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地质学除了研究地球过去的变化,还有哪些能与
发布时间:22-08-01 来源:东北矿业网

▲在地质学不发达的年代,人们是这样理解脚下的大地的。海啸是这样发生的。

▲板块是这样运动的。

▲火山是这样爆发的。

其实“研究地球过去的变化”只是地质学众多作用的冰山一角,它在各个方面影响着我们的生活。

地质学在日常生活中的应用。

说起地质学与生活,我们最先想到的就是资源勘探。

无论金属矿物资源还是化石燃料,要准确找到它们埋藏的位置,地质学都是重要的理论参考。

以石油为例,它很特殊,是流体,有独特的生成和聚集规律,所以它聚集的地方往往并不是它生成的地方。一般来说,周边裂隙发达的地质凹陷区是有利于石油资源聚集的,但这些构造特征深埋在厚厚的地层下面,地表看不出来。想找到它们,必须系统地探测一片地区的地温、地压、地应力数据,了解地层构造,才能发现有开采价值的聚集单元和含油气层。

▲石油开采示意图。

地质学同时也是城市建设和水力设施选址的重要参考。

一座城市建在哪里?盖多高的楼?这些除了历史和经济因素外,还得考虑地质特点。比如北京吧,这座城市位于典型的冲击平原上,坚实的基岩层上覆盖着几十米厚的沙土和砾石。这样的地质条件并不利于高大建筑物的稳定,而且发生强震时容易造成土壤液化的现象。所以北京市的超高建筑在施工时都要先往地下打很深的基桩,直达稳固的基岩层,将建筑盖在基桩上,以此确保建筑的稳定性。

▲几种常见高楼基桩。

水库、大坝的选址关系着下游流域的安全,同样需要地质学的帮助。有些地方山高谷深,看起来非常适合筑坝蓄水,但大型水坝偏偏避开了这些地方,为什么?地质条件不行。

简单说,岩溶地貌不行,溶洞太多,渗水太多;风化夹层岩不行,岩层酥软,容易剥离;断层、裂隙不行,地层应力太大,地震时容易错位崩溃……只有坚固的火山岩(花岗岩、玄武岩等)地层才是最好的选择。

▲三峡大坝。

地质学在地质灾害监测方面也有巨大的作用。

地震、山崩、滑坡等地质灾害都是有先兆现象的。像地表隆升(降低)、位移、裂隙变化、地下水异常、极端的降雨等情况是可见的;而地温变化、地压变化、地层应力变化、岩层走向、大范围板块变化等情况我们无法感知,这就需要地质学家的专业测量了。当变量积累超过一个阈值,地质灾害事件发生的可能性便会直线上升。

▲地质灾害监测系统示意图。

最后说一下地质学与国防工程。

重要国防设施必须能躲避卫星侦察和抵御各类武器的轰炸,如此,没有什么地方比地下更符合要求了。以前的“816核洞”核设施、哈尔滨“7381工程”、临湘“6501工程”、北京“地下城”……以及现在的“地下万里核长城”都是深埋在地层之中的。想建设巨型地下设施,地质学发挥的作用无可替代。(816、7318、6501工程及北京地下城均已作为旅游景点对外开放)

▲7381工程老照片。

这些巨型地下国防工程的选址都是在坚固的天然山体内部或较深的岩石地层当中(北京地下城除外,还不如地铁呢),以增加抗打击等级。那么这些地方有没有富含地下水的地层?是否有含瓦斯等有害、易燃易爆气体的可能?有没有容易断裂、破碎、坍塌的疏松岩层?有没有地质断层、天然溶洞甚至地下暗河?建设过程中如何应对这些挑战?这都是地质学家需要通过勘探来解答的问题。

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(原创)“陨落地质学理论”是关于小行星撞击的“灾变论”。

“陨落地质学理论”认为小行星撞击是地质变化的动力,陨石坑冲击波层流里高速流动的物质转化的金属氢聚合形成了地壳的岩石与矿物。

“陨落地质学理论”创新必然引起“物理学”的进步,人们会重新认识物质与能量的关系。