構造地質學范文

時間:2023-03-18 07:16:46

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構造地質學

篇1

一、構造地質學的內涵

地質構造的內容概括為兩個方面:一是建造即形成,是指地殼巖石圈的物質組成,它是地殼運動的物質基礎,也是地殼運動發展演化的物質反映;二是改造即形變,它是指在力的作用下所發生的構造變形,這是地殼運動的結果或具體表現。狹義的構造地質學側重于中、小型構造的研究。主要研究這些構造的幾何形態、組合型式、形成機制和演化過程,探討產生這些構造的作用力的方向、方式和性質。然而在研究中、小型構造時,必然要涉及到區域構造和大地構造背景,另外為了探索構造與其內部組構的關系以及構造的運動學和動力學問題,必然要涉及顯微和超顯微構造的研究,從而擴展了構造地質學的研究內涵。因此,廣義的構造地質學加豐富多彩,使構造地質學步入大科學、大綜合、大協調的研究領域,成為地質科學中的當采學科,從而起到保持領導各種分支學科的地位。

二、構造地質學在地質學研究中的地位和作用

構造地質學是地質學分支學科之一,主要研究組成巖石圈的各種地質體的構造現象、組合型式及其形成和發育規律。一般根據其研究對象和研究內容的差異,將構造地質學區分為狹義構造地質學和廣義構造地質學。前者主要是對小區域或中、小尺度地質體的各種構造變形、變位現象,如褶皺、斷裂、面理、線理等構造現象進行識別、描述和成因分析。具體研究內容包括:各種構造的幾何學形態、產狀、規模、組合及其空間關系和發展過程;各種構造的發生條件和形成機制;并進而探討產生這些構造的構造運動方向、方式、強度和動力學過程。而廣義構造地質學的研究對象大到巖石圈的結構及地殼的巨大單元,如巖石圈板塊、大陸和大洋、山脈和盆地等的形成和發展;小到巖石內部組構的細微變化,乃至礦物晶格位錯。

三、我國構造地質學科主要研究進展

我國構造地質學與地球動力學領域研究方向集中在華北克拉通破壞、華南大地構造及演變、中亞造山過程與燕遼構造帶、青藏高原隆升與構造-巖漿作用及成礦效應、中央造山帶與大陸深俯沖、盆山耦合與油氣開發、構造成礦與礦產資源、活動構造、地震與自然災害等方面。近年來的主要進展有以下幾方面:

1.大陸動力學研究向縱深發展

板塊構造學說面臨的上述眾多挑戰,很多是源于對大陸構造的研究。板塊構造理論框架建立之后,國際上先后實施的“地球動力學計劃”、“國際巖石圈對比計劃”,掀起了研究和識別大陸上的混雜巖、藍片巖、蛇綠巖、古裂谷和古島弧的,并據此進行了古板塊再造,使板塊構造基本理論在大陸地質構造演化研究中的應用得到進一步加深。同時也發現,源于大洋巖石圈研究的板塊構造基本理論所不能解釋的眾多大陸地質構造現象。正是由于所遇到的越來越多的令人費解的問題,在過去十多年來固體地球科學基礎理論研究的焦點又集中在闡明大陸地質特征、形成與演化過程方面。1980年代末以來許多國家或國際組織先后提出并實施的固體地球科學研究計劃當中,大陸動力學成為其中重要的科學研究目標之一。

我國開展大陸動力學相關研究幾乎與國際同步。20世紀90年代初, 我國地學界對開展中國大陸動力學研究問題展開了熱烈討論, 并將大陸動力學作為優先研究領域列入國家九五有關基礎研究的戰略規劃之中。為推動我國大陸動力學研究, 科學技術部設立了大陸科學鉆探、現代地殼運動觀測網等重大科學工程和青藏高原形成演化及其環境、資源效應、大陸深俯沖作用等國家重點基礎研究發展計劃項目; 中國科學院、國土資源部和中國地震局等部門也針對大陸動力學問題部署了相關的大型觀測、調查和研究項目, 特別是近年來, 國土資源部組織了中國大陸深部探測工程(東海大陸鉆探和汶川地震鉆探工程), 并啟動了相關的技術和試驗研究。國家自然科學基金也陸續設立了大批與大陸動力學有關的重大和重點研究項目。

2.構造、地表過程和氣候之間耦合關系研究得以深入

造山帶的隆升受構造作用主導,構造作用通過地表隆升和地勢增加影響局部氣候特征(如地形降雨),甚至改變大尺度的氣候格局。然而近年來的研究表明,構造與氣候之間并非單向關系,氣候因素(主要為降雨和冰川作用)通過地表剝蝕,在剝蝕區產生應力集中和均衡作用進而誘發并維持構造抬升。氣候-構造響應過程為深部巖石的剝露及地貌演化等提供了新的機制,成為當前國際地球科學研究的前沿和熱點。近年來我國學者也十分關注氣候-構造耦合作用對造山帶隆升剝露及地貌發展演化的作用,特別是對諸如青藏高原東、西構造結、喜馬拉雅造山帶等一些抬升剝露和地貌演化十分迅速的地區開展了卓有成效的探索。

構造模擬的結果表明,造山帶的演化是在氣候與構造及其動態相互作用控制下的產物,氣候因素以地表剝蝕作用為紐帶影響和控制構造作用,而構造作用通過地形地貌影響和控制地表剝蝕作用及氣候變化;氣候、地表剝蝕與構造作用動態相互作用的理想終極狀態是彼此達到穩態,構造隆升與地表剝蝕相互抵消,造山帶地形地貌從而保持穩定。

篇2

關鍵詞: 構造地質學;科研元素;能力培養

0 引言

重慶科技學院是中石油、中石化、中海油及相關的冶金部門與重慶市人民政府共建的普通高等院校,學校學科專業特色與優勢鮮明。現有5個與油氣勘探開發相關的本科專業和41個非石油主干專業,是我國新建本科院校中專業齊全、本科生培養規模較大、人才培養層次較完整的高校之一。“構造地質學”課程是資源勘查工程和地質學專業的平臺核心課程,該課程具有很強的實踐性,是一門比較抽象的基礎理論課程,很多的教學工作者都對這種課程有著濃厚的興趣,對該課程的教學理念、教學方法及規律進行了很多的研究,同時也取得了不錯的成果,通過使用這些教學方法和手段,有利于提高這門課程的教學水平。

然而,根據筆者近年來對該課程的教學經驗和特點,認為該課程的教學過程中除了要進一步落實常規的教學措施之外,還應針對該專業的核特色,并結合科研和生產實際,加強野外實踐教學,適當地加入一些與本課程相關的科研元素及科研實例,即加強對該課程的實踐教學環節的研究。一方面有助于學生正確地理解構造地質學的有關原理和方法,提高學生學習構造地質學的興趣;另一方面也有助于學生在以后的學習和工作中充分地運用該課程的教學內容去解決實際工作中遇到的地質構造學問題,從而達到提高教學效果,深化構造地質學課程教學改革的目的。

1 現狀

目前重慶科技學院“構造地質學”的課時設置偏低,地質學專業72學時(含實驗18學時),資源勘查工程專業64學時(含實驗16學時)。總體而言,理論課程學時相當緊張,只能針對一些基本概念、基本原理進行講述,完成教指委擬定的基本實驗實訓內容。

實踐教學體系由兩個部分構成:①室內實驗、校內實訓;②野外構造填圖實習。室內實驗及校內實訓是構造地質學課程的課程實驗,包括認知實驗、驗證性實驗及部分創新實驗,能夠滿足對課本基礎知識的驗證,加深學生對課本知識的理解。實驗中心建有構造模擬實驗室、構造制圖實驗室。學生可利用各構造模型,人機互動,分析各種構造現象的形成機制,特別是對各種巖石受力變形過程及力學性質的分析。野外構造填圖區域為構造現象豐富、典型剖面較多的重慶北碚天府地區。重點讓學生通過野外踏勘,了解實習區地層接觸關系及地層空間展布情況。最后利用野外的踏勘、測量、填圖最終形成實習區的綜合特征圖。

當前的這種構造地質學教學體系,基本符合構造地質學的教學要求,但也存在一些問題,特別是對應用型人才培養目標有一定的局限性。主要有幾個比較突出的問題:①學生總覺得該課程枯燥,興趣不大、授課效果不好;②野外實踐過程包括認識現象、地質描述、繪圖等過程,缺乏科研元素;③基地建設緩慢,教學改革研究成果不多;④工程應用能力不強,構造地質學理論及實踐知識與現場生產聯系程度需要進一步提高。

2 改革構想

2.1 介紹專業應用領域和前景,激發學生的學習熱情

為了提高學生的學習效率,激發學生的學習熱情,應該在新生入學教育時或專業課開課前,給學生大致介紹一下專業的概況和該課程的應用領域及前景。同時,可以邀請一些油田工作人員(或地質礦產部門的專家)和專業課老師為學生舉辦一些介紹與專業相關的應用背景知識或講座,也可以從國際和國內能源發展狀況來說明構造地質學在國家資源(包括固體資源和石油與天然氣)勘探開發中的重要性,特別是油氣資源在國家發展中的重要性。介紹該專業及其相關課程在地質勘探中的作用和地位,激發大學生對該專業的熱情和激情,從而激發對地質專業、對構造地質學的喜愛,并為地質學事業努力和拼搏。通過講解不斷提高學生的學習積極性和主動性,使學生對所從事專業的自豪感和榮譽感不斷增強。同時介紹一些學習專業課的方法,尤其是構造地質學這種專業基礎課,需要學生改變固有的學習思維和方法。

2.2 教學階段融入科研元素

科研元素融入是指獲取解決某一個地質問題的科學研究實踐[1],其目標是激發學生在教師的指導下從事科技創新活動,或申請學校不同級別業余科研小項目的活動或參與教師的科研項目,開展科研研究,做科研報告或在專業期刊上發表學術論文,而不是地質現象的常規性文字描述或對地質現象書本知識的再理解。在校內理論學習過程中就應該結合野外地質現象,結合生產單位的生產實際,利用地質現象解決生產實際問題。比如,學完地層產狀一章,就可以結合地質礦產部門資料預測礦產出露及探礦研究;可以結合油田部門分析油藏性質及構造對油水分布分布的控制因素;學習斷層一章,可以結合生產資料研究注水開發對斷層封閉性的影響,可以分析斷層對固體礦產的空間分布的控制作用。

2.3 注重能力培養的實踐教學

構造地質學不僅是理論性很強的課程,也是實踐性很強的課程,因此應該把實踐教學放入到和理論教學同樣重要的位置。在課堂上學生接受老師講授的理論知識時,很多學生都覺得比較抽象,造成教學效果不佳,面對這種情況,重慶科技學院在安排構造地質學的教學時,應該注重能力培養的實踐教學。

為了培養和鍛煉學生的動手能力和創新意識,培養學生的地質思維,實驗課要以學生為主,教師輔導為輔,放手讓學生盡量獨立完成實驗,獨立分析各類地質現象的成因及其對資源分布的控制因素,并結合區域的地質構造作用,預測資源的空間分布。教師僅就基本原理和要點進行講解和輔導,鍛煉學生的地質思維和文字表達能力。在做好實驗課的同時還要強化野外實習,雖然通過理論課程和實驗課的學習,學生對地質構造現象有一定的概念,但還是處于一知半解的階段,再加上實際地質構造現象具有很強的復雜性和多樣性,導致學生很難真正將在課堂上學習的內容和實際構造現象融會貫通。因此要想真正提高構造地質學的教學質量,野外實習是必不可少的一個教學環節。同時應合理安排理論課、實驗課和野外實習的教學日程。只有這樣才能使學生做到理論與實際融會貫通,使抽象的概念描述轉變成具體的地質現象。

3 結語

構造學是資源勘查工程及地質學相關專業的平臺基礎課程。課程的性質決定了實踐教學內容的重要性。為了突出重慶科技學院應用型本科院校的人才培養宗旨,必須加快對構造地質學教學體系的改革探討,激發學生對構造地質學的熱情及學習興趣、加大科研元素,加強實踐訓練、注重現場應用以及建立一支具有高實踐水平的師資隊伍。另外,為了更好推動構造地質學實踐教學改革,還應該不斷加強模擬訓練,突出動手能力;加強學生與生產單位的結合,突出應用能力;教師和學生不斷互動交流,才能真正實現改進構造地質學實學效果的目的。

參考文獻:

[1]黃德志.構造地質學實踐教學與地質專業學生專業素質培養[J].創新與創業教育,2012,3(4):65-67.

[2]孫永河,劉玉敏,付曉飛,等.關于《構造地質學》課程的教學現狀與思考[J].價值工程,2012(5):257-258.

篇3

(肇慶市農業學校,廣東 肇慶 526070)

【摘 要】當前,我國的汽車行業有了很大的發展和進步,同時人們對汽車的需求也越來越多,而在這種社會發展趨勢出現以后,越來越多的職業學校也開始開設和汽車相關的專業,社會在不斷的發展和進步,所以以往的教學方式已經很難滿足當今的發展需求,必須要對其進行調整和改進。本文主要分析了職校汽車底盤構造與維修教學方案,以供參考和借鑒。

關鍵詞 汽車底盤;構造;維修教學方案;研究

我國的汽車產業如今已經成為了推動經濟穩定快速發展的一個重要的因素,而汽車行業的發展也帶動了汽車維修的發展,所以我國也需要非常多的汽修專業技術人才,而職業學校就成為了為社會輸送汽修專業技術人才的主要基地,傳統的教學模式已經無法很好的滿足當今時代的發展需求,所以必須要對其進行改革。底盤是汽車中的重要組成部分,它的構造有很強的零散性和復雜性,也是學生在學習中比較難理解的一個問題,所以對其進行一體化改革也成為了一種必然的趨勢。

1 傳統教學模式的弊端

1.1 理論和實踐相脫節

很多理論課程的教師在教學的過程中,教學模式和課堂的組織形式過于僵硬,經常會出現照本宣科的現象。因為學生在學習的過程中沒有充足的實踐背景知識,所以在學習中會產生很多困惑,甚至還出現了教學內容和實際操作部同步的現象,很多學生都存在著實踐中根本不知道應用哪一部分知識點的問題,這也嚴重的影響到了學生實踐能力的培養。

1.2 降低學生的學習興趣

職校學生學習動力主要來源于可以對操作進行全面和深入的了解,這也是職校教學和其他教學比較明顯的不同之處,但是理論和實踐教學相互的獨立使得學生無法對所學的理論知識予以有效的應用,這樣就使得學生失去了學習的興趣和動力。此外,因為實踐的過程中沒有充分的理論基礎,所以這樣也就使得課程更加的乏味,無法很好的激發學生的學習積極性,也無法實現學生的職業價值。

1.3 不能滿足現代生產企業對人才質量的要求

時代在不斷的發展和進步,同時,汽車生產企業對人才的需求也在不斷的提升,學生除了要具備良好的機械操作技能之外,還要充分的掌握汽車生產的相關原理和知識。學生的文化基礎和理論知識體系的構建也是不能忽視的一個環節。如果沒有了實踐的操作。理論知識將無法發揮其自身的作用,而傳統的教學模式就是如此,同時它還會大大的影響到學生資助創新的能力和水平。

2 職校汽車底盤構造與維修教學改革措施

2.1 模塊與構件教學相結合

在開展理論教學的過程中,教學可以將整個底盤結構分成四個部分,一個是傳動,一個是行駛,一個是轉向,最后一個是制動。在教學的過程中,教師應該分別對這四個部分進行詳細的介紹。在教學中,要將這四個部分作為獨立的個體,結合不同模塊當中的理論知識進行更加系統性的講解,在教學中,一方面要重視理論知識的傳授,一方面還要教會學生維修和檢測的具體方法,而對傳統教學當中的離合器、變速器方向節等可以在對傳統系統教學的過程中加以詳細的闡述和講解。同時還要在實踐的過程中進行操作。例如,在對離合器進行講解的時候,就可以在拆裝的時候想學生介紹離合器作用的原理、結構以及其實際的作用。同時還可以在教學的過程中列舉一些應用的實例,這樣就可以幫助學生更加細致和全面的了解所學的內容。在安裝操作的時候,教師要給每一個小組做好示范工作,在使用新教學方式的時候要重視因材施教,對一些基礎知識掌握相對較差的學生要進行特殊的輔導,教師還要對容易漏裝和錯裝的環節予以強調,同時還要對已經出現錯裝漏裝現象的小組進行及時的記錄,這樣就可以對學生經常出現的錯誤進行統一的講解。教師在巡回講解的時候還要對錯誤的拆裝程序進行講解和糾正,給學生獨立思考的時間和空間,這樣就加深了學生的印象,避免再次出現同樣的現象,課堂教學的質量和水平也得到了大幅度的提升。

2.2 分部位教學模式在現代教學中的應用

一些教育人員發現,學生在學習的過程中對汽車底盤構造和維修的理解和掌握上存在的困難有著較為明顯的差異。其中比較集中的一個問題就使學生在對實體車進行操作的時候不能很快的就辨認部件所屬的系統。例如,前橋涉及形式制動和傳統的系統建設,后橋在教學的過程也涉及到了形式、制動和傳統的系統,每個系統之間都是相互聯系的,同時它也是一個非常系統的理論,所以在實習的過程中也比較容易出現比較大的錯亂感,所以新的教學形式對各大系統都是一個非常好的提升。雖然這些系統在建設的過程中有著比較明顯的不同,但是差異并不是很大,所以教師在教學的過程中可以選擇一輛典型性比較強的車輛對其進行有效的講解,這樣能夠讓學生在這一過程中更好的記住相關的知識要點,同時在教學的過程中,教師可以根據課程的安排和實際需要對課堂進行重新的安排,這樣就可以更好的做到教學模式的優化。教學質量也在這一過程中得到了提升。

2.3 注重培養學生維修方面技能

中職學校的立志于向社會輸送具有專業維修技能方面的汽車專業型人才,教學重點應該放在學生對于實體車的檢測和排除故障能力上面。底盤是整臺汽車的心臟,也是故障發生的高危地帶。因此在進行汽車底盤構造與維修教學方案設計時,除了要向學生介紹各大系統的功能組成外還要讓學生清楚底盤出現故障的原因。比如說汽車跑偏故障的原因可能是由于輪胎,懸架,或者是方向機出現故障等等。另外一個方面還要清楚所出現的故障屬于哪個系統,因此教學既不能單純的注重分模塊教學設計,純理論教學容易讓學生的學習變成紙上談兵,面對實體車時又只是一知半解,新的教學模式應該注重一體化教學,也就是實行分模塊與分部位相結合。在具體的課堂教學過程當中,教師可以組織學生開展相關方面的比賽,比如說汽車故障診斷搶答賽,或者是汽車維修知識競技比賽等等,另外教師還可以邀請有豐富經驗的汽車維修師傅深入到課堂教學中,結合自己的個人實際工作經驗進行相關知識講解,通過言傳身教的形式可以讓枯燥的課堂變得生動有趣,提升學生的學習興趣的同時還可以讓學生學以致用,這樣也十分有效的提高了學生實際的操作能力,為其今后的就業提供更好的條件。

3 小結

本文結合筆者多年實際工作經驗,就傳統的職校汽車底盤構造與維修教學模式的弊端展開探討,并提出相應的改革措施,即新形勢下應該采取分模塊與分部位相結合的教學模式。然而改革之路漫長而艱辛,需要全體教育同仁付出艱辛的汗水去澆灌這可成功之花,但是我相信只要我們擁有堅定的新年,必定能夠勾勒出職校汽車底盤構造與維修教育的美好明天。

參考文獻

[1]盧若珊,李軍,鄧書濤.關于《汽車底盤結構與檢修》課程建設的思考[J].廣東交通職業技術學院學報,2005(3).

[2]谷定來.《汽車底盤》一體化教學的探索與實踐[J].職業教育研究,2006,9.

[3]杜瑞豐,李忠凱.汽車底盤構造與維修[M].2版.高等教育出版社.2008.

篇4

1、火山構造是指火山作用產物及其構造行跡的總稱。是火山地質學與構造地質學、大地構造學之間的邊緣學科。

2、火山構造或稱火山機構,包括火山通道、火山錐、火山口等。火山通道是指巖漿由地下上升的通道。火山錐是指火山噴出物大部分在火山口周圍堆積下來,一般呈圓錐形的堆狀物。火山口指位于火山錐頂部或其旁側的漏斗形噴口。

(來源:文章屋網 )

篇5

研究區隸屬于青海省烏蘭縣,地處柴達木盆地北緣歐龍布魯克地塊內;出露的地層主要為古元古界達肯大坂巖群;主斷裂霍德生溝斷裂帶控制本區地層、巖體的形成與展布,次級斷裂構造發育,主要為近東西向,次為北東向,亦有南北向和北西向;復式緊閉褶皺總體呈現“S”型展布,節理、裂隙發育;印支期巖漿活動強烈,具多期次活動的特點,并伴有強烈的交代蝕變、礦化。區內偉晶巖廣泛分布,主要分布于古元古代地層內、巖體外接觸帶及次級斷裂兩側,受次級斷裂控制明顯,具有一定的成礦前景。

偉晶巖分布

研究區偉晶巖都集中產出,根據其分布的特點可將其分為三個分布區。Ⅰ區分布在霍德生北坡西,主要為碎裂化或糜棱巖化的鉀長花崗偉晶巖,共出露七條偉晶巖巖脈,巖脈走向290°—305°。寬1—2m,長約20米。圍巖是混合巖化黑云片麻巖。Ⅱ區分布在霍德生北坡中部,共出露四條偉晶巖巖脈。位于斷裂北側的達肯大坂巖群與額肯片麻巖體的接觸邊緣帶。呈右行雁列狀產出,走向約260°。主要巖石類型為花崗偉晶巖,圍巖為混合巖化的片麻巖。Ⅲ區分布在霍德生北坡以東,共有十九條偉晶巖脈沿斷層帶展布。巖脈主要有兩組走向,大部分走向平行構造帶270°—300°,少數走向170°—190°與構造帶小角度相交。兩類不同走向的偉晶巖脈表明是兩期的巖漿熱液活動作用。巖石類型主要為中粒二長花崗偉晶巖和鉀長花崗偉晶巖。圍巖有鉀長花崗巖、混合巖化片麻巖,黑云母片麻巖。

綜上,偉晶巖多以脈狀或透鏡狀產出,局部呈雁列狀排列,并且成群、成帶分布在研究區的三個區域。巖脈主要產在額肯片麻巖體、達肯大坂巖群、鉀長花崗巖中,其產出狀態與附近構造密切相關,主要受斷層控制分布在斷層兩側。

偉晶巖巖石學特征

1.偉晶巖礦物組成

研究區主要有兩種類型的花崗偉晶巖和鉀長花崗偉晶巖,鉀長花崗偉晶巖沿構造帶可分為碎裂化與糜棱巖化。

碎裂化鉀長花崗偉晶巖中主要礦物為鉀長石(49%-50%),石英(47%-48%),絹云母小于1.1%。鉀長石呈它形粒狀,格子雙晶清楚,波狀消光,大小4—5mm;石英它形粒狀,粒徑0.6—1mm,團塊狀集合體與長石混雜集合體形成偉晶結構。

糜棱巖化鉀長花崗偉晶巖主要為鉀長石(49%-50%),石英(47%-48%),斜長石2%—3%。巖石受動力擠壓發生碎粒化產生韌性變形。鉀長石產生裂隙,晶體拉長具有明顯的微波狀消光。石英全部被動力擠壓碎粒化重結晶,受剪切應力作用顯示帶狀定向分布形成微定向構造。

中粒二長花崗偉晶巖主要礦物為鉀長石(35%-36%),斜長石(36%-37%),石英(27%-28%)。鉀長石它形粒狀,具格子雙晶;斜長石它形—自形粒狀;石英不規則它形粒狀雜亂分布。由于巖石晚期受到構造動力脆性破碎造成長石產生裂隙和部分石英重結晶。

綜上,幾種偉晶巖礦物組成各不相同,蝕變程度也不相同,部分遭受了構造擠壓變形。巖漿侵入時與不同的圍巖發生各不相同的接觸交代致使形成的偉晶巖礦物組成不相同。

2.偉晶巖結構構造

野外觀察偉晶巖為塊狀構造,偉晶結構。礦物顆粒不規則,局部見微定向構造,霍德生一帶偉晶巖的結構帶發育較好。上述結構帶中,花崗結構及偉晶結構屬原生結構帶,并常為未分異偉晶巖所具有,其他結構常常在分異結型偉晶巖中發育。

偉晶巖成因

偉晶巖成因主要有兩種觀點:一種是殘余熔漿結晶說,認為偉晶巖是由花崗質巖漿結晶分異產生的富揮發分的殘余巖漿—熱液(偉晶巖漿)結晶而成;第二種觀點是交代成因說,認為含稀有礦化的偉晶巖,不是巖漿直接結晶的產物,而是外來熱液的結果。

區內偉晶巖成群成帶分布。Ⅰ區偉晶巖走向與構造線大致平行,巖石碎裂化、糜棱巖化。根據其巖脈產出的宏觀特征與巖石特征以及礦物組分特點可知偉晶巖的鉀化與后期的花崗質巖漿熱液密切相關。并且后期接觸交代圍巖的熱液與附近的閃長巖有關,可能是花崗質巖漿后期結晶分異出來的熱液上升侵位圍巖,與圍巖接觸交代使富鉀,并且遭受了同期的構造運動中巖石韌性變形使其糜棱巖化、碎裂化。Ⅱ區偉晶巖大部分呈雁列狀展布,局部與雁列帶小角度穿插,巖脈產于片麻巖中,附近存在閃長巖巖體。所以該部分偉晶巖應是花崗質巖漿分異的殘余部分侵位于次級斷層或節理,與圍巖接觸交代形成的。Ⅲ區偉晶巖主要沿斷層帶分布,走向與斷層走向平行,主要為二長花崗偉晶巖,鉀長石為他形粒狀,由于遭受動力擠壓導致石英重結晶,長石產生裂隙。所以,該部分偉晶巖與附近的花崗巖巖體有關,在構造運動期,花崗質巖漿沿構造帶侵入,在結晶后期,巖漿結晶分異出的熱液與圍巖接觸交代形成。

總之,偉晶巖的分布整體受構造帶的控制,在構造運動中花崗質巖漿結晶分異的殘余部分沿斷層帶或次級構造帶侵入圍巖,按照不同的地球化學階段進行結晶分異及交代演變,使富鉀(長石)形成鉀長石花崗偉晶巖或二長花崗偉晶巖。

篇6

英文名稱:Geotectonica Et Metallogenia

主管單位:中國科學院

主辦單位:中國科學院廣州地球化學研究所

出版周期:季刊

出版地址:廣東省廣州市

種:中文

本:16開

國際刊號:1001-1552

國內刊號:44-1595/P

郵發代號:82-297

發行范圍:國內外統一發行

創刊時間:1977

期刊收錄:

CA 化學文摘(美)(2009)

CBST 科學技術文獻速報(日)(2009)

中國科學引文數據庫(CSCD―2008)

核心期刊:

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

中文核心期刊(2000)

期刊榮譽:

Caj-cd規范獲獎期刊

聯系方式

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近年來,中國研究生培養數量大幅度增加,但質量卻遭人詬病。擺在導師面前的問題是:在目前體制下如何要求研究生?需要在哪些方面強化訓練?結合多年來培養地質學研究生的經驗,我最深的體會是:要在野外基本功和文獻閱讀兩個方面進行嚴格訓練,激發他們的好奇與質疑精神,才可能培養出合格的地學人才。下面我圍繞這幾個方面與大家講講我指導研究生的故事,歡迎大家討論。

野外實踐

地質學是每個研究者一生的科學,實踐越多,認識才能越深入,大自然就是最好的地質學實驗室。鑒于此,我每次招進研究生后都要想方設法開展野外考察活動,利用這樣的機會讓學生認識野外地質現象,這不僅能幫助學生理解地學原理的過程,也有機會發現前人沒有識別的新現象,為創新獲取第一手實際資料。

我在中國石油大學招收的第一個研究生在本科期間每年都隨我出野外1~2個月,在沉積構造、構造變形等方面獲得了很多野外經驗,讀研時便被多次邀請與其他老師一起到山東新汶帶本科生進行野外實習。我招收的第二個研究生是地理信息系統專業轉過來的,本科期間沒有進行過地質學的野外訓練。入學前的暑假我就要求他到秦皇島、新汶等地與本科生一起實習,深入認識不同的巖石、地層與常見的褶皺與斷裂構造等。他也非常勤奮,每當觀察到不認識的現象就與老師討論并及時做筆記,野外實習過后地學基本功明顯提高,很快填補了本科期間地學野外訓練的空缺,并提出了一些獨特的見解和思考。

我曾經一年同時招收三名女生,照樣讓她們跟本科生一起完成了野外實習。盡管野外實習都在炎熱的暑假,需要在烈日下爬山,體力消耗巨大,但三位女生都堅持下來,回來后感覺收獲不小。不過我還是建議如果本科階段不是地學專業的學生,最好別轉專業攻讀地質學研究生,特別是女生。這不是歧視女生,而是野外考察性質決定的,因為野外徒步考察有時需要翻越很陡的山巒,加之裝著工具和標本的地質包有時非常重,體弱的女生難以應付。當然地質學領域也有不少杰出的女科學家。

我常對學生講:如果想真正成為地質學家,就不能省卻野外實習的環節。我每次帶學生出野外,都會就典型現象當場講解清楚,并鼓勵學生一起分析討論。回到學校后也會鼓勵他們查閱基本定義并找出不同點,以便發現創新之處。這樣的反復訓練雖然辛苦和枯燥,卻能為他們今后成為合格的地質學家打下良好的基礎。

文獻閱讀

地學研究水平的提高光靠野外也是不行的,還必須有堅實的理論基礎。了解國內外研究現狀、過去的研究基礎等是最重要的基本功,否則就不知道自己應該從哪方面做起,即使野外看到某重要現象,也不知道前人是否已經研究過。缺乏高的起點就無從把握研究方向,無法從理論上真正提高。這方面能力的提高依賴于文獻閱讀,同時也是一個艱苦的訓練過程。

我曾經的一個研究生,跟隨我野外考察訓練的時間最多,因此野外能力提高很快。然而他經常偷懶,不能自己獨立閱讀文獻,結果碩士階段在地學理論掌握方面一直未能讓我滿意。這就說明,僅有野外經驗是不夠的,還必須經常追蹤國內外研究現狀與趨勢,而這些都必須通過閱讀文獻獲得。

而那位從地理信息系統專業轉過來的研究生,野外努力觀察,勤做筆記,平時刻苦讀書,掌握了許多重要文獻。比如我安排他查閱地幔柱相關文獻,掌握地幔柱研究現狀時,他幾周就將反映國內外現狀的上百篇重要文獻閱讀完畢,并總結出自己的看法。到碩士畢業時他已經具備很高的地學文獻閱讀能力,相應地科研寫作能力也提高很快。后來我鼓勵他報考南京大學構造地質專業的博士生,在南大深得導師信賴,完成了重要的科研任務。現在他即將到某國家級地學研究機構工作,順便祝福一下他。

上述兩個實例告訴我,只靠學生自覺讀文獻是不夠的,導師必須有意識地盡早安排學生進行閱讀文獻訓練。2011年我錄取了兩名碩士生,都是本校地質學專業應屆畢業生,為了盡早讓他們過文獻閱讀關,我在暑假前就給兩位新生布置作業:如果愿意就別回家度假,利用暑期閱讀Davis and Reyholds的原版教材《Structural Geology of Rocks and Regions》,學習地點是我的辦公室(我的研究生很少,向來常駐我的辦公室,同事調侃說“享受教授待遇”,我則一般在家辦公,要與學生討論時才到辦公室)。

我要求他們每閱讀完一章,都用word 文檔向我匯報:每章講解要點(英文要點、重要圖表、中文要點翻譯)與難點(特別標記)。我則根據二人的筆記看是否理解,并就難點給以詳細解釋并標注到他們的筆記文檔中。第一周他們進展緩慢,而且給我的文檔里充斥著黃色條帶(難點),要點翻譯也錯誤很多,讓我費了好幾天才訂正、解釋完畢。第二周他們的閱讀速度明顯提高,且理解能力也增強了,而相應地我的“訂正”工作強度也有所減輕。第三周開始,發現他們大有進步,很多專業詞匯即使沒有翻譯對,也能大致猜測出來。一個暑假他們完成了六章,雖然不能讀完全書,但已經感覺到他們的構造地質學理論基礎明顯提高。這就為第二年的野外工作打下良好的基礎,之后利用課余時間閱讀文獻的速度也大大提高了。

好奇與質疑

地質學的諸多重大發現往往源于野外實踐,而由于地質工作者的水平與經歷不同,對地質現象的認識就會千差萬別,因此前人的理論認識難免存在著錯誤和遺漏。通過以上兩方面的訓練,學生的基本科研素質有了明顯提高,在此基礎上,我開始鼓勵學生的好奇心并激發他們的質疑精神(包括對導師的質疑),只有這樣才能超越前人有所創新。

篇8

關鍵詞:隱伏礦床研究現狀勘查方法

隨著地質找礦工作的不斷深入,出露地表或埋藏較淺的礦床多已被發現、查明,地質找礦工作的難度越來越大,為滿足國家經濟建設對礦產資源的需求,隱伏礦床的尋找就顯得更為迫切,地質勘查人員不得不將其勘查目標轉向隱伏礦床。以下就隱伏礦床的勘查現狀和勘查方法展開探討。

一、隱伏礦床與地表易識別礦床的差異

在出露礦、淺表礦找礦時期,由于找礦方法與技術的成熟,各學科只要遵照找礦規范行事,就能找到礦床,找礦關注的重點是野外實物工作量與山地工程量,投入越大,找礦越多。隱伏礦找礦最大的不同,是失去了直接信息,當淺部成礦環境與深部不同時,由此及彼,由表及里的推測都失去了前提;找礦往往是在缺乏礦產信息,甚至單憑一些設想或直覺開始的,隱伏礦找礦更像是一項科學研究,即對設想進行求證。顯然,這是一項高風險、高投資的項目,據國外初步統計,發現一個隱伏的賤金屬礦床的投資,比發現一個出露、淺表的貴金屬礦床高達10倍以上。為了避免高風險帶來的巨大的損失,找礦投資的注意力,由原先的工作量、工程量轉向找礦思路的科學性,投入方法與工作量的合理性,探測信息、資料的可靠性,多學科綜合研究的實效性,以及布鉆驗證的目的性等,重大技術環節的把握與環節的轉換。隱伏礦找礦將從個人找礦、單學科找礦,轉向多學科互補、合作的整體找礦,由于找礦的基礎發生了重大變化,因此隱伏礦找礦隊伍的體制、機制、管理與人才需要等方面必將發生重大的變革。隱伏礦床與其他易識別礦床的差異主要表現在以下幾方面:

1、勘查對象的變化。露頭礦、易識別礦隱伏礦、易識別礦隱伏礦、難識別礦。

2、找礦方式的變化。找礦人找礦技術找礦(物化遙鉆探) 理論找礦(模式、新理論)。隱伏找礦更重視綜合研究、成礦預測、找礦模式、成礦規律研究,多采用演繹法,偏重理論找礦、立體找礦;而地表找礦多采用歸納法,偏重經驗找礦、平面找礦。

3、深部儲層與中淺部儲層有著質的差別

在環境上,深層溫度高、應力復雜、異常壓力普遍。淺部一般以水平應力場為主,縱彎褶皺發育;深部一般以垂直應力場為主,橫彎褶皺發育。深層成巖作用強烈,多已進入成巖晚期;有機質演化程度高,多已達到成熟甚至過成熟階段。深部儲層儲集性能主要受地球動力學、熱力學控制,而不像中淺部儲層那樣主要受重力作用、大氣降水作用控制,某些儲層由于強烈的成巖作用和次生變化,會全然失去自身的滲透性,而粘土層由于失水、固化,加上非均勻溫度場、應力場、地球化學場使其發生自組織,形成由斷裂、次生變化帶限制的不同尺寸、不同材料的“磚塊”結構,每一“磚塊”結構可形成獨立圈閉,即區塊型層狀儲集層,在深部儲層中裂隙對油氣、熱液不僅起著疏導作用,而且起著儲集作用,是重要的儲集空間和滲流通道。由于深的埋藏作用、強烈的成巖作用、頻繁劇烈的火山、構造作用等,導致目前的地球物理方法未能達到準確識別和有效地推測深部儲層展布規模的程度;再者深部礦床是個多方位研究課題,受多種因素影響,加上勘探積累的是大量淺層和中淺層地質資料,在此基礎上發展起來的傳統地質學理論必然具有很大的局限性,中淺部儲層理論不完全適用于深部儲層;隨著非線性科學的發展及其在地學中的應用,人們逐漸認識到深部礦床的復雜性、非線形本質,而非封閉的、甚至孤立的系統。

二、隱伏礦床勘查研究現狀

1、隱伏礦床研究現狀

隱伏礦體定位預測的研究進展及趨勢:隱伏礦體定位預測研究的熱點集中于定位預測的有效途徑或者方法的探討上,通過何種方法或者途徑才能保證進行成功的定位預測,這一直是困繞人們進行礦體定位預測的難點之一。目前定位的方法有:數學地質;物化遙深部礦化信息的挖掘;構造控礦規律研究,包括區域含礦間隔的確定、控礦構造分析,尤其是深部構造變化特征;成礦序列、成礦系統分析。

成礦預測的發展趨勢:成礦預測正在從以描述性為主向定量化、精細化方向發展;成礦預測學正在經歷從研究基于成礦環境的找礦理論,向研究基于成礦巨量金屬聚集的找礦理論轉變;從發現和識別局部異常向發現和識別大規模地球化學異常模式轉變;從尋找和發現易識別、易發現的礦床向尋找難發現、難識別礦床轉變;從以分析為主向分析與綜合相結合方向發展,從單一技術找礦向綜合信息找礦方向轉變,建立高精度綜合成礦預測信息模型將是成礦預測發展的一個必然趨勢;從礦床模式一成礦模式向勘查模式發展,模式從單一模式向綜合找礦模式發展,由圖表、文字模式向數字模式發展;從成礦系列與成礦系統向勘查系統發展。

2、隱伏礦床勘查現狀

20世紀80年代末發現的埃盧臘鉛鋅礦床和奧林匹克壩銅鈾金礦床,被稱“勘查隱伏礦床的新紀元”;20世紀50年現了隱伏的小鐵山黃鐵礦型多金屬礦床;20世紀60年代,粵北、江西鎢錫礦床建立了“五層樓”成礦模式,導致已知礦床超度延伸礦床的發現和木梓園隱伏的鎢錫礦床的發現;按成礦構造控礦理論,個舊連續發現了多處“錫銅礦床”;按構造體系控礦,結構面控礦、構造復合、控礦地質力學理論發現了河南盧氏夜長坪隱伏的鎢銅礦床、廣東大寶山多金屬礦床擴大了儲量;按成礦理論,特別是成礦系列理論建立的成礦模式先后在廣西大廠發現了深部的100號礦床、云南會譯麒麟廠富鉛鋅礦床等。

三、隱伏礦床的勘查方法

對于隱伏礦床的勘查,既要解決理論問題,又要解決技術問題。國內外許多礦床學家從不同角度提出了許多隱伏礦床的找礦理論和方法。就目前來說,就礦找礦、成礦模式找礦、成礦系列找礦、新技術新方法綜合找礦等是尋找隱伏礦床的有效方法。

1、就礦找礦

按照成礦系列的理論,在一定的地質構造單元內,在一定的地質發展階段和不同的構造部位可形成一系列有成因聯系具有一定空間分布規律的礦床組合。因此,分析研究成礦區內礦床產出的空間位置、礦床分布規律及其產出特征,在已知礦床或礦區尋找新的礦床或新的礦床類型,往往能收到較好的找礦效果。隱伏礦床定位預測主要是對已經發現并開采的礦床,研究和預測其深部或是否存在隱伏礦體,即通常所說的就礦找礦。就礦找礦的關鍵是要以新的成礦理論作指導,對于勘察多年的老礦區或被否定的礦區,首先要具有新的觀念和新的找礦思路,這些礦區前人已經開展了相當多的工作,如果我們仍然用傳統的觀念在老礦區找礦,找礦就很難取得突破。濁積巖型金礦新概念的提出,導致了世界范圍內新元古界至下古生界中濁積巖系內金礦床的大量發現。剪切帶型金礦新概念為深部找礦提供了理論依據,通過剪切指向和變形強度分析,預測新礦脈形態和分布,進一步指導深部找礦。綠巖帶金礦雖是傳統的成因類型,但金礦賦存形式研究的突破,極大地開闊了人們的找礦思路,即在太古宇下部基性巖石中尋找石英脈型金礦,中部尋找條帶狀含鐵建造型金礦,上部巨厚中酸性一沉積巖中尋找層控浸染型金礦,大大地促進了礦產的綜合勘察。

2、礦床模型分析與隱伏礦尋找

成礦模式是成礦理論指導勘查找礦的具體體現,是成礦理論在實際的地質找礦應用的產物。成礦模式類比是最高層次的地質類比,具有概括性、理論性和預測性,對解決隱伏礦床預測問題尤為適用。基于成礦模式而建立起來的礦床模型,由于其反映礦床形成的控制因素,以及表現出的關鍵性地質特征,是識別該類礦床的直接或間接標志,也是尋找同類礦床的理論依據。

3、地球物理勘查技術及隱伏礦尋找

地電化學提取法與隱伏金礦床尋找,地電化學提取法是地電化學找礦方法的一種。原理是以覆蓋層本身及隱伏礦體在人工電場和自然電場作用下,發生電離和電解作用,以離子或絡合離子形式被人工電場運移到地表元素接收器里,元素接收器內所提取的離子不僅與近地表的次生暈有關,而且與來自深部的礦體的離子暈有關,是一個由淺而深的連續過程。

4、地球化學勘查技術及隱伏礦尋找

地球化學勘查是一種直接找礦方法,在礦產勘查中起先導作用,是最直接的、最可靠的找礦信息,對找礦具有重大意義。

5、礦床結構模型研究與隱伏礦床尋找

礦床結構模型對成礦作用的研究主要側重成礦物質的富集,而對成礦物質來源,成礦熱液的運移考慮較少,因為在一個成礦區帶上已知礦床范圍內找礦,成礦的物質來源這一前提已經具備,至于與成礦熱液運移有關的導礦構造,雖然對找礦有一定的指示意義,但由于其在成礦后已經閉合或被后期的地質作用改造,因此對找礦并不具有決定意義。礦床結構模型的建立是在綜合各種成礦理論的基礎上,而又不受某種成礦理論的束縛;在礦床預測中,以構造地質學為理論基礎,以深部找礦預測為主要目標,同時涉及普查找礦;明確指出構造是控制成礦的第一要素,控礦構造分析是成礦預測的最主要手段,將地質力學分析和地質歷史分析方法引入成礦、控礦構造分析;注重物探和化探手段解決控礦構造問題,使成礦預測成為一種既依靠經驗,又超越經驗的有序化、可操作的預測方法。從控礦構造分析入手,對已知礦床的控礦構造、成因、成礦時代、剝蝕程度和成礦過程等方面進行綜合研究,在此基礎上建立成礦模型和找礦模型。建立礦床結構模型首先強調構造是控礦的第一要素,從構造地質學的角度深入開展控礦構造研究,以提高控礦構造研究與成礦預測水平。建立礦床結構模型礦床應該具有較高研究程度,經過一定程度的勘探、開采,積累了豐富的礦床地質資料,同時具備野外地質觀察研究的條件。

6、遙感技術與隱伏礦尋找

隨著遙感技術在區域地質調查、礦產普查以及成礦預測上的廣泛應用,使遙感技術進入地質找礦的生產階段。在遙感信息利用上,從只利用空間信息發展到利用巖礦的光譜信息,信息提取技術方法越來越成熟;在圖像處理上,從單純的圖像處理技術,發展到形成圖像分析系統,進而建立綜合處理的微機系統,ICPS微機采集系統和分析系統已經應用在地質找礦領域。利用遙感技術尋找隱伏礦床,主要從兩個方面考慮,其一是成礦遠景區的圈定,其二是隱伏地質成礦體和礦體的預測。目前,我國大部分地區已進入隱伏、半隱伏和難識別礦床的勘查階段,礦產勘查難度日益加大,研究隱伏礦床尋找的理論和方法是當務之急。在找礦實踐中,找礦理論是基礎,找礦技術方法突破是先導,從四維角度研究隱伏構造和礦體是技術關鍵,實現隱伏礦尋找的定位預測是目標,應加強多種方法的綜合運用,使隱伏礦床預測盡可能準確。

四、結束語

在礦業發展中,隱伏礦床開采必將成為未來的核心。在隱伏礦床的勘查中,應加強信息找礦戰略中多學科資料的收集和綜合解釋,因地制宜制定適合的勘查技術方法,才能準確地圈定礦區所在,提高采礦效率及經濟效益,促進我國礦業健康穩定發展。

參考文獻:

[1] 劉家遠.隱伏礦床預測的理論和方法[J].廣西地質,2002,15(1).

[2] 范永香,曾鍵年,劉偉.論成礦預測的理論體系[J].湖北地礦,2004,18(2).

篇9

關鍵字:地質構造;結構面;地應力

1 概述

隨著找礦難度的增大,特別是在尋找大型、特大型隱伏礦及其定位預測中, 礦田構造研究越來越發揮著突出作用;在油氣的尋找中需要進行儲油、儲氣構造的研究。人們對水資源和工程建設的需求、地質災害的預測、生存環境的保護等問題的解決,更需要構造地質學理論的指導。作為人類賴以生存與發展基地的大陸巖石圈,由于它的復雜性及其與資源、環境、地質災害等因素密切相關,利用地質基礎知識,研究各種地質構造的賦存狀態,研究分析和解決影響巖土工程實踐的地質因素,從而指導采掘工程、隧道地鐵建設、河流堤壩建設的正常進行。

2 地質構造的概念

地質構造:指構成地殼的巖層或巖體在外力作用下所生成的變形與變位。構造變動,由地殼運動引起的巖層的變形與變位。地殼中的地質構造絕大多數屬于構造成因,構造變動是地質學尤其是構造地質學的主要研究對象。非構造變動,由于重力作用、地下水、風華、冰川等作用,使巖層或巖體發生局部變形。這種作用不是地殼運動的直接表現。非構造變動規模不大,分布局限,對礦山開采,河流堤壩的安全性有一定影響。

3 構造結構面及構造應力對巖土體穩定行的影響

構造作用控制了地球運動系統中所有地質過程,巖體結構面是該系統運動作用的產物,其形成、演化及時空組合無時無刻不受其控制,通過結構面實現對構造應力場的調整并進而達到對巖土體穩定性的控制則是構造動態作用的體現。

3.1構造結構面對巖土體穩定性的控制作用

所謂結構面,是指巖體中具有一定方向、力學強度相對較低、兩向延伸的地質界面,例如巖層層面、軟弱夾層、各種成因的斷裂、裂隙和節理等,反映了長期內外動力作用下的地質構造作用現象。考慮到影響結構面力學特性的主要因素,可將其劃分為四種力學類型,即破裂結構面、破碎結構面、層狀結構面和泥化結構面;按其成因又可分為原生結構面和次生結構面亦即構造結構面。原生結構面以建造為物質基礎,本質上體現的是介質內物理力學性能存在明顯差異的界面或軟弱薄層,一旦受力容易發生應力集中,經過后期內外動力作用之后會很容易地改造成構造結構面,所以在工程實際中,構造結構面對巖土體力學性能及其穩定性具有主導控制作用。結構面具有以下幾個基本力學特性:對垂直于結構面的拉應力基本上無阻抗力而極易被拉開;在垂直于結構面的壓應力作用下易于壓密或閉合而易造成填充物變形和破壞;順結構面方向的弱約束作用導致在剪應力作用下容易產生剪切變形或滑移。

構造作用的層次性使得工程地質體內會對應產生不同尺寸的控制結構面,通常將結構面按其規模分為Ⅰ~Ⅱ五個級次。結構面特征和規模不同,對工程影響、控制的范圍和方式各不相同,在有關工程地質問題分析中所處的地位和作用也不同。

Ⅰ級結構面泛指長度在數十千米以上的區域性深大斷裂帶,尤其是活動斷裂帶反映了地殼層的現今動力學背景。Ⅰ級結構面一般而言是由近于平行的數個斷層面組合而成的斷裂帶,其作用不僅僅只是影響山體、巖體穩定性,而且會影響、控制某個區域的構造應力場分布以及地塊乃至地體的穩定性,甚至構成孕震、控震和發震斷層。對工程安全的影響已不再僅局限于通過山體、工程巖體的失穩來體現。即便是巖體沒有出現失穩,但構筑于其上的建筑物可能因斷裂的地震活動而存在工程抗震及抗斷等問題。因此,Ⅰ級結構面通常作為區域穩定性研究中的主要對象之一,或者作為一條斷裂帶加以專門研究。

Ⅱ級結構面與所研究的山體和巖體尺度相當,為規模在數百米至數千米的淺表中小斷層或層間錯動。Ⅱ級結構面影響的主要是山體、巖體的穩定性,因此會對大型工程的整體布局帶來影響,甚至需要另行選址。

Ⅲ級結構面指其尺度被限制在所研究的巖體或山體內部、長度在幾十米至數百米的小斷層、軟弱錯動面和大節理。Ⅱ級結構面影響的主要是山體內工程巖體的局部穩定性問題, 典型的是道路、溝渠、露天采礦邊坡、庫岸邊坡穩定性問題最為常見。

Ⅳ級結構面泛指受控于Ⅲ級結構面之下斷續分布的裂隙、節理、軟弱層面和劈理等,尺度為幾十厘米至幾米。Ⅳ級結構面的存在不僅破壞了工程巖土體的完整性,影響并控制著巖體的應力分布狀態和巖體強度,而且很大程度上影響著巖體失穩變形機制和破壞方式。因此Ⅳ級結構面發育程度、分布狀態和組合排列情況,成為評價巖土體工程地質性能的基本依據之一。

Ⅴ級結構面指不連續、無充填物、分布隨機、為數甚多的微裂隙,它影響和控制著工程巖土塊體本身的強度、變形機制以及破壞方式。實驗室內的巖土力學性能測試結果基本反映了Ⅴ級結構面控制下的工程巖土體力學強度。

3.2 地應力場與巖體穩定性

地應力是地質構造運動和巖體自重等因素作用下的產物。地應力是決定區域穩定性和巖體穩定性的重要因素, 地震活動、斷層活動和水庫誘發地震都是地應力局部集中的結果, 而巖體穩定性受控于地應力作用下形成的各種結構面和現今地應力場與巖體的相互作用。

地應力場的分布特征決定了地殼巖體斷裂的運動特征,進而影響巖體的變形破壞方式。地殼內應力狀態主要有三種典型情況:(1) 潛在走向滑動型。應力場的中間主應力近于垂直,最大主應力和最小主應力近于水平,世界上絕大部分地區為該類應力狀態。在這種應力狀態區,如果發生破壞或再次活動, 必然是沿走向與最大主壓應力呈約30~ 40左右交角的陡立面產生走滑型的斷裂活動。(2) 潛在逆斷型。應力場中最小主應力近于垂直,最大主應力與中間主應力近于水平。此種應力狀態下發生的是逆沖破壞,即沿走向與最大主應力垂直的剖面X 裂面產生逆斷運動。(3) 潛在正斷型。應力場中最大主應力垂直,而其余兩主應力水平分布。在此應力狀態下發生的破壞,必然是沿走向與最小主應力軸相垂直的面發生正斷性質的運動。與地應力狀態形成優勢組合的巖體結構面,往往是巖體發生失穩破壞的控制邊界。

總體上看,地殼運動決定了地應力的宏觀分布狀態,地應力狀態控制了斷層運動特性。巖體地應力分布特征除了與統一的區域構造應力場有關之外, 還受局部區域內的工程地質條件所約束和調節, 包括巖體結構與巖性特征、巖體構造作用及其演化歷史、地形地貌條件等因素。地應力異常會導致巖體發生失穩、變形和破壞, 并經常對各類建筑物的設計和施工造成直接影響。

4 結論

由上可見,研究各種地質構造現象、則是解決工程建設中與構造現象有密切關系的工程地質問題必要及有效手段,服務于資源開發和人類生存環境與可持續發展。

參考文獻

[1] 張宗祜. 環境地質與地質災害[J]. 第四紀研究.

[2] 鄭貴洲,申永利. 地質特征三維分析及三維地質模擬現狀研究[J]. 地球科學進展。

篇10

劉觶西北大學地質學系教授,主要研究領域為巖石地球化學。

為野外地質勘探,他和團隊屢次克服高原反應,在嚴酷的地質和天氣條件下頑強堅持;在自治區改則縣一次野外采樣過程,他們甚至需要“與狼共舞”,突然有三只餓狼將采樣車包圍!在此危急時刻,多虧藏族司機經驗豐富,用藏民獨有的方式驅散了餓狼,使得這次勘探最終有驚無險……

勞累、傷病、挑戰生理極限甚至直面危險――對地質學者來說,都不是讓他們放棄研究和追求的理由,相比之下,堅持和執著才是劉黿20年最終的抉擇。

劉黿淌謔俏夜較早開展藏北新生代火山巖和埃達克巖、中國東部和華北克拉通中生代以來基性巖和堿性巖研究的中青年學者之一。他首次發現北部羌塘地體新生代一套埃達克質火山巖,并初次證明了該套埃達克巖的成因,此研究為青藏高原的快速隆升提供了可能的巖石學證據;他確定了藏北羌塘地區中新生代火山巖的精細年代學格架,為進一步的研究提供了重要的時間格架制約;他從地質特征入手,對中國東部和華北克拉通中生代以來基性巖墻群開展了精細的年代學及系統地球化學研究,并取得了許多創新性成果和認識。

歷年來,劉齬倉鞒植渭庸家及省部級科研項目16項,共發表學術論文140余篇(SCI論45篇),出版專著3部(英文專著2部,中文專著1部),并入選 “陜西省第六批百人計劃”,獲貴州省科學技術進步獎一等獎、“侯德封礦物巖石地球化學青年科學家獎”和中國青年地質科技獎。

羌塘探密,屹立世界屋脊之巔

羌塘,在藏語中是“北方高地”的意思,特指藏北高原,漢語中加個高原的后綴,而稱羌塘高原。它位于昆侖山脈、唐古拉山脈和岡底斯山脈之間,面積達60萬平方公里,平均海拔5000米左右,為青藏大高原的主體部分,是我國地勢最高的一級臺階,被稱為“世界屋脊的屋脊”。在20世紀下半葉前,該地區從未有人類永久定居,它也是我國高原現代冰川分布最廣的地區。

羌塘是中國五大牧場之一,在那一望無際的草原上,到處分布牧民賴以生存的牦牛和羊群,處處可見牧民棲息之所――帳篷。牧民們在此創造了夢幻迷離、色彩斑斕的游牧文化,不僅有遠古巖畫,也有眾多古象雄王國的遺址,英雄格薩爾王的足跡及故事遍布藏北,瑪尼堆、經幡和古塔隨處可見,為蒼芒的大草原增添了幾分神秘的色彩,著名的唐蕃古道貫穿南北。

在地質學家的眼中,羌塘不僅是野生動植物的天堂,同時也是一個具有豐厚沉積層的文化沃土。

羌塘地區新生代巖漿巖(特別是火山巖)分布異常廣泛,包括兩類重要的火山巖省[注](西羌塘巖省-喀喇昆侖-西昆侖-北昆侖巖省-魚鱗山、巴毛窮宗、波濤湖和枕頭崖巖省)。火山巖主要劃分為鈉質堿性玄武巖系列、高鉀鈣堿性系列、白榴石碧玄巖系列和鉀玄巖系列。

目前,青藏高原的地質研究(特別是高原的隆升)已受到全球地質界的廣泛關注,但對高原隆升機制和時間仍存在明顯的爭議。羌塘除廣泛發育的巖漿巖外,其典型構造分布也異常廣泛,系統的地質研究對青藏高原地質歷史追蹤具有非常重要的意義。

劉黿淌詼緣厙蚧學和巖石學研究有著深厚情感。1998年,他畢業于長春科技大學(原長春地質學院)地質勘查專業,并考取本校巖石學專業碩士研究生;2001年考入中國科學院地球化學研究所繼續攻讀博士學位;2003年到香港大學地質學系訪問研究;2004年獲得博士學位;2009年到加拿大University of Regina進行學術訪問研究;2013年到臺灣國立大學開展學術訪問研究。

在這片神秘的古老高原上,劉黿淌謐運妒墾芯可階段,就開始涉獵羌塘新生代火山巖精細年代學和成因類型的研究和探討。

“新生代火山巖和華北中生代基性巖墻群的年代學和地球化學研究,不僅對地質學發展有推動作用,而且對礦產資源的勘探有很重要的作用。”劉黿淌詒硎盡

羌塘大部分為無人區,海拔高度和交通條件致使研究者很難適應,在以往研究中,最大的難點和挑戰是如何適應研究區的自然環境。通過堅持不懈的努力,在已有研究基礎上,劉鋈〉昧酥疃嘀匾的研究成果。

劉鍪狀畏⑾治韃乇輩殼繼戀厙新生代一套埃達克質火山巖:羌塘走構油茶錯和多格錯仁新生代火山巖為典型的埃達克巖,并初次證明該套埃達克巖的成因:拆沉下地殼部分熔融作用的產物。這一成果為青藏高原的快速隆升提供了可能的巖石學證據;另外,確定了藏北羌塘地區中新生代火山巖的精細年代學格架為:18-33 Ma,為后期研究提供了重要的時間制約。

地質學研究帶來的價值追尋

與應用型研究不同,基礎研究常常因其與現實聯結不夠緊密,而時常面臨“有什么用”的追問。

在劉黿淌誑蠢矗地質學研究特別是巖石成因和構造機制的探討,一方面讓人們認識其可能的形成過程和經歷的動力學環境,為后期研究奠定科學基礎;另一方面,研究成果可為人們對后期利用作出重要指導。研究巖石的成因和演化成果可應用于礦床學、構造地質學和工程地質學等學科;同時,地質學所指導的地質礦產資源勘探是人類社會生存與發展的根本能量源泉。根據巖石的結構、構造、產狀、巖性和巖石組合等尋找礦產資源,滿足人們對石油、煤炭、金屬和非金屬等礦產資源的需求,則有著更為緊迫的現實意義。

基于對地質學深沉的情懷,劉黿淌詰目蒲械纜費轄魈な怠⒊瀆熱忱。基性巖墻為源于地幔的一系列呈脈狀或巖墻狀產出的超基性(如鉀鎂煌斑巖、碳酸巖)-基性(如輝綠巖、煌斑巖和匯率玢巖)巖石組合,通常以群狀侵位,為陸塊伸展甚至裂解的關鍵遺跡,對古陸塊的伸展減薄乃至裂解破壞具有重要的示蹤意義。2011年,劉齟幽甏學和巖石地球化學方面對山東地區燕山期基性巖墻群開展了持續近9年的研究,在已有研究和野外地質觀察基礎上,從基性巖墻地質特征入手,以多元同位素體系精確測年和地球化學特征為主要手段,對魯西和膠東集中發育的燕山期基性巖墻群的形成時代進行了系統研究。2012年,劉黿淌諢氐焦氏縹靼玻任職于西北大學地質學系,在地幔巖漿作用與華北克拉通破壞、同位素地質年代學和地球動力學領域開展了長足的研究。

克拉通是大陸地殼長期穩定的構造單元,即大陸地殼中長期不受造山運動影響相對穩定的部分。華北克拉通是中國境內獨具特色的大地構造單元,作為典型的克拉通,華北克拉通破壞已引起高度關注,研究程度和成果日益得到改進和完善。華北克拉通破壞的研究,對認識和揭示克拉通破壞對大陸形成演化和地球圈層相互作用,可為資源戰略預測和地震災害預防提供新的思路和科學依據。

通過系統研究,劉黿淌諍推渫哦右訝〉昧寺意的研究成果,如,華北克拉通中生代巖石圈伸展可分為六期:140-130 Ma、120-110 Ma、100 Ma、90-85 Ma、75 Ma和50-45 Ma。另外,提出新的巖石成因模式――巖石圈拆沉作用。該成因模式的提出,對同時華北克拉通破壞機制具有很好的指示意義和價值。

目前,劉黿淌諮芯客哦誘集中對郯廬嗔汛和大興安嶺-太行山重力梯度帶中生代基性巖墻群年代學和地球化學研究。中生代以來,上述構造區皆發生了一定程度的伸展活動,但對其伸展的時間和機制仍不清晰。目前,該團隊已初步對兩構造帶伸展時間、期次和機制有了初步認識。