3-D Geological Modeling–Concept, Methods and Key Techniques

3-D geological modeling plays an increasingly important role in Petroleum Geology, Mining Geology and Engineering Geology. The complexity of geological conditions requires different modeling methods in different situations. This paper summarizes the general concept of geological modeling; compares the characteristics of borehole-based modeling, cross-section based modeling and multi-source interactive modeling; analyses key techniques in 3-D geological modeling; and highlights the main difficulties and directions of future studies.     

京九铁路江淮段降水型路基坍塌的地质、降水条件分析

京九铁路是新开辟的连接北京和香港九龙的南北大动脉,1996年9月正式通车。其中江淮段指淮河与长江之间的 306.1 km区段,自河南淮滨站至湖北蕲春站。由于沿线地形复杂,降水强度大,路基坍塌成为安全运行的主要危害。据统计,1997－2007年间,发生各种坍塌灾害455次,毁坏路段总长约53 000 m。运用京九铁路江淮段地质资料、1997－2007年 11 a间所发生的路基坍塌资料和铁路沿线10个气象站雨量实况资料,对京九铁路江淮段地质地岩状况进行了分类,分级处理了不同地质条件下路基坍塌的发生频次和强度,详细分析了路基坍塌发生前24～72 h雨量,得到诱发京九铁路江淮段路基坍塌灾害的地质条件和降水阀值,并对各种不同地质条件下发生路基坍塌的降水阀值及其超过阀值后灾害次数上升情况进行评述,绘制出京九铁路江淮段路基坍塌易发程度等级分区图,提出了相应的处治方法和系统图。可见不利地质条件与强降水共同作用是导致某些路段路基集中坍塌的根本原因。     

数字地质填图研究现状与发展趋势

数字地质填图是指区域地质调查数据的野外获取及其成果的数字化统一性再现.当前数字地质填图现状和发展趋势已基本上实现了数字填图系统的采集、存储、管理、描述、分析和再现地质实体在地球表面空间分布有关的数据信息.在计算机辅助下, 通过野外观测路线的调查, 对地质、地理、地球物理、地球化学和遥感等多源地学数据进行综合分析和地质制图.在掌上机WindowsCE平台上, 实现了数字填图所需的基本GIS基本功能(GPS定位路线采集、素描), 实现了遥感系统与数字填图系统的一体化整合.      

山东崔家峪玻璃用石英砂岩矿床地质特征及成因

崔家峪石英砂岩矿床赋存于下寒武系李官组,矿体呈层状,厚度5.2～15.50 m;矿石中砂结构,分选性好;矿石ω(SiO2)高达98.77%～98.98%,ω(Fe2O3)仅0.038%～0.045%,实属少见的超纯石英砂岩矿床.该矿床形成于温暖潮湿气候下的稳定大陆壳边缘滨海环境,石英直接来源于震旦系土门群砂岩,矿床是剥蚀-沉积多个旋回不断分选富集的结果.研究该矿床地质特征和成因具有地质和找矿指导意义.     

西藏波密茶隆隆巴曲高位地质灾害类型及发育特征

茶隆隆巴曲位于帕隆藏布右岸,陡变地形孕育了大量高位地质灾害,威胁下游线性工程。采用多源、多期次高分辨率遥感数据,建立高位地质灾害遥感解译标志,厘定了研究区高位地质灾害类型,并详细阐述了其发育特征。结果表明,研究区主要地质灾害类型包括高位冰崩、高位崩塌、高位滑坡。其中高位冰崩发育3处,均位于沟谷上游南坡海拔5000 m斜坡,面积在15×104 m2以上。高位崩塌体发育19处,多分布于沟谷中游及上游主沟两侧高陡岸坡,北坡多于南坡。高位滑坡发育2处,位于沟谷上游,滑体以冰碛物为主。上述高位地质灾害在强震或强降雨作用下,极易发生失稳、堵沟,且堵沟后极易诱发洪水、泥石流等次生灾害链,对下游帕隆藏布造成堵江风险。     

南水北调中线工程上第三系膨胀性硬粘土的工程地质特性研究

上第三系硬粘土在中国东部新生代沉积盆地具有广泛的分布 ,因其性质复杂而成为中国区域性特殊岩土研究的重要对象。纵贯于南阳盆地和华北盆地西缘的南水北调中线工程长距离地开挖在不同的上第三系硬粘土中。本文在对南阳盆地、方城宝丰、邯郸永年三渠段上百个原状样的物质组成、物理性质、物化性质、膨胀性和收缩性、强度特性系统测试分析的基础上 ,总结了各类硬粘土的工程地质特性及其形成机理和变化规律 ,并根据不同湿度、围压状态下的试验结果分析了硬粘土的工程环境效应 ,这对于认识上第三系硬粘土在开挖运营条件下的变形破坏机理有着重要的理论和实际意义。     

突发地质灾害气象预警统计模型与应用

通过引入地质灾害潜势度,突发地质灾害气象预警统计模型解决了雨量判据法不能明确表达地质环境条件的问题,在此基础上,提出了潜势度计算、大气降雨变量设计、预警方程优化3方面的改进方法。为提高潜势度计算的准确性,增加了基于卡方检验的地质环境因子独立性判别步骤;对地质环境因子确信程度初始值和权值计算中确信程度变化量初始值设置进行了规定;并将预警模型中累计雨量修正为更为合理的有效累计雨量。在现有的预警方程的基础上提出了基于联合概率分析的预警方程,避免了其与基本地质认识和物理规律存在一定距离、方程系数的意义不明确的局限。以2009年7月2日发布的24 h雨量预报为例,计算结果表明：虽然预报区域面积从101 008 km²减小到27 553 km²,但是地质灾害点落入预报区的比例从44%增加到62%。这说明通过改进的预警模型理论上更加严密,空间准确率有所提高,空报率有所下降。     

四平地区生态地质环境的研究

通过对四平地区生态地质环境的调查，对该区水、土壤、大气、区域稳定性、生态资源、地层条件、放射性、矿藏、地方病、旅游地质及垃圾等进行环境现状综合评价。利用ISODATA模糊聚类分析法对该区的生态地质环境质量进行了分区。并利用面积加权法计算出该区的生态地质环境质量评价结果为中上等水平。     

滇西北德钦地区金沙江奔子栏古堰塞湖的发现及意义

在川滇交界的云南德钦奔子栏一带的金沙江河谷两岸,发现了发育于第四级阶地之下的湖相纹层状粘土层,其下为边坡碎屑流堆积,表明该湖相层为滑坡碎屑流堵江所形成的。采用U系法测年,获得金沙江右岸湖相粘土层上部和下部的年龄分别为55.4ka±3.5kaBP和82.1ka±6.6kaBP,左岸湖相粘土层为122.0ka±12.4kaBP,表明该古湖发育于晚更新世早中期。孢粉分析结果显示,该湖相粘土沉积期间的古植被为以松为主的常绿针叶林,气候温和较湿。该古堰塞湖的发现不仅对于研究金沙江的河流发育史具有指导意义,而且对了解现代大江大河灾难性地质灾害的形成演化具有重要的参考价值。     

深部咸水层二氧化碳地质储存场地选址储盖层评价

深部咸水层CO2地质储存属于环保型工程项目,开展地质评价来确定良好的储盖层是实现CO2地质储存长期、有效、安全封存的首要前提。储层地质评价内容主要包括储层的物理性质及其注入能力等;盖层地质评价内容主要包括盖层发育特征及封闭能力等。在规划选址到工程选址的不同阶段,储盖层评价的内容和对象应根据不同阶段的目的依次提高精度和量化程度。通过国内深部咸水层CO2地质储存工程场地选址阶段划分,结合储盖层地质评价的主要内容,初步建立了储盖层适宜性评价指标及其分级标准,对国内深部咸水层CO2地质储存工程场地选址中的储盖层地质评价及适宜性评价工作具有一定的指导意义。