什麼地質材料能成為好的含水層
⑴ 從礦床地質勘探孔中獲取礦床水文地質資料
在礦床地質的各調查階段中，總是要打大量穿過礦層的地質勘探鑽孔，如能重視和利用它們進行水文地質觀測與試驗，定能從中獲得大量的寶貴資料，又能節省大量的水文地質調查工作量。這是其他水文地質調查所不具備的條件。許多資料單憑水文地質勘探是難於得到的。這些資料包括：含水層及富水地段的情況，鑽孔沖洗液消耗量及鑽孔涌水量，岩心孔隙性、裂隙和岩溶的形態與數量，礦床充水水源與通道，地下水位、水溫及水成分的變化；同時，可取水、岩、土樣進行水文地質試驗，取得有關參數，以及揭露礦層下面含水層時得到的有關資料等。
礦產普查階段，一般要求對地質礦產鑽孔盡量多地進行水文地質觀測工作，僅在有特殊意義的地段上（富礦、最先開發、受地下水威脅最嚴重地段等），才布置少量的專門水文地質勘探工作。在勘探階段，隨專門水文地質孔的增多，進行水文地質觀測的地質孔數，可適當地減少。
從地質孔中所獲得的原始水文地質資料，經過分析整理，就能對礦床水文地質條件得到較全面的認識。
1）編制鑽孔水文地質綜合成果圖表，從中可得出有關的水文地質規律。
2）編制剖面圖。依據單孔剖面圖表和其他資料，據不同要求，可編製成不同類型和不同方向的水文地質圖件、表格及文字說明，如：礦區鑽孔水文地質觀測成果對比及岩溶含水層富水性分帶圖（圖14-1）；岩溶發育與深度關系曲線圖（圖14-2）；水文地質剖面圖，可表示出含水層與隔水層的分布規律與其基本特徵；含水層頂板埋深及含水層厚度剖面圖等。
3）綜合全部剖面圖，可編制出相應精度、能反映全礦區某些內容的水文地質平面圖，如礦床充水含水層分布圖、礦區主要含水層水化學圖及礦床頂板埋深或等厚度圖等。它們既可用於初步判斷礦區的一般水文地質條件，又可為後期勘探和編寫報告提供基礎資料。
圖14-2 岩溶發育與深度關系曲線圖
（據廣東省地質局七〇四地質隊，1987）
1—鑽孔及溶洞位置；2—岩溶率；3—鑽孔中溶洞能見率；4—岩溶溶蝕下限
一般而言，從礦床地質勘探中獲取水文地質資料有三種情況：①利用地質勘探工作的間隙時間進行水文地質觀察、測量和取樣，基本上不影響地質勘探工作的進行，如對地下水位與水溫的觀測、對自流水量的測量，取出岩心後，應立即鑒定岩性，並觀察裂隙、岩溶發育特徵，判定是含水層還是隔水層等；②在水文地質工作需要時，須暫時停止鑽進或施工，待完成水文工作後，再繼續進行地質鑽進，如發現新含水層時，則要停鑽觀測其穩定水位或進行臨時抽水試驗，或取岩、土、水樣；③對某些礦床的某些地質孔，在完成地質任務後，因水文地質需要仍須鑽進至下部主要含水層中，掌握其水文地質特徵。
由上述各項水文地質觀測所取得的資料，通常仍不能滿足該調查階段的要求。在此基礎上，應根據規范要求，布置專門水文地質工作，獲取有關資料。
⑵ .構成含水層的條件常能出現在什麼樣的地層和地質構造中
【含水層】地下水面以下飽水的透水層。
構成含水層的條件是：土層或岩層有貯存重力水的空隙；有下伏隔水層。
砂、礫石、碳酸鹽類岩石是主要的含水層。所以一般來說有這幾種岩石的地層容易出現含水層。
【含水構造】可分為基岩含水構造和鬆散沉積含水構造兩大類。基岩含水構造有：向斜盆地含水構造；單斜層狀含水構造；斷裂含水構造；剩隙無壓含水構造。鬆散沉積含水構造有：山前洪積含水構造；河谷沖積含水構造；湖相沉積含水構造等。
⑶ 根據這些工程地質資料，如何選基礎類型
多、復高層建築的制基礎類型有單獨基礎、條形基礎、十字交叉條形基礎、片筏基礎、箱形 基礎和樁基礎等。
基礎類型的選擇與場地工程地質及水文地質條件、房屋的使用要求及荷載大小、上部結構對不均勻沉降的適應程度以及施工條件等因素有關。在京開幕下單獨基礎適用於上部結構荷載較小或地基條件較好的情況；條形基礎通常沿柱列布置，它將上部結構較好地連成整體，可減少差異沉降量；十字交叉條形基礎比條形基礎更加增強基礎的整體性，它適用於地基土質較差或上部結構的荷載分布在縱橫兩方向都很不均勻的房屋；當地基土質較差，採用條形基礎也不能滿足地基的承載力和上部結構容許變形的要求，或當房屋要求基礎具有足夠的剛度以調節不均勻沉降時，可採用片筏基礎；若上部結構傳來的荷載很大，需進一步增大基礎的剛度以減少不均勻沉降時，可採用箱形基礎；樁基礎也是多、高層建築常用的一種基礎形式，它適用於地基的上層土質較差、下層土質較好，或上部結構的荷載較大以及上部結構對基礎不均勻沉降很敏感的情況。
⑷ 分層抽水（或壓水）資料對確定雙層水位礦床具有重要意義
到目前為止，我國所有礦床水文地質勘探報告都是按照傳統水文地質勘探方法進行勘探並編寫的，尚無一例水文地質報告是在雙層水位流理論指導下完成的。所提供的資料也均為傳統水文地質學所要求的資料。因為，所有的水文地質勘探規程、規定和規范都是以傳統水文地質理論為指導思想和基本理論編寫的，無一例有關雙層水位流礦床勘探報告的規范、規程和規定。這種狀況對於雙層水位礦床水文地質學的推廣，普及與應用十分不利。為了利用雙層水位流就把原先早已做好了的各種水文地質報告推倒作廢，重新再作一套，按照雙層水位流理論重新編寫報告，顯然是不可能的，既不需要也無必要，時間也不允許。因此，如果依據現在已經早已獲得的傳統水文地質資料可以判斷出礦床是否屬於雙層水位礦床，屬於哪一種類型的雙層水位礦床?雙層水位能否在礦床防治水過程中被利用?如何利用，其價值如何?那將對雙層水位礦床的(實際上很多隻是未被發現和利用而已)推廣和應用會有極大的價值和意義。
前面已經介紹了很多方法，地質法、壓水法和抽水方法等，這些方法對於發現和利用雙層水位礦床無疑是極為重要的方法和手段。但那必須從頭再來，需要重新補做大量工作，那樣做勢必要花費很大的財力和精力，有些情況下也並無必要。例如，山東侯庄礦床，自1957年至1977年的20年勘探工作期間，先後三進三出，提交過三個不同程度的水文地質報告，提交的礦坑涌水量一次比一次減少。礦坑涌水量從第一次的23.6萬t/d，到第二次的10萬t/d，再到第三次為4.5萬t/d。實際上采礦後的實際礦坑排水量不足1萬t/d。礦坑實際涌水量與報告預測的涌水量(第三次)相比，相差五倍之多。變化所以如此之大，除了水文地質工作者對礦床水文條件認識上的差別外，主要原因是最終認識到該礦床是雙層水位礦床，並且採取了以雙層水位流理論為指導思想的深層局部疏干防治水方法，否則，不可能取得現在這樣好的效果。
金嶺各礦床開發前期，根據傳統水文地質報告提供的分層抽水試驗資料初步認為，礦床內可能具有雙層水位流(表6-4)。因為從分層抽水孔的抽水結果知，灰岩的滲透性具有明顯的形成雙層水位的結構特徵。即含水層的滲透性或者具有「大—小—中」的三元結構(如表6-4中的5號孔)，或者具有從「大逐漸變小」的模式(如2號孔)。僅據表6-4所列出的部分鑽孔資料，尚無確認礦床內存在雙層水位的把握，更無法知道形成雙層水位的深度在什麼位置，其可利用價值有多大?當時很難作出結論。為了解決這些問題，又在基建初期進行了第四次專門水文地質勘探——專門雙層水位地質勘察，最終才確認礦床具有雙層水位流現象。
第四次雙層水位專門水文地質勘察並不是一次從頭開始的地質勘察，它是結合基建初期儲量升級的地質勘探鑽孔，對礦體頂板局部范圍內的灰岩含水層進行專門壓水試驗。壓水試驗只是在首采地段進行，試驗段全部設計在礦體頂板以上，共15個壓水孔，128段次，其中僅有25段次257.44m透水，僅占總段長的19.6%，其餘各段均為不透水段(見表1-12)。
表6-4 金嶺各礦床鑽孔抽水試驗結果
續表
據此斷定，侯庄礦床內具備形成雙層水位的水文地質條件並最終採取了深層局部疏干方案。
事實上，金嶺鐵礦其他各個礦床在傳統的水文地質報告中都存在著類似的情況(表6-4)，雖然未採用專門壓水試驗，但最終的生產實踐證明，各個礦床都存在著產生雙層水位流的條件，礦山基本都採取了深層局部疏干方法，並且也都獲得了成功(召口、侯庄、鐵山和北金召等都是如此)。這是否可以說，在礦床開發初期，根據地質部門提供的依據傳統水文地質方法獲得的某些資料，可以對礦床內是否具有雙層水位流作出初步判斷。也就是說，傳統水文地質報告提供的地質和水文地質資料，對於認識雙層水位礦床仍然具有重要意義。這一點，對突變型雙層水位礦床尤其重要，有時只根據傳統地質和水文地質報告資料，就可以斷定是否屬突變型雙層水位礦床和能否利用深層局部疏干方法。因此，可以得出如下經驗：
(1)不管傳統方法早已求得的水文地質資料是壓水試驗還是抽水試驗資料，只要在同一鑽孔或同一剖面上具有一個或幾個雙層水位模式(V式、L式或X式)，那麼，理論上該礦床就應屬雙層水位礦床，就具有產生雙層水位的條件。
(2)礦床內含水層的厚度只要足夠大，則產生的雙層水位流就可能有被礦床防治水利用的價值，否則，其意義不大。比如，如果產生雙層水位弱含水層的厚度很薄或很淺或者距離礦體很近，礦床開采方法或者採取露天法，或者採取頂板崩落法，那麼，產生雙層水位的弱透水層將會被破壞或崩落掉，這樣的雙層水位當然無實際意義。
⑸ 哪些岩層屬於含水層哪些岩層屬於隔水層
自然界的岩石和土壤大多為多孔介質，它們本身的空隙性有很大差異，有些能含水，有些不含水，有的雖然含水但很難透水。飽和帶中的岩層，根據其給出水的能力，可劃分為含水層與隔水層。
含水層是指能夠給出並透過相當數量水的岩體。這類含水的岩體大都呈層狀，所以稱為含水層，如砂層、礫石層等。含水層不但儲存水，而且水在其中可以運移。非固結沉積物是最主要的含水層，特別是砂和礫石層，這種含水層具有良好的透水性能，條件適宜時，在其中打井可獲得豐富的水量。碳酸鹽類岩石也是主要的含水層，但碳酸鹽岩的空隙性和透水性變化很大，取決於裂隙和岩溶的發育程度。
隔水層是指那些既不能給出又不能透過水的岩層，或者它給出或透過的水量都極少。通常可分為二類：一類是緻密岩石，其中沒有或很少有空隙，很少含水也不能透水，如某些緻密的結晶岩石（花崗岩、閃長岩、石英岩等）。另一種是顆粒細小，孔隙度很大，但孔隙直徑小，岩層中含水，但存在的水絕大多數是結合水，在常壓下不能排出，也不能透水。
含水層與隔水層的劃分是相對的，它們之間並沒有絕對的界線，在一定條件下兩者可以相互轉化。如粘土層，在一般條件下，由於孔隙細小，飽含結合水，不能透水與給水，起隔水層作用。但在較大的水頭壓力作用下，部分結合水發生運動，從而轉化為含水層。從廣義上講，自然界沒有絕對不含水的岩層。
構成含水層，必須具備儲水空間、儲水構造和良好的補給來源3個條件。
岩層要能含水，首先是岩層必須有儲水空間，即應有孔隙、裂隙和溶隙等空隙。這是儲存地下水的前提條件。
有了儲水空間，只是有了能含水的條件，但能否儲存水，成為含水層，還必須具備保存住地下水的地質構造。
其次，具備保存住地下水的地質構造。即下部要有隔水層托住重力水，並在水平方向上具有某種隔水邊界，使之不致完全流失，水能在岩層空隙中保存住，從而形成含水層。也就是說，透水岩層與隔水岩層組合起來，才能成為含水層。在上述兩個條件滿足後，還要有足夠的水源，使儲水空間能不斷地獲得補給，方能成為含水層。
第三、要有足夠的水源，使儲水空間能不斷地獲得補給，方能成為含水層
⑹ 水文地質特徵
區內地表水體不甚發育。地下水受岩性、構造及地形地貌的控制，主要賦存於第四系底部、基岩裂隙和岩溶裂隙之中。可分為第四系鬆散層孔隙水；石炭－二疊系砂岩裂隙水；太原組石灰岩和奧陶系石灰岩岩溶裂隙水。陝西省煤炭地質局一三一隊認為，第四系鬆散層富水性弱；石炭－二疊系富水性弱—中等，但透水性差；奧灰岩富水性強，透水性強，但極不均一。煤系地層含水量不大。
1.4.1 主採煤層3＃、5＃、11＃頂板含水層富水特徵
（1）3＃煤層頂板砂岩含水層
3＃煤層頂板岩性主要為中粒砂岩、細粒砂岩和泥岩及砂質泥岩。中粒砂岩、細粒砂岩為煤層頂板裂隙承壓含水層，富水性弱，常由於砂岩和砂質泥岩互層而增強了隔水性，導致岩層透水性差，水位標高在402.05～481.41m之間。鑽孔單位涌水量0.00301～0.118L/（s·m），平均0.0452L/（s·m）。滲透系數為0.0042～0.487m/d，平均0.119m/d。泥岩和砂質泥岩中裂隙發育不好，形成隔水層。因此，頂板含水層基本屬無水力聯系的復合含水層。
（2）5＃煤層頂板砂岩含水層
煤層頂板岩性主要由厚層中粒砂岩、細粒砂岩、粉砂岩和中薄層泥岩組成。中細粒砂岩裂隙發育，透水性好，構成裂隙含水層，泥岩為相對隔水層。含水層厚度5～20m。鑽孔單位涌水量0.0028～0.000038L/（s·m），平均0.0014L/（s·m），滲透系數0.0023～0.000078m/d。平均0.00115m/d。上述參數均明顯低於3＃煤層頂板砂岩含水層。
（3）11＃煤層頂板石灰岩含水層
煤層頂板岩性主要由石灰岩和石英砂岩組成，間夾少量泥質岩石。主要含水層為石灰岩裂隙承壓含水層，厚度8～10m，富水性和透水性均較強，鑽孔靜水位高出地表2.53m。在構造破碎地段或岩溶發育地段可引起突水。
1.5.2 煤系基底奧陶系碳酸鹽岩岩溶裂隙含水層富水特徵
奧陶系地層是一個由石灰岩、白雲岩夾泥灰岩為主組成的復合含水體，在區內具有相對穩定統一的水位（＋380m）。地層總厚410～520m，地下水主要賦存和運移於裂隙岩溶之中，含水性不均一，水力聯系復雜，受構造控製作用比較明顯。
（1）層段劃分與分布特徵
區內奧陶系碳酸鹽岩由下至上可劃分為冶里亮甲山組、馬家溝組和峰峰組三組，還可進一步按岩性組合分為八個岩性段（表1.2）。
表1.2 奧陶系地層劃分及主要特徵表
冶里亮甲山組主要出露於禹門口到盤龍河口一帶。馬家溝組在全區普遍出露，但盤龍河以北以下馬家溝組為主，以南以上馬家溝組為主。峰峰組也在全區發育，但因古風化剝蝕程度的差異和構造斷失強度不一，在全區賦存程度差別較大，其中在西塬溝以北煤系直接底為峰峰組二段，西啄溝到象山一帶峰峰二段基本不復存在，峰峰組第一段也斷續存留在局部地段。在象山（特別是英山）以南，據鑽孔揭露資料，峰峰組一、二段又普遍發育。總之，奧陶系碳酸鹽岩在全區分布規律為：北區和南區居水河以南出露最高層位為峰峰組二段，其中在桑樹坪井田厚度＞20m，居水河以南該段厚度逐漸增大，到英山以南厚達近100m。居水河至西塬溝一線峰唯組呈片斷分布，厚度一般小於20m，這里由於受斷裂切割，煤系多處與上馬家溝組相接。
（2）含水層與相對隔水層劃分
據已有的水文地質資料分析，本區奧灰水的總體形態是以構造帶（斷層帶、裂隙密集帶）為基礎的網狀水體（井下突水點皆與構造破碎帶有關），故層狀徑流並不是主要形式。但就岩石的充水條件來看，宏觀上仍有層狀水的特點（仍受區域地層單位制約），其含水層和相對隔水層劃分如下：
1）相對強含水層：①峰峰組第二段。岩溶發育、裂隙率高達6.5%。據韓城礦務局記載的突水資料，1976年5月9日，桑樹坪礦原一號皮帶斜井突水，水量達1530m3/h，造成淹井事故，其突水點即位於峰峰組第二段厚層灰岩中；該礦其他各突水點，也大都位於距奧陶系灰岩頂面較近的部位，大致都相當於峰峰組第二段。②上馬家溝組第二段。岩溶發育，裂隙率平均為4.19%。本段地層由於塊狀和厚層狀白雲岩居多，在構造變動中極易發生破裂，故溶隙切穿的深度和張開程度都較大。它們可成為貫通和蓄積地下水的有利場所。據韓城礦務局的統計資料，馬溝渠礦90%以上的突水點都位於上馬家溝組第二段中，最嚴重的一次淹井事故是1976年8月6日於＋240m石門東掘進頭發生的一次突水，最大瞬時突水量達12000m3/h，平均涌水量為5956m3/h。象山礦白雲岩與灰岩的互層中，最大涌水量為414m3/h。該段地層中鑽孔單位涌水量為3～24L/（s·m），大者達100L/（s·m）。
2）相對較強含水層：下馬家溝組第二段。裂隙率為4%，岩溶也較發育，但主要都集中於底部。其餘部分雖然裂隙較多，但多細小，並有充填，故從其本身特點來看，較前述兩個地層單位充水條件稍差。而韓城象山礦溝外排矸斜井掘進時（1975年10月18日）在本地層中也有突水233m3/h的記錄，故本段地層可定為相對較強含水層。
3）相對較弱含水層：下奧陶統的冶里亮甲山組。含硅質較高，膠結緊密，而且所含燧石團塊或條帶均作似層狀分布，不利於溝通各層間的水力聯系。測得該組地層的裂隙率為0.15%，足可構成隔水岩段。但在盤龍河溝口可見其所夾的白雲岩層中也有長軸1～2m的溶洞。該段地層性脆易裂，尚可發育較大的裂隙密集帶，且不能完全排除充水的可能。但目前尚未見到該段地層涌水的可靠記錄，故只能分析推斷將其劃為相對較弱含水層。
4）相對隔水層：峰峰組第一段和上、下馬家溝組的第一段都是泥質含量較高的地層單位，就其岩性分析，皆有相對隔水的作用，特別是峰峰組第一段的隔水作用更有其現實意義。據統計，該段的裂隙率相對較小，只有1.2%，而韓城礦務局匯總的資料中也有如下描述：在馬溝渠礦＋240m石門突水前，在峰峰組一段中送巷道1672m，僅出現淋水和滴水現象，巷道總涌水量小於96m3/h，故有較強的隔水作用。
（3）破裂構造的導水性
區內破裂構造或構造帶主要集中於礦區淺部，大中型斷裂在中深部發育較少。雖然這些斷層以張扭性為主，野外所見斷層帶破碎開啟也較甚，但長期負責本區地質勘探工作的一三一勘探隊認為，大中型斷層的導水性差。節理裂隙的發育受層控性明顯，雖然局部呈帶分布，但垂向導水性不會太強。煤層斷裂一般規模較小，垂向貫通性小，據井下揭露資料所見，盡管許多斷層都見有淋滴水現象，但水量十分有限，不足以造成涌水或突水現象，對煤層甲烷溶解和逸散作用也不明顯。但對與煤系基底奧陶系岩層有連通作用的破裂構造必須引起注意，煤礦掘進至＋380m水平以下時，遇到與該含水層有連通作用的破裂構造時，導水甚至淹井現象多見（參見本節有關部分）。本區中深部煤層賦存標高多在＋380m以下，11＃煤層多位於＋300～＋200m以下，在各煤層特別是11＃煤層中鑽進卸壓後，如其底板壓力不足以抵抗水頭壓力或底板受破裂構造破壞較甚時，很可能造成淹井事故。煤層甲烷開采時的壓裂工藝也更會加劇底板的破壞和固有裂隙的開啟導通。這些都會給甲烷開采帶來困難。這些問題尚需進一步研究。
綜上所述，各煤層頂板及煤繫上覆地層的含水層水力聯系不密切，對煤層甲烷影響不顯著。但奧灰水對煤層甲烷的影響主要在煤礦開采或甲烷開采形成壓力釋放後可能有明顯作用。據構造研究結果看，礦區南部清水伸展性破裂帶和中部東澤村伸展性破裂帶不同程度切穿煤層，可能對奧灰水導通有一定作用。近東西向、北西向及北東向裂隙發育密集時也會在壓力釋放後導通奧灰水，因此應對這些構造或構造帶給予重視，甲烷開采工程應盡可能避開之。
⑺ 什麼樣的含水層和土層地質條件有利於海綿城市的建設
非岩石類的都沒問題
⑻ 地質分類有哪些地質分為什麼類型
（1）標准地質剖面：如中國最古老的岩石——遼寧鞍山白家墳花崗岩；天津薊縣中、上元古界地層剖面等。
（2）著名古生物化石遺址：如北京周口店北京猿人遺址；世界奇觀——河南西峽恐龍蛋化石等。
（3）地質構造形跡：如西藏雅魯藏布江縫合帶；河南嵩山前寒武紀地層及三個整合遺跡等。
（4）典型地質與地貌景觀：如安徽黃山奇峰；澎湖列島的地形景觀等。
（5）特大型礦床：如世界上最大的稀土礦床——內蒙古白雲鄂博；中國稀有金屬和寶石明珠——新疆阿爾泰偉晶岩；黑龍江大慶油田等。
（6）地質災害遺跡：如遼寧大連金石灘震旦系——寒武系地層中的地震遺跡；河北唐山地震遺跡；雲南東川市泥石流及防治等。
(8)什麼地質材料能成為好的含水層擴展閱讀：
地質的研究對象：
1、礦物和岩石
在地球的化學成分中，鐵的含量最高(35%)，其他元素依次為氧(30%)、硅(15%)、鎂(13%)等。如果按地殼中所含元素計算，氧最多(46%)，其他依次為硅(28%)、鋁(8%)、鐵(6%)、鎂(4%)等。這些元素多形成化合物，少量為單質，它們的天然存在形式即為礦物。
2、地層和古生物
地層是以成層的岩石為主體，隨時間推移而在地表低凹處形成的構造，是地質歷史的重要紀錄。狹義的地層專指已固結的成層的岩石，有時也包括尚未固結成岩的鬆散沉積物。
3、地質構造和地質作用
地球表層的岩層和岩體，在形成過程及形成以後，都會受到各種地質作用力的影響，有的大體上保持了形成時的原始狀態，有的則產生了形變。它們具有復雜的空間組合形態，即各種地質構造。
參考資料來源：網路—地質
⑼ 地質與水文資料的獲取方式有哪些
一、地質與水文資料的獲取方式：
1、去當地的水文局咨詢獲取，一般這種方式不是得到最新的數據；
2、採用堪探。物探、化探、遙感。、地震波。、電測。、實地調查、類比等手段來獲取最新的數據。
二、地質與水文資料的內容：
（一）土的物理力學性質指標
⒈土的物理性質指標
常用的土的物理性質指標主要有：顆粒組成、比重（Gs）、濕密度(ρ)、干密度(ρd)、含水率(ω)、界限含水率(塑限含水率ωP、液限含水率ωL)、孔隙率n、有效孔隙率ne、飽和度Sr、不均勻系數Cu等。這些均為堤防安全復核計算和除險加固設計時可能用到的資料。
⒉土的力學性質指標
常用的土的力學性質指標主要有：滲透系數（k）、抗滲強度、抗剪強度指標（凝聚力c、內摩擦角Ф）、壓縮系數等。這些指標主要用於滲流及滲透穩定計算、抗滑穩定分析與沉降計算中。
（二）土的水理性質及水質分析
對黃土和分散性粘土應了解其濕陷特性、崩解和濕化特性等。這些特性對工程有重要意義。
水質分析的目的主要是為灌漿材料、防滲牆材料以及減壓井的防化學淤堵設計提供資料。
（三）堤防的工程及水文地質剖面
堤防的工程及水文地質剖面是進行堤防安全復核和除險加固設計所必需的資料，應根據工程及水文地質勘察資料並經概化後得到。主要包括堤身和堤基的土層分布、分層厚度，地下水的分布、運動規律及邊界條件等，加上通過試驗得到的各土層的物理力學性質指標就構成了完整的工程及水文地質剖面圖。
⑽ 城市地質
本次大會的交流形式主要有5個方面：
第一為以展館的形式集中展示地質成果，多以國家的形式出現比如中國館、美國館、俄羅斯館等，另外一些大型國際地質組織、大型石油公司、地質儀器公司、軟體公司、出版社等也以展館的形式集中展示成果，在展館中展示城市地質成果的主要為中國館和挪威館。中國國家館主要以地質專業的角度展示近幾年來取得的豐碩成果，其中在工程地質專業下重點介紹了中國城市地質試點工作情況，包括上海城市地質及北京城市地質等內容。挪威國家館中城市地質專題主要簡單介紹了城市地質的主要研究內容，挪威國家地質調查局在奧斯陸地區開展城市地質調查項目，項目從2004年到2008年，主要研究內容包括地質資源、地質災害等10個方面的內容。
第二、第三為以大會發言和展板的形式介紹城市地質。
由於沒有專門的城市地質專題討論會，因此直接以城市地質為命名的大會發言或者展板內容相對較少。其中大會發言中中國地質調查局的「中國城市地質」在「地質科學管理在可持續發展與人類安全中的作用」專題中發言。展板中「上海城市地質」在環境地質專題中展示。但是從單項的城市地質調查來看，與城市地質有關的內容非常多，本文將在後面重點介紹。
第四為專門交流會，時間上大多在休息時間為主，比如在8月10日（星期天）就安排了20場左右的交流會，內容方面多是專門、專題及綜合討論會的延續和深入，主要以參會的某專業領軍人物召集本專業的相關人員對某個問題進行更廣泛深入的交流。其中城市地球化學方法在城市環境研究中的應用專題邀請來自世界各地的專家一起討論，內容主要包括地球化學本底、城市地區的系統地球化學成圖、采樣深度確定、樣品選擇、如何處理有機及礦業土壤、分析方法選擇，有機污染物多環芳烴、多氯聯苯、二惡英、鄰苯二甲酸酯、溴化阻燃劑等的評價。
第五為野外地質考察，大會組委會在會前曾計劃安排「瑞典與芬蘭城市地質中工程地質」的地質考察，主要針對的地質問題有，福斯馬克核電廠及核廢料處置場，隧道工程、電廠、地下水問題，岩石應力測量，岩石穩定性監測等。赫爾辛基在建的隧道開挖與地下建築工程，軟土地基穩定性問題，地下水問題等。後來由於其他原因該計劃取消。另外還安排了「奧斯陸城市地質化學」，即在8月6日下午城市地球化學成圖專題討論會後，由挪威、瑞典與芬蘭地調局召集安排野外實地調查，主要現場了解已經成功進行了3年的試點項目即奧斯陸城市地球化學項目，關於地球化學調查方法與城市污染土的管理系統。
由於大會議題中涉及的專業非常多，一般都是有近30個左右的會議在同時進行，而每個發言者的時間一般在15～30分鍾左右，因此只能選擇與專業有關部分專題到現場聽取較詳細的匯報。在中午休會以及會後則抽時間對展板的內容進行學習和交流。其他內容只能通過大會交流材料摘要合集來了解和學習。
一、城市地質綜述
（一）城市地質綜合調查
1.國內城市地質綜合調查
在「地質科學管理與可持續發展」專門討論會中中國地質調查局做了中國城市地質調查工作的發言介紹，主要從中國城市地質的主要特點、主要任務、主要方法、主要成果及將來的工作方向等方面逐一闡述，其中主要任務有5個方面，分別是：三維地質調查及地下空間適宜性評價、地質資源調查及可持續發展評價、主要地質災害調查及風險評價、環境地球化學調查及土壤與地下水環境評價、三維可視化信息系統的構建與管理等。另外上海地質調查研究院以展板的形式介紹了上海城市地質調查的主要內容和主要成果以及關於城市地質工作機制的探討。
2.國外城市地質綜合調查相關介紹
為更好地使地質科學滿足社會經濟的發展需要，挪威國家地質調查局在奧斯陸地區開展城市地質調查項目，項目主要研究內容有10個方面：氡災害、地面沉降、城市土壤污染、地熱、砂礦資源、地下水、礦產地質、基底穩定性與監測、流粘土災害、地質教育。
東京城市可持續發展過程中面臨的主要地質問題有地震、洪水、風暴潮、地面沉降等，這就要求地質學家和相關的政府部門必須致力於東京大都市城市地質狀況的工作，自從1959年出版了東京相關地質成果圖以來，又進行了多次的修訂。另外，還建立了一個關於地下水利用和地面沉降的監測系統，另外地質信息系統，從1970年以來，形成了關於70000個鑽孔的柱狀剖面圖的資料庫。這些系統對政府還有科研者提供了很大幫助，比如建設地鐵、高速公路、污水排放系統的重建等，還有地震災害分析，研究隱形斷層，地下空間開發等。
（二）城市水資源與環境
美國東南密歇根州城市化地區利用地理信息系統評估潛在的區域地下水污染，研究了多環芳烴、多氯聯苯及鉛等污染物在不同介質中對地下水的影響程度。英國對地下水進行戰略性管理和治理，把最先進的知識和技術運用其中以維持高品質的地下水資源，滿足經濟和生態系統的需求。莫斯科地區城市地下水監測網路在20世紀已經開始建設，現已形成280口監測井，用於地下水動態監測。另外還對莫斯科地區人類活動對地下水環境的動態影響進行了研究，尤其是對地下水流場、水化學、水位及水溫的影響，通過與背景區的對比發現；城市地區地下水的許多運動機制已經發生改變。葡萄牙介紹了基於GIS技術的地質圖在城市地下水資源管理和評估方面的應用，利用此系統可獲得大量的水文地質資料，可以建立含水層參數系統，對比岩性、含水層深度、地下水化學參數和土地使用情況等信息進行對下水脆弱性評價研究。瑞典則對基岩埋藏較淺地區的地下水的水質進行了評價。義大利就水文地質風險及其緩解措施進行了研究，1998年Sarno地區泥石流災害發生後，義大利政府在全境內加強了對水文地質災害的預防措施。 Re NDi S項目由義大利地質調查局實施，旨在確定災害風險的類型及其特性，研究如何緩解地質風險的措施，提高對災害的綜合認識。另外還對義大利Friuli Venezia Giulia地區地下水水文地質進行了調查，結果表明此地區淺層地下水的主要補給來源是地表水滲入和冬季降水，這種補給方式使得淺層地下水很容易受到城市地區和工業排水的污染。
墨西哥Irapuato和Salamanca兩個城市城市用水大多靠地下水，受污染水通過斷層將污染帶到深部含水層，通過對地下構造及水文地質的調查，使用SINTACS評估方法，並結合使用GIS技術，制定地下水保護計劃。挪威卑爾根有許多世界建築遺產，通過對古建築附近地下水化學性質、地下水壓力及土壤濕度等指標的長期監測，研究地下水環境對古建築保存的影響。南非貝南地區研究城市和農村地下水遭污染的一些特徵，依據已完善了的地下水流的數值模型，通過研究可調節的管理策略來維持貝南地區的高品質地下水的供應。摩洛哥繪制了丹吉爾地區含水層的污染風險地圖，採用DRASTIC方法研究水文地質條件，研究地下水環境的脆弱性，結合城市規劃對地下水污染風險進行分區和分等，研究表明東部工業區使含水層的脆弱程度增高，具有中度的污染風險。印度西北有幾個城市在地表水和地下水的相互作用，地表水的不合理規劃與利用導致地下水位上升造成建築物地基、橋梁、隧道、管道等其他公共設施的損壞，其次地表水的污染物大量回落到地下水，污染了地下水。另一方面，過量開采地下水又使承壓水位下降，擴大岩石孔隙，減少岩石強度，造成建築物倒塌，如果合理管理和規劃城市地區地下水和地表水的綜合利用將可以避免以上災難。另外還對印度普納市東南部由固體廢棄物處置引起的地下水污染進行了調查研究，普納市附近的垃圾站已經使周圍的12口井和兩條溪流污染，並且距離堆放場越遠的地方地下水受污染的狀況越輕，那些遠離堆放場的地下水沒有受到污染，而且即使進『行地下水回灌修復，堆填場附近的地區地下水仍然污染嚴重。韓國對地下水中砷污染的自然成因進行深入調查，研究了地下水p H值、沉積作用、變質作用對地下水中砷含量的影響。
（三）城市地質災害綜合調查與評價
1.城市地質災害綜合調查
俄羅斯地調局在莫斯科地區進行了地質災害與地質環境綜合評價項目，通過GIS信息技術對不同種類的地質災害進行綜合性的分析與評價方面進行了嘗試研究。根據其滑坡、喀斯特岩溶、地下水位上升等災害及其地質環境特徵，結合城市發展對生態以及經濟社會的要求，繪制了莫斯科地區1∶50000地質環境地圖，結合城市的功能區劃分地質環境分區，提出了一些關於安全城市發展的建議。另外還對2014年冬奧會舉辦地索契的地質災害與環境風險進行了評估，主要包括地震構造、水文地質、工程地質和其他環境勘探研究災害預測等。
在加拿大城市地區自然與人為環境災害的調查與風險評價論文中，提出建立跨學科、跨地域、長期性的災害風險綜合研究是十分必要的，其目標是研究災害的特徵、破壞性和風險性，在復雜多變的條件下確定災害風險性，通過監測研究等較少災害對人類的危害。近年羅馬城市化程度不斷提高，羅馬是一座歷史名城，評價其地質災害相對較難，復雜的全新世沉積物、較厚的人類活動造成的回填土以及大量的受保護的古建築都給研究工作帶來了一定難度，羅馬主要的地質災害有地面沉降、岩溶、滑坡、地震以及固體廢料。基於GIS信息平台整合歷史時期的相關地質信息，建立了3D地質模型，以半定量的方法評估地質災害，所獲得的方法體系適用於歷史背景悠久的城市，更有利於城市的可持續發展與管理。巴西貝洛奧里藏特市未來地質資源與地質災害研究項目已經在城市規劃中得到了應用，通過對土地資源和洪水以及河流侵蝕等資源與災害的分析，結合將來千萬級大城市的定位，為城市規劃提出城市發展的重點應從南部向北部轉移。
2.城市地質災害專項調查
1）地震與火山
在城市地質地震與火山災害研究中，義大利有多項研究成果做了大會發言和展覽。通過歷史文獻記載以及野外的調查，對1908年發生在義大利南部的墨西拿市地震的地質效應進行了評價，主要次生災害有海嘯、滑坡、泥石流、地裂縫、地面塌陷等。義大利Campi Flegrei活火山的城市化應急管理系統中，用高、中、低三種指數來定義火山爆發情景，應急規劃區和人們可以緊急集合和疏散的區域與鐵路系統的主要節點接近度。另外的研究還建立了火山碎屑流的動力學模型，為城市規劃與災害管理服務，在地震的監測與防治方面制定了相對成熟的預防方案。義大利在評價活動斷層災害如何更好地為土地利用規劃服務方面也做了嘗試研究。印度對新德里、孟買、班加羅爾等城市進行地震危險性分析，這些城市人口密度逐漸增大，一旦遭受地震將產生嚴重災害，在城市規劃中如何降低地震風險進行了初步研究。在孟加拉國吉大港地區地震危險性評估論文中，介紹了通過航空遙感與地球物理的方法尋找不同類型地質條件對地震波的反映情況，並將研究成果應用於在城市規劃的地震災害防治中。
隨著城市化進程的不斷持續，到21世紀中期將有一半人居住在城市，城市化使大城市越來越多，以至於有許多城市會處於地震多發區，美國、加拿大、日本還有一些其他國家的地震防治工程取得了很大成就，可以將地震對人的傷害降低到較低的水平。1989年和1994年加利福尼亞大地震造成不到70人死亡，但是在發展中國家對抗擊地震災害風險的研究還相對滯後。相關介紹還有日本在對地震災害模擬方面的研究，北非阿爾及利亞、埃及、利比亞、摩洛哥、突尼西亞等國家在城市規劃中加強對地震災害的合作研究與預防。
2）滑坡
韓國繪制了漢城方圓1500平方千米的滑坡預報地圖，利用包括兩個地形學和岩石學的因子，4個土壤屬性因子建立logistic回歸方程，預測潛在滑坡。義大利安科納市滑坡預警預報系統主要包括7個表面污染監測系統和33個GPS大地測量，同時也建立了三維立體的鑽孔控制系統，監測數據實時傳遞給監測中心，以便及時進行滑坡的預警預報。另外運用不同年份的土地利用類型圖與滑坡分布圖進行疊加分析，研究大城市地區滑坡的風險性。相關的研究工作還有莫斯科對滑坡和泥石流的建模與監測，孟加拉國吉大港城市的無序發展導致滑坡災害，巴西、印度、義大利等一些城市對滑坡防治的研究。
3）城市環境地球化學
在美國克羅多州丹佛大城市地區開展了1972年和2005年的土壤地球化學環境變化對比研究工作，2005年美國地質調查局採集表層土壤497個樣品，涉及市區1165平方千米的區域，測定44種元素。然後將測得成果與1972年的樣品數據進行對比後發現鋅、砷、汞、鎘、銅和銻的變化規律非常復雜，而鉛則有非常明顯的范圍擴大的趨勢。在土壤和地下水潛在污染的分析評估模型方面美國密歇根州作了研究，對比不同地區土壤及地下水各種污染特徵，對地下水來說含有氯的揮發性有機化合物和六價鉻具有最高的危險性，而土壤中多氯聯苯、汞、多環芳烴具有最高的危險性。
英國開展了倫敦、貝爾法斯特、格拉斯哥等22個城市的地球化學基線調查，測定46種元素或參數，採集近16000個樣品，提供了獨一無二的英國城市土壤地球化學圖。另外還對內分泌干擾物質（環境激素）對人類健康的影響方面做了深入的研究，近50年來，內分泌干擾物在環境中的含量有了很大的增加，包括農葯、阻燃劑、防腐劑、表面活性劑等產品，以及化妝品、洗滌劑、食品包裝和其他化學物質。許多內分泌干擾物，包括多氯聯苯、二惡英和滴滴涕的代謝產物，在環境中有廣泛存在，並且由於其親酯性，可通過生物鏈進入人體，並通過女性傳遞給後代。此外，人們的飲食中也含有越來越多的動物激素。通過研發發現，這些越來越多的內分泌干擾物會誘發癌症特別是乳腺癌和前列腺癌。
俄羅斯許多城市表層土壤可能對人體健康存在威脅，在政府管理及決策時應以生態安全為目的有機考慮生態、經濟、社會等因素，AHP評價方法的研究可為決策者提供更具體的研究成果，保證表層土壤的安全利用，另外還介紹了不同的污染城市土壤修復技術。
1998年瑞典開始了城市地球化學填圖計劃，其目的是能夠給社會提供可靠的環境背景數據信息，已經有4個城市獲得多種樣品包括土壤（表層，深層）、苔蘚植物等的45種元素的背景值，如銀、砷、金、鋇、鈹、鉍、鎘、鈷、鉻、銅、鐵、鑭、鋰、鎂、錳、鉬、鎳、磷、銻、硒、錫、鉭、釷、鈦、鉈、鈾、釩、鎢、釔和鋅等，另外也對如何在地球化學統計計算方面避免一些失誤作了簡單介紹。
在城市區域的污染范圍確定方面，挪威地調局在奧斯陸地區進行了試點，布置穿越市區的南北方向長120千米的剖面，沿著剖面的橫截面收集土壤和植物樣本，研究的主要目的是研究反映在土壤和植物化學中城市污染的影響和范圍。檢測指標為銀，鋁，砷，金，硼，鋇，鉍，鈣，鎘，鈷，鉻，銅，鐵，鎵，汞，鉀，鑭，鎂，錳，鉬，鈉，鎳，磷，鉛，鈀，鉑，硫，銻，鈧，硒，鍶，碲，釷，鈦，鉈，鈾，釩，釔和鋅等。在挪威的三個主要城市的表層土壤有機污染物調查已經完成，在奧斯陸、卑爾根和特隆赫姆分別採集719、309和75個樣品，分析了樣品中多環芳烴（PAHs）含量情況。結果表明，內城顯示高濃度的PAHs，城郊土壤含量相對較低，PAHs的來源主要為燃燒源。另外還介紹了城市中有毒污染物及其分散機理的研究成果，人類過多的活動導致城市環境中介入了大量的有毒污染物，市中心已被證實含有大量的重金屬如鉛、鎘，還有其他有機有毒物，如二惡英、多環芳烴、多氯聯苯等，在挪威的城市土壤里檢測到了很高濃度的這些有毒物。另外在31座港口和海邊城市的海底沉積物中也有較高的檢出率，總的說來海底沉積物也被嚴重污染。城市地球化學的研究表明很多污染物是通過雨水傳播的，目前正在研究城市土壤環境對海水環境的影響。
葡萄牙介紹了北部城市的氡危機情況，開展調查的目的是評估葡萄牙北部城市的氡濃度和控制各種氡的最重要的地理因素，研究表明葡萄牙北部城市區域在土壤和地表水出現中等偏高的氡危機。另外通過對1987～1992年室內氡輻射的測定，獲得了大量數據並進行了統計學分析，對氡輻射風險進行了預測，為規劃和建設提供支持。
地理信息系統（GIS）和多元統計方法被用來評估追蹤香港城市郊區及鄉村公園的重金屬污染，和鄉村公園相比，銅、鉛、鋅在城市和郊區的土壤中含量較高。元素的主成分分析與聚類分析結果顯示主要元素和痕量元素在城市、郊區、鄉村公園的聚類特徵都不相同。運用地球化學與地球物理相結合的方法，研究波蘭南部西里西亞工業區土壤中的地球化學污染異常，來精確繪制污染地區和綠色生態評估區域，該種方法經濟有效，降低樣品數量和化學分析，實地樣品只局限於那些污染嚴重的地區。芬蘭根據兩個樣品深度研究城市土壤地質化學基線，已經初步繪制了地質化學圖。巴西聖保羅市在城鎮體系中用鉛同位素作為大氣污染物示蹤來研究鉛污染的來源，鉛的主要來源為工業廢氣、城市廢氣和汽車尾氣。丹麥在土壤原位分析測試評價以及污染土壤原位修復方面介紹了最新研究成果。
3.其他
菲律賓在地質和地質災害評估納入環境影響評估和全國土地利用規劃系統並成為一種制度方面，進行了有益的探索。另外俄羅斯、義大利、芬蘭等城市的工程地質研究，義大利城市地區地面沉降的控制研究，以及地質信息系統與地質建模等方面由於篇幅限制不在詳細介紹。
二、城市地質的幾點思考
1.城市地質的核心部分仍是地質學
隨著科技與社會的進步，城市地質學的概念不斷在變化和拓展。城市地質學的核心部分仍是地質學，研究區域多為人口稠密、工業發達及城市化水平高的地區，這就要求在城市地區地質學研究的精度要大大提高。世界上每個城市所面臨的主要地質問題不盡相同，城市地質學幾乎會碰到地質學領域的所有問題和難題。城市地質學的單項研究比如城市工程地質、城市水文地質、城市地球化學等均為地質學的延伸或互相滲透，其內容可以延伸為城市的資源、環境、工程及安全等的可持續利用與發展方面提供保障。
2.城市地質的最大特點是綜合性
本次33屆國際地質大會由英國地質調查局提出「One Geology」的概念，目前翻譯成中文比較多的提法是「大地質」，主要強調全球的統一成圖，所有國家的聯合合作成圖，不同專業地質圖的相互疊加與高效利用。城市地質其實可以理解成某城市的「One Geology」，這里不僅有整個城市地區的統一成圖，更重要的還有眾多地質問題的綜合調查與研究，而不單單是某項地質工作的調查與評價。
城市地質學的性質，註定了其多參數、多目標、多學科綜合的特性。城市地質學的綜合屬性，註定要組織跨學科、跨行業、跨部門的艱苦探索和攻關創新，註定了從事調查、研究的專家必須具備多元的知識結構和現代的管理理念。城市地質學知識系統的復雜性，註定了這門學科必須具備當代新學科、新技術、新方法的側向分工和優勢集成。城市地質學的用戶眾多，註定了其操作層面和服務平台必須具有多參數、立體化的「數字城市」的現代結構。
3.城市地質的生命力在於它的應用性
城市地質的特點決定了其成果必須具有很強的應用性和實用性，即如何使地質成果更好地應用到城市的規劃、建設與管理中。在服務於城市規劃方面，如何更好得為城市總體規劃、區域性規劃提供基礎地質資料、為專業性規劃提供相關的專項研究成果、為城市重大工程的規劃選址提供綜合性成果；在服務於城市建設方面，如何為地下空間的開發利用、重大市政工程所面臨的地質問題、建築工程的建設等方面發揮作用；在服務於城市安全方面，可為城市生命線（地鐵、高架、防汛牆、天然氣管網等）的安全運營、城市用水安全與應急水源地建設、防治地質災害研究以及地質災害應急搶險等方面服務；在服務於土地資源管理方面，可為土地利用總體規劃修編與實施評價、基本農田的劃定與保護、後備土地資源的利用、土地復墾與土壤修復、土地利用績效評估等方面服務；在服務於生態環境保護方面，可為水土體的環境質量監測、垃圾處置場環境風險評估、生態住宅等方面服務。
4.城市地質的活力在於方法技術的革新
城市地質學作為一門學科，其自身理論體系的構建相對較復雜。從城市地質研究的內容來看，每一項都有各自的理論體系，從專業上來分比如基岩地質、第四紀地質、水文地質、工程地質及地球化學等，從研究領域來分比如資源、環境及工程等。另外不同的城市其所開展的有針對性的研究課題也不盡相同，但歸根結底還是與該城市所面臨的主要地質災害與地質問題有關，針對每種地質災害的研究都有相互獨立的理論體系，比如地面沉降、滑坡、泥石流、活動斷層等。如何將不同的理論體系提高升華到城市地質的理論體系是一個非常復雜的難題。城市地質研究中的方法技術的革新將有助於城市地質理論體系的完善和構建。在進一步完善城市地質調查技術和工作流程規范基礎上，編制《城市地質調查工作指南》，提高城市地質調查工作的效率。藉助相關領域的新技術、新方法，尤其是GPS、GIS、RS等新技術，在調查的方法手段、不同專業領域的集成綜合評價方法技術、地質災害的動態監測與預警預報、地質成果或結論的從定性到定量判別、地質環境的數學模型與經濟學分析、城市地質工作在城市經濟發展中的貢獻度等方面不斷有新的突破和認識，不斷提升城市地質的活力。
5.城市地質發展的動力要依託新的機制
我國城市地質試點工作已經開展了4年，每個試點城市都取得了豐碩的成果。新的工作機制探索將有助於城市地質工作快速的發展。今後城市地質工作中將加快建立健全長效管理機制，切實增強城市地質工作對經濟社會發展的持續保障能力。完善深化調查成果和建立城市地質工作長效機制相結合，進一步加強城市地質調查成果應用示範，推進調查成果的深化和轉化。深化完善地質信息動態更新、社會共享機制和建立城市地質工作長效機制相結合。深化完善調查成果轉化工作與建立城市地質工作長效機制相結合。新的工作機制探索的目的主要還是使城市地質工作更好的納入到城市規劃與建設體系當中，以便更好的發揮城市地質工作的經濟社會效益，提高在城市經濟社會發展中的貢獻度。
由於時間緊迫，城市地質涉及的專業眾多，關於本次大會中城市地質研究內容的介紹難免會有些遺漏，另外文中的其他差錯，敬請批評指正。在城市地質論文摘要編寫、展板製作過程中得到了中國地質調查局庄育勛主任、翟剛毅處長、程光華教授，以及上海市地質調查研究院魏子新院長、嚴學新總工、王寒梅副總工、史玉金主任工程師等領導專家的悉心指導，特此感謝。在參加第33屆國際地質大會期間以及本文的編寫過程中，得到了與會的中國地質調查局代表團諸位團友的大力支持和幫助，在此一並表示衷心感謝。
（何中發執筆）