地质过程性问题有哪些

1. 目前人类面临的主要环境地质问题有哪些

1、崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害
2、地面塌陷愈来愈突出，影响回城市建设
3、城市地下水答超采，产生许多区域性地下水降落漏斗。
4、地下水的局部污染较严重，影响城市供水安全。
5、活动断裂与地震威胁城市安全。
6、沿海城市海水人侵、海岸侵蚀与淤积问题。

2. 冲积平原区可能存在的地质问题有哪些

在工程地质特征上,卵石、砾石及密实砂层的承载波力较高,作为建筑物地基是比较稳定版的.细砂具有不太大的权压缩性,饱和进边坡不稳定.至于淤泥、泥炭和松软的黏性土,如作为地基,则建筑物会发生较大的沉降,而且沉降的完成需要很长的时间.总的来说,生轭湖及河滩地带因含松软的淤泥及黏性土,工程性质差.但河漫滩上升为阶地后因干燥脱水,则工程性质能够改善,一 愈老的阶地工程性质愈好.
山区河谷冲积土：山区冲积物透水性很大,抗剪强度高,实际上是不可压缩的,是建筑物的良好地基.
山前平原冲积洪积物：沉积物有分带性,近山处为冲积和部分洪积成因的粗碎屑物组成,向平原低地逐渐变为砾砂、砂以至黏性土.因此,山前平原的工程地质条件也随分带岩性的不同而变化.越往平原低处,工程地质条件越差.

3. 关于地质的几个问题

关于沉积地层层序的问题，一般通过地层所属时代并结合产状来看，如果属同一时代，则可以根据沉积构造来判断，如斜层理，雨痕等。

4. 工程地质问题的工程地质问题

工程地质问题是指已有的工程地质条件在工程建筑和运行期间会产生一些新的变化和发展，构成威胁影响工程建筑安全的地质问题称为工程地质问题。由于工程地质条件复杂多变，不同类型的工程对工程地质条件的要求又不尽相同，所以工程地质问题是多种多样的。就土木工程而言，主要的工程地质问题包括：
（1） 地基稳定性问题：是工业与民用建筑工程常遇到的主要工程地质问题，它包括强度和变形两个方面。此外岩溶、土洞等不良地质作用和现象都会影响地基稳定。铁路、公路等工程建筑则会遇到路基稳定性问题。
（2） 斜坡稳定性问题：自然界的天然斜坡是经受长期地表地质作用达到相对协调平衡的产物，人类工程活动尤其是道路工程需开挖和填筑人工边坡（路堑、路堤、堤坝、基坑等），斜坡稳定对防止地质灾害发生及保证地基稳定十分重要。斜坡地层岩性、地质构造特征是影响其稳定性的物质基础，风化作用、地应力、地震、地表水、和地下水等对斜坡软弱结构面作用往往破环斜坡稳定，而地形地貌和气候条件是影响其稳定的重要因素。
（3） 洞室围岩稳定性问题：地下洞室被包围于岩土体介质（围岩）中，在洞室开挖和建设过程中破坏了地下岩体原始平衡条件，便会出现一系列不稳定现象，常遇到围岩塌方、地下水涌水等。一般在工程建设规划和选址时要进行区域稳定性评价，研究地质体在地质历史中受力状况和变形过程，做好山体稳定性评价，研究岩体结构特性，预测岩体变形破坏规律，进行岩体稳定性评价以及考虑建筑物和岩体结构的相互作用。这些都是防止工程失误和事故，保证洞室围岩稳定所必需的工作。
（4） 区域稳定性问题：地震、震陷和液化以及活断层对工程稳定性的影响，自1976年唐山地震后越来越引起土木工程界的注意。对于大型水电工程、地下工程以及建筑群密布的城市地区，区域稳定性问题应该是需要首先论证的问题。
（5）一般工程施工前，先由勘察设计院对地质进行勘察。

5. 常见工程地质有哪些问题与防治

工程地质问题是指已有的工程地质条件在工程建筑和运行期间会产生一些新的变化和发展，构成威胁影响工程建筑安全的地质问题称为工程地质问题。由于工程地质条件复杂多变，不同类型的工程对工程地质条件的要求又不尽相同，所以工程地质问题是多种多样的。就土木工程而言，主要的工程地质问题包括：（1） 地基稳定性问题：是工业与民用建筑工程常遇到的主要工程地质问题，它包括强度和变形两个方面。此外岩溶、土洞等不良地质作用和现象都会影响地基稳定。铁路、公路等工程建筑则会遇到路基稳定性问题。（2） 斜坡稳定性问题：自然界的天然斜坡是经受长期地表地质作用达到相对协调平衡的产物，人类工程活动尤其是道路工程需开挖和填筑人工边坡（路堑、路堤、堤坝、基坑等），斜坡稳定对防止地质灾害发生及保证地基稳定十分重要。斜坡地层岩性、地质构造特征是影响其稳定性的物质基础，风化作用、地应力、地震、地表水、和地下水等对斜坡软弱结构面作用往往破环斜坡稳定，而地形地貌和气候条件是影响其稳定的重要因素。（3） 洞室围岩稳定性问题：地下洞室被包围于岩土体介质（围岩）中，在洞室开挖和建设过程中破坏了地下岩体原始平衡条件，便会出现一系列不稳定现象，常遇到围岩塌方、地下水涌水等。一般在工程建设规划和选址时要进行区域稳定性评价，研究地质体在地质历史中受力状况和变形过程，做好山体稳定性评价，研究岩体结构特性，预测岩体变形破坏规律，进行岩体稳定性评价以及考虑建筑物和岩体结构的相互作用。这些都是防止工程失误和事故，保证洞室围岩稳定所必需的工作。（4） 区域稳定性问题：地震、震陷和液化以及活断层对工程稳定性的影响，自1976年唐山地震后越来越引起土木工程界的注意。对于大型水电工程、地下工程以及建筑群密布的城市地区，区域稳定性问题应该是需要首先论证的问题。

6. 　几个有关地质问题的讨论

一、迁怀陆块时代问题的讨论

迁怀陆块是华北地台北缘麻粒岩相带的重要组成部分，但对其时代一直存在较大争议。如孙大中等（1984）认为冀东的“迁西群”可能形成于2800～3000Ma，程裕淇等（1994）将其划分为中下太古界。伍家善等（1991）将冀东地区的原迁西群划分为古太古代的曹庄岩系，中太古代的迁安岩系，新太古代的遵化岩系，王启超等（1994）也提出了类似的划分方案。对冀西北太古宙麻粒岩杂岩也存在不同认识，赵宗溥等（1993）认为怀安地区存在大于35000Ma的古老陆壳，并称为怀安古陆。钱祥麟等（1985）认为该区的麻粒岩主体为TTG系列杂岩，属早—中太古代。沈其韩等（1994）根据大东沟基性麻粒岩Sm-Nd同位素年代学的研究，认为该区表壳岩的生成时代不大可能老于新太古代。

部分研究人员把迁怀陆块中的麻粒岩相岩石划归到早—中太古代是根据区域“地层”对比和区域构造分析及一些较大的同位素年龄数据。我们认为区域“地层”对比和区域构造分析对于复杂变动的太古宙变质杂岩来说存在许多的不确定因素，因此，太古宙变质地体的时代归属目前还应当主要依靠用适当方法获得的同位素年龄资料。在迁怀陆块内的确有一些较老年龄数据的报道（Jahn.B.M et al．,1987；Liu.D.Y.et al．,1990,1992；Huang X.etal．,1986；刘午旭等，1992；赵宗溥等，1993）。从冀东地区看，有较可靠同位素年龄证据的早中太古代岩石主要出露在水厂—曹庄地区，我们已将此区划分为早—中太古代地壳残留区，并不是迁怀地块的主体，不应把局部出现的老年龄推广于全区。另外在三屯营—太平寨岩浆杂岩区曾报道有3500Ma左右的全岩Rb-Sr年龄，但一些作者已从同位素地球化学角度论证了它们属假等时线，其实际年龄不应超过2700Ma（Compston et al．,1983,Jahn,B.M.et al．,1984），因此这组Rb-Sr等时线年龄不应作为该区存在3500Ma左右岩系的依据。此外，在冀东三屯营—太平寨地区还有大于3000Ma的全岩Pb-Pb等时线年龄的报道（刘午旭等，1992）。Pb-Pb等时线方法对于古老岩石的定年存在很大的不确定性（江博明，1990）。因此不应依据这些不确切的年龄数据将迁怀陆块主体的形成时代确定为早—太古代。而目前所获得的大量全岩Sm-Nd和锆石U-Pb年龄多在2800～2400Ma期间（见表5—2，表5—4，表5—6）。因此，我们认为迁怀陆块主体是在晚太古代期间形成的。由于在这一陆块中存在大量的深成岩，其中可能有少量早—中太古代的残留体或包体，但其数量很少。前述较老的Pb-Pb同位素年龄是否反映了这些残留体的年龄信息目前尚不清楚。

冀西北涧沟河深变质绿岩区中基性火山岩的Sm-Nd等时线年龄为2868Ma±110Ma和2751Ma±100Ma，暗色麻粒岩的单锆石U-Pb年龄为2715Ma（陈强安等，1992），冀东遵化深变质绿岩区中基性火山岩的Sm-Nd等时线年龄为2787Ma和2685Ma。这些Sm-Nd等时线年龄大体可代表迁怀陆块中基性火山岩的形成时代。通常认为基性火山岩Sm-Nd模式年龄t_MD代表岩浆从亏损地幔中分异出的时间。冀西北伙房村火山岩的t_DM平均值为2891Ma，上新营基性火山岩的t_DM平均值为2848Ma。这些数据表明本区基性火山岩从亏损地幔中分异出的时间在2900～2800Ma期间。这一方面表明该地块中基性火山岩的形成时间不可能大于3000Ma，另一方面也表明2800～2700Ma的Sm-Nd等时线年龄是可靠的，可作为本区火山岩的形成时代。

从地质关系看，灰色麻粒岩中有许多基性麻粒岩和斜长角闪岩的包体，灰色片麻岩的形成应晚于基性火山岩。大量的锆石U-Pb同位素年龄数据表明怀安灰色片麻岩和三屯营—太平寨杂岩区中灰色片麻岩形成于2700～2500Ma（见表5—4，表5—6），比基性火山岩的年龄小，这与地质观察结果是一致的。冀东地区钾质系列花岗片麻岩主要形成于2550～2450Ma期间（见表5—7），而冀西北地区钾质花岗岩带中钾质花岗岩的锆石U-Pb年龄为2200～2100Ma。

综上所述，本陆块内基性火山岩主要形成于2800～2700Ma期间，灰色片麻岩形成于2700～2500Ma期间，冀东地区钾质系列花岗岩形成于2550～2450Ma期间，冀西北地区钾质花岗岩形成较晚，在2200～2100Ma期间。

二、关于迁怀陆块形成过程的讨论

由本章第一节的讨论可知，迁怀陆块内几个基本的岩性构造单元在空间分布上有其规律性。无论是冀东与冀西地区，以基性火山岩为主的深变质绿岩出露在该陆块的北部。中部出露的是分布较广的灰色片麻岩。在成分上它们富钠质。而富钾质的红色花岗岩则主要分布在该陆块的南部，从基性火山岩到钠质的灰色片麻岩到钾质的红色花岗岩在空间上排列的规律与一些岛弧区岩性空间分布的特点（Hoffmon,1989）有许多相似之处，从年代上看，基性火山岩形成较早，其次是灰色片麻岩的侵位，最后是钾质花岗岩的侵位。这种不同岩石构造单元在空间分布和时间演化上的特点是讨论迁怀陆块形成演化的基础。

总结以上各节的内容，尝试性地提出迁怀陆块早前寒武纪地壳演化模式（图5—25）。

2800～2700Ma期间，在全区的南部为古中太古代上地壳出露区，其北部可能为一小洋盆，在其中有大量基性火山岩的喷发，其中夹有少量硅铁质和凝灰质岩的沉积，形成遵化和涧沟河绿岩的岩石组合。同时在早中太古代陆壳和小洋盆之间出现薄层泥砂质沉积。随着地幔对流作用的进行，洋壳和陆壳发生明显的分异，邻近陆缘的洋壳逐渐冷却，发生向南的低角度俯冲。在2700～2500Ma期间，俯冲作用不断进行，遵化和涧沟河绿岩区的基性火山岩系被携带到地壳深部。在此过程中发生了紧闭的同斜褶皱。同时，带到深部的基性岩石发生了麻粒岩相变质，仅被拖曳到较浅部位的基性火山岩系则发生了角闪岩相的变质。由于俯冲带的地热梯度较高，使带到深部的基性火山岩（石榴斜长角闪岩等）发生了部分熔融，形成了英云闪长-奥长花岗质及石英闪长质的钠质系列岩浆，并侵位到中下地壳的位置。由于近水平构造体制的制约和上覆中上地壳的重力作用，岩浆在中下地壳发生水平方向的分枝侵位，呈大面积分布，并使地壳厚度显著增加。由于钠质系列岩浆侵位到中下地壳，它们也经历了麻粒岩相的变质改造。

图5—25迁怀地块前寒武纪地壳演化模式

1—早期火山岩系（遵化—涧沟河绿岩组合）；2—先存的硅铝质地壳（古—中太古代残留地壳）；3—前陆沉积岩系；4—弧后沉积岩系（滦县岩群）；5—钠质系列岩浆杂岩，7—钾质系列岩浆杂岩

由于地壳厚度加大，中上地壳不断地抬升，同时上部的早中太古代地壳不断被剥蚀。并在抬升达到一定程度时，在重力作用下在其南缘产生滑脱，开始出现小的边缘盆地。在晚太古代晚期开始了滦县岩群的沉积。在北部俯冲作用不断减弱，出现了陆壳向洋壳的逆冲，在此过程中发生了大规模的剪切变形，如冀东建明—龙湾—金厂峪—青龙韧性剪切带、冀西北的张全庄—大东沟韧性剪切带可能都是在此期间形成的，它们常常分布在基性火山岩系和灰色片麻岩系之间，同时沿这些剪切带发生了局部的退化变质。在冀西北这些推覆剪切带有时把深部较高压的基性麻粒岩块迅速带到地壳的浅部，表明其位移较大。

在2500Ma左右，俯冲作用基本结束，大陆范围进一步扩大。此时在加厚地壳的下部，先存地壳发生了部分熔融，形成钾质系列的岩浆。此时由于俯冲作用基本停止，水平应力减弱，使钾质岩浆侵入到地壳的浅部，并呈穹状或沿构造带分布。2500Ma以后北部的俯冲作用完全停止，北部边缘已转变为被动大陆边缘环境，沉积了古元古代的红旗营子群。从此，该区进入了一个新的相对稳定的发展时期。

7. 常见的工程地质问题有哪些

风化、破碎岩层。风化一般在地基表层，可以挖除。破碎岩层有的较浅，可以挖除。有的埋藏较深，如断层破碎带，可以用水泥浆灌浆加固或防渗；风化、破碎处于边坡影响稳定的，可根据情况采用喷混凝土或挂网喷混凝土罩面，必要时配合注浆和锚杆加固。

断层、泥化软弱夹层。对充填胶结差，影响承载力或抗渗要求的断层，浅埋的尽可能清除回填，深埋的注水泥浆处理；浅埋的泥化夹层可能影响承载能力，尽可能清除回填，深埋的一般不影响承载能力。断层、泥化软弱夹层可能是基础或边坡的滑动控制面。

松散、软弱土层。对不满足承载力要求的松散土层，如砂和砂砾石地层等，可挖除，也可采用固结灌浆、预制桩或灌注桩、地下连续墙或沉井等加固；对不满足抗渗要求的，可灌水泥浆或水泥黏土浆，或地下连续墙防渗；对于影响边坡稳定的，可喷射混凝土或用土钉支护。

滑坡体。斜坡内可能沿滑动面下滑的岩体称为滑坡体。滑坡发生往往与水有很大关系，渗水降低滑坡体尤其是滑动控制面的摩擦系数和黏聚力，要注重在滑坡体上方修筑截水设施，在滑坡体下方筑好排水设施。防止滑坡，经过论证可以在滑坡体的上部刷方减重，未经论证不要轻易扰动滑坡体。

地下水发育地层。当地下水发育影响到边坡或围岩稳定时，要及时采用洞、井、沟等措施导水、排水，降低地下水位。

对结构面不利交汇切割和岩体软弱破碎的地下工程围岩，地下工程开挖后，要及时采用支撑、支护和衬砌。支撑多采用柱体、钢管排架、钢筋或型钢拱架，拱架的间距根据围岩破碎的程度决定。

岩溶与土洞。当建筑工程不可能避开时，可挖除洞内软弱充填物后回填石料或混凝土。不方便挖填的，可采用长梁式、桁架式基础或大平板等方案跨越洞顶，也可对岩溶进行裂隙钻孔注浆，对土洞进行顶板打孔充砂、砂砾，或做桩基处理。

8. 环境地质问题有哪些

环境地质一词最早出现于20世纪60年代末、70年代初一些西方工业发达国家的文献版中。那时这些工权业发达国家，已感到环境问题的迫切性，开始把滑坡、泥石流、地面沉降、城市地质等问题的研究列为环境地质研究的范畴。

环境地质问题主要包括：

1. 崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害

2. 地面塌陷愈来愈突出，影响城市建设

3. 城市地下水超采，产生许多区域性地下水降落漏斗。

4. 地下水的局部污染较严重，影响城市供水安全。

5. 活动断裂与地震威胁城市安全。

6. 沿海城市海水人侵、海岸侵蚀与淤积问题

9. 地质过程的长期性、复杂性、叠加性和不可再现性

一、地质过程的长期性

地球具有漫长的演化历史。在现代科学中，除天文学外，还没有一门学科的研究对象有着如此长的时间发展尺度。地球诞生在约 46 亿年前，目前在地球上发现最古老的岩石为 38 亿年，也有报道称发现 40 亿 ～44 亿年的岩石。在长期的地球层圈演化大背景下，地壳格局与地壳岩石经历了不同阶段、不同营力、不同程度的变化。在这样一个极长的时间尺度中去认识地壳的发展演化规律，无疑具有很大的难度。在地质工作中，时代不清、层序不清的情形经常出现，从而增加了地质成果的不确定性。对某些区域的某些时间段，可以通过进一步的深入研究，提高对其地质演化过程的认识; 而对另一些区域的另一些时间段，由于时代过于久远或后期变化复杂，研究难度更大，其研究成果往往更具推理性和猜想性。

二、地质过程的复杂性

地质学研究的是复杂对象。无论是地球层圈运动、地壳表面运动、成矿过程等都是复杂过程而非简单过程。例如，地幔对流与板块运动就是一个复杂系统，其规模之巨大，物质和运动关系之多样、复杂，是一般的自然系统和工程系统所难以比拟的。成矿系统也是一个极为复杂的系统，这个系统以其强开放性、强非线性、强不平衡性和强自组织性为特征。现代科学是建立在牛顿科学观的基础之上的，其科学手段是基于线性系统，即简单系统发展起来的。迄今为止，科学界尚没有突破牛顿科学观和方法论的束缚，建立起一套描述复杂系统的科学工具，这就是为什么地质科学始终难以实现像其他自然科学 ( 如气象学、水文学等)和工程科学 ( 如建筑学、机械学、电子学等) 那样，实现精密的定量描述的根本原因。简言之，地质学还没有找到使其实现精密化、定量化的科学理论和科学工具。强调这一点，对我们正确地设置地质学问题的研究目标，实事求是地评估地质工作成果，都是很重要的。以矿产勘查学为例，过高地估计某个研究区的矿产资源远景几乎是一种普遍现象。其原因在于，地质学家只看到了自己的研究结论，而没有看到这些对复杂系统的研究结论是在没有复杂系统研究手段的支撑下得出的，因此这个结论可能是符合实际的，也可能在一定程度上偏离了实际，还可能是违背实际的。克服地质学家对自己获得的结论预期过高的倾向，是一个在地质学研究和地质工作中树立正确的科学观和方法论问题。当前关于复杂系统研究的科学观和方法论，在哲学、物理和数学层面正在展开热烈的讨论，复杂系统的研究方法在一些局部领域，包括地质学中已开始积极探索和极少量的应用。然而，关于复杂系统的研究，目前仍然主要停留在概念讨论和片断应用上，没有形成完整的框架和强有力的方法体系，牛顿的科学观和方法论仍然是人类已经构建起来的科学大厦的基础。作为复杂系统研究者的地质学家，目前还只能用研究简单系统的方法，或更初等的描述方法，来研究复杂系统。在这种很无奈的情况下，地质学家要对自己的研究和地质工作成果给予正确的预期。

三、地质过程的叠加性

地质过程的叠加现象是很普遍的。在一个很长的历史时期中，后来发生的地质作用叠加在原来地质过程产生的物质相或构造形迹上，从而形成复合的物质相或构造形迹。这种广泛存在的叠加使本来就复杂的地质过程变得更为复杂。叠加现象对地质学的研究方法产生了重要的影响，促使人们去发现和研究那些代表每个独立过程的地质特征，如特征矿物、特征元素、特征结构构造等。对独立过程的识别和恢复在地层学研究、变质岩研究、构造地质研究和矿床学研究中显得特别重要。叠加作用对地质工作的影响是双重的。其一，是增加了地质工作的复杂程度，为地质调查和勘查工作带来不便。由于叠加的影响，有些地区的地层层序、构造期次长期难以界定，成为深入开展地质工作的障碍。其二，是提供了解决重大地质问题和发现矿床的机会。地质过程的叠加本身就是一个科学命题，具有重要的研究意义。例如，对一个大型推覆体的识别有可能改写一个区域的地质构造格局，提供寻找矿床的新机遇。许多矿床是多期成矿作用叠加的产物，使成矿物质更为富集，对叠加过程进行识别与分析有助于梳理成矿关系，有效地指导矿产资源调查、勘查与评价。

四、地质过程的不可再现性

地质过程的不可再现性主要表现在三个方面: 其一，是时间的不可再现性，其二，是空间的不可再现性，其三，是条件的不可再现性。首先，在时间上，所谓不可再现性，是相对于人类的生命尺度而言的。一个地质过程以数十万、数百万、数千万年计，在一个人的生命时段内，看不到过程的明显变化。其次，在空间上人对地质过程的观察也具有极大的局限性。也许我们能看到某些现代地质过程，如地震、火山等，但只能看到或感觉到这些地质过程的某些片断，如火山喷发、地震活动等，整个过程发生在地下深处，其实际的物理过程是不可观察的。最后，地质过程具有巨大的规模和超强的参数，如数十万、数百万平方千米的范围，巨量的复杂的物质环境，数十、数百千米的深度，超高的压力和温度等，这就使得人工实验再现地质过程变得十分困难。当然，也有少数规模很小的、条件简单的地质过程是可以再现和通过实验进行观察的，如矿物学、岩石学尺度的实验，某些沉积学实验等。但这类可再现的过程数量有限，在整个地质学中不具主导意义。

在自然科学中，许多领域都能在实验室中再现物理的或化学的过程: 所有基础的物理和化学过程都是可再现的; 现代生物学也能在相当程度上再现生命过程; 天文学不像地质学那样主要研究地球物质及构造形迹，而是把重点放在研究星系和星体的运动轨迹上，而这种运动轨迹是能从力学的角度精确计算和再现的; 在工程科学中，所设计的过程必须是能以极高的精度再现，否则就会出现工程质量问题。于是，剩下不能再现的大概只有地质学了。

由于缺乏使地质过程再现的能力和手段，地质学只能选择其他的科学研究思路，于是 “将今论古”就成为地质学研究的一条基本原则。地质学家把从现代河流、现代海洋、现代火山、现代地震、现代沙漠、现代冰川、现代气候等主要是在现代地球表面自然过程中产生的现象加以观察、联系、假设、推论，形成对地质历史时期地质过程的概念。“将今论古”这一朴素的唯物主义思想，在地质学的发展中发挥了重要的作用，地质学的基本框架、基本原理都是在 “将今论古”的原则下发展起来的。作为一个最重要的思想工具， “将今论古”的原则还会继续使用下去。

但是，“将今论古”这一思想工具有它的局限性。由于 “将今论古”所依据的主要是发生在地球表面的现象，深部的情况只能借助于假设来表达。例如，对岩浆作用的研究，人们观察到的只是从地表涌出的火山熔浆，是火山岩，而假设它在深部冷却时呈结晶状态，是侵入岩。到目前为止，还没有任何一个人能实际观察岩浆的真实结晶过程。其他如构造作用、变质作用、成矿作用等，假设的成分占优很大的比重。因此，与其他科学相比，地质学原理包含的假设和推理成分是最大的。在地质研究、地质调查和勘查工作、地质工作管理中，需要注意到这一重要的学科特点。