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地质研究方法有哪些问题

发布时间: 2021-03-07 06:36:17

① 地质研究与存在的主要问题

(一)前中生代大地构造格局及其演化

关于东北地区前侏罗纪构造格局的认识,前人有两类意见。一是根据多旋回槽台理论研究认为,东北地区属于东亚华力西地槽褶皱区的一部分,主体分为内蒙古-大兴安岭和吉黑两个多旋回地槽褶皱系(延边地区后来归入滨太平洋地槽褶皱系),其中包含若干兴凯期固结的古老地块(佳木斯地块、额尔古纳地块等),最东部为那丹哈达优地槽褶皱带(黄汲清等,1962,1977,1980),但没有注意到古亚洲洋构造域和滨太平洋构造域的叠加与转换过程和时间。二是应用板块构造理论把东北地区划分为4条板块俯冲带,将中国东北地区划入北亚(安加拉赫斯坦)构造域内蒙古-兴安(陆缘)亚构造域(区内含兴安地块),布列亚-松辽亚构造域(包含布列亚地块、佳木斯地块、松辽地块)(李春昱,1980;王鸿祯等,1990),并认为古亚洲洋构造域向滨太平洋构造域的过渡与转换时间为印支期,也是本区多旋回地槽褶皱系的最终褶皱期(任纪舜等,1980,1984;马杏垣等,1983;王鸿祯等,1983;翟光明等,1987)。进一步结合前人研究成果,提出微板块和褶皱带的概念,认为东北地区微板块包括克鲁伦-额尔古纳微板块、伊勒呼里微板块、托托尚-锡林浩特微板块、松辽微板块、布列因-佳木斯微板块、兴凯微板块;褶皱带包括额尔古纳加里东褶皱带、扎格迪华力西褶皱带、内蒙古-兴安华力西褶皱带、西拉木伦华力西褶皱带、西锡霍特华力西褶皱带、东锡霍特燕山褶皱带(任纪舜等,1999;谢鸣谦,2000)。但是对内蒙古-兴安造山带的形成演化历史、各微板块之间拼合的时代、佳木斯微板块的最后变质时期及其构造属性、古亚洲洋与滨太平洋两大构造域转换的时限和机制以及对油气成藏的影响等问题却存在不同认识,研究不够深入。

(二)中、新生代构造演化和盆地演化

前人对松辽盆地的类型、形成演化历史研究已相当深入。松辽盆地早期(火石岭期至营城期)为断陷阶段,具有裂谷(或断陷)盆地性质;晚期(登楼库期至明水期)为坳陷(或沉陷)阶段基本达成一致,但是对松辽盆地白垩纪—新生代的构造演化和盆地性质、盆地基底的性质及其分布等存在较大分歧。

相对松辽盆地而言,外围盆地的构造演化研究相当薄弱。有学者认为外围23个中、新生代盆地处于西伯利亚板块与中朝板块间的大陆板块增生带上,是在中生代太平洋板块向西俯冲形成的欧亚大陆边缘褶皱弧后软流圈上隆诱发形成的裂陷盆地群(《中国石油地质志 卷2上册》,1993),尤其是白垩系—第三系可划入吉黑裂谷系(谯汉生等,1999)。同时,工作区区域地层研究程度虽然相对较高,各时代地层发育的总体特征较为清楚,但由于许多露头区覆盖严重和外围盆地勘探程度很低,后期岩浆、构造作用的破坏,外围盆地内研究基础较为薄弱以及不同研究者的学术观点差异等原因,仍然存在着一些制约油气勘探战略部署的基础区域地层研究问题,直接影响到区域构造格架、成盆规律的深入研究。

因此,具体的各个盆地的形成发育历史及其大地构造背景、盆地基底性质、盆地构造分区等是亟待解决的关键地质问题。

(三)油气地质研究现状

1.松辽盆地深部及外围的早白垩世断陷型盆地

松辽盆地已有油气田主要集中在白垩纪松花江群,主要生油气层系为白垩系青山口组、嫩江组一段及侏罗系沙河子组,主要含油气层系为杨大城子、扶余、高台子、葡萄花、萨尔图、黑帝庙油层及深部气层,但对于盆地深部断陷的分布特征和油气富集规律仍不清楚。

虽然在外围的海拉尔、延吉盆地、依舒地堑先后获得工业油气流,但主要集中在侏罗纪和第三系油层中,对东部早白垩世断陷盆地的勘探尚未引起足够的重视。

2.第三系盆地

大庆外围盆地从1978年在三江盆地开始勘探,虽完成各类探井118口、不同程度的二维地震勘探以及非震物化探工作。从整体来看,外围盆地勘探工程投入始终维持在较低水平,实物工作量主要集中在东部盆地群。而西部几个大盆地几乎没有开展过地震勘探,仅有少量地质浅井,对多数外围盆地的认识主要依赖于非地震物化探资料。因此,三江地区第三系盆地油气勘探尚需进一步深入。

3.中生代盆地

由于松辽盆地及外围大部分地区中晚侏罗世主要以火山岩-湖相盆地为主体,局部地区有三叠纪—早侏罗世地层存在,普遍认为该类盆地无油气勘探远景。随着东部断陷群的穆棱组下段、城子河组下段和东荣组、七虎林组的暗色泥岩和穆棱组、城子河组的煤层,孙吴-嘉荫盆地的永安村组、太平林场组,延吉盆地的铜佛寺组和大拉子组,海拉尔盆地的大磨拐河组下段、南屯组和铜钵庙组等烃源岩的发现,确定大部分烃源岩以生气为主,逐渐展示了该类盆地的油气远景。

4.古生界油气勘探

前人对古生代地层存在区域变质与否的争论,有人认为松辽盆地及外围存在区域变质,处于过成熟阶段,已经不具备油气生成的可能;有人认为不存在区域变质,仅在靠近断裂带和岩体附近发生接触和动力变质,分布范围有限,即使烃源岩发生低级变质,仍具备油气生成的可能,这直接决定了是否有进一步开展古生界油气勘探工作的必要。因此,古生界变质、不变质是下一步需要解决的关键问题。

② 环境地质学的研究方法

通过对化学物质在环境中的迁移转化规律的研究,以及对矿物组成和结构特征的研究,探索地质环境的变化。如水土流失现象与风化过程相关,而风化速率又同组成岩石的矿物性质和外部水热条件有关,通过对矿物成分和物理化学性质的测定和研究,可以评价风化作用的进程。又如克山病、氟中毒等疾病的地区分布与某些环境地质因素相关,研究这种特定区域地质环境中化学元素的丰度及其在各个生态环节中的运动规律,有利于揭示人体健康与地质环境间的内在联系,以及这些地方病的病因。
再如,通过对工业污染物的追踪研究,可以发现污染物由于地表水的灌溉经过土层渗入地下水的途径。此外,评价大气颗粒物对环境质量的影响时,也要应用矿物学的方法,即不仅要考虑它们的浓度,而且要研究它们粒径的分散度、形态特征、矿物和化学组分特征。 在环境地质学的研究中,为了确定各种环境要素之间的关系,综合分析影响环境质量的地球内力、地表外力和人类活动三种营力之间的相互作用统一宏观研究与微观研究的结果,必须应用现代数学原理和计算方法。如设计研究工作的程序,检验样品和数据的代表性,分析数据资料的相关性,进行环境质量的综合评价,建立环境地质或环境地球化学模型,预测地质环境的演化趋势,拟定环境控制的最佳方案等都需要应用系统分析方法。
地质环境问题具有空间性、动态性和综合性。分析和表示环境地质问题,图上作业是一种理和计算方法。如设计研究工作的程序,检验样品和数据的代表性,分析数据资料的相关性,进行环境质量的综合评价,建立环境地质或环境地球化学模型,预测地质环境的演化趋势,拟定环境控制的最佳方案等都需要应用系统分析方法。
地质环境问题具有空间性、动态性和综合性。分析和表示环境地质问题,图上作业是一种有效的方法。环境地质图不仅能表示出某一时刻的环境状态,而且能表示出随时间流逝所发生的系统变化。因此在环境地质图中,除了应用各种地质图件的颜色和线条等制图语言外,还要有数字和数学符号。这些数字和数学符号同一定的环境数学模式相关联,因而可使图件与电子计算机联用,形成动态环境地质图。一套完整的区域环境地质图包括环境地质单要素图、环境质量综合评价图、环境演化势图趋、环境区划图、环境规划图等。
为解决人类环境问题而发展起来的环境地质学在基础理论和研究方法上带有地学、生态学、物理学和化学等学科相互渗透、融合的特色。但环境地质学仍然是以地质学作为学科基础的。

工程地质学的研究方法

包括地来质学方法、实验和自测试方法、计算方法和模拟方法。地质学方法,即自然历史分析法,是运用地质学理论查明工程地质条件和地质现象的空间分布,分析研究其产生过程和发展趋势,进行定性的判断,它是工程地质研究的基本方法,也是其他研究方法的基础。实验和测试方法,包括为测定岩、土体特性参数的实验、对地应力的量级和方向的测试以及对地质作用随时间延续而发展的监测。计算方法,包括应用统计数学方法对测试数据进行统计分析,利用理论或经验公式对已测得的有关数据,进行计算,以定量地评价工程地质问题。
模拟方法,可分为物理模拟(也称工程地质力学模拟)和数值模拟,它们是在通过地质研究深入认识地质原型,查明各种边界条件,以及通过实验研究获得有关参数的基础上,结合建筑物的实际作用,正确地抽象出工程地质模型,利用相似材料或各种数学方法,再现和预测地质作用的发生和发展过程。电子计算机在工程地质学领域中的应用,不仅使过去难以完成的复杂计算成为可能,而且能够对数据资料自动存储、检索和处理,甚至能够将专家们的智慧存储在计算机中,以备咨询和处理疑难问题,即所谓的工程地质专家系统(见数学地质)。

④ 工程地质有哪些常用的研究方法

工程地质研究的主内容有:确定岩土组分、组织结构(微观结构)、物理、化学与力学性质(特别是强度及应变)及其对建筑工程稳定性的影响,进行岩土工程地质分类,提出改良岩土的建筑性能的方法;研究由于人类工程活动的影响而破坏的自然环境的平衡,以及自然发生的崩塌、滑坡、泥石流及地震等物理地质作用对工程建筑的危害及其预测、评价和防治措施;研究解决各类工程建筑中的地基稳定性,如边坡、路基、坝基、桥墩、硐室,以及黄土的湿陷、岩石的裂隙的破坏等,制定一套科学的勘察程序、方法和手段,直接为各类工程的设计、施工提供地质依据;研究建筑场区地下水运动规律及其对工程建筑的影响,制定必要的利用和防护方案;研究区域工程地质条件的特征,预报人类工程活动对其影响而产生的变化,作出区域稳定性评价,进行工程地质分区和编图。随着大规模工程建设的发展,其研究领域日益扩大。除了岩土学和工程动力地质学、专门工程地质学和区域工程地质学外,一些新的分支学科正在逐渐形成,如矿山工程地质学、海洋工程地质学、城市工程地质及环境工程地质学、工程地震学。

1工程地质与岩土工程的区别工程地质是研究与工程建设有关地质问题的科学(张咸恭等著《中国工程地质学》)。工程地质学的应用性很强,各种工程的规划、设计、施工和运行都要做工程地质研究,才能使工程与地质相互协调,既保证工程的安全可靠、经济合理、正常运行,又保证地质环境不因工程建设而恶化,造成对工程本身或地质环境的危害。工程地质学研究的内容有:土体工程地质研究、岩体工程地质研究、工程动力地质作用与地质灾害的研究、工程地质勘察理论与技术方法的研究、区域工程地质研究、环境工程地质研究等。岩土工程是土木工程中涉及岩石和土的利用、处理或改良的科学技术(国家标准《岩土工程基本术语标准》)。岩土工程的理论基础主要是工程地质学、岩石力学和土力学;研究内容涉及岩土体作为工程的承载体、作为工程荷载、作为工程材料、作为传导介质或环境介质等诸多方面;包括岩土工程的勘察、设计、施工、检测和监测等等。由此可见,工程地质是地质学的一个分支,其本质是一门应用科学;岩土工程是土木工程的一个分支,其本质是一种工程技术。从事工程地质工作的是地质专家(地质师),侧重于地质现象、地质成因和演化、地质规律、地质与工程相互作用的研究;从事岩土工程的是工程师,关心的是如何根据工程目标和地质条件,建造满足使用要求和安全要求的工程或工程的一部分,解决工程建设中的岩土技术问题。2工程地质与岩土工程的关系虽然工程地质与岩土工程分属地质学和土木工程,但关系非常密切,这是不言而喻的。有人说:工程地质是岩土工程的基础,岩土工程是工程地质的延伸,是有一定道理的。工程地质学的产生源于土木工程的需要,作为土木工程分支的岩土工程,是以传统的力学理论为基础发展起来的。但单纯的力学计算不能解决实际问题,从一开始就和工程地质结下了不解之缘。与结构工程比较,结构工程面临的是混凝土、钢材等人工制造的材料,材质相对均匀,材料和结构都是工程师自己选定或设计的,可控的。计算条件十分明确,因而建立在材料力学、结构力学基础上的计算是可信的。而岩土材料,无论性能或结构,都是自然形成,都是经过了漫长的地质历史时期,在多种复杂地质作用下的产物,对其材质和结构,工程师不能任意选用和控制,只能通过勘察查明,而实际上又不可能完全查清。岩土工程师不敢相信单纯的计算结果,单纯的计算是不可靠的,原因就在于工程地质条件的不确知性和岩土参数的不确定性,不同程度地存在计算条件的模糊性和信息的不完全性。因而虽然土力学、岩石力学、计算技术取得了长足进步,并在岩土工程设计中发挥了重要作用,但由于计算假定、计算模式、计算方法、计算参数等与实际之间存在很多不一致,计算结果总是与工程实际有相当大的差别,需要进行综合判断。

⑤ 研究地质学的基本方法有哪些

我是学地理的,书上的原话是这样的:1.野外调查(最基本、最主要的研究方法);2.室内实验和模拟实验;3.历史比较法(现实类比法);4.数字研究法:利用3s技术进行研究

⑥ 地质研究方法

煤层顶板稳定性预测构造解析法的主要研究内容包括: ①对矿井构造、构造应力场、煤层顶板岩性分布规律、顶板岩体力学特征等主要因素的研究; ②结合矿井采掘工程条件综合分析相关因素,预测煤层顶板稳定性。

煤层顶板构造评价是煤层顶板稳定性评价体系中的一个子系统,也是比较重要的一个子系统。顶板构造评价子系统的确立需要在采集有关顶板构造参数的基础上,建立顶板构造参数库,发现参数间的相关关系,确立评价方法和技术。矿井地质条件评价和矿井地质构造评价方法,多采用模糊综合评判方法,在定性参数平分 ( 给定权值) 的基础上进行综合评判。而更多见的是用某些指数对顶板进行分区评价。以顶板岩石沉积结构构造及结合岩石力学特征为主体的研究,也是煤层顶板稳定性评价和煤层构造研究的一个重要方面。对煤层顶板砂岩分维及与岩石力学性质相关性的研究,是顶板稳定性研究的一个新领域和新方法。对于煤矿小型地质构造的研究,自 20 世纪 80~90 年代以来,除了地球物理勘探中三维地震技术有重要突破并解决了煤矿开采的疑难问题外,在地质研究方面几乎没有新的进展。作者曾提出用构造 - 地层分析方法作为小型构造预测和评价的方法之一,但这一方法没有进一步完善和发展。经过理论探讨和实践,我们认为煤层顶板构造稳定性分析及评价可按 ( 图5.1) 思路进行。

顶板构造研究从第一层次上看,主要是考虑 3 个方面 ( 参数) : 顶板地质构造、顶板沉积 ( 岩石) 参数、顶板岩体结构及岩石力学 ( 参数) 。在第二层次的参数或指标可以设立 10 余项内容,这些参数分别进行采集和分类。第三层次的参数是具体的实测指标,是顶板构造稳定性最多、最具体、最真实的数据,需要认真收集和整理,有些参数需要采样测试,而且要在研究区内具有相对均匀的分布。在参数采集和大量整理有关顶板构造及其相关参数的基础上,进行相关性分析。其方法可以采用模糊综合评判方法,也可以采用其他数学方法。

目前,在地理信息系统 ( GIS) 基础上进行开发、定量评价煤层顶板构造稳定性是最新的方法和技术。GIS 是建立在统一地理坐标基础上的空间信息管理系统,它是集地理数据采集、管理、查询、计算、分析和可视表现为一体的计算机技术系统。勘察、生产过程中获得的煤层顶板稳定性评价相关基础资料和数据,无论是钻孔点源资料,还是生产巷道的线状资料或是工作面的面状资料,其空间分布以及属性都可以通过地理信息系统进行管理。基于 GIS,可以建立煤层顶板稳定性评价模型,该模型利用 GIS 强大的分析和成图功能,进行煤层顶板稳定性评价,并将评价结果以图的形式表现出来。目前常用的 GIS 系统一般均具有可开发性,针对煤层顶板稳定性评价系统的要求,通过二次开发及接口技术对GIS 系统分析处理功能的扩充,从而实现复合分析功能。

图5.1 煤层顶板稳定性分析评价体系

⑦ 工程地质常用的研究方法有哪些

1、定性评价方法
以自然历史分析法确定不同工程地质性质的形成原因内、演变趋势和发展预测容(条件分析)
2、 定量评价:定性分析基础上,通过定量计算,进行定性与定量评价相结合的地质过程机制分析—定量评价。
数学分析
力学分析
概率分析

⑧ 地质学研究方法有哪些

野外工作和室内测试分析,就这么简单,还要有丰富的想象力

⑨ 地质工程主要研究哪些方面

1、概念:地质工程也叫工程地质学,是研究人类的工程活动与地质环境回的相互作用答,以便认识评价,改造和保护地质环境它是地质学的一个分支,专门研究与工程地质有关的地质问题。
2、研究对象:是工程地质条件和工程地质问题。工程地质条件是工程地质环境各个要素的总和。包括:(1)岩土类型及其工程地质性质(2)地形地貌条件(3)地质结构与地应力(4)水文地质条件(5)物理地质现象(6)天然建筑材料 。
3、适用的行业:包括地质调查,油气及固体矿产资源的普查勘探与评价,大型工矿企业和水利水电建设,公路和铁道建设,工程地质,水文地质,地质环境及地质灾害的调查,勘察及监测等。
4、覆盖的范围:地质调查技术和方法与矿产资源勘查与评价,区域矿产基地及矿产远景区预测与评价,矿区与矿床的勘探、开发与评价,地质工程领域建设、勘查评价项目可行性研究与决策,地质勘探的新技术与新方法,水文地质、工程地质、环境地质、地质灾害的预测、评价、监测与保护,地质结构、地质环境、地质过程及地质灾害研究中的计算机应用,地质工程实施过程中的质量检测及新方法、新技术的设计、开发、应用,地质资源与地质工程行业的工程管理。

⑩ 地质研究内容包括哪些

研究地球的内部构造及其形成条件和演化规律的学科有:构造地质学、区域地质学和地球物理学.
研究地球的历史的学科有:地史学、古生物学、岩相古地理学和第四纪地质学.
研究地质学的应用问题的学科有:工程地质学、环境地质学、煤田地质学和石油地质学.
研究地质学的研究方法和手段的学科有:同位素地质学、数学地质学和实验地质学.
全球的综合性研究的学科有:板块地质学、海洋地质学和天文地质学

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