地下研究成果

㈠ 陝北能源化工基地地下水勘查研究成果服務經濟社會發展成效

陝西省國土資源廳

陝北能源化工基地蘊藏著豐富的煤炭、石油、天然氣和岩鹽等48種礦產資源。1998年,被國家計委批准建設國家級能源化工基地,一要建成國家西電東送基地,二要建成國家大型煤化工基地,三要建成國家大型商品煤基地。能源化工業將成為帶動陝西經濟大發展的最大產業。但是由於地處內陸乾旱—半乾旱氣候帶,生態環境脆弱,水資源短缺已成為嚴重製約基地建設和發展的瓶頸,「以水定項目,以水定規模」被確定為規劃建設的基本原則。陝西省省委、省政府明確要求「一定要查清陝北能源化工基地水資源家底」。國土資源部從國家的能源需求出發,聯合陝西省政府共同實施了陝北能源化工基地地下水勘查,圍繞陝北能源化工基地建設和發展中存在的地下水資源及其開發中遇到的生態環境問題開展勘查和研究工作。經過5年的努力,獲得一批創新研究成果,並得到了及時應用,贏得了良好的社會經濟效益。2011年,以陝北能源化工基地地下水勘查項目成果為主體的「陝北能源化工基地地下水勘查研究成果」榮獲陝西省科學技術進步一等獎。

一、項目成果

1.首次提出並開展了1:5萬區域水文地質勘查和水源地整裝勘查,系統查明了區內地下水的賦存條件、地下水資源總量及其開發利用潛力,為陝北能源化工基地規劃、建設和環境保護提供了科學依據和水資源支撐

(1)首次在陝北能源化工基地實現了1:5萬區域水文地質勘查,將基地地下水系統劃分為5個含水系統、20個水流系統以及46個水流子系統,豐富了地下水系統理論。

(2)系統查明地下水可采資源總量為10.35億米³/年,可利用潛力為8.19億米³/年。

(3)勘查新發現水源地11處,新增加資源量2.84億米³/年;新探明水源地20處,新探明資源量5.44億米³/年;核查已有水源地13處,核查資源量3.59億米³/年。

(4)實施探采結合井111眼,已提供能源化工基地使用。

2.提出了一套生態-水文地質研究與評價方法,定量揭示了該區地下水位埋深與植被生態的依存關系,開創性地建立了地下水與植被生態的耦合模型,評價了地下水開采引起的植被生態風險,為合理開發利用地下水提供了科學依據,為生態—水文地質研究提供了新的技術方法

(1)融合生態學、環境科學和水文地質學原理,採用生態-水文地質聯合調查與遙感定量分析相結合的方法,揭示旱生的地帶性植被控制著乾旱—半乾旱區植被生態的格局植被狀況演化趨勢。研究發現2000年以來,植被狀況總體上好轉,變好的區域佔85.12%,基本維持不變的區域佔7.94%,有退化趨勢的區域約為6.94%。

(2)發現並確定了基於植被生態的地下水位埋深閾值:水生植物臨界水位埋深0.2米;土壤鹽漬化極限水位埋深1.2米;當地優勢植物適生水位埋深區間1.2~3.8米;中生植物能夠生存但長勢較差的水位埋深區間3.8~8.0米;地下水位埋深大於8.0米僅旱生植物和靠灌溉才能生存。

(3)將地下水開發的植被生態效應區劃分為非敏感區和三種程度的敏感區,並提出了不同敏感區地下水開采對策。

(4)開創性地建立了地下水與植被生態耦合模型,預測和評價了地下水開採的植被生態風險。

3.提出了保障生態、水資源和採煤安全的「三帶」高度,開展了採煤對水資源影響區劃,提出了近期和中遠期煤采區水資源開發利用對策,為統籌考慮水資源利用、生態環境保護與煤礦井下安全提供了科學依據

(1)運用地質、水文地質、工程地質、采礦學等學科的理論和方法,在系統分析煤田水文地質結構的基礎上,結合礦區地下水系統特徵,通過實地調查與工程地質類比、經驗公式計算和數值法預測,提出了本區能夠保障生態、水資源和採煤安全的冒裂帶高度為240米,「三帶」安全高度為300米,並據此實現了採煤對水資源影響程度區劃。

(2)提出了煤采區地下水資源開發、利用與保護對策。近期劃分水資源與生態環境保護區、限制開采區、鼓勵開采區,在保護水資源的前提下實施「保水採煤」。中遠期結合基地供水,將疏排水充分用於植被生態建設及供水前提下,劃分為8個大的疏排水區實施「煤水共采」。

4.建立了陝北能源化工基地水資源信息系統,構建了一系列地下水模擬和水資源優化管理模型,為陝北能源化工基地水資源的科學管理提供了有效工具

(1)建立了陝北能源化工基地水資源空間資料庫和信息系統,實現了水文學與地學空間信息的三維可視化互訪平台。

(2)構建了一系列地下水模擬和水資源優化管理模型,主要包括:天橋岩溶水系統區域和黃河西岸水源地水流數值模擬嵌套模型,風沙灘地區薩拉烏蘇組與白堊系含水系統水流耦合模型,14個水源地地下水水流數值模擬模型;基於生態良性循環的薩拉烏蘇組地下水優化開采模型;地下水—地表水—礦區疏排水資源優化配置管理模型。

5.針對本區水資源特點,開展了多項原位科學試驗和對比研究,提出了適宜本區的地下水資源開發利用模式

(1)針對陝北地區河水泥沙和水資源化利用問題,開展高泥沙河水人工滲濾系統設計及原位試驗原位科學試驗,獲取了不同滲濾材料和滲濾系統的下滲量及其變化規律,為黃土高原地區高泥沙河水資源化提供了示範和設計參數。

(2)針對傍河水源地水資源開發利用的效率問題,開展了集水構築物優化設計原位試驗,探索了不同集水構築物的激發補給能力、施工工藝、工程費用,顯著提高了傍河型水源地出水效率。

(3)在原位試驗和對比研究的基礎上,提出了適宜本區的地下水資源開發利用模式。岩溶水採用管井模式集中開采;第四系薩拉烏蘇組地下水及燒變岩地下水採用堤壩引泉截流模式開采;第四系河谷區地下水可選用大口井、集水廊道、人工滲濾系統和管井等方式開采;黃土梁峁區地下水適宜於管井零星開采;在嚴重缺水的高泥沙河流及溝谷採用人工滲濾系統汲取地下水。

6.提出了水資源可持續開發利用對策與優化配置建議,以及陝北能源化工基地東線應急調水以地下水為水源的方案,並被採納實施

(1)建議率先建設黃河谷地天橋岩溶水和沖積層水源地,可采資源量為100萬米³/日,以解決榆神工業園區用水之急。

(2)建議開展榆林市南部地下水勘查。

(3)建議實施充分利用礦區疏排水,實現疏排水、地表水、地下水資源聯合調度方案。

(4)提出了煤采區地下水資源開發、利用與保護對策。建議均被榆林市採納並付諸實施。

二、實施效果

(1)技術方法和手段創新。由薛禹群、劉昌明、李佩成等院士組成的評審專家組評審認為:「項目採用的理論和技術方法先進,勘查與試驗數據豐富、翔實、可靠,取得了一系列創新性成果,整體達到國際先進水平,在地下水與植被生態關系研究等方面具有原創性,達到國際領先,為陝北能源化工基地建設提供了水資源依據,具有重大的經濟、社會及生態效益」。國務院參事、國土資源部總工程師張洪濤總結評價:「該省部合作項目的合作模式創造了國家地質大調查項目的亮點,為中央與地方政府合作提供了非常好的合作經驗。研發的「傍河取水人工滲濾系統」獲得實用新型專利。

(2)勘查研究思路和技術方法對大型盆地地下水勘查提供了典範;運作模式和整裝勘查思路為全國「地質找礦突破戰略行動」提供了省部合作和整裝勘查示範,並在本行業推廣應用。首先,成果在規范編寫、同類項目和高校教學中得到推廣和應用,所提出的生態水文地質研究與評價方法推動了我國生態水文地質學的進步,其研究思路和技術方法已經在寧東能源基地、隴東能源基地,柴達木經濟循環試驗區等大型地下水勘查項目中得到應用,成為同類領域研究的典範;第二,省部合作模式和整裝勘查思路得到了國土資源部的高度評價,並在2007年全國地調工作會議上作了經驗交流,為全國「地質找礦突破戰略行動」提供了省部合作和整裝勘查示範;第三,本次勘查與研究成果,在陝西省「十二五」規劃、榆林市水資源規劃和礦產資源規劃的編制提供了最新、最權威的科學依據,為投資項目落戶陝北能源化工基地,以及水資源論證和環境影響評價等提供了科學依據。

(3)對促進社會科技進步的作用。這些成果為陝北能源化工基地的規劃、建設和發展提供了科學依據,將有力地促進社會科技進步和發展。水源地整裝勘查、生態-水文地質研究成果已作為北京大學、中國地質大學(北京)、長安大學的教學實例。

三、推廣應用及社會與經濟效益

本項目提出的創新性技術方法、省部合作運作模式和整裝勘查思路已在本行業得到較廣泛的推廣與應用,同時項目成果豐碩,並得到陝西省各級政府的認可與採納,已經在陝北能源化工基地規劃、建設中得到應用。

(1)豐碩的應用成果服務於陝北能源化工基地建設。自「陝北能源化工基地地下水勘查」實施以來,項目研究團隊為省、市兩級地方政府、大中型企業提供了48份研究、勘查和咨詢報告,公開發表學術論文32篇,獲得實用型新專利1項。這些成果為陝北能源化工基地的規劃、建設和發展提供了科學依據,有力地促進能源化工基地的建設和發展。

(2)項目成果得到陝西省各級政府的認可與採納。2007年5月,原陝西省委常委、副省長洪峰聽取了項目成果匯報,並就項目開展的水資源與環境方面關鍵問題的研究進行了深入交流,認為項目取得的成果改變了過去對水資源、生態環境、礦產資源開發的一些傳統認識,為陝北能源化工基地建設提供了科學依據,對基地規劃和建設項目立項具有重要意義。

2008年3月,榆林市政府組織專門會議,召集了榆林市發改委、水務局、環保局、煤炭局、區縣水利局等政府部門以及市人大聽取項目成果,以此借力推進榆林能源化工基地開發建設。在項目成果評審驗收會上,陝西省國土資源廳王登記廳長和榆林市趙政才副市長認為項目成果振奮人心、令人鼓舞,打消了困擾政府決策的疑慮,堅定了陝北建設能源化工基地的信心和決心,成果應用將推動能源化工基地的科學發展。

(3)為修訂和完善陝北能源化工基地發展規劃奠定了基礎。榆林市採納勘查研究成果,重新修訂了《榆林市水資源規劃》和《榆林市礦產資源規劃》,為修訂和完善陝北能源化工基地發展規劃奠定了基礎。

(4)提出的東線調水、南部勘查方案等已被地方政府採納並付諸實施。榆林市政府採納建議,並投資逾億元,實施東線調水水源工程以及榆林市南部地下水勘查。

(5)為建設項目環境影響評價提供了地下水資料依據。2007年8月10日,省政府辦公廳向陝西省環境保護局發送了1871號批文,說明陝北能源化工基地地下水勘查研究成果,陝西省環境保護局專門發函建議今後在對陝北能源化工基地及整個陝北地區的省管建設項目環評審批中依據此項成果,針對當地地下水資源分布現狀,對每一個建設項目提出有效、合理的地下水利用方案和地下水保護要求,同時建議國家環保總局在審批該地區的國管建設項目時也以此為依據,從環境保護的角度出發保護當地地下水資源。

(6)在大中型企業落戶榆林的決策及供水水源方面得到應用。勘查研究成果為世界500強企業中國神華-美國陶氏、兗州煤業集團、榆林華奧鹽田管理開發公司等在榆林投資的項目可研和水資源論證方面提供了水文地質和水資源基礎資料。其中,為中國神華-美國陶氏榆林煤化工項目(投資約700億元)落戶榆林提供了水資源資料和水環境污染專題研究;為兗州煤業集團榆林項目(投資約130億元)供水和環評提供水文地質資料,為榆林華奧鹽田管理開發公司開展了水文地質調查,提供水資源開發利用規劃。

(7)應用前景良好。項目新探明20處水源地,探明地下水可采資源總量10.35億米³/年,可利用潛力8.19億米³/年。據此榆林市修訂了水資源利用規劃,在以水定項目和以水定規模的原則下,必將推動能源化工基地的科學發展。

㈡ 截至年，水庫運用階段地質成果概述

對三門峽庫區的地質實踐成果，共約43份，這是集20多年的歷史積累。現將這些成果給予簡要說明。

(一)綜合性、總結性成果，有5份。最早的水庫地質災害調查報告，是黃委會水庫管理局於1962年初提出的。第五大隊、陝西第二水文地質大隊先後提交有階段性的成果。1985年前後出版的庫區工程地質問題研究和黃河中游區域工程地質兩份成果，應當說也是階段性的總結性成果，具有一定代表性。

(二)地下水動態觀測、研究成果，共11份。基礎資料「地下水位年鑒」1956～1959年觀測數據，由黃委會整編出版，1960～1985年觀測數據由陝西第二水文地質大隊整編出版。有9份是階段性的地下水動態分析報告和基礎圖件。庫區淤積回水條件下的潛水涌高分析方法和浸沒預測方法是研究重點，在探討對西安浸沒問題和水庫運用方式地質研究方面取得了進展。

(三)土壤鹽鹼化防治研究。有14份成果，合並為12項。有對庫周浸沒條件下的鹽鹼地發生發展的調查分析，有自然漫淤脫鹽、井灌與稻田改良脫鹽的水鹽動態觀測研究，以及吊溝台田與渠灌排水脫鹽等治理效果分析。為三處做引洪漫淤前的水文地質調查。這些受到了當地的配合和推廣。

(四)南山支流治理工程地質調查、勘察工作

發源於秦嶺北坡的流入渭河的支流眾多，習稱南山支流，每年雨季汛期常發生或大或小的山洪、水石流災害。其中由華陰、華縣境內南山支流入庫的推移質砂礫石，是三門峽水庫渭河下游段的造床質，也是該區洪澇災害之源。因此，治理南山支流意義甚大。1961年，陝西省水庫管理局首次對華縣的南山支流進行了查勘，第五大隊和陝西第二水文地質大隊應水庫管理局要求所做的水利工程地質工作成果有17項，合並為9項。《渭南沋河流域規劃治理工程地質勘察報告》具有代表性，報告較詳細地論述了流域的自然地理地質環境背景，嘗試對推移質和懸移質年輸沙量推算，提出規劃建議。該報告也是黃河中游小流域規劃治理地質研究項目，投入工作量較大，歷時較長的一份成果。

(五)坍岸、庫岸的護提、河道整治勘察研究成果，共有4項。庫岸坍塌主要發生在高水位運用時潼關以東深水區；1966年，第五大隊與中科院地理所、黃委會及庫區水文總站等單位，共同開展坍岸觀測斷面復測為主的調研工作之後，並在前人坍岸調查成果的基礎上，由第五大隊閆太白等同志編寫的《三門峽水庫典型地段庫岸再造初步分析》，在闡明庫岸土體工程地質性質、地形地貌和外力作用下，再現了坍岸發生發展過程。水庫改為低水位運用後，庫岸即趨於穩定。所以該報告是原第五大隊唯一的一份坍岸研究成果。庫岸護堤和河道整治地質工作，至今仍在斷續進行，其成果未全部列入。

(六)水庫運用階段的總結性成果簡介

《黃河三門峽水庫運用階段工程地質問題研究報告》，是三門峽水利樞紐於1960年9月開始蓄水攔沙運用後，發生嚴重的泥沙淤積，耕地浸沒、庫邊坍岸等地質災害以來，積20年觀測、勘察研究資料而撰寫的一份總結性研究報告。該報告在闡明庫區工程地質環境的基礎上，論述了入庫泥沙淤積的危害和影響，論證了潼關、新豐、孤峰三大斷隆、斷凸對泥沙淤積的正向和負向制約作用。預測在高水位運用時，在淤積回水作用潛水涌高條件下，不僅渭、洛河下游大片耕地將因浸沒而沼澤化、鹽漬化，西安市低階地城區也將產生浸沒。據此，僅就三門峽水庫單獨運用而言，近、遠期的合理利用方案，應當是汛期敞泄、排沙清淤，非汛期低水位蓄水，回水不過潼關的全年控制運用。

關於潼關以東庫岸坍塌，僅發生在水庫蓄水初期高水位運用時段，改為低水位運用之後，已自行中止，經濟損失與庫容淤積損失均有限，對水庫運用方案的選擇不起決定性作用。最後認為，若能利用三門峽水庫暴露出來的工程地質問題，作為多沙河流建庫的工程地質實驗場，深入探索研究，將為類似水庫建設提供寶貴的科學依據。該報告編制有1：30萬庫區地質圖和工程地質圖，附有水庫淤積工程地質斷面圖集，水庫浸沒、坍岸工程地質斷面圖集。

在《黃河中游區域工程地質》專著中，針黃河自然地質環境和水庫地質災害，建議進一步修訂治河規劃時，對下列問題應予充分研究：

1.根據三門峽水庫地質條件，只能採用低水頭運用。要充分發揮其效用，只有研究和小浪底水庫聯合運用(註：當時還未建小浪底水庫)。

2.吸取三門峽、青銅峽水庫泥沙淤積的教訓，在黃河中游建庫應選擇峽谷型，不宜修建湖泊型。

3.各峽谷段建壩條件較好，可修建徑流電站，開發蘊藏豐富的水能資源。

4.開展秦嶺、呂梁山等推移質產沙區的研究，選擇代表性支流進行流域調查，探索粗碎屑物來源、搬運、沉積規律與輸移量，為規劃治理提供依據。

地質部第五大隊及隨後的陝西省第二水文地質隊，完成三門峽庫區及其周邊各項查勘研究工作的同時，還按照上級指示精神，沿著「治黃地質工作」的另一條主線—黃河中游黃土地區—開展多項調查研究工作。從建隊之初至1986年，先後完成的工作項目有：以黃土峁梁地區為典型的無定河中游陝北綏德—米脂間333km²1：5萬水土流失防治問題調查(與地質部水文所協同完成)；以黃土塬區為典型的隴東西峰鎮地區323.5km²1：5萬水土流失防治問題調查；黃河中游無定河、延河、皇甫川、窟野河、佳蘆河等黃河一級支流1：50萬路線地質調查(控制面積20300km²)；綏德、子洲、延安等縣市的小流域水土保持專門性問題的定點調研；黃河中游鄭州至蘭州間流域面積約58萬km²綜合性環境工程地質問題研究等。後者形成《黃河中游區域工程地質》的專著，於1986年1月出版。

必須指出，發端於三門峽水庫泥沙淤積問題的黃河中游黃土地區的各項調研工作，從地質角度探索了黃河泥沙淤積的物質來源、水土流失規律和水土保持地質原理，提出和論證了黃河中游防治水土流失的方向、途徑和措施，在紛繁、艱巨的「治黃」系統工程中，邁開了堅實的一大步!

但黃河三門峽庫區及黃河中游地區的治黃地質工作還是任重而道遠，仍需努力。

㈢ 主要研究內容及取得的主要成果

通過對已有塌陷資料的抽象、歸納和總結，對鐵路沿線鐵路振動現象的實地測試，對室內水波動力學效應的試驗，以及對典型塌陷類型的三維數值模擬，作者對岩溶地區的多發災害——岩溶塌陷現象進行了系統研究。研究內容主要包括以下幾個方面：

（1）通過對已有塌陷資料的抽象、歸納和總結，對岩溶塌陷的地質概化模型進行了研究。研究包括對於岩溶塌陷的蓋層及其組合類型的研究，地下水面位於蓋層中不同位置時的研究，以及基岩介質中空隙分布類型不同的地質概化研究。

（2）針對特定的岩溶致塌地質和力學環境條件，歸納和總結了致塌過程中的各種力學條件的相互作用和疊加組合機理，提出了相應的力學耦合模式。根據概化模型的研究和力學耦合模式的分析，提出了岩溶致塌機制。

（3）典型機理模型的專門研究。從野外試驗及室內試驗著手，結合實例的數值模擬，對典型的塌陷類型進行專門性研究。主要包括以下內容：

A.在靜荷載下土洞的塌陷與抽水情形下的塌陷不同，相比之下表現為更具偶發性。通過靜荷載條件下土洞穩定的數值模擬，對其致塌過程進行了數值模擬研究；通過靜荷載大小的致塌效應、地形因素的影響、地下水下滲的致塌過程的對比，對靜荷載條件下影響岩溶塌陷的最敏感因素進行了研究；為了解土洞塌陷時土層的臨界力學性質，通過數值模擬的方法，對致塌臨界條件進行了數值模擬試驗研究。

B.以岩溶塌陷的地質概化模型及室內水波動試驗為基礎，對地下水位受迫下降時土洞在蓋層中力學效應進行專門研究；通過實例的分析及數學推導，對地下水位上升時的岩溶致塌現象進行了研究，特別對氣爆塌陷發育的判據進行了理論推導及論述，對水位恢復時塌陷區的土層最大安全厚度的數學表達式進行了研究；還通過抽水情形下致塌的典型實例研究，針對典型地質概化模型（包括單一阻水型蓋層概化模型、單一透水型概化模型、阻-透型概化模型）下的塌陷機理進行了數值模擬研究；針對塌陷過程中土洞間的內在聯系，進行了多土洞存在時的致塌過程研究；另外，也對岩溶水的數值模擬方法進行了探討。

C.針對鐵路沿線岩溶塌陷的多發性，對振動致塌現象的預測評價問題進行了專門性研究。首先對鐵路沿線土層中產生的振動特徵進行了實測，以通過實測獲取列車振動中的振波過程曲線、衰減特徵、特定土層下的衰減系數、振動附加力的大小等，並通過室內試驗標定了所測的振動附加力，且在數值模擬中對該附加力進行了驗證。在對鐵路沿線振動特徵實測的基礎上，對振動附加力致塌進行了分析，並提出了鐵路塌陷的致塌機理。為了對鐵路振動致塌作進一步的研究，進行了振動致塌的數值模擬研究。通過研究，對所提出的動力致塌機理及振動附加力的大小進行了驗證。同時，採用數值模擬的方法對不同加速度下鐵路振動波在土層中的破壞效應進行了研究，對不同衰減系數下鐵路振動波在土層中的破壞效應研究，對鐵路振動波數值模擬中的波形進行了研究，通過這些研究，提出了振動致塌中的穩定敏感性因素及動力數值模擬中的不同波形特徵及其適應范圍。

通過對以上內容的研究，主要取得了以下成果：

（1）在對岩溶致塌的地質概化模型的研究中提出：對於岩溶塌陷機理的分析應以其所處的地質及水文地質條件為基礎。在不同的地下水條件下，同樣的土-岩體，可能具有完全不同的失穩機制。提出了岩溶致塌的地質概化模型（包括蓋層及基岩地質概化模型），分別將岩溶塌陷的地質條件概化為蓋層中的7種模型及基岩中的4種模型，並對不同概化模型的致塌機制進行了分析。其中蓋層地質概化模型為：①單一阻水蓋層型地質概化模型，當岩溶水位位於蓋層中時，為「軟化-失托增荷-真空吸蝕」型致塌，當水位在蓋層以下時，為「波動-氣壓差剝離」型致塌；②在單一透水型蓋層概化模型情形下為「潛蝕-失托增荷-壓差場潛蝕致塌」機制；③阻-透型蓋層概化模型為「潛蝕-流土-氣壓差場」機制；④無蓋層的地質概化模型；⑤透-阻型蓋層概化模型，為「軟化-氣壓差場-滲流流土」致塌機制；⑥阻-透-阻概化模型；⑦透-阻-透概化模型為「天窗」超臨界水力坡降滲流流土致塌機制。岩溶介質中的地質概化模型為：①單層空洞地質概化模型；②多層空洞地質概化模型；③豎向洞穴地質概化模型；④均布空隙地質概化模型。

（2）通過對概化模型的研究，針對岩溶致塌中的作用力及其相互疊加耦合方式，提出了疊加耦合的5種模式，包括：①重力與靜荷載疊加耦合模式；②單一阻水型蓋層中水位下降時的疊加耦合模式；③單一透水型蓋層滲透力場疊加耦合模式；④水位恢復時的疊加耦合模式；⑤岩溶致塌中的動荷載疊加耦合模式。

（3）在以上概化模型及耦合模式的基礎上，將各塌陷類型下的致塌機制及機理模型總結為5種類型，包括：①水位下降致塌機理模型，其致塌過程中主要包括了三種主要致塌機制，分別為失托增荷致塌機制、潛蝕致塌機制、真空吸蝕致塌機制；②水位恢復致塌機理模型，其致塌過程主要為氣爆效應或水動效應致塌；③動荷載致塌機理模型，主要為「動荷載疊加耦合-破壞累積-重力致塌」機制及「液化」致塌機制（地震塌陷）等；④重力載入致塌機理模型，主要為重力剪斷機制或「荷載與重力超強度致塌」機理；⑤地表水致塌機理模型，主要有「散解效應」及「軟化效應」。

（4）通過對地下水面以上的土洞塌陷進行的專門性研究，提出了該種條件下土洞的致塌機制為地表水引起的「軟化」所致。通過對岩溶塌陷的敏感性研究，指出：靜力的載入不是土洞致塌的最敏感因素，地表水的下滲導致土層的力學性質降低才是致塌的最敏感因素。

（5）在地下水位波動引發的岩溶塌陷的專門性研究中，通過研究得出，岩溶區地下水位受迫下降至基岩面以下時的附加力在一定范圍內與在基岩面以上一樣，等於水位下降的幅度值，與蓋層下基岩中洞穴的形態及體積無關。岩溶空洞在岩溶致塌中的主要功能在於增大了基岩的滲透性，也使土粒得到迅速搬運。提出了壓力釋放系數在岩溶塌陷中起著重要作用。

A.通過對已有岩溶氣爆塌陷實例的分析，提出了氣爆塌陷的三個發育階段，分別為：第一階段，正壓形成階段；第二階段，土層破壞階段；第三階段，氣壓快速釋放及塌陷階段。

B.根據岩溶空腔的發育特徵，用波-馬氣體方程式對水位恢復時氣爆效應中所產生的附加力進行了描述，並提出了氣爆塌陷的判據為：

K_p=（p_y-p₀）-τ-γ_th＞0

C.對正壓氣爆條件中土層的最大安全厚度進行了討論，指出了其計算公式：

岩溶塌陷機理及其預測與評價研究

D.通過對水位波動力學效應的研究，提出了「水動效應」的概念。

（6）運用三維數值模擬的方法對復雜的岩溶塌陷機理及過程進行了系統性研究，探討了FLAC^3D三維數值模擬應用於岩溶塌陷的模擬技術及方法，為岩溶塌陷的客觀評價及預測開辟了有效途徑。

A.在研究中成功地應用數值模擬的方法對地下水面以上的土洞塌陷機制進行了模擬和驗證。指出了影響這類致塌的最敏感因素為地表水的下滲因素。

B.在研究中成功地應用數值模擬的方法對所提出的典型概化模型的致塌機理進行了數值模擬驗證，包括：單一阻水蓋層模型的抽水致塌過程，阻-透型蓋層下的抽水致塌過程，單一透水型蓋層下的抽水致塌過程，並對各致塌過程中的受力特徵進行了比較。

C.應用數值模擬的方法成功地模擬了列車振動所導致的岩溶塌陷過程，驗證了所提出的致塌機理；通過波形特徵、加速度、衰減系數的數值模擬研究，提出在影響動力致塌過程的諸因素中，衰減系數是最敏感的因素。

（7）通過鐵路振動波型及在土層中附加力的測試，提出了鐵路振動的致塌機制為：「動荷載疊加耦合—破壞累積—重力致塌」機制。同時，得到了鐵路振動下的振波過程、振幅大小、頻率及在土層中形成的附加力大小，以及衰減系數，並提出：鐵路振動下振波具有脈沖波的特徵；通過標定後指出：列車振動在地表處產生的應力大小在1～3kN/m²之間，該值在數值模擬的研究中得到了驗證。

㈣ 關於對地下射線的研究科學家們都有哪些發現

德國有一個名字叫安德列亞斯·科布希那的地球病理學家，對「地下射線」很有研究。他的研究資料表明：地下輻射出來的射線，使得相當的一部分德國人受到了危害。人們受到「地下射線」的損害以後，有的被破壞了呼吸系統，有的被破壞了血液循環系統，有的得了風濕病，甚至有的得了癌症。

安德列亞斯·科布希那認為，地下水路交叉的地方有一種「電磁應力」，在它的作用下可以釋放出來中子。而這些中子在機體中發生變化，可以成為對生命有危害的質子，質子又可以變成射線，使人們得上危險的疾病。

可是，也有一些科學家卻不同意這種說法，他們認為根本就不存在這種「地下射線」。所謂受到「地下射線」困擾就會使人出現精神緊張、心煩意亂等這個反常現象，根本就沒有一種科學儀器可以把它記錄下來。只有用一種直角彎管和用柳條、鋼、黃銅製成的儀器，才能夠發現對「地下射線」特別敏感的人有一些反應。

不過，科學家們對「地下射線」的特徵還沒有形成統一的見解，所以有些科學家不太相信這種柳條測量的方法。這樣，科學家們又展開了對此現象的爭論。

1984年，科學家們為了證明有「地下射線」，做了好多實驗，結果發現：有些人說受到「地下射線」的困擾以後，精神上是如何如何地緊張，心情是如何如何地慌亂。實際上，那都是他們說得太誇張了。不過，有些人受了「地下射線」的困擾以後，睡眠確實是不太好，精神也確實是有些緊張。

科學家們又做了一種植物學實驗，證明在有一些地點確實存在著能夠破壞機體生命活動的一種潛能。所以說，在古代有一種「邪惡房」的傳說，這種傳說中的「邪惡的房子」可能是真的。

有一些科學家認為：自然電、磁或者重力的變化，對人們的身體的作用很可能是非常弱的，不會影響機體的生命力。但是，從另一方面講，自然電、磁或者重力的變化又是很強的，可以使人們身體里受到損害。

我們知道，人們身體裡面大部分都是水分，人們的身體是由液體和半液體成分組成的。它們的比例關系在一處平均值附近變化，在人們身體所有生理過程當中，振動膜起著特別重要的作用，而它的效率又得看它的表面張力。

㈤ 主要研究成果與結論

（1）全面分析了全球地質環境驅動力、組成要素、環境問題時空變化及未來趨勢，表明經濟全球化促使世界資源環境格局發生了深刻變化，資源、環境與生態問題交織程度日益加深。

按照驅動力—壓力—狀態—影響—響應（DPSIR）的技術框架，分析了全球化大背景下工業化、城市化、農業現代化等經濟活動對地質環境變化的驅動作用，研究了土地、水、礦產等地質環境要素隨時間變化規律和水土污染、滑坡、泥石流等地質環境問題走向，梳理了國際社會為加強地質環境保護所做出的政策響應，並對未來全球地質環境形勢進行了研判。

研究表明：各國經濟發展和全球化深刻影響和改變了世界資源環境格局，發達國家與發展中國家分化明顯，發展中國家面臨的環境污染與生態惡化形勢日趨嚴峻，各國之間的資源、環境與生態影響不斷加大，資源、環境與生態問題交織程度日益加深，全球經濟體面臨著傳統發展模式與可持續發展模式的艱難選擇。全球地質環境前景堪憂，對地質環境調查提出了新的課題：面向資源、環境與生態綜合管理構建地質環境研究新框架，加強地質環境科學對國土資源管理政策的支撐與溝通，加強全球化對地質環境變化驅動作用研究。

（2）梳理總結了新的世情下國際環境地質科學研究現狀與發展戰略，提出地球關鍵帶為資源、環境與生態問題解決提供了一種新的圖景，是地質環境研究的新框架，並對地球關鍵帶內涵、特徵、研究範式與進展進行了系統歸納。

通過梳理新的世情下美國、歐盟等經濟體環境地質科學研究現狀與發展戰略，勾勒出國際環境地質科學研究根據國際、國內需求轉變的發展路線和脈絡，提出地球關鍵帶為資源、環境與生態問題解決提供了一種新的圖景，是地質環境研究的新框架，在界定地球關鍵帶內涵與特徵的基礎上，分析了關鍵帶科學研究的DPSIR（驅動力—壓力—狀態—影響—響應）體系框架和3M（填圖—監測—建模）循環體系框架，從填圖、監測、建模三個方面總結了關鍵帶研究進展。

當今經濟社會所面臨的資源、環境和生態問題相互關聯、相互耦合，迫切需要打破傳統的學科界限，搭建一個新的技術框架，進行跨學科、多領域系統研究。地球關鍵帶將與經濟社會最密切的地球圈層作為獨立的開放系統，為這種需求提供了一個完整的系統框架。地球關鍵帶具有獨有的特徵：復雜的物理、化學和生物過程不斷變化、相互耦合；在空間展布上呈現出高度的非均質性；在垂向上呈現出明顯的分層特徵；在外在過程的作用下不斷發生著短期的變化和長期的演化。

地球關鍵帶科學有兩種研究範式：DPSIR體系框架，以環境問題的因果鏈為主線，從基礎研究通向管理措施；3M循環體系框架，以循環上升的認識過程為主線，從數據採集通向綜合分析。近年來研究進展表明，通過將地質學、水文學、土壤學、生態學等學科進行融合，地球關鍵帶科學為氣候變化、生態管護、水資源安全、自然災害防治等重大問題的解決展示了一種新的圖景。面向生態文明建設，我國地質環境工作應將地球關鍵帶作為重點靶區開展基礎地質和水工環地質綜合調查，建立近地表圈層三維地質框架；同時，選擇基礎條件較好的小流域建設關鍵帶觀測站，為地質學與其他學科的融合搭建一個開放平台。

（3）採用層次分析法構建了地質環境脆弱性評價指標體系，對我國地質環境的空間變化與脆弱特徵進行了定量評價，深化了對我國地質環境脆弱性的認識。

中國地質環境總體上具有明顯的先天脆弱性。通過對地質環境脆弱性內涵與特徵進行分析，採用層次分析法綜合考慮地質構造、地表形態和組成物質等影響因素構建了地質環境脆弱性評價指標體系，對我國地質環境的空間變化與脆弱特徵進行了定量評價，為優化國土空間開發格局、服務重大區域發展戰略實施和支撐生態國土建設提供基礎依據。

地質環境脆弱性評價結果表明：中度脆弱—極度脆弱區面積約佔全國土地面積的1/3，總體脆弱是我國地質環境的突出特徵；我國區域地質環境脆弱程度呈現西北高東南低、西南高東北低的總體空間格局，大致以賀蘭山—六盤山—邛崍山—烏蒙山一線為界，此線以西地區地質環境脆弱程度高，此線以東地區地質環境脆弱程度低。區域地質環境脆弱性對社會經濟發展空間布局具有框架性的制約作用，地質環境脆弱度與人口密度、GDP等呈負相關關系。

（4）集成物質流分析與生態足跡方法建立了地質環境壓力評價體系與模型，定量刻畫了經濟發展對地質環境壓力的時間變化與空間變化，提高了對我國地質環境走勢的研判能力。

經濟活動通過資源開發所形成的輸入物質流和廢棄物排放所形成的輸出物質流，對地質環境施加壓力。地質環境壓力的大小可採用單位生物生產性土地面積上物質流的數量來衡量。基於這一認識，集成物質流分析方法與生態足跡方法構建了地質環境壓力評價指標體系與評價模型，評價模型將區域經濟活動強度與區域生態承載力耦合在一起，能夠更准確地衡量經濟發展對地質環境所產生的壓力大小。採用所建立的模型，對1995～2013年國家尺度的地質環境壓力的時間變化進行了定量分析，對1997～2013年省域尺度的地質環境壓力空間分布與時間變化進行了定量評估。

研究表明：1995～2013年，我國地質環境壓力指數經歷了緩慢增加、快速增加和平穩增加3個階段，說明經濟活動對地質環境的壓力從緩慢加大、急劇加大開始向高位趨穩過渡；隨著我國經濟進入新常態，資源需求增速放緩、節能減排力度加大，我國地質環境壓力可能將接近峰值，在高位趨穩後會緩慢下降。1997～2013年，省域地質環境壓力總體呈上升態勢，東部地區省域地質環境壓力較大，但近年有所減弱；西部地區地質環境壓力較小，但上升較快；地質環境壓力大的區域以京津冀地區為中心逐步向中部、西部地區擴展，其空間分布重心有從東部京津冀地區向中部、西部轉移的趨勢。2013年地質環境壓力的總體格局表現為以山西和京津冀地區為中心由東向西、由北向南遞減態勢。

（5）在分析經濟新常態下地質環境形勢、需求、問題與挑戰的基礎上，提出了邁向生態文明的地質環境調查戰略框架，明確了地質環境調查工作轉型方向、戰略重點與對策措施。

在論述地質環境調查在生態文明建設中的作用和理論基礎的基礎上，從驅動力、地質環境問題、地質環境管理等3個方面分析了經濟新常態下地質環境形勢發展趨向，剖析了生態文明建設對地質環境調查的需求與挑戰，對1999年以來地質環境調查工作進展與取得的成果進行了歸納總結，提出了邁向生態文明的地質環境調查戰略框架，明確了地質環境調查工作轉型方向、戰略目標、戰略重點與對策措施。

新的歷史時期，地質環境調查要以生態文明建設及其重大戰略實施為核心，突出水資源安全、地質災害防治、空間格局優化、地質環境健康等四類問題，抓好水文地質調查、地質災害調查、環境地質調查、地質環境健康調查、地質環境管理研究、地質環境監測體系建設等六大戰略任務，夯實填圖、監測與建模三個基礎，構建地質環境信息系統平台，不斷深化區域地質環境的認知程度與規律把握，促進地質環境與生態系統交互作用過程耦合，服務與支撐生態文明建設不斷走向深入。面向生態文明建設，地質環境調查需要實現六個轉變：在研究對象上，實現從特定的地質實體向地球關鍵帶轉變；在研究模式上，實現從偏重於填圖向填圖—監測—建模一體化轉變；在效用評價上，實現從偏重資源價值向資源價值與生態價值耦合方向轉變；在問題應對上，實現從偏重事後應急向事前預警轉變；在組織實施上，實現從單純依賴地質部門向聯合大地學部門轉變；在國際視野上，實現從偏重解決國內問題向積極參與全球地質環境治理轉變。

（6）針對國家實施主體功能區戰略需要，通過地質環境問題、地質災害分布和礦產資源開發現狀及前景分析，提出了主體功能區地質環境調查總體布局與宏觀部署方向。

實施主體功能區戰略是我國優化國土開發格局的重要戰略舉措，目前已全面進入實施階段。根據全國與省級主體功能區規劃梳理了全國主體功能區分布總體布局，統計分析了各類主體功能區地質環境事件分布、礦產資源開發現狀與前景，研究提出了主體功能區地質環境調查總體思路與布局方向。

研究表明：優化開發區域和重點開發區域地質環境事件分布相對密集，農產品主產區和生態功能區分布相對稀疏，重點生態功能區建設面臨的主要問題是地質災害威脅，重點開發區域建設面臨的主要問題是水土污染；金屬礦產資源開發與重點生態功能區在空間分布上具有重疊性，煤炭資源開發與重點開發區域在空間分布上具有重疊性；我國重要礦產資源西移的分布格局初步形成，西部地區是我國生態服務供給的主陣地，資源開發是重點生態功能區建設面臨的重要問題。服務主體功能區戰略實施，地質環境調查總體思路是：按照區域主體功能定位，確定城市化地區、農產品主產區和生態功能區的地質環境調查服務方向和重點任務，形成與城市化、農業發展和生態安全格局相適應地地質環境調查工作布局，推動制約主體功能區建設的重大地質環境問題的解決，推進各地區主體功能的強化和提升。

（7）針對國家實施重大區域發展戰略需要，通過對重要經濟區資源環境形勢進行深入分析，提出了重要經濟區地質環境調查總體思路與工作布局。

在總結重要經濟區布局與發展方向的基礎上，對重要經濟區水資源、土地資源、污水與廢棄物排放、地質環境事件等資源環境形勢進行了深入分析，系統梳理了面臨的主要地質環境問題，回顧總結了地質環境調查工作進展、取得的成果和存在的問題，研究提出了重要經濟區地質環境調查總體思路與工作布局，以期為推進重要經濟區和城市群地質環境調查計劃提供決策參考。

圍繞不同需求，循序漸進推進地質環境調查。服務國土空間開發規劃編制，服務水土資源開發、工程建設與城市管理，服務地質環境精細化管理，服務資源、環境與生態綜合管理，由面上1∶25萬調查尺度向重點區1∶5萬調查尺度、由重點區向完整的地質單元、由靜態的地質框架向動態的地質環境過程不斷推進、拓展和深化。圍繞四大區帶，布局地質環境調查工作。環渤海及京津冀協同發展地區加強含水層及地下水開發引發的地質環境問題、環渤海海岸帶、活動斷裂調查。絲綢之路經濟帶加強水文地質、城市與重大工程建設區工程地質、突發性地質災害調查。長江經濟帶加強地下水與土壤污染、突發性地質災害、礦山地質環境、重大工程建設區工程地質、活動斷裂調查等。泛珠江三角洲地區加強地下水與土壤污染、地質災害、海岸帶重大工程建設區工程地質調查。

㈥ 地球科學前沿研究

利用先進的地球物理探測技術，重點對青藏高原進行了深部地球物理調查，進一步加深了對岩石圈深部結構、組成與演化的認識，提出了一系列大陸碰撞的地球動力學模型，深化了大陸動力學研究。在地球生命的早期演化研究等方面，獲得了一些重要新發現和新突破。

中國大陸科學鑽探工程研究

中國大陸科學鑽探自2001年6月25日正式開鑽，於2002年4月9日13時30分，先導孔以2028.17米深度勝利終孔。該井從地表至井深101米為全面鑽進，通過岩屑錄井來獲取岩層資料。從井深101米處開始連續取心鑽進，至2028.17米，取心進尺1927.17米，平均日進尺7.2米，平均機械鑽速0.93米/小時，平均回次取心長度2.94米，平均採取率88.66%。200米處井斜角為4.1°。利用中國大陸科學鑽探工程提供的2000米連續的極為珍貴的岩心、流體及其氣體樣品、1300米的岩屑樣品和2000米的原位測井資料，建立了岩性剖面、構造剖面、岩石物性剖面、岩石伽馬異常剖面、礦化剖面、流體地球化學剖面以及十多種類型的測井剖面，完成了孔區三維地震探測，沿鑽孔的垂直VSP地震剖面已經建立，揭示了孔區精細的地殼結構。

岩心深度及方位歸位

2000米的鑽孔岩心中，具有特殊地學意義的超高壓金紅石榴輝岩（綠色）的累計厚度為1000米以上，地幔橄欖岩（紫色）的厚度為80餘米，部分熔融形成的片麻岩（深紅色）厚度達400米，在原定的金紅石榴輝岩礦體下又發現了400米厚的達到工業品位的金紅石礦體。結合測井資料，解決了岩心的定向和歸位問題，建立了1200米可信度高的構造柱狀剖面圖。通過對先導孔100～1200米岩心物理性質的系統測定，已經查明先導孔500米岩心的7項物理參數（密度、電阻率、地震波速度、熱導率、平均磁化率、孔隙度、滲透率）以及部分物性參數的各向異性信息。

長江中下游地區地球動力學演化與成礦模式圖

a.揚子與華北克拉通對接後，在秦嶺造山帶南側發育坳陷帶b.構造應力場大轉換地幔隆起、岩漿底侵形成的斑岩型－夕卡岩型－Manto型銅金鐵礦成礦系統；c.岩石圈大減、薄軟流層物質上侵大規模岩漿－火山活動和120百萬年的玢岩鐵礦成礦系統

專欄6

北京首都地區大氣、水、土環境污染機理與調控原理

本項目為國家重點基礎研究發展規劃項目，首席科學家由國家地質實驗測試中心黃懷曾研究員和中國氣象科學研究院徐祥德研究員擔任。2002年本項目取得的主要進展如下：

（1）在大氣污染方面，採用單點激光雷達，太陽光度計，系留汽艇，TOVS、TOMS和MODIS多類衛星遙感綜合探測手段，對空氣污染物連續監測，獲取了北京冬季城市邊界層大氣動力結構綜合觀測數據，初步建立了北京城郊南北剖面城市邊界層大氣動力三維結構。

密雲水庫底積物沉積狀況圖

（2）在水污染方面，密雲水庫流域土壤侵蝕、小型礦山開采、農業活動等點源和面源污染所攜帶的化學物質對水庫水質已造成影響，水體中污染物含量逐年增加，但尚未超過污染容量，水質目前還算潔凈，但水庫底泥內已蓄積了一定量相對穩定的污染物。對官廳水庫研究表明，多年來點源排放活性磷，排污渠道積淀與析出活性磷，不斷流入水庫。水庫內常年積累的活性磷，通過生物、物理、化學作用，形成一個循環體系，水體中無機的和有機的不同形態磷彼此間的轉化，可不斷供給藻類繁衍所需的活性磷，這是導致水華的主要原因；水庫蓄水量減少，磷濃度增加，有利於藻類繁殖，這是引發水華的另一因素；底積物中磷的貯存與釋放以及流通量是誘發富營養化的另一重要原因。

（3）在地下水污染研究方面，以城市近郊地下水為例，排污河渠對地下水污染的影響不大，垃圾填埋場淋濾液對地下水污染有一定程度的影響；污水草地中氮的動態分布特徵表明，滲灌比滴灌更易造成硝態氮污染。

（4）在土壤污染方面，詳細確定了北京城近郊區較大范圍內重金屬、持久性含氯有機污染物等的種類，圈定了空間分布范圍，發現了嚴重污染點。通過土壤鑽孔精細剖面，確定了重金屬污染物的主要累積層位。研究表明，盡管已禁止使用有機氮農葯DDT，但仍存在區域性的污染。

（5）為防治加油站的污染，馴化出具有較強降解多環芳烴能力的優勢菌種，對芳烴、非烴、飽和烴和瀝青質降解率分別達30%～80%。針對重金屬鎘污染，培育、馴化了富鎘微生物酵母菌和絲狀真菌各一株，絲狀真菌干菌體鎘含量達28%，明顯高於國外細菌富集能力20%。

㈦ 地質研究成果

深鑽和超深鑽井揭示的地層剖面反映了35億～16億年前的地史特徵和元古宙、太古宙的代表性岩石。第一次在一個連續的剖面中詳細研究了古老岩石變質作用的按區分布特性。建立了可靠的地球化學剖面（圖5.9）。在地殼深處發現了礦化地下水並揭示了其水文地質分布特徵。證明氣體對於地殼大型構造帶的形成起著重要作用，而且氫和氦的作用隨深度增加而增強。

在科拉超深井鑽進初期，在貝辰加雜岩下部曾遇到破碎區和低溫熱液硫化成礦區。進一步鑽進和綜合研究6～12千米井段獲取的岩心後又有了新的發現。鑽井在科拉系列岩石中揭露了銅-鎳的硫化礦化作用，發現了在中元古代遭受分層變質作用的含鐵石英岩和鈦鐵礦。第一次通過直接觀察證實了，低溫退化變質作用和熱液成礦過程不僅局限於大陸地殼的近地表部分，也會發生在深部區域。

重大成果之一是在9500～11000米深處發現了金的成礦作用。對岩心的放射性分析表明，這里金的濃度比其克拉克值（各種元素在地殼中含量的平均數——譯注）高好幾倍。在總長度430米的井段內都發現了這種情況，其金的含量超過0.1克/噸，在個別試樣中達2.0～6.7克/噸。詳細的礦相學和射線光譜研究表明，自然金中包含了25%～26%的銀，從組成上看它更接近於銀金礦。這些發現從根本上否定了古大陸地殼中成礦過程的傳統理念，證明了即使在礦區深部通過詳細研究仍可以有新的發現，找到未知類型的礦苗。

圖5.9 不同地質區塊的地殼構造與各超深鑽井的位置

СГ-3—科拉超深井；м—穆龍套井；у—烏拉爾井；к—庫班超深井；в⁃р—別爾塔-羅熱爾斯井；Ⅰ—用大洋鑽探船打的鑽井；Ⅱ—在大陸架上打的深井；1—水圈；2—大洋沉積層；3—大陸沉積層；4—嵌入褶皺帶；5—火山作用形成的凹地；6—前寒武紀結晶岩；7—大陸玄武岩層；8—大洋玄武岩層；9—上地幔；10—深部斷裂

業已確定，岩石應力狀態突變的界限往往與溫度梯度和熱流的階梯式變化相吻合。在鑽進過程中沒有遇到玄武岩層，可以確認，在鑽井穿越的地震波速度突變的界面上有些岩石缺失了，造成缺失的原因是變質過程中含礦水合物中的水被析出了。

從薩阿特累超深井的資料中也獲得了不少有意義的數據，該超深井位於外高加索的庫林斯克窪地，深度超過8200米。該井的成果之一是在3530～4100米的玄武岩基底頂板見到了厚度達570米的多孔熔岩充填和凝灰角礫岩。該區段岩石的孔隙率特別高（14%），來水量大，碘元素富集。大量顯示表明，該地區存在著來自陸源地層的地下水滲流，這些地下水可能實現碳氫化合物的搬運。由此可以認為，實際上庫林斯克山間窪地埋藏的整個中生代噴發岩頂板曲面可能就是石油、天然氣聚集的儲層。

在超深井中獲得的岩石成分、物理性質和井內過程的數據有助於我們用全新的觀點來解釋地面和井內地球物理獲得的資料。現已證實，在地下深處存在著形成固體礦產、石油、天然氣工業儲量的可能性，這對於進一步發展成礦理論具有重大的意義。對科拉超深井的資料進行全面研究後可得出這樣的結論，陸殼前寒武系在30億～16億年前的地質時間間隔里發生了重大的演化，並可在此基礎上建立起反映該演化的大容量模型。

㈧ 主要研究內容和成果

針對黃河三角洲地區未來經濟可持續發展中所面臨的重大地學問題，本書主要研究了以下內容。

1.區域地質環境評價

通過分析歷史資料、實地調查、鑽孔勘探、物探、岩土分析、水樣化驗等手段，搞清了整個區域地表及地下的地質環境條件，特別是對區內比較復雜的工程地質問題，如天然地基承載力、飽和砂土液化、軟土、鹽鹼土等方面，開展了重點研究並進行了明確的分區，為今後黃河三角洲地區工農業生產的基礎建設，特別是城市的規劃布局提供了重要的依據。

2.海岸帶的侵蝕研究

利用RS和GIS技術對黃河三角洲近30年的海岸帶變遷規律進行了重點研究，對清水溝流路沙嘴附近海岸線、刁口地區海岸線和黃河港地區海岸線的不同類型變化規律進行了重點研究，並利用多元回歸模型進行了海岸線預測分析；對整個三角洲海岸帶的侵蝕淤積規律進行了深入研究並提出了侵蝕和淤積模式。

3.石油污染調查

對油氣聚集區不同土壤類型的土體和河流、水庫、海洋、地下水等不同類型水體中石油污染的分布范圍、危害程度、擴散情況及發展趨勢進行了調查研究，這些研究結果對於制定有關採油條件下的環境保護規劃、供水規劃、土地開發利用規劃等提供了依據。

4.農業生態地質調查

研究了土壤地球化學背景特徵、生態農業土壤環境、生態農業地質類型，進行了生態農業地質工程區劃。研究提出應對農業地質環境變化的對策和評價建議，為區域農業結構調整、發展優質安全農業體系等政府宏觀決策提供科學依據。

5.地熱資源的調查

對區內地熱資源的形成、分布、資源量、開發利用進行了詳細的調查和分析。

6.地質旅遊資源調查

對區內的旅遊地學資源、地質遺跡的種類和形成原因進行了詳細調查，同時對地質旅遊資源的開發、布局和旅遊路線進行了規劃。

7.地下水環境調查

對區內地下水的埋藏、類型、分布、動態、資源量、開發與污染現狀等方面進行了全面的調查分析。在此基礎上提出了水資源可持續開發利用對策，包括引黃蓄水、節水、人工調蓄增加地下水可采資源、微鹹水利用、污廢水處理、引黃灌區尾水利用等，這些措施對於緩解黃河三角洲的供水緊張局面具有重要意義。

8.地質環境信息系統建設

建立了各種地質環境資料庫、空間資料庫，並實現了數字化圖件與資料庫的連接；建立了黃河三角洲生態經濟區地質環境信息系統，該系統的建立，為系統、動態提取黃河三角洲的空間地學信息，尤其是多因素疊置信息提供了便利條件。

㈨ 中國地下到底在研究什麼東西

如果你把這個能問出來的話，估計你也要失蹤了

㈩ 地下水潛力評價成果

4.4.4.1 綜合研究報告

綜合研究報告包括水文地質條件、環境地質問題評價、地下水資源評價、地下水潛力評價等。

4.4.4.2 圖件

編制地下水綜合潛力圖。

在地下水綜合潛力圖中，需要著重表述地下水綜合潛力模數、地下水潛力系數(α)和地下水潛力挖掘方式等內容。

4.4.4.3 地下水潛力系數分級

(1)α＜1，無地下水潛力區;

(2)1≤α＜1.2，地下水潛力一般區;

(3)1.2≤α＜1.4，地下水潛力較大區;

(4)α≥1.4，地下水潛力大區。

4.4.4.4 地下水潛力模數分級

(1)(5～10)×10⁴m³/(km²·a);

(2)(3～5)×10⁴m³/(km²·a);

(3)(1～3)×10⁴m³/(km²·a);

(4)(-1～1)×10⁴m³/(km²·a);

(5)(-3～-1)×10⁴m³/(km²·a);

(6)(-5～-3)×10⁴m³/(km²·a);

(7)(-10～-5)×10⁴m³/(km²·a);

(8)＜-10×10⁴m³/(km²·a)。

地下水綜合潛力模數分級可採用相對分級方法進行。