地质学与水文地质学基本介绍

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1、 地质学与水文地质学基本介绍.地质学是关于地球的物质组成、内部构造、外部特征、各层圈之间的相互作用和演变历史的知识体系。随着社会生产力的发展，人类活动对地球的影响越来越大，地质环境对人类的制约作用也越来越明显。1学科简介 地质学（geology）是关于地球的物质组成、内部构造、外部特征、各层圈之间的相互作用和演变历史的知识体系。是研究地球及其演变的一门自然科学。地球自形成以来，经历了约46亿年的演化过程，进行过错综复杂的物理、化学变化，同时还受天文变化的影响，所以各个层圈均在不断演变。约在35亿年前，地球上出现了生命现象，于是生物成为一种地质营力。最晚在距今200300万年前，开始有人类出现。

2、人类为了生存和发展，一直在努力适应和改变周围的环境。利用坚硬岩石作为用具和工具，从矿石中提取铜、铁等金属，对人类社会的历史产生过划时代的影响。随着社会生产力的发展，人类活动对地球的影响越来越大，地质环境对人类的制约作用也越来越明显。如何合理有效的利用地球资源、维护人类生存的环境，已成为当今世界所共同关注的问题。2研究对象1.地质学的研究对象是地球。地球包括固体地球及其外部的大气。 固体地球包括最外层的地壳、中间的地幔及地核三个主要的层圈。目前，主要是研究固体地球的上层，即地壳和地幔的上部。地球的平均半径为6371公里。其核心可能是以铁、镍为主的金属，称为地核，半径约3400公里。在地核之外，是

3、厚度近2900公里的地幔。地幔之外是薄厚不一的地壳，已知最厚处为75公里，最薄处仅5公里左右，平均厚度约35公里。2 .在地球的化学成分中，铁的含量最高(35%)，其他元素依次为氧(30%)、硅(15%)、镁(13%)等。如果按地壳中所含元素计算，氧最多(46%)，其他依次为硅(28%)、铝(8%)、铁(6%)、镁(4%)等。这些元素多形成化合物，少量为单质，它们的天然存在形式即为矿物。3.地层和古生物 地层是以成层的岩石为主体，随时间推移而在地表低凹处形成的构造，是地质历史的重要纪录。狭义的地层专指已固结的成层的岩石，有时也包括尚未固结成岩的松散沉积物。依照沉积的先后，早形成的地层居下，晚形

4、成的地层在上，这是地层层序关系的基本原理，称为地层层序律。4.地球表层的岩层和岩体，在形成过程及形成以后，都会受到各种地质作用力的影响，有的大体上保持了形成时的原始状态，有的则产生了形变。它们具有复杂的空间组合形态，即各种地质构造。断裂和褶皱是地质构造的两种最基本形式。地质学分支 数学地质学 地质力学 动力地质学 矿物学 矿床学与矿相学 岩石学 岩土力学 沉积学 古地理学 古生物学 地层学与地史学 前寒武纪地质学 第四纪地质学 构造地质学 大地构造学 勘查地质学 水文地质学 遥感地质学 区域地质学 火山学 石油与天然气地质学 煤田地质学 实验地质学 地质学其他学科 水文地质学（hydrogeo

5、logy）是研究地下水的数量和质量随空间和时间变化的规律，以及合理利用地下水或防治其危害的学科。它研究在与岩石圈、水圈、大气圈、生物圈以及人类活动相互作用下地下水水量和水质的时空变化规律以及如何运用这些规律兴利除害。 1概述主要研究地下水的分布、运动和形成规律，地下水的物理性质和化学成分，地下水资源评价、开发及其合理利用，地下水对工程建设和矿山开采的不利影响及其防治等。在不同环境中地下水的埋藏、分布、运动和组成成分均不相同。查明上述各方面状况，可为科学地利用或防治地下水提供根据。水文地质学对地下水的研究，着重自然历史和地质环境的影响，同主要用水文循环和水量平衡原理研究地下水的地下水水文学关系密

6、切，只是研究的侧重点稍有不同。随着科学的发展和生产建设的需要，水文地质学又分为区域水文地质学、地下水动力学、水文地球化学、供水水文地质学、矿床水文地质学、土壤改良水文地质学等分支学科。水文地质学与地热、地震、环境地质等方面的研究相互渗透，又形成了若干新领域，如环境水文地质学、地下水资源管理、同位素水文地质学等。 2基本概念 水分子借由吸收太阳的辐射能，使其从海水或是陆地蒸发，可因为地面温度过低而直接在蒸发后不久凝结于地表，甚至凝固称做霜，大多数情况蒸发的水分子，或称做水蒸气，上升至高空，因寒冷而凝结成云，再以雨水、雪、冰雹等形式降至海洋、陆地，若降落在寒冷高地则可能形成冰川，或在较为平缓的地势

7、汇集形成湖泊或河流，或是渗入土壤成为地下水，随后河水、湖水、地下水等液态水分子再流入海洋，这当中可能还伴随着蒸发。由于这个过程可以不断的循环发生，因此称为水循环。在水循环的过程中，还必需顾及生物系统对于水资源的迟延作用，同时地表滞留洼蓄、植物截留与中间流的效应也是水循环的一部份。水平衡是指地表上某一区域，在一定时间之内，水量收入和支出的均衡状态。全球海陆总降水量又与总蒸发量保持平衡，大约57万立方公里。尽管整体来说全球保持水平衡，但不同地区，因为气候的差异，使得水平衡会随着时间、空间产生变化，一般而言，降水量与蒸发量的差额称为迳流量，包括地面水体与地下水。迳流量可以反应一地可用水的盈亏，也就是

8、一个地区是否为剩水区或缺水区，更意味着迳流量的差距，在不同地区会影响人们用水的习惯。例如在以色列，该国因地处副热带高压区，因大量蒸发与缺少降水，尽管约旦河流经而该国，迳流量仍为负值，而在农业上发展出对水的高度节约使用技术，称为“滴灌”。地球上总水量约有13.8亿立方公里。其中以海水的储量最大，占据96.5%，而人类生活所仰赖的淡水资源，则分布在地下水、河川、湖泊、冰川等分布在陆地上的水体，实际上可以让人类直接利用者为地下淡水、淡水湖、河水，不及世界总水量1%（见下文水体储量表格）在各大陆上，淡水资源分布极为不均，世界上水资源最丰富的地区是赤道区，尤其是南美洲与非洲具有陆地的赤道区，而相对较为干燥的地区，则是副热带高压区，以及温带大陆内部。 水体之中含有化合物，可能包括离子化合物或分子化合物等，一旦这些化合物包含着对人类、动植物或是生态环境带来危害，便称为水污染。例如在河川上游的水库、集水区域，因为人类活动而受到污染时，可能会造成优养化的现象，则会干扰水资源的提供与分配。而下游则会因为工业废水、都市废水等，使得水资源失去了被观赏、游玩、垂钓、生态栖息的功能。 如今，兴起的资源保护也使得水文地质这一科目兴起壮大，对于水土保持和水资源保护更是因为贴近“可持续发展”这一主题而变得非常热门.（via.试论如何加强水利水资源管理）（via.水利可持续发展中水土保持的作用分析）