吳正方
(安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局324地質(zhì)隊,安徽 池州 247000)
為了更好實現(xiàn)資源的開發(fā)和利用,地質(zhì)資源勘查工作的開展必不可少。而推動地質(zhì)資源勘查工作開展的重要因素之一便是地質(zhì)工程的應(yīng)用和發(fā)展。地質(zhì)工程將勘探工程中最為基礎(chǔ)的環(huán)節(jié),諸如工程決策、設(shè)計、程序等多工作融合在一起,實現(xiàn)了地質(zhì)勘查技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,也讓地質(zhì)勘探技術(shù)上升到新的高度。為了實現(xiàn)地質(zhì)勘查工作的進(jìn)一步推進(jìn),對地質(zhì)工程予以不斷研究,讓地質(zhì)工程作用予以進(jìn)一步發(fā)展尤為重要。
在我國科研事業(yè)發(fā)展的初級階段中,礦物資源的勘測與開發(fā)就是地質(zhì)工程的應(yīng)用價值。伴隨著我國社會與經(jīng)濟(jì)突飛猛進(jìn)的發(fā)展和進(jìn)步,科學(xué)技術(shù)更是日新月異,該學(xué)科的相關(guān)理論與技術(shù)已經(jīng)逐步滲透至我國科研事業(yè)的各個方向,對我國生態(tài)環(huán)境建設(shè)、戰(zhàn)略資源開發(fā)與國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。通過地質(zhì)工程的應(yīng)用,能夠?qū)⑽覈幍牡乩憝h(huán)境及地質(zhì)構(gòu)造作為著手點,運用地質(zhì)工程相關(guān)理論與技術(shù),在地下層直接對所需要的樣品實物進(jìn)行獲取,為分析、實驗、定性與開發(fā)工作的開展創(chuàng)造良好條件。地質(zhì)工程在地質(zhì)資源勘查中的應(yīng)用,實現(xiàn)了我國地質(zhì)動力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)等學(xué)科的發(fā)展,能夠解決地質(zhì)勘探中難度較高的鉆探問題,實現(xiàn)地質(zhì)工作的進(jìn)一步研究與發(fā)展[1]。地質(zhì)工程極為重要,并在地質(zhì)資源勘查中日漸發(fā)揮重要作用。
(1)促進(jìn)鉆探事業(yè)發(fā)展。我國國土面積比較大,并且具有非常豐富的礦產(chǎn)資源。但是相比較于發(fā)達(dá)國家,我國對資源的開發(fā)與利用程度比較低。特別是對巖芯開展鉆探工作的過程中,對礦產(chǎn)資源位置進(jìn)行準(zhǔn)確定位的難度系數(shù)比較高,嚴(yán)重影響后續(xù)工作的進(jìn)行。然而,通過相關(guān)地質(zhì)工程理論及技術(shù),工作人員能夠通過地下巖層對所需資源樣品進(jìn)行直接獲取,為分析、實驗研究與開發(fā)工作的開展創(chuàng)造良好條件。與此同時,利用地質(zhì)工程中所包括的知識與技術(shù),有關(guān)人員能夠輕松對精確數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取,加快促進(jìn)了我國地質(zhì)資源勘查事業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步。
(2)防治地質(zhì)災(zāi)害。近些年,由于地球板塊運動比較活躍,容易造成地質(zhì)災(zāi)害活動頻繁,對人們的生產(chǎn)與生活造成嚴(yán)重影響,并阻礙了我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。為了有效預(yù)防滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生,我國加大力度開展地質(zhì)工程工作,不斷出臺相關(guān)政策,對地質(zhì)工作的開展起到一定的引導(dǎo)作用,注重制定并落實有關(guān)保護(hù)制度,進(jìn)而為地下研發(fā)事業(yè)的發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。而在防治地質(zhì)災(zāi)害過程中,地質(zhì)工程發(fā)揮著重要的推動作用,通過準(zhǔn)確的預(yù)測和分析,以及地質(zhì)層的研究,地殼活動的探索,都可以為地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生可能性提供研究依據(jù),并以此為基礎(chǔ)對地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行分析預(yù)測,進(jìn)而實現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害的有效防范。針對地質(zhì)工程的發(fā)展,我們也需要進(jìn)一步強化相關(guān)工作的研究,將理論研究與實踐探索作為重點內(nèi)容,以此來實現(xiàn)我國綜合國力的提升。
(3)開發(fā)新型能源。目前,我國正在積極發(fā)展地質(zhì)工程,對各種天然氣與礦物資源的詳盡數(shù)據(jù)資料進(jìn)行獲取,并且確保所獲取第一手資料的準(zhǔn)確性,進(jìn)而為新能源勘探與開采工作起到一定的促進(jìn)作用,為我國相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供重要的能源支持。無論是在對海洋地球歷史進(jìn)行研究的過程中,還是在對地球物理資料真?zhèn)芜M(jìn)行鑒定的過程中,地質(zhì)工程這一工具都具有至關(guān)重要的作用?,F(xiàn)階段,各國科學(xué)家都對地球科學(xué)發(fā)展方向給予了高度關(guān)注,各國也在不斷加大該領(lǐng)域的投資力度。只有通過地質(zhì)工程,才能對地球科學(xué)進(jìn)行進(jìn)一步探究,才能在新型能源開發(fā)方面予以推進(jìn)。
(1)巖土類型及工程發(fā)展。從某一個角度來說地質(zhì)工程的發(fā)展便是巖土工程的發(fā)展。
我們地球具有悠久的歷史,地質(zhì)年代、相對年代、絕對年代雖然相似但是都有不同的確定方法,不同的礦物所需要的開采方式不同,巖層的形成、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造不同也會影響巖石的鑒別,而這些內(nèi)容都是地質(zhì)工程的重要內(nèi)容,也都會影響地質(zhì)資源的勘探和開采。地質(zhì)資源勘查中地質(zhì)工程的發(fā)展需要重視巖土類型工程的發(fā)展,巖石工程地質(zhì)性質(zhì)及影響因素都要納入到地質(zhì)工程重要研究內(nèi)容之中。
(2)地質(zhì)地貌的分析研究。地形地貌主要指的是地形起伏和地貌單元(尤其是微地貌單元)的變化情況,對地形地貌的研究分析將會影響地質(zhì)勘探的效果,不同的地形地貌所需要采用的勘探技術(shù)也同樣有所不同。一般地說,山區(qū)和丘陵區(qū)場地地形起伏大,工程布局較困難,挖填土石方量較大,土層分布較薄且下伏基巖面高低不平。地貌單元分布較復(fù)雜,一個建筑場地可能跨越多個地貌單元,因此地形地貌條件復(fù)雜或較復(fù)雜。平原場地地形平坦,地貌單元均一,土層厚度大且結(jié)構(gòu)簡單,因此地形地貌條件簡單。針對一些具有明顯裂隙帶與破碎帶地形還需要采用繩索取芯技術(shù)來避免坍塌次數(shù)的增加,實現(xiàn)巖芯采取率的提升,確保地質(zhì)勘探工作的順利開展。地形地貌的研究分析作為地質(zhì)工程的重要內(nèi)容同樣是重要的發(fā)展方向。
(3)地應(yīng)力及地形結(jié)構(gòu)研究。地應(yīng)力(crustal stress)存在于地殼中的應(yīng)力。即由于巖石形變而引起的介質(zhì)內(nèi)部單位面積上的作用力。地應(yīng)力與地形結(jié)構(gòu)具有緊密關(guān)系,也與地球自轉(zhuǎn)慣性離心力關(guān)系密切。臨近地塊或者底部傳來的構(gòu)造應(yīng)力對地質(zhì)工程的發(fā)展也具有重要影響。地應(yīng)力與地形結(jié)構(gòu)會對附近的人為工程造成影響,也是研究地質(zhì)資源的重要方面。很多地質(zhì)勘探工程在開展之前都會對地應(yīng)力和地形結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,一方面分析地殼運動的動力源,另一方面也分析在此地質(zhì)層是否可以開展相應(yīng)的地質(zhì)工程。
(4)水文地質(zhì)條件的研究分析。水文地質(zhì)條件(hydrogeological condition)是指有關(guān)地下水形成、分布和變化規(guī)律等條件的總稱。包括地下水的補給、埋藏、徑流、排泄、水質(zhì)和水量等。一個地區(qū)的水文地質(zhì)條件會隨著自然條件而發(fā)生變化,也會隨著地質(zhì)條件不同而有所不同,更會因為人類活動而發(fā)生改變。在地質(zhì)資源勘探過程中,不可或缺地便是對當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)條件所進(jìn)行的研究,也可以看出水文地質(zhì)條件與地質(zhì)資源勘探之間的關(guān)聯(lián)。因此,地質(zhì)工程的未來發(fā)展自然會向著水文地質(zhì)條件方面傾斜,一方面在數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度上不斷提升,另一方面對勘查技術(shù)條件進(jìn)行不斷優(yōu)化。
在地質(zhì)資源勘查組成部分中,地質(zhì)工程居于重要地位,與人們的生活和生產(chǎn)存在著十分密切的關(guān)聯(lián)。當(dāng)前,地球科學(xué)、地質(zhì)災(zāi)害防治、新能源開發(fā)、地質(zhì)資源勘查等工作取得了顯著的成果,未來地質(zhì)工程的應(yīng)用范圍會更加廣闊,也會逐漸凸顯出其實踐價值。地質(zhì)工程屬于綜合學(xué)科,具備一定的多交叉性、專業(yè)性與科學(xué)性,能夠?qū)Φ刭|(zhì)資源勘查理論的發(fā)展起到一定的促進(jìn)作用,實現(xiàn)勘查質(zhì)量與工作效率的提升,有助于國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和進(jìn)步。