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地质小知识

发布时间: 2022-04-12 23:40:22

❶ 水文地质基本知识

(一)地下水的形成和分类

1.地下水的形成

自然界中的水以气态,液态和固态的形式存在于大气圈、水圈和岩石圈中。大气水、地表水和地下水并不是彼此孤立存在的,它们之间实际处于不断运动,相互转化的过程之中,这一过程称为自然界中的水循环(图1-12)。按其循环范围和途径的不同,分为大循环和小循环。

地下水的形成就是水的循环过程中水通过渗透和水汽的凝结作用而形成的。由大气降水和地表水渗入地下形成的地下水称为渗入水。其方式是大气降水通过岩石的空隙向下渗入形成地下水,地表水是通过岩土空隙在地表水柱压力和毛细力作用下渗入地下形成地下水。此外,在大气中含有的水汽和岩石空隙中的水汽在温度降低达到饱和时,就开始凝结成水滴,当水滴汇聚起来就成为地下水。我们把水汽凝结而形成的地下水称为凝结水。而且我们还得出这样的结论:地下水的来源主要来自大气降水的渗入,地下水是水资源的重要组成部分,虽然能不断得到补给,但它并非取之不尽用之不竭,如果不合理使用,水资源储量将会减少乃至出现枯竭。

图1-12 自然界中水的循环示意图

①含水层;②隔水层;③大循环;④小循环

2.地下水的分类

地下水按含水层性质分为孔隙水、裂隙水和岩溶水三类。

(1)孔隙水

埋藏在孔隙岩层中的地下水称为孔隙水。孔隙水广泛分布于第四系松散沉积物中,如洪积、冲积、坡积、风积和海相沉积等岩层中。在坚硬和半坚硬的岩石中也有少量分布。孔隙水由于存在于岩土的孔隙中,因此孔隙的分布、大小、形状、排列等,直接影响着孔隙水,这也就取决于松散沉积物的岩性、分布等特点。孔隙水具有如下特点:

1)孔隙水存在于岩土孔隙中,因此各种类型的具有孔隙的松散沉积物,都可以赋存孔隙潜水或孔隙承压水。因此掌握沉积物的沉积规律、特征,是寻找该含水层和初步评价含水层以及选择供水施工工艺和供水结构设计的重要依据。

2)松散岩土孔隙发育,分布密集且均匀,相互连通,呈层状分布,具有统一的水动力联系,所以孔隙水一般呈层流运动。很少见到透水性突变等特征。

3)由于松散沉积物具有不同的成因类型,它们所分布的地貌也不同,因此可形成不同类型的孔隙水,它们的均匀性也各有差异。

4)孔隙水的补给来源主要是大气降水,在特定条件下,地表水也可成为重要的补给来源之一,在条件适宜的地方,深部裂隙水或岩溶水也可补给孔隙水。

5)孔隙水一般常存在于地壳表层,多以潜水形式出现,这对水源地勘察和供水井施工带来便利,同时对采矿带来一定的影响。

(2)裂隙水

埋藏和运动于基岩裂隙中的地下水称为裂隙水。基岩的裂隙是地下水的储藏和运动的场所,裂隙的发育程度和联通性直接影响着裂隙水的分布和富集。因此,研究基岩的裂隙具有重要而实际的意义。基岩裂隙按其成因可分为成岩裂隙、构造裂隙和风化裂隙三种类型。裂隙水的埋藏和分布很不均匀,主要受地质构造、岩性及地貌等因素的控制。按埋藏条件和含水层产状,可将裂隙水分为三种类型;面状裂隙水、层状裂隙水和脉状裂隙水。

1)面状裂隙水:赋存于各种基岩表部的风化裂隙中,某些巨大的交叉断裂带也属这一类。这种裂隙水上部一般没有连续分布的隔水层,具有潜水的特征。风化裂隙广泛分布,均匀密集,彼此连通构成面状分布的网状裂隙体系,因而构成统一水动力系统,具有统一的水面,属面状裂隙水或似层状裂隙水。

2)层状裂隙水:是指聚集于成岩裂隙及区域构造裂隙中的水。其埋藏和分布常有一定的呈层性,这种水称为层状裂隙水。由于各种裂隙交织相通,构成了具有统一地下水水面的网状系统,因此,其埋藏和分布常具成层性。

3)脉状裂隙水(带状裂隙水):是指埋藏和运动于构造断裂带或岩浆侵入接触带的水,常呈带状或脉状分布。这种水由于受断裂影响,往往补给源较远,循环深度大,水量、水位较稳定。一般具有统一的地下水力联系,有些地段可具承压性。是良好的供水水源。脉状裂隙水对矿床的开采、钻探及地下洞穴工程,常常造成巨大的困难和威胁,有时可突然造成涌水事故。

(3)岩溶水

贮存和运动于岩溶中的地下水称为岩溶水。岩溶水的分布较孔隙水和裂隙水有更大的不均匀性。它主要发育在石灰岩地区。由于水流对可溶性岩石(石灰岩、白云岩、石膏、钾盐、石盐等)以化学溶蚀为主,机械破碎为辅的一种特殊的地质作用,产生了特殊的地质现象(如石芽、溶沟、溶洞、石林、峰林、地下暗河等),将这种作用称为岩溶作用,将这种现象称为岩溶现象或岩溶形态,将这种地表岩溶现象,称为地表岩溶。由此可见,地下岩溶是岩溶水贮存和运动的场所。因而它与孔隙水、裂隙水相比,具有独特的埋藏、分布和运动条件。岩溶含水层水量往往比较丰富,常可作大型供水水源。

在岩溶地区采矿和勘探时,要仔细研究岩溶的发育规律,以防造成损失。

地下水也可按埋藏条件,分为上层滞水、潜水和承压水三类。

1)上层滞水。存在于包气带中局部隔水层上面的重力水叫作上层滞水(图1-13)。一般分布不广,是降水或地表水下渗时,被局部隔水层或弱透水层所阻而存积起来的地下水。这种水与季节和气候有直接联系。湿润季节或雨后出现,干旱季节或雨后不久即消失。补给区与分布区相一致。上层滞水一般只能作小型或暂时性供水水源。由于它距地表近,易被污染,如作饮用时要加以注意。防范水质污染。

图1-13 上层滞水和潜水示意图

aa'—地面;bb'—潜水面;cc'—隔水层面;OO'—基准面;h1—潜水埋藏深度;h—含水层高度;H—潜水位

2)潜水。埋藏在地表以下第一个稳定的隔水层以上,具有自由水面的重力水。潜水的自由水现称为潜水面如图1-13所示;潜水面至地表的距离称为潜水的埋藏深度(h1);潜水面上任一点的标高(H)称为潜水位;潜水面至隔水板顶面的距离称为含水厚度(h)。潜水的基本特点是:潜水面上部,一般无稳定隔水层存在,因此潜水具有自由的水面,不承受静水压力属无压水。在重力作用下,潜水由较高处向低处流动;通常大气降水、地表水经过包气带直接渗入而补给潜水,所以大多数情况下,潜水的分布区就是补给区,二者完全一致;潜水动态(水位、水质、水量等)受气候影响随季节性变化。如雨季,降水充沛,潜水获得补给量较多,致使潜水面上升,埋藏深度变小。因而呈现季节性变化;由于潜水埋藏较浅,易污染,易于取用。常为民用水源及工农业供水水源。

3)承压水。充满于两个隔水层之间的地下水叫作承压水(图1-14)。当这种含水层未被水充满时,其性质与潜水相似,称为无压层间水。由于承压水具有隔水顶板,因而它具有与潜水不同的特点,承压水的特点是:承压水具有承压性能,当钻孔揭穿到含水层后,在静水压力作用下,初见水位与稳定水位不一致,稳定水位高于初见水位。当水能溢出地表时,可形成自流,这种水头称正水头。如果承压水头不能流出地表,这种水头称负水头;承压水分布区与补给区不一致,且往往补给区小于承压区,因承压水具有隔水顶板,使承压含水层不能自隔水顶板上部的地表直接接受补给。补给区往往处于承压区一侧,位于地形较高的含水层出露的位置。排泄区位于地形较补给区低的位置;承压水自补给区流入承压区再向低处排泄,故承压水的水量、水质、水温等受气候影响较小,随季节变化不大,且显得稳定;承压水受地表污染少,它是最具战略价值的水源地。

图1-14 承压盆地构造图

a—补给区;b—承压区;c—排泄区1—隔水层;2—含水层;3—喷水钻孔;4—不自喷钻孔;5—地下水流向;6—静止水位;7—泉;H—承压水头厚度(m);M—含水层厚度(m)

(二)含水层及水文地质单元

1.含水层

地壳中的岩层有的含水,有的不含水,有的虽然含水(结合水、毛细水)但不能透水。我们把不透水且不含水的岩土层称为隔水层。透水的而又饱含重力水的岩土层称为含水层。

作为含水层必须是具备下列基本条件。

(1)岩层要有储存地下水的空间

岩土层要能含水,首先是在岩土层中必须要有储存地下水的空间(空隙),外部的水才能进入岩土层把水储存起来,并能在其中运动,才有可能成为含水层。由此可知,岩层具有空隙是含水层形成的先决条件,也是确定含水层存在的重要标志。

(2)要有储存地下水的地质条件

岩层有了空隙,虽然是含水层形成的首要条件,但它不是唯一的条件。同时,必须是具备一定的有利于地下水聚集和储存的地质条件,才能构成含水层。

(3)要有一定的补给水量

有了容水的空隙岩土层和有利蓄水的地质条件,并不一定有丰富的地下水,还必须具备充足的补给水量,才能使具有一定地质条件的空隙岩土层有水而构成含水层。有一定的补给水量不仅是形成含水层的一个重要条件,更重要的是关系到含水层水量的多少及其保证程度的一个主要因素。

2.水文地质单元

由水文地质要素(补给区、排泄区、含水层、隔水层等)组一个统一而完整的水文地质结构(单位),称为水文地质单元。一个水文地质单元可包括若干个蓄水构造,或者只有一个蓄水构造。研究水文地质单元才能揭示地下水的产生和发展变化规律,才能确切地认识、保护和合理地开发利用地下水资源。

补给区是指地下水接受水源补给的地区。它一般位于地形的相对高处或相对于排泄区的高处。

排泄区是指排泄地下水的地段,它一般处于地形的相对低处。河流、泉、某些断层都可以成为地下水的排泄通道。

❷ 工程地质知识点

1、“物源”的概念

万物皆有所源,所有地质现象,都有其物质基础。

如:滑坡——滑动面、切割面和临空面,泥石流——松散的物质、陡峻的地形和足够的突发性水源,岩溶——可溶性岩石、岩石透水、水的溶蚀性和流动性;

黄土——粉粒、可溶盐结晶;膨胀土——粘粒、粘土矿物;软土——粘粒、絮状机构;

2、“成因”的概念

万事皆有所因,内因决定外因。

土层、岩层皆为自然历史的产物,其形成和演化遵循一定的规律,其背后是内、外动力地质作用的营力的作用结果。

学习土的成因,是工程地质和土力学在本科教学内容的一个非常重要的区别,对于土,工程地质按土的成因进行分类,侧重定性;土力学按颗粒级配分类,侧重定量。

在地表水地质作用类型和产物中介绍残积土、坡积土、洪积土和冲积土,分别对应的作用是:淋滤作用、洗刷作用、冲刷作用和沉积作用;我们要学会用分选性、磨圆度、层理等概念来分析这四种土的特性,这几个概念来自这几种搬运距离的不同导致的。

因此对于土而言,其形成源自外动力地质作用,包含:风化、剥蚀、搬运、沉积;

剥蚀和搬运涉及不同的外部营力,包含风、流水、冰川、重力、湖海等,不同的营力就有不用的物质,原生黄土源自风力搬运、膨胀土是流水搬运、冰碛物是冰川搬运等;
叠覆定律的内涵是原始地层由上到下的顺序是按由新到老的顺序分布的,新地层覆盖在老地层之上。如果地层出现老地层在新地层之上,就是地层的倒置,一般由剧烈的构造运动导致。

工程地质构造中,倒转褶曲、平卧褶曲、推覆辗掩断层都会出现地层的倒置。

原始水平定律、原始连续性定律表示沉积地层形成时,一般先形成水平岩层,整合关系,地层沉积主要因为地壳的连续下降导致。地层抬升、受水平挤压,会导致各种构造的产生,抬升后会导致地层的缺失;地壳的重复运动将导致各种不整合接触的产生。

❸ 地质知识 小学生

  1. 地球分层:地壳、地幔、地核

  2. 板块运动

  3. 褶皱

  4. 断层

  5. 三大岩类:沉积岩、岩浆岩、变质岩

  6. 火山

  7. 地震

  8. 海啸

  9. 滑坡

  10. 泥石流

补充内容:地质灾害是指在自然或者人为因素的作用下形成的,对人类生命财产、环境造成破坏和损失的地质作用(现象)。如崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、水土流失、土地沙漠化及沼泽化、土壤盐碱化,以及地震、火山、地热害等。

主要类型介绍

滑坡:是指斜坡上的岩体由于某种原因在重力的作用下沿着一定的软弱面或软弱带整体向下滑动的现象。

崩塌:是指较陡的斜坡上的岩土体在重力的作用下突然脱离母体崩落、滚动堆积在坡脚的地质现象。

泥石流:是山区特有的一种自然现象。它是由于降水而形成的一种带大量泥沙、石块等固体物质条件的特殊洪流。识别:中游沟身长不对称,参差不齐;沟槽中构成跌水;形成多级阶地等。

地面塌陷:是指地表岩、土体在自然或人为因素作用下向下陷落,并在地面形成塌陷坑的自然现象。

❹ 地质构造基本知识

(一)地质构造和地层

1.地质构造

组成地壳的岩石,在长期的地质作用下,发生变形、变位的形迹,称为地质构造。例如:由地质作用在岩层中形成的背斜和向斜褶曲、断层、节理、劈理等断裂,以及其他的面状,线状构造等均匀地质构造,简称构造。其成因主要是由内力地质作用造成。

2.地层

地层是指沉积岩、火成岩以及由它们变质而成的变质岩在漫长的地质时期和一定环境下逐渐形成的层状岩石。概括地说,地层是一切层状岩石的总称。

地层与岩层是两个不同的概念。地层含有时代的概念;而岩层则不具有时代概念。所以地层是研究地壳历史的依据。对一个地区或不同地区的地层进行划分和对比,可确定地层的生成顺序和时代;还可进一步分析地层形成时的环境,从而就可了解到古代自然地理环境、演化规律以及地壳运动的规律等。

(二)岩层的接触关系

岩层的接触关系,是内、外力地质作用的综合产物。据其成因特征,可以分整合接触与不整合接触两大类型(图1-5)。

图1-5 整合、假整合、不整合形成过程示意剖面图

O—奥陶系;S—志留系;D—泥盆系;C—石炭系(箭头代表地壳运动的方向)

1.整合接触

同一地区的上下两套岩层,若其产状一致,在沉积上和生物演化上都是连续的,则这种关系就称整合接触。它说明这个地区的地壳运动以相对下降为主,所以发生在上下两套岩层之间沉积过程是连续的,其间没有发生过足以引起较长时间沉积间断的构造运动。如图1-5中的志留系(S)与奥陶系(O)之间的接触关系即为整合接触。

2.不整合接触

由于地壳运动的影响,使在同一地区的上下两套岩层间有一明显沉积间断,并且在古生物演化顺序上也不连续,岩层的这种关系称为不整合接触。不整合又可分为平行不整合(假整合)和角度不整合两种类型。

(1)平行不整合(假整合)

上下两套岩层间虽然产状一致,但有明显沉积间断、时代不连续(图1-6)。

(2)角度不整合

角度不整合是指上下两套岩层之间有明显沉积间断,并以一定角度相交的关系(图1-6)。

(三)单斜构造与岩层产状

1.单斜构造

通常把接近水平或倾斜角度小于5°的岩层,称为水平岩层。原来的水平岩层,由于受地壳运动的影响,使岩层产状发生变动,造成岩层层面与水平面呈一定角度相交故这类岩层称为倾斜岩层(图1-7)。如果在某一地区,出现一套岩层都朝一个方向倾斜,且倾斜的角度又大致相同时,称为单斜岩层。

图1-6 岩层的平行不整合(假整合)接触、岩层的角度不整合接触

图1-7 单斜岩层示意图

2.岩层产状

岩层的产状是指岩层的空间位置及其状态;它是以岩层的产状要素来确定的。

岩层的产状要素是指倾斜岩层的走向、倾向和倾角(图1-8)。只要测量倾斜岩层的产状要素,就可以确定岩层的空间的位置及其形态,它是研究各种构造特征及其相互关系的依据。

图1-8 岩层产状要素示意图

AB—岩层的走向;OD'—岩层的倾向;a—倾角

(1)岩层的走向

倾斜岩层的层面与水平面的交线称走向线(图1-8)。走向线是一条水平线,其两端延伸方向称岩层走向。走向线延伸的两个方向相差180°,如呈北东—南西方向、北西—南东方向等。

(2)岩层的倾向

层面上与走向线相垂直,且沿岩层倾斜面向下,所引的直线称为倾斜线,其在水平面上垂直投影所指的方向称岩层的倾向(图1-8)。倾向表示岩层倾斜的方向。

(3)岩层倾角

倾斜线与其在水平面上垂直投影的夹角称岩层倾角(图1-8)。倾斜范围在0°~90°之间。若倾角近于0°,为水平岩层;若倾角等于90°时,称为直立岩层;余者统称倾斜岩层。

(四)褶皱构造

在褶皱构造中,岩层的每一个向上或向下的弯曲称为褶曲。它是地壳运动所形成的一种常见的地质构造,是褶皱的基本单位。褶皱是由一系列褶曲组合而成的,即岩层受力发生变形,产生一系列连续完整的波状弯曲称为褶皱构造。

褶皱构造有背斜和向斜两种基本类型:①背斜在形态上是岩层向上拱起的褶曲;两翼岩层相背倾斜,核部为老地层,两翼为新地层。②向斜在形态上是岩层向下拗陷的褶曲。两翼岩层相向倾斜,核部为新岩层,两翼为老岩层。

为了研究和描述褶皱形态和空间展布特征,我们必须要了解褶皱要素。褶皱要素包括:核部、翼部、转折端、轴面、轴迹和槽线等(图1-9和表1-11)。

图1-9 背斜和向斜在剖面和平面上的特征、褶皱示意图

表1-11 褶皱要素

(五)断裂构造

当岩石受力达到或超过岩石的强度极限时,岩石便产生各种破裂或沿破裂面发生位移,形成断裂构造。其特点是破坏了岩层的连续性和完整性。按岩石破裂特点,破裂构造主要分节理和断层两大类。

1.节理

岩石破裂后,破裂面两侧岩石没有发生明显位移,这种破裂构造称节理(图1-10)。

图1-10 节理

A—纵节理;B—横节理;C—斜节理

节理是岩石中极为常见的一种构造现象。常成群出现,沿一定方向有规律的排列。节理因所处构造部位不同,其长度、宽度、规格、形状等差异悬殊,节理裂开情况也各不相同,有的张开、有的紧闭。节理分布密集程序也不相同,主要受岩石性质及受力情况所控制,脆性岩石中的节理要比柔性岩石中发育。

2.断层

断层是破裂面两侧岩层,沿着破裂面发生显着相对位移的断裂构造,它往往是节理进一步发展而成的,而且在岩层和岩体中广泛分布。

断层的基本组成部分称断层要素。如断层面、断层线、断盘、断距和破碎带(图1-11)。

图1-11 断层要素

断层面:岩层或岩体受力后发生相对位移的破裂面,称断层面。

破碎带:大断层的断层面往往是由一系列的破裂面组成,称为断层破碎带。

断层线:断层面与地面交线,称断层线;它可以是直线,也可以是曲线。

断盘:断层面两侧的岩盘,称为断盘。

断距:断层面两侧盘相对移动的距离,称断距。

❺ 关于地质小知识的内容

一、地质学的研究对象
地质学是研究地球及其演变的一门自然科学。它主要研究地球的组成、构造、发展历史和演化规律。
确切地地说,地质学研究地球(地壳)的物质成分、内部构造、表面特征及地球演化历史的科学。目前地质学主要研究固体地球的最外层,即岩石圈(包括地壳和上地幔的上部)。
二、地质学的研究内容与学科划分
地质学主要研究地球的物质组成、构造运动、发展历史和演化规律,并为人类的生存与发展提供必要的地质依据,主要是资源与环境条件的评价。
自然科学的六大基础学科包括数学、物理学、化学、生物学、天文学、地学。地质学在自身的研究工作中必须充分利用其它学科的成果手段,近些年来学科间相互渗透产生了交叉学科:

地质学自身的分地支学科(椐研究方向划分):

研究地球物质成分:结晶学、矿物学、岩石学。
研究地壳运动及变形的:构造地质学、大地构造学、 地震地质学。
研究地壳演化历史古生物学、地史学、岩相古地理学。
研究地表特征的:冰川地质学、海洋地质学。
地质应用学科:
(1) 与开发资源相关的:
煤田地质学、石油地质学、冶金地质学、矿床学、水文地质学。
(2) 与环境科学相关的:
工程地质学、环境地质学、城市地质学、旅游地质学
三、地质学的特点和研究方法
(一)地质学的特点
1.时间漫长:地球年龄大约46亿年,自地球形成起无时无刻不发生地质作
用,地质学问题涉及时间长。最老的岩石年龄38亿年。
一些地质作用过程持续时间长,如海陆变迁,山脉隆起,矿物、岩石的形成、煤、石油资源的形成等。

地质年代的记时单位是百万年(Ma)。

3. 现象复杂
性质上:包括物理的(崩塌、泥石流)、化学的(钟乳、滴石)、
生物的(煤、石油形成)等各种变化。
规模上:小到原子、分子的微观过程(矿物形成、化石形成……),
大到整个地球乃至太阳系形成的宏观现象。
范围上:从无机到有机界、有机界与无机界的相互转化。
环境上:常温、常压到高温高压,地表环境、地下深处环境。
4.无法再现:众多地质现象对人类来说是无法再现阶段,生物演化,海陆
变迁、煤、石油形成过程(非再生资源)。
针对以上地质学特点有其相适应的研究方法。
(二)地质学的研究方法
1.理论与实践相结合:
地质学是一门实践性很强的学科。
实践:(1)到自然界去观察,取得最基础的资料。
(2)实验室进行模拟实验。
一些地质现象(火山爆发、海底扩张、风化现象)只有在野外直接观察(可借助仪器,但必须到实地),否则无法全面了解。
同时,有些现象,我们需要模拟实验,在实验室重复过程,进行深入细致的分析、研究。辟如,河流沉积作用中,砂是在流动的水中 沉积下来的,我们可以在室内水槽中透明的水体里观察,砂的沉积过程,沉积的层时的类型、沉积颗粒的大小与水流速的关系等…。利用分析的结果,结合地层中河流沉积的地层来推测古河流(地史中)的状况。
2.室内与野外相结合
(从1可理解此)不应过度偏重某一方面。
3.局部与整体相结合
有些地质现象,涉及空间大,人们无法得到全部的空间资料,这时,
对整体的现象了解必须与局部相结合,如地质勘探探明地下矿藏
的分布:点-线-面-体。
4.宏观与微观相结合
如,火山喷发是极其宏观的现象,但熔浆冷凝过程中矿物的形成又是结晶的微观过程。
5.定性与定量相结合
6.原始手段与新技术、新装置相结合
在当今先进的技术条件下,“地质三大件(三件宝)”(锤子、罗盘、放大镜)仍不能放弃。
7.“将今论古”是地质研究的指导方法
“Present is the key to the Past”。
四、地质学的研究目的
n 地质学理论研究的目的就是要正确地认识地球和地球的发展历史。一方面满足人类认识自然、欣赏自然的精神需求,另一方面也是满足人类物质需求的前提与基础。
n 地质学研究的实践目的就是在正确认识地球的基础上,指导人类寻找并合理开发利用矿产、地下水、油气等资源与能源,查明与防治地质灾害,为改善人类生存的地质环境服务。
第2节 地质学发展简史
最早的地质思想的萌芽,可以追溯到二千多年前,但地质学成为一门系统的科学,只有200多年的历史。地质学的发展分可为:
1. 地质思想萌芽时期(公元前~十八世纪中叶)
公元前我国《山海经》(前374-287年)记载了73种矿物,古希腊《石头志》记载了13种,这个阶段对自然界地质现象的认识是朴素、直观、零散的,分析问题带有极大的猜测性。
2. 近代(经典)地质学时期(十八世纪中叶~二十世纪初)
人们开始将地球上孤立的自然现象纳入一个系统的理论体系,即地质科学。这时期地质学诞生、发展并涌现了一批着名的地质学家,确立了地质学的基本原理和方法,建立了地质年代表,使这一科学体系不断完善成熟。史密斯、菜伊尔、赫屯……
3. 现代地质学时期(二十世纪初~现代)
随着科技手段的更新,发展,同时人类自身探索资源的需要,收集到了更广泛的地质资料(洋底)建立了以大陆漂移­——海底扩张——板块构造学说为标志的系统的新的地质学理论、观念、方法。
同时这一时期,地质应用学科得到了很大发展。(勘探地质学、工程地质学、石油地质学、煤田地质学等)地质学理论至今仍在不断发展、完善。
现代地质学的发展趋势
1.地质学观察与研究的范围和领域日益扩大。
2.地质学研究的精度与深度随着学科的合作而不断提升。
3.实验与模拟成为地质学研究的重要手段。
4.全球构造理论不断补充完善。
5.资源与环境是地质学服务社会的重要方面。
6.国际合作成为现代地质学研究的必然趋势。

❻ 基础地质知识包括哪些

通常所说的地质三条腿:岩石矿物学、构造地质学、地史古生物学。
这些基础知识普通地质学中有最为概略的讲解!

❼ 关于地质的知识有

毕业生应获得以下几方面的知识和能力:1.掌握数学、物理、化学等方面的基本理论和基本知识;2.掌握地质学的基本理论、基本知识和基本技能(包括野外地质工作方法);3.了解相近专业的一般原理和知识;4.了解国家科学技术政策、知识产权及可持。

❽ 钻井地质勘探知识

钻井地质勘探,是用钻机设备从地表向地下钻进成孔,取出土壤、岩心、岩屑、各种液态、气态介质,供分析研究土壤性质、地层构造、矿产情况的探测或开发施工的工程。它是在地球物理勘探、地球化学勘探的基础上,为进一步搞清地层情况和构造进行验证,查明有无目标矿藏,含矿区域大小、厚度与展布、地层压力等地质情况直接探查矿藏或进行矿产开发的工程技术方法。近几年钻井技术不断发展,水平井、欠平衡井、小眼井、侧钻井相继出现,地质科技人员通过钻井工程获取的大量地质资料进行分析研究,几乎可以查寻和了解矿藏和地层的详细信息。

钻井地质勘探知识体系,包括普通地质学知识、钻井工程知识、录井知识、测井知识、测试知识、矿产开发知识、实验测试知识等。这就要求我们尽可能地将钻井资料取准取全。还要学会对单井地质资料中透出的各种信息的识别和评价,这也是一名地质院校学子和地质技术人员应具备的基本素质。

(一)钻井工程知识

钻井工程在地质院校里,是一门专业课程,一般以超深井或石油钻井为例,讲述钻井的基本原理和钻井工艺。从单井设计的依据开始到钻井工程实施过程,和整个过程中应录取主要钻井资料及获取数据信息的方法和要求。

地质钻井资料统计表

续表

需要看懂的资料主要有:

钻井地质设计书。

观察记录。

地质日志。

井斜数据表。

井壁取心记录。

井史。

钻井地质设计是地质技术人员了解钻井施工最主要的地质资料,它的内容有:基础数据,介绍井名、钻井属性(该井属于科学探井、还是参数井或开发井)、井位坐标、地理位置、构造位置、设计井深、目的层等内容;区域地质构造情况介绍;设计依据和钻井目的;设计地层剖面及矿层位置;地层压力预测和钻井液要求;获取地质资料及数据采集要求等。

一些原始资料,如套管数据、录井仪情况等,用于地质研究和矿藏分析的并不多见,属于钻井工程技术数据,多用于研究工程技术改进、提高钻井效率、降低作业成本及相关钻井的井位地质施工设计,分析作业事故时使用。

(二)地质录井知识

地质录井工作,是随钻井工程伴生的地质技术记录工作。这种记录包括笔录和设备记录,它是获取单井的井孔上下的地质资料的主渠道。分为岩屑录井、荧光录井、钻井液录井、气测录井、岩心录井、综合录井、地化录井等内容。

录井工作中有一组基础性数据,它是记录该井的必备数据。如井位坐标,它通常统一采用WGS—72系统,记录材料上通常显示3°带、6°带,一般采用卫星定位系统和通过三角点计算得来的。也有单独或同时采用经纬度坐标的。井位坐标和行政地理位置是单井的最基础数据。井位坐标数据具有保密性质,它的泄密很容易受到导弹的精确打击或其他破坏。所以地质资料保管单位在一般情况下是不让摘抄或数据拷贝的,以防止泄密。

岩心录井是录井工作中重要组成部分,岩心是认识地层和矿层最真实、最宝贵的资料。如油气田中的许多地质资料要靠对岩心的化验分析获取,岩石的孔隙度、渗透率、含油饱和度,以及油气层的分布与厚度等。通过对多口井岩心的实验分析,可以认识矿床分布规律,准确计算储量,确定合理开发方案,针对矿物特性采取相应的矿产增产措施,保护油气层技术也需用岩心作为研究对象的。

岩屑录井需要懂得井深、钻达时间、迟到时间、捞砂时间之间的关系,这是掌握岩屑深度描述的要件。我们观察利用岩屑这一实物资料时,需要了解岩屑深度是如何确定的,它是在钻进过程中,按照一定的深度间隔和岩屑迟到时间算出,在泥浆出口处捞取,随钻井液从井筒中返出地面的。岩屑录井工作是建立地层剖面,了解地层层序、岩性组合、矿物显示的重要手段。岩屑录井最重要的要求是:钻具井深、迟到时间准确无误。岩屑深度算错或岩心、岩屑描述错误,就会导致技术人员地质层位和岩石属性的误判。有熟练老道的技术人员,看了岩心、岩屑描述后不放心,一定要观察岩心岩屑实物或实物扫描图像,就是害怕录井技术人员对岩心岩屑的描述出现错误。对岩屑深度的误判后果,有可能在矿产开发作业中层位深度出现错误,对岩性误判失误,易造成矿藏认识误解。

油样、气样、水样或其他矿物也是实物资料,它的采集有具体要求。油样,采用专用广口瓶在钻液槽中采集原油样品250毫升;气样,用气测仪器中的脱气器进行取样,无气测仪器的用排水取气法取样,置于瓶中密封;水样,采用失水仪方法取钻井液5毫升,现场进行离子测定。样品瓶外贴上详细标签后,一部分油样、气样、水样应及时送化验室分析,另一部分作为实物资料保存。

录井工程中所产生的资料统计表

续表

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需要看懂的录井地质资料主要有:

完井地质总结报告(有时也称完井地质小结)。

综合录井图(岩屑录井、岩心录井等内容)。

气测录井图。

综合录井色谱分析记录。

油、气、水柱状显示图。

钻井基础数据表。

岩心录井图。

井斜数据表。

其中单井的完井地质报告利用频度最高,完井地质报告的主要内容有:前言(介绍该井的基本情况,地质任务完成情况等)、钻井录井简况(钻井条件对录井质量的影响)、钻探成果(地层、构造、矿层、生储盖层、地层压力)、结论与建议(本钻井是否达到了地质目的、对本井的地质认识和地质结论、存在的地质疑点和下一口钻井需要证实解决的问题)、建议(如试油意见、后续钻探工程方面的提醒、今后勘探方向、对矿藏进行经济预测和评估)。

当技术人员对完井地质总结报告进行阅读不解渴或产生怀疑时,就会详细查阅相关综合录井等图件。具体地了解地层、岩性等录井记录情况。很多单纯的某一矿产勘探,其完井地质报告中仅涉及矿产是针对性的,不涉及其他矿产,很多其他矿产是在综合录井图等资料对矿物描述中发现的。所以录井图对综合了解单井的地质情况作用很大。

(三)测井工程知识

测井工程是钻探工程中的一部分,只有钻井工程开钻后,才能到井孔中实施“测井”施工,它的全称又叫地球物理测井,所以地球物理测井资料也可划入为地球物理勘探资料范畴。勘查地下矿产离不开地球物理测井,特别是在石油及天然气勘探领域不但广泛应用,而且是地质技术专业人员为了解该井是否“出彩”急不可耐查看的单井测井资料。

地球物理测井是在钻井的井孔中利用相关探测仪器测定地层各种物理化学参数进行矿藏评价的一种技术方法。它不仅可用于判断地层的岩石性质、确定岩石层厚度和藏埋深度,而且还可就钻探区域的地层进行对比、测试地层倾向、倾角和断层、构造特征,不仅能探测储层物性和含矿情况,而且还可用于沉积环境、岩体分布,特殊矿物组分的研究,不仅可以探测地层温度、压力、张力和油、气、水界面,进行地层或矿藏的静态分析,而且还能进行矿藏产能,进行矿产开发分析。测井技术方法对于矿产勘探来说,它要协助勘探技术人员解决以下问题:地下是否有目标矿产,有多少,是否可以开采,能开采多久,是否有工业价值;下一口探井还打不打,如果继续打井,井位又怎么部署;如果是开发井,井网如何安排等问题。

测井工程技术在油气勘探开发工程中利用是最为广泛,研究人员关注钻井过程,除了突破性发现外,测井情况及其资料是首要关注的一线井场信息。其在矿产勘探开发尤其是油气勘探开发中的作用可见一斑。

近几年来,测井方法也有很大发展。广泛使用的有电极测井技术、电磁测井技术、声波测井技术、放射性测井技术、VSP测井技术,有时进行单项技术测井,大多数情况下综合使用以上测井技术。新一代扫描成像和阵列成像测井技术问世,明显提高了对复杂岩性矿藏、隐蔽性油藏的测井综合地质分析与评价的能力。测井仪也从CLS-3700数控测井发展到ECLIPS-5700成像配套系列测井,可提供常规测井、声电成像、偶极子声波、核磁共振、阵列感应测井等新技术服务。成像测井提供的图像往往是地质现象的直观显示。

虽然电极测井已经过时,但在一些要求不太高的浅井探测中,是仍在使用的成本较低的电极测井技术,况且由于历史上由电极测井产生的老资料也大量存在,有必要对过去的电极测井技术知识有所了解,以便对电极测井老资料进行开发利用、研究挖掘,为矿产勘探开发和地质研究服务。

近几年的发展,测井资料除了在地层岩性、储集空间、流体类型评价需要利用外,还在矿产地质研究、勘探钻井工程井眼稳定性控制、压力预测、致密储层压力改造方案设计与优化、探井裸眼井油气水层快速识别、产能预测与评价等诸多领域发挥了重要作用,它们为矿产勘探开发降低成本,提高勘探效率和矿山效益做出了贡献。

现代测井技术中需要了解测井知识,要求读懂的测井资料主要有:电极测井、电磁测井、声波测井、放射性测井等方面的知识。气测又称随钻气测,放在录井阶段进行,又称气测录井。我们可以针对企业的测井技术和设备现状及馆藏测井资料情况,选择学习、了解和积累相关测井知识,利用各种测井曲线对不同岩性地层的反映特征进行对照,以便读懂并利用测井资料。

测井工程产生的主要资料统计表

续表

主要需要看懂的测井资料有:

测井解释地质报告。

综合测井图1:200。

自然伽马测井图1:200。

标准测井图1:500。

固井质量检查图。

成像测井综合解释成果图1:200。

声速测井图1:200。

地震测井(VSP)小结。

地温测井图。

储层响应特征图。

成像裂缝分析图。

变形层理成像图。

其中单井测井解释地质报告,也有叫测井地质小结的,利用频度最高。地球物理测井,是通过测井设备与仪器,获取实测数据,经过处理和解释软件,绘成各种曲线图件,测井解释地质报告是对成果图件的解读和总结。当技术人员对测井解释地质报告阅读不解渴或产生怀疑时,就会查阅相关测井曲线图件和相关测井数据的解释。知识比较全面的研究人员,会直接要求要求测井一线人员传回测井数据体,自己利用工作站系统处理解释数据与阅读测井曲线图件。及时了解并对应处理井下施工情况,指导矿山的进一步的勘探与开发研究与部署。

(四)地质实验知识

地质实验工作是地质矿产工作的组成部分,它贯穿于地质研究、地质找矿和矿产开发工作的整个过程。是为地质研究、找矿和矿产开发工作提供技术服务,矿产开发实验是一项专业性技术工作。为了确定古地理环境,必须在岩心等实物资料的化验分析中找出相应古生物进行证明。为了确定矿产组分和含量,就必须对矿石进行分析测试,有时还得模拟地下环境进行矿产开发试验等。这些地质实验或称化验分析,其成果称为实验报告、化验分析报告。我们应该首先能看懂实验分析数据和相应的文字报告,然后才能在此基础上进行地质矿产勘探开发研究,进而有所认识和发现。

地质实验分析资料统计表

续表

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需要读懂的资料主要有:

岩石矿物鉴定报告和分析结果表。

物性分析报告和分析结果表。

古生物分析报告和分析结果表。

电镜扫描报告和分析结果表。

绝对年龄测定报告和分析结果表。

酸解烃分析报告和分析数据表。

气体组分分析报告和分析数据表。

油气水化验报告和分析数据表。

……

实验分析报告一般分为:报告文字部分和分析数据表两个部分。其中的文字部分是对数据表中数据的地质含义进行的解读,实验分析数据表是实验仪器对送样标的或实验对象的化验分析数据。地质技术人员在阅读这些报告时,首先阅读文字部分,因为它是实验或化验分析地质解读结论。其次再从数据表中查看化验分析数据,更多时刻是边阅读文字部分,边对对照化验分析数据。

地质工作技术人员根据研究实际需要决定采集实物资料样品,送化验分析单位做实验分析,自己送的样,一般都会认真阅读。不少化验分析的研究人员,对某一区域的化验分析资料进行积累和分析,会写出该区域的古地理环境等方面的学术文章,会发现该区域新的古生物物种,对古地理与气候环境、矿藏形成条件进行认证,从而在行业期刊上发表而倍受瞩目。

(五)测试知识、试采知识

1.地层测试

在钻井过程中或者完钻之后对矿层进行测试,获得动态条件下地层压力和流体的相关参数,根据参数对地层和相关矿产开发做出评价。主要参数有:油气水产出量、日产能力等;流动压力、地层压力、生产压差;流体性质与高压物性数据;地层参数及地层损害程度;含油高度与油水界面;测试半径、断层界面显示、能量补给及储量参数等。

测试工程主要资料统计表

测试曲线的解读是应该掌握的。一般曲线分为六大类:高渗透层曲线,低渗透层曲线,高压低渗透层曲线,低压低渗透层曲线,污染堵塞型曲线和能量衰竭型曲线。这几种测试曲线与测井曲线对照,有响应规律可循。可以利用测试资料可对矿藏进行早期评价。

测试资料主要需要看懂的是这些曲线资料及测试解释报告。中途测试资料主要有:分层测试小结、压力恢复曲线、处理解释报告、高压物性资料。

2.试采知识(以石油试采为例)

试采是指矿产试验开采。在油气田开发领域又称试油。这里以试油为例。试油在学术环境下称试油地质和试油技术,是石油和天然气勘探至油气田开发过程中的重要程序,是搞清油气藏中油、气、水分布情况和认识相应层位的直接手段。

在一口井钻井完成后的试油过程中,油气层保护是油气田开发工程中需要遵循的原则。射孔层位、洗井和诱喷、求产、压力、酸化、压裂等程序是试油工作过程中关键环节。

试油工序主要产生的资料统计表

试油工程中产生的地质资料,主要需要读懂的有:

试采报告(又称试采地质总结)及附图、附表、附件,如试油报告及附图、附表、附件。为油田开发方案提供依据。