数学地质范文

数学地质范文（精选9篇）

数学地质 第1篇

数学地质学科的宗旨是用数学方法来解决地质问题[1], 是一门新兴的交叉学科。美国学者Merriam1958年提出电子计算机解决地质问题, 1968年在布拉格召开的国际地质大会上正式成立了国际数学地质协会, 至此数学地质作为一门学科得到了国际公认。我国于上个世纪50年代兴起了用数学方法研究地质勘探实际问题的初步尝试并取得了不少成果, 现在我国已经成为国际数学地质研究中心之一, 形成了矿产资源定量预测与评价、非线性地质等优势领域和特色方向[2]。从总体上看, 我国数学地质学科的发展呈波浪式起伏的特点, 在八九十年代达到顶峰, 现在从事数学地质研究与应用的专家与学者基本上是该时期培养的。由于全国学科点的调整, 不再设立数学地质硕士专业与博士专业, 此后的数学地质人才培养的数量和质量开始急剧下降。从总体上看, 我国数学地质学科发展与人才培养存在缺乏比较稳定的和多学科交叉的优势学术团队、有影响力的高水平原创性研究成果较少、国内外学术交流有待拓展、人才培养质量急待提高等问题[3]。本文结合教学与科研实践, 对数学地质高层次人才的培养问题进行了探讨。

二、数学地质学科发展与人才培养历史与现状

1. 数学地质学科与人才培养发展历史。

我国从20世纪70年代开始, 鼓励少数地质类院校招收数学地质本科生, 但其规模较小。在研究生培养方面, 我国从1984年起正式由国务院学位委员会批准在中国地质大学 (原武汉地质学院) 、成都理工大学 (原成都地质学院) 、吉林大学 (原长春地质学院, 现已并入吉林大学) 三校设置了数学地质学科博士学位授权点, 使我国能独立自主地培养数学地质领域的最高学位的研究生。以成都理工大学为例, 其发展历程如下:1976年成立数学地质研究室;1977年开始招收全国唯一的数学地质本科生;1981年获数学地质硕士学位授予权;1982年经原地矿部批准成立数学地质研究所;1991年获数学地质博士学位授予权。1997年全国学科点调整, 数学地质与遥感地质、勘查地球物理以及勘查地球化学合并后组建为一级学科“地质资源与地质工程”下新的二级学科“地球探测与信息技术”。

2. 数学地质人才培养现状。

自1997年全国学科点调整后, 我国高校均不再设有数学地质本科专业, 也无数学地质硕士点和博士点, 数学地质人才的培养主要是各高等院校、科研院所根据研究和工程需要。2012年我国在部分高校中增设了“数学地质”博士点, 如成都理工大学, 这将提高我国数学地质人才的数量和质量。

三、数学地质人才培养目标与课程设置

1. 数学地质人才培养目标。

数学地质是地球科学、数学及计算机科学相结合的新兴交叉学科, 数学地质人才的培养要面向地质勘查行业、油气勘探与开发行业, 培养以数学理论、方法和模型为工具、计算机技术为平台, 从事矿产资源勘查、油气勘探与开发和地质灾害预测与预警等领域的定量问题研究, 具备独立担负相关专门技术工作的能力。

2. 课程设置。

数学地质专业的教学要顺应社会需求的变化, 进行必要的改革调整, 这样实现可持续化发展和重现上个世纪八九十年代数学地质人才培养的辉煌是完全可能的。为此在数学地质一门交叉学科这一认识下, 根据社会需求, 面向行业, 要合理地确定地质、数学、计算机等级课程在全部课中的比重;其次, 数学地质是用数学的方法去解决地球科学问题, 对技术课和实践环节的要求高, 因此要加强这部分课程;最后是数学地质要瞄准地球科学面临的重大问题, 要结合数学、地质等学科的新发展, 开设前沿性课程。

四、建议

1. 数学地质人才培养定位。

数学地质人才的培养应把学科特点与社会需求结合起来, 依托学校教学资源优势和行业背景, 面向地质勘查行业、油气勘探与开发行业, 以实践和应用能力为基础, 强化科研能力和创新能力的培养。针对不同的行业, 高校数学地质人才的培养应有不同的定位, 在课程设置方面也要制订相应的方案。

2. 以“项目”驱动人才培养。

数学地质的发展从一开始就与生产需求紧密地结合在一起。从早期的矿产预测与评价、矿产资源潜力评价到今天的深部找矿与覆盖区找矿、非常规油气藏勘查评价都需要数学地质的理论和方法。解决地质问题是数学地质发展的动力, 数学地质也从地质问题中不断找到新的地质应用领域。基于数学地质学科的特点, 将高校数学地质人才培养与行业的需求结合起来, 面向工程, 引入校个合作, 通过“产、学、研”来驱动数学地质人才的培养。通过项目引导学生和增加学生对理论学习的热情和主动性, 同时提高学生的科研究能力。

3. 加强学科融合, 拓展专业视野。

数学地质是以地质学为基础, 数学为工具, 计算机为技术手段解决地质问题为目的的一门交叉学科[4]。新的数学理论、方法不断出现, 以及计算机科学的进步, 推动了数学地质学科的发展。另一方面, 要解决地球科学所面临的重大课题, 定量化的研究是必不可少的, 涉及到海量数据的处理、数学模型的建立, 这也对数学地质提出了更高的要求。数学地质专业的学生既要掌握数学地质理论和方法, 又要对研究的地球科学问题有深入的理解, 因此要加强学科之间的融合, 拓展专业视野, 提升学生解决问题的能力。

4. 加强合作交流, 提升关注度。

我国从上个世纪50年代应用数学地质解决地球科学问题以来, 与国际数学地质界开展了不同形式、不同规模和不同范围的学术交流, 现在我国的国际数学地球科学协会会员数量排名第一。但在国内来看, 全国数学地质与地学信息学术研究会的参会人员大多为高校的专家和学者, 研究机构和企业参会人员所占比例小。因此数学地质人才的培养, 除要继续加强国际交流与合作外, 也要加强高等院校、科研院所和产业部门之间的交流合作, 使得学生能力能够得到行业的承认。

四、结语

数学地质是一门涉及地质学、数学、计算机等多门学科的交叉学科, 目前在数学地质人才的培养方面存在数量不足和质量下降的问题。以我国部分高校恢复培养数学地质高层次人才为契机, 本文在总结数学地质学科发展与人才培养历史与现状的基础上, 提出了正确定位数学地质人才培养目标、以“项目”驱动人才培养、加强学科融合, 拓展专业视野、加强合作交流, 提升关注度、加强合作交流, 提升关注度等建议, 笔者认为这是发挥数学地质学科及人才服务社会、促进地方经济发展的重要途径。

摘要：我国自上个世纪50年代兴起了用数学方法研究地质勘探实际问题以来, 数学地质学科得到了良好的发展, 也培养出了一大批优秀人才, 但20世纪90年代学科调整后数学地质人才培养的数量和质量下降。在我国部分高校中, 现已开始恢复数学地质高层次人才的培养。笔者结合教学与科研实践, 在总结数学地质学科及人才培养发展历程的基础上, 对数学地质高层次人才的培养进行探讨并提出建议。

关键词：数学地质,人才培养,交叉学科

参考文献

[1]尹艳树, 尹太举《.数学地质》的教学思考[J].长江大学学报 (自然科学版) , 2011, 8 (9) :123-124.

[2]赵鹏大, 夏庆霖.中国学者在数学地质学科发展中的成就与贡献[J].地球科学 (中国地质大学学报) , 2009, 34 (2) :225-231.

[3]赵鹏大.继往开来摇再接再励, 为发展我国数字地球科学做出更大的努力[J].国土资源科技管理, 2012, 20 (6) :4-7.

数学地质 第2篇

数学地质四川省重点实验室是重要的数学地质人才培养基地，拥有良好的软硬件设置。为更好发挥实验室功能、培养高水平人才，数学地质四川省重点实验室招收部分硕士、博士研究生进入实验室培养。为规范研究生培养，由数学地质四川省重点实验室（以下称甲方）、实验室科研团队负责人（以下称丙方）、进入实验室学习的研究生（以下称丁方）及其导师（以下称乙方）共同制定以下协议：

一、甲方为丁方开放实验室资源并提供办公桌、电脑等学习条件，丁方服从甲

方统一的管理。

二、乙方授权丙方对丁方在科研团队研究范围内的业务学习进行指导（包括且

不限于论文发表、学位论文的开题与答辩）。乙方对丁方的业务学习安排需事先征得丙方的同意。

三、丙方负责安排团队内的教师指导并制定丁方在科研团队研究范围内的业

务学习计划，并提供相应的学习资源。丙方所安排的具体指导丁方的教师可以在作为丁方的第二指导教师。

四、学校发放的丁方指导工作量由乙方取得。

五、丁方同意接受丙方在科研团队研究范围内的业务学习指导。

六、丁方在甲方业务学习期间取得的知识产权归甲方所有。

七、丁方完成的与科研团队研究项目相关的论文必须经过丙方（或丙方团队的具体指导教师）审核同意后方可发表。论文公开发表时必须以甲方作为作者单位或作者单位之一，并且标注获得科研团队相关科研项目的资助。论文作者排序由丙方负责，优先考虑丁方所在丙方团队内的具体指导教师。

八、丁方的学位论文选题范围限制于丁方在丙方的科研团队中所从事的研究

范围内，并且在学位论文开题前和提交答辩前都必须经丙方同意。

九、丁方负责保管和维护甲方和丙方为其提供的学习物品，特别是对数据等资

料的保密。所有相关物品在丁方毕业时归还，如有遗失或损坏由丁方照价赔偿。

十、本协议四方签字（或盖章）后生效，有效期止于丁方毕业之日。本协议生

效后一般不得更改或撤销。如果的确要更改或撤销需经过甲、乙、丙、丁四方一致同意。

十一、本协议不清楚之处由甲方进行解释。

数学地质 第3篇

在水文地质学中, 为了能够有效的反映含水层的空间分布以及空间形态特征, 需要用到插值法来编制含水层的厚线图, 以及等高线图等。为了绘制这些图, 就必须涉及数学插值问题。当我们使用数学插值法来评估地下水资源时, 我们有必要将所研究的地区进行剖析, 将连续变量离散化, 从而得出结点上的源头值。但是, 在多数结点的一些参数是未知的, 这些未知的参数需要插值法来确定。近些年, 随着水文地质学的需要, 在实际的工作中人们仍然大量的使用数学插值法。

1 几种常见的插值

第一, 拉格朗日 (Lagrange) 插值;已知f (x) 的n+1个离散数据对{ (xi, yi) }ni=0.求作次数不超过n的多项式y (x) , 使满足条件y (xi) =f (xi) , i=0, 1, …, n.这就是多项式插值问题。当我们用几何语言来描述这种插值, 也就是通过在曲线上给定的n+1个点, 来做出一条代数曲线, 这条曲线的次数不能超过n。

第二, 分段线性插值;所谓分段线性插值是通过相邻的两个基点作为线性插值, 其主要的优点是可以克服拉格朗日 (Lagrange) 插值在计算过程中可能出现的数值不收敛性。使用该方法处理数据主要是增加了插值的基点, 从而进一步的提高了数据的准确度。但是, 通过几何方法分析, 分段插值法存在着基点处不光滑等缺点。尽管分段线性插值的精度可能会差一些, 但是在实际中还是有着广泛的应用, 比如在水文地质学的计算中, 就因其不会出现不收敛的现象而常常被使用。

第三, 三次样条插值;这种方法最大的特点就是客服了上述两种方法存在的不足, 即基点处的不光滑, 以及插值的不收敛性。但是, 使用三次样条插值法必须要满足下列条件:首先, y (x) 在每个子区间上的次数都不能多于3;其次, y (x) 、y' (x) 以及y" (x) 在插值区间上必须是连续的等。使用三次样条插值可以降低多项式的次数, 从而使得计算的结果具有较高的光滑性。

第四, 近点法;该方法是按近点距离加权平均法的简称, 其主要的优点是计算程序设计步骤简单, 而且计算的速度也相对较快, 而且使用该方法得出的等线值图的光滑性是比较令人满意的。该方法的缺点就是其唯一性较差, 计算结果和选择点的数量有直接的关系, 如果选择的点数不同, 那么得到的数值就会不同。而且该方法的使用范围也受到一定的限制。

第五, 方位法;这种方法的全称是四方位按距离加权平均法。该方法的优点是计算速度快, 但是在计算不均匀的数据时, 获得的插值效果较差。如果用该方法在水文地质中的含水层厚度空白区插值计算, 则会出现去全局趋势不吻合的现象。分析其原因, 主要是因为方位法获得插值是由一个插值点上的四个数据点来决定的, 当出现的数据分布较为稀疏的时候, 这种方法则不能包含所有的信息。所以, 在实际的应用中要根据具体的情况来决定是否使用该方法。

第六, 双三次多项式曲面片拟合法 (曲面法) ;该方法适用于按规律分布的数据, 在这种条件下, 该方法可以发挥其拟合度高的优点。而且我们可以利用相邻结点的导数值, 将整个区域组合成一个连续的大曲面。但是, 不足的是该方法只能用于规则的数据, 这使其使用价值显著降低。而且其程序设计也相对复杂。

第七, 加权二乘法;虽然该方法需要考虑的因素较多, 但是使用该方法所得到的图形可以较好的反应一定的变化趋势, 而且图形的平滑性相对较好, 也有较好的唯一性。但是, 由于计算每一个插值都需要解一个一次方程组, 所以影响了计算速度。

2 在水文地质学中使用数学插值法应该注意的问题以及改进方法

首先, 有效的处理好方位因素的影响;对插值方法影响较大的是出现数据分布不均匀的时候。当数据分布不均匀时, 对加权二乘法的影响最为显著, 主要是因为当数据点的选择不当, 会使去面片发生异位。对于该问题, 笔者认为可以采取以下两种措施来尽可能的避免误差的出现:第一, 用方向性对数据分析结果进行补偿;第二, 以插值点为中心, 进行角限选值, 主要是将平面分成n等分, 然后在每一个角限域内选择合适的数据进行计算。

其次, 科学的选择权函数;主要是针对近点法以及加权二乘法。所以, 笔者认为根据不同条件下水文地质学计算的要求, 我们选择不同的权函数。

第三, 断层问题的处理;在水文地质学中经常会遇到断层问题的计算。但是, 从实际的经验看来, 如果使用断层两侧的数据来计算插值是不符合逻辑的。笔者认为, 在遇到断层需要计算时, 可以在程序的设计中将断层假定为简单的直线或是曲线f (x) 。这样在计算时, 可以将断层分成几段不连续的曲面, 在计算的过程中就可以对其进行有效的控制。但是, 如果用将断层用直线表示, 则可以用:f (x, y) =y- (b+bx) 。

第四, 数据点的选择;当需要处理的数据很多的时候, 选择有效的数据点数成为计算效率和准确率的关键。如果选择的点过多, 则会导致计算量加大, 相反, 如果选的点不够则会影响数据的准确度。通过实践, 我们发现, 在距离Z点近的数据点对数据的影响是最大的, 而较远的点影响相对较小, 所以, 选择近点的4到8个数据进行计算就可以达到一定的精准度。

3 结束语

水文地质学在实际的应用中, 对我国经济发展, 以及国土规划和整治以及城市的现代化建设, 环境的保护等, 都发挥着重要的作用。而数学插值法在水文地质学中发挥着重要的作用, 对于水文地质学的快速进步起着促进作用。在水文地质学中, 应用的几种常见的数学插值法, 在实际的应用中, 都必须考虑到实际的环境, 对其应用应该做到具体情况具体分析, 这样才能提高计算的效率和准确度。与此同时, 当前用的数学插值法还存在着不足, 还需要进一步的努力来逐渐的完善, 并能够结合计算机技术使其计算的速度和准确度有更大的提高。

摘要：数学插值法是一种由已知的离散因变量的值来估计未知的中间插值的方法。这种方法在很多领域都有广泛的应用, 本文主要是论述了几种常用的数学插值法及其在水文地质学中的应用。

关键词：数学插值法,水文地质,实际应用

参考文献

[1]李庆扬, 王能超, 易大义.数值分析[M].武汉:华中科技大学出版社, 1982.

[2]陈公宁, 沈嘉骥.计算方法[M].北京:高等教育出版社, 2002.

[3]吴才斌.插值方法[J].湖北大学成人教育学院学报, 1999, (5) .

[4]姜启源, 谢金星, 叶俊.数学模型 (第三版) [M].北京:高等教育出版社, 2005.

工程地质以及水文地质 第4篇

工程地质学：是将地质学的原理运用于解决工程地基稳定性问题的一门学科。水文地质学是研究地下水的科学，地下水是指赋存于地面以下岩石孔隙中的水。

基础是指底部与基础接触的承重构件，作用是把建筑上部的荷载传给地基。地基是指建筑下面支撑基础的土体或岩体。

地基承载力是指地基所能承受由建筑物基础传递来的荷载的能力。直接与基础接触的土层叫持力层，持力层下部的土层叫下卧层。

工程地质条件是指工程建筑物所在地区地质环境各项因素的综合，这些因素包括：地层岩性，地质构造，水文地质条件，地表地质作用，地形地貌。主要的工程地质问题包括：地基稳定性问题，斜坡稳定性问题，洞室围岩稳定性问题，区域稳定性问题。

自然界的三大岩类：火成岩，沉积岩，变质岩

岩石物理特征：比重，重度，孔隙性，吸水性，软化性，抗冻性;力学性质:岩石的变形特征，岩石的强度特征。

确定地质年代方法：地层层序律，生物层序率，切割率，岩性对比法;相对年代：地质事件发生的先后顺序。绝对年代：地质事件发生至今的年龄（同位素年龄）。相对年代的确定:

1、地层层序律；

2、生物层序律；

3、切割律:岩层（岩石）被侵入岩侵入穿插，则侵入者年代新，被侵入者年代旧。绝对年代的确定:同位素年龄的测定.冰期：第四纪气候冷暖变化频繁，气候寒冷时期冰雪覆盖面积扩大，冰川作用强烈发生。间冰期：气候温暖时期，冰川面积缩小。

第四纪沉积物：残积物，坡积物，洪积物，沉积物

褶皱的工程地质评价：1.褶皱的核部是岩层强烈变形的部位，岩石破裂.裂隙发育.直接影响到岩石强度和岩体的完整性。2.褶皱的翼部不同于核部，以倾斜岩为主。

岩石破裂后，沿破裂面无明显位移者称为节理。张节理是由张应力作用下形成的，剪节理是剪应力作用而形成的。节理的工程地质评价：1.岩体中的裂隙，在工程上除有利于开挖外，对岩体的强度和稳定性均有不利影响。2.裂隙的存在，破坏了岩体的整体性，加速岩体的风化速度，增强岩体的透水性、软化性，因而使岩体的强度和稳定性降低。3.当裂隙主要发育方向与走向平行，倾向与边坡坡向一致时，不论岩体产状如何，边坡都将失稳滑移。4.还会影响爆破作业的效果。5.裂隙有可能成为影响工程设计与施工的重要因素，就应当对裂隙进行详细的调查研究，详细论证裂隙对岩体工程建筑条件的影响，采取相应的措施，以保证建筑物的稳定和正常使用。

断层：沿破裂面有明显位移（规模大）外力地质作用剥蚀沉积物覆盖——标志（断层存在的标志）（1）地质体不连续（2）断层面（带）的构造特征：镜面、擦痕与阶步牵引构造、牵

引褶皱；断层岩:指断层带中因断层动力作用被破碎、研磨（3）地貌和水文等标志。

断层的工程地质评价：1.大多数情况下，断层面两侧一定宽度范围内的岩石破碎，对场地的稳定性影响极大。2.在新构造运动强烈的地区，有的断层可能有活动性，甚至有产生地震的可能性，将对其附近工程带来极大的事故隐患。3.断层与地下水常紧密相连，给地下工程造成事故隐患。4.断层是软弱结构面。5.造成建筑物的不均匀沉降。6.对采矿工程会造成极大困难。

震级是衡量地震绝对强度的级别，释放的能量E越大，震级M就越高，两者关系为logE=4.8+1.5M。烈度是指地面及建筑物受地震的破坏程度。

风化作用的类型：

1、物理风化

2、化学风化

3、生物风化。岩石风化程度的划分：全风化带、强风化带、弱风化带、微风化带、新鲜岩石。影响风化作用的因素：气候因素、地形因素、地质因素

阶地是沿河流、湖泊和海滨伸展，超出河、湖、海面以上的阶梯状地貌。由侵蚀剥蚀、堆积过程和地壳构造运动合力塑造而成。河流阶地：1 侵蚀阶地，2坡积阶地，3基座阶地

岩溶作用的基本条件：岩石的可溶性、岩石的透水性、水的流动性、水的溶蚀性

岩溶地貌：地表岩溶地貌、漏斗、竖井、落水洞、溶蚀洼地、干谷和盲谷

根据岩溶发育的特点，岩溶地区可能遇到以下几类地基：1.石芽地基 2.溶洞地基 3.土洞地基。处理方法：石芽：这类地基具有不均匀性，处理的原则主要是两大类：其一是处理软弱部分，即压缩性较高的地基，对之施行加固，使之能与坚硬部分相适应；其二是处理坚硬部分，换之以压缩性土，使之与软弱部分地基变形相协调。溶洞：规模小，可采用清除或堵塞；规模大，则不宜作为建筑物的地基。土洞：这类地基具有不均匀性，处理的原则主要是两大类：其一是处理软弱部分，即压缩性较高的地基，对之施行加固，使之能与坚硬部分相适应；其二是处理坚硬部分，换之以压缩性土，使之与软弱部分地基变形相协调。

滑坡滑动分为蠕滑、滑动、剧滑三个阶段

滑坡的治理原则：1）防止或减轻诱发滑坡的外部环境条件，如截排水沟、卸荷减载坡面防护。2）改善边坡内部力学特征和物质结构，如土质改良，土质改良有2种途径：1是加进某种材料以改变斜坡岩土体成分；2是采用某种技术改变土的结构状态。3）设置抗滑工程直接阻止滑坡的发展，如抗滑桩、抗滑挡墙等

弧形滑移面的斜坡稳定性计算：K=（cL+tanΦ∑N）/∑T

斜坡稳定性评价：包括定性评价和定量评价 定性评价：1）根据滑坡的地貌形态来判断 2）根据工程地质类比判断 3）根据滑动前的各种迹象判断 定量评价：1）常规土坡稳定计算方法 2）极限平衡分析方法3）数值计算（有限元法、神经网络法等）

影响岩体工程性质的主要因素：1.岩石强度和质量 2.岩体的完整性 3.水的影响

[BQ]=BQ-100(K1-K2-K3)

特殊土指具有一定分布区域或工程意义上具有特殊成分、状态和结构特征的土。主要有： 黄土、红粘土、软土、膨胀土、冻土、盐碛土.红黏土性质物理力学性质：1）天然含水量、孔隙比、界限含水量都很高，但有较高力学强度和较低的压缩性2）各种指标变化幅度大

工程勘察阶段：选址勘察阶段，初步勘察阶段（收集资料、初步勘察、确定地震），详细勘察阶段

工程地质测绘分为：综合性测绘和专门性测绘工程地质图的比例尺分三种：小比例尺1：5000～1：50000可行性研究时；中比例尺1：2000～1：5000初步勘察时；大比例尺1：200 ～1：1000详细勘察等。绘图精度：误差不超过3mm，其他地段不超过5mm。两种测绘方法：像片成图法和实地测绘法

勘探分为：物探，钻探，坑探

控制含水系统发育和地质结构有关

控制地下水流动系统发育和水的势场有关

化石保存在沉积岩中

断层破碎带的水文地质意义：储水空间，导水

孔隙的大小和孔隙度大小无关

地下水是可再生的，但不是取之不尽用之不竭，不能破坏其平台

SW

赋存于地壳岩石层空隙中各种形式的水统称为地下水，主要赋存于孔隙、裂隙、溶隙中。空隙中水的形式有：气态水、结合水、重力水、毛细水、固态水。岩石的水理性质有容水性，持谁性，给水性，透水性。

含水层是指能透过又能给出重力水的岩层，隔水层是指不能给出并透过水的岩层。地下水按埋藏条件分为：上层滞水（包气带水）、潜水、承压水。上层滞水：包气带中局部隔水层之上的重力水。特点：分布不广，埋藏较深;由大气降水补给，通过蒸发或向隔水底板边缘排泄;易受污染，稳定性差，对建筑物的施工和人民健康有影响。潜水：埋藏在地面以下第一个稳定隔水层之上具有自由水面的重力水。特点：

1、潜水面以上无稳定的隔水层存在，大气降水与地表水可直接渗入补给，即补给区与分布区一致。

2、潜水深度和含水层的厚度受气候、地形、地质条件影响，变化较大，受地表污染较重。

3、具有自由水面，渗流速度取决于含水层的渗透性能和潜水面的水力坡度。

4、垂直排泄(蒸发)和水平排泄(向邻近较低河流排泄)。

5、潜水对建筑物的稳定性和施工均有影响。承压水：充满与两个稳定的隔水层的重力水。特点：1.具有连续的隔水层覆盖，大气降水(地表水)不能直接补给，只有在含水层直接出露时，才能接受地表水补给，帮承压水具明显的补给区、承压区和排泄区。2.承压水无自由水面，并承受一定的静压力。3.承压水具有水头压力，不仅向低洼处排泄，还可以由低处向高处流，形成上升泉、自流泉等。4.受顶部隔水层控制，受大气、水文、气候、人类活动的影响较小，故水量变化 不大(具恒定性)，动态稳定和水质优良。

地下水的补给：含水层自外界获得含水量的过程。补给来源大气降水补给：最主要来源，补给数量与降水性质、植物覆盖、地形、地质构造、包气带厚度及岩石透水性有关。暴雨、连

绵细雨不同。地下水的排泄：含水层失去水量的过程。排泄方式：蒸发：土壤蒸发、植物蒸发；泉水：山区与平原，上升泉与下降泉。向地表水排泄、含水层之间的排泄、人工排泄。

地下水的物理性质主要有温度、颜色、透明度、气味，味道，比重、导电性以及放射性

地下水中的化学成分：气体成分有：

离子成分有：

地下水中所含各种离子、分子及化合物的总量称为地下水的总矿化度，也称为地下水的总溶解固体，以g/L表示。

地下水化学成分的形成包括：溶滤作用、浓缩作用、脱碳酸作用、脱硫酸作用、阳离子交替吸附作用、混合作用、人类活动在地下水化学成分形成中的作用。

当水井贯穿整个含水层，并在含水层的全部厚度上都进水时称为完整井；如果水井的进水部分只有井底和含水层的部分厚度是称为非完整井。

影响半径的原始定义是井轴到降落漏斗边缘断面间的距离。假想含水层中存在一个以抽水井井轴为中心的理想圆柱体，抽水时沿其周界水头保持不变，抽水井抽水效果与实际抽水结果一致，这个圆柱体的半径便是“引用影响半径”

地下水的工程地质评价：

1、地下水位的变化，如地下水位上升，引起浅基础地基承载力降低，地基沉降，在有地震砂土液化的地区会引起液化的加剧，同时易引起建筑物震陷加剧。对岩土体产生变形、滑移、崩塌失稳等不良地质作用 2.地下水位下降，此时往往会引起地表塌陷，地面沉降等。对建筑物本身而言，当地下水位在基础底面以下压缩层内下降时，岩土的自重压力增加，可能引起地基基础的附加沉降。如果土质不均匀或地下水位突然下降，出可能使建筑产生变形破坏。通常地下水位的变化往往是由于施工中的抽水和排水引起，局部的抽水和排水，会产生基础底面下地下水位突然下降，产生建筑物发生变形。3.地下水的侵蚀性的影响主要体现在水对混凝土，可溶性石材，管道以及金属材料的侵蚀危害。它包括结晶类腐蚀、分解类腐蚀、结晶分解复合类腐蚀。4.由地下水引起的流砂这种不良地质作用的影响主要表现为在工程施工中能造成大量的土体流动，致使地表塌陷或建筑物的在破坏，会给施工带来极大的困难，或直接影响建筑工程及附近建筑物的稳定。5.潜蚀，这种不良地质作用通常分为机械潜蚀和化学潜蚀。机械潜蚀是指地下水的动力压力作用，而化学潜蚀是指地下水溶解土中的易溶盐分，这两种作用在土中同时发生，并会引起土粒间的结合力和土的结构破坏和水带走土粒，形成洞穴的不良影响，其后果是使地基土的强度受到破坏，土下形成空洞，致使地表塌陷，破坏建筑场地的稳定。6.。基坑突涌，涌水会冲毁基坑，破坏地基，给工程带来损失。7.地下水的浮托作用。当建筑物基础底面位于地下水位以下时，地下水对基础底面产生静水压力，即产生浮托力。

达西定律：Q=KA(H1-H2)/L=KAI,v=Q/A=KI，Q=KWh/L W是过水断面，v是渗流速度，Q是渗透流量（m3/d），H1H2是上下游过水断面的龙头，L是上下游过水断面的水平距离，A是过

水断面的面积，K是渗透系数，I是水力坡度

达西定律只适用于雷诺数Re≤10的地下水层流运动。

数学地质 第5篇

目前来看, 我国环境地质问题及其灾害地质问题是不容乐观的, 随着这几年环境污染的加重、全球温室效应的推动, 其相关区域环境逐渐恶化。为了满足实际工作的需要, 我们需要实现其地质环境环节的优化, 实现其地质灾害工作的健全, 满足社会经济的发展, 确保人们生活的稳定。在此过程中, 为了促进我国经济的健康可持续发展, 我们需要实现对其水资源的有效应用, 促进其内部水源应用结构的有效调配。我国的水资源总量是比较大的, 但是人均占有量比较小, 地下水含量是比较小的, 并且这几年我国的低下水质是不断下降的, 其相关资源的过度开采, 也不能确保其地面沉降现象的避免, 从而产生了比较频繁的地质灾害, 难以实现对土地资源的有效应用, 从而加剧了我国的土地荒漠化等问题。有些建筑工程的建设, 也不利于地区的生态建设的发展, 不能实现其健康可持续发展, 因此, 我们需要实现对地下水资源环节及其地质环境研究环节的优化, 保障我国的经济发展的稳定。

在此过程中, 我们要具体问题具体分析, 通过对相关区域的相关工程项目的优化, 促进其矿产资源开展、地下水应用开发等环节的应用, 满足其科学化管理的需要, 实现其资源应用和环境的有效协调。促进其区域地壳的稳定性, 实现其相关地质灾害的有效预测防治, 实现其地质环境的深入了解, 加强对其相关污染环节的控制, 最终实现其水资源的有效应用, 实现对其环境的有效控制, 促进其地质灾害的减少, 以有助于经济建设的稳定开展。

2 关于我国环境地质、水文地质和工程地质问题的解决

2.1 我国的地质灾害问题是比较严重, 我们需要通过相关措施

的应用, 满足我国的经济建设的稳定发展, 实现其地质环境区划及其区域评价体系的健全, 促进其地质灾害监控系统的健全, 促进其相关区域的矿产资源、土地资源及其气候资源的有效应用, 促进其水资源问题的有效解决。针对现实相关区域的环境问题, 实现其土地荒漠化等环节的应用, 以有效遏制当前生态恶化的情况, 实现其人民生活水平的提升, 以有效改善相关区域的贫穷情况, 实现我国的各个区域的经济发展平衡。比如促进其长江、三角洲区域的经济及其生态的平衡发展, 实现对我国的岩溶地区的有效控制, 以针对其生态薄弱的环节, 展开优化, 以有助于实际生态难题的解决, 实现对其相关科技投入环节的优化, 推动区域的整体经济效益的提升。为了尽快改变岩溶山区落后面貌, 要在这一地区选出的基础问题和应用问题开展多学科、多部门的综合治理试验基地研究, 为岩溶石山治理、资源的合理评价开发、促进西南地区持续发展提供可靠的科学基础, 对全区乃至全球岩溶石山治理都可起示范作用。岩溶地区四层圈之间相互作用规律。西南岩溶石山的形成演化与人地协调发展关系研究。岩溶地区资源形成机理和分布规律。岩溶生态系统的类型、展布规律与经济开发关系。岩溶地区石漠化的形成条件飞机理和演变过程。岩溶石山区人口、粮食、环境、经济持续协调发展战略。

在我国的东部沿海地区的发展过程中, 由于其相关问题的应用, 不能实现其区域经济的可持续发展, 它是我国的重要区域之一, 然而随着近几年沿海经济建设的开展及其海洋资源的开发, 也导致了一系列的环境灾害的发展, 不能实现其自然环境的有效维护, 导致现实发展难题的产生, 从而不利于其区域的综合效益的提升。为此我们需要针对其某些沿海地区的环境污染情况, 展开分析, 实现对其污染环节的有效控制。污染不仅给渔业、盐业、旅游业造成损失, 而且诱发赤潮灾害的发生。近年来, 我国赤潮发生频率增高, 每年数十次, 给生态环境、渔业生产带来破坏, 也威胁到人民身体健康。沿海地区在国民经济建设中占有举足轻重的地位, 沿海开发正显加速发展态势。而我国海岸带从北向南跨越了不同的古板块, 地质环境相当脆弱复杂, 一旦遭到破坏, 要花很大财力和物力才能恢复。

2.2 为了满足实际工作的需要, 我们需要实现对沿海区域的经

济开发环节的控制, 实现其综合管理系统的优化, 促进其资源开发环节及其环境建设环节的优化, 实现其相关环境法规体系的健全, 实现其资源环节、经济建设环节、生态建设环节的有效协调。在此过程中, 我们也要进行其区域环境灾害监测系统的健全, 促进其防治系统的优化, 以实现对一系列的地质灾害的有效预防, 以有效降低其地质灾害的损失, 促进其地表应用环节的优化, 实现对其土地利用环节的应用, 促进其工程建设环节的优化。全球表层土壤的年损失率达0.7%, 水土流失产生严重地质生态后果甚至已超出粮食供应本身的问题。我国不少地区水土流失的情况日趋严重, 不仅使土壤厚度变化剧烈, 而且造成土壤养分降低, 土质变差。为了协调和持续发展, 我们应从对各种地表过程研究入手, 并定量评价水土流失现状, 进而提出地质上的治理措施和方案, 以便探索不同类型地区的地表过程与生态系统和农业持续发展的关系, 使土地能为人类的繁荣和社会发展而得到持续的发展。

随着城市建设的不断开展, 其垃圾排放总量也越来越大, 如今已经是我国环境污染的一个重要导致因素。在此过程中, 我们要实现对垃圾排放环节的优化, 以有效应用我国的大气污染、地下水污染的情况, 实现对其相关废物应用环节的优化, 实现对城市废物地质安全处理环节的优化, 以确保城市的综合效益的提升, 满足其生态建设环节与经济建设环节有效协调, 满足实际工作的开展。

人类活动对地球环境的影响日益加剧。因此, 协调人地关系, 探讨人地作用机理, 揭示人类生存与环境之间的内在联系, 已成为维护人类继续繁荣和不断发展的关键, 并开始成为人类认识地球新的出发点和突破口。根据最近国内外的许多研究, 人类作为一种重要的地质营力所引起的环境剧变, 特别是化学定时炸弹效应, 不仅超过自然变率, 而且已危及到人类本身的健康和生存发展。

2.3 我国人口众多, 其相关环境治理工作的开展难免会受到人

口因素的限制, 为了满足实际经济发展的需要, 我们要实现其生态学管理、社会学管理及其地球化学管理环节的优化。人类活动对地球环境影响的过程与机理, 全球与区域水系统循环机理及人类对它的影响的研究入手, 探索环境变化对人类生存健康的效应。

3 结束语

为了实现我国的综合发展环节的优化, 我们需要实现其环境地质、水文地质和工程地质环节的深入协调, 满足国家的发展需要。

摘要：为了满足社会经济的发展需要, 我们需要实现其环境问题的有效解决, 促进社会生态效益、经济效益的有效结合, 实现社会的综合效益的提升, 实现对环境地质环节、水文地质环节及其工程地质环节等的优化, 实现其内部各个环节的有效协调, 以方便实际难题的解决。

关键词：地质环境,灾害环节,研究深化,管理应用,总结分析

参考文献

[1]何永光, 孙誉.水文地质岩土工程勘察设计及施工[J].中国新技术新产品, 2010 (2) .[1]何永光, 孙誉.水文地质岩土工程勘察设计及施工[J].中国新技术新产品, 2010 (2) .

[2]李建生.工程勘察中水文地质问题分析研究[J].中国新技术新产品, 2010 (3) .[2]李建生.工程勘察中水文地质问题分析研究[J].中国新技术新产品, 2010 (3) .

试析矿山环境地质与地质灾害 第6篇

1 矿山环境地质

在矿产资源开发的过程中, 必定会引发环境地质问题亦或是加剧环境地质问题, 这是不可避免的, 只能说不同矿山的环境地质问题有数量多少、程度大小之分。环境地质问题的类型、表现形式以及严重程度与矿山开发的矿产资源类型 (比如煤矿、卤水盐矿、金属矿产、石油天然气、石材等) 、矿产资源的开采方式 (比如露天开采、井工开采等) 、开矿区域的地质环境情况 (比如平原地形、丘陵地形、盆地地形、高原地形、戈壁沙漠地形等) 、开矿规模、开矿时间以及开矿强度等有着非常密切的关系。

文章就以矿山经营活动导致的结果, 将环境地质问题分为环境污染、生态破坏以及地质灾害三类:

1.1 环境污染问题主要有矿山水资源污染 (地表水污染、地下水污染) 、土壤污染、大气污染、固体废弃物污染、噪音污染、放射性污染、有毒有害气体和固体废弃物污染等。这些环境污染的出现是矿山企业在生产的过程中未对“三废”进行正确的处理所致, 比如将铜、氰化物、锌、铅、六价铬、COD、苯等有毒有害物质直击排入水系统或直接倾倒在矿山周围等。

1.2 生态破坏主要有地形地貌改变、土壤流失、植被破坏、水系统失去平衡 (地表水减少, 地下水位下降等) 、人文景观破坏、遗迹破坏、土地沙化等。造成生态破坏的因素有很多, 比如将尾矿、冶炼废渣、废石、贫矿等物质长期堆放于矿山周围的林地资源、土地资源上, 进而导致土地、林地资源被破坏;采矿疏干排水导致地下水位下降, 河流断流等;在风景旅游区、城镇周围露天采矿, 会导致景观遗址被采矿行为破坏等。

1.3 地质灾害主要有崩塌、地面陷落、地面沉降、滑坡、地裂缝、水土流失、泥石流等。致使地质灾害出现的主要原因是矿山开采强度过大, 导致矿区地质环境的应力失去平衡, 进而引发各种地质灾害。地质灾害带来的危害强度远远比生态破坏、环境污染更为剧烈。相比于环境污染以及生态破这类危害速度较缓慢的问题来说, 地质灾害能够在短时间内给矿山企业以及矿山生产人员的财产和生命造成严重的损失。因此, 我国矿山企业必须要高度重视对地质灾害的预测和防治, 保证矿山企业生产的安全性。文章就针对矿山主要的地质灾害进行较为详细的分析。

2 矿山地质灾害

对于矿山地质灾害来说, 其影响因素关键是矿山企业剧烈的开采活动。采矿, 顾名思义就是将埋于地下的矿产资源采伐出来。基于矿产资源开采的本质, 必定会引起矿山地质环境发生巨大变化, 进而引发一系列地质灾害。现今, 我国矿山分布广, 矿山规模大, 开采方式较为粗放, 这些都使得矿山周围存在着严重的地质灾害隐患。目前, 会给矿山企业以及矿山生产人员带来严重损失的地质灾害主要有以下几类:

2.1 崩塌

崩塌多指矿山区域坡度较大的斜坡上的土壤、尾矿以及岩石等物质因为承受不住重力的影响, 而脱离其原来的位置, 进而引发崩塌、滚落等现象。导致矿山崩塌的因素有很多, 其中最为主要的两个方面是矿坑设计和尾矿堆积不合理。崩塌带来的影响极大, 常会致使地表建筑物、公路、铁路等设施被破坏或被掩埋, 严重情况下还会造成人员伤亡。因崩塌导致的交通运输中断, 带来的经济损失也十分巨大。另外, 如果崩塌堆积物过多还会导致河流堵塞形成堰塞湖;若是在河面较宽的地方, 崩塌还会导致河流性质发生变化, 致使河道改流等。

2.2 滑坡、泥石流

滑坡是指矿山地区较高斜坡上的土壤、碎石等物质承受不住雨水的冲刷或是受地震等地质活动的影响, 在自身重力的作用下呈整体状向斜坡下方移动或是呈分散状向斜坡下方流动。泥石流是指经过强降雨以后, 大量的地表径流携带着土壤、碎石、岩块等物质快速从山坡上流至山坡下, 并在低洼处堆积起来的现象。泥石流和滑坡所带来的影响极大, 如果发现不及时, 必定会给矿山企业以及矿山生产人员带来严重的损失, 严重情况下甚至会产生灭绝性的灾难。比如掩埋厂房、掩埋工人住房、冲毁公路等。滑坡、泥石流发生的时间段不同, 其影响大小也不一样, 白天比夜晚的损失要小很多。

2.3 地面陷落

地面陷落是指地面突然陷落, 出现陷坑或是大型洞口。致使这种地质灾害发生的因素有很多, 可能是因为地下水位下降导致地表岩石以及地表土体向下陷落, 也可能是因为在开采矿产资源的过程中未做好支撑措施, 导致地面坍塌。地面陷落具有突发性质, 如果突然出现在居民密集地带, 亦或是经济生产场所, 会给矿山企业以及矿山生产人员带来严重的经济损失和生命威胁。严重的地面陷落, 不仅会破坏地表的各种基础设施, 同时还会威胁到周边地质环境的稳定性。

3 结束语

总而言之, 在社会主义市场经济高速发展的今天, 矿山开采的强度越来越大, 开采的规模也越来越大, 对矿山地质环境的影响越来越严重, 难免会在开矿的过程中引发一系列矿山地质灾害。针对不同的地质灾害, 矿山企业必须要对其诱因进行全面的分析和总结, 尽量减少生产过程中对地质环境的破坏, 同时还要采取有效的措施对各种地质灾害进行预防, 降低地质灾害发生的频率, 确保生产过程的安全。在出现地质灾害以后, 矿山企业必须要立即启动应急预案, 对已发生的地质灾害进行有效的处理, 尽最大努力降低地质灾害带来的损失。

参考文献

[1]李强, 朱锟, 张静, 等.矿山环境地质灾害现状与治理研究[J].科海故事博览·科技探索, 2012 (8) :184-185.

[2]周学珍.遥感技术在矿山地质灾害监测中的应用—以陕西神府煤矿区为例[J].能源环境保护, 2013, 27 (1) :52-55.

[3]曹运江, 宋伟, 冯少真, 等.贵州广致煤矿矿山环境影响范围与程度界定研究[J].湖南科技大学学报 (自然科学版) , 2010, 25 (3) :36-41.

[4]夏凡, 宋洪伟, 杨学亮, 等.武安团城铁矿矿山环境恢复治理研究及对策[J].地质灾害与环境保护, 2010, 21 (2) :64-67..

[5]丁丽, 朱谷昌, 王娟, 等.IKONOS影像在矿山环境遥感监测中的应用—以白银煤矿区为例[J].测绘与空间地理信息, 2010, 33 (1) :37-41.

数学地质 第7篇

周口店野外实践教学区位于太行山山脉北段与华北平原的临接处, 大地构造单元隶属于华北陆块燕山板内 (陆内) 构造带教学区内诸多的地质遗迹难易适中, 加之区位优势和便利的交通条件, 使周口店野外实践教学站成为享誉国内教育界的野外实践教学场所。

周口店地质学基础野外教学实习是我校地质工程专业 (工程地质方向) 本科生一门重要的实践课程, 教学效果对本专业人才培养质量有着较大的影响, 因此本文针对我校地质工程专业 (工程地质方向) 培养要求和专业特点, 结合前人研究的基础上, 就教学内容以及教学方法进行探讨。

二、教学内容探讨

周口店地质学基础野外教学实习由简到繁、循序渐进, 共划分为:路线地质教学阶段、独立综合填图实践和地质 (实习) 报告编写三个阶段。

我校地质工程专业 (工程地质方向) 周口店野外教学为期四周, 学生系统地掌握常规的地质调查方法和基本技能, 包括: (1) 地层的野外观察和描述; (2) 罗盘和地形图使用; (3) 地层实测剖面; (4) 独立地质填图; (5) 野外教学实习报告编写等五个内容。

地质工程专业 (工程地质方向) 周口店教学除按照地质学基础野外教学任务和要求外, 考虑到专业特点以及后续教学内容的衔接, 笔者认为还需要注意如下方面:

1.注重图件绘制能力训练。周口店野外教学实习图件编制包括地质素描图、信手剖面图、实测剖面图、地层综合柱状图、综合材料图、地质平面图以及构造纲要图。根据笔者周口店教学经验, 要加强学生图件的编制能力, 首先要强化地质素描以及信手剖面图的绘制训练。地质素描的技巧以及步骤详见《野外地质素描》, 在此只针对笔者在教学实践中总结出几点注意事项供参考: (1) 地质素描是对地质现象的形态特征和规律采用线条为主要表现形式予以表达, 故素描之前, 首先需要认真观察、看懂地质现象, 然后才能画出正确的素描。如八角寨垭口附近的石香肠构造素描, 除了石香肠特征 (形成原因) 外, 还需要表现出剪切构造的性质、运动方向以及与石香肠构造的先后顺序等要点。 (2) 图形比例以及关键点或者地质现象在图中的位置。如孤山口火车站复杂褶皱构造素描中可以教会学生根据电线杆长度和间距估算出剖面高和长, 然后根据野簿尺寸确定整数比例尺。地质点或现象的定位, 首先确定典型的地形地物 (挡墙、电线杆) 或显著的构造点位置, 再确定其他构造点或者要素的相对位置, 从而避免素描失真。 (3) 先后顺序。如进行褶皱类素描时应首先画两翼, 然后填充地层岩性, 这样可以避免褶皱形态失真;对于断层则先确定断层面的位置和产状, 然后再绘两盘地层岩性。为了表现出不同构造期次, 则应遵循由新到老的顺序。

信手剖面图最大的问题是比例失调 (地形失真) 、岩层产状不正确以及岩性组合错误等三个问题。

比例失调一般出现在手绘地形起伏较大的剖面, 可目估剖面起始距离或者从地形图上读取以确定剖面长度, 再根据野簿尺寸确定横向比例尺。纵向比例尺则依据地形图读取高差或者根据树木、电线杆等估算山顶与谷底高差来确定纵向比例尺。坡面线则可采用罗盘测量出俯角或仰角, 然后基于山顶与坡角的高差和纵向比例尺确定坡面的基准线, 然后根据实际坡面起伏修正。

岩层产状主要为岩层倾向线画反以及倾角过陡。教学时可以告诉学生岩层倾向与剖面方向夹角小于90°则岩层倾向线向剖面方向倾斜, 当二者夹角大于90°时则岩层倾向线向剖面方向相反的方向倾斜。视倾角小于或等于真倾角, 故信手剖面上的岩层倾角要小于真倾角, 具体数值可查阅野簿后面的附录表。

岩性组合画错的主要原因是学生并没有养成“边走边观察记录, 边延伸剖面图”的习惯, 加之天气炎热, 绘图功底不扎实, 很多学生凭印象画, 甚至有的相互抄袭, 以讹传讹。故教师在路线教学时, 一定要严格督促学生训练其信手剖面功能。

2.强化独立地质填图训练。独立地质填图是学生掌握常规的地质调查方法和基本技能的必由途径, 也是周口店野外教学成果的有效检验手段之一。

根据近六年的教学效果看, 学生基本掌握了褶皱区的地质填图, 而且对不同世代的褶皱构造分析具有一定的能力, 取得了良好的教学效果。但需要注意的是, 部分学生对于大型断层的确定以及填图还存在困惑。对于此, 笔者建议地质工程专业 (工程地质方向) 填图区调正为东区和西区, 填图时间延长至8天, 不仅使学生的地质野外功底加强, 而且也后利于后续的《工程地质学基础》和《工程地质勘察》课程的学习。

3.适当突出工程地质专业特色。周口店实习区拥有丰富的野外地质教学资源, 部分路线同样可以作为后续的《工程地质学基础》课程教学的有益补充, 如:

“房山西断裂观察”教学路线可以适当补充活断层、地震以及区域稳定方面的基础知识。地震区选址问题可以在“八角寨—拴马庄桥头”地层路线中的洪水庄组 (Pt2h) 韧性剪切 (鞘褶皱) 中结合“中性三角区”予以介绍。

岩体概念以及岩体结构控制理论可以在八角寨垭口的雾迷山组 (Pt1w) 地层岩性观察点进行讲解。同时以组为单位让学生进行节理测量, 整理野簿时绘制玫瑰花图并划分优势节理产状, 一方面训练学生的罗盘使用, 另一方面初步加强学生对节理的水文地质工程地质意义的理解。

同样是在“八角寨—拴马庄桥头”地层路线的铁岭组 (Pt2t) 三段岩性变化观察分析之余, 可介绍卸荷裂隙、岩质滑坡以及崩塌等概念, 崩塌成因、边界确定、识别方法以及治理措施等类容。

周口店实习区岩溶现象同样发育, 如太平山北坡的马家沟灰岩 (O1m) 与八角寨垭口和七渡教学点的雾迷山组白云岩 (Pt1w) 进行对比, 介绍岩溶发育的三个条件, 阐述岩溶发育的影响因素 (岩性、岩性组合、构造) 。牛口峪水库教学点则简介岩溶渗漏问题以及岩溶隧道突水超前预报等问题。

房山岩体路线可讲述风化概念及分带方法。迎风坡—西风坡两个教学点之间则边走边引导学生观察花岗岩风化现象, 并介绍岩体风化工程地质研究意义。

总之, 周口店野外教学实习内容的主体是地质学基础, 为了更好的与后续专业课程衔接, 可根据实际地质现象灵活导入部分水文地质和工程地质的基础理论, 除了激发学生专业兴趣外, 打下坚实的基础外, 还可以引导、训练学生理论联系实践的能力。

三、教学方法探讨

按照工程教育学的两种经典模式划分, 我校地质工程专业 (工程地质方向) 周口店野外教学实习可参考工程模式, 即关注向实践学习, 侧重培育横向思维能力, 侧重比较、综合归纳、推理的能力, 培养学生的团队协作经验。

1.路线教学阶段。路线教学阶段教师首先告知学生路线的教学任务、目的以及要求, 教学时讲解不同地质现象类型 (地层、岩石、构造) 的观察描述方法以及野簿记录格式等内容, 然后引导学生对现象进行观察, 启发学生去分析其产生原因及地质意义。教学方法则可灵活运用启发式教学以及分组讨论等形式, 切忌出现“老师念学生抄”的现象。

路线教学阶段笔者认为应该注意: (1) 结合路线教学内容, 让学生理解并掌握“将今论古”的地质学思维, 培育学生的“时空观”能力。 (2) 向学生灌输野簿记录务必“认真观察、详细记录, 避免个人主观判断”, 培养其“求真务实”的校风和工作态度。

2.独立填图阶段。独立填图既是对路线教学成果的一次检验, 也是对学生进行一次综合而全面的地质基本功训练, 故该教学阶段的主体是学生, 教师只是起到辅助和督促作用。独立填图阶段带队教师可利用巡山答疑机会适当和学生就填图过程中出现的某些疑点或难点问题于现场共同商讨解决, 但应着重于培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。同时还可以启发、引导学生进行野外专题研究, 研究内容根据学生专业特点和兴趣选择, 可以是基础地质或工程地质方面的, 也可以是环境甚至旅游地质等方面, 旨在提高学生的学习兴趣, 培养学生的科研意识和创新能力。

周口店独立填图阶段教学组织方式是以教学小组为单位 (5~6人) , 实行由组员选举的组长负责制。填图过程中注重学生的团队精神训练, 即要求分工明确, 各司其职 (如:掌图、定点、测量、记录和标本采集等工作) , 同时也要集思广益 (如:路线制定、问题解决以及资料整理分析等) , 避免单打独斗。

3.报告编制阶段。该阶段是教学实习的总结环节, 教学的主体同样是学生。教学方法则以启发式为主, 通过每个学生独立完成各种基本地质图件的整饰、清绘和文字报告的编写, 训练学生比较、综合归纳、推理的能力。

四、总结

我校地质工程 (工程地质方向) 专业为期四周的周口店地质学基础野外教学实习过程中, 除训练学生野外地质工作的基本技能外, 还应该考虑到本专业特点和人才培养要求, 培育学生的工程地质思维和能力, 教学过程中加强学生对“艰苦朴素、求真务实”校训的理解和实践, 锻炼其创新意识和团队协作能力。

摘要：由于独特的地理位置和漫长的地质演化历史, 中国地质大学周口店教学实习区拥有丰富且典型的地质学教学资源。周口店地质学基础野外教学实习是我校地质工程专业 (工程地质方向) 本科培养过程中重要的一个环节, 考虑到专业性质和培养方案设置, 在教学经验总结的基础上, 提出了周口店野外教学内容中需要注意和加强的地方, 并探讨了野外教学方法以助提高教学效果和质量。

关键词：工程地质,周口店实习站,教学方法,野外教学

参考文献

[1]赵温霞.周口店地质及野外地质工作方法与高新技术应用[M].武汉:中国地质大学出版社, 2003.

[2]赵温霞.周口店野外实践教学体系研究[M].武汉:中国地质大学出版社, 2004.

[3]蓝淇锋等.野外地质素描[M].第二版.北京:地质出版社, 1983.

谈煤矿地质中常用的地质图件 第8篇

我们都知道, 地图在人们的日常生活活动提供了便利, 不同的地图, 根据信息采集的不同, 所反映的内容也有很大的差别, 比如说交通地图需要对限定区域内的各种交通路线进行归纳整理;地貌地图则是要收集各种地貌信息。不同的人对地图的需求也不同, 而煤矿生产人员最终是的还是地质图。地质图可以直观的表现某一地区的地质现象和地质结构特点。和其他地图一样的是, 地质图同样是按照相应的比例缩小实际地质的范围, 将所有的地质信息集中在同一平面内, 地图的表现方式可以采用平面结构, 可也以采用柱形结构或剖面结构, 这要根据使用人的实际需要来定。地质信息比较复杂, 分为很多方面, 比如说岩石的结构、岩层的厚度、地质构造、地壳运动等等, 因此地质图也非为很多不同的种类。一般在煤矿生产中所应用最多的地质图是普通地质图, 也就是反映某一地区岩层构造、地形特点等地质构造条件的图件。

2 煤矿地质中常用的地质图件

地质测量工作所得的数据, 都是最原始的, 没有经过相应的分析和计算。就是这些数据才组成了所需的地质图件, 测量的数据越详细, 地质图件就越立体、越丰富。根据不同的煤矿生产需要, 所需要的地质图件类型也不尽相同, 因此, 各地质图件的侧重点也有所区别, 有的重点描述地质构造, 有的用来表现水文地质, 有的代表了煤层储量;煤矿生产人员可以根据具体的地质图件设计出可以的掘进位置和开采方案, 以下就是几种比较常用的地质图件。

2.1 地形地质图。

地形地质图是所有地质图件中最常用的, 正如字面上所表示的, 地形地质图主要以反映某一特定地区的地形特点、岩层结构为主, 所用到的地质测量数据都是最基本、比较容易测量的。地质地形图还包括一些子地质图, 子地质图侧重的方面更加具体, 常常是表示一个方面的地形特点, 比如说反映基岩层结构的基岩地质图。地质图也属于地图的一种, 因此会按照相应的比例将真实的数据投射到一定大小的图纸上, 所表现的的地质结构不是太复杂的地形地质图, 采用的比例尺一般为1:10000或1:5000, 如果地形比较复杂的话, 为了便于更清晰的分析数据, 比例尺的大小要比一般情况下大, 多数多采用1:2000。地形地质图在煤矿矿井的设计当中占据着重要的地位, 一般来说, 煤矿生产人员在进行矿井的位置选择, 煤矿的运输线路、石料厂的位置确立等设计, 都需要参考地形地质图当中的数据。在实际的煤矿开采工程当中, 既要注意地质结构的稳定, 又要考虑施工是否会影响周围居民的正常生产生活, 因此, 地形地质图的绘制人员以及地质勘探人员一定要本着负责的态度, 认真测量计算各种数据, 设计出全面准确的地形地质图。

2.2 地质剖面图。

地质剖面图是指沿铅垂方向, 将大地切开, 反映切开断面上岩层及构造形态的图件, 其中沿岩层走向切的剖面叫纵向剖面, 沿岩层倾向切的剖面叫横向剖面。生产矿井一般是沿勘探线或主要巷道轴线方向编绘地质剖面图, 以反映煤层的构造形态及其与井巷工程之间的关系。剖面图是分析地质构造, 编制其它综合地质图件, 进行采掘设计, 确定煤柱留设和布置矿井地质勘探的基础资料。地质剖面图的主要内容包括:剖面切过的地形、地物、经纬线、水平标高线;地层界线、断层、火成岩侵入体、喀斯特陷落柱;煤层、标志层及其名称和编号, 其它有益矿层;勘探工程, 并注明钻孔编号、孔口标高、终孔深度、煤层及夹矸厚度;小窑、生产矿井井筒、井巷工程、采空区、井田边界、保安煤柱线及开采水平高程线。地质剖面图应注明剖面线方向、比例尺、图例和图签。地质剖面图的作用在于它能直接反映研究区构造特征和煤层赋存情况、地质体的空间特征, 反映对煤层和构造的控制和研究程度, 为生产设计及实施勘探工程提供依据, 同时它也是编制其它地质图件的基础。矿井勘探及生产过程中的地形地质图、煤层底板等高线图、水平切面图等一般均根据地质剖面图来编制。

2.3 水平切面图。

水平切面图所呈现出来的地质角度与地质剖面图正好相反, 如果说地质剖面图是将某一区域内的地质进行垂直方向的切断从而形成的平面图形, 那么水平切面图就是对某一特定区域沿水平方向进行横向切断, 从而形成反映水平地质情况的图形。由于切断方向是水平面, 所以水平切面图所包含的的地质信息非常多, 比如说煤层、岩层、水层的分布, 褶皱、断层的位置及结构, 特殊地貌、计划施工地点的周边环境及大型工程等。

由于水平切面图几乎涵盖了所有的地质信息, 所以水平切面图在煤矿生产中的应用非常普遍, 不只是煤矿掘进工程, 其他的一些土木、水利工程同样会用到水平切面图。可以说, 在所有的地质图件当中, 水平切面图是对煤矿生产影响作用最大的地质图。尤其是在一些地质结构比较复杂的区域, 对煤矿掘进的技术要求非常高, 为了更好的掌握地质的整体结构和特点, 实现高效率、低成本的煤矿生产, 必须重视水平切面图的绘制。

2.4 煤层底板等高线图。

煤层底板等高线图是反映某一煤层空间形态特征的图件。它是利用煤层底板等高线 (底板相同标高点的连线) 来表示煤层在空间的起伏及断裂情况。它可以帮助我们了解煤层层面的立体概念, 掌握煤层产状变化和地质构造变化, 是煤矿生产中最重要的图件之一。一般生产矿井, 特别是倾斜和缓倾斜煤层矿井都必需编制这种图件。煤层底板等高线图一般采用的比例尺为1:10000或1:5000。构造复杂的井田、井型较小的矿井及反映一个采区或采面的煤层底板等高线图, 一般采用1:2000的比例尺。图件中主要包括地形地物、地质界线、井巷工程及其它内容。

煤层底板等高线图是煤矿井巷布置、编制生产计划、安排采掘生产的重要依据;是分析地质构造规律、布置生产勘探、进行储量计算的基础图件;同时, 编制煤层顶板岩性分布图、瓦斯地质图等分析图件, 均以其为底图进行编制。

2.5 地层综合柱状图。

将工作区所见的地层, 根据其岩性、厚度及间距等, 按先后次序自上而下综合成柱状, 称之地层综合柱状图。其图中内容包括地层单位、岩性柱状、地层厚度、岩性描述等。

地层综合柱状图是在地层及煤岩层详细对比的基础上, 经过大量的原始数据的统计和综合而绘制出来的。在原始资料统计时, 必须排除断层的影响, 也不要把原生沉积变化误认为有断层通过。地层综合柱状图的编图方法比较简单, 首先确定柱状图的比例尺, 然后按一定的格式画好图头, 从下到上, 由老到新将地层单位、岩性柱状、地层或煤岩层厚度、岩性描述等项逐一填入有关栏内。

结束语

综上所述, 地质图件在煤矿生产中拥有重要的地位。地质图件的绘制是根据勘探人员采集的地质信息来构建的, 根据煤矿生产人员不同的需要, 地质图件分为很多不同的类型, 本文就重点阐述了五种常用的地质图件。开采过程中的矿井位置确定, 掘进深度的设计、开采设备的选择等都需要以地质图件作为重要的参考数据, 因此, 地质勘探人员和地质图绘制人员一定要抱着认真负责的态度去完成, 保障地质信息的准确性和全面性, 从而有效的提高煤矿掘进的安全, 促进煤矿企业的经济增长。

摘要：煤矿生产工作是一项非常复杂的工作, 需要考虑的因素有很多, 其中最重要的就是地质的实际情况, 为了便于相关人员分析地质结构特点, 会有专门的勘探人员对地质进行信息采集, 从而绘制出需要的地质图件。地质图件的准确度决定着开采方案的可行性以及煤层的规模计算。本文主要针对煤矿地质中常用的地质图件进行分析, 旨在为同行提供参考。

关键词：煤矿地质,地质图件,矿山设计

参考文献

[1]余雷.煤矿安全监控系统的研究[J].中国新技术新产品, 2010 (9) .

[2]张春利.机电一体化技术在煤矿生产中的应用[J].科技创新导报, 2010 (13) .

地质勘查与深部地质钻探找矿技术 第9篇

1.1 深部钻探技术装备落后

目前使用的钻机除我局已购置一台勘探者一号YDX-3型全液钻机外, 几乎全部是传统的立轴式岩心钻机, 钻进施工能力大都在1000M以内, 虽然个别地勘单位已购置了中深孔1500-2000M钻机, 但仍然很少施工1000M以上的钻孔。七0二队近年岩心钻探工作量有较大幅度的增长, 三年完成岩心钻探工作量6.5万米, 2012年达到3.5万米, 施工超过千米以上的钻孔仅2个。2012年钻孔深度超过1000M以上的仅1个, 终孔孔经75㎜, 孔深达到1214.76m, 也是目前我队采用绳索取心S75mm口径施工的最深钻孔。S75mm以上, 孔深超过1500M的岩心钻探仍然是个空白。所采用的钻进工艺手段单一。大都以S75金刚绳索取心工艺为主, 而且很不完善, 机具不配套, 相应的口径级差变数少, 遇复杂地层 (如破碎、软硬互层、坍塌、掉块、漏失、缩径、交结松散等) , 坚硬打滑地层, 普遍存在钻进效率低, 孔内事故多, 泥浆护壁困难等问题, 不少矿区还往往因无法变径, 又无法继续施工而提前或迫使终孔, 不仅严重影响工程质量, 而且还没有完全达到地质目的。

1.2 钻探技术人才缺乏

钻探施工现场的一线钻探技术人员特别是钻探技术工人的短缺, 也是当前钻探技术水平低下的重要原因。首先是钻探技术人员青黄不接, 钻探专业本身是在环境比较艰苦的条件下工作, 在地矿部门, 相对来说待遇又比地质人员低, 职称评定, 晋升又困难, 而且地质人员怎么说就该怎么做, 有时候甚至不能理解钻探技术人员的苦衷。如果找矿有重大突破, 找到大矿、富矿申报评奖, 晋升职称只有地质人员的功劳, 探矿技术人员没有贡献。造成钻探技术人员工作不安心、不稳定、流失, 改行。读大学选择专业时就更少人问津, 给人的感觉上就认为是低人一等, 服从于人。

其次是钻探技师, 机长年龄普遍老化。这些年来由于属地化管理和地质找矿工作对钻探技术施工的忽视, 一直未进行钻探技师的晋升和评报工作, 懂技术, 懂管理, 懂生产的越来越少, 由于技师评审晋升工作停止, 普遍认为干好干差差不多, 钻研不钻研都一个样, 也挫伤了一部分钻探工人及机长的学习, 钻研精神和工作积极性。再次是班长及熟练工人严重短缺, 由于这些年停止招工, 钻探技校也断了多年未招学生, 原来进单位的合同制工人及技校毕业生年龄都在45-50之间了, 现在钻探施工的年轻工人几乎都是农民工为主, 相对流动性大, 稳定性差, 管理难度大。

2 深部地质钻探找矿技术

2.1 高精度受控定向 (取心) 钻探技术及岩心定向技术

受控定向钻探技术是一种可以使钻孔轨迹按照预定方向前进的特殊钻探技术, 该项钻探技术还可以实现在一个主孔内钻进多个分支孔的羽状钻孔。该技术已成功应用于我国的盐卤矿、芒硝矿等水溶性矿产的开采领域。特别是国内承接并完成的土耳其Beypazari天然碱矿工程项目, 其控制精度在0.5m以内, 标志着我国的高精度受控定向钻探施工进入国际先进水平行列。唯一遗憾的是该技术在定向造斜段无法连续取心。

2.2 液动冲击回转钻进技术

勘探技术研究所于上世纪60年代开始此项技术的研究, 经过几十年的开发、改进, 已经形成不同用途、多种规格的系列液动冲击器。特别是YZX127型液动潜孔锤在2006年完工的中国大陆科钻一井施工中创下了总进尺4038.88m、平均小时效率1.13m、平均回次长度6.31m的好成绩。普通的钻探条件下, 泥浆在钻探过程中的固相含量很高, 而且泥浆固控系统还是岩粉在传统的泥浆池加循环槽中自然沉淀, 这样很容易导致液动潜孔锤内的零件频繁卡死, 使得工作寿命降低很多, 从而使得频繁提钻。在平时的运用中是比较少的, 只是优点是大家有目共睹的。

3 地质勘查与深部地质钻探找矿的措施

3.1 积极引进新技术, 新方法, 新工艺, 完善施工手段

钻探工程技术是一个动态复杂系统, 主要由地层、钻具 (钻头、钻柱及井下器具) 、流体 (泥浆钻井液等) 及地面装备 (动力和设备) 四个子系统组成, 除所钻遇的地层外, 其余三个子系统都需要新技术支撑。例如, 在钻进过程中如何使钻头沿预置轨迹并保持井眼稳定性 (防止井斜、减少或避免漏、涌、塌、垮、卡等孔内复杂情况和事故) 如何优选钻头和钻井参数以提高钻进速度, 如何实现钻进智能化与自动化以提高纯钻时间及钻孔质量和效率等等, 都是岩心钻探工程中的关键技术。

关键技术的作用发挥好与坏就取决于撑握应用新技术, 新方法, 新工艺的水平。目前在我们技术工艺水平较落后的情况下, 要坚持走出去, 引进来的方针, 加强与地质院校、科研机构的联系和合作, 虚心学习, 虚心求教, 虚心拜师, 围绕钻探工程与施工, 组织开展技术研究, 开展专题研讨。在充分发挥现有设备、器具、绳索取心钻进技术最大效应的同时, 通过新技术、新方法、新工艺的引进, 能较好的把握和解决深孔复杂地层钻进的护壁和冲洗液问题, 深孔钻进的方法和顶角 (防斜纠斜技术) 问题, 深孔钻进的取心和钻进效率问题。

3.2 重视人才, 加强技术培训

首先, 要充分发挥探矿技术人员的作用, 关心年轻一代探矿技术人员的成长, 把探矿技术人员的政治待遇、经济待遇、生活待遇与其他技术人员同等对待, 特别是找矿实现重大突破, 获得成果奖项时, 探矿技术人员也应该榜上有名。对技术人员潜心研究、勇于攻关, 解决钻探生产施工中遇到的各种技术难题有贡献的应给予重奖。其次是对长期坚持在钻探生产一线工作的生产骨干注重培养, 建议局恢复钻探技师的评定工作。对实践经验丰富, 工作特别优秀的机长应给予关怀、照顾, 这是一批钻探施工中的宝贵财富, 应给予关注和重视。对于符合条件的晋升到技师, 待遇也要相应提高, 更能发挥他们在钻探一线的主力军作用。其三要注重探矿技术人员、生产骨干及一线钻探工人的技术培训、技术交流、技术练兵。有关院校继续招收年轻钻探技术工人。对长期在钻探生产一线的熟练农民钻探工, 工作表现好, 技术过硬的给予享受正式职工的同等待遇, 解决其后顾之忧。

3.3强化钻探技术管理工作

抓好施工组织设计, 施工技术总结及技术资料的整理归档, 执行地质岩心钻探规程, 推行岩心钻探机台施工现场标准化建设, 强化机台的现场管理, 做到文明生产, 安全施工, 提高效率, 及时解决生产中的薄弱环节, 防止和减少钻探工程施工三大事故的发生, 确保工程质量, 确保经济效益, 确保钻探生产顺利进行。

4结论

总之, 在地质勘查与深部地质钻探找矿技术方面, 只有做好积极引进新技术, 新方法, 新工艺, 完善施工手段, 重视人才, 加强技术培训和强化钻探技术管理工作, 才能更好地发展地质勘查与深部地质钻探找矿技术。

摘要：科学技术的发展是越来越快, 工程建设也在飞速发展, 对矿产资源的需求大量增加。经过多年的矿产开采以及勘探程度的不断深入, 许多老矿山基地都已经逐渐进入到枯竭期, 近地表大型矿床的发现概率也变得越来越小。因此, 如何进行深部地质矿产的勘探和开发, 就成为了当前的重要问题。本文分析了地质勘查与深部地质钻探技术的发展现状, 并探讨了深部地质钻探找矿的技术方法。

关键词：地质勘查,深部地质,钻探,找矿技术

参考文献

[1]干飞.国家出资地质勘查形成矿业权的经济关系研究[A].中国地质矿产经济学会青年分会2006年学术交流论文汇编[C], 2006.

[2]颜洪鸣.加强地质工作的发散思维和纵向思考——解析浙江煤炭地质单位地质勘查及其延伸业现状与发展[A];2007煤炭经济研究文选[C], 2007.