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地质学的理论分析方法有哪些

发布时间:2022-03-07 18:35:08

‘壹’ 我国地质学家独创的地质理论主要指什么

李四光的最大的贡献是创建的地质力学与地壳运动现象,以一个机械角度来看,探索地质运动与矿产分布规律,在新的结构系统,地质条件的分析的特点,中国的土地必须有油。理论推翻的贫油的结论,肯定具有良好的储集条件。毛泽东,周恩来认真听取介绍,支持他的观点,并根据他的提议,中国北方平原,松辽平原开始了大规模的石油普查。 1956年,他亲自主持石油普查勘探工作,在很短的时间内,如大庆,胜利,大港,华北,江汉油田,为中国石油工业立下了不朽的功勋。从20世纪50年代后期到20世纪60年代,勘探部门已发现的最大的油田,大庆油田,大港油田,胜利油田,华北油田,国家建设急需的能源,滚滚的油跑了。这样一来,不仅“瘦肉精”的帽子摘掉,原论李四光的地质力学一直是最有力的证据。
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三十年代初,为了进一步探讨地壳表面痕迹的法律,李四光公牛角几次过了河,穿越秦岭山脉,南岭亲自勘探测量,实地观察的阶层结构。

1953年,李四光提出了“新华夏构造体系”。在1954年,他亲自组织一个团队,开展松辽平原和中国北方平原的石油普查,经过几年的艰苦努力,已经发现了大庆油田,胜利油田,大港油田......然后与其他地质学家李四光一起工作,使我们的钨,铬,铀,钻石,煤炭,金属和稀有存款很快就发现,在地热地下水研究四个冰期的发展,并取得了显着成就。

李四光研究涉及范围广泛,冰川学,古生物学的研究,并取得了巨大成就。第四纪冰川遗迹倒“没有第四纪冰川的断言。地质理论,最重要的工作是创建的地质力学,地应力的结果。他用一个机械的地壳运动和矿产法律的各种结构的分配点。对于中国东部的地质特征,李四光的地质力学的理论分析,他认为新华夏构造体系三个结算丰富的石油发现前景,从而否定了“精益”的角度来看,地震研究,李四光强调仔细观察地应力的变化的基础上,研究构造活动。

‘贰’ 构造地质学的研究方法

岩石圈或地壳中的各种地质构造是在漫长的地质演化过程中形成的。人们无法直接观察到各种地质构造的形成过程,也很难在实验室中再造,因此,只能通过野外地质调查,研究岩石变形的几何学、运动学特征;研究构造变形时的作用力性质、大小、方向及应力场在空间上的变化;结合野外观察和室内对有关资料的综合研究,分析各种地质构造的形成过程、构造演化和地球动力学背景。这种研究方法称为“反序法”。

尽管目前有多种研究地质构造的方法,但野外地质调查和地质填图是构造地质学研究的最重要方法。通过地质填图不仅可以了解研究区的岩石、岩层、岩体的分布、产状、相互间的关系和形成的先后顺序,而且可以认识研究区各种地质构造的几何特征、组合型式和变形序列等。地质构造是三维空间的地质实体,将野外观测到的各种地质现象用一定比例尺反映在平面图和剖面图上,这对于分析构造的几何形态是十分重要的。通过绘制地质剖面图或者根据地表构造形态的观测及钻井和地球物理手段获得的资料编制的构造等高线图、地层厚度分布图等,都能较好地反映深部地质构造的形态特征。

变形模拟实验是构造地质学研究的另一个重要研究方法,也是构造地质学研究中进展比较显着的一个领域。由于透射电镜、电子计算机及高温、高压设备的引入,构造模拟已从定性的物理模拟发展到定量的数学模拟;从宏观的岩石矿物的实验发展到微观的模拟矿物变形实验;从常温、常压条件下的实验发展到高温、高压条件下的实验。这些实验手段的更新不但使构造变形研究深入到超微观的晶体变形中,而且对不同层次构造的形成条件、形成机制和形成过程提供了重要依据。但自然界地质构造形成时的内部和外部边界条件十分复杂,而且变形作用经历的地质历史十分漫长,这些都是实验室所不能模拟的,所以在进行地质构造形成的力学机制的分析和探讨中,模拟实验仍然是一种有用的辅助手段。

现代航空、航天技术的进步与发展,为构造地质学的研究提供了大量的地球表面遥感信息,扩大了构造地质的视野和深度,弥补了野外地质调查的局限性。钻探和地球物理方法在构造地质学研究中的应用,为研究深部地质构造提供了重要资料。

近年来,数学地质的发展和计算机技术的应用,使构造地质的研究向定量的数理分析方向发展。如应用概率统计处理分析构造数据;应用有限单元法来计算一定地区内的各点的应力方向和大小,进而对该地区的构造应力场做出数学模拟,据此推断相应的构造图像,并与该地区的地质构造特征进行比较。

地质构造是在漫长的地质历史中形成的,这种过程是人类历史无法经历和难以重复的,也是野外地质调查中难以观察到的。因此,对地质构造的研究,应该是在野外观测、收集的各种地质资料综合整理和变形实验研究的基础上,进行全面的综合分析,以便取得对地质构造的几何学和运动学特征、变形机制、构造演化等方面的理论认识。把取得的理性认识,再应用到工作实践中,解决工作中遇到的各种地质问题,使研究成果不断得到修正、补充和完善。

‘叁’ 工程地质有哪些常用的研究方法

工程地质研究的主内容有:确定岩土组分、组织结构(微观结构)、物理、化学与力学性质(特别是强度及应变)及其对建筑工程稳定性的影响,进行岩土工程地质分类,提出改良岩土的建筑性能的方法;研究由于人类工程活动的影响而破坏的自然环境的平衡,以及自然发生的崩塌、滑坡、泥石流及地震等物理地质作用对工程建筑的危害及其预测、评价和防治措施;研究解决各类工程建筑中的地基稳定性,如边坡、路基、坝基、桥墩、硐室,以及黄土的湿陷、岩石的裂隙的破坏等,制定一套科学的勘察程序、方法和手段,直接为各类工程的设计、施工提供地质依据;研究建筑场区地下水运动规律及其对工程建筑的影响,制定必要的利用和防护方案;研究区域工程地质条件的特征,预报人类工程活动对其影响而产生的变化,作出区域稳定性评价,进行工程地质分区和编图。随着大规模工程建设的发展,其研究领域日益扩大。除了岩土学和工程动力地质学、专门工程地质学和区域工程地质学外,一些新的分支学科正在逐渐形成,如矿山工程地质学、海洋工程地质学、城市工程地质及环境工程地质学、工程地震学。

1工程地质与岩土工程的区别工程地质是研究与工程建设有关地质问题的科学(张咸恭等着《中国工程地质学》)。工程地质学的应用性很强,各种工程的规划、设计、施工和运行都要做工程地质研究,才能使工程与地质相互协调,既保证工程的安全可靠、经济合理、正常运行,又保证地质环境不因工程建设而恶化,造成对工程本身或地质环境的危害。工程地质学研究的内容有:土体工程地质研究、岩体工程地质研究、工程动力地质作用与地质灾害的研究、工程地质勘察理论与技术方法的研究、区域工程地质研究、环境工程地质研究等。岩土工程是土木工程中涉及岩石和土的利用、处理或改良的科学技术(国家标准《岩土工程基本术语标准》)。岩土工程的理论基础主要是工程地质学、岩石力学和土力学;研究内容涉及岩土体作为工程的承载体、作为工程荷载、作为工程材料、作为传导介质或环境介质等诸多方面;包括岩土工程的勘察、设计、施工、检测和监测等等。由此可见,工程地质是地质学的一个分支,其本质是一门应用科学;岩土工程是土木工程的一个分支,其本质是一种工程技术。从事工程地质工作的是地质专家(地质师),侧重于地质现象、地质成因和演化、地质规律、地质与工程相互作用的研究;从事岩土工程的是工程师,关心的是如何根据工程目标和地质条件,建造满足使用要求和安全要求的工程或工程的一部分,解决工程建设中的岩土技术问题。2工程地质与岩土工程的关系虽然工程地质与岩土工程分属地质学和土木工程,但关系非常密切,这是不言而喻的。有人说:工程地质是岩土工程的基础,岩土工程是工程地质的延伸,是有一定道理的。工程地质学的产生源于土木工程的需要,作为土木工程分支的岩土工程,是以传统的力学理论为基础发展起来的。但单纯的力学计算不能解决实际问题,从一开始就和工程地质结下了不解之缘。与结构工程比较,结构工程面临的是混凝土、钢材等人工制造的材料,材质相对均匀,材料和结构都是工程师自己选定或设计的,可控的。计算条件十分明确,因而建立在材料力学、结构力学基础上的计算是可信的。而岩土材料,无论性能或结构,都是自然形成,都是经过了漫长的地质历史时期,在多种复杂地质作用下的产物,对其材质和结构,工程师不能任意选用和控制,只能通过勘察查明,而实际上又不可能完全查清。岩土工程师不敢相信单纯的计算结果,单纯的计算是不可靠的,原因就在于工程地质条件的不确知性和岩土参数的不确定性,不同程度地存在计算条件的模糊性和信息的不完全性。因而虽然土力学、岩石力学、计算技术取得了长足进步,并在岩土工程设计中发挥了重要作用,但由于计算假定、计算模式、计算方法、计算参数等与实际之间存在很多不一致,计算结果总是与工程实际有相当大的差别,需要进行综合判断。

‘肆’ 工程地质分析的基本方法有哪些

1.定性研究:通过实验、详细的实地研究,对地质过程的形成机制进行分析,得出定性评价
2.定量评价:定性分析基础上,通过定量计算,进行定性与定量评价相结合的地质过程机制分析——定量评价。

‘伍’ 地质学研究方法有哪些

我是学地理的,书上的原话是这样的:1.野外调查(最基本、最主要的研究方法);2.室内实验和模拟实验;3.历史比较法(现实类比法);4.数字研究法:利用3S技术进行研究

‘陆’ 地质分析方法

目前主要是通过以下四种地质分析方法来确定油气藏形成的时间和期次。

( 一) 根据圈闭形成的时期

圈闭是形成油气藏的前提,故其形成一定要早于或等于油气藏形成的时间。因此,可以根据圈闭形成的时间作为油气藏形成的可能最早时间。

圈闭可以是在储集层之上盖层沉积后不久形成 ( 如透镜状岩性圈闭) ; 也可以是在储集层被埋藏相当长的地质时期后经构造运动改造而成。它可以是某一地质时期某一幕构造运动形成的,也可以是在漫长的地质时期内经多次改造而形成的。

莱复生 ( 1954) 拟定了确定圈闭形成相对时间顺序的示意剖面图 ( 图 7 -23) 。图中a - e 为地层时代符号,1 - 7 为圈闭号,1 是 a 上覆泥岩盖层沉积形成的尖灭型岩性圈闭;2 是造成 b - c 之间不整合的构造变动所形成的断层圈闭; 3 是 c 沉积后形成的不整合面下的不整合圈闭; 4 是其上盖层沉积后形成的透镜型岩性圈闭; 5 ~7 是背斜圈闭,都是在 e沉积后经褶皱而形成的。

石油与天然气地质学

图 7 -23 确定圈闭形成时间顺序的示意剖面图( 据 Levorsen,1954)|a—b 代表地层时代; 1 ~ 7 代表圈闭或油气藏

图 7 -24 哈西·迈萨乌德区上志留统烃源岩底埋藏历史及所形成的烃类随时间的变化( 据 Tissot,1975)

在上述圈闭中所形成的油气藏,其形成的时间不会早于相应的圈闭。

对于经长期发育、逐步扩大其容积的圈闭,可根据圈闭容积应大于或等于油气藏容积的原则,对比不同发展阶段圈闭容积和现存油气藏容积之间的关系,就可以确定油气藏形成的最早的可能时间。

当油气藏被断层切割时,还可以利用断层与油气藏的相互关系,通过确定断层形成的时间,作为油气藏形成时间的最早或最晚时间的界限。

( 二) 根据烃源岩的主生烃期

在油气成因、运移等章节中业已指出,烃源岩达到主生烃期时才能大量生成油气,然后排出。油气藏形成的时间只能晚于主成烃期,而不可能更早。因此,我们就可以根据烃源岩中有机质演化的地质、地球化学资料,确定主生烃期,并把这个时间作为油气藏形成的最早时间。

不同油气区的地质、地温梯度和地热历史有着巨大的差别。富含有机质的沉积物埋藏到达主生烃期的时间相差甚远。短的只要 10 ~30Ma ( 如美国洛杉矶盆地的上第三系,我国东部盆地的下第三系) ,长的可能要 50 ~100Ma,甚至 300 ~ 400Ma。如阿尔及利亚的哈西·迈萨乌德区上志留统烃源岩,直到石炭纪埋深仅 1000m,还未达到主生油期; 二叠纪上升遭侵蚀,三叠纪重新开始强烈沉降,直到白垩纪末才埋深达 3700m。用数字模拟计算烃类形成数量与地质时代的关系 ( 图 7 -24) ,说明该烃源岩的主生油期从晚白垩世才开始,第三纪达到高峰。因此,该油气藏形成的时间最早不可能早于晚白垩世。自早志留世到晚白垩世,共经历了三亿多年。

( 三) 根据油气藏饱和压力

饱和压力又叫起泡点压力。当石油被天然气所饱和时,石油的密度最小、浮力大、黏度最小、流动性最强,因而运移聚集作用也最为活跃。这种情况下形成的油藏,其地层压力应是饱和压力。油藏的饱和压力与油藏形成时的埋深有关,因此达到此埋深的地质时期,就是油气藏形成的时期。

根据饱和压力推算油气藏形成时的埋深,可按下式求得:

石油与天然气地质学

式中:H为油藏形成时的埋深(m);p为饱和压力(105Pa),10p为饱和压力的水柱高(m);ρw为水密度,设为1。

若油藏的饱和压力为300×105Pa,埋深为3000m,那么,这就是油藏形成时埋深为3000m时的地质时期,这就是油藏形成的时间。

根据饱和压力所确定的油气藏形成时间,似乎比上述方法更直接和准确些。但是,这种方法是建立在一系列假设条件基础上的。首先,要求油藏在饱和压力下形成;其次,在油藏形成后的漫长地质年代里,油气的成分和温度保持不变,否则将会改变其饱和压力,使计算产生误差;再次,还要求油气藏形成后其上覆地层不遭受侵蚀。上述条件对一般油藏来说,是不易完全具备的。因此,它也是一种概略的方法。

(四)根据圈闭容量

假设气藏形成时天然气充满圈闭容积,而在其后的整个地质时期内圈闭容积和温度保持不变,并维持在较低的压力下,同时气藏中的天然气也没有渗漏和散失;那么,气藏中气体的体积与压力之间的关系,需符合波义耳定律,即

石油与天然气地质学

式中:p0、V0分别为气藏形成时的地层压力和气体体积;p1、V1分别为现时气藏的地层压力和气体体积。根据假设,则V0可以圈闭的容积表示之。又因H=10p0或p0=1/10H,则

石油与天然气地质学

式中:p1、V1、V0都是可以测定或计算求得的参数,H可根据这些参数算出。确定出气藏形成时的埋深(H)后,就可按上述步骤确定气藏形成的地质时期。

但是,这种方法同样是建立在一系列难以完全满足的假设基础上,因而计算结果与实际情况存在一定程度,有时甚至是较大程度的误差。不过,在综合分析时仍不失参考价值。

地质分析法除了上述方法外,还可根据地层发生区域性倾斜的时期确定油气藏形成的时期等。

值得注意的是,地质分析的方法需要根据不同的地质条件加以选择应用,最好是进行多种方法的综合对比和分析,这样可能获得较好的效果。

‘柒’ 工程地质学的分析方法有哪些

人类在跨入21世纪后,将随着工程设施的兴建和对地质环境保护的重视,对工程地质学的期望也更多、更高,工程地质学科面临新的挑战和机遇。

一、国际工程地质学发展趋势

从世界范围看,工程地质研究继续由发达国家向发展中国家扩展。发展中国家的各类工程建设将以前所未有的规模和速度发展着,各种不同复杂程度的地质环境将向工程地质学家们提出许多研究课题,也要求工程地质勘察技术手段不断创新和改进。

可持续发展又是一个影响工程地质学发展的重要概念。工程地质学家要把人类赖以生存的环境的保护(包括地质灾害防治在内)作为义不容辞的己任,尤其是重大工程环境影响问题需要切切实实地加以研究和解决。由于岩石圈与水圈、大气圈、生物圈各层圈之间相互作用影响着,它们又具有全球观念,所以势必促使工程地质学家们从全球演化的角度来研究工程地质特征的多样性以及各层圈对工程地质条件的影响,进行全球性的工程地质研究和对比。

作为地学分支的工程地质学与工程科学、环境科学以及地球科学的其它分支学科关系密切,所以工程地质学与各相关学科必须更好地交叉和结合,以促进基本理论、分析方法和研究手段等各方面不断更新和前进,进而使工程地质学的内涵不断深化,外延不断扩展。此外,工程地质学必将融入现代数理化、计算机科学、空间科学及材料科学等更多的新鲜知识,以保证在未来的信息世界里工程地质学的适应性。

二、我国工程地质学未来的任务和发展趋势

在21世纪的上半叶,根据我国的发展战略,将大大提高综合国力,加速四个现代化建设,赶上中等发达国家的水平。为了保持较快的稳步发展速度,在能源、交通、现代城市化建设和矿产资源开发方面将要有更大、更快的发展。

‘捌’ 岩石力学的研究方法有哪些,有什么区别

岩石力学的研究方法主要是:科学实验和理论分析。科学实验包括室内试验、野外试验和原型观测(监控)。室内试验一般分为岩块(或称岩石材料,即不包括明显不连续面的岩石单元)试验和模型试验(主要是地质力学模型试验和大工程模拟试验)。野外试验和原型观测是在天然条件下,研究包括有不连续面的岩体的性状,是岩石力学研究的重要手段,也是理论研究的主要依据。理论分析是对岩石的变形、强度、破坏准则及其在工程上的应用等课题进行探讨。在这方面,长期以来沿用弹性理论、塑性理论和松散介质理论进行研究。由于岩石力学性质十分复杂,所以这些理论的适用范围总是有限的。近年来,虽然发展了一些新的理论(如非连续介质理论),但都不够成熟。1960年代以来,数值分析方法和大型电子计算机的应用给岩石力学的发展创造了有利条件。用这种方法和计算设备可以考虑岩石的非均质性,各向异性,应力-应变的非线性和流变性,粘、弹、塑性,等等。但是由于当前岩石力学的试验方法较落后,还无法为计算提供准确的参数及合适的边界条件,使计算技术的应用受到影响。
在研究中,一般应注意以下三个基本问题:①岩石是一种复杂的地质介质,研究工作都须在地质分析,尤其是在岩体结构分析的基础上进行;②研究岩石力学的电要目的是解决工程实际问题,由于在工程实践中岩石力学涉及地球物理学、构造地质学、实验技术、计算技术、施工技术等学科,因此有关学科的研究人员以及工程勘测设计,施工人员的密切合作至关重要;③岩石性质十分复杂,目前使用的理论和方法还不能完全描述自然条件,因此强调在现场对岩石的性状进行原型观测,并利用获得的资料验证或修改理论分析结果和设计方案。对工程实践而言,岩体中的非连续面和软弱夹层往往是控制岩体稳定的主导因素。它们的力学特性,特别是流变性及其对建筑物的影响,日益受到重视。

‘玖’ 研究地质学的基本方法有哪些

我是学地理的,书上的原话是这样的:1.野外调查(最基本、最主要的研究方法);2.室内实验和模拟实验;3.历史比较法(现实类比法);4.数字研究法:利用3s技术进行研究

‘拾’ 地质学有哪些基础理论

1800-1900年主要理论有:英国艾里、普拉特提出的地壳均衡理论;有关山脉形成的地槽学说,经过美国的霍尔和丹纳的努力最终确立起来;法国的贝特朗提出造山旋回概念;奥格对地槽类型的划分使造山理论更加完善;奥地利的休斯和俄国的卡尔宾斯基则对地台作了系统的研究;休斯的《地球的面貌》是19世纪地质学研究的总结,同时休斯用综合分析的方法,从全球的角度研究地壳运动在时间和空间上的关系,预示了20世纪地质学研究新时期的到来。 我国地质学家李四光
现代地质(公元1910~ ) 德国的魏格纳于1915年提出的与传统海陆固定论相悖离的大陆漂移说得以复活。 20世纪60年代初,美国的赫斯、迪茨提出的海底扩展理论较好地说明了漂移的机制。加拿大的威尔逊提出转换断层,并创用板块一词。60年代中期美国的摩根、法国的勒皮雄等提出板块构造说,用以说明全球构造运动的基本理论,它标志着新地球观的形成,使现代地质学研究进入一个新阶段。

地质学的研究对象是地球。地球包括固体地球及其外部的大气。 地质学与地理学的研究对象及其区别固体地球包括最外层的地壳、中间的地幔及地核三个主要的层圈。目前,主要是研究固体地球的上层,即地壳和地幔的上部。

主要基础包括,岩石、矿物、地层、古生物、地质构造等等。

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