地质环境调查技术要求

2024-05-08 02:56

1. 地质环境调查技术要求

地质灾害危险性评估均应进行地质环境调查。
1)调查前,应搜集区内的气象、水文、地震及各种地质资料,尤其是地质灾害及破坏地质环境的人类活动资料。
2)调查内容包括地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质、不良地质现象、破坏地质环境的人类活动等。
3)调查所用底图,应是能准确反映区内地形地物的地形地质图或地形图,对建设用地该图还应反映拟建工程布置及整平高程,对矿山还应反映开采边界、采空区范围,图件比例尺应视地质环境复杂程度及致灾地质体的规模而定,以能清晰反映地质环境特征,尤其是各致灾地质体的基本特征并便于阅读使用为原则,平面图一般宜为1∶500至1∶5000,面积大、线路长时可减小至1∶10000,对其中的重要地段,应采用较大比例尺的底图,剖面测图比例尺宜大于平面图比例尺。
4)剖面线布置应考虑总体地形坡向、岩层倾向,矿山还应考虑主要井巷及深切冲沟;段条剖面图上均应有不少于3个控制性地质点或勘探点。
5)特殊性岩土调查可参照《岩土工程勘查规范》(GB50021—2001)及其他相关规范的规定。

地质环境调查技术要求

2. 地质环境监测的内容与类型

一、地质环境监测分类
按照地质环境物质构成要素(水、气、土壤、岩石、生物),地质环境主要分为水环境、岩石环境和土壤环境。
1.按监测对象分类
按地质环境监测对象(或者地质环境要素)可分为地下水环境监测、岩石环境监测、土壤环境监测、其他相关要素监测(表1-1)。
(1)地下水环境监测。广义的水环境包括地表水环境与地下水环境两部分。本书讨论的监测主要是地下水环境监测。重点是针对地下水的资源量和质量监测,主要监测内容包括地下水水位、水温、水量和水质等。
(2)岩石环境监测。岩石环境指岩石圈中的岩石部分(包括坚硬岩石与松散岩石),它源源不断地向外部环境输送物质和能量,丰富的矿物资源和岩石圈的稳定是人类赖以生存的物质基础,其结构和动力作用与人类生存和发展密切相关。因此,岩石环境监测的重点是岩石的变形和移动,主要监测内容包括地表位移形变、深部位移、分层土体变形、岩土体物理性质与力学指标等。
(3)土壤环境监测。土壤环境指岩石圈的表部土壤层,它与人类的繁衍关系密切,是大气圈、水圈、生物圈、岩石圈所共同作用的部分。土壤环境的监测重点是土壤质地和土壤重金属含量,主要监测内容包括土壤盐分、土壤有机质、土壤化学元素和土壤物理性质指标等。
(4)其他相关要素监测。除了地下水环境、岩石环境以及土壤环境3 类监测要素之外,还有其他一些不属于岩石圈,但对地质环境的变化同样起到了至关重要作用的要素。这些监测要素主要包括降水量、损毁植被面积、地声、泥位等。
表1-1为地质环境监测分类表。

表1-1 地质环境监测分类表

2.按地质环境问题和管理分类
按地质环境问题和管理可分为地质灾害监测、地下水地质环境监测、矿山地质环境监测、地质遗迹监测和其他相关地质环境监测。
(1)地质灾害监测。针对滑坡、崩塌与泥石流、地面塌陷、地面沉降和地裂缝等地质灾害的特点,对地表形变、深部位移、分层土体变形、力学特征、声学特征、地下水特征等灾害体自身状况,以及降雨、气温、地表水体等与地质灾害相关的环境要素,采用直接观察、仪器测量、遥感等方法,进行反复观察和测量,分析其发展趋势,预报其失稳所造成的灾害。
(2)地下水地质环境监测。针对区域地下水超采、地下水水位上升和地下水污染等问题,选择有代表性的钻孔、水井、泉等,按照一定的时间间隔和技术要求,开展地下水的水位、水温、水量、水质等要素随时间变化的监测,以反映地下水环境的动态变化过程。
(3)矿山地质环境监测。矿山地质环境监测是在矿山基础建设、开采阶段,以及闭坑以后,布设专门性的监测网(点),定期观测地质环境和各类矿山地质环境问题在时间上、空间上的变化情况,以减缓矿山地质环境的恶化,减少矿山地质灾害的发生。矿山地质环境问题主要有矿山建设及采矿活动引发或可能引发的地面塌陷、地裂缝、崩塌、滑坡、含水层破坏、水土污染、地形地貌景观破坏等。
(4)地质遗迹监测。地质遗迹监测主要是在调查的基础上,定期观测地质遗迹随时间的变化情况,提出地质遗迹保护对策。
(5)其他相关地质环境监测。其他相关地质环境监测主要有水土污染、地热、矿泉水等方面的监测。
3.按动力作用主体分类
按动力作用主体可分为自然地质环境监测、受工程建设影响的地质环境监测。
(1)自然地质环境监测。地质环境主要是由地下水环境、土壤环境、岩石环境3个要素组成的。自然地质环境监测就是针对三者在自然状态下的变化以及其他一些影响地质环境的因素而进行的监测,从而确定地质环境质量及其变化趋势。主要监测地下水水位、地下水水质、土壤质量、岩石土层变形(如地表变形、地下变形)、降雨量等。一般是通过分析地质条件或者社会发展的需求来部署监测工作。
(2)受工程建设影响的地质环境监测。受工程建设影响的地质环境监测是指在工程施工过程中,采用监测仪器对地质环境关键部位要素进行的监测。这类监测的内容包括如由于抽汲地下水导致的地下水水位变化,道路、建筑物施工时坡脚开挖导致的边坡失稳和矿山开采造成的采空区塌陷、水资源及土地资源破坏,等等。主要通过工程建设活动的具体位置及其影响范围来指导监测。
二、地质环境监测技术方法类型
地质环境监测技术是地质环境保护的基础,是随地质环境科学的形成和发展而产生、发展的。它运用现代科学技术方法测取地质环境变化数据资料,监视和监测地质环境质量及其变化趋势的过程,同时具有综合性、发展性等特点。综合分析现有地质环境监测工作采用的仪器设备,又可以分为3类:接触式监测、非接触式监测和采样测试式监测。
1.接触式监测
接触式监测是指仪器设备与监测对象直接接触,在监测对象中布设或埋置仪器设备,通过仪器传感系统获取监测对象动态变化数据的监测方式,包括基础测量、埋设仪器设备等。如地面沉降分层标监测、地裂缝计监测,以及各类手动测量方法等。
2.非接触式监测
非接触式监测是指监测设备并不直接接触监测对象,而是远距离感知并获取监测对象动态变化数据的监测方式,如遥感监测、视频监测等。
3.采样测试监测
采样测试监测是指在野外按技术要求采集地下水、土壤等样品,通过实验室测试获取其物理和化学等特征动态变化数据的监测方式。
三、地质环境监测技术方法汇总
目前比较常用的地质环境监测技术方法汇总见表1-2至表1-5。

表1-2 地下水环境(含地热)监测技术方法一览表


表1-3 岩石环境监测技术方法一览表


表1-4 土壤环境监测技术方法——采样测试法一览表


表1-5 其他相关要素监测技术方法一览表

3. 环境地质调查

1.环境地质调查概述
环境地质问题,指各种工程经济活动引起的环境工程地质问题和环境水文地质问题,主要是城市、能源、交通、原材料工业等重大工程建设和矿山开发、水资源开发及农业活动等引起的地面及斜坡变形破坏、建筑物及公共设施的变形破坏、固体废弃物的环境危害、水库浸没及水库诱发地震、地下水资源枯竭和水质污染等。主要特殊不良地质环境条件指特殊不良岩土体(易溶岩、冻土、湿陷性黄土、胀缩土、淤泥质软土等),原生有害地球化学异常、煤层自燃、海平面升降、重要地区的沙丘移动和地壳强烈活动带等。主要地质灾害包括由自然地质作用以及人为活动造成的崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、地面沉降、地面塌陷,地下工程的严重塌方、突水、瓦斯爆炸,土地盐渍化、沼泽化、沙漠化,水土流失与河道、水库淤积,河、湖、海岸的严重冲刷、塌岸,海水入侵,旅游区和自然环境保护区的自然地质景观破坏等。环境地质调查的任务及主要内容主要有:
1)调查各种环境地质问题和地质灾害的发育情况、分布规律及其形成原因。着重查明对本区影响较大和重点地区的地质灾害和环境地质问题。
2)应用定性分析和半定量分析相结合的方法,进行地质灾害发育强度及环境地质问题影响程度及其危害的分区评价,并作出发展趋势预测。在此基础上,结合自然环境、社会与经济(人口、城镇、经济—工程建设等)发展规划,圈定重点防治区域。
3)研究并提出环境地质问题、地质灾害的防治和地质环境保护对策,包括在重点地区进一步勘查、评价对策和监测预报对策与治理对策等。对危害性较大的灾害点或影响较大的问题应及时向当地政府和主管部门报告,以便采取防范措施,最大限度减少灾害损失和环境危害。
4)由于各地区地质条件不同,和社会经济发展水平的差别,所反映出的环境地质问题,具有明显的地区性特点。因此部署上要按“区域展开,重点突破”的原则,确定调查工作重点。
2.调查的基本要求和方法
充分利用前人资料,重视野外路线调查,加强综合分析,查明条件、总结规律、科学分类、现状评价、趋势预测,并提出区划与对策。
在开展野外调查之前,应根据已有资料和国民经济规划建设要求,划分出重点工作区和一般工作区。要把地质灾害危害程度较大的城镇区、工矿区、重大工程分布区、交通干线、国土开发重点区、农业重点开发区和经济技术开发区等作为重点工作区。
要充分收集、利用已有资料和遥感图像,以路线穿越调查为主,现场观察和访问相结合,必要时辅以适量的物探、剥土、坑槽、室内实验;加强地质观察和分析,记好调查卡片,收集好第一性资料;加强资料整理和综合研究,充分利用计算机技术。对重点区或全区性的重点问题的调查要加密调查路线和调查点。
地质灾害及环境地质问题种类多,分布不均,要突出重点,兼顾一般,抓住对调查区危害最大的灾种或问题,调查其发育特征、分布规律、成因和危害。在调查成因及发育规律时,要分别阐明自然条件和人类工程经济活动在其形成中的作用,并注意地质灾害及环境地质问题的群生及派生关系。对点上或面上的问题都要调查其现状及变化两个方面的情况。对重点地区的一些影响较大的地质灾害或问题尽可能在现场分析、预测其发展趋势,了解和总结已有防治经验,提出进一步防治的对策。
加强灾害经济的调查研究。地质灾害造成人畜伤亡,直接和间接经济损失等和已有防治工程的类型、结构、规模及防治工程效益等,都必须分项统计和列出。
(1)崩塌调查
调查重点地区是新构造上升(含强烈地震带)、高差较大、坡面较陡、降雨充沛、暴雨多发和人类经济—工程活动强烈的山区。调查内容包括:①调查崩塌发生的时间、范围、规模、特点、危害和造成的损失;②调查分析崩塌形成条件和影响因素,形成条件包括地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质条件等;影响因素包括自然的(如降雨、地震、植物根劈)和人为因素(坡脚开挖、后缘加载、机械振动、排水不当)等;③评价并预测重要崩塌体稳定状况及其发展趋势;提出防治对策。对已有的防治工程,要详细调查其特点和效益;④圈定潜在崩塌危险地段(带),分析其成因、预测其发展趋势、崩塌形式和可能规模,提出防治对策。
(2)滑坡调查
调查的重点地区是新构造强烈上升(含强烈地震带)、软硬岩相间、降雨充沛、暴雨多发,人类经济—工程活动强烈等山区。调查内容包括:①调查滑坡规模、要素和危害。估算滑坡规模包括长度(顺滑动方向)、宽度、厚度、面积、体积和滑动的水平、垂直距离;滑坡微地貌形态特征,如滑坡形态和地表起伏情况,滑坡环谷、滑坡断壁、滑坡台阶、洼地、膨胀丘等;重要滑坡体的组成要素与特征,如滑坡体物质组成、结构和分布特点,滑坡体后缘、前缘及侧方边界尺寸和高程,滑动面、滑坡床和剪出口形态、构成、产状与埋深,横向、纵向、放射状、羽毛状裂缝等;其他现象,如滑坡体上建筑物、树木等地物位移情况,滑坡造成危害情况等;滑坡危害和造成的损失。②调查分析滑坡形成条件、影响因素、滑坡活动历史和滑动方式、特点、力学性质、类型,以及滑坡与其他斜坡变形方式的关系。③调查预测滑坡体稳定状况和发展趋势,提出防治对策。对已有的防治工程,要详细调查其特点和效益。④调查圈定潜在滑坡危险地段,分析其成因,预测其发展趋势、变形破坏方式和可能规模,提出防治对策。
(3)泥石流调查
调查的重点地区(段、带)是,构造强烈活动(含强烈地震带)的山区或山前地带,具有大量松散物质堆积区,滑坡、崩塌物质成片、成带堆积区,暴雨多发区及冰雪融化区,植被严重破坏区。应特别注意对“人为型泥石流”形成条件的调查,如矿山废弃矿渣、矸石和道路或施工弃渣堆放不当,可能因暴雨引发泥石流的地段。调查内容包括:①调查泥石流的规模、特征和危害。形成泥石流的固体碎屑物质的供给区、流通区和堆积区的位置、范围、规模、形态和泥石流物质组成、结构特点及可能的物流量;形成泥石流的水的来源和水量;泥石流物质成分、结构和流变性质;泥石流暴发时间、过程(速度)和受力性质;泥石流类型;泥石流活动历史和暴发频率,特别注意历史上该地泥石流暴发的临界降水量;泥石流危害和造成的损失。②调查形成泥石流的自然与地质环境背景。包括地貌、地层岩性、地质构造、风化作用与崩滑作用及其堆积物发育、分布状况,流域内降雨、冰雪融化特点和河、湖、水库分布情况等。③调查预测泥石流稳定状况和发展趋势;提出防治对策。对已有的防治工程,要详细调查其特点和效益。④调查圈定潜在泥石流危险的和多发的地区(段)或沟谷。
(4)地裂缝调查
调查地裂缝的形态特征、产状要素、规模和其形成的自然地理及地质环境背景(特别是与区域构造的关系)与影响因素(自然的、人为的),有条件时初步确定地裂缝的成因类型,分析地裂缝在时间上、空间上、强度上的分布规律和发展趋势。调查地裂缝的危害和造成的损失,提出防治对策。对已有的防治措施,要详细调查其特点和效益。
(5)地面沉降调查
调查地面沉降的分布范围、发生历史、沉降速率、总沉降量、范围、历史和引起地面沉降的自然地理、地质环境背景与因素,尽可能分析地面沉降的成因(构造沉降、抽取地下水或土层压缩引起等)和主要沉降、压缩层,预测地面沉降的发展趋势。调查地面沉降的危害和造成的损失。如海水倒灌,港口、码头和堤岸失效,河流纵坡变化导致水流不畅、洪水泛滥或影响水上交通,雨季渍涝成灾,地表和地下建筑物损坏等。对已采取的防治措施,要详细调查其特点和效益。
(6)地面塌陷调查
地面塌陷主要指岩溶地面塌陷和非岩溶地面塌陷,而后者多是因为采矿或洞室开挖引起的塌陷。因此,岩溶区(主要是松散堆积物覆盖的岩溶区)城镇、工厂洞室密集区和矿产开采区是地面塌陷的重点调查区。调查内容包括:①调查地面塌陷发生的时间、规模、范围和分布规律,分析地面塌陷与地貌、地层岩性、地质构造、水文地质条件、降水、地表水之间的关系。对矿区地面塌陷还应特别注意分析地面塌陷与矿山排水或采空、洞室开挖等之间的关系,确定其成因类型。②调查地面塌陷的危害和造成的损失,预测其发展趋势,提出防治对策。对已有的防治工厂,要详细调查其特点和效益。
(7)坑道突水调查
调查矿山和其他地下坑道突水(有的伴随突泥)的时间、规模、历史和突水点的分布、特点与水的来源,分析突水与地层岩性、地质构造、水文地质条件、岩溶发育规律、地表水与人为活动的关系,调查突水造成的危害和损失,了解突水防治经验。
(8)海水入侵调查
调查海水入侵地下淡水层的历史、范围、面积和淡水咸化的程度及动态,调查区内自然地理、地质环境背景,分析海水入侵地下淡水层的原因,调查海水入侵危害和造成的损失,预测其发展趋势,总结已有的防治经验,提出进一步防治对策。
(9)冷浸田和土地盐渍化、沼泽化调查
调查冷浸田(或称土地潜育化)和土地盐渍化、面积和地区的水文、气象、地形地貌特点,沉积物的成因类型、物质成分和厚度,区域地质构造及新构造活动特征,水文地质条件,人为经济—工程活动和土地耕作、灌溉、施肥及其管理情况,分析冷浸田和土地沼泽化、盐渍化的成因与类型。调查冷浸田和土地沼泽化、盐渍化的危害和造成的损失,特别是农业损失。预测它们的发展趋势,总结当地已有的防治经验,提出进一步防治对策。
(10)河流、湖泊(水库)、海岸侵蚀与沉积调查
调查河流、湖泊(水库)、海岸侵蚀、堆积的速率、规模和规律,所在地区气候、气象特点和水体水文特点,以及所处地质环境背景;分析河流、湖泊、海岸成因和演变历史。调查河流、湖泊、海岸侵蚀、堆积和演变危害与造成的损失,预测其发展趋势,提出防治对策。对已有的防治工程,详细调查其特点和效益。
(11)土地沙化和沙漠化调查
调查土地沙化和沙漠化的范围、程度、特征、发展速率和类型,分析形成沙化和沙漠化的自然因素和人为因素;调查土地沙化与沙漠化或沙丘移动的危害和造成的损失,预测其发展趋势,总结已有的防治经验,尽可能提出进一步防治对策。
(12)水土流失调查
调查水土流失范围、发展速率、强度(侵蚀模数等)、面积和水土流失的自然因素和人为因素;调查水土流失的危害和造成的损失,如土层变薄、耕植土被毁损、土壤肥力减低和河流、湖泊、水库淤积、洪水泛滥、生态环境恶化等,预测其发展趋势,总结已有的防治经验,提出进一步防治对策。
(13)特殊岩土危害调查
主要调查内容包括岩(土)层的物质成分和机构、地下水的埋深及水位变化、气温变化、冻结层厚度(永久的、季节性的)冻融变化周期、土石冻融类型及其成因、黄土湿陷危害、胀缩土危害、淤泥质软土等调查。
(14)区域地下水位下降(枯竭)或上升调查
调查地下水开采量、水位下降速度、深度、水质变化、降落漏斗面积等,调查由于人工开采或其他自然因素造成的区域地下水位下降或枯竭对城市或工农业供水、地球化学变化等造成的危害,调查地下水位上升对农田、城市建筑地基及各种设施的影响或危害。
(15)地下水污染调查
调查各种污染源的位置、主要污染物和浓度、排放量、排放方式、排放途径及污染状况,重点调查工业“三废”排放和农业污水灌溉现状及污染状况;大气、地表水与土壤中的主要污染物及污染程度、范围与演变过程、污染原因和污染途径;地下水中的主要污染物及其分布特征、污染程度和污染范围、污染原因、污染类型,以及对环境和生态的影响。
(16)原生或次生地球水化学场变化问题
调查由于原生地球化学场异常或次生地球化学成分变化引起的各种危害,如地方病的类型、分布、危害人类或其他生物种群的范围、产生原因等。
(17)固体废弃物调查
调查工业、生活固体废弃物、废液的不合理排放对地表和地下水环境危害的地点、原因、范围和强度等;城市生活垃圾的排放及其污染范围,填埋物的处置状况;矿山区的废矿、矸石的堆放范围、污染性质、历史、强度等。
(18)山区城市建设地基开挖调查
调查山区城市建设中不合理开挖坡脚或基坑引起斜坡变形破坏的分布范围、程度、产生原因及对建筑群的破坏状况。
(19)地下工程中的地质灾害调查
调查地下工程中的严重塌方、突水、突泥石流、瓦斯爆炸、岩爆与煤层自燃的规模、成因及其危害程度和教训。
3.环境地质信息系统的建立及应用
主要包括环境地质数据库的建立、计算机辅助制图、利用数据库的可操作性和计算机制图的及时灵活性,进行多方面的辅助决策。为地区性国民经济发展规划和布局的决策,适时调整地方经济战略,进行咨询;全国计算机数据库联网,对国土规划的长远目标和近期设想进行防灾、减灾、抗灾和救灾检查。
环境地质及地质灾害研究完成的主要地质图件有环境地质图、地质灾害分布图、地质灾害发育强度分区评价图、地质灾害危险程度分区预测图、环境水文地质评价预测图。

环境地质调查

4. 区域地质调查基本知识

(一)区域地质调查类型
区域地质调查又被简称为区调,是一项多学科综合性地球科学研究工作,是按照一定的任务和相应的科学规范要求在某一地区进行地质矿产研究和地质填图工作的总称。最终编制的图件,除了地质图外,还要根据需要编制矿产分布规律图和预测图,地球物理、地球化学、水文地质、工程地质、灾害地质等专门图件。
从不同的角度出发可将区域地质调查分为若干类型:以方法或学科划分则有地质的、地球物理的和地球化学的;按研究的对象则可分为专题性的和综合性的;据任务的来源也可划分为生产性的和科学研究性的。若以地质的方法为主要手段,根据地质调查的精度要求,即对工作区内地质矿产等方面的研究要求达到的详细和准确程度,按所填地质图比例尺大小来划分,并以国际地形图分幅为成图单位。
1.小比例尺区域地质调查
这种类型地质调查又称概略地质调查,其运用比例尺为1:100万和1:50万。地质调查和地质填图路线的间距分别为10km、5km左右,即在相应比例尺的地形图上路线间距为1cm左右。该类型区域地质调查被安排在地质空白区或地质研究程度低的地区。其主要任务是测制上述相应比例尺的地质图,并概略地研究测区的地质构造,发现找矿远景区等。
2.中比例尺区域地质调查
这种地质调查类型又称区域地质调查,其运用比例尺为1:20万和1:10万。地质调查和地质填图路线的间距分别为2km、1km左右。该类型地质调查被部署在经上述小比例尺地质调查所发现的有利成矿远景区内。其主要任务是比较详细地研究测区内地质构造情况并进行相应比例尺的地质填图工作;同时运用地质、地球化学、地球物理等手段进行找矿工作,以及对测区内可能存在的矿产开展普查工作;查明矿产分布规律并圈定有利成矿地段或详查区段。
3.大比例尺区域地质调查
这种地质调查类型又称详细地质调查,其运用比例尺为1:5万和1:2.5万。地质调查和地质填图路线间距按比例尺大小相应地为500m或更小。该类型的地质调查一般部署在已经被圈定的有利成矿地段或已知矿区的周围,或在地质构造某一方面具有特殊意义的地区。其主要任务是详细查明测区地质构造并进行地质填图工作,同时对能控制测区主要矿产形成和产出的地质构造区段进行深入研究,将有关内容反映在地质图及矿产图上。对测区主要矿产应作详尽研究,对已发现的矿点、矿化点和矿床均应做出地质评价。
对某一地区地质调查、研究的精度和工作程度,随着所运用的比例尺大小不同而存在差异。区域地质调查工作的部署程序一般是先进行小比例尺地质调查工作,然后依次为中比例尺、大比例尺地质调查工作,随着所运用的比例尺由小到大的变更,实际反映了工作程度的深入和研究精度的提高。
(二)任务及要求
区域地质调查或地质填图所要完成的各项任务是由其工作性质所确定的,各项任务的精度和工作程度则与前述的区调类型不同而有所差异,这些都在地质调查规范和主管部门下达的任务书中得到体现。区域地质调查所要完成的主要任务包括以下几个方面:
1.沉积学和地层学
查明测区内地层时代,各时代地层的岩性、岩性变化及组合特征,地层的厚度及其变化,各地层间的接触关系及其类型;建立区内地层系统,划分地层填图单位和标志,开展沉积岩区地质填图工作;收集沉积地层、生物地层、古生态及生态地层、事件地层等地层资料,研究测区内沉积地层的类型和空间变化规律,分析其形成时的古地理和古构造环境。
2.岩浆岩岩石学
查明测区内岩浆岩的类型和期次,不同类型岩浆岩的岩石学和岩石地球化学特征,岩体的规模、产状、空间形态、岩体的流动构造、塑性变形构造和破裂构造,岩体与围岩的接触关系;要求对复式岩体进行区分(单元、超单元的建立与归纳),并确定填图单位,开展岩浆岩区的地质填图工作;研究区内各类侵入体的成因机制、形成时代、构造条件及大地构造(区域构造)背景。
3.变质岩岩石学
查明测区内变质岩的类型及其岩石学和地球化学特征;划分变质相带;进行原岩恢复工作;划分不同的变质岩群或不同的变质地体;确定填图单位并开展变质岩区的地质填图工作;根据同位素年龄、叠加变质作用、变质岩群的产状和接触关系、不同期次叠加构造样式及特征、区域构造的条件和背景,综合研究变质作用发生的时代、期次和变质岩形成时的大地构造背景。
4.构造地质学
查明测区内不同类型、不同样式、不同尺度、不同层次、不同期次的构造变形特征;根据其叠加、置换、交切及区域角度不整合等关系,利用构造解析方法,厘定变形序次及变形事件的时代;通过对变形机理的研究来分析多次变形作用的运动学和动力学特征;综合分析测区内沉积岩、变质岩、岩浆岩等方面的发育特点,确定测区的大地构造属性,厘定内部构造单元,并阐明其相互关系及大地构造演化历史。
5.矿产
对发现的矿点、矿化点进行检查;对已知矿产要收集资料进行研究,以查明测区内的矿产种类、规模以及它们的成因类型;分析各类矿产与地质作用的成因关系和时空分布规律;将所取得的矿产成果编绘于矿产图上;通过各方面资料的综合研究,提出找矿方向。
除了上述各项任务和研究内容外,有时还需根据具体情况和特殊要求进行适当调整或稍有变更,所有这些都在主管部门下达的任务书中有明确的规定。所以,在区域地质调查过程中应严格执行规范,并按照任务书的要求完成各项任务,以保证通过检查验收并获得优秀成果。

5. 我国地质环境调查概况

我国水文地质调查始于新中国成立之前。少数地质学家曾在局部地区进行过地下水的调查研究,但是由于缺乏水文地质队伍,未能对全国地下水资源进行系统的调查。新中国成立后,为满足我国国民经济建设对水资源的需求,结合国民经济规划,从20世纪50年代中期起,我国开始有计划地在全国开展区域水文地质普查[10,11]。1957年编制了1∶300万《中国水文地质分区图》和《中国区域水文地质概论》,1958年编制了1∶400万中国潜水区划图。自1955年至1996年,历经40余年的时间,完成了全国1∶20万为主的区域水文地质普查工作。初步统计共完成调查面积954.9万Km2(不含港、澳、台),其中1∶20万611.51万Km2,1∶50万173.26万Km2。在区域水文地质普查工作的基础上,编制了《中华人民共和国水文地质图集》,包括全国性图组、地区性图组和分省图组三部分,并附有详细的说明书。这项基础性、战略性调查,不仅极大地提高了我国区域水文地质研究程度,填补了大面积水文地质空白,而且为国民经济建设和社会发展提供了系统、完整的水文地质基础资料,直到今天仍然发挥着不可替代的重要作用。20世纪80年代初,原地质矿产部组织开展了第一轮全国地下水资源评价工作,历时3年,于1984年底提出了评价成果:即全国地下水天然资源量每年为8717亿m3,可开采资源量每年为2940亿m3。在开展地下水资源评价工作的同时,还开展了一些专题研究,如四川、湖南等省对红层裂隙水的研究,中国玄武岩裂隙孔洞水的研究,黄土地下水的研究,以及北方岩溶水的研究等,取得了丰硕的成果。这些研究成果为国家水资源规划、管理和开发利用提供了重要的科学依据。
环境地质调查发端于水文地质和工程地质调查。20世纪50年代,包括水电站、铁路、桥梁、矿山等在内的国家大型工程建设促进了工程地质学的迅猛发展。20世纪60年代至70年代,由于自然资源的过度开发和污染物质的随意排放,出现了水资源短缺、地下水污染、地面沉降等环境地质问题。例如,天津、宁波、苏州、无锡、常州等地区相继发生了地面沉降现象。大规模煤田、金属矿山的开发(例如广东仁化凡口铅锌矿、湖南斗笠山煤矿等矿山),由于矿山疏干排水,降低地下水位,破坏了岩溶化含水层的岩体力学平衡状态,或者由于增大了水力坡度,使洞穴、溶隙及上覆土层被潜蚀冲刷,导致地面塌陷。铁路沿线,特别是山区铁路沿线受夏季暴雨袭击,致使一些铁路路基遭受崩塌、滑坡、泥石流的灾害侵袭而暂停运营。20世纪70年代后期,人们开始重视环境地质研究,把水文地质、工程地质、环境地质联系起来,统称为水工环地质[12]。
我国地质灾害研究工作一直是围绕着重大工程和重大建设需要而展开的。20世纪50~60年代,重点开展了西南及西北交通干线和三峡等水利枢纽的地质灾害调查以及上海地面沉降的勘查工作。20世纪70年代,上海地面沉降研究在预测和防治方面取得突破性进展,树立了我国地面沉降控制典范。进入20世纪80年代以后我国地质灾害研究得到了空前的发展,对海城地震、新滩滑坡、元阳滑坡等进行了成功预报、对东川和宁南泥石流和天津市地面沉降实施了有效控制。20世纪90年代开展了“地震、地质灾害及城市减灾重大技术方法研究”等一批国家和省部级重点科技攻关项目的研究工作,1991年出版了《中国地质灾害类型图》(1∶500万),1992年出版了《中国地质环境图系》,1996年出版了《中国分省地质灾害图集》(1∶60万~1∶500万)。

我国地质环境调查概况

6. 环境地质调查

1999年以来,开展了环渤海、东南沿海、长江中游等地区1∶25万环境地质调查,基本查明了区域地壳稳定性、海岸侵蚀和淤积,地面沉降等地质灾害状况,并对重点港口和城市主要环境地质问题进行了专项调查,为制定该地区社会经济和城市发展规划提供地质依据。在环渤海、长三角、北部湾、海西西岸、珠三角、长江中游城市群等部分重点地区开展了1∶5万环境地质综合调查,完成调查面积约10×104km2,提高了重要经济区环境地质工作程度。按照主体功能区统计,1∶5万环境地质调查主要集中在东部地区的优化开发区域和重点开发区域,其他地区仅有零星分布。

图6-21 全国山地丘陵县市地质灾害调查与区划工作程度图

(据全国地质调查协同部署平台)

7. 环境地质调查

根据区域发展需求与重大地质环境问题防治需要,在重要经济区地质环境调查、城市地质调查、矿山地质环境调查、全球变化地质响应与二氧化碳储存研究、农产品主产区土壤地球化学调查等方面开展了大量工作,取得了明显成效。
随着一批重要经济区先后上升到国家战略层面,重要经济区地质环境调查工作驶入快车道。在环渤海湾环境地质调查先行探索的基础上,2008年启动了长江三角洲、海峡西岸、珠江三角洲、北部湾、长江中游(包括武汉城市圈、长株潭、昌九工业走廊等)等重要经济区和城市群地质环境综合调查;2010年启动了中原城市群、关中盆地城市群、重庆都市经济区地质环境综合调查;2011年启动了长吉图经济区地质环境综合调查;2012年启动了中原-冀中南城市群地质环境综合调查;2013年启动了成渝经济区地质环境综合调查。在中国地质调查局的引导和拉动下,各级地方政府高度重视,不断加大地方财政投入,与中国地质调查局合作共同推进重要经济区与城市群的地质环境调查工作。重要经济区地质环境综合调查按照“区域上开展1∶25万系列编图,重点地区开展1∶5万的水文地质、工程地质调查,针对重大问题开展专题研究,建立地质环境监测网及信息化服务平台”的总体思路推进工作。经过几年的努力,在1∶25万调查与编图、1∶5万调查、城市地质调查、地质环境问题专题研究、信息平台建设等方面取得了重要进展,为主体功能区规划编制、国土空间布局优化、新型城镇化建设、产业结构调整、资源优化配置以及重大工程建设等提供了重要地学基础资料。
城市地质调查取得了较大进展。2003~2008年,国土资源部与中国地质调查局和地方合作开展完成了北京、天津、上海、南京、杭州、广州等6个特大城市立体地质调查,系统建立了地下三维地质结构,全面评价城市地质环境容量和地下空间开发利用适宜性,实现多源、海量、异构地学数据的集群化管理,建立三维可视化城市地质信息管理和服务系统,为城市规划建设和管理提供便捷的地质信息服务。2004~2009年,中国地质调查局组织开展了全国287个地级以上城市和19个地州盟所在地县级城市(共计306个城市)环境地质摸底性调查,查明了主要城市群和城市存在的地质环境问题及其危害,为推进重要经济区地质环境综合调查奠定了基础。
开展了矿山地质环境调查与典型矿集区动态调查。2000~2005年,完成了全国以省(区、市)为单元的矿山地质环境调查与评估,首次系统地对我国所有矿山地质环境问题进行了摸底调查,共调查矿山113149个,调查矿山面积581.9×104hm2,基本摸清了我国矿山环境的现状,系统总结了不同区域环境地质背景和不同矿类开发所引发的环境地质问题的类型、特征及其危害,分析了我国矿山环境地质问题产生的主导因素,为政府部门今后实施矿山地质环境管理提供重要基础数据。对晋陕内蒙古陕北煤炭资源开发区、晋陕内蒙古东胜—准格尔能源基地、辽宁阜新煤矿区、吉林辽源煤矿区、陕西潼关金矿区等主要矿产资源集中开发区地质环境问题进行了详细调查,对湘东南有色金属和煤炭矿区、胶东半岛金矿区、冀东唐山煤炭矿区等典型矿区矿山地质环境变化进行了动态分析。近年来,选取山西太原东西山煤炭集中开采区、贵州省纳雍县北部煤炭建材矿区、陕西潼关金矿区、陇南有色金属集中开采区等典型矿产资源集中开采区和矿山开展了动态调查,通过矿区1∶5万矿山地质环境调查,对矿山环境动态变化情况进行了初步分析。
应对气候变化推进了全球变化地质响应与二氧化碳储存研究。2010年以来,开展了全球变化地质记录研究、地质碳汇潜力研究、二氧化碳地处储存潜力评价与示范。以更新世晚期以来气候变化的精细记录为研究对象,开展了全球气候变化重点时段地质记录研究,深入了解更新世晚期末次间冰期以来不同尺度气候变化的周期性及突发气候事件序列,揭示了气候变化长期趋势中自然因素和人为因素的作用。通过研究岩溶、土壤和矿物等的地质作用下的碳汇机制,对我国地质碳汇潜力进行了调查评价。在评价主要沉积盆地二氧化碳地质储存潜力与适宜性基础上,编制了全国1∶500万评价图系和主要盆地评价图集,圈定出一批二氧化碳地质储存目标靶区;构建了深部咸水层二氧化碳地质储存工程选址、场地勘查与评价技术方法;与神华集团合作,在内蒙古鄂尔多斯市伊金霍洛旗成功实施了我国首个深部咸水层二氧化碳地质储存示范工程。
服务农业发展实施了主要农产品主产区土壤地球化学调查。推进了中东部主要农耕区多目标生态地球化学调查,系统获得了土壤中包括氮、磷、钾、硒等有益元素和镉、汞、铅等重金属在内的54项元素指标的含量及分布规律,查明了中东部主要农耕区土地质量状况,把握了土壤污染区域、程度和可能造成的危害,为我国土地规划、土地整治和基本农田保护、土地资源合理利用与生态管护提供了重要基础数据。近几年选择长江三角洲Cd、Hg等重金属元素的重点污染地区及农耕区土壤Hg异常区,开展了生态地球化学评价与监测预警试点研究。
根据国土资源规划需要开展了资源环境承载力评价。根据区域资源环境空间分布、地区差异条件和区域协调发展目标,建立了四大资源(土地、矿产、水、海洋)、四大环境(地质环境、生态环境、水环境、气候环境)为主体的全国资源环境承载力评价指标体系框架,完成了全国资源环境综合分区图和分区表的编制。开展了四种重要资源单要素、四种重要环境单要素评价和资源型、生态型、城市群等三种类型区的研究与评价。推进了关中—天水、北部湾、长株潭、中原城市群等4个重点地区的资源环境承载力评价工作。

环境地质调查

8. 地质环境调查的定位与内涵

地质环境调查是获取区域地形地貌、地层岩性、地质构造、地下水、地质灾害等地质环境信息的基础性、公益性地质工作。地质环境调查工作的定位是应用基础和应用服务。应用基础方面,包括研究和调查地下水的数量质量和变化规律、地质环境时空变化机理、地质灾害的形成与发生机理等。应用服务方面,包括满足政府管理的需要,向政府部门提供科学管理地下水、保障地质环境安全、防治地质灾害所需要的决策支持信息和服务;满足国家工程建设、矿产开发、农业灌溉等经济活动的需要,向相关部门和企事业单位提供相关信息和服务;满足社会公众的需要,以多种形式向社会公众提供相关信息和服务。

图6-1 地质环境调查工作的内涵与服务方向示意图

从专业领域而言,地质环境调查涉及水文地质学、工程地质学和环境地质学三门学科。水文地质学、工程地质学和环境地质学属于地质科学领域应用地质学范畴的重要学科,研究内容各有侧重,水文地质学侧重于地下水资源调查评价,工程地质学侧重于工程地质问题研究,环境地质学侧重于环境地质问题研究。同时,三者互有交叉,相互渗透,极大地丰富和深化了人们对地质环境的认识(图6-1)。例如,因地下水超采引发的地面沉降既属于水文地质学的研究范畴,也属于环境地质学的研究范畴。在研究内容上,地质灾害调查隶属于环境地质学。但是,由于地质灾害关系着经济社会安全和人民生命财产安全,历来受到政府的高度重视,人们往往把灾害地质与水文地质、工程地质、环境地质并列,以强调地质灾害工作的重要性。