川藏铁路沿线及邻区环境工程地质问题概论

川藏铁路是我国正在规划建设的重要铁路干线之一,是西部大通道的重要组成部分。该铁路线横跨扬子板块、川滇地块、羌塘地块和拉萨地块等大地构造单元,在复杂的地质构造背景条件下,川藏铁路沿线活动断裂、地震和地质灾害极为发育,严重制约着川藏铁路的规划建设。在野外地质调查、钻探、地应力测量和室内测试分析的基础上,对川藏铁路规划建设中可能遇到的活动断裂、高地应力、高地温、岩爆和地质灾害等主要环境工程地质问题进行了论述分析,认为：川藏铁路沿线及邻区发育有54条区域活动断裂,其中对铁路有直接重要影响的全新世活动断裂有17条;研究区内地震活动频繁,约有50%的规划线路位于地震动峰值加速度>02 g地区,部分地段>04 g,潜在地震风险大;铁路沿线主要的地质灾害类型为崩塌、滑坡和泥石流,地质灾害受活动断裂影响强烈,部分地段发育有高速远程滑坡;川藏铁路沿线构造应力场和地热场复杂,深埋隧道工程建设时容易发生岩爆、软岩大变形和高温热害等工程地质问题。     

“川藏铁路交通廊道关键地质问题研究”专辑评述

2018年10月10日,习近平总书记在中央财经委员会第三次会议上做出全面启动川藏铁路规划建设重大部署,并要求“科学规划、技术支撑、保护生态、安全可靠”“一定把这件大事办成办好”。川藏铁路位于世界上地形地貌最复杂、构造活动最强烈的青藏高原,铁路规划建设面临青藏高原构造隆升及其环境效应、活动断裂与工程断错影响、特殊岩土体与不良工程地质特性、地质灾害与高陡边坡稳定、高地应力与深埋隧道围岩稳定、高压涌水突泥与高温热害等地质难题。科学认识川藏铁路沿线地质灾害与重大工程地质问题发育规律,对于高质量规划建设铁路具有重要意义。     

川藏铁路交通廊道地质调查工程主要进展与成果

川藏铁路是我国正在规划建设的重点工程,由于其位于地形地貌和地质构造都极为复杂的青藏高原东部,在铁路规划建设中面临一系列迫切需要解决的关键地质问题: 区域性活动断裂与断错影响、地质灾害、高地应力及其引起的岩爆和大变形、高温热害、断裂带高压水与涌水突泥、高陡边坡稳定性等。为满足技术支撑川藏铁路规划建设、精准服务国家重大战略实施的需要,中国地质调查局部署了“川藏铁路交通廊道地质调查工程”,聚焦制约川藏铁路规划建设的关键问题,充分发挥地质调查工作对国家重大工程规划建设的支撑作用。2019年主要完成铁路沿线1:5万区域地质调查1 350 km²、1:5万地质灾害调查5 000 km²,建设6口大地热流地质参数井、8个地温监测站,完成地应力测量20孔,编制完成11份地质调查专报,提出的大渡河大桥段、理塘车站段、毛垭坝盆地段等线路优化建议/防灾建议被采纳; 首次将1:5 000大比例尺航空物探技术引入复杂山地铁路工程勘察,创新形成千米级超长水平钻孔定向取心钻进技术,实现500 m深的水平孔地应力测量突破等。该工程通过2019年调查研究,全力提升了铁路沿线地质调查程度与精度,并创新了复杂艰险山区重大工程地质问题与探测技术、地质灾害风险防控理论与减灾关键技术,有效支撑服务了川藏铁路规划建设。     

南北活动构造带中段地质灾害与重大工程地质问题概论

甘肃天水等城镇和成兰交通廊道位于青藏高原东缘南北活动构造带中段,是中国东西部地质、地貌边界带,断裂活动性强,地震活动频繁。本文在区内地质资料收集分析和野外地质调查的基础上,从活动断裂、浅表层地质灾害、深埋隧道重大工程地质问题等角度,分析了甘肃天水等城镇和成兰交通廊道规划建设过程中可能遇到的工程地质问题,认为:研究区内对成兰铁路和甘肃天水等城镇具有重大影响的活动断裂带主要有15条,并对区域构造应力场具有重要影响,具有强震诱发背景;研究区内地质灾害极为发育,主要包括崩塌、滑坡和泥石流,地质灾害的发育分布受强降雨、地震和活动断裂影响大,并发育一系列古地震滑坡,部分崩塌和滑坡方量大,具有高位、高速远程等特征,已严重制约着城镇、铁路、公路等地面工程建设,危害严重;研究区内深埋长大隧道多且工程地质问题复杂,已经遇到并严重受高地应力、软岩大变形、涌水突泥和高地温等重大工程地质问题的影响,同时还存在活动断裂断错效应对深埋隧道和桥梁等重要工程设施的长期影响。针对上述工程地质问题,深入探讨了其发育分布规律,并提出了调查研究途径和解决办法,对区内重要城镇、重大工程规划建设具有一定的借鉴意义。     

青藏高原及其周边地区水电工程建设中的地质挑战

青藏高原及其周边赋存着丰富的水力资源,尚存巨大的水电开发空间。青藏高原独特的地形、地质、地震、气候等特点,决定了在该地区进行水电工程建设将面临一系列工程地质挑战,只有创新勘探研究方法,超前研究相关重大工程地质问题,充分认识复杂的地质条件,采取积极、谨慎、踏实的工作态度,采用适度的工程规模、科学的规划选址、恰当的开发方式、适宜的坝型和枢纽布置、有效的风险管控等措施,可有效规避地质风险和地质灾害威胁,在地质条件极其复杂的区域安全地开发水电资源是可能的。     

川藏交通廊道沿线板块缝合带地质灾害效应

板块缝合带作为特殊类型的“断层”,其地质灾害效应是工程地质与灾害地质研究的重要内容,对工程建设具有重大现实意义.受特提斯洋复杂而漫长的构造演化制约,川藏交通廊道穿越了7条板块缝合带,但对其地质灾害效应的研究却鲜有涉及.为此,在搜集整理已有研究成果的基础上,结合野外地质调查和室内研究,简要分析了川藏交通廊道沿线板块缝合带的地质灾害效应,并探讨其内在机理.结果表明：板块缝合带地质灾害效应主要表现在塑造地貌、创造地形条件,劣化岩体、提供物质来源,控制地质灾害的分布和诱发地质灾害（链）等4方面.构造混杂岩因其复杂的地质演化过程和特殊的岩石类型与组合特征,使其天然具有易灾性,而板块缝合带就位过程中的构造运动是地质灾害效应的内生动力.板块缝合带的地质灾害效是贯穿于川藏交通廊道沿线板块缝合带构造演化过程中的内、外动力地质作用耦合的外在表现形式.板块缝合带地质灾害效应研究目前处于起步阶段,建议在加强基础地质与灾害地质精细化调查的基础上深化其认识;川藏交通建设工程应加强板块缝合带工程效应研究,加大地质灾害监测预警系统研发,以确保其安全施工与后期平稳运行.     

泛亚铁路大理至瑞丽沿线地质构造综合研究主要进展和成果

为及时破解泛亚铁路西段云南大理至瑞丽沿线的工程地质难题,早日打通中国通往东南亚的重要战略通道,“泛亚铁路大理至瑞丽沿线地质构造综合研究”项目组在部署实施的铁路沿线22幅1 ∶5万区域地质调查基础上,综合编制了铁路沿线的1 ∶2.5万地质图和工程地质图,并从多学科的角度,系统查明和评价了铁路建设区的基础地质与工程地质条件、地质灾害类型与分布、重要断裂带的活动性及其工程影响和高黎贡山越岭段的工程稳定性等,为铁路选线、设计与施工提供了重要的地质支撑,减少了工程设计与施工方面的盲目性,并为未来铁路建设提供了重要的地质保障。此项工作开创了基础地质调查与重大工程建设需求紧密结合的新模式,被誉为地质工作服务于国家重大工程建设的典型范例。     

喜马拉雅东构造结工程选址面临的地质安全挑战

喜马拉雅东构造结是全球构造活动最强烈、地质环境最复杂、地质灾害最频发的地区之一, 工程规划建设面临板块构造带的构造错断、深埋工程灾变、松动山体失稳、流域性地质灾害链等灾难性地质安全风险。如何在活动构造带内选择相对稳定与安全的场址, 实现工程规划建设与运营的地质安全风险最小化, 是当前工程地质领域的重要课题。文章系统梳理了东构造结地区重大地质安全问题, 发现传统的工程选址理论已无法满足喜马拉雅东构造结工程选址的要求, 工程选址面临地质演化过程与工程区地质建造不清、构造活动性与强震灾害风险突出、深部构造应力场与灾变研究薄弱、超高位超远程地质灾害链形势严峻等重大地质安全挑战。为此, 文章从"区域地质演化与工程地质问题" "活动断裂及工程安全风险" "复杂地应力场及工程灾变风险" "流域性地质灾害链工程风险" "东构造结工程选址理论方法"共5个方面提出工程选址主要研究方向, 为完善工程选址风险评价与防控方法提供思路。      

建设场地工程动力地质效应与地质灾害之研究(以福州——泉州高速公路为例)

本文依据福州———泉州高速公路工程场地所处的地质地震环境、工程地质、现代构造应力场等资料综合研究 ,探讨在地震活动带内建设场地的工程动力地质效应的力学特点及其产生地质灾害的类型 ,为工程因地制宜的安全设计 ,提供一条动力学思路     

穿越东非大裂谷工程地质与线路比选分析——以内罗毕—马拉巴铁路为例

内罗毕-马拉巴铁路工程是东非"北方走廊"的重要组成部分,是非洲内陆国家发展经济的主干线。铁路线路工程穿越的东非大裂谷,地质复杂、火山地貌、断裂带和拉张裂缝等不良地质极为发育,而东非大裂谷铁路工程建设的研究资料十分匮乏。为了研究穿越东非大裂谷的铁路线路,本文首先介绍了东非大裂谷地形、地貌、裂谷的发育机理、区域断裂分布,然后以铁路沿线经济控制点为主轴,制定了穿越东非大裂谷铁路线路3大通道。分别对线路3大通道穿越的地形、地貌比选,穿越的地层、断裂和地裂缝比选,穿越地震、火山发育比选以及穿越的不良地质灾害比选,最后比选各线路通道的投资以及优、缺点,最终推荐南线通道方案。该线路方案得到肯尼亚政府的肯定和采纳。目前内马铁路正试运营,实践表明内马铁路裂谷段选线是较为成功的,可为同类工程提供借鉴。     

东南亚大型-超大型浅成低温热液金矿床成矿地质特征研究

东南亚地区地处西太平洋构造－岩浆活动带上,是中新生代以来地球岩石圈中最复杂的构造活动区之一,也是全球浅成低温热液金矿床的重要产区之一。文章介绍了东南亚地区几个浅成低温热液金矿床的成矿地质背景、矿床地质特征,分析了矿床形成环境及变化的原因、成矿物质来源和导致金在不同环境下沉淀的主要因素,并讨论了浅成低温热液矿床形成的几个问题。     

二十世纪以来西南地区地质灾害研究历程与展望

西南地区发育有我国近30%的地质灾害隐患点,是我国地质灾害成因最复杂、数量最多、灾情最严重的地区之一,为更好地了解西南地区地质灾害研究历史和防灾减灾工作,本文在系统梳理西南地区地质灾害发育分布规律及危害特征现状基础上,简要回顾了二十世纪以来西南地区地质灾害研究的主要历程,并分三个主要阶段对所取得的进展和成效进行了总结。在此基础上,对未来西南地区地质灾害的主要研究趋势进行了展望,提出了西南地区地质灾害研究应重点关注高山极高山区高位远程地质灾害识别技术、特大地质灾害链形成机理与风险防控、基于地质灾害孕灾背景大数据智能挖掘的风险动态评价等,可供西南地区地质灾害研究与防治参考。     

东南亚地区重要矿床地质特征及找矿潜力

东南亚地区矿产资源十分丰富,特别是铜、镍、铬、钾盐、铝土矿等矿产资源与中国有较强的互补性,受到中国地质学家和矿业界的广泛关注。东南亚地区总体矿产勘查、开发程度低,随着东南亚地区经济的快速发展和找矿技术方法的提高,该地区一大批新矿床的发现和一系列新矿山的陆续建成投产必将为全球经济发展和社会进步注入新的活力。通过对东南亚地区产出的大型-超大型或代表性重要矿床地质特征和分布规律进行总结,对其产出环境和找矿潜力进行讨论,旨在为中国地质学家、矿业企业了解该地区重要矿床的地质特征、时空分布规律、找矿潜力和找矿模型提供有益信息,为中国地勘单位和矿业企业"走出去",在东南亚地区开展综合性找矿评价提供参考依据,同时也为在中国西南三江成矿带开展勘查找矿工作提供对比依据。     

青州国家地质公园地质遗迹资源类型及评价

重要地质遗迹是人类的宝贵财富,是生态环境的重要组成部分。青州国家地质公园5.3亿年前处于海陆边缘地带,地质遗迹类型丰富,保存完好,对研究我国东部乃至东南亚地区环境的演变具有重要的科学价值。该文详细介绍了青州国家地质公园的地质遗迹类型,并对其进行了评价。     

Analysis of the negative effects of groundwater exploitation on geological environment in Asia

This paper summarizes the negative effects on geological environment caused by groundwater exploitation and its distribution. There are seven main types of the geological environment negative effects, which are generally as follows:(1) Constant decrease of groundwater level is mainly distributed in China(East Asia), India(South Asia), Tajikistan(Central Asia) and Saudi Arabia(West Asia);(2) land subsidence occurs mainly in eastern plains of East Asia and west Siberian Plain of North Asia;(3) seawater intrusion occurs mainly in China, Japan and South Korea in East Asia, Philippines and Indonesia in Southeast Asia, the Indian coastal areas in South Asia;(4) groundwater level decline caused by groundwater exploitation in oil fields;(5) mining collapse is mainly in 50° to 70° north latitude band;(6) the total area of karst collapse in China of East Asia is as much as 197.05 km~2; and(7) ground fracture is mainly distributed in the North China Plain, Fenwei Plain and the Yangtze River Delta. Asia can be divided into 6 zones in terms of the geological environment negative effect caused by groundwater exploitation. According to analysis, with the increasing intensity of human activities, geological environment issues become more and more serious, therefore it is vital to control the human activities within the scope of 5× 10~5 people/km~2 to 9.9× 10~5 people/km~2 for the effective control of the size of the affected area by geological environment problems.     

西藏墨脱公路方案线遥感地质调查

西藏墨脱是目前我国唯一不通公路的县。该地区地形起伏强烈,气候变化多样,地质灾害十分发育,拟修建的墨脱公路就穿过这样一个复杂的地区。为查明公路沿线的地质灾害分布情况,本文通过数据处理和遥感解释并综合分析常规资料,对公路沿线的地质条件进行分段描述,为公路选线提供了科学依据。     

岩溶路基溶洞顶板稳定性分析

可溶性碳酸盐岩类发生岩溶或岩溶现象是一种自然地质现象。我国的西南、华南地区地形地质条件复杂,岩溶地形分布相当广泛,给这些地区的公路建设带来许多困难。通过结构力学简化计算,半定量分析岩溶地区公路路基隐伏岩溶稳定性,得到稳定性和溶洞顶板、跨度、和覆盖层厚度之间的关系。并应用于乐广高速岩溶评价,能方便快速地分析溶洞顶板的稳定性。对我国岩溶地区的公路路基的稳定性分析评价,将具一定的借鉴和参考价值。     

遥感技术在岩溶区1:50000区域地质调查中的应用——以黔西北地区为例

以西南岩溶区特殊的资源和环境特点为导向,利用多源、多时相、多尺度遥感数据,采用遥感信息计算机自动提取和人机交互解译相结合的技术方法,将遥感技术系统应用于岩溶区1:50000区域地质调查工作中,提供系列的基础图件辅助岩溶区区域地质填图,提高了岩溶区1:50000区域地质调查的效率。初步建立了适合西南岩溶区的1:50000区域地质调查遥感技术方法体系,快速准确地解译出了岩溶区特殊的地质、地貌、环境、水文等要素,为特殊地质地貌区地质填图提供技术支持。      

Compilation of serial maps on karst geology of China and Southeast Asia

The compilation of serial maps of karst geology in China and Southeast Asia is a project under the “One Belt One Road” geological survey plan granted by China Geological Survey. This paper summarized the research trend of geoscientific mapping in China and Southeast Asia and introduced the significance, contents, technical routes, operating methods and progress of the project. Through bilateral and multilateral cooperation, this project builded an international cooperation platform for mapping and completes the preliminary compilation of related karst geological maps in China and Southeast Asia, thus filling up the blank of karst geological maps in this region.     

西南某山区机场的工程地质分区及其评价

工程地质分区作为山区机场工程地质勘察的重要组成部分,将直接影响其勘察的精度和质量,并关系到机场建设的周期和投资预算。文章以西南某山区机场勘察为例,在综合分析研究区工程地质条件的基础上,对研究区影响工程地质分区的受控因素进行了探讨,并对各区段的主要工程地质问题进行了综合评价。