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地質學的理論分析方法有哪些

發布時間:2022-03-07 18:35:08

『壹』 我國地質學家獨創的地質理論主要指什麼

李四光的最大的貢獻是創建的地質力學與地殼運動現象,以一個機械角度來看,探索地質運動與礦產分布規律,在新的結構系統,地質條件的分析的特點,中國的土地必須有油。理論推翻的貧油的結論,肯定具有良好的儲集條件。毛澤東,周恩來認真聽取介紹,支持他的觀點,並根據他的提議,中國北方平原,松遼平原開始了大規模的石油普查。 1956年,他親自主持石油普查勘探工作,在很短的時間內,如大慶,勝利,大港,華北,江漢油田,為中國石油工業立下了不朽的功勛。從20世紀50年代後期到20世紀60年代,勘探部門已發現的最大的油田,大慶油田,大港油田,勝利油田,華北油田,國家建設急需的能源,滾滾的油跑了。這樣一來,不僅「瘦肉精」的帽子摘掉,原論李四光的地質力學一直是最有力的證據。
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三十年代初,為了進一步探討地殼表面痕跡的法律,李四光公牛角幾次過了河,穿越秦嶺山脈,南嶺親自勘探測量,實地觀察的階層結構。

1953年,李四光提出了「新華夏構造體系」。在1954年,他親自組織一個團隊,開展松遼平原和中國北方平原的石油普查,經過幾年的艱苦努力,已經發現了大慶油田,勝利油田,大港油田......然後與其他地質學家李四光一起工作,使我們的鎢,鉻,鈾,鑽石,煤炭,金屬和稀有存款很快就發現,在地熱地下水研究四個冰期的發展,並取得了顯著成就。

李四光研究涉及范圍廣泛,冰川學,古生物學的研究,並取得了巨大成就。第四紀冰川遺跡倒「沒有第四紀冰川的斷言。地質理論,最重要的工作是創建的地質力學,地應力的結果。他用一個機械的地殼運動和礦產法律的各種結構的分配點。對於中國東部的地質特徵,李四光的地質力學的理論分析,他認為新華夏構造體系三個結算豐富的石油發現前景,從而否定了「精益」的角度來看,地震研究,李四光強調仔細觀察地應力的變化的基礎上,研究構造活動。

『貳』 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。

『叄』 工程地質有哪些常用的研究方法

工程地質研究的主內容有:確定岩土組分、組織結構(微觀結構)、物理、化學與力學性質(特別是強度及應變)及其對建築工程穩定性的影響,進行岩土工程地質分類,提出改良岩土的建築性能的方法;研究由於人類工程活動的影響而破壞的自然環境的平衡,以及自然發生的崩塌、滑坡、泥石流及地震等物理地質作用對工程建築的危害及其預測、評價和防治措施;研究解決各類工程建築中的地基穩定性,如邊坡、路基、壩基、橋墩、硐室,以及黃土的濕陷、岩石的裂隙的破壞等,制定一套科學的勘察程序、方法和手段,直接為各類工程的設計、施工提供地質依據;研究建築場區地下水運動規律及其對工程建築的影響,制定必要的利用和防護方案;研究區域工程地質條件的特徵,預報人類工程活動對其影響而產生的變化,作出區域穩定性評價,進行工程地質分區和編圖。隨著大規模工程建設的發展,其研究領域日益擴大。除了岩土學和工程動力地質學、專門工程地質學和區域工程地質學外,一些新的分支學科正在逐漸形成,如礦山工程地質學、海洋工程地質學、城市工程地質及環境工程地質學、工程地震學。

1工程地質與岩土工程的區別工程地質是研究與工程建設有關地質問題的科學(張咸恭等著《中國工程地質學》)。工程地質學的應用性很強,各種工程的規劃、設計、施工和運行都要做工程地質研究,才能使工程與地質相互協調,既保證工程的安全可靠、經濟合理、正常運行,又保證地質環境不因工程建設而惡化,造成對工程本身或地質環境的危害。工程地質學研究的內容有:土體工程地質研究、岩體工程地質研究、工程動力地質作用與地質災害的研究、工程地質勘察理論與技術方法的研究、區域工程地質研究、環境工程地質研究等。岩土工程是土木工程中涉及岩石和土的利用、處理或改良的科學技術(國家標准《岩土工程基本術語標准》)。岩土工程的理論基礎主要是工程地質學、岩石力學和土力學;研究內容涉及岩土體作為工程的承載體、作為工程荷載、作為工程材料、作為傳導介質或環境介質等諸多方面;包括岩土工程的勘察、設計、施工、檢測和監測等等。由此可見,工程地質是地質學的一個分支,其本質是一門應用科學;岩土工程是土木工程的一個分支,其本質是一種工程技術。從事工程地質工作的是地質專家(地質師),側重於地質現象、地質成因和演化、地質規律、地質與工程相互作用的研究;從事岩土工程的是工程師,關心的是如何根據工程目標和地質條件,建造滿足使用要求和安全要求的工程或工程的一部分,解決工程建設中的岩土技術問題。2工程地質與岩土工程的關系雖然工程地質與岩土工程分屬地質學和土木工程,但關系非常密切,這是不言而喻的。有人說:工程地質是岩土工程的基礎,岩土工程是工程地質的延伸,是有一定道理的。工程地質學的產生源於土木工程的需要,作為土木工程分支的岩土工程,是以傳統的力學理論為基礎發展起來的。但單純的力學計算不能解決實際問題,從一開始就和工程地質結下了不解之緣。與結構工程比較,結構工程面臨的是混凝土、鋼材等人工製造的材料,材質相對均勻,材料和結構都是工程師自己選定或設計的,可控的。計算條件十分明確,因而建立在材料力學、結構力學基礎上的計算是可信的。而岩土材料,無論性能或結構,都是自然形成,都是經過了漫長的地質歷史時期,在多種復雜地質作用下的產物,對其材質和結構,工程師不能任意選用和控制,只能通過勘察查明,而實際上又不可能完全查清。岩土工程師不敢相信單純的計算結果,單純的計算是不可靠的,原因就在於工程地質條件的不確知性和岩土參數的不確定性,不同程度地存在計算條件的模糊性和信息的不完全性。因而雖然土力學、岩石力學、計算技術取得了長足進步,並在岩土工程設計中發揮了重要作用,但由於計算假定、計算模式、計算方法、計算參數等與實際之間存在很多不一致,計算結果總是與工程實際有相當大的差別,需要進行綜合判斷。

『肆』 工程地質分析的基本方法有哪些

1.定性研究:通過實驗、詳細的實地研究,對地質過程的形成機制進行分析,得出定性評價
2.定量評價:定性分析基礎上,通過定量計算,進行定性與定量評價相結合的地質過程機制分析——定量評價。

『伍』 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

『陸』 地質分析方法

目前主要是通過以下四種地質分析方法來確定油氣藏形成的時間和期次。

( 一) 根據圈閉形成的時期

圈閉是形成油氣藏的前提,故其形成一定要早於或等於油氣藏形成的時間。因此,可以根據圈閉形成的時間作為油氣藏形成的可能最早時間。

圈閉可以是在儲集層之上蓋層沉積後不久形成 ( 如透鏡狀岩性圈閉) ; 也可以是在儲集層被埋藏相當長的地質時期後經構造運動改造而成。它可以是某一地質時期某一幕構造運動形成的,也可以是在漫長的地質時期內經多次改造而形成的。

萊復生 ( 1954) 擬定了確定圈閉形成相對時間順序的示意剖面圖 ( 圖 7 -23) 。圖中a - e 為地層時代符號,1 - 7 為圈閉號,1 是 a 上覆泥岩蓋層沉積形成的尖滅型岩性圈閉;2 是造成 b - c 之間不整合的構造變動所形成的斷層圈閉; 3 是 c 沉積後形成的不整合面下的不整合圈閉; 4 是其上蓋層沉積後形成的透鏡型岩性圈閉; 5 ~7 是背斜圈閉,都是在 e沉積後經褶皺而形成的。

石油與天然氣地質學

圖 7 -23 確定圈閉形成時間順序的示意剖面圖( 據 Levorsen,1954)|a—b 代表地層時代; 1 ~ 7 代表圈閉或油氣藏

圖 7 -24 哈西·邁薩烏德區上志留統烴源岩底埋藏歷史及所形成的烴類隨時間的變化( 據 Tissot,1975)

在上述圈閉中所形成的油氣藏,其形成的時間不會早於相應的圈閉。

對於經長期發育、逐步擴大其容積的圈閉,可根據圈閉容積應大於或等於油氣藏容積的原則,對比不同發展階段圈閉容積和現存油氣藏容積之間的關系,就可以確定油氣藏形成的最早的可能時間。

當油氣藏被斷層切割時,還可以利用斷層與油氣藏的相互關系,通過確定斷層形成的時間,作為油氣藏形成時間的最早或最晚時間的界限。

( 二) 根據烴源岩的主生烴期

在油氣成因、運移等章節中業已指出,烴源岩達到主生烴期時才能大量生成油氣,然後排出。油氣藏形成的時間只能晚於主成烴期,而不可能更早。因此,我們就可以根據烴源岩中有機質演化的地質、地球化學資料,確定主生烴期,並把這個時間作為油氣藏形成的最早時間。

不同油氣區的地質、地溫梯度和地熱歷史有著巨大的差別。富含有機質的沉積物埋藏到達主生烴期的時間相差甚遠。短的只要 10 ~30Ma ( 如美國洛杉磯盆地的上第三系,我國東部盆地的下第三系) ,長的可能要 50 ~100Ma,甚至 300 ~ 400Ma。如阿爾及利亞的哈西·邁薩烏德區上志留統烴源岩,直到石炭紀埋深僅 1000m,還未達到主生油期; 二疊紀上升遭侵蝕,三疊紀重新開始強烈沉降,直到白堊紀末才埋深達 3700m。用數字模擬計算烴類形成數量與地質時代的關系 ( 圖 7 -24) ,說明該烴源岩的主生油期從晚白堊世才開始,第三紀達到高峰。因此,該油氣藏形成的時間最早不可能早於晚白堊世。自早志留世到晚白堊世,共經歷了三億多年。

( 三) 根據油氣藏飽和壓力

飽和壓力又叫起泡點壓力。當石油被天然氣所飽和時,石油的密度最小、浮力大、黏度最小、流動性最強,因而運移聚集作用也最為活躍。這種情況下形成的油藏,其地層壓力應是飽和壓力。油藏的飽和壓力與油藏形成時的埋深有關,因此達到此埋深的地質時期,就是油氣藏形成的時期。

根據飽和壓力推算油氣藏形成時的埋深,可按下式求得:

石油與天然氣地質學

式中:H為油藏形成時的埋深(m);p為飽和壓力(105Pa),10p為飽和壓力的水柱高(m);ρw為水密度,設為1。

若油藏的飽和壓力為300×105Pa,埋深為3000m,那麼,這就是油藏形成時埋深為3000m時的地質時期,這就是油藏形成的時間。

根據飽和壓力所確定的油氣藏形成時間,似乎比上述方法更直接和准確些。但是,這種方法是建立在一系列假設條件基礎上的。首先,要求油藏在飽和壓力下形成;其次,在油藏形成後的漫長地質年代裡,油氣的成分和溫度保持不變,否則將會改變其飽和壓力,使計算產生誤差;再次,還要求油氣藏形成後其上覆地層不遭受侵蝕。上述條件對一般油藏來說,是不易完全具備的。因此,它也是一種概略的方法。

(四)根據圈閉容量

假設氣藏形成時天然氣充滿圈閉容積,而在其後的整個地質時期內圈閉容積和溫度保持不變,並維持在較低的壓力下,同時氣藏中的天然氣也沒有滲漏和散失;那麼,氣藏中氣體的體積與壓力之間的關系,需符合波義耳定律,即

石油與天然氣地質學

式中:p0、V0分別為氣藏形成時的地層壓力和氣體體積;p1、V1分別為現時氣藏的地層壓力和氣體體積。根據假設,則V0可以圈閉的容積表示之。又因H=10p0或p0=1/10H,則

石油與天然氣地質學

式中:p1、V1、V0都是可以測定或計算求得的參數,H可根據這些參數算出。確定出氣藏形成時的埋深(H)後,就可按上述步驟確定氣藏形成的地質時期。

但是,這種方法同樣是建立在一系列難以完全滿足的假設基礎上,因而計算結果與實際情況存在一定程度,有時甚至是較大程度的誤差。不過,在綜合分析時仍不失參考價值。

地質分析法除了上述方法外,還可根據地層發生區域性傾斜的時期確定油氣藏形成的時期等。

值得注意的是,地質分析的方法需要根據不同的地質條件加以選擇應用,最好是進行多種方法的綜合對比和分析,這樣可能獲得較好的效果。

『柒』 工程地質學的分析方法有哪些

人類在跨入21世紀後,將隨著工程設施的興建和對地質環境保護的重視,對工程地質學的期望也更多、更高,工程地質學科面臨新的挑戰和機遇。

一、國際工程地質學發展趨勢

從世界范圍看,工程地質研究繼續由發達國家向發展中國家擴展。發展中國家的各類工程建設將以前所未有的規模和速度發展著,各種不同復雜程度的地質環境將向工程地質學家們提出許多研究課題,也要求工程地質勘察技術手段不斷創新和改進。

可持續發展又是一個影響工程地質學發展的重要概念。工程地質學家要把人類賴以生存的環境的保護(包括地質災害防治在內)作為義不容辭的己任,尤其是重大工程環境影響問題需要切切實實地加以研究和解決。由於岩石圈與水圈、大氣圈、生物圈各層圈之間相互作用影響著,它們又具有全球觀念,所以勢必促使工程地質學家們從全球演化的角度來研究工程地質特徵的多樣性以及各層圈對工程地質條件的影響,進行全球性的工程地質研究和對比。

作為地學分支的工程地質學與工程科學、環境科學以及地球科學的其它分支學科關系密切,所以工程地質學與各相關學科必須更好地交叉和結合,以促進基本理論、分析方法和研究手段等各方面不斷更新和前進,進而使工程地質學的內涵不斷深化,外延不斷擴展。此外,工程地質學必將融入現代數理化、計算機科學、空間科學及材料科學等更多的新鮮知識,以保證在未來的信息世界裡工程地質學的適應性。

二、我國工程地質學未來的任務和發展趨勢

在21世紀的上半葉,根據我國的發展戰略,將大大提高綜合國力,加速四個現代化建設,趕上中等發達國家的水平。為了保持較快的穩步發展速度,在能源、交通、現代城市化建設和礦產資源開發方面將要有更大、更快的發展。

『捌』 岩石力學的研究方法有哪些,有什麼區別

岩石力學的研究方法主要是:科學實驗和理論分析。科學實驗包括室內試驗、野外試驗和原型觀測(監控)。室內試驗一般分為岩塊(或稱岩石材料,即不包括明顯不連續面的岩石單元)試驗和模型試驗(主要是地質力學模型試驗和大工程模擬試驗)。野外試驗和原型觀測是在天然條件下,研究包括有不連續面的岩體的性狀,是岩石力學研究的重要手段,也是理論研究的主要依據。理論分析是對岩石的變形、強度、破壞准則及其在工程上的應用等課題進行探討。在這方面,長期以來沿用彈性理論、塑性理論和鬆散介質理論進行研究。由於岩石力學性質十分復雜,所以這些理論的適用范圍總是有限的。近年來,雖然發展了一些新的理論(如非連續介質理論),但都不夠成熟。1960年代以來,數值分析方法和大型電子計算機的應用給岩石力學的發展創造了有利條件。用這種方法和計算設備可以考慮岩石的非均質性,各向異性,應力-應變的非線性和流變性,粘、彈、塑性,等等。但是由於當前岩石力學的試驗方法較落後,還無法為計算提供准確的參數及合適的邊界條件,使計算技術的應用受到影響。
在研究中,一般應注意以下三個基本問題:①岩石是一種復雜的地質介質,研究工作都須在地質分析,尤其是在岩體結構分析的基礎上進行;②研究岩石力學的電要目的是解決工程實際問題,由於在工程實踐中岩石力學涉及地球物理學、構造地質學、實驗技術、計算技術、施工技術等學科,因此有關學科的研究人員以及工程勘測設計,施工人員的密切合作至關重要;③岩石性質十分復雜,目前使用的理論和方法還不能完全描述自然條件,因此強調在現場對岩石的性狀進行原型觀測,並利用獲得的資料驗證或修改理論分析結果和設計方案。對工程實踐而言,岩體中的非連續面和軟弱夾層往往是控制岩體穩定的主導因素。它們的力學特性,特別是流變性及其對建築物的影響,日益受到重視。

『玖』 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

『拾』 地質學有哪些基礎理論

1800-1900年主要理論有:英國艾里、普拉特提出的地殼均衡理論;有關山脈形成的地槽學說,經過美國的霍爾和丹納的努力最終確立起來;法國的貝特朗提出造山旋迴概念;奧格對地槽類型的劃分使造山理論更加完善;奧地利的休斯和俄國的卡爾賓斯基則對地台作了系統的研究;休斯的《地球的面貌》是19世紀地質學研究的總結,同時休斯用綜合分析的方法,從全球的角度研究地殼運動在時間和空間上的關系,預示了20世紀地質學研究新時期的到來。 我國地質學家李四光
現代地質(公元1910~ ) 德國的魏格納於1915年提出的與傳統海陸固定論相悖離的大陸漂移說得以復活。 20世紀60年代初,美國的赫斯、迪茨提出的海底擴展理論較好地說明了漂移的機制。加拿大的威爾遜提出轉換斷層,並創用板塊一詞。60年代中期美國的摩根、法國的勒皮雄等提出板塊構造說,用以說明全球構造運動的基本理論,它標志著新地球觀的形成,使現代地質學研究進入一個新階段。

地質學的研究對象是地球。地球包括固體地球及其外部的大氣。 地質學與地理學的研究對象及其區別固體地球包括最外層的地殼、中間的地幔及地核三個主要的層圈。目前,主要是研究固體地球的上層,即地殼和地幔的上部。

主要基礎包括,岩石、礦物、地層、古生物、地質構造等等。

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