一、地质学的研究对象
地质学是研究地球及其演变的一门自然科学。它主要研究地球的组成、构造、发展历史和演化规律。
确切地地说,地质学研究地球(地壳)的物质成分、内部构造、表面特征及地球演化历史的科学。目前地质学主要研究固体地球的最外层,即岩石圈(包括地壳和上地幔的上部)。
二、地质学的研究内容与学科划分
地质学主要研究地球的物质组成、构造运动、发展历史和演化规律,并为人类的生存与发展提供必要的地质依据,主要是资源与环境条件的评价。
自然科学的六大基础学科包括数学、物理学、化学、生物学、天文学、地学。地质学在自身的研究工作中必须充分利用其它学科的成果手段,近些年来学科间相互渗透产生了交叉学科:
地质学自身的分地支学科(椐研究方向划分):
研究地球物质成分:结晶学、矿物学、岩石学。
研究地壳运动及变形的:构造地质学、大地构造学、 地震地质学。
研究地壳演化历史古生物学、地史学、岩相古地理学。
研究地表特征的:冰川地质学、海洋地质学。
地质应用学科:
(1) 与开发资源相关的:
煤田地质学、石油地质学、冶金地质学、矿床学、水文地质学。
(2) 与环境科学相关的:
工程地质学、环境地质学、城市地质学、旅游地质学
三、地质学的特点和研究方法
(一)地质学的特点
1.时间漫长:地球年龄大约46亿年,自地球形成起无时无刻不发生地质作
用,地质学问题涉及时间长。最老的岩石年龄38亿年。
一些地质作用过程持续时间长,如海陆变迁,山脉隆起,矿物、岩石的形成、煤、石油资源的形成等。
地质年代的记时单位是百万年(Ma)。
3 现象复杂
性质上:包括物理的(崩塌、泥石流)、化学的(钟乳、滴石)、
生物的(煤、石油形成)等各种变化。
规模上:小到原子、分子的微观过程(矿物形成、化石形成……),
大到整个地球乃至太阳系形成的宏观现象。
范围上:从无机到有机界、有机界与无机界的相互转化。
环境上:常温、常压到高温高压,地表环境、地下深处环境。
4无法再现:众多地质现象对人类来说是无法再现阶段,生物演化,海陆
变迁、煤、石油形成过程(非再生资源)。
针对以上地质学特点有其相适应的研究方法。
(二)地质学的研究方法
1.理论与实践相结合:
地质学是一门实践性很强的学科。
实践:(1)到自然界去观察,取得最基础的资料。
(2)实验室进行模拟实验。
一些地质现象(火山爆发、海底扩张、风化现象)只有在野外直接观察(可借助仪器,但必须到实地),否则无法全面了解。
同时,有些现象,我们需要模拟实验,在实验室重复过程,进行深入细致的分析、研究。辟如,河流沉积作用中,砂是在流动的水中 沉积下来的,我们可以在室内水槽中透明的水体里观察,砂的沉积过程,沉积的层时的类型、沉积颗粒的大小与水流速的关系等…。利用分析的结果,结合地层中河流沉积的地层来推测古河流(地史中)的状况。
2.室内与野外相结合
(从1可理解此)不应过度偏重某一方面。
3.局部与整体相结合
有些地质现象,涉及空间大,人们无法得到全部的空间资料,这时,
对整体的现象了解必须与局部相结合,如地质勘探探明地下矿藏
的分布:点-线-面-体。
4宏观与微观相结合
如,火山喷发是极其宏观的现象,但熔浆冷凝过程中矿物的形成又是结晶的微观过程。
5定性与定量相结合
6原始手段与新技术、新装置相结合
在当今先进的技术条件下,“地质三大件(三件宝)”(锤子、罗盘、放大镜)仍不能放弃。
7“将今论古”是地质研究的指导方法
“Present is the key to the Past”。
四、地质学的研究目的
n 地质学理论研究的目的就是要正确地认识地球和地球的发展历史。一方面满足人类认识自然、欣赏自然的精神需求,另一方面也是满足人类物质需求的前提与基础。
n 地质学研究的实践目的就是在正确认识地球的基础上,指导人类寻找并合理开发利用矿产、地下水、油气等资源与能源,查明与防治地质灾害,为改善人类生存的地质环境服务。
第2节 地质学发展简史
最早的地质思想的萌芽,可以追溯到二千多年前,但地质学成为一门系统的科学,只有200多年的历史。地质学的发展分可为:
1. 地质思想萌芽时期(公元前~十八世纪中叶)
公元前我国《山海经》(前374-287年)记载了73种矿物,古希腊《石头志》记载了13种,这个阶段对自然界地质现象的认识是朴素、直观、零散的,分析问题带有极大的猜测性。
2. 近代(经典)地质学时期(十八世纪中叶~二十世纪初)
人们开始将地球上孤立的自然现象纳入一个系统的理论体系,即地质科学。这时期地质学诞生、发展并涌现了一批著名的地质学家,确立了地质学的基本原理和方法,建立了地质年代表,使这一科学体系不断完善成熟。史密斯、菜伊尔、赫屯……
3. 现代地质学时期(二十世纪初~现代)
随着科技手段的更新,发展,同时人类自身探索资源的需要,收集到了更广泛的地质资料(洋底)建立了以大陆漂移——海底扩张——板块构造学说为标志的系统的新的地质学理论、观念、方法。
同时这一时期,地质应用学科得到了很大发展。(勘探地质学、工程地质学、石油地质学、煤田地质学等)地质学理论至今仍在不断发展、完善。
现代地质学的发展趋势
1地质学观察与研究的范围和领域日益扩大。
2地质学研究的精度与深度随着学科的合作而不断提升。
3实验与模拟成为地质学研究的重要手段。
4全球构造理论不断补充完善。
5资源与环境是地质学服务社会的重要方面。
6国际合作成为现代地质学研究的必然趋势。
问题一:地质是什么意思 地质图是将沉积岩层、火成岩体、地质构造等的形成时代和相关等各种地质体、地质现象,用一定图例表示在某种比例尺地形图上的一种图件。是表示地壳表层岩相、岩性、地层年代、地质构造、岩浆活动、矿产分布等的地图的总称。
根据野外调查路线、观测点的距离,调查精度的比例尺划分为小(1/50万及其以小)、中(1/25~1/20万)、大比例尺(1/5万及其以大)地质图。依据内容分为:基岩地质图、地质矿产图、岩性-岩相分布图、构造地质图、矿产图、第四纪地质图、古地理图、水文地质图、工程地质图和环境地质图等。
地质界线、构造线、矿产和地理底图等要素的标示精度,投影方法的准确性是衡量地质图成图效果的主要考核指标。我国对不同比例尺、不同地质图类别的成图方法技术都有具体的规范要求。
问题二:地质学是什么意思 地质学是关于地球的物质组成、内部构造、外部特征、各层圈之间的相互作用和演变历史的知识体系。随着社会生产力的发展,人类活动对地球的影响越来越大,地质环境对人类的制约作用也越来越明显。如何合理有效的利用地球资源、维护人类生存的环境,已为当今世界所共同关注的问题
最主要学的是与地壳岩石方面相关的知识。它可以细分为很多类,与地壳变动,地下应力相关的有地质力学,构造地质等;与环境相关的有环境地质;与专门矿产相关的有石油地质,煤田地质等;与工程建筑等方面相关的有工程地质,水文地质等;象宝玉石,古生物等方面的研究都是地质等细分出去的。另外找矿勘探,矿山生产等都派生出相关的地质专业。所以可以大体概括成一句话:地质主要就是研究地壳岩石圈及其相关的方面的一门学科。它的发展方向还可以
问题三:地质学是什么意思 地质学(geology)是关于地球的物质组成、内部构造、外部特征、各层圈之间的相互作用和演变历史的知识体系。是研究地球及其演变的一门自然科学。 地球自形成以来,经历了约46亿年的演化过程,进行过错综复杂的物理、化学变化,同时 雅丹地貌
还受天文变化的影响,所以各个层圈均在不断演变。 约在35亿年前,地球上出现了生命现象,于是生物成为一种地质应力。最晚在距今200~300万年前,开始有人类出现。人类为了生存和发展,一直在努力适应和改变周围的环境。利用坚硬岩石作为用具和工具,从矿石中提取铜、铁等金属,对人类社会的历史产生过划时代的影响。 随着社会生产力的发展,人类活动对地球的影响越来越大,地质环境对人类的制约作用也越来越明显。如何合理有效的利用地球资源、维护人类生存的环境,已成为当今世界所共同关注的问题。
编辑本段发展回顾
人类对地质现象的观察和描述有着悠久的历史,但作为一门学科,地质学成熟的较晚。地质学的研究对象是庞大的地球及其悠远的历史,这决定了这门学科具有特殊的复杂性。它是在不同学派、不同观点的争论中形成和发展起来的。
地质学的萌芽时期
(远古~公元1450年) 人类对岩石、矿物性质的认识可以追溯到远古时期。在中国,铜矿的开采在两千多年前已达到可观的规模;春秋战国时期成书的《山海经》《禹贡》《管子》中的某些篇章,古希腊泰奥弗拉斯托斯的《石头论》都是人类对岩矿知识的最早总结。 在开矿及与地震、火山、洪水等自然灾害的斗争中,人们逐渐认识到地质作用,并进行思辨、猜测性的解释。我国古代的《诗经》中就记载了“高岸为谷、深谷为陵”的关于地壳变动的认识;古希腊的亚里士多德提出,海陆变迁是按一定的规律在一定的时期发生的;在中世纪时期,沈括对海陆变迁、古气候变化、化石的性质等都做出了较为正确的解释,朱熹也比较科学的揭示了化石的成因。
地质学奠基时期
(公元1450~公元1750年) 以文艺复兴为转机,人们对地球历史开始有了科学的解释。意大利的达・芬奇、丹麦的斯泰诺、英国的伍德沃德、胡克等等,都对化石的成因作了论证。胡克还提出用化石来记述地球历史;斯泰诺提出地层层序律;在岩石学、矿物学方面,李时珍在《本草纲目》中记载了200多种矿物、岩石和化石;德国的阿格里科拉对矿物、矿脉生成过程和水在成矿过程中的作用的研究,开创了矿物学、矿床学的先河等等。
地质学形成时期
(公元1750~公元1840年) 在英国工业革命、法国大革命和启蒙思想的推动和影响下,科学考察和探险旅行在欧洲兴起。旅行和探险使得地壳成为直接研究的对象,使得人们对地球的研究从思辨性猜测,转变为以野外观察为主。同时,不同观点、不同学派的争论十分活跃,关于地层以及岩石成因的水成论和火成论的争论在18世纪末变得尖锐起来。 德国的维尔纳是水成论的代表,他提出花岗岩和玄武岩都是沉积而成的,并对岩层作了系统的划分。英国的赫顿提出要用自然过程来揭示地球的历史,以及地质过程“即看不到开始的痕迹,也没有结束的前景”的均变论思想。水火之争促进了地质学从宇宙起源论、自然历史和古老矿物学中分离出来,并逐渐形成了一门独立的学科。在中国,出现在17世纪的《徐霞客游记》也是对自然考察所获得的超越时代的成果。至1840年,底层划分的原则和方法已经确立,地质时代和地层系统基本建立起来。 而此时的矿物学沿着形态矿物学和矿物化学方向发展,美国丹纳的《矿物学系统》标志着经典矿物学的成熟;1829年,英国的尼科尔发明了偏光显微镜,使得显微岩石学的迅速发展成为可能;法国博蒙于1829年提出地球冷缩>>
问题四:地质中所说的地探和生探是什么意思 “地探”是指采用地质钻探的物理勘探,如利用钻井取得岩芯分析出地层所含矿物种类和结构,地探也包括生物化学勘探等方法。
“生探”是指采用生物化学勘探进行的地质勘察(也可称为“化探”),比如在野外工作时寻找地质现象的生物特征(如断层泥、擦痕、绿泥石,松散破碎层等),就可以判断断层的存在,用生物化学勘探可以判定岩石层属于哪种岩石类别。
问题五:这个是什么地质符号?代表什么意思 这是剖面图的典型标注法,172米表示标高,即海拔高度,箭头所指的方向就是标注的98°0′,即98度0分,或解读为东偏南8度。
问题六:地质学家什么意思? 研究地理的人
问题七:地质构造脆弱什么意思 往大了说是因为地壳内部进行能量释放,而能量是从构造带的薄弱部分释放出来的,所以会形成各种地质运动。往小了说,由于地质结构会因为层面、硬性结构面、裂隙面等形成贯通性结构面,会将岩体切块,进而造成不稳定因素。还有一些不稳定的因素造成的各种异发的地质灾害。
刘凤民 张立海
(国土资源实物地质资料中心)
摘要 信息采集与重组是实物地质资料信息开发利用的有效途径。 信息采集需要从不同层次选择采集对象,采集内容要考虑不同的用户群体。信息重组是利用信息技术将采集获得的信息资源经过加工处理,形成包含相关的信息、以一定方式组合的信息产品,并以一定形式储存展示。
关键词 实物地质资料;信息;信息采集;信息重组
实物地质资料蕴含着宝贵的基础地质信息,对它们进行合理有效的开发,将为国家地质资料数据中心提供重要的不可或缺的信息资源。实物地质资料信息采集与重组是国土资源部实物地质资料中心实物地质资料开发利用的基础性工作。
一、实物地质资料信息采集
1采集目的
通过深入进行数据分析和用户需求分析,多角度、全方位、科学采集信息,合理设置检索点,满足用户快速搜寻信息的需求,提高查全率和查准率。
用户的检索表现在三个方面:第一是文献检索,用户需要的只是提供相关的参考文献或文献线索,如我国保存了哪些卡林型金矿的实物地质资料,这些资料在哪里;第二是数据检索,用户需要的是确切数据,如紫金山铜金矿矿床规模(储量);第三是事实检索,用户所需要的是特定事实,如我国实物地质资料保存状况。
2采集内容
采集信息要考虑以下两个方面的因素:
用户类型 当前在各个社会活动领域中,实物地质资料的典型用户群体是科学研究人员、管理决策人员、工程技术人员、矿权营销人员。他们对实物地质资料信息的需求无论在范围、层次还是质量上各不相同。在上述各类用户中,根据行业和专业又可细分为不同的小类。如科学研究人员包括了诸如岩石学、地层学、古生物学、矿床学等等不同专业的专家,不同专业用户有不同的信息需求。
信息层次 实物地质资料的信息是多层次的,如时间地层单位有界、系、统和阶四个层次;构造分区有全球构造分区、一级构造分区、二级构造分区;成矿带有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级之分等。
用户类型多样性和信息的多层次性对实物地质资料信息内容的采集提出了较高的要求。
第一个方面要求,在信息采集时,必须考虑不同领域、不同阶层、不同专业用户的需求,采集多维多元数据。尽管现实的数据不全,但应该尽最大努力补齐这些数据,这也是在实物地质资料采集时要求其相关资料完备的一个原因。如西藏某图幅的一块斜方辉橄岩标本,其原始记录除了必要的描述性信息(图幅名称、产地、所在剖面、采样位置、采样时间、采样人等)和简要的数据信息(岩石名称、岩性描述等)外,没有侵入时代、岩体名称、构造位置等信息,对于岩石学研究来说,这些信息是不够的。通过相关报告和文献的研究,确定了侵入期为喜马拉雅期,构造位置为雅鲁藏布江断裂带南侧,这样就丰富了这块标本的信息内容,在用户以侵入时代为检索点搜寻喜马拉雅期岩石标本时,就能快速地查到它。
第二个方面要求,在信息内容采集时,必须考虑信息层次的深度。这种深度影响着信息检索的准确性。一般来说,信息表述的层次越深,查准率越高。例如,用户需要查询山西大同下石炭统地层标本时,如果我们在信息采集时,采集层次定得过浅,地区定在省级,时间地层单位定在系级,用户的检索结果就会包括了所有山西石炭纪地层,从数量上看,与用户的需求相关性偏差太大,影响了查询准确性,降低了查询效率。
3采集对象
采集对象是指实物地质资料信息描述的对象,它是信息承载的最小单位,同时也是最小信息资源标识。信息资源查询的结果最终是这个最小标识,通过这个标识,用户就找到了所需资料的存放位置。采集对象选择是有层次的,采集对象也是有大小的。层次和大小的选择依赖于用户检索的需要、依赖于资料的内容特征、依赖于仓储条件、依赖于设备条件。
从用户的角度,不同的用户有不同的要求。对于仅仅以单个矿区为研究对象,分析矿区资源潜力的用户,他对资料的检索需求仅仅是了解该矿区的实物地质资料有多少,存放在什么地方,保管利用条件如何,这种需求只要把一个矿区作为一个采集对象即可。对于地层学家,如果想了解某一地质时期地层岩石组合,他对资料的检索需求可能是某一标准剖面某一组的地层标本有多少、存在什么地方,这时就得把一个标准剖面甚至一块标本作为一个采集对象。
从资料的内容特征来看,内容单一的可以在较高层次上适当扩大采集对象,内容复杂多样的应在较低层次上尽量缩小采集对象。例如,“三峡水库引水工程秦巴段地壳稳定性调查评价”项目,施工了一个60166 m的钻孔,全孔岩心均采自大竹山沟燕山期花岗岩体内,岩性单一,均为角闪二长花岗岩,仅有风化程度和颗粒度的细微差别,信息采集时,以整个项目作为一个采集对象,对应一份信息描述记录表;1∶25万苏吾什杰幅区调项目,国家实物地质资料库保管了7条剖面的296块标本,它们分别代表了本区不同时代不同构造部位的地层和侵入岩,这些标本每一块都有其独特的地质意义,如其中的一块榴辉岩标本是高压区域变质作用的产物,代表了该区强烈的区域变质事件,反映了该区强烈的板块运动,如果以一个图幅为对象采集信息,这条信息有可能被掩盖在信息海洋中,不能被迅速检索到,针对这种情况,需要以单块标本作为信息采集对象。
从仓储条件来看,不同的库房有不同的基本保管单位。国家实物地质资料库主要以岩心箱为基本保管单位保管岩心,以一个货位为一个存储单元,每个货位可容纳12或18个不同规格的岩心箱,资料的出入库以一个货位为单位。当用户需要这个货位一段岩心或一块标本时,必须将整个货位的资料全部取出。从库房管理的角度,一个岩心箱或一个货位的实物地质资料可以作为一个信息采集对象。
从设备条件来看,信息采集对象的大小要与设备的数据处理能力相匹配。一般情况下,采集对象越小,采集的信息量就越多,同时对设备的存储能力、数据处理能力的要求迅速增长。
4采集步骤
1)划分采集对象,通过对资料信息内容的认真分析,从用户检索信息的需求出发,结合资料保管情况,分不同的层次确定采集对象单元的大小。从而保证采集的信息有不同的层次和不同的详略程度。
2)准备信息源,信息源即进行信息采集时描述信息的来源和出处。实物地质资料采集的信息源主要来自实物及相关资料以及实物整理信息、入库保管信息等。
3)填写信息采集表格,从实物地质资料信息多维多元性考虑,这个表格是多维表格,数据项设置主要考虑各类专业的需要。
4)实物表面信息采集,主要指实物表面图像扫描和立体照相。目前国家实物地质资料库开展了岩心表面彩色扫描,提取了岩心表面图像。
5)数据存储,这里指的是将采集的信息录入或导入实物地质资料信息系统。
二、实物地质资料信息重组
信息重组是利用信息技术将所有采集获得的信息资源经过加工处理,形成包含相关的信息、以一定方式组合的信息产品,并以一定形式储存或展示。如果说信息采集是点上的分析工作,那么重组就是面上的综合工作。
1重组的目的
重组是根据用户的需求,将密切相关的信息资源组合在一起的过程。通过这种组合可以提供用户方便快捷的检索工具和良好的检索结果;通过这种组合能够全面反映信息之间的联系,便于相关信息的对比研究。
2重组的方式和结果
信息重组的方式很多,以往资料馆提供的分类卡是一种传统的方式,它根据用户检索的习惯和检索的内容,设置多个检索点,编制诸如地区卡、专业卡、矿种卡等多种组织形式的卡片,并将相同内容的卡片按不同的组织形式分别放在不同系列之中,供用户检索使用。
实物地质资料信息重组,从表现形式上除采用传统的卡片、账本外,主要采用图纸索引、机读数据库、网络搜索等形式;从信息组织方式上除了采用传统的按地区、专业、矿种等固定的分类组合外,主要采取按问题分层次动态分类组合与固定组合相结合的方式。
例如,通过客户信息需求和搜寻行为的分析,可以编制诸如“全国实物地质资料索引”、“全国重点成矿带实物地质资料分布图”、“全国白垩系实物地质资料索引”、“松潘-甘孜金铜铅锌成矿带重要实物地质资料分布一览表”、“喜马拉雅造山带雅鲁藏布江地缝合线系列标本索引”等不同层次不同级别的实物地质资料目录或图纸。
需要指出的是,这里的重组是信息的重组,不是对资料实体的重组。信息重组后,不但原有的信息没有改变,实物地质资料的排架也不会因此而改变。如国家库将要保管的西藏110幅区域地质调查资料,按图幅分剖面储存在实物地质资料库固定货位上,根据这些标本的信息我们利用计算机技术编制喜马拉雅造山带雅鲁藏布江地缝合线系列标本GIS图件,通过这个图件用户可以了解证明雅鲁藏布江地缝合线存在证据的地质标本及分布情况,同时找到这些标本的存放位置。再如,国家库实物地质资料的排架是按入库时间先后连续顺序排列的,没有按着类别排放,但是我们完全可以根据卷宗的著录信息,在计算机上进行分区显示,如按矿种可分为黑色金属区、有色金属区、贵金属区等,还可进一步分为铁矿区、铜矿区、金矿区等等,形成一个虚拟库房,同时将这个虚拟库房和实际库房做一个库位映射,这种虚拟库位的存在丝毫不影响实际库位的位置。
3重组结果的利用
通过信息重组,形成了对原始信息加工处理的信息产品,使原始信息的条理性、系统性得以增强,这种信息产品是帮助用户快速查到有用信息的有利工具。将这些产品长期保存重复利用,可以节约再生产花费的时间,提高查询效率。保存形式可以是资料卡片、索引目录、图纸、电子文档、数据文件等。
三、结论
实物地质资料信息采集、重组与社会化服务的关系如图1所示。从图中可以看出,采集是复杂的基础性技术工作,重组是重要的信息加工过程。通过信息采集与重组,形成了综合性信息开发产品。用户通过检索系统,访问由包括重组形成的信息产品在内的各类信息构成的信息资源,实现实物地质资料的社会化服务。
图1 信息采集、重组与社会化服务示意图
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