地質系統是什麼
㈠ 地質專業知識服務系統都有什麼內容
地質專業知識服務系統建設目標為 在工程科技知識中心的知識服務體系下，專整合地質領域主要的地屬質文獻庫、書目庫、項目成果庫、實物地質資料，成果地質資料等資源元數據，開展數據知識化加工，設計術語、分類等技術規范研究，實施異構數據整合與元數據歸一、加工、實體抽取，形成地質專業知識服務的基礎數據倉儲平台；根據地質工程科技領域重大需求，建設地質領域知識深度搜索、專家及機構知識能力評價、知識地圖、基於空間屬性和主題的知識挖掘等核心知識服務系統功能，最終實現面向工程科技決策、地質及相關行業的科研成果與知識查詢、科學技術評價、管理與決策支撐、知識挖掘等知識服務。簡單的有新聞資訊、文獻、術語、標准，復雜的有圖件、數據、模型、實物資料等，內置了一些地質領域的查詢系統和平台，比如礦產統計、災害情報、專家庫之類，再具體的內容就是地質地學領域的各類數據了，量很大，分類方法也很多，站內有統一搜索功能，所以不需要你研究怎麼組織的，只搜索你想要的關鍵詞即可。
㈡ 數字地質調查系統的介紹
數字地質調查系統DGSS是貫穿整個地質礦產資源調查過程的軟體，功能涵蓋區域地質調查、固體礦產勘查、礦體模擬、品位估計、資源儲量估算、礦山開采系統優化等內容
㈢ 發展地質系統整體觀
地質系統整體觀是在地質力學及地質系統論和地殼運動整體觀研究的基礎之上，綜合了其他地質科學和相關自然科學的研究成果，在系統論和整體觀思想指導下，萌生的一種研究地質現象系統整體規律的思維方法和理念。可以簡單地理解為地質現象的出現不是孤立的;由不同的地質現象組成的各種地質系統的形成與發展是相互聯系的;它們的起源與規律受地殼運動整體動力系統的控制，因此解決地質實踐問題首先要認識地質系統整體規律。地質系統整體觀奠定了在地球系統科學思想指導下，地質力學向地質系統科學發展的基礎。
地質現象的特徵與成因是極其復雜的，長期以來，許多地質學家從不同的視角進行了頗有見地的研究，從而形成了諸如槽台說、地窪說、鑲嵌構造說、斷塊說、板塊說等。這些學說從不同的方面，用不同的觀點解釋了地質現象或某些地質體和構造形跡的時空分布規律和形成機制，對研究地殼運動問題作出了卓越的貢獻。通覽這些學說，不難看出，同一種地質體和地質構造形跡往往被不同的學說冠以不同的名稱，用不同的觀點去認識地質體和地質構造現象的特點，解釋它們的成因，似乎在地球動力學方面存在很大的分歧;但是如果按照各自的建立的地質構造系統從小到大、從局部到整體、從區域到全球進行系統層次分析，最終也可以發現它們的形成與地球自轉過程中離心力、慣性力、重力的變化，以及地球不同圈層物質的運動、差異性運動，以及彼此的相互作用和能量的交換有著密切的相關關系。這些都應該是地質系統整體觀研究的內容。
地質系統整體觀研究的主要對象是地質系統，其內容已從地質構造現象擴展到其他地質現象和相關的自然現象，大大超出了地質力學傳統的研究領域。地質系統的形成與地球其他圈層系統的活動有著密切的關系，因此，研究的范疇依然涉及地球的氣圈、水圈、岩石圈、生物圈及地球的整體運動和變化，其含義與廣義地球系統整體觀是一致的。
通過40年的研究，基本形成了地質系統整體觀研究框架(圖2-2)，即從構造形跡、建造、改造、海水進退、氣候變化、生物遷移、自然災害等現象調查研究入手，一方面逐級歸納，尋找地質系統和地質體系的組成和規律;另一方面通過綜合研究，追索造成這些現象的起因和地殼運動問題;然後，以認識到的地質系統整體觀理論去指導實踐應用，並為研究地球系統科學提供基礎。
㈣ 地質環境系統的結構
地質環境系統內部物質能量的分布格局、組織形式以及組成要素(部分)之間相互作用、相互聯系的方式與秩序稱為地質環境系統的結構。地質環境系統是時間與空間的統一體，具四維的性質。為了便於分析，有時又將地質環境系統的時空結構人為地劃分為空間結構和時間結構。
(1)地質環境系統的空間結構
地質環境系統按其組成可以劃分為地質背景(或地質體)子系統和和人工子系統。有關它們的實體形態、組構方面的空間特徵，包括組分在空間的排列和配置，都是地質環境系統空間結構的組成部分。例如，在地質背景子系統中，其基本骨架由岩石組成，岩石組成地層，地層有產狀、層序;地層以單斜、褶皺的形態展布;而岩漿岩則以岩基、岩株、岩牆等形態產出;在斷裂發育的地段，兩盤的錯動位移破壞了原地層的連續性，可呈現不同時代地層對接或疊置的關系等。這些在地質學中被稱為結構或構造的地質形態，均屬於地質環境系統空間結構的范疇。由於這類空間結構是在漫長的地質歷史時期形成的，除非突發性的地質作用，一般在中小時間尺度上變化十分緩慢，肉眼很難識別，似乎是固化的，所以，可以把岩土體的這類內在結構形象地稱為硬結構。除硬結構外，地質背景子系統內部還有水、氣等流體以及能量的傳遞，並以物理場的方式展布，如地下水滲流場、水化學場、應力場、溫度場等。這些物理場反映了該子系統內部流體物質、能量的分布格局以及從源到匯的物能交換情況，所以，也是地質背景子系統空間結構的組成部分。與硬結構相比，這些物理場對外界作用反應更敏感，易發生結構性調整，顯得較「軟」，所以，可將物理場形象地稱為軟結構。
對空間結構的軟硬分類也同樣適用於人工子系統的結構分析中，例如人工建造的用於地質資源開發利用的各種構築物在空間上的分布格局，包括地面上的和地下的分布格局都可稱為人工子系統的硬結構;指揮、控制人工構築物運轉發揮作用的計劃、流程、法規等可視為人工子系統的軟結構。
(2)地質環境系統的時間結構
時間結構是指系統組成要素(部分)的狀態、相互關系在時間流程中的關聯方式和變化規律。如物質運動過程出現的某些振盪周期，生命系統中存在的生物鍾，都是物質系統的時間結構。在環境地質學中，地質環境系統各組分狀態的變化、變幅以及多種周期成分疊加而成的頻率都是對系統時間結構的描述。時間結構既存在於軟結構中，如各種物理場的動態變化，也存在於硬結構中，如地層沉積韻律的變化、岩土體變形的時間過程的表達。
(3)地質環境系統空間結構與時間結構的關系
於崇文院士在《地質系統的復雜性》一書中明確指出:「地質作用是地球物質的運動，它既不能脫離時間，又不能超越空間。地質作用的時間演化具有一定的規律性，即『時間結構』;地質作用的空間展布也有一定的規律性，即『空間結構』。地質作用和時-空結構三位一體，相互耦合，不可分割……反映了地質事件的發生與運行機制及其時-空定位。地質作用與時-空結構是一切地質現象的根本原因。」「在認知科學上，一切觀測活動最終回歸於空間位置，並呈現為系統的結構性質。關於時間的任何一種觀測最後都歸結為某種空間模式的識別。」
由上述有關時-空結構關系的論述中，可以得出以下幾點認識:
1)地質環境的結構分析在環境地質學中有著舉足輕重的地位，它是認識地質環境系統的必要手段，探索地質環境系統演化規律的線索，更是解決和防範地質環境問題的基礎。
對於熟悉水文地質和工程地質的讀者來說，理解地質環境系統的結構分析並不困難。在水文地質工作中，查明研究區的水文地質條件即查明地下水的分布埋藏特徵及補給、徑流、排泄規律，是一項基礎性的工作，也是尋找地下水、評價地下水資源、實施水資源科學管理、防範治理地下水害所必需的工作環節，這項工作完成的質量好壞，往往決定著整個工作的成敗。同樣，在工程地質實踐中，查明工作區的地層、構造、地形、地貌、岩土體物理力學特性及其分布，地殼穩定性以及岩土與水的關系等所謂的工程地質條件，是工程場地選擇、建築物設計的重要依據。上述列舉的查明地質背景的工作，其實就是從某一專業的角度對地質環境系統所進行的結構分析。
2)結構變化是地質環境系統演化的內在根據，也是系統功能改變的根本原因。在人為活動明顯的地區，結構的變化既可能首先表現為硬結構方面，如人工挖掘岩土體，也可最先表現在對軟結構的沖擊，如強烈抽排地下水引起滲流場的明顯改觀。無論人為最先改變哪一種結構，其最終都會波及另一種結構。挖掘岩土不僅僅改變著地形，還可能幹擾地下水天然的補排關系和徑流方向，使施工區的水文地質條件變化;強烈抽排地下水，可破壞地下水與介質之間的天然力學平衡，導致地層的壓密變形。
應該指出，由於物質特性的差異，不同物質的運動過程和響應特徵也會有較大區別。在常用的時間標尺下，一般軟結構的變化更易被察覺，所以研究地質環境系統演化時，尤其要注意軟結構的變化。
3)地質環境系統由地質背景子系統與人工子系統耦合而成，兩者有著緊密的時-空關聯。出現在地質背景子系統的各種地質現象及過程，在許多情況下是難以嚴格區分哪些是人為地質作用所為，哪些是純自然地質作用所致。換句話說，這些現象和過程是兩種地質作用的綜合結果。所以，在研究地質環境系統演化時，重要的是收集地質背景結構性改變的證據，分析軟結構和硬結構的變化特點和規律，再根據分析的結果，反推這些變化產生的自然原因和人為原因，從而對系統未來的時-空結構做出推斷。
㈤ 地質信息系統技術
一、內容概述
地質信息系統（GIS），產生於 世紀60 年代。它隨著人們對自然資源和環境的規劃管理工作的需要以及計算機制圖技術的應用而誕生，是一種對大批量空間數據採集、存儲、管理、檢索、處理和綜合分析並以多種形式輸出結果的計算機系統。1965 年，W.L.Garrison首先提出了「地質信息系統」這一術語，開創了這一新技術的發展史。此後，美國、加拿大、英國、澳大利亞等國均投入了大量人力、物力和財力，並逐步確立了他們在這一領域里的國際領先地位（黃潤秋，2001）。
二、應用范圍及應用實例
1.GIS技術在地質災害信息系統中的應用
隨著人口的急劇增長，經濟的迅速發展和自然資源的大量消耗，不僅生態環境惡化，而且導致自然災害（包括地質災害）頻繁發生。美國、印度等國是世界上地質災害較為嚴重的國家，地質災害具有類型多、分布廣和成災強度高的特點。這些地質災害大部分發生在承災能力較低的地區，給當地的經濟和社會穩定構成了嚴重的威脅。地質災害是地質環境質量低劣的表現，它的頻發不僅反映了自然地質環境的脆弱性，而且反映了人類工程經濟活動與地質環境間矛盾的激化。要使人類工程經濟活動與地質環境之間保持較為協調的關系，就必須對地質環境進行評價，以了解不同經濟發展過程中區域地質環境的基本態勢和變化趨勢，為環境管理和城市規劃等提供依據，但傳統技術手段已不能完全應付迅速反應的地質災害。地質信息系統作為當前高科技發展的產物，集圖形、圖像與屬性數據管理、處理、分析、輸入輸出等功能為一體，應是當前地質環境評價與地質災害預測的強有力工具（趙金平等，2004）。
GIS 技術的產生是計算機技術和信息化發展的共同產物。是管理和研究空間數據的技術系統。可以迅速地獲取滿足應用需要的信息，能以地圖、圖形或數據的形式表示處理的結果（曹修定等，2007）。國外尤其是發達國家在GIS應用與地質災害研究方面已做了很多工作。從20世紀60年代至今，GIS技術的應用也從數據管理、多源數據集數字化輸入和繪圖輸出，到DEM或DTM模型的使用，到GIS結合災害評價模型的擴展分析，到GIS與決策支持系統（DSS）的集成，到網路GIS，逐步發展深入應用（黃潤秋，2001）。
印度Roorkee大學地球科學系的R.P.Gupta和B.C.Joshi（1990）用GIS方法對喜馬拉雅山麓的Ramganga Catchment地區進行滑坡災害危險性分帶。該項研究基於多源數據集，如航空像片、MSS磁帶數據、MSS圖像、假彩色合成圖像及各種野外數據，包括地質、構造、地形、土地利用及滑坡分布。以上數據需要進行數字、圖像等處理，然後解譯繪制出專題平面圖，包括地質圖（岩性與構造）、滑坡分布圖、土地利用圖等。這些圖件經數字化及有關數據都存儲在GIS系統中，找出與滑坡災害評價相關的因素，如滑坡活動與岩性的關系，滑坡活動與土地利用的關系，不同斜坡類型的滑坡分布情況，滑坡分布與主要斷裂帶的距離關系。經過統計及經驗分析，引入一個滑坡危險系數（LNRF）。LNRF值越大，表示該地滑坡災害發生的危險性越高。並且對LNRF的3個危險級別分別賦予0、1、2三個權重。考慮到滑坡的發生是多個因素綜合作用的結果，故調用GIS的疊加分類模型，將各因素的權重疊加，得到綜合圖件，圖上反映的是每個地區的權重總和。根據給定標准，即可在這張圖上勾繪出滑坡災害危險性分區圖。
荷蘭ITC的C.J.Van Westen和哥倫比亞IGAC的J.B.Alzate Bonilla（1990）基於GIS對山區地質災害進行分析。他們在數據採集、整理方面做了大量工作，建立了一套完整的資料庫。在此基礎上，開發出了分析評價模型，如斜坡穩定性分析模型，其主要功能是計算斜坡穩定的安全系數。另外，兩位學者還利用GIS所生成的數字高程模型（DEM），開發出了一部山區落石滾落速率計算模型，並據此繪出了研究區內落石速率分區圖（黃潤秋，2001）。
美國科羅拉多州立大學Mario Mejia-Navarro和Ellen E.Wohl（1994）在哥倫比亞的麥德林地區，用GIS進行地質災害和風險評估（姜作勤，2008）。利用GIS對麥德林地區地質災害進行了分析和研究，重點考慮了基岩和地表地質條件、構造地質條件、氣候、地形、地貌單元及其形成作用、土地利用和水文條件等因素。根據各因素的組成成分和災害之間的對應關系，把每一種因素細分為不同范疇等級，藉助於GIS軟體（GRASS）的空間信息存儲、緩沖區分析、DEM模型及疊加分析等功能，對有關滑坡、洪水和河岸侵蝕等災害傾向地區進行了災害分析，並對某一具體事件各構成因素的脆弱性進行評價。
同樣是美國科羅拉多州立大學Mario Mejia-Navarro博士後等人（1996）將GIS技術與決策支持系統（DSS）結合，利用GIS（主要是地質資源分析系統GRASS軟體）及工程數學模型建立了自然災害及風險評估的決策支持系統並應用在科羅拉多州的Glenwood Springs地區（姜作勤等，2001）。應用GIS建立指標資料庫，並建立基於GIS的多個控制變數的權重關系式。對泥石流、洪水、地面沉降、由風引起的火災等災種進行了災害敏感性分析、脆弱性分析及風險評估，輔助政府部門做出決策。
美國地質調查局（USGS）已把加強城市地質災害研究列為21世紀初的重要工作，藉助GIS編制美國主要城市地區多種災害的數字化圖件，這種做法與西歐國家的城市地質工作的總趨勢一致。其中，美國科羅拉多州格倫伍德斯普林市的城市地質災害評價項目最具代表性。由於該市位於山區河谷地區，崩滑流地質災害制約著城市的發展，為此，城市規劃部門委託科羅拉多州立大學，開展了GIS地質災害易損性和風險評價編圖研究，最終按14種土地利用適宜性等級，對評價區進行了土地利用區劃，圈出了未來城市發展的適宜地段和高風險區，在此基礎上建立了城市整體化決策支持系統。
綜上所述，可以看出，國外尤其是發達國家將 GIS 應用於地質災害研究起步較早（表1），研究程度已遠遠超過我們，此方面的應用也隨著GIS技術的自身發展而深入（黃潤秋，2001）。
2.GIS在地質礦產勘查中的應用
地質信息系統與現代地球及其相關科學日益增長的需求相適應，以處理地球上任何具有空間方位的海量信息為特徵，具定量、定時、定位等優點，近10年來已在地質礦產勘查中得到廣泛應用。一個區域各種地質資料（圖形、圖像、文字、邏輯、數值）的GIS分析實際上代表該區域現階段較為客觀的總認識。目前，野外收集資料、數據建庫、GIS分析等尚存在規范化、標准化等問題，GIS本身解決諸多專業性較強地質問題的能力亦不足。但GIS的進一步發展與完善必將使地質礦產勘查進入一個數字化的新時期（周軍等，2002）。
GIS因解決地質問題而產生，其雛形可以追溯到20 世紀60 年代。加拿大測量學家R.F.Tomlinson首先於1963年提出地質信息系統這一術語，建成世界上第一個GIS即加拿大GIS（CGIS）一並應用於資源管理與規劃。1970～1976年間美國聯邦地質調查局建成50多個信息系統並進行綜合地質研究，德國在1986 年建成DASCH系統，瑞典、日本等國也陸續建有自己的GIS。GIS的發展與計算機科學的高速發展並行，主要發生在過去的20年中，而近10年來發展更快（周軍等，2002）。
表1 國外GIS在地質環境與地質災害研究中的應用
GIS因解決地質問題而產生，其雛形可以追溯到20 世紀60 年代。加拿大測量學家R.F.Tomlinson首先於1963年提出地質信息系統這一術語，建成世界上第一個GIS即加拿大GIS（CGIS）一並應用於資源管理與規劃。1970～1976年間美國聯邦地質調查局建成50多個信息系統並進行綜合地質研究，德國在1986 年建成DASCH系統，瑞典、日本等國也陸續建有自己的GIS。GIS的發展與計算機科學的高速發展並行，主要發生在過去的20年中，而近10年來發展更快（周軍等，2002）。
ArcInfo與ArcView GIS是當前最流行的兩個軟體包，為美國ESRI（Environmental Systems Research Institute，Inc.）的重要產品，被許多國家官方確定為國土資源、地質、環境等管理、研究的主要地質信息系統。ESRI始建於1969年，由Jack Dansermond和Laura Dangermond用自己平時積蓄的1100美元起步，經過20世紀70年代的艱苦奮斗，1981年推出新型ArcInfo，1986年微機版的PC ArcInfo投入市場，1991 年又一力作ArcView GIS問世。1981年ESRI在其Redlands總部召開首次用戶會議，僅18人到場，而1998年的用戶大會有來自90個國家的8000多位代表。
ESRI的發展史反映了GIS從無到有、從弱到強、迅速成長壯大的發展歷程，也從一個側面顯示出GIS巨大的市場潛力和難以估量的應用價值。
據悉，1995年市場上有報價的GIS 軟體已達上千種，但主要佔據市場的不過10 余種。除上述提到的ArcInfo與ArcView GIS外，國外的GIS代表作還有MapInfo、ErMapper、Idrisi Endas、Erdas、Genamap、Spans、Tigris等。
GIS已在地質礦產勘查中得到廣泛應用，並取得許多矚目成果。美國、加拿大、澳大利亞早在1985～1989年就將其應用於地質礦產調查和填圖。目前，澳大利亞開始利用筆記本電腦以數字形式採集野外地質數據，建立有關資料庫，藉助ArcInfo與ArcViewGIS編制第二代地質圖件。
三、資料來源
曹修定，阮俊等.2007.GIS技術在地質災害信息系統中的應用.中國地質災害與防治學報，18（3）：112～115
黃潤秋.2001.面向21世紀地質環境管理及地質災害評價的信息技術.國土資源科技管理，18：30～34
姜作勤.2008.國內外區域地質調查全過程信息化的現狀與特點.地質通報，27（7）：956～964
姜作勤，張明華.2001.野外地質數據採集信息化所涉及的主要技術及其進展.中國地質，28（2）：36～42
趙金平，焦述強.2004.基於GIS的地質環境評價在國外的研究現狀.南通工學院學報（自然科學版），3（2）：46～50
周軍，梁雲.2002.地理信息系統及其在地質礦產勘查中的應用.西安工程學院學報，24（2）：47～50
㈥ 地質系統這一塊將劃分為什麼性質的單位
地質系統，屬於冶金部下面，煤田 地質 有色 等下屬都有自己的地質隊。屬於企事業單位。不過現在大部分都轉制了。承包給私人
㈦ 數字地質調查系統的系統介紹
數字地質調查系統DGSS(Digital Geological Survey System)是貫穿整個地質礦產資源調查過程的軟體，功能涵蓋區域地質調查、固體礦產勘查、礦體模擬、品位估計、資源儲量估算、礦山開采系統優化等內容；該系統基於數據「層」模型、數據流「池」技術、不同階段數據模型繼承技術、數據互操作技術和3S技術實現了整個地質調查過程的無縫數字化與一體化，並創新地開發了地質三維羅盤和野外數據採集為一體的野外數據採集器，不但為地質人員應用高新技術降低了門坎，而且極大地提高了研究精度和效率，豐富了成果表現形式和服務形式。隨著數字地質調查系統完善和應用，已逐步成為國內地質調查領域的主流軟體和工具。軟體由四大子系統組成：
具有整合顯示地理、地質、遙感等多源地學數據，GPS導航與定位，電子羅盤測量，路線地質調查地質點、地質界線、點間分段路線地質（不定長的）數據描述，產狀、素描、化石、照片、樣品、地球化學數據、重砂、礦點檢查等數據採集，路線信手剖面自動生成、實測地質剖面導線、分層、地質描述、素描、照片、采樣、化石等野外數據採集功能。
提供全國大、中比例尺標准圖幅接圖表，野外PRB數據檢查與編輯，PRB數據入庫，PRB數據整理與處理（數據瀏覽、數據提取形成專題圖層），剖面厚度自動計算，剖面圖和柱狀圖自動繪制，等值線計算與制圖，多元統計計算與成圖，地球化學數據採集、處理與成圖，第四系鑽孔綜合剖面圖、地球物理物理數據處理與成圖，PRB空間數據定量評價，實際材料圖編輯與屬性繼承操作，1/10萬實際材料圖投影到1/25萬圖幅（或1/2.5萬到1/5萬），編稿地質圖編輯與地質圖空間資料庫建立，異常查證結果資料庫、礦點檢查結果資料庫以及綜合地質構造圖層、含礦地質建造圖層、控礦構造圖層、礦產地圖層、礦化信息及找礦標志圖層、蝕變帶信息、物、化、遙等綜合異常圖層、礦產預測遠景區圖層、找礦靶區圖層、地質工作部署建議圖層等內容的成礦規律與礦產預測圖資料庫的建立等功能，滿足完成野外手圖、PRB圖幅庫、實際材料圖、編稿地質圖及地質圖空間資料庫整個過程的要求，覆蓋各種比例尺填圖全過程。
另外提供了探礦工程數據綜合、處理、制圖過程：探槽、淺井、坑道、鑽孔探礦工程數據、勘探線數據、采樣分析數據錄入與組織管理，自動生成坑道、探槽、鑽孔、淺井工程圖件的基本內容投影在礦區平面圖上，自動輸出坑道、探槽、鑽孔、淺井工程編入數據採集表、素描圖、礦區平面圖，多模式多用途鑽孔綜合柱狀圖應用等相關功能。 基於條件表達式的工業指標設置，勘探線剖面生成與編輯，單工程（單指標、多指標）礦體圈定與人機交互編輯，人機交互礦體連接（直線、曲線及提供連接規則），地質塊段法儲量計算，剖面法儲量計算，采樣平面圖法，地質統計學儲量計算（含距離加權反比法），煤礦儲量計算、采空區動態儲量管理、礦體三維顯示與分析等功能，輸出各種與儲量計算有關的表格與圖件。
數字地質調查軟體系統開發與推廣應用是地質調查主流程信息化建設的標志成果。2004年以來，成果獲國土資源科學進步獎一等獎1項、二等獎1項、國家專利4項，計算機軟體著作權4項；推廣單位超過300家、5000套，涉及全國地質、煤炭、冶金、有色、武警黃金、化工、建材、核工業等工業部門、高校科研部門、礦業公司；舉辦數字地質調查技術培訓班超過90次，培訓人員約9000人次；在丹麥地質調查局格陵蘭數字填圖計劃中推廣試驗，為非洲、拉丁美洲以及東盟約40個國家舉辦數字填圖技術講座；技術支持網站的注冊用戶達到3600人，網站訪問量達27萬人次。
㈧ 常見的地質層有哪些系統類型
關於地下水按含水層介質類型的分類，目前存在著如下兩種分類方案。 第一種分類方案是以俄羅斯和中國為主的一些國家，承襲了原蘇聯水文地質學者的地下水分類的基本觀點，即以含水介質的空隙類型作為劃分地下水類型的基本依據。該種分類的基本觀點是岩石的基本類型和岩石中的空隙類型之間有著完全的對應關系；而一定類型的空隙（包括粒間孔隙、裂隙和溶蝕孔洞）則賦存一定類型的地下水。按照這一觀點，可把地下水劃分為孔隙地下水（鬆散未膠結岩石）、裂隙水（非可溶性堅硬岩石）和岩溶水（石灰岩、白雲岩等可溶性岩石）三種。由於這種分類能直接反應出岩石類型、貯水空隙類型和地下水類型三者之間的相互依存關系。因此這個分類便成為尋找、勘探、評價與開發地下水資源的理論基礎；也被廣泛用於水文地質教科書及各種地下水勘查規程和水文地質科研、生產中。 地下水按含水介質分類的第二種方案，可以歐美國家為代表，即直接以岩石的類型作為劃分地下水類型的依據。例如筆者從美國Davis和Dewiest所著「水文地質學」（1966年）、加拿大、R．A．Freeze和J．A．Cherry出版的「地下水」（1979年）、以色列J．貝爾所著「多孔介質流體動力學」（1979年）、日本山本藏毅所著「地下水水文學」（1992年）等專著中均可見到。書中雖然沒有專門的地下水分類的章節，但這些學者均按照岩漿岩和變質岩、火山熔岩、沉積岩（或進一步分為砂質岩石和碳酸鹽岩）、沖積層、永凍層等岩石類型來描述其中的地下水特徵，或者按岩石類型來命名含水層（如火成岩變質岩含水層，碳酸鹽岩含水層和碎屑岩含水層等等）。這種分類方案的優點是比較直觀，且易於掌握。但是岩石類型繁多，這種地下水分類就未免五花八門，缺少科學的系統性。同時，這種分類也不能反應出地下水貯、導水性質等重要特徵。 比較以上兩種地下水按介質條件的分類方案，顯然按岩石空隙類型的分類更具科學性。但是，近年來，隨著地下水勘探和開發工作的深入，發現這種單一按含水介質孔隙類型的地下水分類方案仍然不夠完善，主要存在以下幾方面的問題。 （1）岩石類型、空隙類型和地下水類型之間並無絕對的對應關系。例如裂隙空隙並非非可溶性的堅硬岩石所獨有，鬆散岩石中的黃土和某些粘土也存在大量的裂隙空隙；尺寸較大的孔洞空隙也並非可溶性的碳酸鹽岩石所獨有，某些含有可溶質成分的碎屑岩石（如膠結物或角礫為可溶性的角礫岩），甚至於火山熔岩中也存在各種孔洞及管道空間。 （2）在三大基本岩石類型（鬆散岩石、非可溶性堅硬岩石、可溶性岩石）之間存在一些過渡類型的岩石；它們常具有兩種類型的貯水空隙系統（即雙重孔隙介質）。如我國中生代和新生代第三系地層中的許多半膠結（半堅硬）的碎屑岩，既有粒間孔隙又有成岩和構造裂隙的存在。亦即，既含有孔隙地下水又賦存有裂隙地下水。前已提出的某些含可溶質成分的碎屑岩，也可能同時具有成岩、構造裂隙和溶蝕裂隙、孔洞以至管道空間，即既含裂隙水又賦存岩溶水。我國西北地區的黃土亦是如此，既是孔隙含水、也是裂隙（垂直裂隙）含水的雙重孔隙介質。在目前以含水層介質類型為基礎的地下水分類中，並未明確這部分過度類型岩石、雙重性質空隙類型地下水的位置。 （3）近年來在地下水勘探、開發中，發現了一些新的貯水空隙類型。如具有十分重大含水意義的基性熔岩中的大尺寸熔岩隧道、堅井和孔室空間，以及某些玄武岩中的大孔洞層（可能為埋藏的火山灰碴），這些空隙和地下水類型在目前通用的地下水介質分類中也沒有位置。以上問題說明，簡單的按照岩石類型和空隙特徵來劃分地下水類型，既不完全符合地下水賦存形式的客觀實際狀況；也不能概括自然界存在的所有地下水類型。因此，對目前廣泛使用的這個地下水分類仍有必要進一步完善和改進；對三大類地下水的概念，特別是裂隙水的概念也需重新進行定義。
㈨ 地質環境的實體系統
地質環境一詞既用於抽象的概念中，又有其客觀存在的對應實體。根據地質環境系統的尺度層次，可以將人類地質環境分為全球地質環境和局域地質環境。
(一)全球地質環境系統
地球由大氣圈、水圈、生物圈、地殼、地幔和地核六大圈層構成。其中大氣圈、水圈、生物圈又稱外三圈，地殼、地幔、地核又稱內三圈。近年來，有些其他學科的學者對上述圈層的劃分提出了新的見解。例如，有人主張將生物圈一分為二，把人類稱為智能(或智慧)圈，以有別於其他生物種群。道理是，人類不僅僅是生物界的一個科———人科，而且其行為的社會性和目的性是別的生物所不具備的，人的社會、經濟、道德方面的表現，是決定環境是否健康發展的重要力量。此外，還有人提出，將土壤層從地殼中剝離出來，單獨定義為土壤圈，以方便土壤學、生物學和生態學的研究。
對地球的六大圈層目前人們掌握的知識還不十分充分，相對而言，對地球淺表的情況了解得較深入，地球深部的細節仍知之甚少。為了准確地把握地質環境在地球中的位置，有必要從地球的圈層劃分的角度進行討論(圖1-1)。
圖1-1 全球地質環境系統示意圖
1.大氣圈
指地球各圈層中最靠外的氣體層，其上、下界目前還難以准確劃定。有人推測上界距地面為6000km;還有人認為，從觀測到的物理現象來判斷，極光(太陽風沖擊大氣的發光現象)出現的最大高度約在1200km，那麼大氣圈的上界起碼在此高度;另據人造衛星的觀測資料，在2000～3000km的上空，每立方厘米體積中少於一個大氣微粒，此高度可定為大氣圈的上界。
有關大氣圈的下界很少被討論，但有一點是明確的，即大氣圈的形成與地球的演化、內部物質的分異、排氣有關，很可能大部分來自地球內部。如果按照這種假說，大氣圈的下界必定在固體地球的內部，甚至沒有明顯的下界面。
2.水圈
與大氣圈相類似，水圈也不是一個上、下界面清晰的圈層。地球上大部分的水以液態和固態的形式散布在海洋和陸地，還有一部分以氣態形式飄散在大氣中。有人認為，其上界距地表2000～3000km;還有人根據水汽輸送通量和水汽通量散度，認為上界可定在大氣對流層的頂部，一般平均高度是10km，在中緯度地區約12km。
研究表明，水圈是地球圈層分異過程中形成的，在幾十億年的地質演化中，水不斷地從地球內部逸出，即使現在，每年仍有約660km3的水來自地幔。所以，水圈的底界仍無定論。
3.生物圈
生物圈是有生命存在並感受生命活動的圈層。其范圍可跨大氣圈的下部、地殼的淺表和水圈。探測資料表明，在大氣平流層中，距地面33km的高度仍可發現孢子和細菌，可見生物圈的上界應超過此高度;在陸地10km深處也曾證實微生物的存在，估計生物圈的下界起碼應大於這個深度。
4.地殼
地殼是固體地球的表層，其上部主要由沉積岩、岩漿岩和變質岩組成，又總稱為硅鋁層。其厚度分布不均，在山區有時可達40km，平原區一般為10km，淺海區顯著變薄，大洋洋底缺失此層，僅見地殼的下部。
地殼的下部主要由相當於基性岩類的變質岩組成，又稱硅鎂層。在大陸區其厚度可達30km，深海盆內厚度約5～8km。
地殼的下界面，一般採用莫霍面來確定，莫霍面以下為地幔。
以上四個圈層概括了地球物質的四種存在形式或基本要素，即氣、水、生(物)、岩(土)，它們也是構建人類環境的全部要素。這些要素所佔據的空間並非彼此完全分離，而是存在共同重疊的部分。這個「交集」處於地表到地殼上部的某一深度范圍內，正是所謂的全球地質環境系統的展布空間。顯而易見，在全球的尺度上，地質環境呈環狀包裹著地球，是人類生息繁衍、從事各種活動的場所。
有關全球地質環境系統下界的釐定，目前還在討論之中。一種觀點是，下界的確定應從科學技術的長遠發展考慮，不拘泥於解決社會現實環境問題的需要;另一種觀點認為，其下界的確定應以人類活動引起的物質場變化開始消失的深度為准，如應力場、電磁場、溫度場等;還有人認為，下界的理論深度應規定在岩石圈內人類能觸及的地方。所以，關於全球地質環境系統下界的具體深度目前尚無明確的說法。
對此，我們認為:
(1)全球地質環境作為一個實體系統應該明確規定其下界。理由是，從邏輯上考慮，既然是系統必然有邊界，下邊界也是一種邊界，迴避下邊界問題在概念上是不周嚴的;另外，明確下邊界也是科學研究操作上的需要，全球地質環境是開放系統，其邊界是確定系統內部與外部物能交換關系的界面，若不明確地規定下界，就無法說清來自地球深部的物質和作用究竟屬於地質環境內部成分的周轉運動，還是該系統外界的輸入。
(2)至於全球地質環境系統的下界位置是否一定要達成統一的見解，回答是否定的。這是因為根據系統圈劃的相對性原則，即使是面對同一個客觀對象，由於研究目的或學科視角的差異，所形成的概念系統(包括其邊界)也不可能完全相同。正如某些學者指出的，從資源開發角度衡量，地質環境系統主要指地殼表層，目前的鑽探深度大約為5km，最深可達12km;但從地質體的物理、化學特徵以及它們對人類和其他生物的適宜性來衡量，深度則要大得多;而關系著建築安全的區域地殼穩定性研究，不僅要了解地殼的組成和結構，而且要盡可能考慮地幔的物質組成及其流動特徵，涉及的深度會更大。
(3)具體到本教材所討論的內容(地質環境問題及其地質學機理)，全球地質環境系統的下界定在地表以下平均10km處較為妥當。理由是:①由地表至地下10km的范圍是目前人類從事各種活動的空間;②該深度是目前地質理論認識較詳盡，絕大部分探測手段可以查明的最大范圍，超出此深度人們所知甚少，有的僅僅是推測或假說，尚難運用於工程實踐;③地表至地下10km的范圍是地球四大要素最齊全，相互作用最活躍，對人類影響最突出的空間區域;④該深度大體相當於上、下地殼之間的分界面，即康拉德面。它也被視作硅鋁層的邊界面，該面與莫霍面之間的地震帶稱為康拉德層，常誘發淺源地震。據此可以認為，該界面以下是地球內動力最活躍、最集中的區域，是導致全球地質環境系統地震、火山噴發的主要動力源區。換句話說，該深度以下即可認為是地球深部。
(二)局域地質環境系統
除了研究全球問題會涉及全球地質環境系統外，在實際工作中，普遍遇到的是發生在某一地區或某一地點的地質環境問題，如礦區的地面塌陷，某一斜坡體的失穩滑移，區域性的地下水污染、荒漠化等。此時，岩石圈、水圈等全球尺度的論述不再適合局域具體問題的分析，研究對象只能是局域尺度的地質環境。
在地質環境問題的調查、評價、預測及防治工作中，局域地質環境是主要的考查對象，或者說是基本單元。之所以如此，是因為地質環境問題包括地質災害都有一定的地域性。具體表現在以下幾個方面:首先，地球上自然地理條件的多樣性和資源分布的不均勻性，在相當大的程度上決定著人口的聚集狀況及人為地質作用的形式與強度。其次，不同國家和地區的經濟發達程度、發展模式和文化傳統會直接或間接地影響人們的行為方式，包括資源開采利用方式和對待地質環境所持有的態度。第三，地質背景包括地質體結構組成、各種地質作用的活躍程度及其過程，因地而異，沒有統一固定的模式。因此，根據不同的背景條件和問題的性質來確定局域地質環境系統是十分自然的事情。至於局域的范圍則應具體問題具體分析，大者可達數萬平方千米，小者也許只是某個工程場地的規模。
㈩ 地質系統論
它是以系統論為指導研究地質系統的聯系性、層次性、整體性的理念觀點、理論思維和方法。
6. 地殼運動整體觀
它將地殼各部分的各種地質構造現象和相關的自然現象看做有聯系的整體，將發動地殼運動的各種動力作為一個互相影響、互相制約的動力系統，將地殼運動的因果作為一個統一的互饋系統進行研究的觀點。
7. 地質系統整體觀
它是在地質力學研究的基礎之上，綜合了其他地質科學和相關自然科學的研究成果，在系統科學思想指導下，萌生的一種研究地質問題的系統整體觀的思維方法和理念。其基本觀念認為各種地質現象和相關自然現象都不是孤立出現的; 為了揭示某一現象的規律性，除了研究現象自身的屬性和特徵外，還必須研究與地質系統相關的其他 「系統」、「系列」、「體系」、「序列」中其他現象的影響和相關性。
二、地質系統論［23，119，147］
地質現象是在地殼運動過程中，按著一定的程式和系統次第出現的。根據天文學和大地構造學的研究，初步認為，在地球旋轉運動和圈層分異過程中，地球整體形狀在發生著從長球體向扁球體的變化，形成最古老的原始大陸和海洋; 隨著地殼的固結，產生星球網格構造及圍繞兩極的巨型旋卷構造等全球構造系統，巨大的構造帶將地殼劃分為若乾地塊、板塊; 以古老地塊為核心常常按照主要動力作用方向，呈波浪狀擴展，出現地槽及其他構造形跡和大陸增生現象，從中心向外圍發生構造遷移、建造演化，愈向外圍，時代愈新，構造愈強烈; 同時，由於海底擴張，於是大陸與海洋板塊碰撞在一起，成為構造最新、最激烈的構造帶，是地震和地質災害最嚴重的地帶。在這個宏觀格局上，一方面為地球內部岩漿流和熱流活動提供了動力條件，推動板塊運動，另一方面板塊或地塊成為動力活動復雜的邊界條件，使地塊之間的構造帶更加復雜，不僅出現了地槽、深大斷裂、俯沖帶、裂谷等巨型構造和其他區域構造形跡; 而且影響到地殼表層，在與地球自轉運動產生的緯向、經向和扭動運動共同驅動下，使區域構造進一步復雜化，出現了各種型式的構造體系。地應力場在形成區域構造的同時，控制了物質運動和地球化學過程，使地球化學場與構造體系呈現密切的聯系性; 地應力的變化也往往引起其他物理場和物理現象的變化。在地殼運動過程中隨著構造體系的形成，相伴發生岩漿上涌、沉積作用，從而出現各種建造、礦產和其他地質現象及相關自然現象。
各類地質現象都不是孤立的，而具有聯系性、層次性、整體性，從而構成不同的地質系統和地質體系。因此只有掌握了地質系統整體的規律，才能去解決諸如礦產預測、災害預測等重大社會需求的實踐問題。
在 1985 年出版的 《地質系統論與隱伏礦產預測》［23］前言中寫到:
「……系統科學方法是四十年代末興起的一種新的科學方法，近年來發展很快，已經在自然科學、社會科學中運用，並取得了顯著的成效。其特點是強調事物的整體性與內在聯系，並從研究對象本身固有的各個方面的特徵入手，追索整體與各個部分的層次關系及各層次的結構、功能、環境、運動的辯證關系，以達到認識事物的組合與發展規律。
地質科學各個方面的研究工作已達到一定的水平，取得了豐碩的成果，在這種情況下，如何由著重地質現象的單方面研究，轉向多方面研究; 由著重對地質現象實體的研究，轉向對各種類型的內部聯系性的研究; 由著重對地質現象相對靜止的研究，轉向對其發展演化的研究，即如何將系統科學方法引入地質科學，是當前地質學發展的方向性問題。為此，筆者不揣冒昧地提出了地質系統論。……」。
地質系統論是建立地質系統科學的基本觀點，當然距建立一門新的學科的要求還相距甚遠，存在許多需要解決的問題，也很難全面體現李四光的學術思想，只能說是發展李四光學術思想的一個嘗試。