城地質(zhì)學(xué)初步探討

1、城市地質(zhì)學(xué)初步探討胡經(jīng)國(guó)城市地質(zhì)學(xué)是研究城市區(qū)域與城市規(guī)劃、建設(shè)和管理有關(guān)的地質(zhì)條件、地質(zhì)資源和地質(zhì) 問題，為城市規(guī)劃、建設(shè)和管理服務(wù)的一門地質(zhì)學(xué)邊緣學(xué)科。它是在近幾十年特別是近二、 三十年來，城市地質(zhì)工作實(shí)踐和理論研究的基礎(chǔ)上逐步形成和發(fā)展起來的一門新興學(xué)科。地質(zhì)學(xué)的實(shí)際應(yīng)用和理論研究從非城市區(qū)域向城市區(qū)域的發(fā)展，是城市地質(zhì)學(xué)形成和發(fā) 展的內(nèi)在原因，也是地質(zhì)學(xué)發(fā)展的一個(gè)必然趨勢(shì)。世界范圍內(nèi)城市化進(jìn)程的加速，城市在經(jīng) 濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中的地位和作用的提高，是城市地質(zhì)學(xué)形成和發(fā)展的主要外因和巨大動(dòng)力。當(dāng) 然，人們?cè)诔鞘幸?guī)劃、建設(shè)和管理等方面的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，人們對(duì)于地質(zhì)事業(yè)乃至整個(gè)經(jīng)濟(jì)建設(shè) 的指導(dǎo)思想，是

2、影響城市地質(zhì)學(xué)形成和發(fā)展的重要因素。城市地質(zhì)學(xué)的研究對(duì)象是城市區(qū)域。它主要研究城市區(qū)域內(nèi)與城市規(guī)劃、建設(shè)和管理有 關(guān)的地質(zhì)條件、地質(zhì)資源和地質(zhì)問題。具體而言，其主要研究?jī)?nèi)容是：、城市區(qū)域地質(zhì)、 水文地質(zhì)和工程地質(zhì)條件的勘察、評(píng)價(jià)和研究；、城市區(qū)域地質(zhì)資源，主要是礦產(chǎn)資源、 地下水資源、能源資源、建筑材料資源、旅游地質(zhì)資源等的普查、勘探和開發(fā)利用；、城 市區(qū)域環(huán)境地質(zhì)，包括環(huán)境水文地質(zhì)和環(huán)境工程地質(zhì)以及地質(zhì)災(zāi)害的勘察、監(jiān)測(cè)、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào) 和防治。與之相關(guān)的研究?jī)?nèi)容還有：城市區(qū)域地球化學(xué)場(chǎng)的分布及其與人類活動(dòng)的關(guān)系；城 市區(qū)域土壤地質(zhì)；國(guó)土規(guī)劃與整治；城市地質(zhì)研究方法；城市地質(zhì)資料數(shù)據(jù)庫(kù)的建立、管理

3、和使用等。城市地質(zhì)學(xué)涉及到眾多的學(xué)科領(lǐng)域。但就地質(zhì)科學(xué)而言，它涉及到了基礎(chǔ)地質(zhì)、水文地 質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)、礦產(chǎn)地質(zhì)、旅游地質(zhì)、地質(zhì)測(cè)量（地質(zhì)制圖）、地質(zhì)勘探、地球 化學(xué)、地球物理、遙感地質(zhì)等許多地質(zhì)學(xué)科。因此，城市地質(zhì)學(xué)具有高度的綜合性和滲透 性。同時(shí)，城市地質(zhì)學(xué)可以廣泛地應(yīng)用于城市的規(guī)劃、建設(shè)和管理以及城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人 民生活，具有廣闊的服務(wù)領(lǐng)域和發(fā)展前景。城市地質(zhì)學(xué)的基本任務(wù)是，勘察、評(píng)價(jià)和研究城市區(qū)域的各種地質(zhì)條件、地質(zhì)資源和地 質(zhì)問題，為城市規(guī)劃、建設(shè)和管理提供地質(zhì)資料和依據(jù)，為城市經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展以及人民生 活服務(wù)。其目的在于保證城市規(guī)劃、建設(shè)和管理的經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠和順利運(yùn)

4、轉(zhuǎn)，確保城 市功能的不斷完善和充分發(fā)揮，確保城市在整個(gè)經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的主導(dǎo)作用的充分發(fā)揮，以適應(yīng) 現(xiàn)代化建設(shè)的需要?？梢?，城市地質(zhì)學(xué)的理論和應(yīng)用研究，對(duì)于城市經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展具有 十分重要的意義。加強(qiáng)城市地質(zhì)學(xué)的理論和應(yīng)用研究是當(dāng)今地質(zhì)工作者面臨的一項(xiàng)重要而迫 切的任務(wù)。城市地質(zhì)學(xué)的研究方法是多種多樣的。它廣泛采用傳統(tǒng)的地質(zhì)方法以及現(xiàn)代的技術(shù)方法 和手段。其主要研究方法有：城市地質(zhì)制圖、鉆探、物探、化探、遙感和計(jì)算機(jī)技術(shù)等。城市地質(zhì)制圖或曰城市地質(zhì)測(cè)量，是城市地質(zhì)研究的基本方法。它是指1 : 50000大比例尺城市區(qū)域基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查，即 1 : 50000大比例尺城市區(qū)域基礎(chǔ)地質(zhì)系列圖的編制。這是

5、進(jìn)行整個(gè)城市地質(zhì)研究的基礎(chǔ)。對(duì)于大中城市，特別是對(duì)于經(jīng)濟(jì)中心城市尤為重要。在具體 做法上，可以超前進(jìn)行，也可以與其它專門性地質(zhì)工作同步進(jìn)行。城市地質(zhì)圖大體上可分為 城市區(qū)域地質(zhì)圖、城市水文地質(zhì)和環(huán)境水文地質(zhì)圖、城市工程地質(zhì)和環(huán)境工程地質(zhì)圖、城市 礦產(chǎn)地質(zhì)圖、城市旅游地質(zhì)圖、城市地質(zhì)災(zāi)害地質(zhì)圖等。例如，武漢市的一套完整的1 :50000城市地質(zhì)系列圖，包括7種圖件及其說明書。它們是：武漢市地質(zhì)圖、基巖地質(zhì)圖、 地貌及第四紀(jì)地質(zhì)圖、礦產(chǎn)資源圖、水文地質(zhì)圖、工程地質(zhì)圖和航空磁測(cè)圖。1 : 50000圖幅共11幅，總面積370平方公里。這套城市地質(zhì)系列圖為武漢市的城市規(guī)劃和建設(shè)提供了重要 的基礎(chǔ)地質(zhì)資

6、料，為城市環(huán)境保護(hù)、監(jiān)測(cè)和地質(zhì)災(zāi)害防治提供了科學(xué)依據(jù)。值得指出的是， 編制反映城市各種地質(zhì)條件及其數(shù)量、質(zhì)量特征和動(dòng)態(tài)變化的各種專門地質(zhì)圖，已成為城市 地質(zhì)制圖的一個(gè)重要發(fā)展方向。它標(biāo)志著城市地質(zhì)制圖已開始從定性階段發(fā)展到了定量階 段。鉆探工程在城市規(guī)劃、建設(shè)和管理的各個(gè)階段，在城市地質(zhì)研究的各個(gè)領(lǐng)域，都有著廣 泛的應(yīng)用。它是城市地質(zhì)研究最常用、最重要的方法和手段。其中，主要是水文地質(zhì)鉆探、 工程地質(zhì)鉆探、礦產(chǎn)地質(zhì)鉆探和災(zāi)害地質(zhì)鉆探等。城市物探包括重力、磁法、電法、地震、放射性等地面、空中和井下的各種測(cè)量。它可 以在城市規(guī)劃、建設(shè)和管理的不同階段發(fā)揮不同的作用。因此，城市物探可以分為區(qū)域性和

7、開發(fā)性兩種。區(qū)域性城市物探主要用于為城市規(guī)劃布局服務(wù)的城市地質(zhì)研究。開發(fā)性物探則 主要用于為城市建設(shè)項(xiàng)目服務(wù)的城市地質(zhì)研究。一般說來，區(qū)域性城市物探主要采用航空物 探、重力、電測(cè)深等方法。開發(fā)性城市物探主要采用淺層地震、電法、測(cè)井和淺層剖面測(cè)量 等方法，還可以有選擇地采用磁法、放射性測(cè)量、地質(zhì)雷達(dá)、表層微動(dòng)測(cè)量和地溫測(cè)量等方 法。城市化探主要用于城市區(qū)域地球化學(xué)和環(huán)境地質(zhì)研究。它可以為城市區(qū)域地球化學(xué)環(huán)境 背景值的確定，為城市環(huán)境地質(zhì)研究和評(píng)價(jià)，為城市環(huán)境污染監(jiān)測(cè)等提供資料和數(shù)據(jù)。特別 是城市區(qū)域地球化學(xué)環(huán)境背景值的確定，是城市環(huán)境地質(zhì)學(xué)和環(huán)境水文地質(zhì)學(xué)的一項(xiàng)基礎(chǔ)研 究工作。它對(duì)于區(qū)域環(huán)境質(zhì)量

8、評(píng)價(jià)，環(huán)境污染預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的制定，環(huán)境中元素遷移 轉(zhuǎn)化規(guī)律的研究，都具有重要的作用。從而，為城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)的合理布局提供科學(xué)依據(jù)。常 規(guī)的化探方法主要是巖石測(cè)定法（原生暈法）、土壤測(cè)定法（次生暈法）、分散流法（水系 沉積物測(cè)定法）、水化學(xué)法、生物化學(xué)法和氣體化學(xué)法等。目前，分散流法和次生暈法是化 探的基本方法，原生暈法工作量也在逐漸增加。其余化探方法尚處于局部應(yīng)用和試驗(yàn)階段。遙感技術(shù)是在距離地面幾公里甚至上千公里的飛機(jī)、衛(wèi)星或飛船上，使用光學(xué)、電子和 電子光學(xué)儀器，不直接與研究對(duì)象接觸，而對(duì)研究對(duì)象的特性進(jìn)行測(cè)量的一種先進(jìn)技術(shù)。用 飛機(jī)進(jìn)行的遙感稱為航空遙感。用衛(wèi)星或飛船等航天飛行器進(jìn)行的

9、遙感稱為航天遙感或衛(wèi)星 遙感。遙感地質(zhì)是應(yīng)用遙感技術(shù)進(jìn)行地質(zhì)科學(xué)研究和探測(cè)地球資源的一門新興地質(zhì)學(xué)科。遙 感技術(shù)應(yīng)用于城市地質(zhì)研究，為城市規(guī)劃和建設(shè)服務(wù)，在我國(guó)尚處于試驗(yàn)階段。但是，發(fā)展 很快，已取得了不少成果。例如，在北京地區(qū)，已開始進(jìn)行多學(xué)科的、多種航空遙感綜合調(diào) 查。它將為首都的規(guī)劃和建設(shè)提供重要的科學(xué)依據(jù)。這種航空遙感綜合調(diào)查，對(duì)其它城市特 別是經(jīng)濟(jì)中心城市也很適用。目前，不少城市已經(jīng)與地礦部地質(zhì)遙感中心合作，開展以國(guó) 土、環(huán)境和城市規(guī)劃、建設(shè)為主的航空遙感綜合調(diào)查。計(jì)算機(jī)技術(shù)在城市地質(zhì)研究中主要用于數(shù)值計(jì)算、數(shù)據(jù)處理以及地質(zhì)資料數(shù)據(jù)庫(kù)的建 立、管理和使用等方面。它已越來越廣泛地應(yīng)用于

10、城市地質(zhì)研究。例如，江蘇地礦局第一水 文地質(zhì)大隊(duì)，曾經(jīng)用短短三個(gè)月時(shí)間，用計(jì)算機(jī)處理了上百萬個(gè)數(shù)據(jù)信息，確定出了常州市 地下水資源調(diào)用的最佳方案。該方案包括在開采成本最低、電耗最小的條件下的最佳開采量 和最佳開采水位方案。若按該方案實(shí)施，常州市地面不均勻沉降將得到控制，水資源不至于 枯竭，水質(zhì)也可逐步得到改善。計(jì)算機(jī)技術(shù)必將大大提高城市地質(zhì)研究的效率、質(zhì)量和水 平。城市地質(zhì)學(xué)正在向著理論研究和實(shí)際應(yīng)用兩個(gè)方向發(fā)展。在理論研究方面，目前主要是 系統(tǒng)總結(jié)和論述城市地質(zhì)學(xué)的概念、內(nèi)容、性質(zhì)、任務(wù)和方法等，使城市地質(zhì)學(xué)的科學(xué)體系 更加充實(shí)和完善。在實(shí)際應(yīng)用即城市地質(zhì)工作方面，美國(guó)、瑞士、英國(guó)、蘇聯(lián)、加

11、拿大和法 國(guó)等許多國(guó)家，都有不同程度的發(fā)展。我國(guó)的城市地質(zhì)工作雖然起步較晚，但是發(fā)展較快， 取得了較大的成就。1986年7月，全國(guó)城市地質(zhì)工作會(huì)議的召開，標(biāo)志著我國(guó)城市地質(zhì)工作進(jìn)入了一個(gè)新的 發(fā)展時(shí)期。在新時(shí)期，我國(guó)城市地質(zhì)工作的方針是：緊密結(jié)合城市規(guī)劃、建設(shè)和現(xiàn)代化管理 的需要，擴(kuò)大服務(wù)領(lǐng)域，加強(qiáng)橫向聯(lián)合，依靠科技進(jìn)步，不斷提高城市地質(zhì)工作的經(jīng)濟(jì)、社 會(huì)和環(huán)境效益。今后，我國(guó)城市地質(zhì)工作的主要任務(wù)是：、城市區(qū)域基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查。這是 城市其它地質(zhì)工作的基礎(chǔ)。、城市區(qū)域工程地質(zhì)條件評(píng)價(jià)。它主要包括區(qū)域穩(wěn)定性和巖土 體工程地質(zhì)條件評(píng)價(jià)兩個(gè)方面。、城市地質(zhì)資源，除了礦產(chǎn)資源以外，主要是地下水資 源、建筑材料資源、能源資源和旅游地質(zhì)資源等的勘察、開發(fā)利用和保護(hù)。、城市環(huán)境地 質(zhì)災(zāi)害的勘察評(píng)價(jià)、監(jiān)測(cè)、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)和防治。要加強(qiáng)防范，避害趨利，提出科學(xué)的整治方 案。、針對(duì)目前我國(guó)正在進(jìn)行城市總體規(guī)劃和建設(shè)項(xiàng)目上得快的實(shí)際情況，要重點(diǎn)開展為 城市規(guī)劃