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構造地質學精品(七篇)

時間:2022-04-06 19:37:19

序論:寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇構造地質學范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創作。

篇(1)

關鍵詞: 構造地質學;現狀;建議

中圖分類號:G642 文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2012)05-0257-02

0引言

構造地質學是地質學的重要分支學科,是石油地質學研究的重要支柱,是評價油氣遠景不可缺少的依據。構造地質學主要研究由內力地質作用所形成的褶皺、斷層、節理等各種地質構造的形態、產狀、規模、形成條件、成因機制、分布規律和演化歷史。該學科主要針對高等院校地質學專業和資源勘查工程專業的學生而開設的。它對于培養優秀的地質專業人才具有重要的影響作用,因此對該課程進行教學改革具有重要的意義。本文通過對目前我校構造地質學教學現狀進行分析,提出了一些改革方法和建議,試圖不斷提高教學質量和效果,對學生今后的發展、樹立學校品牌乃至對行業的發展都有十分重要的意義。

1構造地質學教學存在問題分析

通過對我校近幾年的構造地質學教學情況的分析,發現在教學過程中普遍存在如下問題:

1.1 學生對課程性質認識不清對于初入象牙塔的大學生來說,在學習過程中,對初高中均有接觸的英語、數學、物理等基礎課程接受的比較自然,而對專業課比較陌生,對自己將要從事專業的認識也十分模糊。構造地質學是我校資源勘查工程的專業基礎課,本學科是構造學的一個分支。它主要介紹構造地質學領域的最基本知識、思維方式和操作技能。它不同于公共基礎課,對于初學者來說接受和理解都比較難,不知道學這些有什么用、怎么應用。致使學生在學習上的盲目性和缺乏興趣,使得學生的學習動力不足,從而影響學習質量和教學效果。

1.2 教師的教學設計能力有待提高教師作為教學過程的主導者,引導學生能動地進行認識活動、循序漸進地掌握文化科學知識和基本技能,以提高學生的綜合素質。因而教師的教學過程在培養高質量人才過程中起著重要的作用。我校構造地質學教學團隊中的青年教師普遍學歷層次高,但大都在本科為非師范專業畢業,而且從事教學時間短,他們對于教學設計的工作還不夠熟悉,缺乏實際工作能力。而對高校教師而言,教學設計特別是課堂的教學設計是一項重要的基本功。它直接影響大學生素質和學習能力的提高,從而影響教學質量和效果。

1.3 書本知識與實際應用脫節構造地質學的教學不同于英語、數學等基礎課程,構造地質學是理論性、實踐性都很強的課程。它是由理論課、實驗課及野外實踐三個環節構成,描述性的內容較多,而計算公式和復雜的推理較少。我校在構造地質學的教學安排中沒有合理的分配這三個環節的教學時間,使得理論課與野外考查課間隔時間太長,不能將學習的理論知識及時有效地在實際的實踐中得到應用,從而使得學生不能很好的理解所學的知識,影響學習效率和教學質量。

1.4 學校選擇的教材較單一教材建設是實現教學目標的基礎,選擇一本好的教材是實現教學大綱、教學目標與內容的根本,也是學內容與保證教學質量的前提。由戴俊生老師主編的《構造地質學及大地構造》是普通高等教育“十一五”國家級規劃教材,主要是針對地質學專業和資源勘查工程專業的本科教學而編寫的。該書本著加強基礎、培養能力、追蹤學科前沿和突出石油特色的原則,系統地介紹了巖層產狀、應力、褶皺、節理、斷層等的基本概念、基本理論和基本研究方法。將基本地質理論與實踐作為重點,有輕有重、層次分明、突出重點、強調特點,較好地保證了地質類專業的教學效果。我校的資源勘查工程專業及資源勘查技術等其他地質相關專業均采用該教材,但該教材在構造地質學分析與研究方法教學方面不能滿足教學需求,因而對于提高學生實際工作能力有一定的局限。

2提高構造地質學教學質量的幾點建議

目前,構造地質學的教學在學生、老師和學校各個環節都存在很多問題,致使構造地質學的教學質量沒有得到顯著提高。針對存在的這些問題,結合多年來科研和教學經驗,本人提出一些看法和改革建議:

2.1 介紹專業應用領域和前景,激發學生的學習熱情為了避免學生盲目學習,缺乏學習的積極性和主動性,這就要求我們在新生入學時或專業課開課前,盡量抽出一部分時間大致介紹一下專業的概況和本課程的應用領域和前景。可以邀請一些油田工作人員和專業課老師為學生舉辦一些介紹相關的專業背景知識的講座,也可以從國際和國內能源發展狀況來說明石油工業的重要性。石油作為一種戰略物資,越來越受到各國的重視,其實質就是對石油能源的爭奪。我國現在也高度重視石油工業的發展,把石油作為重要戰略物資,放在優先發展地位。介紹我們所從事的地質勘探專業是石油工業的龍頭專業,事關石油工業的突破和發展,這就更依靠年輕一代的大學生努力和拼搏。通過講解,培養學生的專業理想,激發學生的專業興趣,增強學生對所從事專業的自豪感和榮譽感。同時介紹一些學習專業課的方法,特別是對于構造地質學這種專業基礎課,它不同于公共基礎課,需要學生改變學習思維和方法。

2.2 建設優秀的教師隊伍教學過程,即指教學活動的展開過程,是教師根據一定的社會要求和學生身心發展的特點,借助一定的教學條件,指導學生主要通過認識教學內容從而認識客觀世界,并在此基礎上發展自身的過程。對于年輕教師而言,通過組織培訓交流來積累經驗,還可以通過專家組的聽課評審來不斷提高實際的工作能力。

教學過程作為一種特殊的認識過程,是促進學生全面發展的過程。年輕教師在教學過程中要明確有計劃、有目的地引導學生進行認識的過程,要明確教什么、怎么教,并避免灌輸式的教學,提倡參與式的教學,引起學生的求知欲;要避免結論型的過多而問題型的甚少;要避免教學設計過細,教學“彈性區間”較少。只有做到這些才能讓學生過多的參與進來,變學生的適應性發展為創造性發展,變學生的被動學習為主動學習,從而免去了填鴨式的教學模式,能更多的開發學生的應用能力和智力。

總之教師是課程實施的主體,教師的教學能力也關系到培養人才的質量。因此,提高教師的整體素質、強化教師的競爭意識和責任意識,有助于教學水平和科研水平的顯著提高。

2.3 注重能力培養的實踐教學構造地質學是理論性和實踐性都很強的課程,除了良好的理論教學之外,構造地質學野外實習教學也是重要且必須得教學環節。學生通過老師的課堂講授掌握教學大綱所要求的基本知識、基本理論。但學生在對于構造地質學這門課程的學習時,普遍覺得枯燥、難懂、難記,對于一些抽象的概念、術語更是束手無策。基于這種情況,我校在進行構造地質學的教學安排時,加大實驗教學和野外考察的課時。為了培養和鍛煉學生的動手能力和創新意識,培養學生的地質思維,實驗課要以學生為主體,放手讓學生盡量獨立完成實驗,教師僅就基本原理和要點進行講解和輔導,鍛煉學生的地質思維和文字表達能力。在做好實驗課的同時還要強化野外實習,雖然通過理論課程和實驗課的學習,學生對地質構造現象有一定的概念,但對相應的構造地質學內容了解還是比較少,不全面且抽象,加上實際地質構造現象的復雜性和多樣性,使得學生不能將課堂學習的內容和實際構造現象完全融會貫通。所以野外實習對于構造地質學的教學來說是必要的教學環節。同時應合理安排理論課、實驗課和野外實習的的教學日程。只有這樣才能使學生做到理論與實際融會貫通,使抽象的概念描述轉變成具體的地質現象。

2.4 合理選擇教材,相輔相成合適的教材是一門課程成功的關鍵因素之一。我校本科生培養階段所用的教材對于基本概念、基本知識、基本理論的教學是可以滿足要求的。但是對于分析和研究構造地質學、培養和提高學生實際工作能力的目的還有所欠缺。因此,從全面提高構造地質學的教學質量的角度出發,還應在教材選擇方面有所改革。

對于不同類型的學生,在遵循大綱要求的前提下,對其教學內容進行適當的調整。特別是對于一些轉專業的學生來說,在沒有一定專業基礎的前提下學習構造地質學會很吃力,所以對于這種情況的學生要積極引導,指導他們在課余時間主動自學,并與本專業學生多多交流。同時對于本科生和研究生教學要有所側重,既要避免教學內容的重復還要防止有所遺漏。總之,應結合我校實際情況,合理選擇教材,為提高構造地質學的教學質量提供良好的基礎條件。

3總結

專業課教學是大學教育中一項極為重要的內容,教學質量的好壞直接關系到專業人才培養的質量,甚至對學生今后的發展都會產生重要影響。因此,無論從學校、教師還是學生的角度,都要高度重視。要根據我校實際情況和教學現狀,不斷進行探索、改革,培養學生的專業興趣,激發學生的學習熱情,提高教學質量。

參考文獻:

[1]戴俊生.構造地質學及大地構造.北京:石油工業出版社,2006.11.

[2]薛平.地質類本科專業設置和人才培養,中國地質教育,1997(01).

[3]滕玉洪,李世安,王岫巖,伊三泉.關于普通地質教學改革的探討,中國地質教育,1994(01).

[4]王曉青.感知教學與地質教學改革,中國地質教育,2005(02).

篇(2)

Abstract: The structural geology is a major sub-branch of geology, and is also a fundamental course for geological students. During the past several years, the computer of technology was developing rapidly and used widely in different fields. The results can not only facilitate the study in different fields, but also increase the efficiency. Therefore, it is extremely necessary to include the training and cultivation of digital operation ability in the experiment teaching of structural geology, and perfect its mode. This action can enhance the learning interests of structural geology, improve the teaching quality and cultivate professional students.

關鍵詞: 實驗教學;構造地質學;數字化操作技能;培養

Key words: experiment teaching;structural geology;digital operation ability;cultivation

中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2017)08-0253-02

0 引言

構造地質學是地質學的主要分支學科,是進行地球科學研究的重要基礎,其主要內容是研究組成地殼的巖石、巖層和巖體在巖石圈中力的作用下變形所形成的各種現象(構造)(朱志澄和宋鴻林,1990;曾佐勛和樊光明,2008)。

構造地質學是中國礦業大學地質類專業的專業必修課,其開設目的主要是通過該課程的教學培養學生的構造地質思維(鞠瑋和姜波,2015)以及綜合運用構造地質學的知識解決相關問題的能力。

構造地質學作為一門實踐性較強的基礎課程,在理論學習的基礎上,需要進行實驗,以鞏固理論知識并鍛煉實際操作能力(李祖兵等,2012)。

目前,在構造地質學實驗教學中多采用傳統的手工繪圖方式編繪相關的地質圖件,沒有開設運用計算機進行造圖件編制的實驗內容。筆者認為,學生手工繪圖,對培養學生的實際動手能力固然重要,但培養學生的數字化操作技能也不能忽視。

在構造地質學數字化操作技能培訓的實驗教學中,軟件不要過于復雜,只要求學生掌握基本的原理,并能制作出一些基本的圖件即可。本文以構造地質軟件StrucKit和Suffer為例,闡述在構造地質學實驗教學中數字化操作技能的鍛煉與培養。

1 StrucKit操作技能培養

在構造地質學“編繪節理走向玫瑰花圖”的實驗中,手工操作時,一般按照“變換-統計-連圖-修飾”進行,具體流程如下(曾佐勛和樊光明,2008):

①轉換節理走向方位,換算成NE或者NW方位;

②按照節理的走向,每隔10°劃分為一組,采用前開后閉區間;

③求出每組的節理條數和平均的走向方位,并制作表格;

④建立坐標系(順時針,從0°到360°)和比例尺(一般以節理條數最多的那組節理條數作為半徑);

⑤按照順序標記坐標點;

⑥連線構成花瓣圖;

⑦標記圖名、比例尺等信息,完善圖件。

整個手工編繪過程較為繁瑣,制圖前的數據統計工作耗時長、工作量大,而且極易出錯,準確性不高。

StrucKit軟件集成了節理玫瑰花圖繪制、巖層正厚度計算、褶皺圖解、能干層褶皺流變參數估算、三點法求巖層產狀、有限應變測量等12項功能(周繼彬等,2003),可簡易實現節理走向玫瑰花圖的編繪。其具體流程如下:

①準備節理走向數據;

②將準備好的數據導入StrucKit軟件的節理玫瑰花圖編繪模塊中,選擇走向玫瑰花圖,即可得到結果。

2 Suffer操作技能培訓

在構造地質學“編繪構造等值線圖”的實驗中,手工操作時主要是采用“三點法”,計算相鄰3個點的位置高程,將相同高程的點用光滑曲線連接起來形成等高線。Suffer軟件可以滿足讓學生實現等值線的繪制、三維模型的展示等。

編繪構造等值線的數字化操作,通過Suffer軟件實現的流程如下:

①準備原始數據,將點位數據(x和y)和高程數據(z)放置在Excel中;

②通過Suffer軟件,將Excel中的數據轉換成grid格式;

③在Suffer中,導入grid數據,編繪構造等高線圖。另外,在Suffer軟件中編繪構造等高線圖,不僅準確性較高、線條圓滑,而且還可以將其填充,圖件更為美觀。

總體上,通過各種簡易的構造地質軟件,可準確快捷的實現各種圖件的編繪,工作量小且難度低。數字化操作技能的培養,不僅可以提高實際操作能力,還可以提升工作效率和研究準確性和精度。另外,通過數字化操作技能的鍛煉與培養,還可以培養學生對專業軟件學習和使用的興趣,提高專業學習興趣,為將來畢業走上工作崗位后在短時間內適應工作環境和順利獨立完成工作任務奠定基礎。

通過構造地質學數字化操作技能的培訓,充分鍛煉學生的實踐能力。把“培養學生的構造地質思維和實踐技能”作為立足點,不斷完善數字化操作技能訓練的內容和模式,提高構造地質學教學質量,培育專業人才。

參考文獻:

[1]鞠瑋,姜波.構造地質學教學中空間思維能力的鍛煉與培養[J].中國地質教育,2015,24(3):54-56.

[2]李祖兵,劉洋,羅忍.Suffer軟件在《構造地質學》教學中的應用[J].地理空間信息,2012,10(5):177-178.

[3]曾佐勛,樊光明.構造地質學[M].武漢:中國地質大學出版社,2008:226.

篇(3)

關鍵詞:巖層產狀 剖面圖 V字形法則

1 巖層產狀

巖層產狀,巖層面在產出地點的三維空間延伸方位和產出狀態,是以巖層面在三維空間的延伸方位及其傾斜程度來確定的,即采用巖層面的走向(MN)、傾向(OD)、傾角(DOD’)三個要素的數值來表示(如圖1所示)。

圖1 巖層產狀示意圖

2 地質剖面圖的繪制

2.1 選擇剖面位置,確定剖面方向,一般均要求與地層走向線垂直。

2.2 繪制地形剖面。

2.3 投地質界線點,繪制地質界面。繪制的巖層傾角為視傾角。

2.4 整飾圖件。

地質剖面圖繪制的關鍵是繪制地質界面,確定巖層的傾斜方向及傾角。(如圖2)

圖2 繪制地質剖面示意圖

3 野外測量

測量,是目前巖層產狀確定的最基本、最直接的方法,測量工具為地質羅盤儀和GPS,可以量測出巖層的走向、傾向和傾角。

但是,野外測量的關鍵是找到露頭,找到巖層的層面,現在野外巖石風化,層面和劈理、線理面區分困難,影響測量的準確性。有些地方,巖層埋藏較深,露頭不明顯,產狀無法測量。另外,在地質剖面圖繪制中,關鍵是巖層之間的結合分布情況,野外測量的巖層產狀,在地質圖繪制時,還得考慮巖層與剖面線之間的關系。

在圖2中,巖層產狀從左到右已經表示,可以直接在繪圖中應用。到右側P22 P21巖層時,巖層產狀沒有標示,我們一般認為巖層產狀變化不大,直接在前邊繪圖的基礎上延伸。

4 三點法確定巖層產狀

根據V字形法則相同――相反原則(巖層傾向與地面傾向相同時,且巖層傾角大于地面坡度角時,巖層界限與地形等高線的彎曲方向相反,即V字形尖端指向相反,簡稱相同――相反),可以反推出巖層傾斜方向為南西方向,傾角大于14度。從左向右依次推斷。

優缺點:在大、中比例尺地質圖上,表現明顯,但在本圖中,關鍵是找到地形起伏與地質構造線之間的關系,否則意義不大。

總之,地質剖面圖中巖層產狀確定準確,地質圖繪制清晰,能更好的反映地質現象,更好的認識地質圖。各類方法各有利弊,應互相參照,互為補充。

參考文獻:

[1]徐開禮,朱志澄.構造地質學[M].北京:地質出版社.

[2]成都地質學院,武漢地質學院.構造地質學(附本)[M].北京:地質出版社.

[3]昆明地質學校,長春地質學校.構造地質及地質力學實習實驗指導書[M].北京:地質出版社.

篇(4)

地質災害主要類型

地質災害按致災地質作用的性質可劃分為很多類型,其中危害性十分突出的主要有:(1)地殼活動造成的災害,如地震、火山噴發;(2)淺層次地質變形造成的地質災害,如地面塌陷、地面沉降及地裂縫;(3)地質塊體失穩帶來的地質災害,如崩塌與滑坡、泥石流;(4)礦山開采造成的綜合地質災害,如洞井塌方、突水、瓦斯爆炸、水土污染等;(5)土地退化帶來的地質災害,如沙漠化、水土流失;(6)河、湖、水庫水體作用下地質災害,如塌岸、淤積、滲漏、浸沒、潰決等;(7)海洋地質災害,如海平面升降、海水入侵、海崖侵蝕、海港淤積、風暴潮、水下滑坡、潮流沙壩等。按照造成地質災害的地質應力類型又可分為:內應力地質作用造成的地質災害,如地震、火山噴發等;外應力地質作用造成的地質災害,如崩塌與滑坡、泥石流等。上述地質災害的分類可理解為學術上分類,這種學術分類,不同學者或基于不同出發點,可能不盡相同。但根據地質災害的誘發源,即與人類活動的關系,地質災害只能分為由自然地質作用引起的自然(原生)地質災害及人為(次生)地質災害。在上述按致災地質作用的性質劃分的類型中,各種類型都有可能是人類生產和社會活動導致的人為(次生)地質災害。人為地質災害主要起因于人類活動改變了地球,包括地表及其以下的巖石圈(主要是地殼巖石圈)的物理結構和化學環境的改變以及兩者的聯合作用。

地殼結構破壞與巖石破裂

巖石破裂基本機理很多次生地質災害與人類活動致使地質體或巖石破裂相關,巖石破裂的根本原因是巖石所受附加應力超過了其所能承受極限。以剪破裂為例,當巖石所受的剪應力超過了其抗剪強度時,巖石就會發生剪破裂。圖1為材料剪破裂時的庫倫剪破裂示意圖,圓C代表材料內(地質上即為巖石內)某點的應力莫爾圓,線FP和FP′為某種巖石的庫倫剪破裂線,隨著σn的逐漸增大,圓C達到如圖所示與剪破裂線FP和FP′相切,P及P′點既代表巖石內某點一個特定方向切面上的應力狀態,又在剪破裂線上,即滿足巖石剪破裂條件,此時巖石發生剪破裂。對于張破裂,巖石破裂的基本機理與剪破裂相似,當巖石所受的張應力超過巖石的抗張強度時,巖石就會發生張破裂。因此,巖石破裂的基本機理就是巖石內積累的地應力超過了其臨界值。

巖石結構破壞與地應力集中由巖石破裂機理知道,當巖石內應力積累到一定程度而達到巖石的抗剪或抗張強度時,巖石就會發生破裂。受力物體的應力分布狀況不僅隨外力的性質、大小和方向以及截面方位的不同而變化,還同物體本身的結構有關。材料力學研究表明,如果物體內部存在空洞、微裂隙或截面方位發生急劇改變時,則會造成應力的局部劇增,這種現象稱為應力集中,受力物體往往在應力集中處首先開始破壞。材料力學研究中,通常以應力集中系數σk表示應力集中的程度。圖2示意材料內一圓孔附近的應力集中現象,其最大應力σmax與該方向上的主應力σ(或平均主應力)之比為σk(即σk=σmax/σ),這就是材料結構缺陷產生的應力集中現象。地殼中的巖石并非完整無缺的,在外力作用下,其內部某些部位極易產生應力集中現象,巖石內部若有早期的裂隙和斷裂存在,受力后,就會在裂隙的端點(圖3)、斷裂的端點、拐點、尖滅點、交匯點、分叉點或弧形轉折拐角的外側等部位出現應力集中現象。若外力不斷增加,應力集中也隨之增強,最后可導致材料首先在應力集中處破壞。由于地殼無時無刻不在變動,因此地殼內的應力集中也由小到大,當其積累到超過巖石所能承受的限度時,就會使那一部分巖石產生破裂而釋放出大量能量,地震往往由此產生。人類社會生產活動,如礦山開采、道路、橋梁和水庫等修建、城市建筑等,都有可能在巖石中產生新的裂隙,由此就有可能導致應力集中,從而誘發地質災害。

礦山開采和道路建設過程中人為造成地殼結構破壞與誘發地質災害

人類社會生產活動造成的地質災害類型很多,其中與人為造成地殼結構破壞相關的最突出地質災害包括如下幾個方面。

礦山開采造成地殼(或地質體)結構破壞的人為地質災害礦山地質災害是地質災害的一個分支,是人類開采礦山而直接誘發的人為地質災害。我國是采礦大國,開采技術和設備相對落后,導致礦山開采環境不斷惡化。近年來,冒頂、地表塌陷、礦坑突水等重大地質災害發生頻率明顯上升[1]。礦山開采造成的地質災害包括:地下型——由采礦或抽水引起的誘發構造型地震或巖爆;地表型——主要表現為由地下開采引起的地表沉陷和山體失穩;地上型——廢礦石堆放引起的滑坡、泥石流及環境污染。在這些礦山開采造成的人為地質災害中,構造型地震、巖爆、滑坡及地面沉降與地質體結構人為破壞而產生地應力變化直接相關。實際上,誘發構造型地震只是天然構造地震的特殊表現形式,應力積累和斷層的產生同樣可用上述的庫倫剪破裂準則解釋。已有研究表明,礦區構造地震多與誘發的逆斷層有關[2],根據Anderson斷裂模式[3],逆斷層的應力狀態是最大主應力σ1水平、最小主應力σ3直立,由于地下采掘導致垂向上σ3明顯減小,從而使得差應力σ1-σ3增大,應力莫爾圓直徑增大,斷裂更易發生。巖爆的發生也與開采造成地質體結構破壞而產生應力集中有關,由于開挖的坑道導致地應力分異,圍巖應力發生集中,在應力作用下產生破裂。礦區大多崩塌、滑坡及地面沉降起因于地質體的結構破壞而導致地應力狀態改變,從而打破地應力狀態平衡。因此,減少礦山人為地質災害,除了保證盡量地合理開采外,還可人為的對破壞的地質體進行復原和補修,例如,采礦過程中及時回填采空區,實施復田及人工地殼和地質體結構的盡量恢復,對減少礦區人為地質災害可起到一定的作用。

交通建設造成地質體結構破壞誘發的人為地質災害交通建設包括公路、鐵路、橋梁及隧道等建設,在各類工程建設中,公路是遇到地質災害危害程度最嚴重的工程建筑之一[4]。影響交通工程中地質體穩定的因素眾多,包括地形地貌、地層巖性、地質構造、水文地質特征、第四系地質特征及氣候條件等。交通建設過程造成的人為地質災害嚴重,主要表現為由地質體結構破壞造成地應力狀態改變而導致的人為地質災害十分顯著,如崩塌、滑坡、泥石流、巖溶等地質災害。大量的研究表明,現在發生的各類地質災害約有50%與人類活動有關,公路地質災害70%以上,而公路滑坡85%以上是由于公路路線走向不合理,工程設計不合理和公路建設過程中施工方案不當等因素所造成或誘發的[5]。從地質角度看,地層的巖性及破碎程度及構造的發育程度對地質災害的影響至關重要。地質歷史過程形成的地層及構造特征已無可改變,但人為控制和減少交通建設過程因天然地質因素而造成的地質災害的可能性仍有可能,主要依靠早期的地質勘察與防范,包括施工前進行詳細的工程地質勘察、細致的工程地質和水文地質條件研究、客觀科學及全面的巖石力學實驗等,這對可能情況下的道路線路的科學設計和地質災害的預判及提前預防都有著重要指導價值。例如,在斷裂發育區,盡可能避開重要斷裂及構造破碎帶,尤其是斷層角礫巖膠結程度較低的構造破碎帶;在單斜巖層區,盡可能選取地面坡向與地層傾向相反的山坡,由此可以降低和控制因道路開鑿而誘發的滑坡。交通建設中人為地質災害十分顯著,其基本原因是施工使得原始地殼或巖石的結構遭到破壞,其破壞及對地質災害影響程度,一方面取決于巖石原始的地層及構造,另一方面也與上述的早期詳細工程地質勘探和合理的路線選取有關。例如,隧道的開挖打破了山體原有的地應力平衡,改變了山體的水文地質條件,如果隧道位置選擇不好,設計不合理,便會產生巖爆、冒頂坍方、地面沉陷等地質災害。與此同時,人為地質災害亦與施工過程有著一定關系,這就需要采取科學合理的施工方法,降低對原始巖石的結構破壞,盡可能避免大型爆破施工,以免產生新的破裂和局部地應力集中。#p#分頁標題#e#

篇(5)

1.構造地質學在理論和實踐上的重大進展,有力地促進了石油地質學的發展。在我國含油氣區大地構造研究中,廣泛應用了板塊構造理論.深入研究了古生代以來,尤其是印支期和印支付期后的多期構造運動。研究中新生代陸相含油氣盆地的形成與演化。總結中國大地構造含油氣以及含油氣盆地的基本特征.就古生代海相地層的發育演化.把我國劃分為五大構造區;就中新生代陸相沉積盆地的分布,把我國劃分為東部裂谷型盆地區、中部拗陷型盆地區、西部擠壓型盆地區:又依其基底性質不同,發育演化歷史不同和構造特征不同,上述這些分區在理論上可以闡明油氣盆地的形成機理、沉積環境變遷和板塊運動的關系,在實踐上可指導油氣勘探。

裂谷和裂谷作用也是當前構造地質學研究的重要方面,石油和蒸發巖類礦床是裂谷帶,特別是中、新生代低緯度裂答帶內的主要礦產,蘊藏了世界上大部份油氣資源,因而引起了國內外學者的廣泛重視。對于裂各作用和機理的研究已列入國際地幔和地球動力研究計劃。

2.沉積學的進展十分顯著。這種進展的速度,除導源于新技術的進步、學術思想活躍以及油氣礦產資源需求因素之外,多學科的相互滲透、相互協作也是推動和促進沉積學發展的重要原因。

我國有關油氣勘探的沉積學研究進展主要有:(1)以中、新生代陸相湖盆為主體的沉積相及其沉積模式的研究更加深入。系統深入的從流體力學的基礎上討論了各種沉積構造特征和形成機理,解釋垂向沉積剖面和水平定向排列性質的沉積構造序列總結各類湖盆不同發育階段的沉積類型和分布特征;同時注意不同構造環境、不同古地理環境以及古氣候的影響下沉積作用的共同性和差異性,揭示出與古構造環境的空間展布關系和時間演化序列,建立了完整的古湖泊沉積相模式。(2)砂巖成巖后的作用和非均質性對儲集空間的影響研究。(3)碳酸鹽巖研究。八十年代初已被廣泛運用于區域巖相古地理分析,油氣藏、生儲、蓋組合的有利相帶研究,并結合構造圈閉,進行油氣勘探布署,取得了一定的成效。

近年來提出了具有我國特色的海相碳酸鹽巖沉積模式、如陸緣碎屑巖相區與臺棚相區、槽盆相區結臺的模式、淺水臺地與深水臺盆相交替的臺棚碳酸鹽巖模式,補充了國外模式的不足。在不斷引進新理論和先進測試技術的過程中,深入研究深層孔、洞、縫的形成與演化,探索其分布規律與油氣儲集條件,為油氣評價提供了依據對深水碳酸鹽巖沉積特別是對碳酸鹽巖重力流沉積的研究,為研究裂陷槽提供了新的發展途徑。

3.油氣地球化學及陸相生油理論,在我國得到了迅速的發展。對含油氣盆地的生油條件和生油巖定量評價的研究已成為石油地質研究中的重要組成部份。油氣地球化學研究不僅在勘探初期對生油巖的確定、油源巖豐度與類型及油氣源評價潛力估算起重要作用,而且在勘探過程中的油氣源巖對比和生油中心的確定與中心轉移時期,對進一步揭示油氣藏的形成、分布與富集規律等方面,是一種行之有效的方法。

在我國一些含油氣盆地中發現了按干酪根成因說是未成熟或低成熟的石油,突破了單純干酪根的成烴學說并就我國許多含油氣盆地中的生油巖和原油所組成的從未成熟經低成熟、成熟到高成熟的系列豐富和發展了我國陸相生油學說。

4.油氣運移作用貫穿于油氣生成,演化,聚集的全過程。油氣運移機制的研究至今仍是石油地質學中難度最大的課題。它不僅關系到沉積盆地生油巖的定量評價,油氣資源的定量估算,并對油氣圈閉的形成和油氣勘探效益有著至關重要的作用。近年來國內外學者都高度重視對油氣運移的研究。

油氣運移機理是泥巖中孔隙由于壓實作用。埋深增加促使溫度升高所產生的水熱增壓作用,粘土礦物轉換過程中釋放水所產生的增壓作用,干酪根熱降解形成烴所產生的增壓作用等,使生油巖中孔隙流體壓力增高,使得在生油層與儲桌層之間產生一個剩余孔隙流體壓力差,就是這個流體壓力差是烴類克服生油層毛細管阻力和礦物對烴的吸附力,或者使生油層產生微裂縫而使烴類從生油層中排出的動力。在研究地下孔隙流體壓力特征方面,取得了可信成果。

結合地下溫度和壓力條件,將粘土質沉積物壓實過程劃分為三個階段,分析有效排煉時期,研究生油層排烴類型,確定排烴帶的厚度,對于估算生汕量.油氣初次運移量,盆地定量評價,結合圈閉形成條件及圈閉時空關系,選擇有利勘探區,是有直接意義的

5.油氣藏是綜合性的研究課題。在油氣勘探中應根據盆地構造類型、沉積相、生油巖、熱演化史和油氣圈閉的分布規律,及時的預測盆地勘探遠景。在油氣勘探實踐中,建立起一套完整的陸相沉積盆地油氣藏分布模式不同類型盆地有其自身的構造特征.沉積體系,成油組合和圈閉類型,相應的形成不同類型油氣藏的分布模式。按盆地地質結構差異,可分為:斷陷型油氣藏分布模式,拗陷型油氣藏分布模式,克拉通拗陷型油氣藏分布橫式,擠壓型油氣藏分布模式。

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英文名稱:大地構造與成礦學(英文版)

主管單位:中國科學院

主辦單位:中國科學院廣州地球化學研究所

出版周期:半月

出版地址:廣東省廣州市

種:英語

本:16開

國際刊號:1006-513X

國內刊號:44-1594/P

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發行范圍:國內外統一發行

創刊時間:1994

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篇(7)

關鍵詞:地質構造,突出,機理,特征

引言

人類生活在地球上生產及生活資料都來自地球,眾所周知,對礦產資源,研究其形成及分布的規律性是關系能否合理開發利用的依據。地質學是以地球為研究對象的一門自然科學。主要研究固體地球的表層―巖石圈,研究其物質的組成,形成,分布及演化規律;研究地球的內部結構,地表形態及其發展變化規律。地質構造在地質學中占有很重要的地位,礦產資源的開采起初都是通過地質構造的認識經驗積累發現的。尤其是油氣資源的勘探開發,油氣藏都是經過運移、儲存在地質圈閉遮擋比較的地質構造內,對地質構造的認識,大大促進了我國油氣資源區塊的發現。本文重點對比較重要的幾種地質構造簡述其機理及突出的特征[1]。

1 層狀巖石的產狀及其接觸關系

層狀巖石的產狀是指其在地殼中的產出狀態,這是研究地質構造形態的基礎。層狀巖石的基礎關系是指地層在縱向上的相互關系,是確定地質構造形成時期的重要依據。因此,層狀巖石的產狀及其接觸關系是研究地質構造的基礎。

1.1 巖層的產狀

巖層的產狀是巖層的空間方位和產出狀態。其原始狀態呈水平或近水平狀態。巖層形成后,由于受到構造運動的影響,會產生不同程度的變形變位,其產狀也會發生不同程度的改變。變形后的巖層有些可基本保持原有的水平狀態,有的則產生傾斜、直立甚至倒轉。因此,巖層的產狀類型應該包括水平巖層、傾斜巖層、直立巖層和倒轉巖層四種類型。本文只對最為常見的兩種巖層分析:水平巖層和倒轉巖層。

(1)水平巖層。巖層產狀近于水平,傾角小于5度的巖層。水平巖層多出現在受構造運動比較微弱的地區。地質圖上的特征有:地質界線完全受地形控制,表現為地質界線與地形等高線平行或者重合;巖層沒有發生倒轉的情況下,巖層時代愈新,其出露部位愈高,巖層愈老,其出露位置愈低,新地層一定位于老地層之上;水平巖層的厚度就是巖層頂、底面的高程差;水平巖層的露頭寬度取決于巖層的厚度和地面坡度。在坡度直立的陡崖處,巖層頂底面的地址界線重合在一起,露頭寬度為零。

(2)傾斜巖層。巖層面與水平面間的夾角在5―85度之間的巖層。絕大多數傾斜巖層是原始水平巖層構造運動、巖漿活動影響后產生變形的結果。傾斜巖層的露頭形態即受到地形的影響,又受到亞曾產狀的影響,其受地形影響的程度介于水平巖層和直立巖層之間。

1.2 地層接觸關系

不同地質時代形成的地層之間在縱向上的相互關系叫做地層接觸關系。從成因特征上看,基本上可以分為整合和不整合兩種類型。整合的特征:上下地層在沉積層序上連續沉積;巖性和所含化石是一致的;產狀也基本一致。在確定不整合方面相對復雜一點,所有與地殼運動相關的地址作用產生的現象,都也可以作為確定不整合的標志:地層古生物方面的標志、沉積方面的標志、構造方面的標志和巖漿活動變質作用的標志。除了要有扎實的理論基礎外,從事地質工作還要具備豐富的工作經驗,才能準確的判斷。

2 褶皺構造

褶皺是指層狀巖石(廣義地講是指具有面狀構造的巖石)受力后所產生的彎曲變形現象,是巖石塑性變形的具體表現,這是一種十分常見的地質構造。

(1)褶皺的基本要素及同沉積褶皺。規模差異很大,大的可以達到幾十甚至幾百公里,小的甚至需要顯微鏡才能觀察。褶皺的要素是描述和研究褶皺的基礎。主要的要素有以下幾種:核、翼、轉折端、樞紐、軸面、軸跡等。

絕大多數的褶皺都是在巖層形成后受到構造力作用變形形成的,但是,也有一些褶皺在巖層形成過程的同時形成的,這是同沉積褶皺。這是一種非常重要的地質構造,對油氣的勘探開發有十分重要的意義。主要有以下幾個特點:多為開闊褶皺,上部地層在褶皺兩翼的傾角一般都較平緩;褶皺為背斜時,核部地層厚度較薄,為向斜時,則相反;巖石的結構也受構造部位的控制,背斜頂部相對兩翼為較淺水環境,因此該處沉積物的 較粗,而處于翼部的沉積物顆粒則相對較細。

(2)褶皺形態研究的方法。①了解區域內總的構造輪廓。著手研究一個褶皺構造時,首先要分析小比例尺地質圖,初步了解全區地質特征,確定調查研究褶皺構造路線②查明地層層序和追索標志層。這是基礎工作,首先應進行地層研究,建立地層系統,確立地層單位,根據地震勘探和地面地質調查的結果,做出地下各層位構造圖,有時為了方便觀察,可以用特征較為明顯的標志層。完③觀察褶皺核部形態。褶皺核部形態隨著深度的變化情況是復雜的,也是常見的。因此,在油氣勘探時,應根據精度要求充分布置測線,弄清褶皺在地下深處的三維構造形態。④繪制褶皺剖面圖。褶皺是形態復雜多變的立體形態地質體,它在不同范圍、不同部位的切面上所出露的形態是不同的。垂直于褶皺樞紐方向繪制的剖面圖叫橫剖面圖,平行于褶皺樞紐方向繪制的剖面圖叫縱剖面圖。

3 斷裂構造

斷裂構造是指巖石所承受的力達到或超過其破裂強度時發生破裂變形而形成的構造。它是地殼或巖石圈中很常見的構造之一,在各類巖石中都有廣泛的分布。根據巖石破裂面兩側巖塊相對位移的大小,可將斷裂構造分為節理和斷層兩大類。

(1)節理。破裂面兩側巖塊沿破裂面無明顯相對位移的斷裂構造叫節理。節理的研究在理論上合實踐上都有重要的意義,機理常是石油和天然氣的主要運移通道和儲集場所,在某些致密的儲集層中,節理幾乎是唯一的運移通道和儲集場所。節理發育的密度和開啟程度,不僅影響油氣的滲透運移和聚集,還會影響油氣的采收率。

節理與褶皺關系密切,常作為褶皺或其他較大型構造伴生或派生小構造出現,許多節理是在巖層形成褶皺、斷層時產生的,受褶皺和斷層的控制。簡述一下褶皺形成過程中的伴生節理:①早期節理,在未發生褶皺之前,在巖層面上會形成兩組共軛剪機理。②晚期節理,晚期節理是巖層受水平側向擠壓力作用而彎曲形成褶皺的過程中或褶皺后產生的節理。巖層彎曲形成褶皺時,在褶皺轉折端頂部產生平行褶皺樞紐方向的縱張節理。

(2)斷層。斷裂兩側巖塊破裂面有明顯位移的破裂構造叫斷層。斷層和節理,就其力學性質而言,并無本質上的根本差異,斷層往往是節理進一步發展而形成的。斷層在地殼中分布很廣泛,但其規模差異很大。斷層的幾何要素有以下幾種:斷層面、斷盤和位移。斷層的觀察和研究是非常重要的內容。識別斷層有許多標志,有的是直接標志,如山脈的錯開和水系的轉向,地層的重復與缺失,地質界線或構造線不連續。

結束語

地球是一個龐大而復雜的星體,地域差異巨大,經歷時間悠長,地質過程復雜,地質學的研究需要不斷的摸索和努力。而地質構造的研究,不能僅僅依靠基礎理論,除了具備豐富的現場經驗以外,先進的科學技術勘探也是必須的。

參考文獻

[1]石玉章.地質學基礎.石油大學,1996,2.

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