城市地质调查报告(共8篇)
城市地质调查报告 篇1
石家庄市城市环境地质初步调查报告(浏览次数:199 发布时间:2009-11-03)
随着经济的快速发展,对人口、资源和环境关系的研究成为主题,随着人口的增长和城市化进程的加快,与城市土地利用、资源开发、废物处置、环境保护和灾害防治等有关的地质问题日益严重,已直接影响和制约着人类社会经济的可持续发展。城市中心的许多问题或灾害直接或间接与城市地区的地质、水文、水文地质条件或人类活动有关,保护环境、减轻灾害、科学处理废弃物、合理利用资源已成为世人的共识,并逐渐转变为地质工作的重点。城市地质以其在城市和社会经济发展、城市规划和解决人类生存环境中的重要作用,成为环境地质工作的重中之重。
城市地质环境调查已迫在眉睫,如美国地调局已开始研究当今社会所关注的灾害、水和受污染的环境;英国地调局开展了有关土地利用、环境保护和减灾方面的调查;加拿大地调局制定了地学在促进可持续发展、公共健康和环境保护方面的战略目标。中国地调局正在起动《首都地区国土资源与环境调查计划》项目,其中国土资源部和北京市政府共同投资4450万元实施的《北京市发展多参数立体地质调查》工作是我国开展城市全面地质环境调查的第一个项目,同时开展上海、天津、杭州、南京等城市多参
数立体地质调查立项工作。这一切表明,城市地质环境调查是当今全球地学发展的重要方向。
石家庄市作为省会城市,一方面是政治、经济、文化
和社会信息的中心,是人口和现代工业的集中地区,在国家的经济建设和综合国力的形成中发挥着巨大的作用;另一方面,由于生产力的飞速发展,人类干预自然的能力越来越大,使城市及其周围的自然环境发生剧变,打破其影响范围内的自然环境平衡,使其环境质量下降,甚至诱发地质灾害。因此要实现城市社会的可持续发展,就要了解各种主要环境地质问题的影响因素,认识城市区域地质环境演化的规律,预测未来的发展趋向,统筹考虑包括地质资源、地质环境等约束条件在内的各种相关地质因素,找出城市地质环境演化的关键因子,为城市总体规划、建设、现代化管理提供地质依据,引导城市建设可持续发展。但由于地质环境背景的复杂性,地质环境演化方面的工作尚缺乏系统研究,基础地质工作成果尚不能满足对经济发展支撑需求,因此加强基础地质工作研究是十分有必要的,同时,随着基础工作的不断深入研究必将对推动石家庄市环境地质及水文地质的研究工作起到重要的支撑作用,因此,加强基础地质研究服务经济发展工作十分必要。
为此,河北省国土资源厅地勘处2003年11月对河
北省环境地质勘查院《石家庄市城市环境地质初步调查报
告》项目设计进行批复同意立项。项目工作范围为石家庄城市区及周边开发区,工作区总面积910.97km2,工作
时间2年,该项目主要涉及地质调查与评价、地质环境保护与防治等学科。
该调查报告的主要成果为:
(1)阐述了石家庄市自六十年代以来至2004年的地下
水水位埋深和水位变差特征,阐述了地下水水位下降漏斗的演化规律及其影响因素。首次根据六十年代、2004年的地
下水位资料和工作区内含水层的空间分布(底界埋深4~
100m)计算了石家庄市含水层疏干厚度和其分布特征,计算了石家庄市地下水疏干体积、疏干量,预测了石家庄市含水层疏干的发展趋势。
(2)阐述了石家庄市地下水污染源的分布特征、地下
水污染途径和方式,以石家庄市电厂排灰厂和台关垃圾场为例,阐述石家庄市地下水污染质的运移方式。采用污染综合指数法和统计的方法分别对石家庄市浅层地下水污染程度进行评价。以2003年为现状年,根据地面水环境质量标准(GB3838—88),采用标准对照法,对地表水进行评价,并对地表水的污染影响因素进行了分析。采用内梅罗综合指数法对石家庄市浅层地下水质量进行了评价。分别采用单项指数法和综合指数法对工作区的土壤进行了评价。
(3)报告采用综合评价法对石家庄市环境地质问题发
育程度进行了评价,共分为丘陵环境地质问题区和平原环境质问题区两个大区和4个亚区。环境地质问题较强发育亚区主要分布于北高基-肖家营-石灰厂以南,康庄-张营-小张庄以东,十里铺-槐底以西,小张庄-塔谈-孙村以北的区域,面积约217.07km2。
(4)根据石家庄市环境地质问题的现状,选取土体结
构类型、构造分布、含水层疏干程度、地下水水位下降速率、地下水污染程度、地下水水质分类和地面塌陷共7个因子,采用综合评价法对石家庄市环境地质问题发育程度进行了评价,并将评价结果与2000年的评价结果进行了对比分析。
(5)报告采用钻探和检测等手段,首次对石家庄电厂
排灰场和台关垃圾场附近包气带土层中污染物质的垂向分布及污染范围进行了勘查与研究,结果表明包气带土层已受到明显污染。对石家庄市区附近地下水、地表水污染程度进行了评价,反映市区地下水已受到轻污染,局部为中等污染,布市区外围地区基本未受污染;地表水均受到严重污染。报告还对工作区地下水质量进行了评价,石家庄市浅层地下水质量可划分为水质良好区、水质较好区和水质较差区,水质良好区面积约793.61km2,水质较好区面积约226.73km2,水质较差区面积约0.61km2。
(6)首次采用DRASTIC法,选取地下水水位埋深、净补给量、含水层介质、土壤介质、地形地貌、包气带介质和渗透系数等因素对石家庄市地下水进行了脆弱性评
价,将工作区划分为地下水脆弱性高、地下水脆弱性较高、地下水脆弱性中等、地下水脆弱性较低和地下水脆弱性低共5个区
(7)提出了水资源合理开发的建议,提出了地下水污
染的防治对策,提出了控制土壤污染的对策,提出了石家庄市垃圾适宜场地的选择条件和目前石家庄市的垃圾场适宜场地。
本成果已经在不同部门的多个层面上得到应用和推
广。在本成果基础上,编制了《石家庄市地下水监测报告(2001-2005年)》;为“石家庄市城市三维立体地质环境
调查”、“石家庄市垃圾场选址调查”等项目提供了依据,取得了显著的社会效益和经济效益。
该报告全面系统的反映了石家庄市六十年代以来地下
水水位埋深和水位变差特征,总结了石家庄市地下水降落漏斗的发展规律,计算了石家庄市自六十年代以来的含水层疏干厚度、含水层的疏干程度、含水层的疏干体积,以及含水层疏干的发展趋势。采用单项指数法、综合指数法和分类指数法等多种方法分别对石家庄市地表水污染、土壤污染、地下水污染和地下水质量进行了评价,并采用钻探和检测手段对电厂排灰厂和台关垃圾场典型区污染调查
评价。采用综合评价法对石家庄市环境地质问题发育程度进行了评价,并与2000年的评价结果进行了对比研究。采用DRASTIC法对石家庄市地下水脆弱性进行了评价,根据地下水脆弱性评价结果,初步拟选定了石家庄市垃圾场的适宜场地。提出了在水资源合理开发利用、地下水环境保护与土壤污染的防治等方面的科学合理的对策建议。
报告对河北省廊坊市规划区区域地质、构造、水文地质、工程地质及地质遗迹等地质环境条件进行了简要论述;较详细地阐述了廊坊市规划区地下水位降落漏斗的现状、发展过程;对影响因素进行了分析,对发展趋势进行了预测;对区内地面沉降的现状及造成的危害进行了测量和调查,查明了成因及危害,并提出了防治对策;搜集了大量工程地质勘查资料,对区内液化砂土、软土、流土和管涌的分布及其对工程建筑所造成的危害进行了分析研究;对浅层地下水和深层地下水的水质质量进行了评价,对地表水体的纳污情况与污水状况进行了调查分析;对区内土壤地球化学空间分布特征进行了调查,对污染物在土壤和水体等不同介质中的扩散模式及水岩地球化学互相作用进行了研究,查明了城市垃圾场附近土壤中污染物质的平面分布形态;综合考察了地质环境与社会经济条件,对制约区域社会经济可持续发展的各种因素进行了分析,建立了可持续发展模型,对可持续发展能力进行了初步评估。
城市地质调查报告 篇2
一、3S技术简介
3S技术就是RS、GIS与GPS相关技术的统称。具体而言, GIS是GPS与RS的相关信息进行转换以及实现其相关功能的平台。遥感技术 (RS) 主要是为地理信息系统 (GIS) 提供相应的相关地理及地质信息, 其工作主要是通过对地球表面进行实时连续的监测以获取相应的定性或定量数据与信息, 可以说, 通过对遥感技术的使用, 相关人员可以对特定地理位置的相关地质情况有一个较为基础的了解。GPS作为一种较为准确的空间定位方法, 其在地学研究相关领域中的应用已经逐步成熟, 可以说, GPS空间定位方法在地质灾害监测中的作用至关重要。GIS作为一种储存与管理地理空间分布相应数据与信息的系统, 其主要是对地球表面的相关地理分布数据进行收集、分析与管理, GIS的优点主要体现在其对空间地理信息数据与相关属性信息的有机结合, 使得信息在空间与时间上具备相应的一致性, 从而为人们进行相关地质研究及地质工作提供了便利。
二、城市地质调查及其意义
城市地质调查主要是通过对相关科学技术的充分恰当运用, 以实时对城市国土资源进行相应的调查并实现相关数据资料的及时更新。城市地质调查的目的主要是为了更好地服务于城市经济以及广大市民群众。就目前来看, 城市地质调查已经成为开展地质工作的主要内容及环节。对于我国而言, 城市地质调查工作于20世纪80年代已逐步进入一个快速发展的轨道。城市地质调查作为国家进行宏观调控经济的一项重要内容, 这期间政府行为事关城市的可持续发展。为此可以说, 城市地质调查对城市经济发展与社会进步有着重要的意义与作用。
三、遥感技术在城市地质调查中的应用探究
遥感技术自运用于城市地质调查以来, 其在地质调查中的作用已不可忽略, 换言之, 遥感技术已经成为城市地质调查中运用最为广泛的一种方法。通过遥感技术记录下来的相关图像及资料无疑为研究城市发展变迁提供了较为真实的数据及信息。此外, 通过遥感技术获取的相关资料还能够与地质学等相关资料相结合, 进而作为城市地质调查的可再次开发利用资料。遥感技术在城市调查中的运用主要体现在以下三个空间:
(一) 平面空间。平面空间也就是调查区域的地表平面三维空间。对于调查区域内的河流、地质及植被景观, 这些物体均具备其相应的三维特征, 运用遥感技术就可以得到符合相关要求的影像图性, 此外, 对于地形起伏相对较小的平原地带, 遥感技术也能够依照相应要求制作出垂直跨度相对较大的数据或者图像。
(二) 垂直下界面空间。尽管遥感技术不具备向地表下方进行穿透的功能, 但其通过对地貌类型与地表情况的初步解读进而能够对地表垂直下界面空间进行相应的定位分析与推测。遥感技术的这一功能与水文地质工作的研究领域息息相关, 为此, 遥感技术与水文地质相关工作的结合运用将会为城市地质调查与城市发展作出更大的贡献。
(三) 上延空间。作为具备可视性的空间内容, 严格意义上说, 其已经不在城市地质调查的相关范围内, 但广义上讲, 为更好地服务于经济与社会, 这一层面也应积极纳入到城市地质调查规划与统筹中来。可以说, 这一空间层面上遥感技术与生态环境调查更加紧密结合起来, 其成果与资料将更加直接地服务于城市经济与发展。具体而言, 在城市地质调查中, 上延高度界面应以测定区域内的制高点高度作为其上截面, 这其中城市标志建筑的高度并不能等同于制高点高度。
城市地质调查中可使用的遥感资料主要包括卫星数据及图像、较大比例尺的航空照片以及光谱遥感数据等。遥感技术提供的相关遥感资料不仅可以为城市地质调查提供一定的信息支撑, 同时遥感技术在城市生态环境监测、城市规划等方面也发挥着重要的作用。
四、城市地质调查空间数据库的运用
(一) 数据信息的选取问题。城市地质调查某种程度上可以说是一个不断求异的过程, 换言之, 城市地质调查中的地质异常值就是需要特别注意与研究的内容和环节, 这一地质异常值出现的原因就需要相关人员进行相应的探究。为此, 在进行相关数据与信息的选取过程中, 除需要一些地质数据与遥感资料外, 所筛选的数据还应包含一些异常的地质数据值。
(二) 数据的输入与分析问题。地理信息系统无疑为之前选取数据的输入提供了一个较好的平台, 就遥感数据处理而言, 其主要包括以下几个方面:
1.影像资料的几何纠正。对遥感影像资料进行的几何纠正主要通过相关图像处理软件对其进行相应的转换运算, 进而使得遥感影像上的相关投影与地理坐标信息之间得到相应的匹配。此外, 这一过程对匹配地理位置的寻找也需要相关人员具备相应的知识储备及工作经验。
2.分辨率不同的影像数据之间的融合。对遥感影像数据的融合主要是将光谱信息不尽相同的遥感影像数据进行相应的融合, 以尽可能进一步改善遥感影像整体的空间分辨程度。在对遥感影像数据精度要求不高或相对较低的情况下, 遥感影像数据融合工作才得以进行与实施。
3.遥感影像数据的裁剪。这一工作主要需要将遥感影像数据的格式进行适当的转换, 之后才可以将转换后的数据输入到相应的图像处理软件中, 最后通过图像处理软件对图像数据进行精纠正并进行相应的数据融合工作。
与遥感影像数据输入相比, GPS数据的输入工作则显得相对简单。伴随着GPS接收站的全面建成及逐步完善, GPS技术在相关测量工作中的运用也越来越广泛, 在城市地质调查过程中, GPS监测的相关数据经过一定的投影及变换, 就可以将其直接输入到地理信息系统的数据库中。这些数据信息入库之后, 经过相应的数据校正、编辑、修改等, 最终才能进入到地理信息系统的数据库之中。可以说, GIS之中的数据都是具备一定的标准及相应的规范的, 换言之, 也就是其地理坐标与比例尺等相关指标是统一规范的, 这无疑也将给用户分析与处理数据带来一定程度的便利。总之, 3S技术的运用不仅可以为城市地质调查提供更为充分的信息数据, 同时其也将现代信息技术在城市地质调查中的作用发挥得更加淋漓尽致。3S技术的运用无疑将会给城市地质调查带来诸多的便利, 通过对这一技术的使用, 城市规划工作以及城市的可持续发展无疑将会得到更为有效的保障。因此可以说, 3S技术在城市地质调查中的作用不可忽视。
参考文献
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[4]邬莉莎, 杨武年, 李丽.3S技术在城市规划中的应用——以汶川映秀震区重建为例[J].物探化探计算技术, 2011, 5
城市地质调查报告 篇3
关键词:工程地质勘察;水文地质勘察;对策指施
引言:现代化工程建设一项关键程序为工程地质勘察与水文地质勘察,而城市工程地质与水文地质勘察因其特有的地理位置而表现出来的问题也有其特殊性,本文重点对城市弃土弃渣堆填区工程地质勘察面临的参数取值和沉降变形评价问题以及城市区污染场地水文地质勘察面临的污染源和污染因子识别困难等问题,探讨了所临问题的应对之策,进而对城市工程地质与水文地质勘察工作具有深远的指导意义。
一、工程地质勘察存在的问题及应对之策
近年来,作为直辖以来的重庆,城市建设迅速,其主城区主要位于构造剥蚀丘陵地貌区,以侏罗系红色地层为主,由于地形上的起伏不平,工程建设时需挖山填沟,往往将弃土弃渣随意堆填在一些尚未开发建设区域的地势低洼处,堆填体方量大,范围广,厚度大,一般厚度可达20~80m,并在部分区段形成填土高边坡,高度可达20~60m。随意堆填的深厚填土成分以砂、泥岩碎块石为主,部分渣体也会夹有生活垃圾或建筑垃圾等,块碎石粒径变化大,填土成分复杂,均匀性差,多呈松散状态,孔隙率高,具湿陷性。在这些填土区进行工程地质勘察时,填土的性质的不确定性让工程地质分析评价变得十分困难,往往遇到以下两个方面的工程地质问题。
一方面是填土边坡的稳定性评价所需物理力学参数取值是否合理和科学的问题,高填边坡在堆填过程中一开始并未清除原坡面的残坡积土并分层压实,这类高填边坡存在沿原岩土界面整体滑移破坏的可能,存在着安全隐患。边坡稳定性评价时所需的物理力学参数由于室内试验不具操作性而室外测试又因其成分复杂,性质差异大,使得测试成果数据变异性大,分析统计困难,无法提供依据充分的参数值,常常依据工程技术人员的个人经验提出,这类经验值随意性较大,往往不具针对性和准确性,从而导致稳定性评价结果的可靠性差可信度低。
另外一方面则是深厚填土的沉降变形评价问题,填方体在堆填过程中一开始并未按照设计要求分层压实,只是在后期上层填土堆填施工中进行了分层碾压和强夯处理。填土的沉降固结是一个长期的过程,造成的影响要在多年后才会表现出来。填土在压实初期由于岩石尚未完全风化,碎块石紧密接触,可类比卵石土,硬度大,紧密接触时其承载力高,压缩性低,但砂泥岩块碎石受长期的物理化学风化后,最终会风化成粘土或砂质粘土,其承载力必将大幅度降低,压缩性增大,从而引起地面沉降,特别容易形成差异沉降。这类沉降过程需要多长时间,目前尚无统一和权威的定论。
針对上述问题一个行之有效的解决办法就是加强填方体的长期监测,通过建立多场地长时间监测系统,获取大量的监测数据,利用大数据处理,反分析演算填方体的变形破坏及沉降变形过程,建立分析评价模型并获取特征参数,以用于今后的填土工程地质评价。
二、水文地质勘察存在的问题及应对之策
城市化大规模的建设让能开发的城市用地日趋紧张,而外迁的一些老工业厂矿区则为城市开发解了燃眉之急,但这些工矿场地往往土壤污染严重,开发为住宅或商业区会对人体健康造成伤害,一般而言工程建设前场地环境影响评价工作之一就是需做专门的污染场地水文地质勘察。
水文地质勘察前可通过收集工矿企业生产活动情况和历史变迁过程资料,了解其所在场地存在的基本污染物和污染源,了解场地的基本水文地质条件,为地下水质量评价提供基础资料。但由于一些老工矿企业生产年代久远,建设初期的原始资料缺乏,厂矿周边环境又随着城市建设而不断变迁,造成地下水的补给、径流和排泄条件的改变,为水文地质勘察提出了不少挑战。
首先工矿企业场地污染物和污染源的识别困难,特别是钢铁厂、化工厂和纺织企业等场地区土壤化学成分多而复杂,排污地下管道交织老旧,常有渗漏现象,地表雨水下渗和污水泄渗后对地下水常造成严重污染,使得地下水的污染成分识别和污染源的准确定位十分困难。
其次城市建设不断地改造着场地周边的地质环境,为地下水污染情况的查明制造了较大困难。随着市政道路、大型广场及住宅小区等的沥青路面及水泥硬化地面的面积越来越大,特别是自然植被的大面积破坏,致使原有自然裸露的地表大面积被隐埋,造成地表径流量增加,地表水大量流失,以往降水分散向地下补给的情形不复存在,严重影响了城市地下水原有的自然净化平衡状态,显著增加的却是雨污水的集中排放,局部土壤的污染成分富集,形成新的污染源,地下水质逐步恶化,使得水文地质勘察中准确查明因周边环境改变而造成较大区域地下水污染状况的难度加大。
遵循基本资料收集、现场勘查与采样、室外室内测试以及监测的技术程序是解决上述难题的最基本手段,同时也要注意勘察过程应分阶段进行,可分初步勘察和详细勘察两个阶段,分析应由浅入深,才能全面查明污染场地的水文地质条件。
结束语:总而言之,城市区当前工程地质勘察及水文地质勘察面临着一些新问题新挑战,只有在实践中不断总结经验并找出行之有效的科学技术方法去应对解决,才能有效指导城市建设工作,提高城市建设的社会效益。
参考文献
[1]张玉兰.浅谈污染场地的环境水文地质勘察[J].中国科技博览.2014.(3):117.
[2]张晓.浅议水文地质勘察的基本内容[J].现代工程勘察.2012.(8):46-48.
城市规划,地质先行演讲稿 篇4
原创: Eyeiseye 狂言诞语
尊敬的各位专家、老师、亲爱的朋友们,大家好!我是来自北京市地质调查研究院的XXX,是一名地质工程师。今天我演讲的题目是“城市规划,地质先行”.2001年7月13日那一天的夜晚,有一个城市一片欢腾——北京,申奥成功了。奥运盛事,无一中国人不想参与其中。身为地质人,为奥运场馆建设先行探路,既是我们的责任和使命,也是参与奥运的最好方式。
2003年,北京奥运场馆的建设规划初步确定,规划拟新建场馆三十余个。难题就在这个时候出现了,规划中的主场馆就位于黄庄-高丽营断裂带附近——这是一条活动断裂带,任何建筑物一旦横跨活动断裂带,安全都将受到威胁。(白)“平安奥运”,是中国对世界作出的庄严承诺。作为首都地区专门承担公益性地质调查任务的专业队伍,北京市地质调查研究院紧急抽调技术力量和专业设备,对黄庄-高丽营断裂带展开了细致的地质勘察工作,及时向北京奥组委做了专题汇报,提出了避让建议和应对措施。最终,奥运场馆建设巧妙避开了这条活动断裂带,场馆安全得到了保证。
当时,我只是一名学生。在修读地质这些年,我更加清晰地认知到地质工作的厚重和浪漫。地质工作,就是胸怀地球四十五亿年的时空、倾听岩石和泥土讲述的故事,就是丈量大地的宽广、观测地球的脉搏。这一切,都只是为夯实万丈高楼平地起的健康根基。
今天,为调整北京空间格局、治理大城市病、拓展新的发展空间,以习近平同志为核心的党中央做出了规划建设北京城市副中心的重大决策部署。作为地质工程师的我不禁思考,城市副中心这块地质躯体,健康状况又是如何呢?
北京城市副中心规划范围为原通州新城规划建设区,总面积约155平方公里。通州地处永定河、潮白河及温榆河冲积平原,是京杭大运河的北起点、首都北京的东大门,素有“京东粮仓”之美誉。然而,祥和的地表之下,却是重重的危机(白)。通州地质条件却并不理想,尤其副中心地区断裂构造高度发育,十余条断裂藏匿地下(重)。在座应该也有工作生活在副中心的朋友,听到断裂这个词,是否也心头一紧?
不急,我们先来了解一下什么是活动断裂。
顾名思义,活动断裂就是周期性活动的断裂,这个活动周期有多长呢?(白)如果我们假设人的寿命是一百年,那活动断裂就是一百再乘以一百,在过去一万年内有过活动记录、而且仍然有可能“复活”的断裂。显然,活动的断裂比静止的断裂危险性更大。断裂带交叉和拐弯的地方则更加危险,因为这里是应力集中的部位,就像膨化食品包装袋上那个便于撕开的“丁”字形口子。当断裂开始活动时,引起的地面错动会直接损害跨越该断裂修建的建筑物,对地下管道、地铁等线性工程的破坏更是不可估量。可谓是影响城市运行安全的罪魁祸首。
北京城市副中心规划面积广阔,又位于寸土寸金的地界,面对活动断裂带,再用“避”这个办法显然是行不通了。那,有断裂藏匿的地方就不能建房修路了吗?(白)并非如此。例如,在两条断裂带之间建房子就是没有问题的,这就如同马路车道间的“安全岛”一样。这又是否意味着建筑物不能跨建在断裂带上呢?也非绝对。在美国,就有一个室内的网球场坐落在一条活动断裂带上。建筑师采用了一个巧妙的办法,把网球场的建筑分成两个部分,分别建在断裂带两侧。如此一来,即使断裂活动时,地表上升或下沉几米,建筑物也不会有事。但这些建设都有一个共同的前提,那就是要摸清断裂带的地质家底。
可是上天容易入地难呐。这些藏匿地下几百米甚至上千米的地质断裂,究竟该如何探测它,并判断它过去万年间的生命迹象呢?(白)
在医学领域,有一种名为CT造影的技术,当医生只能初步诊断出病灶的大致位置,却又无法做出准确判断时,为了得到清晰、直观、准确的病灶影像,做进一步确诊,就需要采取这一技术,而这一原理呀,同样适用于我们的地球。这就是地球物理探测技术,简称物探。如果把地球比作人体,地层岩石结构就相当于它的五脏六腑,这些地层岩石有着各自的属性参数,重力、导电性、磁性等各不相同。而地球物理探测就是通过重力、导电性和磁性等探测设备,对我们的地球做CT.通过扫描区域内对地球重力、导电性和磁性反射的信号进行采集,再从这些数据信号中发现异常,然后以可视化的数据影像,让深藏在地下的断裂带无处遁形。
物探方法具有设备轻便、成本低、效率高等明显优势,是活动断裂探测的重要方法之一。此外,我们还配合使用了钻探、地表调查、室内外测试等其他方法,多种方法互相补充验证,以便得出最科学的诊断。
通过集中力量部署工作,副中心地区11条断裂的空间展布更加精确,活动规律更加清晰,影响带范围更加科学可靠。此外,我们还将与活动断裂之间剪不断理还乱的地面沉降、砂土液化和岩溶塌陷也作为重点评价要素,同时兼顾地裂缝、土地利用现状和地形地貌等要素,开展了副中心地区土地空间资源开发适宜性综合评价。基于评价结果,我们提出了地表空间规划、地下空间规划、地下水资源开发、大运河遗产开发保护和副中心工程建设的地学建议。目前,建议成果已被副中心的总体规划和控制性详细规划充分采纳,城市绿色健康发展的地质根基得以牢固夯实。
可见,虽然副中心的地质条件不尽理想,但只要我们摸清他的地质家底,科学合理的开发利用,同样能规划建设出一座健康美丽的千年之城。我想,这才是科学技术工作的真正生命所在,也是我今天站在这里跟大家分享的最大动力。此刻,请放下你绷紧的心弦吧。
愿让平安拥抱大地,让威胁远离家园。谢谢大家!
城市规划和工程地质学之间的关系 篇5
城市规划是一个系统的学科。城市的规划者不仅要考虑经济,政治,人文等问题。对于城市的建设,也应该考虑城市的地形,依山傍水,根据地形来建设。城市的建设规划,其实就是在不同的区域范围内,城市对土地资源,空间资源的利用,而不同的地形,地貌,地质条件又对城市的建设,规划,发展提出了不同的要求。
首先,一个城市的发展,必定与交通有很大的关系。虽然科学技术的发展,航空业已然十分发达,但是陆地交通仍然是主流,人们仍然应该考虑地形对道路建设的影响。如果城市的交通发达,交通运输方便,运行的成本低,城市与其周围区域的经济贸易就会相对的更加频繁一些,从而会推动城市经济的发展。相反,如果道路交通不发达致使运营成本大大地提高,这就会使城市缺乏与外界的交流和联系,城市的贸易也会减少,而导致城市经济的大大滞后。
另外,地形对于城市的空间资源利用也有很大的影响。地形,地貌和地质条件影响着城市的选址,城市的形成与发展过程中,城市的的地行为之的选择二对城市形态特征和城市的发展前途有着重要的影响。例如平原地区,河流两岸等等都是历来城市选址的地区。
地形,地貌和地质条件影响各种设备等。城市的生活生产设施就是一个城市正常运转的基础,而道路交通,给水,能源供应,防灾等基础设施的设置常常受到地形地貌的影响。地形地貌也影响城市的形态,空间的结构和整体的布局。
城市规划是对城市空间的利用,在土地,经济,政治,人文等各个方面下的资源进行利用。
城市地质调查报告 篇6
引 言
人口、资源、环境与社会经济的协调发展是21 世纪的重大科学命题。城市作为人口和现代工业集中的地区,在国家建设和人类生存环境水平提高中发挥着巨大作用,城市化的快速发展促使自然环境发生巨变,城市和地质环境不断进行着相互作用。在过去的 30 多年中,随着中国经济的迅速发展,城市化进程迅速加快,社会和学术界对城市地质问题表现出前所未有的关心。我国进行比较系统的城市地质研究工作起步较晚,就其研究的广度和深度以及全面性而言,与国外发达国家相比尚有较大差距。因此,本文对国外发达国家开展的主要城市地质工作进行了总结,以期能切实反映出城市地质研究工作的现状和今后的发展趋势,从而为我国城市地质工作的开展提供参考和借鉴。
1 城市地质的内涵
城市地质是地球科学的一个较新的分支,对城市地质的定义和内涵,目前仍在研究和探索之中,关于它是不是一门独立的学科,认识尚不统一。有的认为城市地质属于传统地质学的范畴,不是独立的学科,而是各种地质工作在城市和城市化地区的应用; 有的认为它是工程地质学的分支,应称为城市工程地质学; 有的认为它是环境地质学的分支,称为城市环境地质学。
通过综合诸家意见认为,城市地质已发展成为一门独立的分支科学,有着特定的任务和工作内容。其任务是应用地质科学的理论和方法,以城市地区的地质结构为主要研究对象,将所获得的地质资料和认识,应用于城市的规划、建设和管理,其实质是地质科学和地质学家直接参与城市的规划、建设和管理工作,为城市发展与控制提供可靠的科学依据。工作内容包括土地的合理利用、城市供水水源地的勘查和利用、区域地质环境安全性评价、城市矿产资源开发利用与论证、城市地质环境质量综合评价与环境保护以及城市地质环境监测等。
城市地质学整合了城市管理和发展中所需的一系列地球科学分支,因此它是地球科学中综合性最强的领域之一,涵盖了部分工程地质学、环境地质学及土地管理学等,除此之外还有传统的地层学、构造地质学、岩土力学、水文地质学等。因此,城市地质工作是在城市及其周围地区或潜在城市化地区的特定空间范围内,综合考虑各种地质要素,研究其对城市发展所提供的资源、所施加的约束条件以及城市发展对其产生的影响,为城市规划、建设和管理服务的地质工作[1].可见,城市地质作为一门应用性的地质学科,它并不是简单的其他地质学分支学科资料的堆积,而是需要针对具体的城市地质问题,进行分析评估和综成,并提出合理的解决办法。
2 国外研究进展
城市地质的主体工作是主题应用填图,为城市各类规划、建设和管理提供决策支持[2].国外最早的城市地质工作大约是在 20 世纪 20 年代末开展的,具有代表性的是德国绘制了用于城市规划的特殊土壤分布图[3].30 年代末,德国出版了标示着各种土地利用适宜性的 1∶ 10 000 和 1∶ 5 000的地质图,并用于 Bodenatlas 的城市扩建规划[4];第二次世界大战后,随着人口增长和经济复苏,城市地质工作日益频繁,特别是在欧洲和北美地区,如德国、捷克、斯洛伐克和荷兰等国家实施了系统的城市地质填图计划,主要是对城市地区土壤和岩石的自然属性进行填图,用于指导城市规划和建设[5],其中典型代表是 Prague 城市的1∶ 5 000地基填图,包含建设层地基岩土的物理力学参数等工程地质信息,并且该城市大量的数据和图件在不断地更新[6].这一时期,德国有十多个城市完成了土地利用主题填图[7].尽管这些图件在城市规划中发挥了重要作用,但总体来说其可读性较差; 图件及附注中包含了土壤自然属性和土地利用适宜性的信息,但多为定性描述,这主要是由于土工实验数据以及在原位或实验室条件下水文地质测试数据的有效性较低。
随着第二次世界大战后美国经济的高速增长以及其后的城市扩张,大量的地质工作者开始展开对城市地质的研究工作。例如,20 世纪 60 年代末至 70 年代,仅洛杉矶就有 150 多名地质学家在从事城市地质研究工作[8].同期,由于 Legget 的出版,地质数据在加拿大城市规划和管理中的应用取得了突破性进展[6,9].至此,工业化国家更加关注城市中自然环境的改变和大量废弃物造成的污染,废弃物处理场的选址成为城市地质工作者新的研究领域。应用地球化学解决废物污染问题迅速地成为一种发展趋势,最早在德国出现对土壤纳污潜力和污染容量极限的研究,生成“地质潜力图”来为城市规划服务[10],这套填图系统后来被其他许多国家应用。这一时期美国地质调查局绘制了许多城市地质图件[11 -12]; 许多欧洲国家也开展了一些特殊研究,包括寻求最合适的方法在城市化地区的图件上展现地质数据[13 -15].西班牙的许多城市地区开展了用于城市规划的 1∶ 25 000岩石土壤填图工作[16],初步查清了不同类型地表浅层 岩 土 的 分 布 范 围,如 在 马 德 里 开 展 了1∶ 400 000 到1∶ 100 000 的填图工作[17].可见,这一时期欧美发达国家的城市地质工作取得了重大进展: 首先,城市地质工作内容延伸到水土污染调查评价、地质资源潜力及其开发利用评价、城市废弃物的处置及应用地球化学方法进行污染治理等多个方面,体现了调查与治理的相结合; 其次,工作区域从单个城市扩展到城市群地区,同时注重城市地质为环境规划和土地利用规划服务,提高了成果的实用性; 再次,各种专业信息系统相继建立,这一时期约有 300 个系统投入使用,以获取和处理地质、地理、地形和水资源信息。
20 世纪 70 年代末至 80 年代初,随着水文地质和岩土模型应用的加强,使得定量描述和预测人类活动对地球圈层的影响成为可能,这一时期城市地质工作的一大特点就是主题填图从定性到定量的过渡。例如,荷兰开展了由土地开垦造成的地面沉降的危害研究,并在一些城市地区开展了侵蚀和沉积作用的影响研究[18].电子数据技术的采用带动了全新的主题填图工作,从而使规划者、决策者和工程师能够比过去更加容易地获取这些主题图,并根据需要及时地提取有用信息。
主题图的编制更多地采用了定量化指标,并尽量简化了图面内容,使得非地质专业的用户更加容易地理解图的信息[14].东南亚和太平洋地区从 20世纪 80 年代中期开始,启动了城市地质的研究工作。这项工作主要是在亚太经社会委员会( ES-CAP,United Nations) 的推动下开展的,到目前为止,已经出版了 9 卷城市地质文集,主要介绍了包括中国、孟加拉、斐济、印度尼西亚、马来西亚,尼泊尔、巴基斯坦、菲律宾、朝鲜、斯里兰卡、泰国和越南在内的国家专门的城市地质研究和现状报告。早在 70 年代,印度的 Calcutta 城市便开展了城市地质工作并出版了一系列的城市岩土研究报告。在非洲,除了多哥外,其他国家均未开展过重大的城市地质工作[19 -20].这一时期城市地质工作的.另一大特点是对地质资源保护意识的增强。地下水资源研究从注重水量转变为水质水量并重,解决含水层污染问题从调查治理转变为预防与治理相结合。地下水可供能力、地下含水层脆弱性评价研究与编图作为对地下水资源进行保护的重要措施得到高度重视,并成为 80 年代后期城市地质工作的主题。80 年代末,美国、意大利、荷兰、德国、瑞典、英国、捷克等国家相继出版了 1∶ 1 万 ~1∶ 100 万不同比例尺的地下水脆弱性图,为政府官员、规划者和管理者了解土地利用活动与地下水污染之间的关系,识别地下水易于污染的高风险区,制定地下水保护的方针政策和管理方案提供了依据[21].
20 世纪 90 年代至今,是国际城市地质工作新的发展时期,保障人类生命财产安全和促进城市社会、经济、环境可持续发展的城市地质工作目标进一步明确,工作思路和工作方法也有所创新。
如 90 年代初期英国地质调查局启动了“伦敦计算机化地下与地表项目( LOCUS) ”.该项目的目标是绘制用于土地利用规划、土木工程建设和解决地质环境问题的各种主题图件。这项工作是基于包含 2 万多份钻孔描述资料的数字化数据库和具有强大功能的 GIS 与模型技术完成的。德国地质调查局将工作重点由矿产勘查转向环境调查研究,主要开展了城市及其周围地区的环境地球化学调查、污染评价; 垃圾场污染的调查、评价及污染监控、治理等环境地质工作; 建立了城市行政机关、地质调查所的综合数据库,并获取广泛的其他地学知识,为城市规划建设和地下水利用服务。
年,英国地质调查局启动了“城市地球科学研究”项目,旨在为城市发展提供综合的地质信息。
该项目划分为地表矿床特征、三维岩体特征和信息系统研发 3 类 6 个主题研究子项目。 年,Quaternary International 编辑部出版了 《新西兰和澳大利亚东部城市与第四纪地质》( Urban andQuaternary Geology,New Zealand and Eastern Aus-tralia) 以及 《The Shaping of Sydney by Its UrbanGeo-logy》。报告论述了这些地区城市的地质条件和面临的问题,阐述了城市地质如何融入到城市规划、土地利用、防灾减灾中,指出城市空间布局和发展战略要适应地质资源和地质环境条件[22]. 年 8 月第 33 届国际地质大会在挪威奥斯陆召开,大会的主题是“地球系统科学---可持续发展的基石”.此次大会关于城市地质的内容也很多,其中国外城市地质成果介绍中最具代表性的为挪威国家地质调查局在奥斯陆地区开展城市地质调查项目,项目主要研究内容有 10 个方面: 氡灾害、地面沉降、城市土壤污染、地热、砂矿资源、地下水、矿产地质、基底稳定性与监测、地质教育等。
工作思路上在这一时期,一方面注重以整体观点研究城市地质问题。城市地质工作从解决比较简单的规划建设问题深入到解决更为复杂的区域整体开发和决策问题。如美国于 1991 年开始实施水流域综合保护计划,将分散的水资源保护转向使用水流域的研究,在统一的水文地质单元内共同解决水资源的可供能力、水资源污染和生态环境恶化问题,使管理者能够从整个水流域全面地考虑影响水资源的各种作用[18].对于城市灾害,则注重对群发或诱发的灾害系统研究,研究灾害的影响面、易损性和对灾害的反应。近年来在国际地科联环境规划地质科学委员会的倡导下,西方国家正着手建立反映地质过程和地质现象变化大小、频率和趋向的地质指标体系,并将地质指标与城市的经济、社会、环境指标结合起来,从整体来考虑城市的建设和发展。另一方面,实施全面保护城市地质环境、超前服务于城市可持续发展的战略。这一战略的确定正是对过去城市化过程中忽视环境、忽略地学信息,造成城市灾害频发的后果做出的深刻反思。如美国在地下水污染治理方面位居世界前列,最近十几年内仅清理油渗漏造成的土壤和含水层污染的费用就高达数千亿美元。由于对复杂的水文地质条件认识不足,所采用的抽取 - 处理技术并未达到预期效果。
如今美国科学家和立法者已经认识到,最成功的污染治理战略将是对土壤和地下水污染场地及其周围地区实施风险管理战略。类似的如城市快速发展而防灾、减灾措施相对滞后导致的城市灾害影响面扩大和易损性增强,已经影响或制约了城市的可持续发展。为此,地质灾害风险性评估、水土污染风险识别、地下水可供能力、城市脆弱性评价以及建立环境变化的地质指标等作为对城市地质环境实施保护的超前服务工作,成了 90 年代至今城市地质工作的重点和热点。
在技术方法上,多学科、多目标、多种技术方法的交叉配合,提高了城市地质工作的质量和效率,增强了其解决实际问题的能力。如利用探地雷达、高分辨率地震、层析成像等先进技术进行工程和地质灾害勘察取得了显着功效,尤其利用 GIS、RS、GPS 技术进行城市地质调查、地质灾害监测与防治,采集多学科地学信息,建立 GIS平台的地学信息空间数据库和自然灾害风险评估的决策支持系统,较好地满足了城市地质快速适应城市发展的需求。
3 发展趋势
纵观国外城市地质工作的开展历程,经历了工作内容从单纯查清地质条件到涵盖废弃物处置、水土污染防治、地质灾害风险性评估、地下水脆弱性评价、多目标地球化学、生态地质调查等多种内容的综合调查研究; 对城市地质环境的调查与编图从定性描述深入到定量评价; 工作思路从调查分析单一的地质问题转变为从整体上综合考虑城市规划、发展的需求,超前服务于城市社会、经济的可持续发展; 工作区域从单个城市扩展到城市群地区乃至国土规划经济开发区; 技术方法从利用水文地球化学和地球物理技术的勘探开发服务拓展为多学科、多种先进的勘察、检测、分析技术相互结合的多目标服务; 地质信息从编制纸介质的图件、报告提升到建立空间数据库和 GIS平台上的地学信息系统,实现信息及时更新、动态评价和社会共享。进入 21 世纪以来,随着世界城市化进程的加快,城市地质灾害问题日益突出,已成为城市可持续发展的重要制约因素,这使得城市地质研究越来越被重视。
3. 1 城市地质工作理论更加系统更加完善
城市地质工作秉承科学发展观的基本内涵,融合多学科理论观点,形成以确保城市地质生态安全为主题、实现人与自然和谐发展的理论体系,推崇尊重自然规律和社会规律,实现社会经济在地质环境容量允许、质量良好的前提下加快发展。
应特别加强对三维建模、地质灾害风险管理理论研究,建立地下水、土壤污染评价理论体系[23].
3. 2 城市地质工作的深度及服务应用领域将不断拓展
目前城市地质工作更多地侧重于城市基础性地质调查填图和评价工作,如基岩地质、第四纪地质、水文地质与工程地质调查等[24; 另外针对环境地质问题或地质灾害开展调查评价工作,如活动断裂、地面沉降、水土污染等。在获得区域地质背景基础上,针对应用开展更深层次的研究工作将是今后城市地质工作的一个重要方向。此外,城市地质的许多工作内容也正在结合应用开展更深层次的研究工作,如工程地质结构应用于地下空间开发和地下地籍管理,水文地质应用于地下工程开挖承压水问题,地球化学应用于土壤监测、修复与治理,岸带冲蚀与淤积应用于滩涂资源管理等。
3. 3 以 GIS 为平台的数字城市地质资料集群化系统将更加智能
地质资料信息服务集群化是今后地质工作的重要方向之一,城市地质资料的集群化工作将是必然趋势,它是城市地质实现服务多元化目标的基础。目前城市地质信息管理平台大多具备地质资料数据库的管理功能、地质成果图件的展示功能,今后将朝更多专业模块融合、专业分析、综合评价、应急管理等更智能方向发展[25].同时城市地质信息管理平台如何实现与土地资源管理平台、城市规划管理平台、城市建设管理平台的衔接也是一个重要方向。例如,英国为确保及时满足城市发展对地质科学信息的需求,形成对各种城市地质问题具有快速反应能力、基于 GIS平台的地质科学信息基础数据库信息化系统。英国地质调查局地质工作小组还在泰晤士河口地区开展了地球科学数据信息系统建设项目。这在很大程度上反映了当今发达国家城市地质工作的基本趋势。
3. 4 土壤和地下水污染风险识别与评价及其治理仍是今后城市地质工作的重点
近年来,地下水污染治理已成为城市地质工作的重点,并被一些国家提高到保护人类健康和社会持续发展的高度来看待。地下水污染治理走过了以下的历程: 20 世纪70 年代,地下水治理与恢复的战略为“识别→修复”,即识别地下水的污染场地,对其进行治理。到了 80 年代地下水治理与恢复的战略为“预测→防治”,即对地下水污染场地的污染潜力进行预测,对其进行必要的防治措施,以免污染进步扩大。进入 90 年代后,采用以风险评价为基础的地下水治理与恢复的战略,即为保护人类健康和生态环境的长期经济可持续发展,对地下水资源进行全面的保护。尤其在美国,科学家和立法者已经认识到,最成功的污染治理战略将是对土壤和地下水污染场地及其周围的地区实施风险管理战略,即通过风险评价,识别减轻污染的途径,并对污染以某种方式进行遏制来保护人类健康和环境。这是最近几年污染治理的新动向。原位生物治理技术是治理地下水污染和土壤污染的一种很有前景的技术; 然而,由于对地下环境中做生物的作用过程的认识不够,目前国际上真正费用低、效果好的原位生物治理技术仍有限。动力控制与原位微生物方法联合治理地下水污染是今后的发展方向,未来污染的遏制是降低污染处理费用的有效途径。
3. 5 地下水动力系统的变化对城市基础设施的影响已引起广泛的关注
城市发展的初期,经济快速发展,用水量急剧增加,导致大量抽取地下水,使地下水水位普遍下降,从而引起系列的工程和环境问题。如黏土压实引起地面沉降、地裂缝,使工程地基和地下工程不稳定; 咸水入侵和水质恶化; 水井掉泵等问题。城市发展的成熟阶段,地下水上升会引发一系列的水土、工程和环境效应。人们认为城市化最明显的影响因素是道路铺沥青和浇筑混凝土使土地表面透水性不好。
最近的研究表明,城市地区地下水总的补给大多是增加的。原因是: 在不透水地方的边缘,入渗增大; 供水系统的渗漏; 污水系统、化粪池和工业污水处置的渗漏,特别是在发展中国家排污设施条件差或没有排污设施的地方; 绿地和树木的过度浇灌,增大补给。城市地下水总补给量的增加可以大大抵消由于城市化地面不透水所引起的任何地下水补给的减少量。这种补给的增加,不仅改变了地下水的动态平衡( 使地下水水位上升) ,也改变了地下水的水质,引起地下水的污染。地下水补给增多对地下工程的稳定性也产生重要的影响,主要表现在: 突水对地基和隧道的破坏; 承载力的下降和一些建筑物的下沉; 对地下构筑物的侵蚀作用增加; 地下水构筑物的抬升和结构的破坏; 对地下水污水管道和化粪池的破坏,使污染物进入地下水中,使人类健康和环境处于风险之中; 污染物和有毒气体从污染的土壤中迁移。这一系列问题都将是未来城市地质工作的研究热点。
3. 6 城市地质调查正在更多地区不同类型的城市开展
城市地质调查从 20 世纪开始到现在,已经近百年,世界上许多城市已经开展过城市地质调查,如洛杉矶、柏林、东京、伦敦和莫斯科等都开展过相对综合的城市地质调查并出版了相关着作,如 《莫斯科城市地质》。目前有更多的城市正在开展城市地质调查工作,如我国的上海、北京、天津、广州、南京和杭州,国外如挪威的奥斯陆、芬兰的赫尔辛基和日本的东京等。其中挪威奥斯陆城市地质调查覆盖了地质结构、地质资源、地质灾害等方面内容。非洲的许多国家城市地质也正在许多城市开展,比如尼日利亚的拉各斯、埃及的开罗等。由我国国土资源部组织开展、中国地质科学院水文地质环境地质研究所承担的全国306 座城市地质问题摸底调查工作,历经 8 年于 年完成,此次调查将我国城市按所处地貌环境分为平原、盆地、低山、丘陵、山地和高原等类型( 图 1) ,对各类型城市地质问题现状和危害进行了调查评价。调查发现位于不同地貌类型地区的城市,其地质问题各具特点,城市发展适宜性也不同,在进行城市地质工作时有必要分类进行研究。
3. 7 地质灾害调查与监测是城市地质的重要内容之一
地震、滑坡、泥石流、地面沉降、水土污染和岸带冲淤等地质灾害将直接影响城市的可持续发展,每个城市都面临不同的地质灾害。调查发现,中国地级以上城市建成区范围内,近10 年间,滑坡、崩塌、泥石流和塌陷等地质灾害共造成 529 人死亡,规划区范围内造成 3 681 人伤亡,毁坏房屋 24 万余间;近30 年来,城市规划区范围内各类城市地质问题累计造成经济损失约 3. 2万亿元。可见,地质灾害调查与监测仍将是未来城市地质的重要内容之一,并且,今后除继续开展地质灾害调查之外,更应侧重地质灾害动态监测与预警预报。如何将地面沉降监测与轨道交通安全运营结合起来开展预警预报工作,如何建立覆盖不同建设用地类型、农用地类型的土地质量动态监测网,海岸带冲蚀淤积监测如何与跨海大桥、重点岸堤保护结合等,地震、滑坡、泥石流等地质灾害如何监测及如何启动应急响应机制等。
3. 8 调查、监测和测试等方法技术会不断革新
随着城市管理的要求逐步提高,城市地质调查对方法技术要求越来越高,比如通过提升地球物理探测技术获得工程地质、水文地质、土壤污染等参数信息[26],通过卫星遥感技术的改进监测区域地面沉降、水土污染、岸带冲淤等,如何在现场快速圈定受污染土壤的范围,地震、滑坡及泥石流的监测预警预报技术的需求也非常迫切。
另外测试质量水平将直接影响地质评价的结果,如目前土壤地球化学元素测试技术还不能完全满足土地质量动态监测的较高要求,某元素的检出限误差可能比实际年度变化量高许多,年代测试的准确与否将直接决定地层归属,水土有机污染物测试结果的重复性检验较差将直接影响结果的准确性。调查、监测及测试等方法技术的不断革新,将是今后完善城市地质工作的重要途径之一。
3. 9 城市地质工作机制建设越来越被重视
城市地质如何融入到城市规划建设与管理的机制建设将是决定城市地质发展动力关键所在,今后城市地质服务机制的建立和完善将是一个重要的发展趋势。如城市地质工作模式由问题推动型到理念发展型的发展[27],城市地质工作与区域经济发展规划结合机制的形成,城市地质工作如何融入到城市规划管理流程、土地资源管理流程等政府管理主流程[28],城市地质信息更新与共享服务机制建设等[29 -30].
4 结论与讨论
综上所述,城市地质兼有自然科学与应用科学的双重属性,随着科技与社会的进步,城市地质学的概念不断变化和拓展,而城市地质学的核心仍是地质学,其最大特点是综合性,其发展的动力要依托机制的创新,应注重它的应用性、方法技术的革新。我们既要研究现有地学成果和技术手段如何应用于城市建设,又要研究如何更新技术手段以满足城市建设新的需求。
从整体而言,我国城市地质工作水平仍落后于发达国家,但差距正在逐步缩小。20 世纪 60 年代,主要是以抓基础地质为主,科研方向为基础地质理论。70-80 年代,国内有关专家和地质科研机构对地震地质愈来愈重视。20 世纪 90 年代以来,随着城市化战略的提出,大规模工程建设活动则使城市环境岩土工程问题及地质灾害问题成为优先研究方向[31 -32].如今,建设富裕、安全、和谐社会这一建设目标的提出,使现阶段科研规划中资源环境仍为优先领域,资源、环境、污染成为优先主题。
我国未来城市地质工作的重点、内容应根据城市、经济区具体的地质问题和发展需求而定。
北方资源型缺水城市,解决地下水水源、可持续开发利用地下水资源是城市地质的重要任务,查明含水层的空间分布,进行地下水源地的勘查,优选和评价地下水库等成为城市地质调查的主要内容。西部地区生态环境脆弱,在西部大开发的形势下,城市地质要围绕生态环境保护做工作,工作内容拟包括地质环境组成要素的脆弱性调查评价、城市建设适宜性评价等。矿山城市要重点调查开矿产生的地质灾害,如崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、水土污染等,进行地质环境安全性评价,提出治理对策; 对将要闭坑的矿山城市,为生态环境恢复,可进行土地复垦、地面塌陷治理条件、治理方法适宜性的调查评价等。总体而言,城市地质工作应在 3 个层面上展开: 基础地质调查、主题填图、综合评价与研究。各层面之间相互联系,彼此依托,互为促进[33].可见,城市地质工作的全面推进,有赖于将地质调查评价结果与城市的经济、社会、环境指标相结合,通过资源系统的承载力、地质环境容量的评价和地质灾害预警,实现城市地质与城市国民经济系统的融合,全面保护城市地质环境,服务于城市可持续发展。
参考文献:
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城市地质调查报告 篇7
建设城市, 首要的前提是对当地的地质环境有充足的研究。基础地质的优劣关系着城市的安全稳定。基础地质是指所属地区的基本地质情况, 一般来讲以国家或者片区为单位, 了解当地的地层、岩石矿物、古生物、构造、水文等基础性的地质环境。而城市地质则是基础地质的一个方面, 其研究主要针对城市的建筑环境和地基的稳固性、水文情况、可能受到的地质灾害影响及如何应对等问题。应该说, 基础地质是城市地质的基础, 城市地质情况的研究必须建立在对基础地质情况有充分的把握的基础上, 否则就有可能出现较大的问题。
1 我国基础地质研究现状
任何行业的发展都离不开生产力的提高和科技的进步, 我国基础地质研究要想有新的突破, 也必须有新的先进力量的加入。而目前, 我国的基础地质研究存在的问题首先来自于人力资源的落后。如今成长起来的80、90后, 在就业方面更偏向于高科技、高薪水和高福利, 而地质研究工作必须耐得住寂寞、管得住生活、经得住辛苦。为了勘测, 有的时候甚至一年也没有休假。同时为了弄清当地地质情况, 研究人员必须亲临现场。因此身负各种设备, 在荒郊野外度日已成为了家常便饭。这样枯燥乏味的生活也促使很多年轻人不愿意加入地质研究队伍。目前我国地质研究人员逐渐减少, 新生力量严重不足影响了我国基础地质研究工作的进度。
除了人员外, 我国基础地质工作面临的第二个困境来自于指导理论和勘测设备的落后。社会的进步、科技的发展, 对基础地质研究领域造成了一定的影响。高新设备的加入对研究基础地质情况获得基础地质数据起到了积极作用。例如在上个世纪中旬我国采用了地槽-地台和地质力学大地构造理论来指导地质填图工作, 而现今三维地质填图 (见图1) 、多目标地球化学调查等先后被运用到国内基础地质研究中, 推动了我国基础地质工作的发展。但是与世界其他国家相比, 我国的基础地质研究设备依然相对落后, 指导理论也比较滞后, 从而影响我国基础地质研究工作难以快速稳健的发展。
第三, 基础地质历史欠账多, 投入少, 研究过于片面。由于我国基础地质研究长期以来主要针对我国基础性、公益性、战略性、地质工作等, 因此对中央财政的依赖非常大, 地方财政一般只针对城市地质进行投入。而在需要使用基础地质数据时, 又大多数依靠上世纪中期的材料, 有严重的“吃老本”现象。另外, 随着社会的进步, 我国基础地质研究的目的已经从过去为了满足兴趣和好奇, 发展到了为改善生存环境提高生存生活质量服务。基础性地质研究也必须充分考虑现在需求和未来发展, 将研究成果和培养人才联系起来。现目前, 单纯的只考虑现在, 和只注重研究这一现象在我国依然存在。
2 基础地质和城市地质的关系及存在的问题
基础地质和城市地质的关系是基础和运用的关系。城市地质其实是基础地质的具体化和运用性。因此研究城市地质应该掌握当地的基础地质情况。不过由于基础地质依赖中央财政, 而城市地质和城市建设联系紧密, 因此, 很多地方政府对城市地质研究比较注重, 却忽视了基础地质的研究, 从而造成了城市地质研究的完整性和准确性存在着较大的问题。
城市地质主要包括水资源问题、城市垃圾问题、地基问题、工程地质评价、环境地质工程等。就水资源来讲, 受到城镇化的影响, 城市人口数量急剧上升, 需水量也将不断提升。城市的水资源如果储量不足就有可能影响城市的发展。同时, 如果为了提高供水量过度开采地下水, 就可能出现较为恶劣的后果。例如地面塌陷、沉降、海水倒灌等。因此, 在建设城市时, 必须利用地质知识对城市的水资源情况进行分析、评价。但是如果仅仅只考虑本城市或者小范围的片区的水资源显然是不足的。因为水资源的储存和流量是一个循环反复的过程, 分析研究当地城市的水资源还必须对大片区的基础地质中的水文环境进行充足的了解, 最大可能的避免可能出现的“水荒”。如图2所示, 只有充分了解地下水情况, 才能更好的利用城市水资源。
再以城市地基举例, 为了提高城市容量, 高层建筑在我国各大中小城市出现。但是并不是说每一个城市都适合修建高层建筑, 因为建筑的地基是否牢固与当地的基础地质情况有着很大的联系。例如我国沿海城市的地下就以软土为主, 由于软土的特点是空隙大、强度不高等, 因此在施工时必须注意, 否则就可能出现桩基不稳、基坑边坡塌陷等问题。同时, 当地的地下水也可能改变土壤性质, 所以在建设城市时, 了解当地的岩土情况、地下水情况等至关重要。
应该说, 在城市建设中, 不仅要进行城市地质研究, 还要进行基础地质分析。只有将二者结合起来, 才能有效避免由于地质问题带来的威胁和安全隐患。
3 在创新基础地质研究的前提下, 加强城市地质研究工作, 推动国民经济发展
基础地质和城市地质关系密切, 但是无论哪一种都要切实为我国的经济发展服务。已经有数百年历史的地质学, 在最近一个世纪中, 发展迅猛。这是因为人们看到了地质学对人类经济社会发展所作出的巨大贡献。无论是为了满足人类的兴趣好奇心, 还是为了推动人类的发展, 保护生态环境, 地质研究都有着重要的作用。基础地质研究便于我们掌握生存环境的状况, 能够促进人类适度而适当的利用资源, 也便于人类趋利避害, 远离可能发生的危险。而城市地质研究则充分的解决了我国经济迅猛发展, 城镇化进程加快, 人们聚集城镇可能造成的种种生存问题。
例如城市建筑建设, 饮用水资源和安全, 城市环境的保护等。尤其是水资源问题, 已经逐渐发展成为制约我国经济飞速发展的又一瓶颈, 甚至可能影响到人们的日常生活。在这种情况下, 如何加大水资源勘察工作, 在城市建设中如何在保护水资源的前提下最大限度的开发利用水资源都是地质工作者正在研究的大问题。因此, 基础地质研究和城市地质研究都有相同的目标:推动国民经济飞速发展, 改善人类生存环境。
为了实现这一目标, 地质工作者应该在创新基础地质研究的前提下, 加强城市地质研究, 勇攀高峰。虽然目前我国的地质研究在世界上的排名并不靠前, 但是经过我国几代地质工作者的努力, 国内的地质研究工作已经有了长足的进步。无论是在科研水平还是技术水平方面都有了较大的发展。但是要想真正让我国的地质研究工作领跑世界, 还需要进一步稳定地质研究工作的投入。中央及地方政府应该将部分地质勘查工作明确的纳入财政支出。在调查方法技术等方面建立起完善的管理体系。无论是中央还是地方政府, 都应该对全国或者当地的地质情况有详细的把握和了解, 同时给予充分的支持, 例如修建实验室等。有钱有地还需要有人, 因此建立一支高水平的地质队伍至关重要。要加大新生力量的引入, 同时加强对已有人才的培养。采用“引进来走出去”的办法, 提高地质队伍的整体水平。
另外, 在加强地质研究工作中还应该突出工作重点, 最好将图片和文字结合的数据管理形式, 以更形象直观和准确的记录地质情况。同时培养人才时注重理论和实践的结合, 在提高人才勘察的时间和缓解外, 还要以“传帮带”等形式促进人才的快速成长, 结合老一辈的经验和教训, 让新人尽快成长为“高人”。
参考文献
[1]姚震, 吴志定, 廖西蒙.加强基础地质工作刻不容缓[J].国土资源情报, 2010 (4) .
[2]张宗祜.环境地质与地质灾害[J].第四纪研究, 2005 (1) .
城市地质调查报告 篇8
【关键词】地质特征;岩浆热液;石英脉;蚀变
勘查区位于华北地台(Ⅰ)、燕山台褶带(Ⅰ4)、山海关台拱(Ⅰ42)之绥中凸起(Ⅰ42-1)之上,亦处于虹螺山~五指山构造、岩浆岩活动带,八家子~杨家杖子矿化集中区,碱厂岩体内。
1、区域地质概况
1.1地层
区域内出露地层由老到新为元古界、古生界和新生界。(1)元古界。区域内仅分布有蓟县系雾迷山组一段(Jxw1):深灰色厚层、中厚层燧石条带燧石结核灰岩。(2)古生界。主要分布有奥陶系及石炭系地层,均分布在详查区东北部。奥陶系下统冶里组(O1y):岩石类型为灰色厚层、巨厚层花纹状白云质灰岩夹泥质条带状灰岩。奥陶系中统马家沟组(O2m):岩石类型为灰色厚层、中厚层灰岩。石炭系本溪组与太原组未分(C2+3):岩石类型为铝质页岩、砂岩、砾岩夹煤层,底部有山西式铁矿。(3)新生界第四系。主要分布于沟谷河流中,主要为亚砂土、亚粘土、砂、砾、卵石。
1.2构造
本区构造主要为早期的近东西向青龙~锦西大断裂与后期近南北向、北西向断裂,两者在区内交切。东西向断裂控制了碱厂岩基的东西向展布。而区域内表现出的主要构造线方向为近南北向,其晚期断裂、脉岩多呈南北走向。其北西向构造为区域内主要导矿、容矿构造,所见的石英脉型、蚀变岩型浅部细脉状铜矿体均呈北西向产出。区域内岩浆热液与成矿有成因和空间上的关系,不同级别的断裂对区内地质发展及成矿作用具有明显的控制作用。
1.3岩浆岩
区域内岩浆岩十分发育,主要为燕山期碱厂花岗岩体。受控于东西向青龙~锦西断裂,为青龙~锦西构造侵入岩带的一部分。燕山期碱厂花岗岩体由早侏罗世边部相中细粒角闪石花岗闪长岩(γδ52-1b)、早侏罗世内部相中细粒黑云母二长花岗岩(ηγ52-1b);中侏罗世似斑状黑云母花岗岩(πγ52-2)及细粒花岗岩(γ52-2b)和早白垩世细粒花岗岩(γ53-1)组成。均为侵入岩基。区内晚期脉岩较多,呈近南北向及北西向产出,主要为闪长玢岩、煌斑岩、石英脉岩、花岗闪长斑岩、二长花岗斑岩、正长斑岩、花岗斑岩、花岗岩。
1.4区域地球物理和地球化学特征
(1)勘查区位于北东向的重力场梯度带上,磁场为区域负磁场与局部正磁场界面及附近,为区域上属于多金属地球物理特征。(2)本区的北半部进入1:20万化探18金、银、铜、锌异常区的南部边缘。据有关资料,本区花岗闪长岩的微量元素Cu、Pb、Zn、Mo平均含量与区域花岗岩类Cu、Pb、Zn、Mo的平均含量正常值很接近。而与兰家沟花岗岩、杨家杖子二长花岗岩中Mo含量相比偏低。
1.5区域成矿特征
勘查区位于要路沟-锦西壳断裂南部,杨家杖子~八家子成矿带上,为钼、铅锌、铜等多金属远景区。次一级断裂构造发育,多为南北向及北西向,沿断裂带发育有蚀变带及含矿硅质脉。
勘查区南侧有围屏、南大山小型铜矿,为热液充填型。区内为一个铜钼矿化集中区。钼矿点出现于该岩体的内部,蚀变为钾化、硅化、云英岩化及黄铁矿化。铜矿点多出现于岩体周边,蚀变以绢云母化、绿泥石化为主。根据成矿地质条件及矿化、异常等情况,该区是较有希望的找矿远景区。
2、矿区地质
2.1断裂构造
在测区内,东西向断裂不发育,仅见有少数几条东西向的窄幅石英脉,延伸很小。南北向的脉岩发育,有的部位成群出现,为沿裂隙面充填型,代表南北向构造。主要形成于中侏罗世,后延续到晚侏罗世。未见明显的断裂和构造破碎带。2.2岩浆岩本勘查区在碱厂岩体的北部,出露的岩性单一,均为花岗岩类,主要为中生代三迭纪的碱厂超单元。碱厂超单元包括三个单元:即宽帮单元(TKηδο)、大栗屯单元(TDγδ)和青山单元(TQηγ)。宽帮单元分布于模户山工作区的北部,主要为石英二长闪长岩;大栗屯单元见于模户山区的中部,主要為花岗闪长岩;青山单元分布于白庙子区和模户山区的南部。岩性为黑云母二长花岗岩。在岩体内广泛发育有南北向的脉岩,密集成群,充填裂隙内。脉岩成份有花岗斑岩、闪长玢岩脉、石英脉等。
3、矿(化)体地质
3.1矿(化)体特征
兴城市白庙子矿区矿化以钼为主,主要分布于中侏罗世中粒黑云母花岗岩体石英脉中,其矿化形态为近于直立的脉状。为高温热液型矿床。矿区内钼矿地表多数为钼矿化,钼含量偏低,向深部钼矿化有变富的趋势。局部地段钼矿体地表有出露,目前控制极大垂深200m。白庙子钼矿床由①、②、③、④、⑤、⑥号共6条矿化体组成,矿化体品位不均,其中①、③号矿体为主要矿化体。矿化体在空间分布上严格受构造裂隙控制,多呈脉状、扁豆状、透镜状,并具有分枝复合及尖灭再现的特点。总体走向北北东,倾向西,倾角一般60-85°。矿脉局部受后期构造改造破坏,在矿化体顶、底板和矿化体中形成破碎带及构造面,单个小矿化体多沿控矿次级裂隙分布。矿化体与硅化、钾化、黄铁矿化关系密切。延长一般大于100m,延深大于120m。矿化体特征见表4-1。
3.2矿石质量
圈定的矿化体钼品位0.03%~0.29%。所圈定的矿体主要为硫化矿。
3.2.1矿石矿物成分。矿石矿物成分较为简单,矿石矿物主要有:黄铜矿、黄铁矿、磁铁矿、辉钼矿。脉石矿物主要有:石英、钾长石、斜长石、绢云母、绿泥石等,局部见有细脉状方解石。
3.2.2矿石化学成分。矿石中主要有益组分为Mo、Cu,其它有益有害组分含量甚微,对矿石质量及选冶性能影响不大。
3.2.3矿石结构构造
3.2.3.1矿石结构
矿石中见有半自形结构、它形粒状结构,细小片状、星点状、薄膜状结构等。
3.2.3.2矿石构造
矿石构造,以细脉状构造为主,少量浸染状。
3.3矿石类型
白庙子钼矿床产于燕山期花岗岩石英脉中,矿床工业类型属(石英)脉型钼矿。自然类型为硫化物—辉钼矿型。
3.4矿体围岩和夹石
矿体围岩主要为黑云母二长花岗岩,岩石呈浅灰白杂色,花岗结构,粗粒似斑状结构,块状构造,岩石完整坚硬。局部为闪长玢岩、闪长岩。矿体夹石较为简单,只有石英脉一种,细晶结构,块状构造,局部有破碎现象,岩石完整坚硬。围岩与矿体界线清楚。近矿围岩蚀变主要有硅化、绢云母化、黄铁矿化、钾长石化,其次为碳酸盐化。硅化与钼矿化关系密切。从探槽及钻孔中观察,硅化与矿体相伴出现,硅化较强的部位矿化好,硅化弱的部位矿化差,无硅化则基本无矿。
3.5矿床成因及找矿标志
3.5.1矿床成因。矿脉产于近南北向构造带中,严格受断裂构造控制,围岩蚀变也沿矿脉所处的构造呈线状展布,说明矿脉是矿液沿早期构造空间充填而成。矿床中围岩蚀变主要有硅化、绿泥石化、绢云母化、钾长石化等,属热液蚀变组合。硅化与矿体相伴出现,硅化较强的部位矿化好,硅化弱的部位矿化差,无硅化则基本无矿。矿物成份主要为辉钼矿、黄铜矿等矿物组合。成矿元素钼的物质来源为深部高温岩浆热液——石英脉,为热液石英脉型钼矿床。
3.5.2成矿控制因素。矿床在时空分布上明显受断裂构造和岩浆岩的控制。在成矿时间上主要发生在二叠纪和侏罗纪。这些控制因素在物探、化探等信息方面也有反映。构造是重要的控矿因素,矿液沿构造充填,矿体产状同构造产状一致,倾向上呈舒缓波状,因此构造及构造的交汇处为最佳有利成矿地段。矿床分布还与岩体的分布有一致性。主要矿体都分布在碱厂超单元内。而岩体的侵入分布又受药炉沟-锦西和西平坡-锦西断裂的活动控制。因此在空间上,矿床往往与一定的岩体相伴相生,中酸性深源浅成岩体接触带及附近,是矿床的有利部位,特别是硅化、钾长石化强烈地段。
3.5.3找矿标志。1、地表石英脉露頭是钼矿最直接的找矿标志。2、近南北向断裂及北东向断裂密集区,破碎带,周边分布有燕山期花岗岩,是重要的构造及岩浆岩找矿标志。3、沿断裂分布的硅化、黄铜矿化、黄铁矿化、褐铁矿化、钾长石化、绢云母化蚀变带是找矿的蚀变标志。4、钼元素的重砂、分散流、次生晕、原生晕等异常是找矿的地球化学标志。3.5.4矿区远景及找矿方向。
4、结语
白庙子钼矿床发育在八家子-杨家杖子钼多金属成矿带上,带内构造、岩浆岩发育,蚀变强烈,省内主要钼矿均分布在该成矿带上,如杨家杖子钼矿。因该区域成矿条件有利,因此是寻找斑岩型、矽卡岩型和脉型钼多金属矿的找矿远景区。
参考文献
[1]辽宁省兴城市碱厂乡白庙子钼多金属矿评价报告.
[2]辽宁省区域矿产总结.