地质勘查基础知识讲解

工程地质勘察笔记《工程地质勘察》，张倬元重点章节（红色）绪论一掌握勘察的等级确定的依据及方法第一章工程地质测绘一掌握工程地质测绘的范围、比例尺和精度第二章工程地质勘查中的勘探工作一工程地质钻探特点以及其查明的主要问题二掌握采取土样要求和方法第三章工程地质勘查中的野外试验工作第四章工程地质勘探中的长期观测工作第五章天然建筑材料的普查勘探工作第六章工程地质勘查的室内工作第七章城市及工业民用建筑的工程地质勘查第八章道路建筑工程地质勘查道路线路选择工程地质论证、桥基选择工程地质论证第九章桥梁建筑工程地质勘查桥基选择工程地质论证第十章隧道及其他地下建筑工程地质勘查第十一章水工建筑物的工程地质勘查第十二章海港及岸外工程的工程地质勘查第0章绪论一工程地质勘察的学科性质二工程地质勘察的目的与任务1 目的：主要是查明工程地质条件，分析存在的地质问题，对建筑地区作出工程地质评价2 任务：为工程的规划、设计、施工和使用提供地质资料和依据，解决有关的地质问题，以便使建筑物与地质环境相适应，既保证建筑物的稳定安全、经济合理、运行正常、使用方便，又尽可能避免因工程的兴建而恶化地质环境，引起地质灾害，达到合理利用和保护地质环境的目的。

三掌握工程地质条件、工程地质问题的基本概念1工程地质条件：与工程建筑有关的地质要素之综合，包括地形地貌条件、岩土类型及其工程地质性质、地质结构与地应力、水文地质条件、物理地质现象、以及天然建筑材料等要素。

2 工程地质问题：是指工程建筑与地质环境相互作用而引起的、对建筑本身的施工和正常运行或对周围环境可能产生影响的地质问题。

工程地质问题包括区域地壳稳定性问题和岩土体稳定性问题等。

四掌握勘察的等级确定的依据及方法五不同类型的建筑物的勘察阶段的划分及依据、各勘察阶段的主要任务六掌握工程地质勘察技术方法（由研究对象决定）及相互关系在工程地质勘察过程中，要采用工程地质学所有的研究方法：地质学方法、试验方法、工程地质类比法、模型实验法、概率统计法和理论计算法。

地球物理勘探基础知识整理一、基本概念1．石油石油是一种液态的，以碳氢化合物为主要成分的矿产品。

原油是从地下采出的石油，或称天然石油。

人造石油是从煤或油页岩中提炼出的液态碳氢化合物。

组成原油的主要元素是碳、氢、硫、氮、氧。

2．石油成因的学说主要有无机成因和有机成因学说。

多数学者认为石油主要是有机成因的。

3．生油岩按照有机成因学说，大量的微体生物遗骸与泥砂或碳酸质沉淀物埋藏在地下，经过长时期的物理化学作用，形成富含有机质的岩石，其中的生物遗骸转化为石油。

这种岩石称为生油岩。

4．储集层是指能够储存和渗滤油气的岩层，它必须具有储存空间(孔隙性)和储存空间一定的连通性(渗透性)。

储集层中可以阻止油气向前继续运移，并在其中贮存聚集起来的一种场所，称为圈闭或储油气圈闭。

5．油气藏圈闭内储集了相当多的油气，就称为油气藏。

6．油气田在地质意义上，油气田是一定(连续)的产油面积内各油气藏的总称。

该产油面积是受单一的或多种的地质因素控制的地质单位。

7．油气聚集带油气聚集带是油气聚集条件相似的、位置邻近的一系列油气藏或油气田的总和。

它具有明确的地质边界区，形成年产原油430万吨和天然气3.8亿立方米生产能力。

8．含油气盆地在地质历史上某一时期的沉降区，接受同一时期的沉积物，有统一边界，其中可形成并储集油气的地质单元，称做含油气盆地。

9．生油门限生油岩在地质历史中随着埋藏在地下的深度加大，受到的压力和温度增加，其中的有机质逐步转变成油或气。

当生油岩的埋藏到达大量生成石油的深度(也是与深度相应温度)时，叫进入生油门限。

10．油气地质储量及其分级油气地质储量就是油气在地下油藏或油田中的蕴藏量，油以重量(吨 )为计量单位，气以体积(立方米)为计量单位。

地质储量按控制程度及精确性由低到高分为预测储量、控制储量和探明储量三级。

地处豫西南的南阳盆地，矿区横跨南阳、驻马店、平顶山三地市，分布在新野、唐河等8县境内。

已累计找到14个油田，探明石油地质储量1.7亿吨及含油面积117.9平方公里。

一、工程地质勘察阶段：选址勘察阶段、初步勘察阶段、详细勘察阶段。

1、选址勘察（1）目的：为了取得几个场址方案的主要工程地质资料，并对拟选场地的稳定性和适宜性作出工程地质评价。

（2）任务：主要是收集整理已有资料，特别是区域性地质、水文地质、工程地质等资料（包括各种图件、文字报告、影像资料如航卫片等）并在搜集和分析已有资料的基础上，通过工程地质踏勘、工程地质测绘等手段去了解场地的地层、岩性、地质构造、岩石和土的性质、地下水状态、不良地质现象等问题。

（3）选择场址时应避开下列工程地质条件恶劣的地区：1、不良地质现象发育且对建筑物构成直接危害或潜在威胁的场地；2、设计地震烈度为8度或9度的发震断裂带；3、受洪水或地下水不利影响的场地。

4、在可开采的地下矿床或矿区的未稳定的采空区上的场地。

2、初步勘察（1）对场地内建筑地段的稳定性做出评价；为确定建筑总平面布置、主要建筑物地基基础设计方案以及不良地质现象的防治工程方案做出工程地质论证。

（2）初步勘察的任务：1、地层及地质构造;2、岩石和土的物理力学性质指标;3、地下水埋藏条件;4、不良地质现象的成因、分布范围、对场地稳定性的影响及其发展趋势;5、对地震设防烈度为7°及7°以上建筑物，应判定场地的地震效应。

3、详细勘察（1）根据初勘成果，开展详细勘察和专题研究，有针对性地对需解决的工程地质问题提出措施，为完成施工图设计工作提供一切必需的工程地质资料。

（2）详细勘察的主要任务：1、建筑物范围内地层结构、岩石和土的物理力学性质；2、对地基的稳定性、承载力作出评价。

3、有关地下水的埋藏条件、侵蚀性、地层和透水性和水位变化。

4、地基土及地下水在建筑物施工和使用中可能产生的变化及影响。

5、基坑发生涌水和流砂的可能性，并提供防治建议。

二、工程地质勘察分级主要取决于三个方面因素：工程安全等级、场地复杂程度等级、地基复杂程度等级三、工程地质测绘在各种工程地质勘察方法中，工程地质测绘是最根本最主要的方法。

地勘相关知识《嘿，咱来说说地勘那些事儿》一提到地勘，好多人可能都是一脸茫然，这是啥玩意儿啊？嘿嘿，其实地勘可是个相当了不起的事儿呢！你想想啊，在地底下藏着那么多的宝贝和秘密，要是没有咱们搞地勘的人去探索，那它们不是得一直被深埋着呀。

咱就是那一群勇敢的地下探险家！每次出去搞地勘，那感觉就像去寻宝一样刺激。

背着那些个仪器设备，走南闯北的，虽然累吧，但心里可美着呢。

有时候会钻进那些深山老林子里，感觉自己就像是个野生的探险家，说不定啥时候还能遇见个稀有动物啥的，也算是意外收获啦。

别小看了那些仪器，它们可都是我们的宝贝疙瘩。

什么地质锤啦、罗盘啦，那都是我们的亲密战友。

有时候拿着地质锤对着石头敲敲打打，就像是在跟石头聊天似的，敲着敲着说不定就敲出个宝贝来啦。

罗盘那就更神奇了，它能给我们指引方向，就像是在地下世界里的指南针一样。

说到这，我想起有一次我们在野外搞地勘，那天下着大雨，我们一个个都被淋成了落汤鸡。

结果在一个山坡上，我一不小心滑倒了，咕噜咕噜就滚了下去，把同伴们吓得够呛。

等我停下来的时候，竟然发现身边有一块特别漂亮的矿石，哈哈，这一跤摔得值啊！还有啊，搞地勘的人都得有一双火眼金睛。

走在路上，别人看到的可能只是普通的石头和土，咱就能看出门道来。

什么地层结构、地质构造，在咱眼里那都是清清楚楚。

有时候还能凭借这些看出哪里可能藏着矿产资源呢。

虽然地勘工作有时候很辛苦，但是它也有很多乐趣啊。

每一次的新发现都能让人兴奋不已，那种成就感可不是一般人能体会到的。

而且，咱也是为国家的发展做贡献呢，没有我们探出那些矿产资源，国家的建设怎么能顺利进行呢？所以啊，大家可别小瞧了咱们地勘人。

我们虽然不是那种闪闪发光的大英雄，但我们也是在默默地为这个世界贡献着自己的力量呢！咱就继续在地底下做我们快乐的探险家吧，哈哈！。

1.有关地震勘探的一些基本概念1.1 地震勘探是勘探石油的有效方法勘探石油的方法和技术，按其勘探手段划分，可分为地质法、物探法和钻探法三种基本类型。

地球物理勘探法（物探法）运用物理学的原理和方法，即利用地壳中岩石的物理性质（如岩石的弹性、密度、磁性和电性）上的差异来研究地球，了解地下岩层的起伏情况和组成情况，从而达到寻找储油构造以勘探石油的一种勘探方法。

依据研究对象的不同，物探法主要分为以下几种：✍地震勘探（利用岩石的弹性差异）✍重力勘探（利用岩石的密度差异）✍磁法勘探（利用岩石的磁性差异）✍电法勘探（利用岩石的电性差异）在石油勘探中，最经济的方法是物探法。

首先用物探法对工区的含油气远景作出评价，为钻探提供探井井位。

然后钻探法通过实际钻进，以对物探法进行验证。

如果构造含油，又可根据物探资料和探边井计算出含油面积和地质储量。

在我国，陆上是广大的地表松散沉积（如松辽平原、华北平原等）和沙漠覆盖区（如塔什拉玛干大沙漠），海上是被辽阔的海水所覆盖的“一片汪洋”，已看不到岩层的地面露头的出露。

而钻井法成本高、效率低。

如何解决这些地区的地质构造和地质储量问题呢？在这时就充分显示了物探法应用的威力。

在各种物探方法中，地震勘探具有精度高的突出优点，而其它物探方法都不可能象地震勘探那样详细而准确地了解地下由浅至深一整套地层的构造特点。

因此，地震勘探已成为石油勘探中一种最有效的方法。

1.2 地震勘探基本原理地震勘探是利用人工激发地震波的方法引起地壳的振动，并用仪器把来自地下各个地层分界面的反射波引起地面上各点的振动情况记录下来。

利用记录下来的数据，对其进行过处理分析，从而推断地下地质构造和地层岩性的特点。

地震勘探查明地下地质构造特点的原理并不难理解。

利用声波反射现象可测定障碍物离开声源的距离，是我们都知道的物理原则。

其计算公式为：其中：S障碍物离开声源的距离v波传播速度t波旅行时间如声波速度为v＝340m/s，波由发声到回声的旅行时间为t＝10s，则障碍物到声源的距离为：地震勘探的基本原理与此极为类似，如图1、图2所示。

地震勘探的概念：地震勘探就是通过人工方法激发地震波，研究地震波在底层中传播的情况，以查明地下的地质构造，为寻找油气或其他勘探目的服务的一种物探方法。

地震勘探工作基本分为三个环节：野外地震资料采集；室内资料处理；地震资料解释野外地震资料采集的任务是：在地质工作和其他物探工作初步确定的有含油气希望的地区，部署沿侧线，人工激发地震波，并利用地震接收仪器把地震传播的情况记录下来，野外地震队主要负责完成这一阶段的工作成果是记录着地层震动情况的磁带。

室内资料处理的任务是：根据地震波的传播理论，利用计算机对野外获得的地震数据资料进行加工处理工作，以及计算地震波在地层传播的速度等。

这一阶段得到的成果是“地震剖面图”和地震波速度等资料。

资料处理工作在计算中心完成。

地震资料解释是：运用地震波传播理论和石油地质学的原理，综合地质、钻井和其他物探资料，对地震剖面进行深入的分析研究，对各反射层相对应的地质层位做出正确的判断，对地下地质结构的特点做出说明，并绘制反映某些主要层位完成的起伏形状的图件-构造图。

最后，查明有含油气希望的圈闭，提出钻探井位。

地震勘探基本原理：反射地震波法勘探就是利用地震波在地下传播时，在不同界面上产生的反射波到达地面的旅行时间的不同而进行油气勘探的方法。

其整个过程是通过人工手段（炸药震源、机械震源）激发地震波，并采用仪器进行有序记录，通过后期的处理和解释工作，最后提供出地下构造的图纸和可供钻井的井位成果。

地震勘探基本方法：地震勘探法是石油勘探常用方法之一。

*地震勘探从采样方式来分为：二维勘探、三维勘探以及四维勘探*从地震波不同传播理论可分为：反射波法和折射波法等：其中反射波法又可细分为纵波法、横波法以及转换波法等。

*按不同地表类型可划分为：平原区、山区、草原区、沼泽区、沙漠区、戈壁区、水域、黄土塬区以及城区勘探等。

*从勘探精度上又可分为：常规勘探，高分辨勘探等。

二维勘探：用于地质概查。

二维勘探是在一条直线上进行观测，对所得资料进行二维叠加处理，以获得地下地质构造在二维空间的特征。

搞地质，不知道这些知识怎么行？1、成矿远景区怎么分类？成矿远景区是指具有有利的成矿地质条件，可能发现某些矿产的中观尺度地区，一般为四级成矿区带相对应。

成矿远景区是在成矿预测或区域地质矿产调查、矿产普查的基础上，根据成矿规律的研究结果而推测圈定的进一步矿产普查的重点地区。

分类：按成矿地质条件、已有地质和矿产资料的丰富程度，以及可能发现矿产的把握程度，矿产远景区一般分为A、B、C三类，以便安排进一步工作的先后次序。

A类（A级）：有重要工业类型的矿床（点），有优越的成矿地质条件，矿床标志明显等B类（B级）：具有较好的成矿地质条件，成矿条件比较明显，尚未发现工业矿床，只有少数矿点等；C类（C级）：具有一定的成矿地质条件，但不够全面，尚未发现直接矿床标志，仅见一些物化探测量异常等。

2、勘查工程总体布置原则是什么？总则：由已知到未知，由地表到地下，由稀到密。

（1）各工程间要相互联系，均衡布置，以构成一系列勘查剖面（2）工程要垂直于矿体走向或平均走向，按一定间距系统布置，以保证工程沿矿体厚度方向穿过（3）当使用地下坑探工程时，应考虑尽可能为将来开采时利用3、地质编录有哪几种？是矿产勘查工作中，把通过各种勘查工程所直接观察到的地质现象进一步综合研究的结果，用文字和图表等形式正确地、系统地反映出来。

按性质和研究程度的不同可以分为原始地质编录和综合地质编录。

原始地质编录：是把通过勘查工程所直接观察到的地质现象用文字和图表等形式反映出来。

钻探地质编录（岩芯钻、冲击钻）；原始地质编录；坑探地质编录（地表坑探地质编录、地下坑探地质编录）探槽、浅井、沿脉、穿脉、竖井、斜井、平硐、天井等综合地质编录：是把综合研究各种原始地质编录资料等所获得的成果用文字和图表等方式反映出来。

4、成矿预测工作有哪些程序？1)、确预测要求2)、面收集地质资料3)、究成矿规律和建立矿床成矿模式 4)、制预测图 5)、点工程验证 6)、写报告5、矿床勘探类型的划分依据是什么？勘探类型是根据矿床地质特点，尤其按矿体主要地质特征及其变化的复杂程度对勘探工作难易程度的影响，将相似特点的矿床加以归并而划分的矿床类型。

二十多年的地质矿产勘查工作，干得有点累了，也积累了一些经验，现突然想总结发布，希望对大家有所帮助，因为是给单位年轻学员上课用的，故暂定名为“地质勘查工作作业指导讲义”，侧重地质勘查工作实际操作，以满足勘查工作生产需要为目的，不当之处请广大同仁批评指正。

§ 1 地质工作中常用的坐标系坐标是表达地面位置的重要参数，从事地质勘查工作的人时时刻刻都在与坐标打交道，一切地质工作都建立在坐标定位之上，是地质工作的基础。

地球是一个球体，球面上的位置，是以经纬度来表示，我们把它称为“球面坐标系统”或“地理坐标系统”。

在球面上计算角度距离十分麻烦，而且地图是印刷在平面纸张上，要将球面上的物体画到纸上，就必须展平，这种将球面转化为平面的过程，称为“投影”。

经由投影的过程，把球面坐标换算为平面直角坐标。

§ 1.1地理坐标系统地质工作常用的地理坐标系统有北京54坐标系、西安80坐标系、美国WGS84坐标，目前在全国第二次土地调查中使用的2000国家大地坐标系，在地勘行业中不常用。

一个完整的坐标系统是由坐标系和基准2个方面要素所构成的。

下面主要介绍WGS-84大地坐标系、1954年北京坐标系和1980年国家大地坐标系、2000国家大地坐标系4种坐标系统及其参考椭球的基本常数(基准) 及手持GPS接收机WGS-84、1954年北京坐标系和1980年国家大地坐标系转换参数计算。

一、WGS-84大地坐标系WGS－84（World Geodetic System，1984年）是美国国防部研制确定的大地坐标系，其坐标系的几何定义是：原点在地球质心，z轴指向BIHl984.0定义的协议地球极(CTP)方向，x轴指向BIHl984.0的零子午面和CTP赤道的交点，Y轴与x轴和z 轴构成右手坐标系。

该椭球的参数为：长半轴：a=6378137m；第一偏心率：e2=0.00669437999013；第二偏心率：e”=0.006739496742227；扁率：F=1/298.25223563。

二十多年的地质矿产勘查工作，干得有点累了，也积累了一些经验，现突然想总结发布，希望对大家有所帮助，因为是给单位年轻学员上课用的，故暂定名为“地质勘查工作作业指导讲义”，侧重地质勘查工作实际操作，以满足勘查工作生产需要为目的，不当之处请广大同仁批评指正。

§ 1 地质工作中常用的坐标系坐标是表达地面位置的重要参数，从事地质勘查工作的人时时刻刻都在与坐标打交道，一切地质工作都建立在坐标定位之上，是地质工作的基础。

地球是一个球体，球面上的位置，是以经纬度来表示，我们把它称为“球面坐标系统”或“地理坐标系统”。

在球面上计算角度距离十分麻烦，而且地图是印刷在平面纸张上，要将球面上的物体画到纸上，就必须展平，这种将球面转化为平面的过程，称为“投影”。

经由投影的过程，把球面坐标换算为平面直角坐标。

§ 1.1 地理坐标系统地质工作常用的地理坐标系统有北京54 坐标系、西安80 坐标系、美国WGS84 坐标，目前在全国第二次土地调查中使用的2000 国家大地坐标系，在地勘行业中不常用。

一个完整的坐标系统是由坐标系和基准 2 个方面要素所构成的。

下面主要介绍WGS-84 大地坐标系、1954 年北京坐标系和1980 年国家大地坐标系、2000 国家大地坐标系 4 种坐标系统及其参考椭球的基本常数( 基准) 及手持GPS 接收机WGS-84 、1954 年北京坐标系和1980 年国家大地坐标系转换参数计算。

一、WGS-84 大地坐标系WGS －84 ( World Geodetic System ，1984 年)是美国国防部研制确定的大地坐标系，其坐标系的几何定义是：原点在地球质心，z 轴指向BIHl984.0 定义的协议地球极(CTP) 方向，x 轴指向BIHl984.0 的零子午面和CTP 赤道的交点，Y 轴与x 轴和z 轴构成右手坐标系。

该椭球的参数为：长半轴：a=6378137m ；第一偏心率：e2=0.00669437999013 ；第二偏心率： e ” =0.006739496742227 ；扁率：F=1/298.25223563 。