五十年代初期,随着新中国的诞生,加之苏联大地构造派理论的传入与影响,虽然有其“一边倒”的负面影响,但确实活跃了中国大地构造学界的学术气氛,有的中国大地构造学家,把1949—1966年划分为中国大地构学发展的五个阶段之一,为大发展和百家争鸣的时期,这一时期,确实是中国大地构造学派形成的前夜,蕴育了中国大地构造学派。在中央提出科学文化艺术界贯彻“百家争鸣”和“百花齐放”的方针的感召下,中国大地构造学确实获得突飞猛进的发展,显现在地质科学的学术刊物上最为明显,新中国诞生之前主要两个学术刊物上发表构造地质学、大地构造学论文零星可数,而解放后,则急剧增多,以《地质论评》在1957年第17卷上就发表有关构造地质学与大地构造学论文23篇,随着《中国科学翻了身的中国地质学》在这一领域有明显的反响,其中有:黄汲清的《中国西北部新构造运动几种类型》;陈国达的《论中国东南沿海区大地构造性质》;向鼎璞的《新疆大地构造轮廓》;王曰伦的《燕山运动之意义》;马杏垣的《山西五台山区构造特征及深岩历史》;李春昱的《对于“渭河”地堑的质疑》;王鸿祯的《中国东部元古代褶皱带》;冯景兰的《我国新构造运动在地貌及其有关方面的证据》;金伯良的《甘肃走廓新构造运动的特征与意义》;王建章的《河西走廓一带地质力学的探讨》;王钟堂的《山西大同煤田地层及构造》;袁捷的《贺兰山北段地质构造》;谌义睿的《新疆大地构造与矿床关系》等。这些论文基本代表了当时不同论点的大地构造和构造地质学的观点,起到了相互交流,博采众长,有力地推动了百家争鸣的学术气氛,为后来的学派的林立,奠定了基础。从1949—1959年间,在《中国地质学会会志》后改名为《地质学报》上发表的有关大地构造论文共30余篇,不包括前述苏联著名大地构造学家的专文8篇,诸如沙茨基、杨申、霍姆多夫斯基,其中别洛乌索夫就有5篇专文发表,我国学者的论文题目如下:李春昱的《四川运动及其在中国的分布》(30卷1,1950年)潘钟祥的《东亚造山运动及花岗岩侵入之规程》(30卷1,1950年)刘之远的《湖北西南部地质构造》(31卷1,1951年)李四光的《关于地质构造的三重基本概念》(33卷4,1953年)黄汲清的《鄂尔多斯地台西沿的大地构造轮廓和寻找石油的方向》(35卷3,1955年)喻德的《中国大地构造与矿产分布》(34卷3,1954年)翁文波的《介绍苏联从大地构造研究石油资源的理论》(34卷3,1954年)张伯声的《“中国东部地质构造基本特征”读后》(34卷3,1954年)李四光的《施卷构造及其有关中国西北部大地构造体系复合问题》(34卷4,1954年)张文堂的《几个“诱导”多字型构造》(35卷2,1955年)王鸿祯的《从中国东部前寒武纪岩层发育论中国东部大地构造分区》(35卷4,1955年)孙殿卿等的《河北蓟县迁西间山字型构造的商讨》(36卷1,1956年)周圣生的《湖北东南地质及其构造特征》(36卷1,1956年)袁复礼的《新疆天山北部前拗陷带及准噶尔盆地陆台地质研讨报告》(36卷2,1956年)李四光、黄孝葵的《莲花状构造》(37卷4,1957年)陈国达的《地壳动定转化递进说》(39卷3,1959年)黄汲清的《中国东部大地构造分区及其特点的新认识》(39卷2,1959年)
浅谈土木工程地质野外实习 工程地质学是地质学的一个分支,是研究与工程建设有关的地质问题的学科。它的主要任务是:勘察和评价工程建筑场地的地质环境和工程地质条件;分析和预测工程建设活动与自然地质环境的相互作用和相互影响;选择最佳的场地位置;提出克服不良地质作用的工程措施;为工程建设的规划、设计、施工和运营提供可靠的地质依据。因此,工程地质学是每一个土木工程人员所应掌握的课程。 在工程地质学教学过程中,主要学习了基础地质和工程地质两部分内容。基础地质包括岩石和土的成因类型、地质特征及其工程性质;地质构造基本类型及特征、地史及地质图的基本知识;水的基本类型和特征等。基础地质是解决好工程地质问题必不可少的基本理论和知识。工程地质包括常见的各种地质灾害;地下洞室常见的工程地质问题;边坡工程常见的工程地质问题;地基工程常见的工程质问题等。这些知识要彻底掌握,必须作好野外实习工作。 在教学过程中学习得到的知识,如果不能运用于实践,这无疑于纸上谈兵。而要将课本知识转化为实践知识的最重要的手段就是野外地质实习。在课本上学习的知识很多是概念化的,或者说是标准化的东西。比如断层,在课本上是理想化的模型,断层面是一个平面,上下盘的移动方向在图上有标识,岩性差别也很明显,因此在课本上很容易识别。然而在野外,断层规模相差很大。小的断层在手标本上可以识别,而大的断层延伸数百公里甚至上千公里。断层是一种重要的地质构造,对工程建筑的稳定性起着重要作用。地震与活动性断层有关,隧道中大多数坍方、涌水均与断层有关。野外实际的断层不是课本上的模型,如何识别规模较大的断层呢?这就要野外实践知识。首先从地貌上识别,断层通过地区通常形成一些特殊的地貌现象,如断层崖、断层三角面、断层湖、断层泉等。其次岩层分布情况,往往断层会造成部分地层的重复或缺失现象。第三可观察断层伴生现象,如擦痕、阶步、摩擦镜面、牵引现象等。再比如说岩石,室内实习时见到的手标本均是比较标准的样本,而野外的岩石千差万别,形态各异。 虽然在课本上也能学到这些,但必须通过野外现场观察,亲手触摸、亲身体会才能记忆深刻,也就能够举一反三,遇到类似情况知道是什么,没有现场的体会根本就不知道野外的地质现象是什么样子,更不用说到野外进行识别。通过野外实习,不但巩固了课本上所学的知识,还能学到很多野外实践知识,这将为以后参加工作打下扎实的基础。
工程地质论文摘要: 工程地质是近年来不太景气的一门学科,尤其在我国迅速城市化的沿海地区,环境对工程地质提出了更高要求,我们要尽量协调环境与工程地质之间的关系。更为可悲的是在大学生泛滥的今天,真正的人才很难找到,这就要求我们要抓住机遇迎接挑战。关键词:工程地质 环境 人才 机遇一般来说,工程地质是调查、研究、解决与人类活动及各类工程建筑有关的地质问题的科学。工程地质研究的主要内容有: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。但是随着我国经济的迅速发展现代化建设与环境存在冲突,而且现在大学生虽多,但真正的人才却少之又少,因此我们要抓住机遇,迎接挑战,正确处理工程地质 环境 人才 机遇之间的关系,总之工程地质与人类的生活密切相关。工程地质学是研究人类工程建设活动与自然地质环境相互作用和相互影响的一门科学。20世纪初,为了适应兴建各种工厂、水坝、铁路、运河等工程建设的需要,地质学家开始介入解决工程建设中与地质有关的工程问题,不断地进行着艰苦的工程实践和开拓性的理论探索,并出版了《工程地质学》专著,工程地质学开始成为地球科学的一个独立分支学科,并成为工程建设中不可缺少的一个重要组成部分。二次世界大战以后,全世界有了一个较为稳定的和平环境,工程建设的发展十分迅速,工程地质学在这时期迅速成长起来了。经过半个多世纪的工程实践和理论探索,工程地质学大为长进,内涵和外延都焕然一新,成为了现代科学技术行列中的重要分支学科。 中国的工程地质事业在解放前基本上是空白,建国后有了飞速的发展的进步和发展。50年代初开始引进苏联工程地质学理论和方法,走过了我们自己的工程实践和理论创新的辉煌历程,形成了有中国特设的学科。举世瞩目的金茂大厦、东方明珠塔、以及三峡水电站充分积累了在各类岩性地区和各种复杂地质条件下进行地质工作的丰富经验,建立了一套比较完整的工程地质勘察规程规范。重大工程建设不断地将数理学科的新成就和高新技术及时吸收进来,极大地丰富了工程地质学科的内容,有力地促进了工程地质学科的发展,使我国工程地质学达到现代科技水准,成为国际工程地质界的重要成员之一。
工程地质是一门认知工程-地质相互作用规律和过程的科学,它的使命是保障人类工程活动的安全。下面是我为大家整理的工程地质论文,供大家参考。
工程地质论文 范文 一:隧道工程地质雷达检测分析
【摘要】通过实际工程应用,介绍地质雷达的特点、原理和探测解析 方法 ;在隧道工程的超前地质探测预报以及隧道结构检测的应用中,证明了地质雷达的实用性、先进性及其实际应用中的重要作用。
【关键词】公路隧道;地质雷达;检测;超前预报;应用
1、工程概况
小北山二号隧道为长隧道,按左、右线分离布设。左线隧道起讫里程ZK19+571~ZK21+091,长1520m,揭阳端洞口采用削竹式,洞口设计标高,惠来端洞门采用削竹式,洞口设计标高,坡高~,隧道最大埋深约209m。右线隧道起讫里程ZK19+599~ZK21+081,长1482m,揭阳端洞口采用削竹式,洞口设计标高,惠来端洞门采用削竹式,洞口设计标高,坡度~,隧道最大埋深约212m。隧道位于丘陵地区,山体地形陡峭,山体植被较发育,山体发育花岗岩孤石,大小不一。隧址区基底主要为燕山期花岗岩,局部见辉绿岩岩脉,覆盖层由粘土、全~强风岩组成,基岩由中~微风化岩组成。隧址区地下水类型主要为 潜水 ,含水层主要为第四系松散层的孔隙及中~微风化岩的风化裂隙。
2、地质雷达的发展及其应用
随着社会的高速发展,有很多的方便加上很多的仪器可以在岩土勘察中使用,重要的方法有弹性波法及其电磁波法。在实际工程当中经常使用的电磁波法就是地质雷达,隧道地震探测仪比较适合远距离宏观的地质问题探测;并且地质雷达方法可以结合高频电磁波而进行非常快的无损伤探测,因此频段非常高的话可以在隧道结构当中进行检测。公路的隧道工程埋深、规模以及数量随着时间的增加而不断地变多,而在施工的过程当中也遇到了很多复杂的工程地质条件。虽然说在设计以前都作了非常详细地质勘察,但是在隧道实际的开挖施工当中,还会有非常多的问题发生的。从这些方面就可以很好地说明,在隧道施工过程当中的围岩稳定性状况以及一些掌子面前方的实际情况,并且做出及时地超前预报。当隧道发生一些事故或者竣工以后,应该结合现行的规范上面要求以及隧道本身的结构特性,不但应该在隧道的表面进行观测以及净空断面进行测量,需要的时候还应该采用地质雷达进行一些更深入的检测,例如围岩的密实完整稳定的情况、钢拱架的分布情况、有无离析以及蜂窝麻面、衬砌混凝土的均匀一致性以及相对应的完整性以及衬砌有效厚度等等。经过实际的情况可以证明,地质雷达技术可以在隧道的施工当中作出非常详细的超前地质预报。现在,地质雷达检测技术已经发展到了单点探测以及连续探测的实时自动成图。而国外的国家探地雷达基本上是单脉冲雷达,其工作的频率在50到2G赫兹,最为代表性的国家是美国和加拿大。我们国家所生产的一系列地质雷达,结合地下工程的超前预报的特点,采用的是脉冲调制式,这个的探测距离非常大,而且分辨率也非常高,其工作的频率大约在160到220兆赫兹,其探测的距离可以达到40到60米,可以很好地适应超前地质预报以及部分的工程检测。
3、探测的原理以及方法
结合设计的图纸以及设计的任务书按照规定进行开展地质超前预报的工作,其预测应该是沿着隧道纵向三十米的范围以内对一些不安全的地质问题进行检查,对前面的地层岩性变化以及水文地质特征(软弱岩层的分布、断层发育及其影响带、水的赋存情况等)进行探测,对隧道围岩的级别进行分析,并列出一些施工的建议,确保隧道施工的安全,减少一些不必要的损失,为动态的设计提供所需要的地质参数,从而可以更好地为隧道施工进行服务。本次的地质预报使用的是地质雷达系统,运用了空气耦合型100兆赫兹的天线,结合探测的前方岩石的特点以及现场施工的条件,对距离30米左右进行详细地探测。而这次预报的工作面位于ZK19+735里处的地方,使用一些点测的方式,使用一系列的方法对工作面的正前方进行详细地预测。
4、数据的处理以及得出来的结果
对实际测量出来的资料用一系列的软件进行处理分析,再结合现场的岩性所具体的实际情况,选择一个比较适合的相对介电常数,进而得出来一些成果,在成果的解释当中,开始的时候,假如发现了有非常明显的反相位反射波组出现的话,就应该岩性变坏的一个表现;假如发现了有非常明显的正相位强波反射波组出现的话,就应该是岩层岩性变好的一个表现,结合反射波反射强度的实际大小就可以区分反射界面前方介质的一系列的特征。依据雷达数据处理结果并结合地质资料分析得出以下预报结果:(1)掌子面为强风化花岗岩,上方自稳能力差,中部伴随严重掉块,局部潮湿明显,推断围岩级别为Ⅴ级。(2)掌子面右侧前方4~10m(ZK19+739~ZK19+745)区域反射信号强烈,同相轴紊乱,推测此区域与掌子面情况类似,有明显破碎带,围岩完整性差,推断围岩级别为Ⅴ级。(3)掌子面前方10~15m(ZK19+745~ZK19+750)区域反射信号衰退稳定,同相轴平稳但仍存在断开处,推测此区域岩性略微好转,但依旧破碎且含水,推断围岩级别为IV级。(4)掌子面前方15~30m(ZK19+750~ZK19+765)区域信号较弱,加大增益后发现同相轴较为连续,推测此区域岩性好转,级别应为IV级。依据结果给出的建议:(1)ZK19+735掌子面围岩为强风化花岗岩,自稳能力差,局部潮湿明显,中部掉块严重,应严格控制进尺,加强支护,预防坍塌。(2)掌子面前方10m区域围岩与掌子面情况相似,稳定性差,破碎带明显,容易坍塌。严格控制进尺,及时做好初期支护工作并保证强度,防止掉块与坍塌,同时做好排水工作。(3)掌子面前方20m区域后,岩性有所好转。建议采用上下台阶方法,并严格控制进尺,及时做好初期支护工作并保证强度,防止掉块与坍塌,同时做好排水工作。
5、结束语
地质雷达在隧道工程施工或者是后期的运营过程当中,可以很好地对工程的质量进行详细地检测,可以更严格地控制工程的质量,更好地检查工程的缺陷。假如说天线的频率特性以及工作的方法有一定的影响,而地质雷达在对介质参数的探测当中,还存在很多的争议,那么经过不断地完善以及发展,地质雷达在隧道工程检测当中一定有一个非常重要的角色。综上所述,应用地质雷达在地质超前预报当中可以精准地探测预报隧道施工当中危害的工程施工安全的相关地质灾害。而地质雷达可以探测出来隧道的结构中重要的施工缺陷,可以为有问题的隧道提供一些非常可靠的依据,这样就可以提高工作的效率,并且节省一些资金。
工程地质论文范文二:福仁山隧道工程地质研究
【摘要】福仁山隧道是中国水电十四局承建的西成铁路西安至江油段(陕西境内)站前工程XCZQ-5标段的一座典型隧道工程。该隧道地处秦岭南麓低中山区,位于商丹断裂带和勉略-巴山弧形断裂构造带夹持的南秦岭构造带,内部组成与构造变形十分复杂,工程地质现象较为特殊,具有一定的研究意义。
【关键词】福仁山隧道;工程地质特征;地质构造
1福仁山隧道工程概述
目前在建的西成客运专线按国铁Ⅰ级、双线建设,设计时速250公里每小时,功能以客运为主,从西安出发,穿越秦岭经陕西汉中、翻越米仓山进入四川境内,经四川广元至江油与绵成乐客运专线相接直抵成都,预计线路通车后,将大大缩短西安到成都的直线距离。从西安到汉中仅需1小时、到成都需3小时。该项目由西安至四川江油段和成绵乐城际铁路两段组成,全长660公里,项目投资估算总额约为688亿元。西成客专陕西段全长公里,建设工期5年。中国水电十四局负责西成铁路西安至江油段(陕西境内)站前工程XCZQ-5标段,正线全长。该标段主要包括:罗曲隧道进出口路基工程,隧道工程4座(包括部分得利隧道6330m、福仁山隧道、罗曲隧道、范家咀隧道)总长度,桥梁3座(金水河特大桥、酉水河大桥、金龙河大桥)总长度。福仁山隧道地处秦岭南麓低中山区,隧道范围平均海拔1200m,最高海拔为,洞身地表起伏较大,地表自然坡度为30°~40°,分布有众多基岩“V”形侵蚀谷,多为南北展布,隧道区域山高坡陡,基岩裸露,沟壑纵横,地形复杂,植被茂密。隧道起讫里程为DK159+。进口位于金水河牛角坝,出口位于酉水河宋家堰,最大埋深929m,最小埋深46m,洞身均位于直线以上,隧道以3‰上坡进洞至DK162+900后以8‰下坡出洞。进口位于金水河右岸坡地上,隧道中含有一座斜井,为本标段重点控制隧道。本隧道建筑限界采用《高速铁路设计规范》(TB10621—2009)中规定的限界尺寸,隧道内采用“通隧(2008)0201”中的衬砌内轮廓,轨面有效面积为92m2,隧道内线间距为.曲线上隧道衬砌内轮廓不加宽,施工针对围岩情况采取短进尺、分部开挖和初期支护,二次衬砌及时跟进,以确保施工安全。
2沿线气候条件
本区域为亚热带湿润季风气候,特点是温暖湿润,四季分明,降水量多集中在夏秋季节,常有暴雨灾害,年平均气温℃,极端最高气温℃,极端最低气温℃,年平均降水量,年平均蒸发量,最大积雪厚度4cm。
3工程地质特征
地层岩性
隧道通过的地层主要有第四系全新统(Q4),志留系下统(S1),元古界中上统(Pt2-3)及太古界(Ar)的构造岩类。(1)第四系全新统(Q4)主要包括:膨胀土(Q4d19)、卵石土(Q4d17)、碎石土(Q4d17、p17)、块石土(Q4d18),多为灰黄色,粒径小于或等于2-60mm的约占10%,大于60-100mm的约占25%,大于200mm的约占55%。(2)志留系下统(S1):片岩夹大理岩(S1Sc+Mb),大理岩(S1Mb)、片岩(S1Sc)、主要为灰黄青灰色变晶结构,片状块状构造。(3)元古界中上统(Pt2-3):变粒岩夹大理岩(Pt2-3Gr+Mb),大理岩夹片麻岩(Pt2-3Mb+Mb)。多为灰褐色,浅灰色,风化厚度约为1-10mm。(4)太古界(Ar):片麻岩夹大理岩(Pt2-3Gr+Mb),灰褐色,浅灰色粒状变晶结构,块状结构,风化厚度2-8mm。(5)构造岩类主要包括:碎裂岩,多为青灰色、灰褐色,宽度约20-65m,工程地质较差。
地质构造
福仁山隧道位于商丹断裂带和勉略-巴山弧形断裂构造带夹持的南秦岭构造带,相当于秦岭造山带的蜂腰部位,隧道主体位于佛坪窟窿的南半部,历经多次地质构造活动的影响,其内部组成与构造变形十分复杂。目前已经发现的主要断层包括:f66、f67、f68、f69、f70、f70-1、f71、f71-1、f71-2,其中f66为逆断层,产状N65°-N80°W(65°-N75°),破碎带宽约为10-30m,断层带物质成分为碎裂岩,局部夹断层角砾岩,断裂带内部岩体较为破碎,隧道洞身通过地段为DK159+856~DK159+。f67为逆断层,产状N60°-N80°W(50°-N65°),断裂带宽30~40m,内部成分为断层角砾,洞身通过地段为DK160+281~DK160+318。另外,隧道段还发育两处背斜及一处向斜,背斜核部洞身中心里程为DK165+543~DK169+062,岩体破碎,节理发育,向斜核部未穿过洞身,富水,岩体破碎,节理发育,由于隧道区各地质体的发育时代,构造运动强烈,区域性大断裂贯穿东西,发育数条低序次断裂,岩石节理裂隙较发育,分布较多节理密节带,岩体较破碎-较完整。
不良地质及特殊岩土
(1)隧道范围内不良地质为隧道进口处左侧分布的大理岩岩溶,岩溶现象主要发育在隧道进口左侧金水河右岸的大理岩中,以溶洞形式发育,溶洞直径约1-3m,可见延伸深度大于10m,不完全填充,充填物为角砾及杂砂土。(2)隧道范围内的特殊岩土为膨胀土,具弱-中等膨胀性。
4工程设计情况
针对福仁山隧道地层岩性多样、地质构造复杂、不良地质现象多发的工程地质特点,施工单位在详细的实地勘察和室内研究的基础上,制定了较为科学合理的设计方案:(1)洞口工程采用斜切式洞门,并设置明洞段,出口采用倒斜切式洞口边仰坡设置截水天沟,边坡采用锚网喷支护。(2)洞身工程隧道内部采用“通隧(2008)0201”中的衬砌内轮廓,轨面有效面积为92m2,隧道采用复合式衬砌,初期支护采用喷锚支护设置喷混凝土,锚杆,钢筋网,钢架,二次衬砌等,各衬砌类型预留变形量,特殊地形地质地段对支护 措施 采用管棚,小导管等措施进行了加强。
参考文献:
[1]王毅才.隧道工程[M].北京:人民交通出版社,2013.
[2]兰州铁道学院.隧道工程[M].北京:人民铁道出版社,1977.
[3]张咸恭.工程地质学[M].北京.地质出版社,1983.
[4]高速铁路设计规范(TB10621—2009)[S].2009.
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深埋隧道工程的灾害地质问题论文
摘要 :在进行深埋隧道工程施工过程中,由于洞程较长,洞深埋设较大,地质条件较复杂,在施工时,如果处理措施不当会出现高地温、岩爆、高压涌水等问题。鉴于此,以实际工程为例,对深埋隧道工程主要存在的灾害地质问题进行了分析和探讨,保证了施工的顺利进行,以期为类似工程提供参考与借鉴。
关键词 :深埋隧道工程;灾害地质;高压涌水
1工程概况
太行山高速公路邯郸东坡隧道位于武安市岭底村南、七水岭村东、涉县东坡村东北处。隧道为分离式特长隧道,隧道工程总施工长度为3134m。左幅为ZK38+624~ZK41+740,长3116;右幅为K38+642~K41+776。最大埋深为176m。本文以此工程为例,对深埋隧道工程主要灾害地质问题进行分析和探讨。
2深埋隧道中的高地温难题
深埋地下隧道的工程中,地质问题是需要进行探索和研究的关键领域,最先要通过预测天然地温,一旦地温超过30℃一般将其称之为高地温。高地温不仅会恶化深埋隧道作业的环境,还会严重降低工人的劳动生产率,甚至会对现场施工人员的生命造成极大危害。此外,对深埋隧道施工材料选取的难度也相应增加[1]。然而,地温值是随着地下工程埋深在不断变化的,但地下工程的最大埋深和地温值的增加关系不是呈线性的,因为造成这种深埋隧道中的高地温问题的原因主要是地下水活动以及近期岩浆活动中放射性生热元素含量较高等。
3深埋隧道与岩爆的高地应力问题
在深埋地下隧道的工程中,其中一个突出的地质难题就是岩爆问题。地下隧道工程埋得越深,其地应力就会越高。深埋隧道工程和近地表工程的不同之处除了具有较高的水平构造应力外,最主要取决于围岩出现的高地应力。它不仅在硐侧壁引起高压应力,还导致硐顶部出现高拉应力,这样会导致硐室围岩不稳定,埋下隐患。由于高地应力的存在,一些黏性土含量较高,而硬岩含量较低的围岩就会产生被塑性挤出的可能。高地应力不断释放,地下隧洞就会发生变形,往往会出现隧洞短时间内突然变小的异常现象。就好比从掌子面距离正洞30m开始,洞身变形的长度有40m,起初的支架保护结构破坏就会非常严重,通过测量计算,隧洞拱顶的下沉在10~20cm之间,隧洞的拱脚和边墙也出现不同程度的挤压和移位,甚至还有混凝土开裂的情况[2]。这时就需设计一套科学有效、刚柔结合、综合治理的施工方案。为克制高地应力,考虑使用约1万根超长锚杆,要求总长超过11×104m,把地下隧洞中的断面改成环形成拱,做到先柔后刚、先放后抗的设计要求。岩爆受影响的原因有地震爆破,也有相邻岩爆或机械等外因动力的振动,但其中影响岩爆的最基本原因是岩石的结构特征。经过大量的数据分析发现,岩石颗粒排列呈定向排列还是随机排列,岩石是胶结连接还是结晶连接,是钙质胶结还是硅质胶结,这最终关系着岩爆烈度的强弱。例如:(1)随机排列的花岗岩、闪长岩等岩石的岩爆烈度,会比片麻岩、花岗片麻岩、糜棱岩等具有定向排列的围岩颗粒更强一些;(2)结晶连接的深层岩浆岩石中的岩爆烈度比胶结连接的沉积岩强;(3)具有硅质胶结岩石的天生桥二级水电站引水隧洞比关村坝的隧道中钙质胶结岩石的爆烈度强。
4深埋隧道中的高压涌水难题
深埋地下隧道的施工过程中,除了高地温以外,涌水问题也成为隧道运营中亟待解决的又一难题。由于地质条件复杂,隧道通过的地段会挖掘出很多水流量大的地质单元,一般就会出现涌水量大或水头压力高的情况。地下水水压在深部岩体中极高时,就会导致岩体水力劈裂。这就说明在高水头压力的作用下,在岩体的突水点附近,岩体断续裂隙、裂缝是朝着某个方向的,受网状交织的构造裂隙影响,经过融合后发生扩展的裂隙、空隙最终张裂开来。随着隧道深部岩体涌水量越来越大,地下水水压越来越高,会导致深埋隧道工程围岩水力劈裂。一旦出现水力劈裂的情况,就会迅速连通裂隙,空隙的张裂程度就会越来越大,涌水的渗透力会越来越强。再加上动水压力的影响,裂隙会再扩展,而使在裂隙面上的充填物发生剪切变形和位移。不论是在深埋隧道工程中还是在浅埋隧道中,容易发生的地质灾害主要表现为断层破碎带,岩体不整合接触面和结构不利组合段造成的塌方、地震,还有瓦斯爆炸、有害气体以及溶岩塌陷、泥屑流等[3]。其中,瓦斯爆炸主要指甲烷CH4在相对封闭的煤系构造地层中,由冲击波的产生、剧烈的氧化作用而导致的爆破,其灾害性极强。
5基岩裂隙水
基岩裂隙水的含义
只有储存在坚硬岩石裂隙中的非可溶性地下水,才被统一归纳在基岩裂隙水的`传统范畴中,根据含水介质的基础特征,可以将地下水分为空隙、裂隙、岩溶3种,但并非在地下水、岩石以及岩石中的空隙这3者之中产生对应关系。贮水空隙系统具有双重空隙介质,在地下水勘探中,关于贮水空隙类型还探索到了新的领域。基岩裂隙水主要存在于受符合地质构造条件的属坚硬或半坚硬的岩石所控制的以裂隙为主的贮水空间,是具有运动、富集规律的地下水。不管是溶蚀裂隙地下水在可溶性岩石中的部分,还是孔隙裂隙水中的半坚硬岩石,都属于基岩裂隙水,而它与其他类型地下水的基本区别,关键在于是不是受地质构造因素的严格控制。岩石含水的裂隙有成岩裂、构造裂和风化裂,主要是依照它的成因来划分的。如果非要与风化裂隙水和成岩裂隙水作比较,那么水源集中、水量较大的必定是构造裂隙。
基岩裂隙水的特点
由于主控因素作用,不同的蓄水构造中分布、富集基岩裂隙水的基本规律和决定主控的因素也基本相同,具有独特的分布和运动规律。我国基岩裂隙水富集的基本特色理论就是蓄水构造系统,其主要特点如下。(1)基岩裂隙水具有复杂多样的埋藏和分布形态。将储存、运移基岩裂隙水的空间和通道,叫做岩石裂隙。基岩裂隙的大小和基岩裂隙的形状,以及控制埋藏和分布裂隙发育带的产状,都是受地质构造、地层岩性、地貌条件等影响的。埋藏、分布不均匀的基岩裂隙水,大多具有不规则的含水层、多种多样形态、分布呈带状的特点[4]。比如用脆性和塑性这两种地层做比较,会产生较强的赋水性。若裂隙发育在褶皱构造中,像褶皱轴、转折、背斜倾伏等处,富水段的形成就会比较容易,而压性断裂破碎带中的赋水性是比较差的。(2)复杂的基岩裂隙水中,由于储存空间中不均匀的介质,埋深程度不同的同一含水层,其地下水的运动状态也各有不同。对于岩石中所要形成和分布的空隙,最基础的因素是地质构造,主要表现在:岩石裂隙的发育和裂隙水的储存都是受地质构造和地层岩性所影响,其中,基岩裂隙水的运动规律也被地质构造所牵制。由于地下水面的不同,即便是在基岩相同的裂缝水中,也是有时而出现无压水,时而出现承压水的情况[5]。层流、管道流、紊流、明渠流水是在岩石裂隙、溶洞的特殊形态作用下形成水运动的不同状态,因此,基岩裂隙水的不均一性以及强烈的方向感,是导致裂隙岩体的透水复杂多样、不具有规律性的根本原因。
6结论
在深埋地下隧道的工程中,比较突出的几大地质难题包括高地应力及岩爆问题、高压涌水突水问题、高地温问题等。此外,还有像地震震害、瓦斯有害气体爆炸以及涌水突泥、围岩塌方、岩溶塌陷、泥屑流等。于是,在这个复杂的、系统的深埋隧道工程中,关于灾害地质的研究,对隧道工程能否顺利开展是关键的一步,在隧道工程施工前应按照隧道工程的各方面具体情况,采取有效、有针对性的防御措施。
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概述地质毕业论文是指地学类专业学生毕业前,为了全面表述学业水平而撰写的一篇综合性学术论文或某一领域的专业论文,要求论点新颖,论据充分,论证过程合理、科学,数据翔实可靠,结论明确。岩浆岩的观察与描述对岩浆岩的观察,一般是观察其颜色、结构、构造、矿物成分及其含量,最后确定其岩石名称。肉眼鉴定岩浆岩,首先看到的就是颜色。颜色基本可以反映出岩石的成分和性质。 对岩浆岩进行肉眼鉴定:第一步是要依据其颜色大致定出属于何种岩类比如,若是浅色,一般为酸性岩(花岗岩类)或中性岩(正长岩类);若是深色,一般为基性岩或超基性岩。由酸性岩到基性岩,深色矿物的含量逐渐增多,岩石的颜色也就由浅到深。同时还要注意区别岩石新鲜面的颜色和风化后的颜色。还可根据其中暗色矿物与浅色矿物的相对含量来进行描述,如暗色矿物含量超过60%者为暗色岩,在30—60%者为中色岩,在30%以下者为浅色岩。第二步是观察岩浆岩的结构与构造据此,便可区分出是属深成岩类、浅成岩类或是喷出岩类。根据岩石中各组分的结晶程度,可分为全晶质、半晶质和玻璃质等结构。不仅要对全晶质的结构区分出显晶质或隐晶质结构,还要对其中的显晶质结构岩石按其矿物颗粒大小,进一步细分出等粒、不等粒、粗粒或细粒等结构。对具有斑状结构的岩石要描述斑晶成分、基质的成分及结晶程度。假如岩石中矿物颗粒大,呈等粒状、似斑状结构,则属深成岩类;假如矿物颗粒微细致密,呈隐晶质、玻璃质结构,则一般皆属喷出岩类;假如岩石中矿物为细粒及斑状结构,即介于上述两者之间,属于浅成岩类。观察岩石中矿物有无定向排列,进而就能推断岩石的形成环境,含挥发组分多少以及岩浆流动的方向。若无定向排列称之为块状构造;若有定向排列,则可能是流纹构造、气孔构造或条带状构造。深成岩、浅成岩大多是块状构造;喷出岩则为流纹构造和气孔构造等。对于岩石中有规律排列的长柱状矿物、气孔捕虏体等均要观测其方向。第三步是观察岩浆岩的矿物成分矿物成分是岩石定名最重要的依据。岩浆岩类别是根据SiO2含量百分比确定的,而SiO2含量可在岩石矿物成分上反映出来。假如有大量石英出现,说明是酸性岩;如果有大量橄榄石存在,则表明是超基性岩;如果只有微量或根本没有石英和橄榄石,则属中性岩或基性岩。假如岩石中以正长石为主,同时所含石英又很多,就可判定是酸性岩;倘若以斜长石为主,暗色矿物又多为角闪石,属于中性岩;若暗色矿物多系辉石,则属基性岩。对于岩石中凡能用肉眼识别的矿物均要进行描述。首要的是描述主要矿物形态、大小及其性质。沉积岩的观察与描述沉积岩是分布于地表的主要岩类。它种类繁多,岩性变化较大。野外识别沉积岩,其最显著的宏观标志就是成层构造,即层理。据此,很容易与岩浆岩、变质岩相区别。根据沉积岩成因、结构和矿物成分,可进一步区分出次一级的类别。凡具碎屑结构,即碎屑粒径大于2—毫米,被胶结物胶结而成的岩石,是碎屑岩;凡具泥质结构,即粒径小于毫米,质地均匀、较软,有细腻感,常具页理的岩石是粘土岩;凡具化学和生物化学结构,多为单一矿物组成的岩石,是化学岩和生物化学岩。由于各类沉积岩的岩性差别,因此在鉴定方法上也不相同1、碎屑岩的肉眼鉴定鉴定碎屑岩时着重观察其岩石结构与主要矿物成分。首要的是看碎屑结构。抓住这一特征,就不会与其他岩石相混淆了。要仔细观察碎屑颗粒大小:粒径大于2毫米是砾岩,2—毫米是砂岩, —毫米是粉砂岩。粉砂岩颗粒肉眼难以分辩,用手指研磨有轻微砂感。按砂岩的粒径又可定出粗砂岩(2—毫米)中砂岩(—毫米)和细砂岩(—毫米)。对于砾岩,还应注意观察其颗粒形状,颗粒外形呈棱角状者是角砾岩,系圆状或次圆状者为砾岩。其次,看碎屑岩的矿物成分(碎屑颗粒成分和胶结物成分)。砾岩类的碎屑成分复杂,分选较差,颗粒较大,一般不参与定名;砂岩,主要矿物成分有石英、长石和一些岩石碎屑。在碎屑岩中,常见的胶结物有铁质(氧化铁和氢氧化铁)、硅质(二氧化硅)、泥质(粘土质)、钙质(碳酸钙)等。铁质胶结物多呈红色、褐红色或黄色。硅质最硬,小刀刻不动。钙质滴稀HCI起泡。弄清楚了结构和成分,就可为碎屑岩定名。例如,碎屑矿物成分以石英为主,其含量超过50%,长石和岩屑含量均小于25%的砂岩,叫做石英砂岩。也可按其胶结物命名,如可称某岩石为铁质石英砂岩。碎屑岩中可见化石,但一般保存较差。 火山碎屑岩的鉴别比较困难。因为,它在成因上具有火山喷发和沉积的双重性,是一种介于岩浆岩与沉积岩之间的过渡型岩石。常常是以其成因特点、物质成分、结构、构造和胶结物的特征来区别于碎屑岩。2、粘土岩的肉眼鉴定鉴定粘土岩的主要依据是其泥质结构。粘土岩矿物颗粒非常细小,肉眼仅能按其颜色、硬度等物理性质及结构、构造来鉴定。它多具滑腻感,粘重,有可塑性、烧结性等物理性质。若是纯净的粘土岩,一般为浅色的土状岩石。层理是粘土岩中最明显的特征,因此,人们就按粘土岩层理(倘层理厚度小于1毫米称页理)及其固结程度进行分类,将固结程度很高、页理发育,可剥成薄片者称作页岩。页岩常含化石。粘土岩中以页岩为主。将那些固结程度较高、不具页理,遇水不易变软者称泥岩。最后,再根据颜色与混入物的不同进行命名,如可称作紫红色铁质泥岩、灰色钙质页岩等。3、化学岩和生物化学岩的肉眼鉴定此类岩石中分布最广和最常见的有碳酸盐岩、硅质岩、铁质岩和磷质岩,尤以碳酸盐类岩石分布为广。有无生物遗骸是判断属于生物化学岩或是化学岩的标志。化学岩成分常较单一。它们多为单矿物岩石,故此,可按其矿物的物理性质进行鉴定。 化学岩具有化学结构,即结晶粒状结构和鲕状结构等;生物化学岩具生物结构,即全贝壳结构、生物碎屑结构等。 综合上述,在观察和描述沉积岩时应注意: 要描述岩石整体的颜色,区分岩石是碎屑结构、泥质结构或结晶结构和生物结构等; 据其矿物成分、颗粒大小及颜色上的差异,观察岩石的层理,注意层面上波痕、泥裂等构造特征; 要描述组成岩石的主要矿物、碎屑物及胶结物等成分。 对砾石的形状、大小、磨圆度和分选性等特征要描述,并要确定胶结类型,以及胶结程度。 对沉积岩命名时应遵循“颜色+胶结物+岩石名称”的法则。此外,还需注意沉积岩体形状、岩层厚度及产状、风化程度、化石保存情况及其类属。变质岩的观察与描述我国区域变质岩系十分发育,时代自太古宙到期中生代均有出露。其变质岩石类型十分复杂,主要有片麻岩、粒状岩石(变粒岩、浅粒岩)、片岩、千枚岩、变质硅铁质岩、大理岩、变质铁镁质岩及区域混合岩等。有关原岩建造主要有超基性到酸性喷出岩(包括熔岩、凝灰岩)、硬砂岩、各种沉积岩及不同性质的侵入岩。上述变质岩类均属不同的原岩建成造经受不同时期、不同类型区域变质作用的结果。区域变质作用的主要类型大致可分为地壳演化早期造盾阶段的区域中高温变质作用,及造盾阶段之后与造山运动有关的区域动力热流变质作用、区域低温动力变质作用和埋深变质作用。不同成分的原岩经受不同类型的区域变质作用,在一定的温高压力条件下,形成各具特征的矿物和常见矿物共生组合,并因之分别构成不同温压条件的麻粒岩相、角闪岩相(高角闪岩 、低角闪岩相)、绿片岩相(高绿片岩相、低绿片岩相)、蓝闪石片岩相(蓝闪绿片岩相、蓝闪石—硬柱石片岩相)及次绿片岩相(浊沸石相和葡萄石—绿纤石相)。我国区域层状变质岩系按大地构造运动可分为12期,从太古宙迁西期—新生代喜马拉期变质岩系均有。所以,变质岩系的发生和发展与大地构造环境和地壳演化有密切的关系。在全球构造位置上,我国处于欧亚板块、太平洋板块及度板块的结合部位,地质环境差异较大,发展历史很不相同,因而区域地质各具特色,造成变质岩石类型复杂,岩石相对难以识别。 在野外鉴别变质岩的方法、步骤与前述岩浆岩类似,但主要根据是其构造、结构和矿物成分。这是因为,变质岩的构造和结构是其命名和分类的重要依据。第一步可先根据构造和结构特征,初步鉴定变质岩的类别。譬如,具有板状构造者称板岩;具有千枚构造者称千枚岩等。具有变晶结构是变质岩的重要结构特征。例如,变质岩中的石英岩与沉积岩中的石英砂岩尽管成分相同,但前者具变晶结构,而后者却是碎屑结构。第二步再根据矿物成分含量和变质岩中的特有矿物进一步详细定名。一般来讲,要注意岩石中暗色矿物与浅色矿物的比例,以及浅色矿物中长石和石英的比例,因这些比例关系与岩石的鉴定有着极大关系。例如,某岩石以浅色矿物为主,而浅色矿物中又以石英居多且不含或含有较少长石,就是片岩;若某岩石成分以暗色矿物为主,且含长石较多,则属片麻岩。变质岩中的特有矿物,如蓝晶石、石榴子石、蛇纹石、石墨等,虽然数量不多,但能反映出变质前原岩以及变质作用的条件,故也是野外鉴别变质岩的有力证据。关于板岩和千枚岩,因其矿物成分较难识辩,板岩可按“颜色+所含杂质”方式命名,如可称黑色板岩、炭质板岩;千枚岩可据其“颜色+ 特征矿物”命名,如可称银灰色千枚岩、硬绿泥石千枚岩等。 在野外,还要观察地质体产状、变质作用的成因。比如,石英岩与大理岩两者在区域变质与接触变质岩中均有,就只能根据野外产状和共生的岩石类型来确定。假如此类岩石围绕侵入体分布,并和板岩共生,则为接触变质形成;假如此类岩石呈区域带状分布,并和具片状或片麻状构造的岩石共生,则为区域变质所形成。 对变质岩我们也应描述岩石总体颜色,注意其岩石结构。若为变晶结构,则要对矿物形态进行描述。注意观察岩石中矿物成分是否定向排列,以便描述其构造。用肉眼和放大镜观察可见的矿物成分应进行描述。若无变斑晶,就按矿物含量多少依次描述;若有变斑晶,则应先描述变斑晶成分,后描述基质成分。至于其它方面,如小型褶皱、细脉穿插、风化情况等,亦应作简略描述。在为变质岩定名时,应本着“特征矿物+片状(或柱状)矿物+基本岩石名称”的原则。如,可将某岩石定名为蓝晶石黑云母片岩。
主要侧重于中国早期造山运动研究。
从大量区域地质矿产调查,在一批区域地质矿产志撰成的基础上,对中国南方各省区区域构造、框架及其理论进行了初步的探讨,其中特别对中国造山运动有较系统的研究与论述。
1926年李四光发表《地球表面形象变迁之主因》(《地质会志》3卷3-4期)本书已有专题论述,这里就不赘述。
1927年翁文灏发表《中国东部中生代以来之地壳运动及火山活动》(《会志》4卷1期),文中论述了中国中生代以来地壳运动激烈,造山作用和造山活动强烈,并与欧洲同时代地壳运动相对比,发现中国中生代以来地壳运动的特点,故命名为燕山运动,文中试图以燕山为标准区,代表侏罗纪末期、白垩纪初期产生了不整合、火山岩活动和成矿作用。1929年在发表《中国东部中生代造山运动》(《会志》8卷1期)时,将燕山运动划分为A、B两幕,代表前髫髻山组、前王氏组的不整合。后为谢家荣所补充,并在1936年、1937年划为五期。
1929年丁文江在《地质会志》8卷2期上发表《中国造山运动》,他十分重视造山运动的研究,并倾向于施蒂勒造山运动同时性的观点,文中强调把燕山运动划分为三幕,其中把晚三叠世瑞替克期后的印支运动为燕山运动的第一幕,他在研究广西地质时,也曾提出过广西运动和越南运动的术语和概念。燕山运动虽为中国地质学家普遍应用,但各自都有不同划分原则。
1931年李四光发表《中国东南部古生代后期之造山运动》(《会志》11卷2期),文中对中国东南部造山运动做了精辟的论述,由于他多年从事造山运动的研究,系统的划分出若干运动系列,并对所划分的运动均给以科学概念和命名,诸如:怀远运动(O1-O2),柳江运动(D3-C1),淮南运动(C-C2),昆明运动(C2-C3),东吴运动(D1-D3),金子运动,淮阳运动(T2-T3),南象运动(T3-T1),宁镇运动(T3-K1)等。
1936年谢家荣在《地质会志》15卷1期发表《中国中生代末第三纪后期造山运动》及《北京西山地质构造概说》(《会志》16卷)把中国造山运动划为五幕,即:前门夹沟组,前九龙山组,前东岭台组,前仕它里组,前长辛店组的不整合或假整合为代表,张文佑1941年划分为三幕,三次地壳运动,1945年在黄汲清的《中国地质构造基本单位》中,划分为5期,等。
在笔者引述李四光教授所著《中国东南部古生代后期之造山运动》(《地质力学方法》第119页),文中列有中国东南部造山运动,与欧洲对比表,特抄录之以供参考。
中国北部中国西南部中国东南部欧洲中部(丁文江的云南运动)(H?史蒂勒)青龙灰岩三叠系苏皖运动法尔琴运动山西系龙潭系蔡希斯坦(Zechstein)上罗廷根(Oberotliegend)第三幕东昊运动萨尔运动栖霞灰岩中罗廷根(Mitelrotliegend)太原系臭灰岩下罗廷根(Unterotliegend)船山灰岩沃特维尔系(OtwelSeries)
中国造山运动与欧洲对比表
中国北部中国西南部中国东南部欧洲中部(间断)第二幕昆明运动阿斯突里运动本溪系黄龙灰岩萨尔布雷克系(SarbrückSeries)瓦尔敦堡系(WaldenburgSeries)(间断)淮南运动苏台德运动和州灰岩维宪第一幕高骊山系建康运动金陵灰岩七里台页岩㊣╭╰乌桐石英岩杜内艾特罗约江南运动布锐东运动奥陶系志留系泥盆系
燕山运动具有长期性,多幕性的地壳运动与构造变动,燕山期为我国重要的形变期与成岩、成矿期,是我国基本构造格架的形成期和改造期。
老一辈的地质学家十分关注燕山运动,还是因为燕山运动不仅是我国地质结构的极为重要的地壳运动,对整个环太平洋带,以致对整个东部特提斯带都具有重要影响,因此,除上述几位以外,我国许多地质学家一直对整个中国造山运动(包括黄山运动)都做过系统的观测与研究。
1927年程裕祺在《地质会志》上发表《中国造山运动》,此文是程先生1938年在英国利物浦地质学会会报上发表的短文,文中阐述了中国之造山运动:
(1)前震旦纪运动之二幕;(2)古生代前期喀里多运动(广西运动);(3)古生代后期海西运动(天山运动);(4)中生代燕山运动之五幕;(5)第三纪喜马拉雅运动之二幕。
文中还指出毛理士()对中国造山运动的错误论点。
1932年朱森在《地质会志》上发表《安徽南部古生代后期造山运动之一幕》。
1936年章鸿钊在《地质论评》创刊号上发表《中国中生代晚期后地壳运动之动向与初期之检讨并震旦方向之新认识》及《中国中生代初期之地壳与震旦运动之异点》,前一篇论文是综述性的,主要对翁文灏之燕山运动和丁文江造山运动的一些评述,同时探讨了震旦方向与地壳运动方向之关系,火成岩及其震旦运动的关系,最后还论及震旦向及震旦运动的成因、性质等;后一篇论文主要论及到地壳运动中的造山运动,认为运动方向与震旦向之间是直角相交的关系。
1937年谢家荣在《地质论评》2卷5期上评述黄汲清等的《江西萍乡煤田中生代造山运动》,同年陈国达发表《广东境内燕山运动的构造的型相》(《论评》2卷1期),同年田奇隽发表《湖南造山运动》(《论评》2卷1期)。
1938年边兆祥在《地质论评》3卷6期上发表《安徽南部海西运动之末相》。
1942年叶连俊、关士聪在《地质会志》上发表《陇南龙山造山运动之性质》(22卷3-4)。
1942年郭文魁在《地质论评》上发表《滇北之造山运动》(7卷1-3)。
1944年刘国昌在《地质会志》上发表《湘西之造山运动及其地理》(24卷3-4)。
1945年米士(西南联大教授)在《地质会志》上发表《云南构造史》中,曾提出澄江运动和晋宁运动(《地质会志》25卷)。
1945年喻德渊在《地质会志》上发表《淮阳山脉主要造山运动——淮阳运动》(《会志》25卷),淮阳运动原为李四光于1939年提出创用,指三叠纪末期的褶皱运动,后为马鞍山、安庆的黄马青组与青龙群之间的角度不整合,有人认为与金子运动相当。
1947年李四光发表《关于震旦运动及华夏式构造线三个名词》(《评论》12卷5期)。
1948年李树勋在《地质会志》(38卷3-4)上发表《祁连山区地层及造山运动之几个问题》。
1947年黄汲清在《地质论评》(12卷1-2期)上发表《关于震旦运动》。
以上属于中国造山运动研究及其论文列举,显示出中国地质构造研究发展历史中一段对中国造山运动理论的探讨与理论成就概括,个别论文虽与上文论述有些论题有重复举例之处,为集中反映中国造山运动系统理论研究之全面,仅此致歉!
正是由于中国早期地质基础雄厚,为新中国地质科学的迅速发展,奠定了坚实的基础。得以使新中国在较短的时间里,在资源保障上,从资源大国过渡到资源强国,在当代地质理论上也进入了世界先进行列。
其中中国大地构造学现已是中国地质科学理论突破的亮点,这学科共同的特点是学说繁多,学派林立,学术气氛浓厚,可以说是繁花似锦、异彩纷呈,形成了“百花齐放,百家争鸣”喜人的形势。
除上述中国造山运动理论性探讨外,其他带有综述性的成果,也有着不同广度和深度的反映:诸如:1924年葛利普在《地质会志》上发表《地槽的迁移》(3卷3-4)。1936年高平在《地质论评》1卷4期发表《中国东南部中生代末期花岗岩之分布与地质构造之关系》,文中认为中国东南部在中生代末期花岗岩侵入繁多,其分布与东南部之地质构造格局密切相关,认为地壳活动常以地下岩浆之移动而起波动作用,基本论点正符合于曾流行的地壳波动论和地壳均衡理论,认为地壳运动完全与中生代末期之花岗岩侵入是同步同时,并作为其原动力,文中附一幅中国东南部中生代末期花岗岩之分布与地质构造之关系图,颇有参考价值。
1936年赵金科在《地质论评》1卷4期上发表《震旦纪地层之分布及其古地理意义》,文中首先肯定了德国魏格纳大陆漂移理论并运用葛利普的地极控制论研究震旦纪北半球的海陆分布及古地理,在《震旦纪大地槽及联合古陆中之位置》一文中论及亚洲东部的古亚洲大地槽,北美西部考得兰瑞大地槽,与南美安底斯大地槽相互衔接、围绕北半球大陆周围的环形状大地槽:其论点即认为当时大地槽均在陆之边缘,而环绕分布与理念不同,而当时之大陆为一体,南北美、欧亚非澳各洲均属相连,即大家所熟悉的联合古陆(Paugoca)。
1937年谢家荣继叶良辅等之《北京西山地质志》后,在《地质论评》2卷上发表《北京西山地质构造》,文中认为北京西山地质构造自西北向东南有两个背斜层,其间有清水尖庙安岭之向斜层为最高峰,北岭的向斜层及房山周口店背斜层等,都是这个区域的重要构造,文中也论及到陈凯所发现的逆掩断层。
1941年李四光在《地质会志》上发表《广西台地构造之轮廓》(21卷1期)。
1944年刘国昌在《会志》上发表《贵州威宁水城之地质构造》,曾繁印在《会志》上发表《瓦山峨嵋山区之地质构造》(1940年)。
1944年张寿常在《地质会志》(24卷1-2)上发表《谈小型构造》及《岩石解理之生成及其在地质现象上之应用》(《会志》26卷,1946年)。
1944年张文佑发表《X及T式节理初记》(《会志》24卷3-4期),文中论及X型节理的生成,论述了大量模拟试验工作和数据,相继还发表《测量节理应注意的几点》(1948年)以及《劈理节理发育初步探讨》(《地质论评》15卷1-3期),反映出他在李四光老师指导下所取得地质力学方面的成果。
1945年黄汲清在《地质专报》第20号上发表名著《中国主要地质构造单位》(On Major Teatonic Forms of China)。黄先生在多年前研究的基础上,采用地槽—地台单位的内涵,按历史分析和建立起的独道的分析法,对中国大地构造特征进行了总结,提出几个前寒武纪地块,特别中朝地块等。
地块概念系1922年阿尔岗()所创用,诸如:印度地块(Serindia)和震旦地块等;在阐述褶皱中论及到加里东褶皱、华力西褶皱、印支褶皱,燕山褶皱和喜马拉雅褶皱及其分布特征,论述中着重强调新中生代的基底褶皱的影响和作用,认为这是形成中国东部独特的多旋回构造,并创造性把亚洲划分为:太平洋式和特提斯、喜马拉雅式三个主要构造型式,以活动论观点论述了它们之间的相互关系,文中编绘有《中国及邻区大地构造图》。
该文后来以专著形式出版,是一部流传广远的中国地质构造名著,是国内外赋有盛名的论著,有英文版和俄文版,俄文版由著名大地构造学家沙茨基院士作“序”,做了高度评价。
1944年王超翔在《地质论评》上发表《云南东北地质构造及其与云南弧之关系》(9卷1-2)。
1948年徐铁良在《论评》上发表《“秦岭弧”构造之我见》(13卷1-2)。
1948年孙殿卿、徐煜坚在《地质论评》上发表《豫皖边境长山一带东西向构造带与南北向构造线之反接现象》(13卷1-2)。
1948年李春昱在《地质论评》上发表《褶皱现象和动力来源的关系问题》(14卷4-6)。
1949年梁文郁在《地质论评》上发表《祁连山西段之近代运动》(14卷4-6)。
1948年李四光发表《新华夏海之起源》(第18届国际地质大会上的论文集,第53-62页,《地质论评》13卷5-6)。
1949年李四光发表《中国的造山历史和构造轮廓》(第7届太平洋科学会议录第2卷,26-44页,新西兰出版)。
总之,从以上所述,中国地质学家经过半个世纪以来对造山运动,特别是燕山运动倾注过大量精力的研究,取得新的认识。燕山运动(Yanshanian movement),翁文灏于1927年以燕山为标准地区创名,原义代表侏罗纪末期,白垩纪初期产生的不整合、火成岩活动和成矿作用。1929年翁文灏又将燕山运动划分为两幕,分别代表前髫髻山组、前王氏组的不整合。丁文江(1929年)把燕山运动分为三幕,其中把晚三叠世瑞替克期后的印支运动称为燕山运动的第一幕。谢家荣(1936年、1937年)将燕山运动分为五期,分别以前门头沟组、前九龙山组、前东邻台组、前坨里组、前长辛组的不整合或假整合为代表。李四光(1939年)在燕山运动名下分为六个幕,它从中三叠世末,一直延续到白垩纪末。张文佑等(1941年)将燕山运动包括宁镇、兴安、闽浙三次地壳运动。黄汲清(1945年)认为谢家荣的燕山运动第一幕应属印支旋回,并将北京西山区的燕山运动分为前九龙山组与髫髻山组、前坨里组、前长辛店组三个幕。后来(1960年)黄汲清又将中国东部的燕山运动分为五期,并认为燕山运动是中国东部、苏联远东和西伯利亚的主要造山运动,甚至波及到中国西部。李春昱(1948—1951年)把燕山运动只作为侏罗纪晚期,或侏罗纪末、白垩纪初的一个幕,后来(1964年)他又将其限定是侏罗纪—白垩纪间的地壳运动。赵宗溥(1959年、1963年)先后将中国东部的燕山运动划分为三个和六个造山幕,并认为此运动延续到始新世。
燕山运动为整个侏罗纪、白垩纪期间广泛发生于我国全境的重要构造运动,主要表现为褶皱断裂变动、岩浆喷发侵入活动及部分地带的变质作用;在不同的构造部位,燕山运动的强度表现形式有着明显的差别,如就我国东部以至整个西滨太平洋带来说,燕山期的构造变动与岩浆活动有着愈向太平洋方向愈加强烈的演变规律。燕山期的地壳运动与构造变动具有长期性与多幕性相统一、渐进与激化相交替的特点,与此相应,燕山期的岩浆喷发与侵入活动具有多期次性的特点。燕山期为我国重要的形变期与成岩、成矿期,也是我国基本构造格架的形成期与改造期。目前看来,燕山运动不仅为我国的重要地壳运动,而且这一时期地地壳运动对整个环太平洋带以及部分特提斯带等都有着重要的影响,因而燕山运动应属洲际性的重要构造运动。
【说明】以上主要内容取录自《地质辞典》(一)392页,地质出版社,1983年。
根据最近,中国地质学院研究员董树文先生对“燕山运动”的定义进行了重新厘定,并发表《“燕山运动”新定义重塑东亚大陆构造演化史》专题,有关专家认为,这项研究重塑了东亚大陆构造演化历史,重新厘定了燕山运动的定义,是我国近年来中新生代构造演化研究的新成果,深化了对东亚大陆力学过程的新认识。
“燕山运动”是翁文灏先生1927年在东京泛太平洋科学大会上最早命名的,作为陆内造山的典型记录,“燕山运动”已经成为中国地质学家对世界地质科学理论贡献的经典。几十年来,燕山运动的概念在我国广泛应用,并在构造运动波及范围、精细过程与定年和动力学起因等方面不断发展和进步。但在学界也明显存在许多,甚至根本性的分歧。但董树文先生在文中表示:
“随着近年华北地块周边和中国东部构造地质研究的重要进展和高精度同位素测年数据的累积,以及东亚深部地球物理探测计划的实施,我们能更加全面审视侏罗纪构造演化及其区域动力学机理,从多层面诠释燕山运动的内涵及其动力学本质。”
根据董树文的研究,在亿年中—晚侏罗世前后,东亚构造体制发生了重大转换,西伯利亚板块向南、太平洋板块向西、印度洋板块向北东同时向中朝板块汇聚,形成了以陆内俯冲和陆内多向造山为特征的“东亚汇聚”构造体系。在这一过程中,晚侏罗纪大陆内汇聚,导致岩石圈急剧增厚,随之引发早白垩世岩石圈垮塌和大规模岩浆火山作用,中侏罗纪燕辽生物群向早白垩世热河生物群发生更替,成为中国大陆和东亚重大构造变革事件,这是燕山运动的基本内涵。
据了解,燕山运动时期是我国最重要的成矿期,伴随着大规模构造运动导致岩浆侵入—火山爆发作用,约80%的大中型金属矿床在这一阶段形成。同时构造作用形成地质环境的巨变导致燕辽生物群的更替,“燕山期”也成为生物进化的激变期。因此“燕山运动”在我国甚至在东亚具有特殊的地质意义,是全球中生代构造演变的重大事件。
【致谢】有关上述引文,参考了中国地质科学院网站。
找人写论文的真多 可惜没人拿到