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地質學研究的方法有哪些

發布時間:2022-10-04 11:58:29

① 工程地質學的研究方法

包括地質學方法、實驗和測試方法、計算方法和模擬方法。地質學方法,即自然歷史分析法,是運用地質學理論查明工程地質條件和地質現象的空間分布,分析研究其產生過程和發展趨勢,進行定性的判斷,它是工程地質研究的基本方法,也是其他研究方法的基礎。實驗和測試方法,包括為測定岩、土體特性參數的實驗、對地應力的量級和方向的測試以及對地質作用隨時間延續而發展的監測。計算方法,包括應用統計數學方法對測試數據進行統計分析,利用理論或經驗公式對已測得的有關數據,進行計算,以定量地評價工程地質問題。
模擬方法,可分為物理模擬(也稱工程地質力學模擬)和數值模擬,它們是在通過地質研究深入認識地質原型,查明各種邊界條件,以及通過實驗研究獲得有關參數的基礎上,結合建築物的實際作用,正確地抽象出工程地質模型,利用相似材料或各種數學方法,再現和預測地質作用的發生和發展過程。電子計算機在工程地質學領域中的應用,不僅使過去難以完成的復雜計算成為可能,而且能夠對數據資料自動存儲、檢索和處理,甚至能夠將專家們的智慧存儲在計算機中,以備咨詢和處理疑難問題,即所謂的工程地質專家系統(見數學地質)。

② 構造地質學的研究方法

岩石圈或地殼中的各種地質構造是在漫長的地質演化過程中形成的。人們無法直接觀察到各種地質構造的形成過程,也很難在實驗室中再造,因此,只能通過野外地質調查,研究岩石變形的幾何學、運動學特徵;研究構造變形時的作用力性質、大小、方向及應力場在空間上的變化;結合野外觀察和室內對有關資料的綜合研究,分析各種地質構造的形成過程、構造演化和地球動力學背景。這種研究方法稱為「反序法」。

盡管目前有多種研究地質構造的方法,但野外地質調查和地質填圖是構造地質學研究的最重要方法。通過地質填圖不僅可以了解研究區的岩石、岩層、岩體的分布、產狀、相互間的關系和形成的先後順序,而且可以認識研究區各種地質構造的幾何特徵、組合型式和變形序列等。地質構造是三維空間的地質實體,將野外觀測到的各種地質現象用一定比例尺反映在平面圖和剖面圖上,這對於分析構造的幾何形態是十分重要的。通過繪制地質剖面圖或者根據地表構造形態的觀測及鑽井和地球物理手段獲得的資料編制的構造等高線圖、地層厚度分布圖等,都能較好地反映深部地質構造的形態特徵。

變形模擬實驗是構造地質學研究的另一個重要研究方法,也是構造地質學研究中進展比較顯著的一個領域。由於透射電鏡、電子計算機及高溫、高壓設備的引入,構造模擬已從定性的物理模擬發展到定量的數學模擬;從宏觀的岩石礦物的實驗發展到微觀的模擬礦物變形實驗;從常溫、常壓條件下的實驗發展到高溫、高壓條件下的實驗。這些實驗手段的更新不但使構造變形研究深入到超微觀的晶體變形中,而且對不同層次構造的形成條件、形成機制和形成過程提供了重要依據。但自然界地質構造形成時的內部和外部邊界條件十分復雜,而且變形作用經歷的地質歷史十分漫長,這些都是實驗室所不能模擬的,所以在進行地質構造形成的力學機制的分析和探討中,模擬實驗仍然是一種有用的輔助手段。

現代航空、航天技術的進步與發展,為構造地質學的研究提供了大量的地球表面遙感信息,擴大了構造地質的視野和深度,彌補了野外地質調查的局限性。鑽探和地球物理方法在構造地質學研究中的應用,為研究深部地質構造提供了重要資料。

近年來,數學地質的發展和計算機技術的應用,使構造地質的研究向定量的數理分析方向發展。如應用概率統計處理分析構造數據;應用有限單元法來計算一定地區內的各點的應力方向和大小,進而對該地區的構造應力場做出數學模擬,據此推斷相應的構造圖像,並與該地區的地質構造特徵進行比較。

地質構造是在漫長的地質歷史中形成的,這種過程是人類歷史無法經歷和難以重復的,也是野外地質調查中難以觀察到的。因此,對地質構造的研究,應該是在野外觀測、收集的各種地質資料綜合整理和變形實驗研究的基礎上,進行全面的綜合分析,以便取得對地質構造的幾何學和運動學特徵、變形機制、構造演化等方面的理論認識。把取得的理性認識,再應用到工作實踐中,解決工作中遇到的各種地質問題,使研究成果不斷得到修正、補充和完善。

③ 研究地質學的基本方法有哪些

我是學地理的,書上的原話是這樣的:1.野外調查(最基本、最主要的研究方法);2.室內實驗和模擬實驗;3.歷史比較法(現實類比法);4.數字研究法:利用3s技術進行研究

④ 關於地質小知識的內容

一、地質學的研究對象
地質學是研究地球及其演變的一門自然科學。它主要研究地球的組成、構造、發展歷史和演化規律。
確切地地說,地質學研究地球(地殼)的物質成分、內部構造、表面特徵及地球演化歷史的科學。目前地質學主要研究固體地球的最外層,即岩石圈(包括地殼和上地幔的上部)。
二、地質學的研究內容與學科劃分
地質學主要研究地球的物質組成、構造運動、發展歷史和演化規律,並為人類的生存與發展提供必要的地質依據,主要是資源與環境條件的評價。
自然科學的六大基礎學科包括數學、物理學、化學、生物學、天文學、地學。地質學在自身的研究工作中必須充分利用其它學科的成果手段,近些年來學科間相互滲透產生了交叉學科:

地質學自身的分地支學科(椐研究方向劃分):

研究地球物質成分:結晶學、礦物學、岩石學。
研究地殼運動及變形的:構造地質學、大地構造學、 地震地質學。
研究地殼演化歷史古生物學、地史學、岩相古地理學。
研究地表特徵的:冰川地質學、海洋地質學。
地質應用學科:
(1) 與開發資源相關的:
煤田地質學、石油地質學、冶金地質學、礦床學、水文地質學。
(2) 與環境科學相關的:
工程地質學、環境地質學、城市地質學、旅遊地質學
三、地質學的特點和研究方法
(一)地質學的特點
1.時間漫長:地球年齡大約46億年,自地球形成起無時無刻不發生地質作
用,地質學問題涉及時間長。最老的岩石年齡38億年。
一些地質作用過程持續時間長,如海陸變遷,山脈隆起,礦物、岩石的形成、煤、石油資源的形成等。

地質年代的記時單位是百萬年(Ma)。

3. 現象復雜
性質上:包括物理的(崩塌、泥石流)、化學的(鍾乳、滴石)、
生物的(煤、石油形成)等各種變化。
規模上:小到原子、分子的微觀過程(礦物形成、化石形成……),
大到整個地球乃至太陽系形成的宏觀現象。
范圍上:從無機到有機界、有機界與無機界的相互轉化。
環境上:常溫、常壓到高溫高壓,地表環境、地下深處環境。
4.無法再現:眾多地質現象對人類來說是無法再現階段,生物演化,海陸
變遷、煤、石油形成過程(非再生資源)。
針對以上地質學特點有其相適應的研究方法。
(二)地質學的研究方法
1.理論與實踐相結合:
地質學是一門實踐性很強的學科。
實踐:(1)到自然界去觀察,取得最基礎的資料。
(2)實驗室進行模擬實驗。
一些地質現象(火山爆發、海底擴張、風化現象)只有在野外直接觀察(可藉助儀器,但必須到實地),否則無法全面了解。
同時,有些現象,我們需要模擬實驗,在實驗室重復過程,進行深入細致的分析、研究。辟如,河流沉積作用中,砂是在流動的水中 沉積下來的,我們可以在室內水槽中透明的水體里觀察,砂的沉積過程,沉積的層時的類型、沉積顆粒的大小與水流速的關系等…。利用分析的結果,結合地層中河流沉積的地層來推測古河流(地史中)的狀況。
2.室內與野外相結合
(從1可理解此)不應過度偏重某一方面。
3.局部與整體相結合
有些地質現象,涉及空間大,人們無法得到全部的空間資料,這時,
對整體的現象了解必須與局部相結合,如地質勘探探明地下礦藏
的分布:點-線-面-體。
4.宏觀與微觀相結合
如,火山噴發是極其宏觀的現象,但熔漿冷凝過程中礦物的形成又是結晶的微觀過程。
5.定性與定量相結合
6.原始手段與新技術、新裝置相結合
在當今先進的技術條件下,「地質三大件(三件寶)」(錘子、羅盤、放大鏡)仍不能放棄。
7.「將今論古」是地質研究的指導方法
「Present is the key to the Past」。
四、地質學的研究目的
n 地質學理論研究的目的就是要正確地認識地球和地球的發展歷史。一方面滿足人類認識自然、欣賞自然的精神需求,另一方面也是滿足人類物質需求的前提與基礎。
n 地質學研究的實踐目的就是在正確認識地球的基礎上,指導人類尋找並合理開發利用礦產、地下水、油氣等資源與能源,查明與防治地質災害,為改善人類生存的地質環境服務。
第2節 地質學發展簡史
最早的地質思想的萌芽,可以追溯到二千多年前,但地質學成為一門系統的科學,只有200多年的歷史。地質學的發展分可為:
1. 地質思想萌芽時期(公元前~十八世紀中葉)
公元前我國《山海經》(前374-287年)記載了73種礦物,古希臘《石頭志》記載了13種,這個階段對自然界地質現象的認識是樸素、直觀、零散的,分析問題帶有極大的猜測性。
2. 近代(經典)地質學時期(十八世紀中葉~二十世紀初)
人們開始將地球上孤立的自然現象納入一個系統的理論體系,即地質科學。這時期地質學誕生、發展並涌現了一批著名的地質學家,確立了地質學的基本原理和方法,建立了地質年代表,使這一科學體系不斷完善成熟。史密斯、菜伊爾、赫屯……
3. 現代地質學時期(二十世紀初~現代)
隨著科技手段的更新,發展,同時人類自身探索資源的需要,收集到了更廣泛的地質資料(洋底)建立了以大陸漂移­——海底擴張——板塊構造學說為標志的系統的新的地質學理論、觀念、方法。
同時這一時期,地質應用學科得到了很大發展。(勘探地質學、工程地質學、石油地質學、煤田地質學等)地質學理論至今仍在不斷發展、完善。
現代地質學的發展趨勢
1.地質學觀察與研究的范圍和領域日益擴大。
2.地質學研究的精度與深度隨著學科的合作而不斷提升。
3.實驗與模擬成為地質學研究的重要手段。
4.全球構造理論不斷補充完善。
5.資源與環境是地質學服務社會的重要方面。
6.國際合作成為現代地質學研究的必然趨勢。

⑤ 地質調查方法

1.基礎地質調查

在全面收集和分析區域地質調查報告的基礎上,認真閱讀調查區的地質構造和地層岩性及區域地質發展史,分析判斷調查區可能存在的地質和斷裂構造,通過野外的實地踏勘和簡單的測量,確定在調查區內的地層、岩性和構造,並尋找在地表出露的能代表該地區地質構造的主要方向,並標示在圖上。

2.水文地質調查

對於火山岩地區主要是尋找基岩裂隙水,研究基岩的岩性和其中的原生孔隙及裂隙的構成與分布規律;研究成岩後各種動力對岩層(體)的破壞作用和各種裂隙的分布與破壞規律;分析區內各種岩層(體)的含水性,判定裂隙含水層(體)的埋藏及分布特徵;從基岩褶皺和斷裂構造的含水特徵,分析裂隙水構造類型及其水文地質特徵,重點注意分析斷裂的力學性質,斷裂帶中破壞產物的存在狀態,膠結充填情況;分析斷裂兩盤的岩性、破碎程度、破碎帶寬度及它們對富水性的影響;注意斷層的多期活動情況,尤其注意新期活動對地下水的影響。分析討論斷裂帶規模對其富水性的控製作用;分析岩漿岩與圍岩間的接觸類型、蝕變、破碎情況及其水文地質特徵;研究噴出岩裂隙(柱狀節 理)、大孔性和熔岩通道的發育規律及其含水性;注意基岩區風化帶的發育情況及其水文地質特徵;觀察區內地貌特徵及其對地下水的控製作用,研究區內水文網的發育、變遷過程和動態變化;對區內主要含水層(體)中地下水的補給、運動和排泄條件進行研究,實測地下水露頭的出水量,取水樣進行水質分析,並對它們進行評價;收集現有裂隙水供水源地和采礦場的水文地質資料,對裂隙水的合理開發和疏干進行研究。

⑥ 地質作用的研究方法包括

1.地質學方法(運用地質學理論查明工程地質條件和地質現象的空間分布)
2.實驗和測試方法(對地應力的量級和方向的測試以及對地質作用隨時間延續而發展的監測)
3.計算方法(利用理論或經驗公式對已測得的有關數據進行計算)
4.模擬方法(通過地質研究深入認識地質原型,查明各種邊界條件)。

⑦ 地質學研究方法有哪些

我是學地理的,書上的原話是這樣的:1.野外調查(最基本、最主要的研究方法);2.室內實驗和模擬實驗;3.歷史比較法(現實類比法);4.數字研究法:利用3S技術進行研究

⑧ 研究地質學的基本方法有哪些

我也不是很專業 隨便說說個人體會
希望能幫到你
實地考察、地層的縱向聯系、橫向對比
前人資料的收集和野外調查
資料及樣品的分析檢驗
推理和模式的簡歷
模式的驗證等等

⑨ 構造地質學的研究方法

地質構造的研究應包括構造的幾何學、運動學和動力學的研究,以及構造發育、演化的歷史分析。①構造幾何學的研究是對各種地質構造的形態、產狀和規模及其組合型式和相互關系進行觀察、描述和測量; ②構造的運動學分析是根據構造幾何學的有關資料和數據,去追索現有構造狀態和位置的岩體在變形時,物質相繼發生的位移、轉動和應變等內部和外部的運動; ③動力學的研究則是探索構造變形時作用力的性質、大小、方向、應力場的演化以及外力與應力之間的關系; ④構造的歷史分析是通過野外觀察和室內對有關資料的綜合研究,闡明各種地質構造的形成時期及其發育順序。這幾個方面的研究是相互聯系、相輔相成的。對構造形態進行幾何分析則是構造地質學研究的基礎,有了構造幾何分析的基礎,才可能正確分析地質構造的演化歷史和成因,進而對各個地區的構造分析資料及其他方面的資料進行綜合分析,從而揭示出地殼構造的形成和發展規律。

盡管對不同岩石類型地區地質構造和不同尺度構造的研究任務和方法各有不同,但是,野外觀察和地質填圖始終是研究地質構造的基本方法。通過野外觀察填繪的地質圖,不僅可反映出一個地區各種岩層和岩體的分布,而且根據岩層和岩體的產狀、相互關系和各自的時代,可以認識該區各種地質構造的形態、組合特徵和發育史。通過繪制剖面圖和根據地面的構造形態觀測及鑽井和物探等提供的資料,編繪構造等高線圖和等厚圖,能較好地反映地下構造形態的特徵。

研究地質構造的形態、產狀及其相互關系,一方面是採用填繪地質圖、編制有關圖件以及相應文字描述的常規方法; 另一方面是通過對各種面狀構造和線狀構造要素的力學性質、產狀和相互幾何關系的系統觀察和測量,應用極射赤平投影或電子計算機作數理統計分析和自動化成圖,從而得出地質構造產狀方位的型式和對稱性的特徵,為建立地質構造三維空間圖像、分析構造變形機制和恢復變形歷史等提供依據。Bruna Sander ( 1930) 在《岩石組構學》中提出的變形岩石顯微組構的幾何分析方法和運動學解釋原則,經廣大地質學家在實踐中進行修正和補充,現已發展成為不僅可用於顯微構造分析,而且也可以應用於中、小型構造乃至大型構造分析。

現代航空、航天遙感技術和航片、衛片的採用,擴大了觀察地質構造的視域和深度,彌補了野外地質觀察的局限性; 而鑽探、物探等工程和探測技術的應用,為了解地下構造情況,提供了重要資料。

研究地質構造不能只滿足於形態描述,還要應用力學原理,鑒定各個構造的力學性質和相互關系,並分析它們的形成機制和各構造之間的內在聯系,以便得出區域地質構造的分布和演變規律。

研究地質構造形成的力學機制,常常需要進行模擬實驗。例如根據相似原理,用泥巴、石蠟、瀝青或凡士林等材料,做成某種形態和尺寸的試件,在設置的相應幾何邊界條件下,施加一定方式的力使之發生變形,觀察其變形特點、應力與應變之間的關系,並將實驗模型與自然界的構造原型進行類比,藉以說明這種構造的形成、發展和組合關系以及構造變形的邊界條件和應力作用方式。計算機的應用使構造地質的研究向定量的數理分析方向發展。如應用有限單元法來計算一定地區內的各點的應力方向和大小,進而對該地區的構造應力場做出數學模擬,據此,可以推斷出相應的構造圖像,並與該地區的地質構造特徵進行比較。

對地質構造進行歷史分析,一般是根據地層之間的不整合接觸關系及各種構造間成因聯系和交截、疊加關系,並結合沉積岩相、厚度以及岩漿活動等方面的分析,或配合同位素地質年代的測定資料,分析該區構造形成時代和發育順序,劃分構造發育的階段,恢復區域構造發展史,從而對該區地質構造的規律有一個較為正確的認識。

在構造地質學研究中,還需與岩石學、地層學、地貌學及地球物理學等學科密切結合。

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