地質(zhì)學(xué)范文

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地質(zhì)學(xué)

篇1

美國于1965年曾提出“醫(yī)學(xué)地質(zhì)學(xué)”一詞,經(jīng)過幾十年的科學(xué)研究和實踐,醫(yī)學(xué)地質(zhì)學(xué)越來越多地為人類的生存環(huán)境、健康狀況提供更加合理、更加科學(xué)的理論依據(jù)。關(guān)于醫(yī)學(xué)地質(zhì)學(xué)的概念,不同的學(xué)者都給出不同的定義,但實質(zhì)都是人類健康和疾病的成因與地質(zhì)環(huán)境的關(guān)系。概括地講醫(yī)學(xué)地質(zhì)學(xué)是研究地質(zhì)材料和地質(zhì)過程對動物和人類健康影響的學(xué)科,是處理自然地質(zhì)因素和地質(zhì)環(huán)境與生態(tài)環(huán)境間關(guān)系的學(xué)科,是認識人類健康與疾病的地理分布及其成因的學(xué)科,是介于醫(yī)學(xué)與地質(zhì)學(xué)之間的交叉學(xué)科。

2醫(yī)學(xué)地質(zhì)學(xué)研究的主要內(nèi)容

人類是在地球發(fā)展過程中,生物進化達到高等階段的產(chǎn)物,人的出現(xiàn)有賴于適宜的自然環(huán)境,他們相互依存和制約,經(jīng)過長期的發(fā)展,自然環(huán)境達到了適宜人類生存的相對穩(wěn)定的生態(tài)平衡,如果其中任何一種因素發(fā)生重大變化,這種平衡將遭到破壞,就有可能使環(huán)境不利于人類。醫(yī)學(xué)地質(zhì)學(xué)就是以與人類和動物有關(guān)的有益的有害的物質(zhì)為研究對象,地球上的無機物和有機物對人類、動物、植物的作用和影響正是醫(yī)學(xué)地質(zhì)學(xué)研究的領(lǐng)域。醫(yī)學(xué)地質(zhì)學(xué)研究內(nèi)容主要包括:地質(zhì)環(huán)境和人類健康的關(guān)系、地質(zhì)環(huán)境與流行病學(xué)的調(diào)查、地質(zhì)環(huán)境與地方病的調(diào)查及防治措施的研究、地質(zhì)環(huán)境與藥物。

2.1地質(zhì)環(huán)境與人類健康的關(guān)系

人類的身體健康與自然環(huán)境密切相關(guān)。2000多年前的《黃帝內(nèi)經(jīng)》出自戰(zhàn)國到東漢數(shù)代醫(yī)家之手集體著作,書內(nèi)對于機體與外界環(huán)境的關(guān)聯(lián)、對于疾病發(fā)生的空間分布做了全面的闡述,倡導(dǎo)“人與天地相應(yīng)”,指出了機體與環(huán)境應(yīng)建立同步關(guān)系,并強調(diào)在辨證論治過程中應(yīng)考慮地理環(huán)境因素,強調(diào)了人體與自然地質(zhì)環(huán)境相互依存又相互制約的關(guān)系。地質(zhì)環(huán)境中的微量元素通過土壤-水-植物-食物-人體這個食物鏈進入人體,如果維持人體正常發(fā)育所需的微量元素供量不足或過剩,人體正常的發(fā)育生長及代謝都會受到影響。如人體嚴重缺硒會導(dǎo)致克山病,硒過剩會引起硒中毒,導(dǎo)致“堿毒病和蹣跚病”等。隨著現(xiàn)代社會工業(yè)化的高度發(fā)展和人民生活水平的不斷提高,人類生存的環(huán)境污染程度日趨嚴重,生態(tài)環(huán)境遭到不同程度的破壞,人類健康面臨的威脅越來越大。

2.2地質(zhì)環(huán)境與流行病學(xué)

流行病學(xué)是研究人群中疾病與健康狀況的分布及其影響因素,并研究防治疾病及促進健康策略和措施的學(xué)科。醫(yī)學(xué)地質(zhì)學(xué)把地質(zhì)環(huán)境與流行病學(xué)是否有關(guān)聯(lián)作為研究內(nèi)容,就是要研究環(huán)境因素與人體健康之間的相關(guān)關(guān)系和因果關(guān)系,從而揭示環(huán)境的改變對人群健康潛在的和長遠的危害。

2.3地質(zhì)環(huán)境與地方病的調(diào)查及防治措施

地方病是在某一特定地區(qū),與一定的地質(zhì)環(huán)境有密切關(guān)系的疾病,是由于地殼中元素分布不均勻,某些地區(qū)某種元素嚴重不足或過高引起的。長期的復(fù)雜的地質(zhì)作用以及人類生產(chǎn)活動的影響,使得地質(zhì)環(huán)境中含有對人體有害的元素,如鉛、鎘、汞、砷、氟等,通過食物鏈進入人體,致使人們產(chǎn)生疾病。在花崗巖和變質(zhì)巖地區(qū),沿活動斷裂帶的氡氣含量高于其他地區(qū),斷裂帶附近的人群肺癌發(fā)病率明顯高于其他地區(qū)。例如:原生環(huán)境中缺Mo的地區(qū)成為食管癌高發(fā)區(qū)。我國是地方病高發(fā)國家之一,我國古籍對地方病的記載已有數(shù)千年歷史。20世紀60年代中期,中科院地化所等科研單位就開始了全國范圍內(nèi)的克山病與大骨節(jié)病的防治研究工作,30多年來,我國的地質(zhì)工作者與醫(yī)學(xué)工作者密切配合,對我國幾種主要的地方病的環(huán)境病因、病區(qū)環(huán)境地球化學(xué)條件及可能與疾病有關(guān)物質(zhì)環(huán)境、地球化學(xué)行為的研究取得了系列重要成果,在地質(zhì)環(huán)境與保護人類健康方面作出了重要貢獻。

2.4地質(zhì)環(huán)境與中藥

2.4.1礦物藥的發(fā)展成就

我國地域遼闊,礦產(chǎn)資源豐富,是礦物藥資源的天然寶庫,足以保證礦物藥的藥材資源和臨床用藥。中藥學(xué)是我國醫(yī)藥中的國學(xué),我國應(yīng)用礦物(化學(xué)元素)治病已有2000余年的歷史。湖南長沙馬王堆漢墓出土的《五十二病方》可稱為我國最早的藥物學(xué)專著,記載礦物藥21種;春秋戰(zhàn)國時期的《山海經(jīng)》記載礦物藥64種;到了明朝李時珍的《本草綱目》,則開創(chuàng)了礦物藥的先河,載藥1892種、附方11096個,對中國和世界藥物學(xué)的發(fā)展做出了杰出貢獻。20世紀醫(yī)藥地質(zhì)學(xué)代表性著作有李鴻超主編的《中國礦物藥》、郭蘭忠主編的《礦物本草》。

現(xiàn)代科學(xué)證明,能作藥用的礦物巖石有100多種。礦物藥主要是天然礦物,它們在藥品中的用量雖然很少,但治病的功效卻很好,是中成藥中不可缺少的重要組成部分,與動植物藥材同為重要的藥物資源。藥用礦物種類繁多,藥理作用也各不相同,其中能作內(nèi)服藥的有30種以上,能作外用藥的有幾十種,例如雄黃。礦物中含有的一些微量元素也是人體所必須的,如銅、硒、鋅、鉬、碘、鈷等,可以補充人體之不足,增進身體的健康。醫(yī)療礦泉水也可治病。其中,氡泉的氡輻射有刺激肌體和殺菌作用,對心血管、神經(jīng)系統(tǒng)、原發(fā)性高血壓、皮膚、關(guān)節(jié)炎等病有療效;碳酸泉水能中和酸而用于治療腸胃病、結(jié)石癥、糖尿病等;還有硫酸鹽泉、硫酸鈉泉、氯化鈉泉、硅酸泉等也都可以治療許多疾病。

2.4.2藥用植物的發(fā)展成就

中國是中草藥的發(fā)源地,目前我國大約有12000種藥用植物,對中草藥的探索也經(jīng)歷了幾千年的歷史并形成了一門獨立的科學(xué)——本草學(xué)?!渡褶r(nóng)本草經(jīng)》是現(xiàn)存最早、最完整的專門本草著作,為我國早期臨床用藥經(jīng)驗的第一次系統(tǒng)總結(jié),被譽為中藥學(xué)經(jīng)典著作。全書分三卷,載藥365種(植物藥252種,動物藥67種,礦物藥46種),分上、中、下三品,其歷史地位是不可低估的,它將東漢以前零散的藥學(xué)知識進行了系統(tǒng)總結(jié),其中包含了許多具有科學(xué)價值的內(nèi)容,被歷代醫(yī)家所珍視。而且其作為藥物學(xué)著作的編撰體例也被長期沿用,作為我國第一部藥物學(xué)專著,影響是極為深遠的。

與西藥相比較,中藥絕大部分是野生或栽培植物即藥用植物,具有取材天然、來源豐富、毒副作用小等優(yōu)點,然而隨著我國中醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展及世界范圍內(nèi)天然藥物的不斷發(fā)展,國內(nèi)外對中藥資源的需求迅速增加,使我國中藥資源的消耗加大,給瀕危的藥用植物資源帶來毀滅性的危險。地質(zhì)環(huán)境的改變對植物的生長起著決定性的作用,現(xiàn)在中國處于瀕臨滅絕的3000種植物中,用于中藥或具有藥用價值的約占60%~70%,因此加大對藥用資源的保護,特別是瀕危藥用資源的保護,顯得極為迫切。

3醫(yī)學(xué)地質(zhì)學(xué)發(fā)展的歷史

3.1醫(yī)學(xué)地質(zhì)學(xué)在國外的發(fā)展?fàn)顩r

國際地質(zhì)科學(xué)與環(huán)境計劃委員會在1996年建立了醫(yī)學(xué)地質(zhì)工作組,現(xiàn)已有57個國家和國際組織參加。在第32屆國際地質(zhì)大會上,醫(yī)學(xué)地質(zhì)學(xué)這一地學(xué)與醫(yī)學(xué)的交叉學(xué)科得到了廣大地學(xué)專家的重視。2002年瑞士、美國等地質(zhì)調(diào)查局攜手參與名為“454”國際地質(zhì)對比計劃項目——醫(yī)學(xué)地質(zhì)學(xué)這一課題的國際合作研究,主題是環(huán)境污染、環(huán)境病理學(xué)、地球化學(xué)、地質(zhì)環(huán)境、金屬元素暴露所產(chǎn)生的后果等分析,以及它們在環(huán)境、公共健康等方面的作用。此項目在全球范圍內(nèi)聚集了發(fā)展中國家從事醫(yī)學(xué)地質(zhì)學(xué)的科學(xué)家及其身處世界其他地方的同事,強調(diào)影響人類和動物健康的地球科學(xué)因素的重要性。

第七屆環(huán)境地球化學(xué)國際大會2006年9月在北京召開,這次會議特別研討了兩個具有中國特色的環(huán)境問題:地方病與人體健康的研究,如砷中毒和氟中毒等;生態(tài)脆弱區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)功能的恢復(fù)重建,如西南喀斯特脆弱生態(tài)地區(qū)和西北干旱半干旱地區(qū)的環(huán)境問題及生態(tài)重建。會議之前大會還舉辦了一個國際醫(yī)學(xué)地質(zhì)學(xué)培訓(xùn)班。我國學(xué)者在環(huán)境地球化學(xué)與健康研究方面,特別是在環(huán)境致病方面所取得的研究成果引起各國學(xué)者的關(guān)注。

3.2醫(yī)學(xué)地質(zhì)學(xué)在我國的發(fā)展和實踐應(yīng)用

早在20世紀60年代初,在劉東生院士的倡導(dǎo)下,在中國科學(xué)院地球化學(xué)研究所建立了環(huán)境地球化學(xué)研究室,開展了克山病、大骨節(jié)病、地方性氟中毒的環(huán)境地球化學(xué)研究。從事水文地質(zhì)、水溫地球化學(xué)研究的林年豐教授在中國最早使用了“醫(yī)學(xué)地質(zhì)學(xué)”這一術(shù)語,并出版了相關(guān)內(nèi)容的專著。為了加強中國學(xué)者與國際醫(yī)學(xué)地質(zhì)界的交流,國家自然科學(xué)基金委員會資助,中國科學(xué)院地球化學(xué)研究所環(huán)境地球化學(xué)國家重點實驗室和中國礦業(yè)大學(xué)(北京校區(qū))共同主辦了醫(yī)學(xué)地質(zhì)學(xué)學(xué)術(shù)講座和研討會。

篇2

加強交流引導(dǎo)

學(xué)生入校后先進行3周的軍訓(xùn),然后就接觸到“地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”這門課程。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中會出現(xiàn)如下情況:對課程學(xué)習(xí)的目的和作用不明白;課程的內(nèi)容多,學(xué)生缺乏合理有效的學(xué)習(xí)方法,許多知識掌握不了;由于以上因素影響,學(xué)生會有些迷茫,學(xué)習(xí)積極性不高。如果不能很好地解決這些問題,會導(dǎo)致學(xué)生產(chǎn)生負面情緒,影響課程教學(xué)和學(xué)習(xí)效果,甚至造成退學(xué)。筆者認為,解決問題的關(guān)鍵是加強交流引導(dǎo)。俗話說:“師傅領(lǐng)進門,修行在個人”。大一新生對大學(xué)生活充滿期待和好奇,對未來充滿憧憬和迷茫。不少學(xué)生被動地選擇了現(xiàn)在的專業(yè),缺乏對專業(yè)的了解和興趣,甚至還帶有一絲失落和專業(yè)情緒。這時他們需要的是真誠的交流和正確的引導(dǎo),需要被“領(lǐng)進門”。在交流過程中,他們可以逐漸認識到地理科學(xué)專業(yè)的內(nèi)涵和作用,了解自己將來可以做什么,然后確立個人的奮斗目標(biāo),并規(guī)劃和安排自己的大學(xué)生活。師生見面交流會是較為有效且可行的引導(dǎo)方式。課程學(xué)習(xí)之初召開以專業(yè)為單位的師生見面交流會,首先向?qū)W生總體介紹本專業(yè)的培養(yǎng)計劃、課程安排、往屆學(xué)生的學(xué)習(xí)和就業(yè)等情況,然后詳細介紹專業(yè)課程及授課教師,最后學(xué)生與教師交流互動。通過見面會,可以讓學(xué)生認識地理科學(xué)專業(yè),確立奮斗目標(biāo),明白課程設(shè)置的目的和意義,了解各課程之間的聯(lián)系和區(qū)別,從而更好地學(xué)習(xí)。另外,“地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”課程講授時通過舉例說明,讓學(xué)生理解學(xué)習(xí)該課程的重要性,了解地質(zhì)學(xué)與地貌學(xué)、水文學(xué)、中國地理、土壤學(xué)、生物地理學(xué)、地球化學(xué)等后繼學(xué)習(xí)內(nèi)容之間的緊密聯(lián)系也是有效方法。

精選授課內(nèi)容

國家對大學(xué)本科教育要求之一是“厚基礎(chǔ)”。在進行“地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”課程教學(xué)時,應(yīng)根據(jù)地理科學(xué)專業(yè)特點和學(xué)習(xí)目的,從地質(zhì)學(xué)課程豐富的內(nèi)容中精選出主要內(nèi)容,并著重加強基本概念、基本原理和基本方法的教學(xué),把握主次,突出重點,讓學(xué)生學(xué)習(xí)起來有明確的方向和目的。由于地質(zhì)學(xué)研究的主要內(nèi)容是地球的物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、發(fā)展歷史和演化規(guī)律,因此筆者認為在地理科學(xué)專業(yè)“地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”課程教學(xué)中,應(yīng)以礦物、巖石、構(gòu)造運動、地史為主要授課內(nèi)容,拓展開來即礦物、巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖、板塊構(gòu)造、地質(zhì)構(gòu)造、地震、地質(zhì)年代、地殼歷史研究方法、地殼演化簡史(表1)。在教學(xué)過程中,筆者結(jié)合了青海省省情以及青海師范大學(xué)地理科學(xué)專業(yè)的實際情況實踐了這一授課內(nèi)容,表現(xiàn)為授課條理清晰,學(xué)生容易掌握這門課程的框架和主要內(nèi)容,效果較好。目前青海師范大學(xué)地理科學(xué)專業(yè)“地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”課程課堂教學(xué)選用了宋春青等編寫的《地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》作為教材[3]。該書特點是內(nèi)容較為翔實,閱讀材料較多,但學(xué)生學(xué)習(xí)時也抱怨閱讀量大,抓不住重點,定價太高??紤]到授課內(nèi)容順序安排、編者的個人偏好、地質(zhì)學(xué)的發(fā)展、學(xué)生的個體差異等因素,筆者向?qū)W生介紹了教材的作用及其局限性,并推薦了夏邦棟主編的《普通地質(zhì)學(xué)》,以及陶曉風(fēng)和超主編的《普通地質(zhì)學(xué)》作為參考教材,推薦了英國地質(zhì)學(xué)家萊伊爾的《地質(zhì)學(xué)原理》中譯本以及許靖華編著的圖書等作為補充,推薦了國內(nèi)著名的地學(xué)期刊編輯部的網(wǎng)站,如《中國科學(xué)-地球科學(xué)》、《巖石學(xué)報》、《地質(zhì)論評》、《第四紀研究》等作為學(xué)習(xí)的延伸。

改革教學(xué)方法

教學(xué)進度表是安排課程教學(xué)內(nèi)容和進度的一種表格,它的填寫對于教學(xué)有一定意義。筆者主張將教學(xué)進度表電子化,即制成Excel表格形式,教師填寫好后,通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給相關(guān)人員審核、打印并集中簽字蓋章。這樣填寫方便,更改容易,省時省力。雖然已經(jīng)確定了授課的主要內(nèi)容,也安排了教學(xué)進度,但在課程講授過程中還會出現(xiàn)重點不突出,過于注重細枝末節(jié)的問題。作為年輕教師,精力充沛,責(zé)任感強,有實踐“傳道、授業(yè)、解惑”的強烈沖動,試圖將自己所學(xué)對學(xué)生傾囊相授,知識面擴展得太大。另外由于經(jīng)驗缺乏,往往把握不好該講多少講多深,出現(xiàn)本該多花時間講的沒有講透講明白,而應(yīng)該少講的卻講多了。這可能造成學(xué)生對重難點的把握和知識點理解的困難,并導(dǎo)致自己面對的是一雙雙迷茫的眼睛。為了改變這種狀況,提高教學(xué)效果,筆者向經(jīng)驗豐富的老教師請教,旁聽了多位教師的課程講授,并在教學(xué)過程中不斷揣摩、體會、總結(jié)和積累,獲得一套較為有效的方法,教學(xué)效果大為改觀。筆者講課中按照預(yù)先的方案開展,根據(jù)學(xué)生的反應(yīng)情況適時調(diào)整,根據(jù)具體情況適當(dāng)發(fā)揮。在講授過程中,尤其要注意信息傳達的技巧性和有效性[4]。多媒體是一項圖、文、聲、像結(jié)合的信息傳遞技術(shù),是提高教學(xué)效率,保證教學(xué)質(zhì)量的重要手段[5]。多媒體對于地質(zhì)學(xué)課程教學(xué)的優(yōu)勢在于[6]:圖片、動畫和錄像等使枯燥的地質(zhì)現(xiàn)象更加生動、形象,能吸引學(xué)生的注意力;可加深學(xué)生對復(fù)雜地質(zhì)現(xiàn)象的理解,提高教學(xué)效果;減少教師在課堂上板書和畫圖的時間,提高課堂時間利用率;改善了教室的空氣狀況,減少了粉塵對人體的危害。鑒于此,青海師范大學(xué)地理科學(xué)專業(yè)“地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”課程的教學(xué)也采用了多媒體手段,將之前靠板書無法展示的大量圖片、影像內(nèi)容生動呈現(xiàn)在學(xué)生眼前。

目前許多課程的教學(xué)采用了多媒體手段,但部分教師或過于迷信多媒體,或產(chǎn)生了惰性,或缺乏對多媒體教學(xué)的理解和技巧。筆者認為:多媒體在形象展示圖片動畫的同時,主要起到提綱或展示主要授課內(nèi)容的作用,幻燈片上不適宜出現(xiàn)大篇幅的文字;授課不是讀幻燈片的過程,而是教師將幻燈片上展示的主要內(nèi)容通過通俗形象的語言傳授給學(xué)生的過程,使其被學(xué)生接受、理解和掌握;多媒體教學(xué)不是授課的唯一手段,授課時除了用幻燈片展示圖片和其他內(nèi)容外,可靈活利用黑板邊講邊畫來講授一些基本原理,還可利用實物,如典型的標(biāo)本教學(xué);課堂授課與作學(xué)術(shù)報告面對的對象不同,講授方式也應(yīng)有區(qū)別[4],不宜快速翻動幻燈片,要對許多重要內(nèi)容強調(diào)和重復(fù),慢下速度來讓學(xué)生記筆記;可以讓學(xué)生拷貝多媒體課件,便于學(xué)生學(xué)習(xí)。在教學(xué)中發(fā)現(xiàn),部分學(xué)生對教材依賴性強,一旦教師授課內(nèi)容安排與教材不符,就覺得不正常,很不適應(yīng)。這時要和學(xué)生溝通,改變他們對教材的看法,讓學(xué)生不迷信書本,教材只是一本參考書,并告訴學(xué)生將怎樣安排課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)。在教學(xué)中,教會學(xué)生學(xué)習(xí)的方法也是基本目標(biāo)之一,即所謂的“授之以漁”,畢竟大學(xué)四年不是其學(xué)習(xí)階段的全部和終結(jié),而僅僅是學(xué)習(xí)的開始。筆者要求學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中首先認真做到預(yù)習(xí)、聽講和筆記、復(fù)習(xí)、作業(yè)這四個步驟,然后根據(jù)個人情況閱讀相關(guān)書籍和文章,觀看相關(guān)影視資料來開闊視野;要求學(xué)生學(xué)習(xí)過程中掌握基本概念、基本原理和基本方法,打牢基礎(chǔ);鼓勵學(xué)生盡量用理解而不是死記硬背的方法;通過一些綜合性較強的地質(zhì)實例,讓學(xué)生領(lǐng)會各部分知識間的聯(lián)系,讓學(xué)生朝著能力培養(yǎng)和學(xué)以致用方向努力。鑒于青海師范大學(xué)地理科學(xué)專業(yè)將來有學(xué)生從事中小學(xué)教育,筆者通過簡單的例子說明很多問題沒有所謂的“標(biāo)準(zhǔn)答案”,中小學(xué)教師應(yīng)引導(dǎo)孩子們思想火花的迸發(fā),以此讓學(xué)生領(lǐng)會更為合適的教育理念。#p#分頁標(biāo)題#e#

重視實踐教學(xué)

地質(zhì)學(xué)是一門實踐性很強的學(xué)科,是來源于實踐又服務(wù)于實踐的科學(xué)[7]。地質(zhì)學(xué)課程的許多內(nèi)容必須進行實踐才能很好地理解,而且也只有在實踐中才能掌握地質(zhì)學(xué)的各種技能。因此,地質(zhì)學(xué)課程不僅要講授地質(zhì)學(xué)的基本理論,使學(xué)生掌握地質(zhì)學(xué)的基本概念、基本原理和基本方法,而且也應(yīng)加強實踐教學(xué),讓學(xué)生掌握地質(zhì)學(xué)的基本技能,比如礦物、巖石、化石、構(gòu)造等的鑒定和識別,地質(zhì)圖的閱讀和編繪,偏光顯微鏡的使用,地質(zhì)羅盤和放大鏡的使用,地質(zhì)剖面實測等。近年來,青海師范大學(xué)地理科學(xué)專業(yè)積極協(xié)調(diào)增加了實驗場地,利用國家支持地方高校建設(shè)資金購置了部分實驗標(biāo)本、器具和儀器,目前“地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”課程實踐教學(xué)安排了室內(nèi)實驗和野外實習(xí)。室內(nèi)實驗內(nèi)容包括礦物、巖石、化石以及構(gòu)造的鑒定和識別(表1)。野外實習(xí)安排在四川峨眉山-都江堰地區(qū),通過野外路線考察,實測地質(zhì)剖面,讓學(xué)生充分認識實習(xí)地區(qū)的巖石、地層、化石、構(gòu)造和地質(zhì)發(fā)展史,鞏固課堂上所學(xué)的理論知識,并掌握基本方法和技能。地質(zhì)圖的閱讀和偏光顯微鏡使用是地質(zhì)學(xué)專業(yè)的學(xué)生必須要完成的課程訓(xùn)練和必須具備的能力,而對于地理科學(xué)專業(yè)的學(xué)生來說,一則沒有安排專門的課程教學(xué),在地質(zhì)學(xué)課程中也沒有相關(guān)知識內(nèi)容,二則教學(xué)時間有限,三則可能缺乏開設(shè)這些實驗的相關(guān)條件,導(dǎo)致許多高校地理科學(xué)專業(yè)學(xué)生沒能進行地質(zhì)圖的閱讀和偏光顯微鏡使用訓(xùn)練。在本科階段對學(xué)生進行相關(guān)訓(xùn)練,讓他們掌握閱讀地質(zhì)圖和使用偏光顯微鏡的技能非常有意義。為此,青海師范大學(xué)地理科學(xué)專業(yè)購置了地質(zhì)圖、偏光顯微鏡和礦物巖石薄片,也在新的培養(yǎng)方案中增加了地質(zhì)學(xué)課程實踐教學(xué)的課時,擬將地質(zhì)圖的閱讀和偏光顯微鏡使用納入到室內(nèi)實驗中。革新實踐教學(xué)方法,提高實踐教學(xué)的水平和效果也是青海師范大學(xué)地理科學(xué)特色專業(yè)建設(shè)突破點之一。根據(jù)實際情況,可以通過以下措施來實施:督促學(xué)生做好課前準(zhǔn)備工作,明確實驗(實習(xí))目的,熟悉實驗(實習(xí))內(nèi)容,了解實驗(實習(xí))過程;分組實驗實習(xí),既可以減輕部分實驗器材缺乏的矛盾,也可以更好地指導(dǎo)學(xué)生,提高教學(xué)效果;突出每次實踐課的重點,強化基本功訓(xùn)練;在實踐教學(xué)、作業(yè)批改等過程中及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)中存在的問題,幫助其查漏補缺或糾正錯誤;對于對地質(zhì)學(xué)較為感興趣的學(xué)生,可以提供更多的機會進入實驗室學(xué)習(xí),也可以視情況引導(dǎo)其參與相關(guān)科學(xué)研究工作。另外,在課堂和實踐教學(xué)中可以借鑒王家生等[8]的建議,挖掘校園內(nèi)部和校園周圍存在的豐富多彩的地質(zhì)素材和現(xiàn)象。

篇3

關(guān)鍵詞:災(zāi)害地質(zhì)學(xué);教學(xué)質(zhì)量;教學(xué)改革與實踐

中圖分類號:G642.0 文獻標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)37-0202-02

一、引言

災(zāi)害地質(zhì)學(xué)是工程地質(zhì)專業(yè)課程體系不可缺少的一門專業(yè)課,同時該課程也是資源勘探工程、巖土工程及相關(guān)專業(yè)的高年級選修課程。該課程系統(tǒng)地講述災(zāi)害地質(zhì)學(xué)的理論體系與研究方法,介紹了地質(zhì)災(zāi)害的概念、類型及分布、地質(zhì)災(zāi)害災(zāi)情評估與減災(zāi)效益分析、地質(zhì)災(zāi)害減災(zāi)對策等[1]。那么如何講授這門課,如何在教學(xué)中實現(xiàn)由培養(yǎng)文化型、學(xué)科型專門人才向培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才的轉(zhuǎn)變,筆者結(jié)合自身的教學(xué)實踐,分別從學(xué)習(xí)興趣、教學(xué)模式、教學(xué)手段和實踐及考核等方面著手,加以簡要闡述。

二、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

“興趣是最好的老師”,可要做到這一點,首先要引發(fā)其好奇心,然后激發(fā)其挑戰(zhàn)欲??煞忠韵氯齻€步驟來實現(xiàn),即學(xué)科溯源、前景展望和方法掌握[2]。學(xué)科溯源主要說明這個學(xué)科是干什么的,前景展望是帶學(xué)生去發(fā)現(xiàn)發(fā)生在我們周圍的各種地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象,二者使學(xué)生在宏觀上有了正確方向的導(dǎo)航和一探究竟的欲望。而如何才能在這條知識的長河中隨意暢游,讓學(xué)生學(xué)會如何“走出去發(fā)現(xiàn)問題”和“走進去解決問題”,則要看方法掌握,這里的方法就是指老師教學(xué)的內(nèi)容、模式和手段等,而掌握則是學(xué)生接受知識的情況。

三、與時俱進的教學(xué)內(nèi)容

目前,國內(nèi)正規(guī)出版的災(zāi)害地質(zhì)學(xué)教材多為統(tǒng)編教材,內(nèi)容豐富但不深刻,著重普及性介紹,缺少專業(yè)系統(tǒng)的地質(zhì)災(zāi)害勘探研究內(nèi)容,尤其對于我們以地質(zhì)學(xué)為基礎(chǔ)的學(xué)院更有必要編寫出版一本既符合教學(xué)大綱要求,又滿足培養(yǎng)學(xué)生動手、研究、創(chuàng)新能力的實用型教材。筆者目前正在從事編著工作。但這還不夠,災(zāi)害地質(zhì)學(xué)的理論體系與研究方法尚處于不斷地研究和完善之中,地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警精度很低,減輕地質(zhì)災(zāi)害損失的治理工程和防御措施還有待完善,許多方面的探索和研究還很不夠,知識更新速度快。教材只是教學(xué)的輔助,教師應(yīng)與時俱進,充分開闊眼界,拓寬知識面,不斷地完善自我,提高基本素質(zhì),及時調(diào)整知識結(jié)構(gòu),在實際教學(xué)中將一些實踐性很強的內(nèi)容與具體工程項目相結(jié)合,使學(xué)生在實踐中學(xué)習(xí)理論,將理論與實踐結(jié)合,既加深了對理論的理解,又增加了對實際應(yīng)用的認識。如在講到地震這一章時,可把汶川地震作為引子貫穿于整個章節(jié);從地震的定義、成因類型、特點到震級強度與破壞性,以及預(yù)防和減震,汶川地震都是一個鮮活的例子。此外,向?qū)W生推薦土木工程網(wǎng)、巖土論壇等熱門論壇,鼓勵學(xué)生在論壇中交流、學(xué)習(xí)和下載相關(guān)資料,使其成為學(xué)生走出校園后的強大交流平臺,終身受益。

四、互動對話的教學(xué)模式

創(chuàng)建積極引導(dǎo)的課堂教學(xué)模式,重視教學(xué)的每一個環(huán)節(jié)(講課、演示、討論、作業(yè)、輔導(dǎo)、考核等),更加深入、廣泛地加強與學(xué)生的溝通與交流,充分利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的資源優(yōu)勢,拓寬交流渠道,使之做到教師常在學(xué)生身邊,學(xué)生常在教師心中,交流無處不在。同時引入?yún)f(xié)同學(xué)理論,注重教學(xué)過程的交流與對話,實現(xiàn)教學(xué)過程的互動,改變現(xiàn)行的以傳授知識為主的教學(xué)模式,教師課堂教學(xué)重點講思路、講方法、引問題、重討論,不再單一地只講知識,而向重知識、重思想、重方法三者并重的模式轉(zhuǎn)變。使講授不再是單純的灌輸,更多注重啟發(fā)與引導(dǎo),讓學(xué)生積極參與進來,加上學(xué)生豐富的想象力,使得原本枯燥的論述變得鮮活起來。比如在對比講解“滑坡”與“崩塌”這兩個概念時,由學(xué)生分組討論它們之間有何區(qū)別與聯(lián)系,小組選派代表發(fā)言,組員相互補充,并可以把曾經(jīng)觀察到的此類地質(zhì)現(xiàn)象形象地表達出來。同學(xué)們暢所欲言,兩個枯燥的概念頓時像賦予了生命“滑移”、“滾動”起來,經(jīng)過教師最后的總結(jié),這兩個重要的地質(zhì)概念就清晰地植入到學(xué)生的腦海中,印象極其深刻,教學(xué)效果很好。

五、科學(xué)先進的教學(xué)手段

災(zāi)害地質(zhì)學(xué)理論教學(xué)的主要方式應(yīng)該是講授法,課程中有很多概念與地質(zhì)現(xiàn)象需要通過語言表達向?qū)W生解釋概念、描繪情景,但其中一些內(nèi)容比較抽象,不容易講清楚,學(xué)生理解起來也比較困難。這時如果把野外采集的大量地質(zhì)圖片和視頻,制件成計算機多媒體技術(shù)課件,利用其形象直觀的靜態(tài)及動態(tài)演示功能,具體地顯現(xiàn)出災(zāi)害及其發(fā)展的過程,生動地揭示災(zāi)害特點及變化規(guī)律,使抽象的知識轉(zhuǎn)化為一定的物質(zhì)形態(tài),變得形象具體、生動活潑,再加上適時適度的講解,就可以做到把知識化難為易,使學(xué)生對應(yīng)掌握的知識理解得更透徹,教學(xué)效果事半功倍。

六、走近災(zāi)害的實踐環(huán)節(jié)

災(zāi)害地質(zhì)學(xué)的教學(xué)是一門實踐性很強的學(xué)科,很多地質(zhì)名詞和地質(zhì)現(xiàn)象僅通過書本上的概念與理論,不配合一定的實踐,學(xué)生不能掌握徹底。加強實踐教學(xué)不但是課程本身的需要,也是21世紀培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力人才的需要。改革課外輔導(dǎo)方法,將學(xué)生明確劃分給任課教師及助教,由他們負責(zé)所分學(xué)生的課外輔導(dǎo)工作,課外活動的方法有指定閱讀參考資料、參加實際科研和生產(chǎn)項目,使學(xué)生真正地走入到“地質(zhì)災(zāi)害”的環(huán)境中。與此同時,在假期由“老師聯(lián)系學(xué)生自愿”去周邊的各地質(zhì)災(zāi)害科研及生產(chǎn)單位進行調(diào)研學(xué)習(xí),通過實際工程的地質(zhì)災(zāi)害危險性評估及治理的實習(xí)加深學(xué)生對災(zāi)害的直觀認識,提高學(xué)生認識、分析和解決地質(zhì)災(zāi)害問題的能力,真正做到產(chǎn)學(xué)研及理論教學(xué)與實踐檢驗的結(jié)合。

七、全面客觀的考試考核

將考試的目標(biāo)調(diào)整到對知識和能力尤其是能力的雙重考察上來。改變現(xiàn)在本科教學(xué)70%+30%的成績處理方法,力求考試(核)的形式多樣化,適當(dāng)?shù)卦龆嗫荚嚕ê耍┑拇螖?shù),建立以過程評價為主的綜合考試評價制度。改革卷面題型,在把握住對最基本知識的考查的基礎(chǔ)上,減少單純知識題型的比重,擴大能力題型的比重,尤其是加大與實際相結(jié)合的創(chuàng)新能力的考查,樹立“一點突破的創(chuàng)新成果要比全面掌握的知識更有價值”的新觀念。災(zāi)害地質(zhì)學(xué)的實踐性很強,應(yīng)注重對學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)。對于那些在課堂教學(xué)、課外實踐等環(huán)節(jié)中表現(xiàn)積極、提出創(chuàng)新性思維的學(xué)生,給予加分鼓勵,以此激發(fā)他們獨立思考和開拓創(chuàng)新的潛能。此外還要注重對學(xué)生的出勤狀況和課堂表現(xiàn)的評定。建立在多樣化考試形式、綜合考試評價之上的全面客觀考核方式,更注重個人能力的考察,體現(xiàn)過程與創(chuàng)新的重要性,有利于學(xué)生對知識的深刻理解及掌握。

八、結(jié)語

教學(xué)方法是不斷變化發(fā)展的,社會的發(fā)展對人才質(zhì)量提出了新的要求?,F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速進步使教學(xué)手段日益更新,所謂教學(xué)有法,但教無定法,沒有一種教學(xué)方法對所有學(xué)習(xí)類型或?qū)W習(xí)風(fēng)格都完全適合。重要的是要依據(jù)多方面條件,使各種方法進行合理的組合,因此教學(xué)方法的選擇運用是一種創(chuàng)造性活動,是一種教學(xué)藝術(shù)。

參考文獻:

[1]潘懋,李鐵鋒.災(zāi)害地質(zhì)學(xué)[M].北京:北京大學(xué)出版社,2002.

篇4

      

        無

        (i0001)歡迎向《地質(zhì)學(xué)報(英文版)》acta geologica sinica(englishedition)投稿 無

        (295)四合堂剪切帶活動時代及其對燕山運動b幕時間的限定 陳印 朱光 姜大志 張必龍

        (311)新疆北部石炭紀構(gòu)造背景及演化 匡立春 張越迂 查明 陳中紅 李林 孔玉華 張勇

        (321)四川盆地奧陶系十字鋪組與寶塔組接觸關(guān)系新認識 樊茹 盧遠征 張學(xué)磊 張師本 段文哲 李鑫 鄧勝徽

        (330)西秦嶺江里溝花崗巖體地球化學(xué)特征、年代學(xué)及地質(zhì)意義 孫小攀 徐學(xué)義 陳雋璐 高婷 李婷 李現(xiàn)冰

        (343)西準(zhǔn)噶爾巴爾雷克-帶石炭系黑山頭組火山巖la-icp-ms鋯石u-pb年齡、地球化學(xué)特征及構(gòu)造環(huán)境 田陟賢 閻軍 李永軍 楊高學(xué) 田猛

        佟麗莉 嚴鏡

        (353)豫西銀家溝硫鐵多金屬礦床流體包裹體和同位素特征 武廣 陳毓川 李宗彥 劉軍 楊鑫生 喬翠杰

        (375)內(nèi)蒙古哈達特陶勒蓋鉛鋅礦床成礦物理化學(xué)條件研究 陳進全 徐兆文 陳興高 陳偉 王浩 王少華

        (384)渝東南地區(qū)隱伏鋁土礦物探勘查技術(shù)試驗研究——以車盤礦區(qū)試驗結(jié)果為例 李華 艾斯卡爾 吾守艾力 李富 焦彥杰 王橋 周一敏

        (393)鄂爾多斯盆地奧陶系烴源巖發(fā)育模式和天然氣生成潛力 金強 黃志 李維振 包洪平 孫六一 單程程

        (403)南海北部深水區(qū)新生代盆地三層結(jié)構(gòu)及其構(gòu)造演化 能源 吳景富 漆家福 張功成 何玉平 陳瑋常

        (415)饒陽凹陷橫向潛山變換帶構(gòu)造特征及其油氣聚集規(guī)律 勞海港 陳清華 吳孔友

篇5

專門描繪自然山水的風(fēng)景畫,被稱為“山水畫”。中國山水畫始于六朝,后經(jīng)隋唐的發(fā)展,到五代時進入高峰,再經(jīng)過北宋、南宋和元朝,山水畫逐漸成為居于統(tǒng)治地位的畫種。從這些山水畫中,可以看出古人對大自然細致的觀察,以及對繪畫技巧不斷創(chuàng)新的過程。

山水畫中的皴法

在中國山水畫的發(fā)展進程中出現(xiàn)了兩種表現(xiàn)形式:一種是金碧輝煌的青綠山水,一種是以墨為主的水墨山水,又稱淺絳山水。后一種因更能結(jié)合中國的筆、墨、紙等特點,所以發(fā)展十分迅速,自唐代出現(xiàn)“破墨”,五代以后就成為山水畫中的主要形式。近千年來各代畫家在師法自然、研究自然的過程中,由于各人所居地域不同,山石結(jié)構(gòu)不同,因而創(chuàng)造出不同的山石畫法,其中主要是皴法。我國古代著名繪畫技法書《芥子園畫傳》中列舉前人的皴法就有近20種:披麻皴、亂麻皴、芝麻皴、大斧劈皴、小斧劈皴、云頭皴、雨點皴,彈渦皴、荷葉皴、礬頭皴、骷髏皴、鬼皮皴、解索皴、亂柴皴、牛毛皴、馬牙皴等等。今天看來,這些圖畫仍能讓我們感受到古人對自然的細致觀察和大膽的表現(xiàn)手法。

用科學(xué)解析皴法

這種種的山石皴法從自然科學(xué)角度來看,是否反映了一些地質(zhì)規(guī)律呢?英國的李約瑟他那本著名的《中國科學(xué)技術(shù)史》中已作了一些研究。他從中國古書的插圖中發(fā)現(xiàn)了許多有地質(zhì)學(xué)價值的圖畫,對皴法也有論述。

有的山峰是由巖漿浸入而成的花崗巖組成,這樣的山峰上會出現(xiàn)縱的裂隙和被流水沖擊的溝痕,很像荷葉皴、披麻皴所表現(xiàn)的山石,如西岳華山就是典型。有的花崗巖山峰經(jīng)過風(fēng)化和侵蝕,逐漸變得突兀嶙峋,用解索皴表現(xiàn)就更形象。

還有玄武巖組成的山體,經(jīng)過大自然的雕刻塑造,石柱沿著原生的柱狀節(jié)理被劈開,稀疏聳立,和南宋畫家劉松年皴法所畫的山石很相似。在哦嵋山舍身崖石壁上就可以看到這種巖石。

一般說來,比較韌性的巖石如薄頁巖和泥質(zhì)巖石,在受力不大的情況下容易發(fā)生彎曲變形,地質(zhì)學(xué)上稱為“褶皺”。面對這樣的山石,運用亂柴皴和亂麻皴等畫法就比較合適。

探索新技法

這些皴法只是表現(xiàn)自然山石手法的一部分。自然界中的山巖萬種風(fēng)姿,光用這20來種皴法是不能表現(xiàn)完全的,必須不斷豐富、創(chuàng)新。歷史上凡有成就的畫家,必定是探索新技法的人?,F(xiàn)代畫家傅抱石畫華山偏不用前人的荷葉皴,而創(chuàng)造了一種大氣磅礴的抱石皴。石魯在陜北黃土高原上也創(chuàng)造出了一種畫黃土高原的新皴法。李可染則用一種新的積墨畫法,很好地表現(xiàn)了祖國的大好河山。

篇6

關(guān)鍵詞: 遙感技術(shù) 地質(zhì)學(xué) 應(yīng)用

中圖分類號:F407.1 文獻標(biāo)識碼:A

引言

隨著科技的不斷進步,遙感技術(shù)在地質(zhì)學(xué)中的應(yīng)用范圍也越來越廣,遙感技術(shù)在水文地質(zhì)調(diào)查中、在城市規(guī)劃建設(shè)中、在地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查和預(yù)測中及其在地質(zhì)環(huán)境調(diào)查中都得到了長足的應(yīng)用。地質(zhì)學(xué)涵蓋的范圍比較廣,本文主要側(cè)重于遙感技術(shù)在地質(zhì)勘探方面的應(yīng)用,對遙感技術(shù)在地質(zhì)勘探方面的應(yīng)用進行詳細剖析。

一、遙感技術(shù)在水文地質(zhì)中的應(yīng)用

隨著社會技術(shù)水平的進步,應(yīng)用高技術(shù)手段對提高水工環(huán)地質(zhì)勘察工作效率具有重要的意義,遙感技術(shù)充分顯示了其信息量大、宏觀、快速、節(jié)省經(jīng)費,且具有多時相動態(tài)監(jiān)測等優(yōu)勢,廣泛應(yīng)用于水文地質(zhì)勘查、評價、大型工程選線(址)、區(qū)域穩(wěn)定性評價、地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查、評價預(yù)測及地質(zhì)環(huán)境評價預(yù)測等領(lǐng)域。

二、遙感研究在不同巖區(qū)的成礦條件及礦床類型中的技術(shù)利用

隨著地質(zhì)學(xué)中成礦理論的發(fā)展,人們對成礦區(qū)的地質(zhì)條件有了很大的了解,更加便于人們根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)、地貌條件,判斷是否值得開展地質(zhì)勘查工作。同時,各種地形地貌、成礦條件的不同,礦床的類型也不同,自然通過遙感技術(shù)所顯示出來的地質(zhì)圖像也不相同。這樣一來,使用遙感技術(shù)便能夠根據(jù)圖像顯示的內(nèi)容及采集的數(shù)據(jù),極快的分析地質(zhì)情況,了解礦床的類型。根據(jù)現(xiàn)代成礦理論,遙感技術(shù)主要指導(dǎo)找礦的礦床類型有以下四種。

1. 巖漿巖區(qū)礦床的遙感技術(shù)利用

這種類型的礦床主要是由于巖漿以及火山活動侵入造成的,一般會出現(xiàn)在巖漿巖和火山附近區(qū)域,尤其是內(nèi)生金屬礦床。由于受火山活動以及巖漿入侵的影響,在利用遙感技術(shù)進行感知時,所呈現(xiàn)的圖像上成礦的具置往往會比較復(fù)雜。但是,可以根據(jù)周圍火山或者巖石的結(jié)構(gòu)特點,分析成礦的地點和分布特點。這種礦床一般距地面會比較深,且多處在構(gòu)造斷層處,常處于火山附近,或地質(zhì)活動比較活躍的地區(qū)。

在這種區(qū)域找礦時,遙感技術(shù)的作用主要有以下幾點:

1.1根據(jù)遙感感知的地形結(jié)構(gòu)圖,分析地區(qū)的成礦條件。

1.2根據(jù)周圍的地質(zhì)和巖石條件及特點,分析找礦工作的可行性。

1.3根據(jù)巖石和火山的特點,判斷周圍成礦的分布特點。

1.4通過地質(zhì)斷層的特點,確定成礦的最佳方位。

2 變質(zhì)巖區(qū)礦床的遙感技術(shù)利用

變質(zhì)巖區(qū)的地形地質(zhì)特點比較復(fù)雜,利用常規(guī)的方法找礦難度很大。遙感技術(shù)恰好宏觀解決了這一難題。利用遙感技術(shù)對巖區(qū)的地質(zhì)基礎(chǔ)進行深入的了解和分析,尋找各種成礦因素,及時發(fā)現(xiàn)遺漏的分析要點,能夠為找礦工作提供有力的證據(jù)。在這一地域中,遙感技術(shù)的主要作用是:通過對遙感圖像上展示出來的特定影紋結(jié)構(gòu)和色調(diào)的詳細分析和圖像處理,能夠發(fā)現(xiàn)一些與成礦有關(guān)的信息,進而指導(dǎo)找礦工作。同時,還可以對巖區(qū)的地質(zhì)圖像進行疊加等技術(shù)處理,從巖區(qū)的復(fù)雜構(gòu)造活動中尋找含礦的跡象以及成礦規(guī)律。

3 .沉積巖區(qū)礦床的遙感技術(shù)利用

沉積巖區(qū)礦床的形成主要受某些巖性地層的影響,在一般的遙感圖片上難以顯示,通常需要利用航空遙感技術(shù),獲取必要的研究資料,才能了解區(qū)域構(gòu)造,分析成礦的條件。

4. 表殼礦床的遙感技術(shù)利用

表殼礦床的形成主要受當(dāng)時地貌的影響,根據(jù)特點不同,可以分為兩種,即:近代風(fēng)化殼礦床和砂礦。礦床區(qū)一般的礦物質(zhì)大多是化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定的礦元素,如金、錳、鋁等礦床。這兩類礦床的主要存在地點不同,砂礦一般存在于低山丘陵的河谷區(qū)以及海濱區(qū),而近現(xiàn)代的風(fēng)化殼礦床主要存在于地形地質(zhì)相對穩(wěn)定和平緩的高平臺地區(qū),有時在凹地、破碎帶或巖溶洼地中也會形成此類礦床。這兩類礦床的發(fā)現(xiàn)都依賴于利用遙感圖像對地質(zhì)地貌的正確分析。

三、找礦工作中對遙感技術(shù)的利用

利用遙感所獲取的地質(zhì)資料和圖像,對地區(qū)的成礦條件以及礦床的特點綜合分析、合理預(yù)測,能夠推進找礦工作的發(fā)展。尤其是現(xiàn)代計算機的數(shù)據(jù)分析和圖像處理技術(shù)的進步,礦產(chǎn)勘查中對遙感技術(shù)的利用已經(jīng)十分重要,并且應(yīng)用技術(shù)也在不斷的進步。對遙感資料的利用主要表現(xiàn)在以下兩個方面:研究遙感影像上線、環(huán)構(gòu)造與區(qū)域;通過多波段,多種影像分析成礦的關(guān)系,認識成礦規(guī)律并圈定找礦遠景地段。主要的利用技術(shù)有以下幾方面。

1線性構(gòu)造及與成礦之間的關(guān)系:

大量研究表明,絕大多數(shù)遙感影像線性構(gòu)造反映的是構(gòu)造應(yīng)力作用下的巖石形變帶、軟弱帶或應(yīng)力集中帶,它們往往成為導(dǎo)礦與容礦的場所,還可能是某些成礦沉積盆地邊界的控制因素,如對油氣藏的圈閉等。通過對影像線性構(gòu)造的綜合分析,可以進一步了解區(qū)域成礦規(guī)律,從而進一步明確找礦方向。

1.1通過分析圖像的線性構(gòu)造,分析成礦的可能性。地質(zhì)地貌所形成的線性構(gòu)造,對成礦有著不同的影響。一般而言,礦產(chǎn)通常會出現(xiàn)于地質(zhì)地貌發(fā)生大變化的地區(qū),如巨型斷裂帶往往會有礦田或成礦帶。但是,有工業(yè)遠景的礦床卻分布在與這些主干斷裂斜交或平行的次級斷裂和節(jié)理帶中。

1.2通過感知地形構(gòu)造,分析礦區(qū)特點。通過遙感圖像分析,我們發(fā)現(xiàn)巖漿巖區(qū)的礦床大多存在于巖漿沿著大型剪切帶侵入到擴容拐點區(qū)內(nèi)(剪切應(yīng)力場的拉張區(qū)),利用遙感圖像以及相關(guān)的技術(shù)處理,我們可以將目光鎖定在一定的范圍內(nèi),在這些拐點附近重點勘查,減少不必要的工作。

1.3根據(jù)圖像的線性構(gòu)造,分析區(qū)域的成礦條件。通過對遙感影像以及遙感影像線性構(gòu)造圖的分析處理,結(jié)合相關(guān)的成礦理論,能夠有效的提出成礦存在與否的假設(shè),為下一步找礦工作提供正確的方向。

2 環(huán)形構(gòu)造的影像以及與成礦之間的關(guān)系

2.1影像環(huán)形構(gòu)造是由航天遙感圖像中得到的,自從它被發(fā)現(xiàn)以來,得益于其與礦產(chǎn)之間的密切聯(lián)系,越來越引起人們的高度重視。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計,我國鎳、鉻、鐵、金、鉬、銅、錫、鎢等主要內(nèi)需內(nèi)產(chǎn)型金屬礦產(chǎn),這些金屬礦產(chǎn)大約有92%分別與2 100多個大小不一的環(huán)形構(gòu)造有關(guān)。

2.2與礦產(chǎn)形成關(guān)系緊密的影像環(huán)形構(gòu)造通常與構(gòu)造巖漿形成原因有關(guān),不同的原因具有不同的找礦作用。與垂直構(gòu)造運動相關(guān)的負方向環(huán)形體,是由于地殼局部沉降而成的圓形坳陷以及構(gòu)造盆地,較大型的環(huán)在地球物理場上可能會有反映,比如重力較低等,這類環(huán)形體通常與石油的賦存和沉積礦產(chǎn)有關(guān),我國的很多油田分布在巨型負方向環(huán)的內(nèi)邊緣。

2.3和火山作用相關(guān)的環(huán)通常規(guī)模較小但是易成群出現(xiàn),呈并列、寄生、疊環(huán)等組合形態(tài),礦產(chǎn)往往存在于環(huán)體內(nèi)部或邊緣。 有時線、環(huán)體獨立并存,或兩者交匯、切線接觸等,具有復(fù)合關(guān)系。許多資料表明,線、環(huán)體的交切部位可能是內(nèi)生金屬礦化富集的有利地段。

2.4遙感圖像上色調(diào)異常、線性構(gòu)造、環(huán)形構(gòu)造的組合特征的解譯,并研究其與礦田構(gòu)造的基本要素(成礦巖體、控礦構(gòu)造和圍巖蝕變)的關(guān)系,從而建立由線、環(huán)、色斑異常組成的遙感礦田模式,從而指導(dǎo)找礦。

結(jié)語

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步,遙感技術(shù)在地質(zhì)學(xué)中的應(yīng)用也會越來越廣,地質(zhì)勘探僅僅是其應(yīng)用中的一個方面,如何合理利用遙感技術(shù)將是地質(zhì)工作者需要長時間摸索與研究的問題,合理的遙感技術(shù)使用可以有效地提高工作效率與成果正確率。

參考文獻

[1]. 呂霞;李豐丹;李健強;耿燕婷;宋苗苗;萬林.中國地質(zhì)調(diào)查信息網(wǎng)格平臺的分布式空間數(shù)據(jù)服務(wù)技術(shù)[J].地質(zhì)通報.2012(09)

篇7

關(guān)鍵詞:分形理論;分維數(shù)造;地質(zhì)

現(xiàn)代科學(xué)已進入非線性科學(xué)時代,非線性科學(xué)是目前世界性的熱門課題。地質(zhì)學(xué)研究中非線性科學(xué)研究的對象主要是非線性問題以及在野外實踐工作中遇到的各種各樣非常復(fù)雜的地質(zhì)現(xiàn)象。因此,非線性科學(xué)在地質(zhì)學(xué)研究中具有重大的意義。分形理論是今年來非線性科學(xué)發(fā)展的最重要體系之一。近年,眾多地質(zhì)學(xué)者運用分形理論對構(gòu)造、元素地球化學(xué)異常、成礦預(yù)測等都進行深入的研究,取得了良好的成果。

1. 分形理論簡介

分形理論創(chuàng)始于20世紀70年代初期,創(chuàng)立的代表人物為美國數(shù)學(xué)家芒德布羅。自然界和現(xiàn)實生活中廣泛存在的具有自相似特性的非規(guī)則的幾何形態(tài)是分形理論的研究對象。分形是其組成部分以某種方式與整體相似的形。它是以分維數(shù)、自相似性、統(tǒng)計自相似性和冪函數(shù)等為工具,研究不具有自相似性的復(fù)雜現(xiàn)象,定量描述這種自相似性的參數(shù)稱為“分維數(shù)”或簡稱“分數(shù)”,記為D。由于研究的具體對象(分形)不同,其分維數(shù)計算的具體形式和名稱也有多種,最常見的分維數(shù)有相似維或容量維、信息維、關(guān)聯(lián)維和廣義維

2. 分形理論在地質(zhì)構(gòu)造中的應(yīng)用

分形理論作為研究構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的一種新方法,拓寬了構(gòu)造地質(zhì)的研究領(lǐng)域。分形理論在地質(zhì)構(gòu)造中應(yīng)用較為廣泛的主要是斷裂構(gòu)造的自相似性的分形(線性分形)。

改變觀察尺度求維數(shù)的方法是目前在斷裂構(gòu)造的二維平面分布研究中應(yīng)用較多的分形方法。毛政利(2004)通過該方法研究,認為個舊礦區(qū)東區(qū)斷裂構(gòu)造系統(tǒng)在二維平面上服從分形分布。成礦有利地區(qū)斷裂構(gòu)造系統(tǒng)分維值均較大,并成正相關(guān)性,由此推測,高松礦田具有很大的找礦潛力。

斷裂網(wǎng)絡(luò)具有自相似性,是一種復(fù)雜的分形體系。描述幾何不規(guī)則性的分維可以用來定量評價礦井?dāng)嗔丫W(wǎng)格復(fù)雜程度。張建中(2007)利用分形理論對祁南煤礦構(gòu)造復(fù)雜程度進行了評價,分維不僅能反映出斷裂分布不均勻性,水平延伸長度和條數(shù)及其組合形式等綜合性信息,同時能分出的不同等級的塊段的分布情況,真實、準(zhǔn)確地反映了礦井實際斷裂構(gòu)造的復(fù)雜變化。分維值作為評價斷裂的復(fù)雜程度的指標(biāo)較通常采用的斷裂密度指標(biāo)具有明顯的優(yōu)越性。

斷裂在成礦過程中的作用同樣可以通過斷裂分形值來進行描述。雷天賜(2012)通過對九嶷山地區(qū)ETM+遙感影像數(shù)據(jù)的信息提取與解譯,獲取該區(qū)斷裂構(gòu)造。運用分形理論的盒維數(shù)法對斷裂構(gòu)造體系進行研究,計算結(jié)果表明,區(qū)內(nèi)所有斷裂相關(guān)系數(shù)平方R2=0.9964、分維值D=1.1155,說明研究區(qū)內(nèi)斷裂空間結(jié)構(gòu)分形特征良好。該地區(qū)具有活動性偏弱,結(jié)構(gòu)較簡單的特征,與其位于華夏板塊與揚子板塊邊界處的地質(zhì)特征相吻合。同時還反映了各走向斷裂的成礦作用:NE向斷裂為主要導(dǎo)礦構(gòu)造的D值在1.0441附近;SN向斷裂為主要控礦構(gòu)造的D值在0.9870附近;NW向斷裂為主要含礦構(gòu)造的D值在0.9502附近。

3. 分形理論在地球化學(xué)中的應(yīng)用

地球化學(xué)元素分布規(guī)律在揭示元素空間變化規(guī)律和礦化富集方面具有不可替代的作用。由于取樣和各種化學(xué)分析結(jié)果通常都具有不確定性,以及各種元素在地殼中的含量區(qū)域隨機性和分布不均勻性,所以一般統(tǒng)計特征來描述和刻劃地球化學(xué)元素的分布規(guī)律。然而普通的統(tǒng)計方法缺乏對統(tǒng)計特征隨空間度量尺度的變化性和樣品的空間分布的研究。此外,普通的統(tǒng)計方法多是建立在統(tǒng)計大數(shù)定量基礎(chǔ)之上的,因而往往對具有一般值得度量元素效果較好,但它并不能刻劃異常值。而分形理論能夠有效地克服統(tǒng)計方法帶來的種種不足。

在研究地球化學(xué)場中元素的分布規(guī)律方面分形理論的用運具有重要意義。謝淑云(2003)分別在安徽省長江以南約22000km2區(qū)域內(nèi)采集了5489個,以北約18100km2區(qū)域內(nèi)采集了4524個水系沉積物樣品,運用多重分形矩方法研究了樣品中的14種元素的分形分布規(guī)律。結(jié)果表明,金屬地球化學(xué)場元素在空間上呈四連續(xù)多重分形分布,其α-f(α)曲線上凸且連續(xù),如擁有大型礦床的安徽江南地區(qū)相比,成礦相對較弱的安徽江北地區(qū)曲線的開口明顯較小。

地球化學(xué)廣泛的應(yīng)用有效應(yīng)用于地質(zhì)學(xué)研究和礦產(chǎn)勘查中,其中異常下限的確定是決定其應(yīng)用效果的一個重要因素。傳統(tǒng)的異常下限計算方法是基于元素的地球化學(xué)分布服從正態(tài)(或?qū)?shù)正態(tài))分布為前提,但元素的地球化學(xué)分布往往呈現(xiàn)多重分形分布或分形分布,因此越來越多的學(xué)者采用分形理論和模型來確定元素地球化學(xué)異常下限。王志剛(2012)采用含量-總量的多重分形方法完成了海南屯昌地區(qū)地球化學(xué)異常下限的計算及異常區(qū)的圈定,并與傳統(tǒng)計算方法進行了對比。兩種方法計算的異常下限差異明顯,其中Cu、Ag、Au分形方法計算的異常下限高于傳統(tǒng)方法計算的異常下限,而Mo分形方法計算的異常下限低于傳統(tǒng)方法計算的異常下限。分形方法計算異常下限與傳統(tǒng)的方法相比另一個優(yōu)勢在于計算時不損地球化學(xué)數(shù)據(jù)的完整性,因而更符合客觀實際。

傳統(tǒng)方法在識別與提取地球化學(xué)元素異常及定量刻畫礦床中元素的富集規(guī)律時,往往因成礦地質(zhì)背景的復(fù)雜性與礦床類型的多樣性,給應(yīng)用造成了一定困難。利用分形方法對地球化學(xué)元素異常的識別與提取及典型礦床的元素富集特征的定量刻畫,結(jié)合不同尺度,能更有效的反映元素的空間分布特征。劉歡(2013)采用分形理論,結(jié)合概率統(tǒng)計等方法,解析了西南三江南段不同尺度成礦元素的分布特征。通過多重分形等工具,闡明了不同地塊的成礦特色,系統(tǒng)描述了成礦元素的空間分布特征,如義敦陸緣弧和思茅盆地為Cu分布奇異性地,哀牢山結(jié)合帶、金沙江結(jié)合帶為Au分布奇異性明顯地區(qū)。同時基于多重分形等多種方法,對比分析了勐滿熱泉型金礦、北衙多類型疊加礦床以及普朗斑巖型銅鉬礦床的元素分布規(guī)律,結(jié)果顯示不同成因類型的礦床元素分布分形指數(shù)的空間規(guī)律有顯著差異,分別受控于區(qū)域NW向斷裂接觸帶、蝕變分帶及接觸帶部位斷裂系統(tǒng)與巖漿熱脹冷縮構(gòu)造等主控因素的影響;多類型疊加礦床中的元素分布比其他兩類礦床具有更高的空間不均一性。

4. 分形理論在成礦預(yù)測中的應(yīng)用

80年代末,分形理論開始引入成礦規(guī)律及成礦預(yù)測中。通過研究地質(zhì)現(xiàn)象和地質(zhì)體的分形特征,確定地質(zhì)異常,建立異常分形模型,來研究其與礦化作用的內(nèi)在關(guān)系。

利用已知礦體的品位建立分維模型,推測礦體的空間賦存規(guī)律。宋保昌(2002)對山西省堡子灣金礦床鉆孔中樣品的金品位進行了分形研究,其變化特征符合以分維值D為特征的冪律分布。平面上,分維值由南向北逐步減小。垂向上,分維值由角礫巖體下部到上部逐漸變小。結(jié)合礦區(qū)角礫巖體結(jié)構(gòu)特征、構(gòu)造、淺層地震勘探與坑探以及礦體賦存部位,提出了礦體可能的空間賦存規(guī)律。品位空間分布的均一性與D值成反比,D值越小均一性越差,某些地段礦體中相對集中的出現(xiàn)高于平均品位樣品的可能性也越大,但礦體規(guī)模較小且分散;反之,D值越大,礦化越均一,如果礦體中出現(xiàn)高品位值,這時該礦體為富礦體可能性大。

利用分形理論研究遙感線性構(gòu)造,并在此基礎(chǔ)上進行區(qū)域成礦遠景分析和預(yù)測以及得到普遍應(yīng)用。趙少杰(2011)在桂東地區(qū)ETM+遙感影像742波段融合的基礎(chǔ)上,運用分形幾何學(xué)的原理和方法對該地區(qū)線性構(gòu)造和環(huán)形構(gòu)造進行解譯。利用計盒維數(shù)法求得研究區(qū)的遙感線性構(gòu)造分維值(D);強構(gòu)造活動帶分維值(D)介于1.4~1.85,這些地帶是成礦優(yōu)勢區(qū)域。綜合分析區(qū)域地質(zhì)和地球化學(xué)、遙感蝕變信息異常、線性構(gòu)造分維等值線等信息、已知礦床(點)信息,確定了三級成礦遠景區(qū)。

為了更加細致可靠的劃定異常區(qū)范圍,可以利用分形方法計算出元素的含量在空間上的變化,進而消除噪聲區(qū)域,這樣成礦遠景區(qū)預(yù)測的準(zhǔn)確度可以大大的得到提高。鄢旭久(2012)對黑龍江漠河地區(qū)Au、Cu、Pb、Zn等元素,進行了“C-A”分形模型統(tǒng)計分析,揭示出各元素空間分布的分形結(jié)構(gòu)特征和無標(biāo)度區(qū)范圍,得出Au、Cu、Pb、Zn元素化探異常下限值分別為3.1×10-9、28.1×10-6、28、4×10-6、114.1×10-6,共圈定出33個金異常區(qū)。綜合漠河地區(qū)礦體、地層、構(gòu)造等地質(zhì)要素及Cu、Pb、Zn異常區(qū)的關(guān)系,圈定8個區(qū)域具有金礦找礦前景。

5. 討論和建議

(1)分形統(tǒng)計在地質(zhì)研究中應(yīng)用,首先要考慮建立合適的理論體系和分形模型。而如地質(zhì)數(shù)據(jù)的分形結(jié)構(gòu)、地質(zhì)現(xiàn)象的分形重建和分形估值等多重分形理論的研究現(xiàn)在應(yīng)用的越來越廣泛。

(2)由于地質(zhì)演化過程十分復(fù)雜,因此在揭示地質(zhì)過程演化機制中,有必要結(jié)合混沌理論、協(xié)同學(xué)等其他非線性科學(xué)來進行共同的探討研究。

(3)需要進一步拓寬分形學(xué)在地質(zhì)學(xué)中的應(yīng)用領(lǐng)域,在解決傳統(tǒng)問題(如礦床統(tǒng)計預(yù)測)的同時,注意與模糊數(shù)學(xué)、地質(zhì)統(tǒng)計學(xué)的交叉應(yīng)用,使數(shù)學(xué)地質(zhì)的研究內(nèi)容得到越來越多的充實。

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篇8

[關(guān)鍵字]鎂同位素 測定方法 地質(zhì)應(yīng)用

[中圖分類號] P5 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2013)-3-66-2

1地質(zhì)學(xué)上的應(yīng)用

地球表面的Mg循環(huán)在生物地球化學(xué)上尤為重要。例如,Mg參與了控制氣候的地球化學(xué)反應(yīng)(Berner et al.,1983)和地質(zhì)時間尺度上海水的碳酸鹽礦物學(xué)(Hardie,1996)。隕石、火成巖、沉積巖、水圈、生物圈是自然界Mg的主要儲庫。近年來,隨著分析方法的改進和現(xiàn)代質(zhì)譜儀器的發(fā)展,MC-ICP-MS已經(jīng)使得鎂同位素比測量的精確度達到-0.10%每amu甚至于更好。目前,鎂同位素地球化學(xué)作為一個年輕的研究領(lǐng)域,主要集中在示蹤太陽系星云形成過程、記錄虧損地幔和地幔交代作用、估算大陸風(fēng)化通量等方面。

1.1 海水中的Mg同位素

海水中的鎂同位素的組份在過去十年內(nèi)被確定,δ25Mg值和δ26Mg值分別為-0.40 ‰到-0.77 ‰和-0.69‰到-1.47 ‰,目前大多數(shù)研究縮小了以上范圍,即δ26Mg值為-0.69 ‰到-0.89 ‰。明確提出此值的原因是以往不均一的同位素標(biāo)準(zhǔn)變得均一化。δ25Mg和δ26Mg的均值分別為-0.41 ± 0.06 (n = 22; 2 s.d.)和-0.81 ± 0.11 ‰ (n = 22; 2 s.d.)。各個實驗室對鎂同位素系統(tǒng)的認同比較高。然而,由于鎂同位素提純的方法有很多,許多結(jié)果顯示出顯著分歧,而且很少有報告中海水中δ25Mg和δ26Mg值的測定來源超過三個地方,顯而易見,需要有一個更綜合的調(diào)查δ25Mg和δ26Mg在海水中的變化。鎂同位素在河口環(huán)境中表現(xiàn)保守,但通過生物活動有顯著的分餾,植物會優(yōu)先吸取輕同位素,驅(qū)動剩余溶液中的重同位素升高。因此,盡管鎂的利用通過海洋有機體經(jīng)歷了一個相當(dāng)長的停留時間,可能潛在的導(dǎo)致局部的鎂同位素在海水中的變化。

鎂同位素在生物成因的碳酸鹽中的可區(qū)別的同位素分餾,例如有孔蟲(Chang et al.,2003)和珊瑚(Krogstad et al.,2003),同樣在像葉綠素這種柔軟的組織中也存在這種現(xiàn)象(Black et al.,2006; Ra and Kitagawa,2007)。鎂同位素在生物和化學(xué)過程中分餾,可能與環(huán)境因素相關(guān)。因此鎂同位素成分的變化不僅在了解與生物合成作用相關(guān)的機制上還是在古海洋學(xué)的研究中作為一種探明生物成因和非生物成因的方解石潛在的替代性指標(biāo)都是重要的工具。Dickson (2002)用棘皮動物( Echinoderm)化石作為顯生宙以來海水Mg/ Ca值的可靠的監(jiān)視器,因為它們在生物礦化過程中不容易受生物分餾的影響,能很好地保留Mg的信息。選取的棘皮類動物化石(成分為含鎂方解石)所處的環(huán)境溫度變化范圍很小,因此它們δ26Mg值的變化只跟海水的δ26Mg值有關(guān),能夠比較可靠地記錄海水的Mg同位素變化。Chang et al.(2004)認為,表層居住的浮游有孔蟲種的鎂同位素變化可以作為古溫度的替代性指標(biāo)。鎂同位素也可被用于古測溫中,但僅限于十分有限的材料,例如,碳酸鹽分泌棘皮類化石(de Villiers et al.,2005),現(xiàn)生海綿和珊瑚(Wombacher et al.,2005)。

1.2 風(fēng)化通量估算

Galy(2002)認為一系列δ26Mg陸上樣品中值為4.13‰。Tipper(2006)則認為硅酸鹽土壤中的鎂同位素組成比巖石中的重,而河水中(-1.09‰)的鎂同位素組成比海水(-0.82±0.11‰)中的輕。S.de Villiers et al.(2005)認為, Mg同位素可以用來推斷河流的風(fēng)化變遷,古老大洋中的鎂同位素組成的記錄被用于對全球大陸風(fēng)化變遷的不同巖性分布的一種推斷,特別是碳酸鹽和硅酸鹽風(fēng)化。

Philip A.E.(2008)等對Icelandic河的溶解搬運質(zhì)和懸浮微粒質(zhì)做了鎂同位素研究,結(jié)果表明在碳循環(huán)中鎂被賦予了重要角色,這些變化為地球氣候的調(diào)節(jié)上提供了重要的信息。溶解搬運質(zhì)顯示出δ26Mg組成的寬泛范圍,與現(xiàn)在的玄武巖火山玻璃(δ26Mg=-0.29‰)相比較,范圍從-0.96‰到+0.64‰,而沉積作用和熱液過程中的δ26Mg值分別為-0.83‰和+0.85‰,比富集在溶解搬運質(zhì)中鎂要低。在土壤和河流(膠體)中植被和有機生物體的活性好像對鎂同位素組成幾乎沒有產(chǎn)生影響。Fang-Zhen Ten等(2010)對一個南加州輝綠巖脈上腐巖剖面的鎂同位素組成進行測量來研究鎂同位素在大陸風(fēng)化過程中的表現(xiàn)。隨著風(fēng)化作用的進行,鎂同位素嚴重分餾并且與鎂的富集,粘土礦物成分和腐巖的密度聯(lián)系起來。δ26Mg值從-0.22(未風(fēng)化的輝綠巖)到+0.65(嚴重風(fēng)化的腐巖)。這些觀察結(jié)果與輕鎂釋放到水圈和風(fēng)化產(chǎn)物中重鎂的成巖相一致。在風(fēng)化過程中鎂的損失可以使用Rayleigh蒸餾來實現(xiàn),這種蒸餾方法使用了一個明顯的分餾參數(shù),這個參數(shù)的值介于腐巖(1.00005)和流體( 1.0004)之間。 值的大的變化反映了鎂富集礦物初級溶解階段和風(fēng)化過程中次級礦物的成巖過程中,鎂同位素分餾中的礦物學(xué)控制。結(jié)果表明大陸風(fēng)化過程會導(dǎo)致陸殼的鎂同位素組份高于地幔,然而,在地球歷史中地殼的循環(huán)對于地幔中鎂同位素的組成沒有明顯作用。

1.3 示蹤巖性來源

陸上物質(zhì)的鎂同位素研究仍然處于起步階段,其在碳酸鹽和硅酸鹽的組成上有明顯的不同,可作為巖性來源的示蹤劑。Agne`s Brenot(2008)等認為,在Lorraine高原,支流排出的泥灰?guī)r,碳酸鹽和蒸發(fā)巖與當(dāng)?shù)靥妓猁}巖石(Ca/Mg = 29–59; Ca/Sr = 370–2200)相比,擁有典型的低Ca/Mg (1.5–3.2)和低Ca/Sr (80–400),與其他河流的排出的碳酸鹽相似。大于這些河流中的Mg和Sr的最重要原因在于含碳酸鹽的早期地下水熱動力的飽和,與地下水化學(xué)物質(zhì)在含水層中的日益增多相關(guān)。支流主要排出的碳酸鹽和蒸發(fā)巖中溶解的δ26Mg在一年中相對較低(從1.4‰到1.6‰,1.2‰到1.4‰)。Epinal的下游地,Moselle河的樣品的δ26Mg和87Sr/86Sr可以被解釋為含硅酸鹽、碳酸鹽和蒸發(fā)巖水的混合,Vosgian的硅酸鹽巖性對此有十分重大的貢獻(>70%)。同時通過徑流與溶解物元素的流溢也觀察研究了全年Moselle河δ26Mg和87Sr/86Sr的時間總和變化,其與冬季的Vosges山的貢獻相一致。鎂同位素可以在水、巖石和土壤中被測定,因此像Sr同位素一樣可以作為示蹤劑,被用于追溯河口區(qū)的物質(zhì)來源。

1.4 記錄地幔交代作用

通過對典型古老克拉通地區(qū)(西伯利亞、Kaapvaal 和Slave)和澳大利亞東南部顯生宙造山帶地幔橄欖巖捕虜體中橄欖石和巨晶的研究發(fā)現(xiàn),巖石圈地幔的Mg同位素組成具有明顯的不均一性,其δ26Mg和δ25Mg值的變化范圍分別為-3.01‰~1.03‰和-1.59‰~0.51‰。這種分餾可能屬于動力學(xué)非平衡分餾,與高溫下Mg在高Mg橄欖石和低Mg熔體/流體之間的擴散過程有關(guān),高溫下與擴散有關(guān)的動力學(xué)過程對同位素的分餾起著至關(guān)重要的控制作用。Wei Yang等(2009)研究了中國北部克拉通地區(qū)Sanyitang和Beiyan的一系列特征明顯的地幔橄欖巖捕擄體。結(jié)果顯示,Sanyitang和Beiyan的橄欖巖有不同的起源(不同的巖性、化學(xué)成分、熔融溫度以及變質(zhì)程度)。鎂同位素在成分上有小變化,橄欖石中的δ26Mg值為-0.48到-0.12,平均值為-0.29±0.19 (2SD,n=21),斜方輝石中的δ26Mg為-0.27到-0.10,平均值為-0.21±0.09 (2SD,n=12),單斜輝石中的δ26Mg為-0.35到?0.08,平均值為-0.22±0.14 (2SD,n=15)。共存于橄欖石、斜方輝石和單斜輝石中的鎂同位素成分在橄欖巖中是相同的,當(dāng)溫度大于900 °C時在橄欖石和輝石間鎂同位素的分餾是無關(guān)緊要的。這些結(jié)果與在橄欖巖分異中鎂同位素的分餾的缺乏相一致。在這些橄欖巖鎂同位素的變化(~0.4‰)比客觀精確度大,可能是因為熱擴散驅(qū)動的同位素分餾或熔融巖石的相互作用。因此,地幔的δ26Mg在橄欖巖礦物分析的基礎(chǔ)上,估計為-0.26±0.16 (2SD)。這個值與最新的橄欖巖和大洋玄武巖的研究極度吻合。同樣,也與DTS-1和DTS-2和兩個碳球粒隕石(Allende 和Murchison)類似。因此硅質(zhì)地球有一個球粒隕石的鎂同位素組成。

2.存在問題及發(fā)展趨勢

2.1 存在問題

第一,Mg同位素作為一種古海洋的替代性指標(biāo)而言,其局限性太大。因為只有棘皮動物化石和部分有孔蟲殼體中的鎂同位素不易受到生物礦化作用而分餾,因此可能會記錄下歷史時期的海水的鎂同位素變化,而顆石藻中的Mg同位素則不能作為一種溫度的替代性指標(biāo)。第二,Mg同位素的測定需要的要求非常高,雖然測試技術(shù)在近幾年有了突飛猛進的發(fā)展,但是數(shù)據(jù)是否可靠還是一個值得商榷的問題。像其他同位素方法一樣,Mg同位素也存在一個封閉體系的問題。

2.2 發(fā)展趨勢

對于今后Mg同位素的發(fā)展,應(yīng)從以下幾個方面展開深入探索:(1) 由于Mg同位素的數(shù)據(jù)還不夠完善,因此不能對水圈、生物圈等主要儲庫中的Mg同位素做質(zhì)量平衡計算,從而討論整個地球系統(tǒng)的Mg的地球化學(xué)循環(huán)循環(huán)。(2) 繼續(xù)探討Mg同位素作為古溫度替代性指標(biāo)的可能性,尋找新的生物指標(biāo)進行研究,特別要針對有孔蟲種群和組合做深入探討。(3) 加大對Mg同位素成為地質(zhì)溫度計研究。、作為主要造巖元素的Mg廣泛分布在各種礦物中,系統(tǒng)研究更多具有不同Mg配位數(shù)的礦物對之間Mg同位素分餾程度與溫度的關(guān)系,進而發(fā)展新的M g同位素地質(zhì)溫度計,是Mg同位素研究中一個具有重要應(yīng)用前景的領(lǐng)域。

參考文獻

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[2]Estelle F.Rose-Koga,F(xiàn).Albarède.A data brief on magnesium isotope compositions of marine calcareous sediments and ferromanganese nodules[J].Geochem.Geophys.Geosyst,2009.

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關(guān)鍵詞:構(gòu)造地質(zhì)學(xué);教學(xué)計劃;教學(xué)活動

《構(gòu)造地質(zhì)學(xué)》是地質(zhì)學(xué)相關(guān)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,它由理論課、實驗課和野外實習(xí)三個環(huán)節(jié)組成,是理論性和實踐性均很強的一門課程。教學(xué)計劃的安排和教學(xué)工作的開展均應(yīng)體現(xiàn)這一課程的特點。

隨著高校教學(xué)計劃的調(diào)整,尤其是學(xué)時數(shù)的變化,高校的教學(xué)安排應(yīng)相應(yīng)改變,而我校在此門課程的教學(xué)計劃中沒有合理安排理論課、實驗課和野外實習(xí)三個環(huán)節(jié)的教學(xué)時間。首先沒有明確實驗環(huán)節(jié)教學(xué)時間?!稑?gòu)造地質(zhì)學(xué)》的實踐性很強,沒有實驗環(huán)節(jié)支撐,同學(xué)們很難真正理解與掌握其中的理論知識,并將基礎(chǔ)理論應(yīng)用到實踐中。理論課教學(xué)時間總共48學(xué)時,從中分配多少時間用于實驗課完全由任課老師自己安排,這造成不同的老師授課內(nèi)容量上存在差異。若任課老師自己安排其它時間用于實驗課,那教室和機房資源利用以及學(xué)生時間安排也是個問題。其次,野外實習(xí)環(huán)節(jié)一般安排在學(xué)期末6月底或7月初,這個季節(jié)一般天氣較熱,野外地質(zhì)填圖相對辛苦,影響了實習(xí)效果。此外學(xué)期末一般是考試周,不少同學(xué)因準(zhǔn)備期末考試而對野外實習(xí)重視不夠。而且學(xué)期末與理論課時間間隔較長,學(xué)生不能及時將學(xué)習(xí)到的理論知識有效地應(yīng)用到實踐中,從而很好地理解學(xué)到的書本知識,這影響了的學(xué)習(xí)效果和教學(xué)質(zhì)量。

為體現(xiàn)《構(gòu)造地質(zhì)學(xué)》這門課程特點,教學(xué)計劃中實驗課與理論課時間安排大概比例1:3。如此,理論課時間則相對減少。為適應(yīng)這一教學(xué)計劃的變化,教學(xué)內(nèi)容上應(yīng)作相應(yīng)調(diào)整。本科生教育側(cè)重于基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)理論在實踐中的應(yīng)用,基礎(chǔ)理論的研究相對弱化,因此要求本科生通過此課程的學(xué)習(xí),掌握基本地質(zhì)構(gòu)造的形態(tài)、分類和整理分析有關(guān)地質(zhì)構(gòu)造的資料和方法,及各種地質(zhì)圖件的閱讀分析知識和編制方法,能初步應(yīng)用力學(xué)基本原理和巖石變形理論分析地質(zhì)構(gòu)造的形成機制和組合關(guān)系。為提高教學(xué)效果,此門課程的理論課結(jié)束時即可安排野外實習(xí),最好安排在6月前。若如此,可安排理論課(含實驗課)一周兩次,每次2學(xué)時,12周理論課即可結(jié)束,大概5月底即可安排野外實習(xí),可有效減少上面分析過的高溫天氣與期末考試對實習(xí)效果的影響。

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【關(guān)鍵詞】職業(yè)院校 地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ) 課程建設(shè) 教學(xué)方法改革

《地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》是職業(yè)院校礦產(chǎn)地質(zhì)與勘查技術(shù)專業(yè)、石油地質(zhì)與勘探技術(shù)專業(yè),礦山開采技術(shù)專業(yè)、礦山地質(zhì)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。地質(zhì)學(xué)是關(guān)于地球的物質(zhì)組成、內(nèi)部構(gòu)造、外部特征、各層圈之間的相互作用,并研究如何運用這些知識興利除害,為人類服務(wù)。通過該課程的學(xué)習(xí),可以掌握地質(zhì)學(xué)的基本概念、理論和方法,為以上4個專業(yè)的專業(yè)課程學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ),為學(xué)生在實際工作中參與實踐提供理論依據(jù),因此,搞好這門課的教學(xué)顯得尤為重要。

一、《地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》課程教學(xué)存在的問題

對《地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》課程的性質(zhì)和地位認識不足。在制定人才培養(yǎng)方案時,《地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》應(yīng)作為礦產(chǎn)地質(zhì)與勘查技術(shù)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課還是專業(yè)主干課,曾在相關(guān)教師中有所爭論,最終根據(jù)《高職高專專業(yè)概覽》才確定。

使用的教材多為高等學(xué)校教材,與職業(yè)教育的要求不相匹配。高職教育主要培養(yǎng)具有一定理論知識和較強實踐能力,面向生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)第一線的高素質(zhì)技能型專門人才。要求學(xué)生具有夠用的理論知識,較強的動手能力和工作適應(yīng)性。職業(yè)教育與高等教育培養(yǎng)人才的目標(biāo)是不同的。培養(yǎng)目標(biāo)的不同決定了教學(xué)內(nèi)容的不同,而大多高等院校的教材,學(xué)科理論介紹多,實際應(yīng)用介紹少。

適合課堂教學(xué)的電子課件少,教師多沿用傳統(tǒng)教學(xué)模式,教學(xué)方式單一?!兜刭|(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》課程專業(yè)性強,盡管多媒體電子課件在網(wǎng)絡(luò)上隨處可見,但要做好一件實用的電子課件,需要大量的資料和圖片,但由于專業(yè)性較強,這方面的資料往往有一定的保密要求,一般人很難找到相關(guān)資料,再加上地質(zhì)工作目前主要是相關(guān)專業(yè)的工程技術(shù)人員在實施,高職教師參與很少,導(dǎo)致現(xiàn)在的課件質(zhì)量不高,適用性和吸引力不強。

教師大多沿用傳統(tǒng)教學(xué)模式,教學(xué)方式單一在實際教學(xué)中?!兜刭|(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》的任課教師大多教學(xué)仍然是以課堂為中心、以課本為中心、以教師為中心,整個教學(xué)過程都在教室里完成。學(xué)生沒有機會到實地考察,將理論與實際對應(yīng),因此,學(xué)習(xí)的積極性、主動性較差。學(xué)生的注意力主要集中在接受教師傳授的現(xiàn)成知識上,學(xué)習(xí)圍繞課本和考試,導(dǎo)致本門課程枯燥無味,再加上有些學(xué)生本身對所學(xué)專業(yè)認識不清,更是降低了課程學(xué)習(xí)的積極性。

二、《地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》課程的教學(xué)體會

根據(jù)專業(yè)特點,確定教學(xué)目標(biāo)。高職院校礦產(chǎn)地質(zhì)與勘查技術(shù)專業(yè)、石油地質(zhì)與勘探技術(shù)專業(yè),礦山開采技術(shù)專業(yè)、礦山地質(zhì)專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)《地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》課程的目的,并不是要把他們培養(yǎng)成為地質(zhì)專家或?qū)iT從事地質(zhì)科學(xué)研究的專業(yè)人員,而是讓他們成為既熟悉本專業(yè)業(yè)務(wù),又掌握地質(zhì)基本概念和基本理論的技能型人才。對這些專業(yè)的學(xué)生進行地質(zhì)教育,應(yīng)該面向礦產(chǎn)地質(zhì)與勘查、地質(zhì)與勘查、石油開采、礦山地質(zhì)等工程領(lǐng)域的應(yīng)用,以掌握基本理論、突出實踐應(yīng)用為目的。因此,本門課程的教學(xué)目標(biāo)是講清《地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》的基本概念、理論,重點抓好它們的實踐性和實用性教學(xué)。

依據(jù)教學(xué)目標(biāo),增加課程的實踐性和實用性教學(xué),首先是改變單一的教學(xué)方式。在《地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》課程講授中,嘗試性地引入討論式教學(xué)和現(xiàn)場教學(xué)。在巖石課上,先講清基本概念,然后通過布置課外作業(yè)的方式,讓學(xué)生通過互聯(lián)網(wǎng)或相關(guān)資料查閱,可以輔導(dǎo)同學(xué)通過觀察巖石的顏色、礦物成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造來辨別其異同,最后讓學(xué)生結(jié)合《巖石學(xué)》等課程展開討論,加深對理論知識的理解。在對學(xué)生進行生產(chǎn)實習(xí)動員時,結(jié)合實訓(xùn)基地的情況,向?qū)W生介紹即將實習(xí)的工作區(qū)的情況,并要求學(xué)生在實習(xí)過程中收集實習(xí)地點的地質(zhì)資料。其次是積極與實訓(xùn)基地的工程技術(shù)人員溝通,建議實訓(xùn)基地的工程技術(shù)人員在學(xué)生進行認識實習(xí)、課程實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)及畢業(yè)實習(xí)的過程中注意介紹地質(zhì)的內(nèi)容。教學(xué)方式的改變和調(diào)整,大大增強了課程的吸引力。

制作PPT演示文稿,增加課程講授的直觀性和吸引力,將教學(xué)講義的部分章節(jié)做成PPT演示文稿,利用多媒體將枯燥的教學(xué)內(nèi)容通過圖片和動畫展示出來,大大提高了課程講授的直觀性和吸引力。

三、《地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》課程教學(xué)方法改革

職業(yè)教育肩負著培養(yǎng)面向生產(chǎn)、建設(shè)、管理和服務(wù)第一線需要的高技能人才的使命,人才培養(yǎng)模式必須強調(diào)實用性和技能性,這就要求在課程建設(shè)中充分考慮課程的實踐性環(huán)節(jié)。

應(yīng)進一步明確職業(yè)院校《地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》課程的實踐性教學(xué)目標(biāo),開設(shè)《地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》課程的目的是學(xué)習(xí)地質(zhì)的基本概念、基本理論及其應(yīng)用。課程建設(shè)與改革是提高教學(xué)質(zhì)量的核心,也是教學(xué)改革的重點和難點。要積極與行業(yè)企業(yè)合作開發(fā)課程,根據(jù)技術(shù)領(lǐng)域和職業(yè)崗位(群)的任職要求,參照相關(guān)的職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn),改革課程體系和教學(xué)內(nèi)容,要根據(jù)現(xiàn)在和將來的實際應(yīng)用及需要確定教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容。

應(yīng)充分利用現(xiàn)代化教學(xué)手段的優(yōu)勢,增加課程的直觀性和吸引力。如果沿用傳統(tǒng)的教學(xué)方法,與學(xué)生學(xué)習(xí)的心理相違背,教學(xué)效果肯定不理想。在教學(xué)中使用現(xiàn)代化等教學(xué)手段,通過觀看地質(zhì)錄像片提高學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生就日常所見所聞的地質(zhì)現(xiàn)象進行圖文描述和原理剖析,學(xué)以致用,增加課程的直觀性和吸引力,提高教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量。

應(yīng)增加《地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》課程的實踐性、開放性教學(xué)。針對《地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》課程應(yīng)用性、實踐性較強的特點,增加實踐性、開放性教學(xué)環(huán)節(jié)。要實現(xiàn)這一目標(biāo),僅靠職業(yè)院校是不夠的,職業(yè)院校要緊密聯(lián)系行業(yè)企業(yè),實施校企合作,與企業(yè)實現(xiàn)資源共享,聘請行業(yè)企業(yè)的工程技術(shù)人員與能工巧匠到學(xué)校擔(dān)任兼職教師,將生產(chǎn)一線積累的經(jīng)驗帶進課堂,將地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)理論和方法應(yīng)用于實際工作的事例帶進課堂,增加教學(xué)的針對性和實踐性。