工程地質學、海洋工程地質學、城市工程地質及環境工程地質學、工程地震學。
1工程地質與岩土工程的區別工程地質是研究與工程建設有關地質問題的科學(張咸恭等著《中國工程地質學》)。工程地質學的應用性很強,各種工程的規劃、設計、施工和運行都要做工程地質研究,才能使工程與地質相互協調,既保證工程的安全可靠、經濟合理、正常運行,又保證地質環境不因工程建設而惡化,造成對工程本身或地質環境的危害。工程地質學研究的內容有:土體工程地質研究、岩體工程地質研究、工程動力地質作用與地質災害的研究、工程地質勘察理論與技術方法的研究、區域工程地質研究、環境工程地質研究等。岩土工程是土木工程中涉及岩石和土的利用、處理或改良的科學技術(國家標准《岩土工程基本術語標准》)。岩土工程的理論基礎主要是工程地質學、岩石力學和土力學;研究內容涉及岩土體作為工程的承載體、作為工程荷載、作為工程材料、作為傳導介質或環境介質等諸多方面;包括岩土工程的勘察、設計、施工、檢測和監測等等。由此可見,工程地質是地質學的一個分支,其本質是一門應用科學;岩土工程是土木工程的一個分支,其本質是一種工程技術。從事工程地質工作的是地質專家(地質師),側重於地質現象、地質成因和演化、地質規律、地質與工程相互作用的研究;從事岩土工程的是工程師,關心的是如何根據工程目標和地質條件,建造滿足使用要求和安全要求的工程或工程的一部分,解決工程建設中的岩土技術問題。2工程地質與岩土工程的關系雖然工程地質與岩土工程分屬地質學和土木工程,但關系非常密切,這是不言而喻的。有人說:工程地質是岩土工程的基礎,岩土工程是工程地質的延伸,是有一定道理的。工程地質學的產生源於土木工程的需要,作為土木工程分支的岩土工程,是以傳統的力學理論為基礎發展起來的。但單純的力學計算不能解決實際問題,從一開始就和工程地質結下了不解之緣。與結構工程比較,結構工程面臨的是混凝土、鋼材等人工製造的材料,材質相對均勻,材料和結構都是工程師自己選定或設計的,可控的。計算條件十分明確,因而建立在材料力學、結構力學基礎上的計算是可信的。而岩土材料,無論性能或結構,都是自然形成,都是經過了漫長的地質歷史時期,在多種復雜地質作用下的產物,對其材質和結構,工程師不能任意選用和控制,只能通過勘察查明,而實際上又不可能完全查清。岩土工程師不敢相信單純的計算結果,單純的計算是不可靠的,原因就在於工程地質條件的不確知性和岩土參數的不確定性,不同程度地存在計算條件的模糊性和信息的不完全性。因而雖然土力學、岩石力學、計算技術取得了長足進步,並在岩土工程設計中發揮了重要作用,但由於計算假定、計算模式、計算方法、計算參數等與實際之間存在很多不一致,計算結果總是與工程實際有相當大的差別,需要進行綜合判斷。
⑤ 研究地質學的基本方法有哪些
我是學地理的,書上的原話是這樣的:1.野外調查(最基本、最主要的研究方法);2.室內實驗和模擬實驗;3.歷史比較法(現實類比法);4.數字研究法:利用3s技術進行研究
⑥ 地質研究方法
煤層頂板穩定性預測構造解析法的主要研究內容包括: ①對礦井構造、構造應力場、煤層頂板岩性分布規律、頂板岩體力學特徵等主要因素的研究; ②結合礦井採掘工程條件綜合分析相關因素,預測煤層頂板穩定性。
煤層頂板構造評價是煤層頂板穩定性評價體系中的一個子系統,也是比較重要的一個子系統。頂板構造評價子系統的確立需要在採集有關頂板構造參數的基礎上,建立頂板構造參數庫,發現參數間的相關關系,確立評價方法和技術。礦井地質條件評價和礦井地質構造評價方法,多採用模糊綜合評判方法,在定性參數平分 ( 給定權值) 的基礎上進行綜合評判。而更多見的是用某些指數對頂板進行分區評價。以頂板岩石沉積結構構造及結合岩石力學特徵為主體的研究,也是煤層頂板穩定性評價和煤層構造研究的一個重要方面。對煤層頂板砂岩分維及與岩石力學性質相關性的研究,是頂板穩定性研究的一個新領域和新方法。對於煤礦小型地質構造的研究,自 20 世紀 80~90 年代以來,除了地球物理勘探中三維地震技術有重要突破並解決了煤礦開採的疑難問題外,在地質研究方面幾乎沒有新的進展。作者曾提出用構造 - 地層分析方法作為小型構造預測和評價的方法之一,但這一方法沒有進一步完善和發展。經過理論探討和實踐,我們認為煤層頂板構造穩定性分析及評價可按 ( 圖5.1) 思路進行。
頂板構造研究從第一層次上看,主要是考慮 3 個方面 ( 參數) : 頂板地質構造、頂板沉積 ( 岩石) 參數、頂板岩體結構及岩石力學 ( 參數) 。在第二層次的參數或指標可以設立 10 余項內容,這些參數分別進行採集和分類。第三層次的參數是具體的實測指標,是頂板構造穩定性最多、最具體、最真實的數據,需要認真收集和整理,有些參數需要采樣測試,而且要在研究區內具有相對均勻的分布。在參數採集和大量整理有關頂板構造及其相關參數的基礎上,進行相關性分析。其方法可以採用模糊綜合評判方法,也可以採用其他數學方法。
目前,在地理信息系統 ( GIS) 基礎上進行開發、定量評價煤層頂板構造穩定性是最新的方法和技術。GIS 是建立在統一地理坐標基礎上的空間信息管理系統,它是集地理數據採集、管理、查詢、計算、分析和可視表現為一體的計算機技術系統。勘察、生產過程中獲得的煤層頂板穩定性評價相關基礎資料和數據,無論是鑽孔點源資料,還是生產巷道的線狀資料或是工作面的面狀資料,其空間分布以及屬性都可以通過地理信息系統進行管理。基於 GIS,可以建立煤層頂板穩定性評價模型,該模型利用 GIS 強大的分析和成圖功能,進行煤層頂板穩定性評價,並將評價結果以圖的形式表現出來。目前常用的 GIS 系統一般均具有可開發性,針對煤層頂板穩定性評價系統的要求,通過二次開發及介面技術對GIS 系統分析處理功能的擴充,從而實現復合分析功能。
圖5.1 煤層頂板穩定性分析評價體系
⑦ 工程地質常用的研究方法有哪些
1、定性評價方法
以自然歷史分析法確定不同工程地質性質的形成原因內、演變趨勢和發展預測容(條件分析)
2、 定量評價:定性分析基礎上,通過定量計算,進行定性與定量評價相結合的地質過程機制分析—定量評價。
數學分析
力學分析
概率分析
⑧ 地質學研究方法有哪些
野外工作和室內測試分析,就這么簡單,還要有豐富的想像力
⑨ 地質工程主要研究哪些方面
1、概念:地質工程也叫工程地質學,是研究人類的工程活動與地質環境回的相互作用答,以便認識評價,改造和保護地質環境它是地質學的一個分支,專門研究與工程地質有關的地質問題。
2、研究對象:是工程地質條件和工程地質問題。工程地質條件是工程地質環境各個要素的總和。包括:(1)岩土類型及其工程地質性質(2)地形地貌條件(3)地質結構與地應力(4)水文地質條件(5)物理地質現象(6)天然建築材料 。
3、適用的行業:包括地質調查,油氣及固體礦產資源的普查勘探與評價,大型工礦企業和水利水電建設,公路和鐵道建設,工程地質,水文地質,地質環境及地質災害的調查,勘察及監測等。
4、覆蓋的范圍:地質調查技術和方法與礦產資源勘查與評價,區域礦產基地及礦產遠景區預測與評價,礦區與礦床的勘探、開發與評價,地質工程領域建設、勘查評價項目可行性研究與決策,地質勘探的新技術與新方法,水文地質、工程地質、環境地質、地質災害的預測、評價、監測與保護,地質結構、地質環境、地質過程及地質災害研究中的計算機應用,地質工程實施過程中的質量檢測及新方法、新技術的設計、開發、應用,地質資源與地質工程行業的工程管理。
⑩ 地質研究內容包括哪些
研究地球的內部構造及其形成條件和演化規律的學科有:構造地質學、區域地質學和地球物理學.
研究地球的歷史的學科有:地史學、古生物學、岩相古地理學和第四紀地質學.
研究地質學的應用問題的學科有:工程地質學、環境地質學、煤田地質學和石油地質學.
研究地質學的研究方法和手段的學科有:同位素地質學、數學地質學和實驗地質學.
全球的綜合性研究的學科有:板塊地質學、海洋地質學和天文地質學