为什么要进行地质动力环境分析
『壹』 动力地质作用的基本概念及控制因素
3.1.1 动力地质作用的基本概念
在人类生存和进行各种经济、工程活动的地壳表层,永无停息地进行着多种动力地质作用。这些作用或作用所形成的地质过程,对人类生存或工程经济活动造成重大影响,因此它是工程地质条件的主要构成因素,也是地质灾害学研究的重要对象。工程地质学中将这些动力地质作用通称为工程地质作用,包括自然产生的但可影响或危及工程活动的物理地质作用和人类工程活动引起的工程地质作用(张咸恭等,2000;图3.1.1)。
图3.1.1 动力地质作用分类(据张咸恭等,2000)
(1)物理地质作用
物理地质作用按其成因可分为内动力地质作用和外动力地质作用(张倬元,2004)。
内动力地质作用是由地球转动能、重力能和发射性元素蜕变的热能而产生的地质动力所引起的地质作用,它们主要在地球内部进行并波及地表,其表现方式包括构造运动、岩浆作用、变质作用等,其中以构造运动为主体,其他动力作用方式伴随地壳运动而产生。内动力地质作用造成地表起伏,构成大型地貌单元包括褶皱山系、隆起高原、陷落裂谷和海洋盆地等,向着增强地势差异的趋向发展。
与内动力地质作用相伴生的外动力地质作用则起源于以太阳辐射能为主的地球外部能,表现为岩石圈表层与大气圈、水圈、生物圈之间的相互作用,其作用方式有风化、剥蚀、搬运、沉积和成岩作用。这些作用都产生在地壳表层,既是塑造地表形态的主要营力,也是影响人类工程活动的主要动力地质作用,并往往发展为地质灾害,如泥石流暴发、崩塌滑坡的发生等。外动力地质作用不断改造地形地貌,构成小型次级地貌单元并趋向于削平内动力地质作用造成的地表起伏,向着减弱地势的趋向发展。水和风的作用是外动力作用下地表物质运动的重要驱动力。
(2)人类工程活动引起的工程地质作用
人类工程活动已成为地质灾害的主要诱发动力之一,它对地壳表层产生扰动,引起自然动态平衡的破坏,从而造成物质的运移和转化、结构松弛、物理参数改变、边界及赋存条件的变化,进而促使地质环境变化和地质灾害的发生。如边坡开挖引起边坡崩滑,超量开采地下水引起地面沉降和地面塌陷,不适当耕作和开挖引起水土流失和泥石流,修筑水库引起水库地震,大规模的城市建设引起城市直下型地震等等。人类工程活动是在人地界面上进行的,从地质作用的外延含义来讲,本书将人类工程活动引起的工程地质作用归为广义外动力地质作用的范畴。
3.1.2 动力地质作用的控制因素
(1)大地构造环境控制了内动力地质作用性质和强度
大陆上大地构造环境可分为:陆核或古老地盾、地台或地块、褶皱山系、大陆裂谷和大陆边缘。不同的大陆构造环境对应不同的内动力地质作用性质和强度。内动力地质作用最强的是大陆边缘,特别是活动大陆边缘和大陆裂谷,在活动大陆边缘由于洋壳向陆壳的俯冲,挤压褶皱、逆冲断裂、岩浆作用和地震作用都最为强烈;其次是不同时代的褶皱山系,其形成于古生代至新生代初期,褶皱造山时代愈新,固化愈弱,其内动力地质作用愈强;地台或地块因固化于前寒武纪,刚性较强,内动力地质作用较微弱;内动力地质作用最微弱的是固化最早的刚性陆核或地盾(刘国昌,1965;谷德振,1979)。
(2)自然地理环境控制外动力地质作用特性和强度
外动力地质作用形成于特定的自然地理环境中,又不断改造它,显然,其作用特性和强度也必然受自然地理环境所制约,并通过不同地带或区域性分异表现出来(刘国昌,1979;张咸恭,1979)。
a.气候分带对外动力地质作用的控制
太阳能在地表分布的不均造成了气温、气压、风向、湿度、降水等气候要素的地带性差异,形成了热带、亚热带、温带到寒带的气候纬度分异,进而产生了各带岩石风化作用的差异。在湿润热带,化学风化极强,到寒带则以物理风化为主。外营力也随气候分带而变化,在热带以至温带,营力是流水或海潮等水体,在极地营力则是冰雪。
b.干湿度地带分异对外动力地质作用的控制
在大气环流和水循环中,海洋是提供湿度的源泉,所以由大陆边缘向内陆中心,海洋提供的湿度逐渐减少,降水量因而随之减少,蒸化量则逐渐增大,于是气候也就由湿润、半湿润、半干旱转变为干旱,植被和岩石风化作用也有相应的变化,同时还引起外营力的变化。在海岸带主要营力是波浪和潮汐,在湿润半湿润带主要营力是地表流水,而在半干旱、干旱带重要营力则是风。
c.地貌的区域性变化对外动力地质作用的控制
区域性分布的高原、山地、丘陵、盆地、平原等地貌为地表综合体提供了基本格局,控制着水圈和大气圈对地表的作用,主要有两个方面:
1)气温随山体或高原的高度增加而迅速降低,垂直温度梯度可达5~6℃/km。气温的垂直变化造成外营力的变化,即由流水转变为冰雪,地貌形态、岩石风化作用、成壤作用、植被以及表层沉积物和物理地质现象也随之发生相应的变化。
2)地面形态对大气环流产生显著影响,加剧地面水热分布的不均一性,使气候类型更加多样化;同时,也必然对地表水循环起着重要的控制作用,对地表水系的形成和分布,河流水系的流向和长短,水系的侵蚀区、搬运区、沉积区分布有决定性的影响。源区及上游为强烈侵蚀区,多成高山峡谷地貌并伴有粗碎屑沉积物;中游区多为低山、丘陵宽谷地形,且多发育多级河流阶地,并发育有具二元结构的冲积物;河流下游或出口处进入平原,往往形成河口冲积扇平原及冲积平原。可见地面状态控制水的地质作用是非常显著的。
(3)内、外动力地质作用之间的相互影响
从内、外动力地质作用的空间组合关系来看,它们相互依存且相互制约,表现在:①从自然演化的过程来看,地壳内动力作用控制外动力作用,且内动力作用具有主导和先导性。如山地、平原的加速隆升,必然使得这一地带以强烈剥蚀作用为主,隆起愈强剥蚀愈强,如有地表水系,河流必然深切侵蚀。在裂谷或断陷盆地地带,外动力地质作用必然以堆积作用为主,下陷愈深堆积作用愈强。地壳隆升还促使了气候变化幅度的进一步加大,从而导致风化作用的进一步加强。②外动力地质作用在一定程度上影响内动力地质作用,如修筑水库引起水库地震,大规模的城市建设引起城市直下型地震等;新构造旋回的研究表明,气候变化是调整新构造运动速率的一个因素(彭建兵等,2001),也反映了外动力地质作用对内动力作用的影响。随着人类在地壳表层的工程活动规模越来越大,由人类工程活动产生的外动力地质作用正逐渐对内动力地质作用产生越来越大的影响。
内、外动力地质作用旋回贯穿在整个岩石圈表层演化过程中(图3.1.2),作为地壳表层岩(土)体演变方式的斜坡变形破坏体即是内、外动力综合作用的结果。
『贰』 工程前为什么要进行地质勘测
工程前地质勘测是来为了在对自矿产普查中发现有工业意义的矿床,为查明矿产的质和量,以及开采利用的技术条件,提供矿山建设设计所需要的矿产储量和地质资料,对一定地区内的岩石、地层、构造、矿产、水文、地貌等地质情况进行调查研究工作。
“地质勘探”即是通过各种手段、方法对地质进行勘查、探测,确定合适的持力层,根据持力层的地基承载力,确定基础类型,计算基础参数的调查研究活动。
其中物理勘探简称“物探”,是以各种岩石和矿石的密度、磁性、电性、弹性、放射性等物理性质的差异为研究基础,用不同的物理方法和物探仪器,探测天然的或人工的地球物理场的变化,通过分析、研究获得的物探资料,推断、解释地质构造和矿产分布情况。
(2)为什么要进行地质动力环境分析扩展阅读:
方法:
主要有坑、槽探、钻探、地球物理勘探等方法。
坑、槽探
就是用人工或机械方式进行挖掘坑、槽、井、洞。以便直接观察岩土层的天然状态以及各地层的地质结构,并能取出接近实际的原状结构土样。
钻探
是指用钻机在地层中钻孔,以鉴别和划分地表下地层,并可以沿孔深取样的一种勘探方法。钻探是工程地质勘察中应用最为广泛的一种勘探手段,它可以获得深层的地质资料。
『叁』 为什么要进行地质灾害监测
地质灾害是当前世界最严重的自然灾害之一。每年因为地质灾害造成的人员伤亡和财产损失都是所有灾害中最严重的。进行地质灾害监测,预先进行人群疏散,是减少人员伤亡和财产损失的唯一有效方法。
『肆』 为什么要进行地质勘探
1、考证地球的历史(古地貌、古生物、古环境等等)
2、找矿找资源(虽然用专地球物理方法也属能搞,但最准确的还是地质方法)
3、工程建设选址(这个还是地球物理方法用的更广一些)
4、战争战略地图绘制(国家具体地形图都是保密的)
『伍』 为什么要进行地质勘察
我是从事地质勘察的,你的问题简单来说有以下几点:
1、国家建筑相关法规规定:除老百姓自建房屋可以不用地质勘察,其余全部进行地质勘察。
2、获取地质情况,提供给设计人员进行地基基础设计。
『陆』 为什么要开展城市地质调查项目
一、广州市近期建设规划工作的实践 近期建设规划作为广州市城市规划的一项重要工作来开展可以追溯到1997年,当时市委、市政府决定开展旨在营造适宜创业发展和生活居住的城市环境综合整治五年行动。广州市城市规划局在充分调查研究的基础上,提出了109项"城市形象工程",这109项城市形象工程成为广州城市环境综合整治五年行动的主要内容。 1999年底,根据省市领导关于加快城市基础设施建设、深入整治城市环境秩序、加大城市管理力度的有关精神,广州市城市规划局根据正在上报审批的城市总体规划制定了《"三年一中变"城市规划纲要》,在此基础上,广州市委、市政府颁布了《广州市城市建设管理 "三年一中变"规划》,一批城市建设项目有计划、有步骤的得以实施。 为加强规划的时效性和可操作性,广州市规划局根据具体问题有针对性的组织编制了专项实施计划与工作建议。如为保证"九运会"的顺利召开,2000年制定了《迎"九运"城市规划实施工作建议》,还专门制定了《九运会期间交通改善实施建议》。 在制定"五年行动计划"的阶段性规划的同时,在近期建设的总目标下又分重点、有目的地开展了专题研究工作,如广州市规划局在深入调研的基础上完成的《广州市土地开发控制与管理研究》。 2000年6月,花都、番禺两市撤市设区,原上报的城市总体规划因行政区划的调整而暂缓批复,为确保行政区划调整后有一个比较稳定的城市结构框架以及规划引导与控制政策,广州市开展了广州城市总体发展战略规划研究工作,并组织编制了《番禺片区发展规划》、《花都片区发展规划》,在这些规划的指导下,广州市规划局又编制了《2002年度城市规划实施工作建议》和《2002年度市政规划实施工作建议》,有效指导了2002年度城市规划工作的开展。 广州市在环境综合整治五年行动中,加强城市规划和设计工作,及时制定阶段性规划和年度计划。同时市委市政府也高度重视,认真组织实施"一年一小变"、"三年一中变"等各类规划,加之各相关部门的通力合作与相互配合,城市规划实施效果明显,充分发挥了城市规划在城市建设、发展中的"龙头"作用,城市建设"一年一小变"、"三年一中变"的目标顺利完成。 广州市近期建设规划编制的内容,概括的讲,分为"两个规划层次,两个核心内容"。 "两个规划层次"是指五年建设规划和年度城市规划实施计划这两个层次。"两个核心内容"是指建设用地供应计划和重大市政基础设施与公益性公共设施的安排。 具体的讲,广州市近期建设规划的编制主要包含以下一些内容: 1、近期建设规划实施回顾与评价。 对近五年城市总体规划以及本年度城市规划实施计划的实施成效与问题进行全面回顾与分析评价,明确提出本次近期建设规划中需要改进和重点加强的方面。 2、明确城市建设指导思想与原则,制定城市近期建设目标。 3、确定近期建设重点及建设时序。 4、制定城市建设用地供应计划。5、确定市政基础设施与公益性公共设施。 6、其它方面。 对政府应该重点关注的住宅建设与人居环境改善,自然生态与历史遗产保护,区域协调与城市化等方面提出具体的意见和措施。 7、制定近期建设规划实施策略与政策。 分别针对近期建设规划实施机制、城市财政融资等方面提出相应的实施策略与政策。 二、广州市近期建设规划工作的创新 l、工作方法的创新。 答案补充3、表达形式的创新。 (1)近期建设规划编制成果突出作为城市公共政策的制定。 近期建设规划编制突出作为城市公共政策的制定,将规划技术文件转化为行政管理文件,使规划成果成为政府可操作的管理依据,城市规划编制和实施管理也真正地有机结合起来。同时作为政府管理文件,近期建设规划突出政策性,简化了规划技术上的内容,而专题研究则突出技术性,从技术策略与措施上为近期建设规划的实施提供支撑与补充。 (2)成果形式的表达注重直接面向各个政府职能部门。 近期建设规划在成果形式的表达上注重直接面向各个政府的职能部门,力求分类明确,条理清晰,直接告诉各职能部门应该做什么,需要建什么,各职能部门也可以在近期建设规划中直接找到工作的依据。 (3)近期建设规划成果以文字表述为主,图纸表达为辅。 近期建设规划更强调是一个工作计划,是政府各部门共同的行动纲领和政策性文件。它更强调政府的引导和控制,仅仅利用必要的图纸加以辅助说明。字数有限制,其实还有些没写完,希望可以帮到你吧。祝:一切顺利...
『柒』 为什么要对机械系统进行动力学分析,进行动力学分析的目的和意义
目的是,检验系统能不能满足承载与运动的要求。
『捌』 为什么要进行工程地质勘察详细勘察阶段包括哪些内容
工程地质勘察是为查明影响工程建筑物的地质因素而进行的地质调查研究版工作。所需权勘察的地质因素包括地质结构或地质构造:地貌、水文地质条件、土和岩石的物理力学性质,自然(物理)地质现象和天然建筑材料等。这些通常称为工程地质条件。查明工程地质条件后,需根据设计建筑物的结构和运行特点,预测工程建筑物与地质环境相互作用(即工程地质作用)的方式、特点和规模,并作出正确的评价,为确定保证建筑物稳定与正常使用的防护措施提供依据。
一般包括两大部分:文字和图表。文字部分有工程概况,勘察目的、任务,勘察方法及完成工作量,依据的规范标准,工程地质、水文条件,岩土特征及参数,场地地震效应等,最后对地基作出一个综合的评价,提承载力等。图表部分包括平面图,剖面图,钻孔柱状图,土工试验成果表,物理力学指标统计表,分层土工试验报告表等。
『玖』 矿山动力地质、环境地质问题
采掘工程活动可能诱发一些动力地质现象,如冲击地压、岩爆、矿震、岩土工程失专稳、泥石流,以属及煤矿瓦斯突出、突水等。除了上述列举的问题之外,我国过去40多年间发生瓦斯突出或爆炸事故2500多起,造成人员伤亡,经济损失20多亿元。矿井突水、淹井事故也很严重。1949年以来的统计资料表明,煤矿突水事故约1200多次,其中淹井250多次,直接经济损失约50亿元。例如,1983年5月3日太原西山观峪矿,岩溶水以2×104m3/d的速度涌入矿井,使矿井被淹。1984年6月2日开滦范各庄矿因岩溶突水,使相通的两座大型矿井被淹没,并给周围居民生活带来严重影响,经济损失高达5.6亿元。1991年4月4日河北井陉赵家铺矿突水,矿井被淹,损失也很严重。焦作矿务局的矿井突水事故也较多。
这些矿山环境地质现象的产生既有其特定的地质条件,又与工程活动密切相关。研究矿山动力地质现象产生的地质条件及其与采掘等工程活动的关系,已成为矿山工程地质的专门问题。
『拾』 地质动力原理
以下是本人多年来的研究成果,虽不成熟,但愿它能起到启迪智慧、抛砖引玉的作用,那我就觉得是做了功德无量的事了。
板块运动机制
这是地球动力学的前沿问题,涉及板块运动机制和方向。我在这里和大家做一初步探讨,以期共同提高。
上一世纪,地质学前辈李四光等已提出板块运动机制是地幔对流、自转离心力、科里奥里力和太阳月亮引力共同作用的结果。前几个力大家都熟知,这里要着重提一下太阳月球引力对板块漂移方向的影响。
大家知道,由于地球自转方向是自西向东,所以太阳月球相对地球的运动方向是自东向西,即引潮力的方向也是自东向西。所以在赤道附近潮水带起大规模自东向西的洋流。洋流一旦运动,立即受到科里奥里力的影响,北半球向右偏,(北极方向),南半球向左偏(南极方向)。大陆漂移的方向也应大至如此。
由于引潮力方向与地球自转方向相反,所以这个力像一副车闸使地球自转慢慢减速,使地球自转一周由45亿年前的5小时减慢为现在的24小时。并使陆块自东向西移动起来。
可以推断,由于早期地球自转很快,巨大的离心力使赤道凸出,使地球成为椭球型,并使可移动的质点堆积在一起形成泛大陆。在这之前地球表面全是海洋。可见:原始泛大陆位于赤道上。
随着地球自转变慢,泛大陆上凝聚力减小,在加上岩浆作用、地幔对流使泛大陆在6亿年前开始张裂,并在各种力的作用下漂移到现在的位置。
最新科学研究证明:
地球形成初期是个熔融的液体球,在重力分异作用下,形成了密度由大到小的圈层结构,即地核、地幔、硅镁层、硅铝层和大气圈。因当时温度非常高,所以没有水圈。
由于地球重力在各向相等,并且当时地球自转很小,即离心力很小。所以地球形成初期是个标准的圆球体。
在45亿年前,一颗行星从侧面狠狠地撞击了地球,并使地球快速旋转起来,强大的离心力使赤道隆起,使地球形成了椭球型。正是旋转使地球的姿态得到了稳定,并有了南北极。撞出去的部分形成了月球。撞击发生时,由于地核具有高密度和高质量,具有很大的惯性,即具有保持静止的惯性。所以形成了地核与地幔间的转速差,这个转速差的存在产生了磁场(见地球自激发电机理论)。(这一点我们可以在带转盘的餐桌上得到模拟证明,做法是:在转盘中心放一个盆,盆里灌满水,水中央放一个苹果。转动圆盘,这时可以看到,盆转水转但苹果不转)。
后来,地球逐渐冷却,水汽凝结成水从天而降形成海洋,球面高出海洋的部分形成了陆地。可见泛大陆形成于赤道。今天,赤道海平面高出两极二十几千米就是地球自转离心力所致。
但是地球的自转在各种力的作用下在变慢,由初始时的5小时/转变为24小时/转。地球的重力出现了不平衡,在重力作用下,地球有一个恢复到圆球体的趋势。于是板块被撕裂并向两极漂移。(这就是最新的板块运动机制理论!)。当地球自转趋于停止时,地球将恢复成圆球,即大陆被水淹没,地球成为水球。