時間:2023-06-07 09:10:28
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇地質(zhì)年代,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞:同位素;相山;成巖年齡;礦化年齡
同位素地質(zhì)年代學(xué)在成巖成礦年齡測定等方面具有重要應(yīng)用。最近幾十年,同位素樣品制備技術(shù)的改善和高精度質(zhì)譜方法如多接收器等離子體質(zhì)譜法(mc-icp-ms)、激光等離子質(zhì)譜(la-icp-ms)、激光探針質(zhì)譜、離子探針(sims)、熱電離質(zhì)譜法(tims)等的問世與發(fā)展,大大提高了同位素測試結(jié)果的精度和準(zhǔn)確性,使同位素地質(zhì)年代學(xué)發(fā)揮的作用越來越大。相山鈾礦是我國最大的火山巖型鈾礦,幾十年來,眾多學(xué)者從成巖成礦年齡、成礦物質(zhì)來源、成礦流體等各個方面對其進(jìn)行了研究。本文將從同位素地質(zhì)年代學(xué)的角度,對相山鈾礦田的研究做進(jìn)一步的探討。
1 研究區(qū)地質(zhì)概況
相山礦田位于揚(yáng)子板塊與華南板塊交接部位的華南板塊北緣,受相山大型火山塌陷盆地控制[1]。相山火山侵入雜巖于中國東南部火山侵入雜巖帶北西側(cè),平面上呈橢圓形,東西長約26.5km,南北寬約15km,面積約309km2,構(gòu)成一個大型火山塌陷盆地?;诪檎鸬┘o(jì)淺變質(zhì)巖系,東側(cè)出露上三疊下侏羅統(tǒng),西側(cè)為白堊紀(jì)紅層覆蓋,蓋層為上侏羅統(tǒng)打鼓頂組火山熔巖、火山碎屑巖及陸源碎屑巖和鵝湖嶺組火山熔巖、火山碎屑巖及陸源碎屑巖[2]。礦區(qū)位于相山礦田內(nèi)ne向鄒石斷裂帶北段,為此,區(qū)內(nèi)以ne向構(gòu)造為主,火山塌陷構(gòu)造表現(xiàn)形式為不同的火山巖巖性界面附近巖石破碎網(wǎng)狀裂隙發(fā)育[3]。礦田內(nèi)業(yè)已探明的鈾礦床,在平面上以東西向礦床集中產(chǎn)于北部和西部,ew向基底構(gòu)造與礦床集中區(qū)的空間產(chǎn)出相關(guān)聯(lián);火山蓋層線、環(huán)構(gòu)造分別或復(fù)合控制礦床定位,西部主要賦礦巖性為流紋英安巖(j3d)和碎斑熔巖(j3e),北部鈾礦化主要賦存于花崗斑巖及其內(nèi)外接觸帶[4]。
2 相山火山巖的成巖年齡
同位素定年技術(shù)在地質(zhì)學(xué)上得到了廣泛的應(yīng)用,發(fā)揮了巨大的作用。幾十年來,國內(nèi)外學(xué)者對相山鈾礦田的火山巖成巖年齡做了大量的研究。劉家遠(yuǎn)等[5](1985)測得相山碎斑熔巖的rb-sr等時線年齡為147~163ma;陳迪云等[6](1993)采用全巖rb-sr等時線法測得相山火山雜巖第二亞旋回中碎斑熔巖年齡為140ma;陳小明等[7](1999)對相山邊緣相碎斑熔巖及最晚階段超淺成巖采用單顆粒鋯石u-pb法(稀釋法)測定了其形成年齡,分別為140.3ma和135.4ma。
以上研究人員所得年齡存在三個問題:第一,與”雙旋回”[8,9]研究結(jié)果不相符合;第二,研究人員所測年齡相互之間不一致,如同樣是流紋英安巖,張萬良等與范洪海等所得年齡差距較大;第三,與基本的巖石巖相組合之間并不相符,從野外地質(zhì)上流紋英安巖應(yīng)屬打鼓嶺組(j3d),碎斑熔巖應(yīng)屬鵝湖嶺組(j3e),分別屬于火山旋回的第一和第二亞旋回,年代上應(yīng)該為碎斑熔巖晚于流紋英安巖,但是實(shí)際測得年齡結(jié)果恰恰相反。近幾年來,隨著同位素檢測技術(shù)的飛速發(fā)展,一些最先進(jìn)的同位素定年手段被應(yīng)用到研究中,對相山的同位素地質(zhì)年代有了新的觀點(diǎn)與結(jié)論。
何觀生等[10](2009)在前人的基礎(chǔ)上利用shrimp測定了相山火山雜巖第一亞旋回中的流紋英安斑巖的鋯石u-pb年齡,并獲得了一組很好的206pb/238u加權(quán)平均年齡為136.6±2.7ma,與范紅海等[11]利用單顆粒鋯石u-pb法(稀釋法)測定的流紋英安斑巖年齡(136.0±2.6ma)一致。所以他們確定相山流紋英安斑巖的成巖年齡應(yīng)該為136.6ma左右,并據(jù)此得出結(jié)論:相山火山雜巖中的流紋英安斑巖的形成時間為早白堊世。
此后,楊水源等[12](2010)采用shrimp,la-icp-ms和la-mc-icp-ms對相山地區(qū)早階段的流紋英安巖和晚階段的流紋英安斑巖進(jìn)行了高精度的鋯石u-pb同位素年代學(xué)及鋯石hf同位素組成特征的研究。結(jié)果表明,流紋英安巖的鋯石206pb/238u加權(quán)平均年齡為(135.1±1.7)ma,流紋英安斑巖的年齡為(134.8±1.1)ma,同樣得出相山流紋英安巖與流紋英安斑巖的形成時代為早白堊世的結(jié)論。
3 成礦年齡
陳迪云等[6](1993)推測鈉交代作用發(fā)生在120×106a左右,接著便是一次成礦作用,形成鈉交代型鈾礦化。相山礦田兩
期主要的礦化分別發(fā)生在120×106a左右和100×106a左右。孫占學(xué)[13](2004)認(rèn)為,礦田內(nèi)主要礦化類型有堿交代型和螢石-水云母型兩種。堿交代型鈾礦化分布于礦田的東北部和北部,礦化年齡多集中于120ma左右。螢石-水云母型鈾礦化主要分布在礦田西部、西北部,礦化年齡大多為100ma。
結(jié)論與展望
(1)相山流紋英安巖的鋯石206pb/238u加權(quán)平均年齡為(135.1±1.7)ma,流紋英安斑巖的年齡為(134.8±1.1)ma,碎斑熔巖的年齡有待于用更加先進(jìn)的質(zhì)譜方法進(jìn)行重新測定,有待于建立相山地區(qū)火山巖各段巖石的鋯石shrimpu-pb年齡譜。交代型鈾礦化年齡多集中于120ma左右。螢石-水云母型鈾礦化年齡大多為100ma。
(2)隨著同位素測年技術(shù)的不斷改進(jìn),同位素地質(zhì)年代學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的飛速發(fā)展,新方法的不斷誕生,同位素地質(zhì)年代學(xué)必將在未來的地質(zhì)研究中發(fā)揮更加重要的作用。
參考文獻(xiàn)
1. 胡茂梅,邵飛,張鴻,何曉梅,高玉芝,肖光祿.相山西部河元背地區(qū)構(gòu)造特征及深部找礦方向探討.東華理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2010,33(1).36-42.
2. 周,毛玉鋒,楊松,付湘,陳黎明,王順生.江西省樂安縣相山礦田荷上鈾礦床蝕變特征及其意義.東華理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版).2012,35(1).1-9.
3. 邵飛,許健俊,何曉梅,何丹丹,劉春月.相山鈾礦田山南礦區(qū)稀土元素特征及其地質(zhì)意義.東華理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版).2012,35(3).223-229.
4. 邵飛,陳曉明,徐恒力,唐湘生,鄒茂卿,胡茂梅,何曉梅.相山鈾礦田成礦物質(zhì)來源探討.東華理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版).2007.31(1).39-44,80.
5. 劉家遠(yuǎn).相山巖體——一個殼源花崗質(zhì)淺成侵入火山雜巖體.1985(2).142-149.
6. 陳迪云,周文斌,周魯民,吳伯林,譚敬華,孫占學(xué).相山鈾礦田同位素地質(zhì)學(xué)特征.1993(04),370-377.
7. 陳小明,陸建軍,劉昌實(shí).趙連澤.王德滋.李惠民.桐廬、相山火山-侵入雜巖單顆粒鋯石u-pb年齡.1999(8),113-119.
8. 王傳文.侯文堯.萬國良.方錫珩.相山及鄰區(qū)碎斑流紋巖的特征和成因.1982.3.
9. 吳仁貴,相山地區(qū)如意亭剖面火山建造特征.1999,22(3).201-208.
10. 何觀生,戴民主,李建峰,曹壽孫,夏斌,許德如,李文鉛,楊之青.相山流紋英安斑巖鋯石shrimpu-pb年齡及地質(zhì)意義.2009(02).299-303.
11. 范洪海,王德滋,沈渭洲,劉昌實(shí),汪相,凌洪飛.江西相山火山—侵入雜巖及中基性脈巖形成時代研究. 2005(01),86-91.
關(guān)鍵詞:義縣―錦州地區(qū);火山巖;地質(zhì)年代 ;大興莊組
【分類號】:X83
引 言
遼寧義縣―錦州地區(qū)中白堊世大興莊組火山巖是在1:5萬新民屯、葛王碑幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查時發(fā)現(xiàn)的,它以角度不整合或平行不整合覆于九佛堂組或?qū)O家灣組之上,這套中堿性火山巖,代表了中白堊世晚期一次不太強(qiáng)烈的火山活動。
1 中白堊世大興莊組火山巖的分布
大興莊組火山巖出露于義縣長山子、金家溝,錦縣上齊臺和大興莊、櫻桃園一帶(見圖1)。
大興莊組火山巖在義縣長山子、團(tuán)山子、雙山子和金家溝一帶呈近南北向展布,在錦縣大興莊――櫻桃園及溫滴樓一帶轉(zhuǎn)折為北北東向出露,面積大約50km?(見圖1)。
2 大興莊組火山巖的層序和巖相
大興莊期火山巖巖性較單一,主要巖石類型有英安巖、英安玢巖、英安質(zhì)角礫熔巖。因其在錦縣大興莊一帶最為發(fā)育,代表性強(qiáng),故命名為大興莊組。據(jù)剖面,該期火山巖底部為英安質(zhì)角礫熔巖;中上部為英安巖,未見上覆巖層;與下伏孫家灣組呈平行不整合接觸或以角質(zhì)不整合覆于九佛堂組之上。在義縣談家溝一帶,該期火山巖零星出露,巖性為英安巖和英安質(zhì)角礫熔巖。在櫻桃園和溫滴樓一帶,有晚期次火山巖相的英安玢巖出露。
大興莊組火山巖的層序如圖2。
大興莊組火山巖剖面:
上覆地層:未見巖層覆蓋
――――未見頂――――
白堊系中統(tǒng)大興莊組(K2d): >120.03m
2.黃灰色英安巖 116.10m
1.黃灰色英安巖角礫熔巖、英安巖 3.93m
~~~~~角度不整合~~~~~
下伏地層:白堊系下統(tǒng)九佛堂組(K1jf)灰白色凝灰質(zhì)粉砂巖
在錦縣上齊臺北山一帶,大興莊組下部見灰白色英安質(zhì)凝灰質(zhì)角礫巖(未見頂),平行不整合覆于孫家灣組之上
在義縣談家溝北山河邊采石場見大興莊組英安巖,以角度不整合覆于九佛堂組凝灰質(zhì)粉砂巖之上。
在錦縣上齊臺西山采石場見大興莊組英安玢巖侵入英安質(zhì)角礫熔巖中,表明在大興莊期火山活動晚期有次火山巖相的侵入活動。
綜合上述,義縣南部地區(qū),在孫家灣期之后,火山活動又開始復(fù)活,并在火山口附近又英安質(zhì)角礫熔巖及熔巖的分布。
3 巖石―地球化學(xué)特征
1.巖石學(xué)特征
區(qū)內(nèi)大興莊組火山巖,巖石類型較單一,主要為英安巖、次英安玢巖和英安質(zhì)角礫熔巖。
英安巖:斑狀結(jié)構(gòu),斑晶為斜長石,自形晶,鈉氏雙晶和環(huán)帶構(gòu)造發(fā)育,具裂紋;基質(zhì)為顯微交織結(jié)構(gòu)。
2.地球化學(xué)特性
其分析結(jié)果列于表1。
表1 大興莊組火山巖巖石化學(xué)成分表
樣品編號 巖石名稱 氧化物含量(Wt%)
SiO2 TiO2 Al2O3 Fe2O3 FeO MnO MgO CaO Na2O K2O P2O5
IYQ1 英安玢巖 69.83 0.43 13.80 2.58 1.42 0.088 0.90 1.30 3.24 4.20 0.164
IYQ2 英安巖 63.28 0.66 14.87 2.64 2.23 0.074 3.84 3.34 3.56 3.64 0.367
平均值 66.55 0.55 14.83 2.61 1.83 0.081 2.37 2.23 3.40 3.40 0.266
諾科爾茲值 63.58 0.64 16.67 2.24 3.00 0.11 2.12 5.53 3.98 3.98 0.17
微量元素:據(jù)對火山巖的24個樣品微量元素測定,其分析結(jié)果的平均值與標(biāo)準(zhǔn)英安巖的含量對比列于表2。
表2 火山巖微量元素含量表
元素
含量
(ppm)
地區(qū)
Cr
Ni
V
Y
Yb
測區(qū)內(nèi)24個樣品的平均值 42 10.8 75 12.4 5.1
標(biāo)值* 13 5 68 20 1.4
由表2可以看出,除Y略低于標(biāo)準(zhǔn)值外,其余幾種微量元素均高于標(biāo)準(zhǔn)值。
4 同位素年齡
據(jù)對義縣雙山子南山和北山的大興莊組火山巖的特征巖石―英安巖的2個同位素年齡的全巖鉀―氬法年齡測定,年齡值分別為112Ma和90.83Ma。在該層位之下的早白堊世義縣組火山巖年齡值在114.1―129.5Ma之間。因此,大興莊組火山巖置于中白堊世較為適宜。
5 結(jié)語
1. 分布于遼寧義縣長山子、金家溝及錦縣上齊臺、大興莊、櫻桃園一帶的火山巖,據(jù)地層層序、接觸關(guān)系、火山活動特點(diǎn)及同位素年齡值等諸方面特征,首次建立大興莊組并置于中白堊晚期。
貴州黔南三都水族自治縣的縣城有一處懸崖,據(jù)該縣縣志記載,這里每隔30年都會從巖石中落下一個光滑的石蛋。冰冷的石壁為何能生出石蛋?為什么巖石生蛋的時間間隔總是30年?一直以來,巖石生蛋的神秘現(xiàn)象像一團(tuán)巨大的迷霧籠罩在這片水族之鄉(xiāng)。
貴州省的三都縣是中國唯一一個水族自治縣,風(fēng)景優(yōu)美,令人贊嘆。三都縣內(nèi)有一座登趕山,山上長滿了綠樹雜草,唯獨(dú)山腰上出一塊崖壁。此崖長二十多米,高六米,表面極不平整,在高處,幾塊巨大而尖利的巖石橫亙著,極為險峻。當(dāng)?shù)厝硕剂?xí)慣把這塊崖壁叫做產(chǎn)蛋崖。因?yàn)?,每?0年就會有一個石蛋從這塊崖壁自動脫落,干百年來,這些神秘的石蛋就這樣不停地孕育出生、出生又孕育,源源不絕。
登趕山下,是被稱為姑魯寨的水族村寨,這個村寨的村民,除了保留著其他一切水族村寨的習(xí)俗,還有一個獨(dú)特的習(xí)慣,那就是收藏從產(chǎn)蛋崖上生出來的石蛋。相傳,水族的遠(yuǎn)祖是秦朝時期“百越”的一支,當(dāng)年為了躲避戰(zhàn)亂,他們過著顛沛流離的生活。在自然面前,他們有一種本能的依賴和敬畏。因此,水族人逐漸形成了崇拜多神的獨(dú)特文化。而姑魯寨的人們更是堅(jiān)信,為他們帶來五谷豐登、安靜祥和的好日子的,不是別人,正是這些神奇的石蛋。所以大家把它們奉為石神,一有時間就會上山去拜拜那些石蛋,并以家里有一塊這樣的石蛋為榮。
消息一傳出,激發(fā)了很多人探秘的興趣,他們慕名而來,想一探究竟。也有人準(zhǔn)備好工具,借著月光或昏暗的手電筒悄悄上山,想偷個石蛋回家??墒?,據(jù)說,這些偷蛋的人,都出現(xiàn)了如肚子痛或者眼睛瞎等問題。難道,石蛋真像姑魯寨村民所說,是石神,誰對石神不敬,誰就會遭到詛咒?為了弄清這個問題,還得從石蛋的成因人手。
有人在看到石蛋的照片后,發(fā)現(xiàn)這些圓形或橢圓的石蛋和恐龍蛋很像,于是大膽聯(lián)系:中國湖北、廣東、江西、河南、內(nèi)蒙古等很多地方都曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)過大量的恐龍蛋化石,而在貴州省境內(nèi)也曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)過一些恐龍的骨骼化石,這說明,中國曾經(jīng)有大量恐龍出沒。那么,現(xiàn)在的石蛋,是不是就是恐龍蛋呢?這一說法,猶如給探究者打了一支興奮劑,因?yàn)?,如果這一說法成立的話,那么,這些石蛋將具有無可估量的科研價值和經(jīng)濟(jì)價值。可是,事實(shí)很快給這些專家潑了一盆冷水,因?yàn)?,恐龍蛋通過儀器,可以清楚地發(fā)現(xiàn)里面的蛋青蛋黃,而這里的石蛋,連蛋殼都沒有!可見,這種推測是不成立的。
于是,又有地質(zhì)學(xué)家經(jīng)過考察后做出了不同的分析。香港大學(xué)地質(zhì)系陳龍生先生認(rèn)為,此處山巖處在泥盆紀(jì)地質(zhì)層上,它的形成已有四五億年,在巖石最初形成和此后的擠壓中,由于原始成分的差異和形狀的不同在地質(zhì)運(yùn)動中逐漸產(chǎn)生。
還有的地質(zhì)學(xué)家認(rèn)為,這一現(xiàn)象可能是沉積礴石,由于與周圍巖石不同,經(jīng)過億年的滄桑風(fēng)雨,相繼脫離原巖石而產(chǎn)生。
還有的地質(zhì)學(xué)家與生物學(xué)家通過石蛋外表紋路分析認(rèn)為,可能是由于巖石中含礦物質(zhì)的差異在地殼中受地?zé)嵝纬梢环N結(jié)晶體,在地?zé)徇\(yùn)動中逐漸脫離原巖石。
后來,貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘察開發(fā)局的總工程師王尚彥博士希望通過測定這些石蛋所形成的地質(zhì)年代,來最終揭開它神秘的面紗。功夫不負(fù)有心人,不久,王尚彥博士發(fā)現(xiàn)石蛋所形成的地質(zhì)年代是距今5億年前的寒武紀(jì),那時候貴州三都還是一片深海,當(dāng)時有一些碳酸鈣分子游離于深海的軟泥中,在特定化學(xué)作用下它們漸漸凝聚在一起形成結(jié)核,經(jīng)過上層沉積物的不斷壓實(shí),軟泥和結(jié)核都變成了埋藏于深海地下的巖石,軟泥成了泥巖,而結(jié)核成了石蛋,經(jīng)過億萬年的地質(zhì)運(yùn)動,它們最后就暴露于地表。
各種說法似乎都有道理,人們一時難以定奪究竟孰是孰非。況且,石蛋每隔30年才誕出一個,這是因?yàn)榍珊希€有另有玄機(jī)。種種謎團(tuán)吸引著人們繼續(xù)去探索。
《只有一個地球》讀后感
讀了《只有一個地球》后,我知道了在茫茫的宇宙里,地球是渺小的,人類活動的范圍很??;地球上的資源是有限的,會越來越少,加無補(bǔ)充;科學(xué)家證明了地球是適當(dāng)人類生存的唯一星球;我們要精心保護(hù)地球,保護(hù)地球的生態(tài)環(huán)境。
我還知道自然資源指人類可以直接從自然界獲得;并用于生產(chǎn)和生活的物質(zhì)與能量,它是自然環(huán)境的重要組成部分。自然資源主要包括土地資源、生物資源和礦產(chǎn)資源等。
讀了這篇課文,我要呼吁全人類保護(hù)環(huán)境,讓人們更好的保護(hù)我們的地球吧!
我還要告訴人們,自然資源按其性質(zhì)可分為兩類:不可再生資源,也叫做不可更新資源。主要是各種礦產(chǎn)資源,它們需要經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代和具備一定的年代和具備一定的條件才能形成,對于短暫的人類歷史來說,可以認(rèn)為是不可再生的。
在這里,我要告訴大家,保護(hù)我們的生命的搖籃。
白堊紀(jì)是地質(zhì)年代中中生代的最后一個紀(jì),開始于1.45億年前,結(jié)束于6600萬年前,歷經(jīng)7900萬年。是顯生宙的最長一個階段。
白堊紀(jì)時期,大陸被海洋分開,地球變得溫暖、干旱。最大的恐龍出現(xiàn)時期,許多新的恐龍種類開始出現(xiàn),恐龍仍然統(tǒng)治著陸地,翼龍?jiān)谔炜罩谢?,巨大的海生爬行動物統(tǒng)治著淺海。最早的蛇類、蛾、和蜜蜂以及許多新的小型哺乳動物也出現(xiàn)了。被子植物也出現(xiàn)于此時期。
(來源:文章屋網(wǎng) )
荒原新生代
絲綢之路新北道開通之后,現(xiàn)在的阜康成為往來于這條古道,進(jìn)入烏魯木齊的門戶。其中,在三工河谷谷口附近要經(jīng)過一個名為九溝十八坡的黃土地帶,這里距烏魯木齊約40公里,過去,這個距離恰好是駝隊(duì)一天的行程。
按理說,往來行人以及駝隊(duì)即將抵達(dá)一個物流中心,長途跋涉、鞍馬勞頓的日子就要告一段落,是一件非常開心的事情,但是,情況卻與人們的想象恰恰相反,其中奧妙即在于九溝十八坡的地形。九溝十八坡地勢由北向東南漸高,每一道溝梁都與巍峨的天山相接,通過三工河谷則可以直接進(jìn)入天山深處。在兵荒馬亂的年代,這種特殊的地形為盜匪提供了隱匿行蹤的屏障,同時,也給盜匪提供了逃匿的路徑。
很久以前,冷不丁,呼嘯一聲,九溝十八坡的溝壑之間,就會鉆出蒙面盜匪。搶劫之后,盜匪便借助地形的掩護(hù)逃之夭夭。商賈過客即便遭遇搶劫,也找不到劫匪的影蹤。因此,人們一提到九溝十八坡免不了會嚇出一身冷汗。那么“九溝十八坡”這種奇特的地形是怎么形成的呢?
從地質(zhì)學(xué)上來說,這個黃土帶就是新生代地層,溝壑形成的原因同樣與天山的隆起有著密不可分的聯(lián)系。
新生代是地球歷史上最新的一個地質(zhì)時代,它從6500萬年前開始一直持續(xù)到今天。新生代開始后,地表各個陸塊此升彼降,不斷分裂,緩慢漂移,相撞接合,逐漸形成今天的海陸分布。
隆起的天山與西北部相接的準(zhǔn)噶爾盆地相互作用,地層發(fā)生扭曲變形,再加上雨水的沖刷作用,于是就有了我們現(xiàn)在看到的九溝十八坡。
明星天池甲龍
進(jìn)入三工河谷之后,黃土山丘很快被河谷兩側(cè)的灰綠色泥巖替代,從地質(zhì)年代上來看,這種類型的巖石就是中生代的產(chǎn)物。大名鼎鼎的恐龍就誕生在中生代的侏羅紀(jì),這里也恰恰是發(fā)現(xiàn)明星天池甲龍的區(qū)域。
1973年,新疆石油管理局的彭希齡先生在三工河谷進(jìn)行地質(zhì)調(diào)查時,在灰綠色泥巖中發(fā)現(xiàn)甲龍骨片。同年,新疆大學(xué)生物地理系的師生,在這里的侏羅紀(jì)地層中又采得若干甲龍骨片。20世紀(jì)80年代初,中國科學(xué)院古脊椎動物與古人類研究所的專家,經(jīng)調(diào)查研究,證實(shí)了甲龍的骨片產(chǎn)層無誤。
資料顯示,甲龍是恐龍家族的成員之一,因?yàn)楸成祥L滿由骨板組成的骨甲而命名。四足行走,屬草食性動物。甲龍的兩邊有很大的骨刺,一直延伸到尾巴。
三工河谷發(fā)現(xiàn)的甲龍骨片經(jīng)研究復(fù)原后,是一種原始的小型甲龍類,體長約3米。它的發(fā)現(xiàn)在科學(xué)史上具有重要的意義,為我們提供了亞洲甲龍?jiān)谥匈_紀(jì)已開始出現(xiàn)的事實(shí)。
從電影《侏羅紀(jì)公園》中我們可以看到中生代時期,爬行動物如恐龍類空前繁盛,故有爬行動物時代之稱,或稱恐龍時代。中生代還出現(xiàn)鳥類和哺乳類動物。中生代植物,以真蕨類和裸子植物最為繁盛。到中生代末,被子植物取代了裸子植物而居重要地位。
中生代末發(fā)生了白堊紀(jì)滅絕事件,大量的物種突然滅絕了,包括當(dāng)時的地球霸主恐龍。有些學(xué)者認(rèn)為是一顆彗星或者小行星撞擊地球,引起氣候變化,導(dǎo)致許多物種,尤其是冷血動物,無法適應(yīng)低溫而滅絕。但是,人們卻無法解釋與恐龍生活在同一個時代的鱷魚卻存活了下來。隨著科學(xué)工作者的努力,白堊紀(jì)物種滅絕之謎又有了新的發(fā)現(xiàn),其中,恐龍滅絕說便被新的研究成果了。有相當(dāng)一部分恐龍因?yàn)槠潴w形小巧便于藏身,同時,由于它們對環(huán)境具有極強(qiáng)的適應(yīng)能力,從而躲過了那場浩劫,并且一直存活到現(xiàn)在。今天,這些小恐龍仍然生活在我們周圍,并且與我們?nèi)祟惓ο嗵?。它們就是翱翔在藍(lán)天的各種鳥類以及茂密叢林中的偽裝高手變色龍,還有棲息在我們臥室墻壁、天花板上的小型蜥蜴科目——壁虎。
三工河谷的中段,有一座孤零零暗紅色的山包,如果你稍微留意一番山體上的巖石,你就會發(fā)現(xiàn),巖石當(dāng)中夾雜著許多類似植物形的東西,以及動物的局部骨骼化石。這些類似植物的東西的確是生長在1億年前的蘇鐵、銀杏、古松柏等植物,只不過它們已經(jīng)石化,變成了化石。紅色小山包也因此有了化石山的名稱。通過這些植物化石以及動物化石,人們就能夠直觀地了解到數(shù)億年前地球上曾經(jīng)發(fā)生的故事,實(shí)現(xiàn)了超越時空回到中生代的旅行。
化石山的周邊分布著幾處黑色的煤層露頭,即使用手也可以挖出烏黑發(fā)亮的煤塊來,在這里,還可以看到形態(tài)怪異的風(fēng)化巖石。河西山間小盆地四周環(huán)繞著五顏六色的山體,一層一層不同顏色的巖層或傾斜或隆起或斷裂,生動形象地展示著各種地質(zhì)構(gòu)造,如背斜、向斜和斷層等。這些景觀結(jié)合在一起,情形就如同一部濃縮的中生代地質(zhì)歷史。
遙遠(yuǎn)古生代
離開化石山,繼續(xù)向河谷深處前進(jìn),河谷兩側(cè)的山體越加險峻,巖石的色澤和排列方式都發(fā)生了明顯變化,我們進(jìn)入了古生代地層。
古生代地質(zhì)年代的第3代,此前則有太古代和元古代。資料顯示,古生代約開始于5.7億年前,結(jié)束于2.3億年前。古生代包括了寒武紀(jì)、奧陶紀(jì)、志留紀(jì)、泥盆紀(jì)、石炭紀(jì)、二疊紀(jì)。
古生代的標(biāo)志之一就是世界范圍內(nèi)重要的成礦期,同時,在志留紀(jì)中期出現(xiàn)了脊椎動物——魚類和最早的陸生植物。
我曾經(jīng)跟隨一個物探隊(duì)在塔爾巴哈臺山區(qū)尋找銅礦和金礦,當(dāng)時,我對地質(zhì)成礦等一竅不通。但是,專家們卻手持地質(zhì)錘,時而在這塊巖石上敲打幾下,時而又對其他的巖石產(chǎn)生了興趣。后來,我才明白,地質(zhì)工作者們敲打的巖石主要是古生代的巖石。因?yàn)椋覀兝玫拇蠖鄶?shù)礦藏就誕生在古生代。
古生代不僅造就了眾多礦藏,目前已知的遠(yuǎn)古生命也在這個時代誕生了。古生代的海洋里生活著門類眾多的生物,植物界以海藻為主,動物界出現(xiàn)了三葉蟲、珊瑚和腕足類等。
關(guān)鍵詞:因校制宜;與時俱進(jìn);古生物地層學(xué);教學(xué)改革
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)09-0027-03
古生物地層學(xué)(古生物地史學(xué))是歷史悠久的地質(zhì)學(xué)支柱學(xué)科,與巖石學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)一并稱為地質(zhì)學(xué)三大基礎(chǔ)學(xué)科之一。古生物地層學(xué)事實(shí)上是兩個相對獨(dú)立的學(xué)科,古生物學(xué)是以研究地質(zhì)歷史時期的生物及其發(fā)展的科學(xué),其研究對象是地質(zhì)歷史時期地層中的生物遺體和遺跡及一切與生物活動有關(guān)的地質(zhì)記錄[1-3];地層學(xué)是研究層狀巖石形成的先后順序、地質(zhì)年代及時空分布的科學(xué)[4],研究對象為地質(zhì)歷史時期中的地層,主要研究地球發(fā)展歷史和發(fā)展規(guī)律的科學(xué)[1]。古生物學(xué)與地層學(xué)是既相互獨(dú)立又密切相關(guān)的兩個分支科,但就其研究內(nèi)容及任務(wù),二者又是相互交叉密不可分的。地層學(xué)和古生物學(xué)在19世紀(jì)和20世紀(jì)的興盛和發(fā)展,曾引領(lǐng)了地質(zhì)學(xué)其他學(xué)科的發(fā)展,為一系列的地學(xué)交叉學(xué)科研究和生產(chǎn)建設(shè)做出了重要貢獻(xiàn)。隨著國家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,曾經(jīng)古生物學(xué)與地層學(xué)的畢業(yè)生一才難求的現(xiàn)象早已消失。導(dǎo)致中國古生物學(xué)行業(yè)不景氣的原因,可歸納為4個方面:科學(xué)和社會的大發(fā)展導(dǎo)致人才知識結(jié)構(gòu)的重大轉(zhuǎn)變、行業(yè)需求的轉(zhuǎn)變(由基礎(chǔ)區(qū)調(diào)轉(zhuǎn)為資源和環(huán)境領(lǐng)域)、科技進(jìn)步和評價體系的轉(zhuǎn)變(物化探等新技術(shù)取代了傳統(tǒng)古生物學(xué)的服務(wù)功能)、古生物學(xué)教育跟不上形勢發(fā)展[5]。除此之外,各省市、各區(qū)域地質(zhì)院校側(cè)重點(diǎn)不同(煤、金屬礦、石油、地質(zhì)調(diào)查等)、服務(wù)對象不一(地質(zhì)調(diào)查隊(duì)、煤礦、石油行業(yè)、礦業(yè)集團(tuán)),在大行業(yè)不景氣的背景下,導(dǎo)致古生物地層學(xué)課程受到排擠,甚至有人偏見的認(rèn)為,古生物學(xué)在地層研究中失去了意義,導(dǎo)致一些基層單位(地質(zhì)隊(duì)、研究所)很不重視古生物地層工作。其次,古生物地層工作者也跳不出傳統(tǒng)古生物學(xué)的研究范疇,新思想、新理念、新技術(shù)、新方法的更新速度過慢,導(dǎo)致古生物與地層課課程內(nèi)容、結(jié)構(gòu)、授課方法不能適應(yīng)新時期的要求。
由此可見,古生物地層學(xué)課程教學(xué)面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn),各省市地質(zhì)院校應(yīng)以自身側(cè)重點(diǎn)為基礎(chǔ),與時俱進(jìn),跟上科學(xué)和社會發(fā)展的要求,探索新時期古生物地層學(xué)教育教學(xué)的途徑。
一、國內(nèi)外不同高?!豆派锏貙訉W(xué)》教學(xué)現(xiàn)狀
筆者通過近幾年的學(xué)習(xí)和工作經(jīng)歷,總結(jié)了國內(nèi)外大學(xué)《古生物地層學(xué)》的教學(xué)現(xiàn)狀,認(rèn)為目前國內(nèi)的《古生物地層學(xué)》課程主要存在以下幾方面的問題。
1.課程內(nèi)容。①課程學(xué)時偏少,尤其是實(shí)習(xí)課時偏少;②課程內(nèi)容,國內(nèi)學(xué)校授課內(nèi)容陳舊,中規(guī)中矩,力足基礎(chǔ),將古生物學(xué)與地層學(xué)分為兩部分講授,缺少有機(jī)互動。國外則是將古生物學(xué)與地層學(xué)有機(jī)結(jié)合起來,更接近于科學(xué)前沿問題。
2.授課方法?!豆派锏貙訉W(xué)》授課方法延續(xù)了以往以講授為主,學(xué)生被動接受,缺少課程設(shè)計(jì)和師生之間良性互動,青年教師大多授課古板,對課程內(nèi)容缺乏足夠了解,調(diào)動學(xué)生積極性能力較弱。
3.教學(xué)實(shí)踐?!豆派锏貙訉W(xué)》室內(nèi)標(biāo)本實(shí)習(xí)課及室外宏觀實(shí)習(xí)課時匱乏,缺少形態(tài)完整、特征明顯的化石標(biāo)本及最新的地層學(xué)掛圖,較多為上世紀(jì)七八十年代的老地層掛圖,年代久遠(yuǎn),更新較差。對學(xué)生來講最為深刻的莫過于室外采集化石實(shí)習(xí)及地層劃分對比實(shí)習(xí),但這方面很多高校開展不夠。
二、“因校制宜、與時俱進(jìn)”《古生物地層學(xué)》課程教學(xué)改革
課程教學(xué)改革首先是教學(xué)大綱及培養(yǎng)目標(biāo)要明確,這是一切課程教學(xué)改革的基石。通過上文國內(nèi)外古生物地層學(xué)橫向?qū)Ρ龋瑖鴥?nèi)外大學(xué)由于其學(xué)校自身特色在古生物地層學(xué)課程的結(jié)構(gòu)及內(nèi)容、培養(yǎng)目標(biāo)上都有所不同。國內(nèi)一類大學(xué),將古生物學(xué)、地層學(xué)分開單獨(dú)授課,其目的是培養(yǎng)從事古生物學(xué)科學(xué)研究、實(shí)踐應(yīng)用等方面做出重要貢獻(xiàn)的專業(yè)型古生物地層學(xué)人才,從而推動古生物學(xué)的科學(xué)發(fā)展和實(shí)踐進(jìn)步,以培養(yǎng)未來科學(xué)家為目標(biāo)。國內(nèi)二類地質(zhì)院校由于其自身特色不同,與區(qū)域生產(chǎn)單位聯(lián)系更緊密,目的是培養(yǎng)學(xué)生在生產(chǎn)和社會實(shí)踐中能夠應(yīng)用古生物地層學(xué),運(yùn)用古生物地層學(xué)知識作為工具,服務(wù)于其所在領(lǐng)域的科研或?qū)嵺`活動[5]。課程改革需要源于對課程本質(zhì)的認(rèn)知和了解,教師是落實(shí)課程改革理想的關(guān)鍵人物?!皫熣?,所謂傳道授業(yè)解惑也”,教師是課程的實(shí)施者、解讀者,教師的認(rèn)知與感知才是課程的靈魂。教師的認(rèn)知與感知,不僅是其業(yè)務(wù)能力的感知,還包括其對學(xué)校文化、特色的認(rèn)同及價值取向和思維方式。因此,課程改革首先要從教師認(rèn)知和感知做起,即“因校制宜、與時俱進(jìn)”,不僅要認(rèn)識到學(xué)校的地域文化、特色及優(yōu)勢,來改變課程結(jié)構(gòu)、內(nèi)容和授課方式,還要不斷融百家之長,緊跟本學(xué)科未來的發(fā)展方向來調(diào)整課程內(nèi)容、結(jié)構(gòu);不僅要從業(yè)務(wù)上引導(dǎo)學(xué)生,還要從心理和生活方面來正確引導(dǎo)、培養(yǎng)學(xué)生的人生觀和世界觀。只有這樣才能使學(xué)生從根本上學(xué)會正確的學(xué)習(xí)方法、待人之道,成為一名社會需要的復(fù)合性人才。
1.因校制宜――推進(jìn)課程內(nèi)容、結(jié)構(gòu)、授課方式改革。學(xué)校區(qū)域性明顯,專業(yè)課程的內(nèi)容、結(jié)構(gòu)的設(shè)置與生產(chǎn)單位需求聯(lián)系密切,例如煤炭類地質(zhì)院校,古生物地層學(xué)課程的目標(biāo)是讓學(xué)生理解什么是古生物?古生物有什么用途并能運(yùn)用古生物知識服務(wù)煤炭其他專業(yè)?因此課程的設(shè)置就要將煤炭的來源生物――古植物門類章節(jié)介紹清楚,還要將地質(zhì)歷史時期全球主要成煤期――石炭紀(jì)、二疊紀(jì)、侏羅紀(jì)、白堊紀(jì)和古近紀(jì)等重點(diǎn)介紹,這樣才能使學(xué)生的所學(xué)能及時應(yīng)用到實(shí)處。此外,學(xué)校的生源差別較大,學(xué)生了解知識的快慢程度不一,需要因材施教,不能從一而終。例如古生物地層學(xué),本科生課時量為48學(xué)時,專升本課時量為72學(xué)時,不能將本科生古生物地層學(xué)授課內(nèi)容、結(jié)構(gòu)和方法都應(yīng)用到專升本學(xué)生上,這是對學(xué)生不負(fù)責(zé)任的表現(xiàn)。綜上所述,教師不能有投機(jī)取巧的思想,要下功夫針對學(xué)校特色專業(yè)、就業(yè)單位需求、學(xué)生自身特點(diǎn),來推進(jìn)課程內(nèi)容、結(jié)構(gòu)的改變。傳統(tǒng)照本宣書的教學(xué)方法,使得教師上課費(fèi)力,學(xué)生被動接收,課程氛圍沉悶,學(xué)生不能融會貫通的接受課程內(nèi)容。教師要從自身做起,將課程及與課程相關(guān)學(xué)科內(nèi)容了解透徹,做到專深且廣博,將知識點(diǎn)與一些幽默故事相串聯(lián)活躍課程氣氛,此外還要教師主導(dǎo)、引導(dǎo)和指導(dǎo)學(xué)生自主的學(xué)習(xí)能力,比如,可以采用“研究性學(xué)習(xí)”的方法,結(jié)合教學(xué)內(nèi)容提出幾個課題,讓學(xué)生分組查閱資料,以組為單位上臺講授,然后教師做相關(guān)分析點(diǎn)評,從而在培養(yǎng)學(xué)生查閱資料、分析資料、整合資料能力的同時使教師和學(xué)生之間有一個良性的互動,進(jìn)而更好地達(dá)到教學(xué)相長。另外,在教學(xué)中實(shí)行啟發(fā)性教育,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立撰寫課程設(shè)計(jì)論文的能力,鼓勵學(xué)生對某一個小問題提出自己的見解,并通過查閱文獻(xiàn)分析解釋上述觀點(diǎn),從而培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和科技研發(fā)的興趣,開發(fā)學(xué)生的研究潛能和科研技能,進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生自己分析問題、解決問題的能力。
2.與時俱進(jìn)――緊跟學(xué)科發(fā)展前沿、關(guān)注學(xué)生身心健康發(fā)展。古生物地層學(xué)進(jìn)入21世紀(jì)之后發(fā)展迅速,例如地質(zhì)年代格架較上世紀(jì)八九十年代變化較大,寒武紀(jì)四分法,寒武紀(jì)底界下延至542 Ma(百萬年)等都需要引起國內(nèi)古生物地層學(xué)內(nèi)容上的變動,因此教師不能緊盯書本,還需要接觸國內(nèi)外地學(xué)研究前沿,對課程進(jìn)行有效的補(bǔ)充。學(xué)生是課程改革的見證者,隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,學(xué)生受到外界的影響越來越大,身心健康的發(fā)展受到了前所未有的挑戰(zhàn),在課程教學(xué)實(shí)踐中,這些消極、非預(yù)期的作用常會影響教學(xué),教師不光要從專業(yè)知識上給予學(xué)生引導(dǎo),要注意一言一行、態(tài)度與情感,其身正不令則行,還要從校園文化、社會現(xiàn)象、未來工作預(yù)期等多種方面潛移默化地引導(dǎo)開闊學(xué)生的思路,化解或消除消極的影響。與時俱進(jìn),關(guān)注學(xué)生身心健康的發(fā)展,更好的將專業(yè)知識及社會經(jīng)驗(yàn)傳授給學(xué)生,使學(xué)生四年既學(xué)到了知識,又能健康成長為國家有用的人才??傊蛐V埔?、與時俱進(jìn)對課程進(jìn)行改革,要充分吸收借鑒國內(nèi)外發(fā)展趨勢、兼顧學(xué)校地域特色、引導(dǎo)學(xué)生積極健康發(fā)展,是以合力的形式對受教育者起作用。下面以《古生物地層學(xué)》課程教學(xué)中的部分內(nèi)容為例,闡述課程教學(xué)中因校制宜、與時俱進(jìn)的課程改革,盡管公共課、專業(yè)課和專業(yè)基礎(chǔ)課的具體內(nèi)容、結(jié)構(gòu)有所不同,但課程的精髓是相通的。教學(xué)內(nèi)容:古生物地層學(xué)中的古植物與石炭紀(jì)、二疊紀(jì)交叉融合。學(xué)時安排:6或8學(xué)時,占全部學(xué)時的1/8或1/9。課程教學(xué)安排與方式:古植物門類的主要特征、地史分布等特點(diǎn);石炭紀(jì)、二疊紀(jì)主要沉積特征、生物特征、構(gòu)造特征及沉積古地理深化史介紹;石炭紀(jì)與二疊紀(jì)是全球重要的成煤時期,這一時期主要成煤生物主要為古植物的石松植物門和節(jié)蕨植物門,煤及相關(guān)學(xué)科為學(xué)校主要地域特色,結(jié)合學(xué)生特點(diǎn)、就業(yè)情況,教師將現(xiàn)今古植物研究前沿、石炭紀(jì)和二疊紀(jì)地質(zhì)年代格架最新研究現(xiàn)狀有機(jī)融合,同時鼓勵學(xué)生以班級或小組的形式上講臺講10~15分種的教學(xué)內(nèi)容(華北石炭紀(jì)地層序列、沉積環(huán)境特征、構(gòu)造演化等)。通常學(xué)生都會用到演講時間的10~20倍的時間進(jìn)行資料的搜集整理,按自己的思路進(jìn)行選擇、整理和加工,形成有特色的演講稿。在這一課程教學(xué)演講幻燈片的過程中,學(xué)生還會受到內(nèi)容安排、圖文并茂、審美、演講方式、衣裝肢體語言等多方面的考驗(yàn),充分發(fā)掘了學(xué)生自我的潛力,調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性。在這樣的教學(xué)過程中,每位學(xué)生都有自己的心得體會,教師一一點(diǎn)評,使得學(xué)生受益非淺。
“因校制宜、與時俱進(jìn)”的課程改革思想,不僅能發(fā)揮學(xué)校優(yōu)勢,更能充分調(diào)動學(xué)生的求知欲,資源勘察工程專業(yè)《古生物地層學(xué)》課程教學(xué)正是遵循這一思路,借鑒和吸收國內(nèi)外大學(xué)優(yōu)秀教學(xué)經(jīng)驗(yàn),根據(jù)自身特色,走一條“博采眾長、與時俱進(jìn)”之路,使《古生物地層學(xué)》課程教學(xué)上了一個新臺階,為國家培養(yǎng)出更多優(yōu)秀地專業(yè)人才。
參考文獻(xiàn):
[1]杜遠(yuǎn)生,童金南.古生物地史學(xué)概論[M].武漢:中國地質(zhì)大學(xué)出版社,1998.
[2]曾勇,胡斌,林明月.古生物地層學(xué)[M].第二版.徐州:中國礦業(yè)大學(xué)出版社,2009.
[3]童金南,殷鴻福.古生物學(xué)[M].北京:高等教育出版社,2007.
[4]龔一鳴,張克信.地層學(xué)基礎(chǔ)與前沿[M].武漢:中國地質(zhì)大學(xué)出版社,2007.
工程地質(zhì)是水利水電工程一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。不同于水利類其他專業(yè)課,工程地質(zhì)由于實(shí)踐性較強(qiáng),野外地質(zhì)實(shí)習(xí)對于提高學(xué)生的實(shí)踐能力極為重要。然而,傳統(tǒng)的野外地質(zhì)實(shí)習(xí)作業(yè)還依賴于手繪,無法跟上目前自動化、信息化作業(yè)的步伐。本文將地理信息系統(tǒng)與野外實(shí)習(xí)相結(jié)合,完成學(xué)生手繪作業(yè)向電子化作業(yè)的轉(zhuǎn)變。這不僅能夠高效完成實(shí)習(xí)路線剖面圖的繪制,還能夠讓學(xué)生熟悉地質(zhì)調(diào)查的電子化辦公過程,培養(yǎng)和提升學(xué)生地質(zhì)調(diào)查整理、分析、繪圖的能力,為以后從事相關(guān)工作奠定基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:
工程地質(zhì);地質(zhì)實(shí)習(xí);地理信息系統(tǒng);教學(xué)改革
一、引言
工程地質(zhì)是一門以地質(zhì)學(xué)為理論基礎(chǔ),服務(wù)于人類工程建設(shè)活動的一門地質(zhì)學(xué)科。不同于傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)、力學(xué)學(xué)科,工程地質(zhì)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科,著重解決與工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工與運(yùn)行有關(guān)的工程安全評價涉及的地質(zhì)問題。作為水利水電工程本科專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,不同于其他的專業(yè)基礎(chǔ)課,工程地質(zhì)課程的教學(xué)分為課內(nèi)基礎(chǔ)理論教學(xué)和野外地質(zhì)實(shí)習(xí)教學(xué)兩部分。課堂教學(xué)主要基于已有的教材,講解關(guān)于巖石礦物、巖石、地質(zhì)構(gòu)造、地質(zhì)作用、地下水、巖體工程特性、大壩、隧洞、邊坡等知識。而野外地質(zhì)實(shí)習(xí)主要進(jìn)行巖石、地質(zhì)構(gòu)造的辨識,了解、掌握不同的地質(zhì)作用、地下水作用對工程巖體結(jié)構(gòu)的影響,并初步建立水利水電工程地質(zhì)條件的分析與評價能力。由此可知,野外地質(zhì)實(shí)習(xí)是工程地質(zhì)相關(guān)專業(yè)中必不可少的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。武漢大學(xué)水利水電學(xué)院工程地質(zhì)教研室是在原武漢水利電力學(xué)院工程地質(zhì)教研室的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,經(jīng)過近六十年的建設(shè),已形成了系統(tǒng)完整的課程教學(xué)體系與地質(zhì)實(shí)習(xí)。然而,由于受各種條件限制,實(shí)習(xí)教學(xué)中仍存在不足之處。實(shí)習(xí)過程中教學(xué)設(shè)備還處于八、九十年代水平,實(shí)習(xí)區(qū)域地形圖長久沒有得到更新,無法反應(yīng)當(dāng)前的地形地貌;學(xué)生的內(nèi)業(yè)還是依賴于手繪,無法跟上目前自動化、信息化作業(yè)的步伐。就目前三峽秭歸地質(zhì)實(shí)習(xí)而言,該實(shí)習(xí)區(qū)域地形圖較為陳舊、分辨率低且模糊不清,加之近年該區(qū)域工程建設(shè)頻繁,因此容易產(chǎn)生識別誤差;同時,學(xué)生需要購買地形圖,實(shí)習(xí)過程中學(xué)生需要攜帶地形圖也有一定不便。本文在谷歌地球可視化地形圖的條件下,采用GoodyGIS和AutoCAD等專業(yè)地理信息處理軟件,完成實(shí)習(xí)路線地質(zhì)剖面圖的繪制。將地理信息系統(tǒng)與實(shí)習(xí)過程相結(jié)合,不僅能夠?qū)⒌刭|(zhì)調(diào)查的手繪向電子化辦公的轉(zhuǎn)變,提高工作效率,而且能夠全方位、多視角地對基本工程地質(zhì)、環(huán)境水文地質(zhì)、地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測與防治等方面進(jìn)行深入的了解?;诠雀璧厍?,采用地理信息化系統(tǒng)開展地質(zhì)實(shí)習(xí)內(nèi)業(yè)電子化,不僅能夠相對精確地反映當(dāng)前的地形地貌特征,而且便于學(xué)生及時查找路線,辨別地質(zhì)情形,同時還能夠減少學(xué)生開支、減少實(shí)習(xí)過程中的載重負(fù)擔(dān)。
二、基于GoodyGIS教改方案
目前地質(zhì)實(shí)習(xí)過程中,學(xué)生根據(jù)GPS記錄的點(diǎn)坐標(biāo)以及該點(diǎn)的地形地貌、地層巖性、水文地質(zhì)等其他地質(zhì)現(xiàn)象,在坐標(biāo)紙上通過手繪出路線剖面圖。在手繪過程中,剖面圖的修改非常不便,而且手繪的圖例也參差不齊。通過將GoodyGIS和AutoCAD軟件想結(jié)合,不僅能夠高效完成路線剖面圖的繪制,還能夠讓學(xué)生熟悉地質(zhì)調(diào)查的計(jì)算機(jī)信息處理過程,為以后從事相關(guān)工作奠定基礎(chǔ)。GoodyGIS是一款基于谷歌地球API開發(fā)的應(yīng)用軟件,旨在擴(kuò)展谷歌地球的應(yīng)用,輔助獲取數(shù)據(jù),提高工作效率,可自動生成用戶指定區(qū)域CAD等高線,用戶指定路線的地形斷面圖。
(一)教改對象
1.實(shí)習(xí)區(qū)域地理信息的收集、整理。系統(tǒng)收集三峽秭歸縣實(shí)習(xí)區(qū)域的地形地貌、地層巖性等地質(zhì)信息,并錄入地理信息系統(tǒng)。2.GoodyGIS與AutoCAD軟件的培訓(xùn)與應(yīng)用。開展學(xué)生實(shí)習(xí)前的培訓(xùn)輔導(dǎo)工作,熟悉采用地理信息系統(tǒng)查詢實(shí)習(xí)觀測點(diǎn)的地質(zhì)信息,熟悉采用GoodyGIS與AutoCAD軟件繪制地質(zhì)剖面。
(二)教改目標(biāo)
1.形成集一整套基于地理信息系統(tǒng)的地質(zhì)實(shí)習(xí)電子教案與相關(guān)電子資源,形成一個具有較強(qiáng)實(shí)力的地質(zhì)實(shí)習(xí)計(jì)算機(jī)信息化教學(xué)團(tuán)隊(duì)。2.通過將谷歌地球、GoodyGIS和AutoCAD相結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生在野外地質(zhì)實(shí)習(xí)過程中電子信息化處理、使用能力,從而提升地質(zhì)調(diào)查資料整理、分析的能力與效率。
(三)擬解決的主要問題
三峽秭歸實(shí)習(xí)區(qū)域的地形地貌電子化信息系統(tǒng)的收集,涉及到地質(zhì)年代、地層巖性、水文地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)、地質(zhì)災(zāi)害與防治等一系列數(shù)據(jù)的收集工作。電子資料的豐富及詳實(shí)與否,直接決定了地質(zhì)實(shí)踐教學(xué)活動的效果。
(四)項(xiàng)目的預(yù)期成果形式
實(shí)踐教學(xué)改革研究報告一份;教改實(shí)施的具體方案/步驟一份;集實(shí)習(xí)區(qū)域地理信息系統(tǒng)、應(yīng)用軟件(谷歌地球、GoodyGIS和AutoCAD)在實(shí)習(xí)過程中的引用指南等一整套教學(xué)教案;
三、三峽茅坪-鏈子崖實(shí)習(xí)路線
針對水利水電學(xué)院全院本科生(大三上學(xué)期),將學(xué)生地質(zhì)調(diào)查資料的整理、分析與繪圖從手繪向電腦繪圖的轉(zhuǎn)變,不僅提高地質(zhì)實(shí)習(xí)內(nèi)業(yè)整理效率,節(jié)省實(shí)踐教學(xué)活動經(jīng)費(fèi)開支,而且能夠形成一個具有較強(qiáng)實(shí)力的地質(zhì)實(shí)習(xí)計(jì)算機(jī)信息化教學(xué)團(tuán)隊(duì),最終提高學(xué)生地質(zhì)調(diào)查整理、分析、繪圖的能力。
1.記錄沿途測點(diǎn)的GPS坐標(biāo),記錄該點(diǎn)的工程地質(zhì)(巖性、巖層界限、巖體工程特性)、水文地質(zhì)特性
2.將GPS坐標(biāo)與GoodyGIS生成的路線剖面圖一一對應(yīng)
3.基于GoodyGIS路線剖面圖與沿途記錄的工程地質(zhì)與水文地質(zhì)特性,采用AutoCAD繪制沿線地質(zhì)剖面圖。
四、結(jié)論
將地理信息系統(tǒng)與谷歌地球相結(jié)合,可以精確地反映當(dāng)前的地形地貌特征,便于學(xué)生及時查找路線,辨別地質(zhì)情形;另一方面,將GoodyGIS和AutoCAD軟件想結(jié)合,能夠高效完成路線剖面圖的繪制,還能夠讓學(xué)生熟悉地質(zhì)調(diào)查的電子化辦公過程,培養(yǎng)和提升學(xué)生地質(zhì)調(diào)查整理、分析、繪圖的能力,為以后從事相關(guān)工作奠定基礎(chǔ)。實(shí)習(xí)區(qū)域的電子化信息收集工作,涉及地形、地質(zhì)等方方面面的工作,任務(wù)繁重。為此,將教研室已有的紙質(zhì)版地形圖電子化,然后將該信息與谷歌地球信息對比、結(jié)合,在更新校正原有地形圖的基礎(chǔ)上,形成新的較為合理反映當(dāng)前地形地貌的電子版地形圖;同時將地質(zhì)年代、地層界限、地層巖性、特殊地質(zhì)現(xiàn)象描述與電子版地形圖相結(jié)合,形成實(shí)習(xí)區(qū)域電子信息系統(tǒng)的核心文件。
作者:胡冉 單位:武漢大學(xué)水利水電學(xué)院
參考文獻(xiàn):
[1]崔冠英,朱濟(jì)祥.水利工程地質(zhì)[M].北京:中國水利水電出版社,2008.
同位素“鐵-60”和“超新星考古學(xué)”
280萬年前發(fā)生的事,今天的科學(xué)家又如何而知呢?得出這一發(fā)現(xiàn)的德國慕尼黑科技大學(xué)研究人員解釋稱,得出這一論斷并非憑空異想,其證據(jù)就在于地球上大量存在的一種特殊放射性同位素――鐵-60。因?yàn)樵谝话闱闆r下,地球上應(yīng)該很難會有這種放射性物質(zhì),只有在恒星的發(fā)展過程中才有可能產(chǎn)生。研究人員通過長時間的研究發(fā)現(xiàn),在地球土壤的一個特定地質(zhì)層中含有大量超新星的殘余物質(zhì),其地質(zhì)年代在大約280萬年前。
科學(xué)家稱在爆炸后產(chǎn)生的恒星殘骸中,產(chǎn)生了許多新的物質(zhì)元素,這其中就包括地球上極為罕見的放射性同位素鐵-60。
星際塵埃和星云氣體吸附了這些新的物質(zhì)元素,進(jìn)入宇宙的各個角落,其中一部分順勢進(jìn)入到了已有人類生存的太陽系??茖W(xué)家們早在5年前就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了鐵-60在地球上存在的證據(jù),而此次則更準(zhǔn)確地在特定地質(zhì)年代的土層中再次發(fā)現(xiàn)鐵-60元素。這一最新研究發(fā)現(xiàn)將開創(chuàng)一門全新的考古研究分支――超新星考古學(xué)。
恒星爆炸、氣候變遷與人類進(jìn)化
據(jù)天文學(xué)家估計(jì),在銀河系內(nèi)每隔100年左右的時間就會有1到3顆超新星在它們最后的大爆炸中消失。而在我們太陽系的周邊地區(qū)要發(fā)生超新星爆炸的平均時間,則大約在10萬~100萬年之間。研究人員推測認(rèn)為,當(dāng)年在與地球距離約30到300光年遠(yuǎn)的地方,這顆超新星發(fā)生了爆炸。雖然這顆恒星的質(zhì)量有多大目前還無法確定,但是可以肯定的是,它的爆炸和地球離得足夠遠(yuǎn),否則人類就很難發(fā)展進(jìn)化到今天的地步。
盡管天文學(xué)家目前還不能夠準(zhǔn)確描述這顆超新星爆炸時的具體情形,但是來自維也納大學(xué)的科學(xué)家經(jīng)過模擬計(jì)算認(rèn)為,當(dāng)時這顆超新星發(fā)生爆炸后,引起了宇宙射線大幅度增加。巧合的是,在地質(zhì)學(xué)的記錄中正好可以得到這一時期全球溫度下降的記載,這正好在一定程度上給上述論斷提出了可參考的證據(jù)。人類進(jìn)化學(xué)家由此認(rèn)為,在這一特定時期內(nèi)地球上氣候的改變,一定程度上促使早期人類祖先必須積極作出適應(yīng),該時期的人類祖先在進(jìn)化過程中出現(xiàn)了顯著的變化,與之相應(yīng)的便是人口大規(guī)模遷徙,紛紛從干旱的非洲地區(qū)陸續(xù)遷移到更適合居住的濕潤區(qū)生存發(fā)展。今天人類遍布全球各地,在其漫漫進(jìn)化發(fā)展的進(jìn)程中,很大程度上完全是適應(yīng)地球自然環(huán)境變遷的結(jié)果。
追蹤太陽系的形成
超新星考古學(xué)不僅可以反映人類進(jìn)化、變遷的歷史,還能揭開太陽系形成的秘密。
太陽系的形成,科學(xué)家至今都不知道其中的原委,但是對超新星的一塊隕石進(jìn)行考古研究后,他們已經(jīng)找到了一些初步答案。科學(xué)家研究1983年在陜西寧強(qiáng)發(fā)現(xiàn)的一塊古老的隕石時,測到了一種在太陽系中不可能存在的滅絕核素――氯-36的衰變產(chǎn)物??茖W(xué)家認(rèn)為這極可能是在超新星中形成的――隨著超新星的爆發(fā)噴射,而闖入了正在形成的太陽系。
摘 要:第四紀(jì)是地球當(dāng)前正在發(fā)展的階段,也是正在進(jìn)行的地質(zhì)階段。地質(zhì)現(xiàn)象主要的表現(xiàn)形式就是地震。地震是地質(zhì)構(gòu)造活動的一種表現(xiàn)形式,研究地震時就需要進(jìn)行地質(zhì)研究。就第四地質(zhì)學(xué)在地震中的應(yīng)用進(jìn)行研究和分析。
關(guān)鍵詞:第四紀(jì)地質(zhì)學(xué);地震研究;應(yīng)用
一、第四紀(jì)地質(zhì)學(xué)
地震地質(zhì)學(xué)研究的是地震和地質(zhì)之間的關(guān)聯(lián),根本上說就是分析構(gòu)造和運(yùn)動的關(guān)聯(lián)性?;顒訕?gòu)造可以理解為活動進(jìn)行的產(chǎn)物??梢詫⒌谒募o(jì)地質(zhì)學(xué)理解為論述構(gòu)造活動對當(dāng)今階段的影響和作用以及如何應(yīng)用第四紀(jì)地質(zhì)學(xué)。第四紀(jì)地質(zhì)環(huán)境其實(shí)是一個系統(tǒng)的整體,在其系統(tǒng)內(nèi)各個要素之間相互協(xié)調(diào)、促進(jìn),相互制約發(fā)展。
二、第四紀(jì)地質(zhì)學(xué)應(yīng)用分析
第四紀(jì)年齡長達(dá)300多萬年,解決地震預(yù)報所需要的時間尺度相對于這樣大的地質(zhì)年代的時間尺度就顯得微乎其微了,人類物質(zhì)生活的時間尺度長則幾千年短則幾十年,與這樣長的地質(zhì)時間相比而言,只不過是一剎那罷了。所以說人類在這樣短的時間尺度里生活,基本上是恒定不變的,尤其是就運(yùn)動的一些方面而言,基本上就是穩(wěn)定不變的。通過人類在社會生活中的變化的時間去理解和推斷構(gòu)造運(yùn)動根本屬性變化的速率是不科學(xué)的。當(dāng)今時代的構(gòu)造運(yùn)動仍然保持著第四紀(jì)一定的獨(dú)立性的特點(diǎn)、風(fēng)格,從大的方面談,整體的構(gòu)造局勢的變化不會很大,甚至基本上沒有變化。由于第四紀(jì)繼承了上幾個紀(jì)度的特點(diǎn),總結(jié)上算是繼承性的特點(diǎn),大部分的地震活動都是歷史上長期反復(fù)的活動帶,所以說第四紀(jì)是繼承下來的新階段,具有新生性。但是在我們按照第四紀(jì)地質(zhì)學(xué)研究地震地質(zhì)的理論時,將第四紀(jì)的構(gòu)造運(yùn)動局勢分析清楚,就會使得當(dāng)今時代的構(gòu)造運(yùn)動的整體大概清晰地展現(xiàn)在世人面前,將第四紀(jì)構(gòu)造運(yùn)動的地方劃分出來,就會使得當(dāng)今時代的構(gòu)造運(yùn)動區(qū)域清晰地展現(xiàn)出來,這樣人們就能夠?qū)⑵鋺?yīng)用到解決預(yù)報地震的強(qiáng)度和空間理論技術(shù)上。只有在清楚地知道和了解了第四紀(jì)運(yùn)動構(gòu)造時,才能夠?qū)㈩A(yù)報地震時所尋找的地震范圍縮小,減小區(qū)域目標(biāo),再根據(jù)相應(yīng)的先進(jìn)設(shè)施,分析當(dāng)前的地殼活動,了解其相關(guān)的動態(tài),就會實(shí)現(xiàn)短期內(nèi)就能預(yù)報地震的目標(biāo)。
第四紀(jì)地質(zhì)學(xué)是地震地質(zhì)研究的理論依據(jù),在地震地質(zhì)研究中,根據(jù)第四紀(jì)地質(zhì)學(xué)的理論方法,能夠有效地促進(jìn)地震地質(zhì)的研究發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
岳樂平,張?jiān)葡?瞄準(zhǔn)科學(xué)前沿、面向國家需求的“第四紀(jì)地質(zhì)學(xué)”教學(xué)[J].高等理科教育,2004(04).
Abstract
This paper reviewed advances the total amount of Se in the limestone and sandstone and different forms of Se in soil of the same geological age.
關(guān)鍵詞:硒硒的形態(tài)
Keywords:Seleniumthe form of Selenium
中圖分類號:P618.76文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
土壤中的硒可以劃為水溶態(tài)、交換態(tài)、酸溶態(tài)、有機(jī)態(tài)、殘?jiān)鼞B(tài)五種形態(tài),在不同的地質(zhì)時代和不同的成土母巖下,土壤中硒不同形態(tài)硒的含量也會有些相應(yīng)的變化。
水溶態(tài)指用水作萃取劑從土壤中萃取出來的重金屬元素的存在形式,同水—土壤天然體系中的結(jié)果應(yīng)是完全相同的。可溶態(tài)比較容易為植物所吸收。
交換態(tài)指吸附在土壤黏土礦物及其它成分上的那一部分離子,它在總量中所占比例不大,但普遍認(rèn)為可交換態(tài)比較容易為植物所吸收。
酸溶態(tài)指與碳酸鹽沉淀結(jié)合的那一部分離子,該形態(tài)對土壤環(huán)境條件,特別是pH值最敏感,隨著土壤pH值的降低,當(dāng)轉(zhuǎn)變成離子態(tài)時可大幅度重新釋放而被作物所吸收[1]。
有機(jī)結(jié)合態(tài)是以金屬離子為中心離子,以有機(jī)質(zhì)活性基團(tuán)為配位體發(fā)生鰲合作用而形成的鹽類。該形態(tài)較為穩(wěn)定,一般不易被生物所吸收利用,但當(dāng)土壤氧化電位發(fā)生變化,有機(jī)質(zhì)發(fā)生氧化作用而分解,可導(dǎo)致該形態(tài)離子少量溶出[2]。
殘?jiān)鼞B(tài)是最主要的結(jié)合形式,以其結(jié)晶礦物形式存在,其主要為硅酸鹽礦物,結(jié)合在該部分中的重金屬在環(huán)境中可以認(rèn)為是惰性的,它們存在于原生和次生礦物晶格中,用一般的提取方法不能提取出來,它的活性最小,只能通過漫長的分化過程而釋放,而分化過程是以地質(zhì)年代計(jì)算的,相對于周圍環(huán)境而言殘?jiān)鼞B(tài)基本上不起作用,因而毒性也最小[3]。
我們從四川某地土壤中選取三疊系地層中,再選取部分砂巖和灰?guī)r對土壤中硒進(jìn)行五步連續(xù)提取態(tài)的分布研究。(如表1-1,表1-2,圖1-1,圖1-2)
表5-1三疊系砂巖土壤中Se的形態(tài)分布含量及百分比
圖1-1三疊系砂巖土壤中Se的形態(tài)分布含量及百分比
表1-2三疊系灰?guī)r土壤中Se的形態(tài)分布含量及百分比
圖1-2三疊系灰?guī)r土壤中Se的形態(tài)分布含量及百分比
從表1-1和表1-2中可以看出三疊系土壤中水溶態(tài)的硒含量的百分比砂巖是1.68%~3.6%平均值為2.5%,灰?guī)r是2.22%~4.73%平均值為3.63%;交換態(tài)百分比砂巖是1.45%~3.1%平均值為2.32%,灰?guī)r是4.46%~9.79%平均值為6.1%;酸溶態(tài)百分比砂巖是2.6%~4.32%平均值為3.32%,灰?guī)r是11.15%~23.03%平均值為15.67%;有機(jī)態(tài)百分比砂巖是20.15%~36.94%平均值為30.19%,灰?guī)r是21.01%~36.34%平均值為29.35%;殘?jiān)鼞B(tài)百分比砂巖是37.28%~77.56%平均值為57.57%,灰?guī)r是40.83%~72.36%平均值為56.06%。
結(jié)合上述兩圖表我們可以看出,砂巖和灰?guī)r中硒的有機(jī)態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)占土壤中硒的百分比基本相同,我們可以推斷的土壤中有機(jī)態(tài)硒和殘?jiān)鼞B(tài)硒不是造成兩組土壤樣品中硒含量差異的主要因素。
由于灰?guī)r屬于碳酸巖類,所以硒的酸溶態(tài)百分比應(yīng)該相對較多,而砂巖屬于碎屑巖類,所以硒的酸溶態(tài)百分比應(yīng)該相對較少。因此我們可以推斷土壤中的酸溶態(tài)硒可能是影響土壤中三疊系巖性為砂巖的土壤樣品中硒和三疊系巖性為灰?guī)r的土壤中硒含量差異的一個因素。
巖性為灰?guī)r的土壤中硒的交換態(tài)的平均百分比是巖性為砂巖的土壤中硒的2.5倍,巖性為灰?guī)r的土壤中硒的水溶態(tài)百分比是巖性為砂巖的土壤中的1.5倍。過去許多學(xué)者都通過實(shí)驗(yàn)證明了土壤中水溶態(tài)和交換態(tài)是影響土壤中硒含量的一個主要因素。我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果也從側(cè)面證明了這個觀點(diǎn)。
參 考 文 獻(xiàn)
[1]Ana Fuentes,Mercedes Lorens,Jose Soez,et al. Simple and sequential extractions of heavy metals from different sewage sludges[J].ChemospHere. 2004,54 (8):1039-1047。
關(guān)鍵詞:煤田;地球物理;測井;應(yīng)用;分析Q
煤炭測井技術(shù)在歷史發(fā)展的過程中得到了長遠(yuǎn)的進(jìn)步。在1931年法國第一次使用電阻率測井來測量煤層,取得的成果是十分好的。我國煤炭開采歷史比較久,但測井技術(shù)發(fā)展的速度并不快,不過自從1954年建立了我國第一只煤炭測井隊(duì),這為我國測井技術(shù)的發(fā)展帶來了巨大的推進(jìn)作用。從簡單地使用鉆探進(jìn)行劃分煤層,很好地確定了煤層的具體深度,對于后來各項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展起到了有效作用。測井技術(shù)和測井儀器的產(chǎn)生最早是在1954年-1985年之間,自從1985年以后測井技術(shù)和設(shè)備都進(jìn)入了一個新時代。當(dāng)前使用的煤炭測井技術(shù)不僅實(shí)現(xiàn)了刻度化、精確化、輕便化等,而且還把計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)字技術(shù)都應(yīng)用其中,除了能夠收錄相關(guān)數(shù)據(jù)之外,還能夠?qū)y井?dāng)?shù)值進(jìn)行分析。此外還能夠通過對單個孔的檢測就能夠知道煤層具體范圍和分層情況。當(dāng)前測井技術(shù)在煤炭開采的過程中被廣泛應(yīng)用,確定煤層區(qū)域和范圍也是這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用的主要任務(wù)。
1 鑒定沉積環(huán)境
煤的形成主要受到古時期地理環(huán)境和氣候變化的影響。能夠聚集煤的盆地其古時期的環(huán)境不僅決定了煤的特性、周圍巖層的變化規(guī)律,而且還對煤層的發(fā)育地段位置加以確定。所以,所以說研究煤的形成條件對于確定煤層的情況具有十分重要的意義,也能夠幫助測量人員進(jìn)行預(yù)測。在煤形成環(huán)境中,砂體的粒度以及泥質(zhì)情況等情況都是我們測量煤層的重要指標(biāo)。在使用測井技術(shù)的過程中測井的曲線會對這方面進(jìn)行反應(yīng),而且還能夠區(qū)分出不同巖層的分布,這也就是我們利用曲線配合測井使用的原因。在對煤炭底層鑒定中起到了不可忽視的作用。通過對測井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行分析還能夠畫出含砂率的情況,使得人們能夠更加清晰的看到砂體的刑天以及煤層之間的關(guān)系。我們通過掌握這些數(shù)據(jù)的相關(guān)性,就能夠通過對他們的分析來預(yù)測煤層區(qū)域的具置,進(jìn)而讓人員進(jìn)行鉆孔,方便后面的勘探設(shè)計(jì),我們應(yīng)該對這方面內(nèi)容加以掌握。
2 煤質(zhì)分析和巖性分析
利用數(shù)字測井技術(shù)和計(jì)算機(jī)對密度測井、聲波測井、中子測井等測井曲線進(jìn)行數(shù)字處理,可以獲得有關(guān)煤質(zhì)指標(biāo)(如含碳量、揮發(fā)分、灰分、水分、發(fā)熱量等)和巖石組分(如砂 、泥的體積百分含量和孔隙度)的定量分析結(jié)果。能夠進(jìn)行煤質(zhì)分析和巖性分析,這是現(xiàn)代煤田測井的重要特點(diǎn)之一。進(jìn)行煤質(zhì)分析和巖性分析的方法有兩種,即體積模型法和數(shù)理統(tǒng)計(jì)法。
3 確定地層的強(qiáng)度特性
研究巖石的強(qiáng)度特性,這對于煤礦的礦井建設(shè)和開采具有重要意義,尤其是煤層頂?shù)装宓膹?qiáng)度特性,它直接關(guān)系到開采方案的設(shè)計(jì)和礦井支護(hù)方案的選擇。測井資料力學(xué)性質(zhì)分析能為工程地質(zhì)勘探提供非常有價值的巖石力學(xué)性質(zhì)參考。并可以借助測井資料降低煤的勘探和礦山開發(fā)的成本與風(fēng)險。利用聲波測井和密度測井資料可以較準(zhǔn)確地提供出巖石的各種動態(tài)彈性模量,即楊氏模量、切變模量、體積模量和柏松比。
4 進(jìn)行地層對比及勘探區(qū)的評價
利用測井資料進(jìn)行地層對比和區(qū)域性的綜合分析研究,可以得到煤層對比圖、覆蓋層等厚線圖、全部煤層或可采煤層的等厚線圖、等灰分線圖、頂?shù)装宓雀呔€圖等成果圖件,這些資料可以對煤層的具體層位準(zhǔn)確判定,從而可以準(zhǔn)確地為地質(zhì)方面提供可靠煤層情況,確保勘探區(qū)煤層儲量計(jì)算的準(zhǔn)確性。并對勘探區(qū)的評價以及今后的開發(fā)設(shè)計(jì)都是極為有用的。
5 確定煤的級別以及計(jì)算洗煤產(chǎn)率
由于火成巖的侵入使煤的級別逐漸增高(即變質(zhì)程度加深)時,各種測井曲線會產(chǎn)生相應(yīng)的變化,如煤的變質(zhì)程度越深,伽瑪-伽瑪曲線的幅值會越小(密度增大) ,中子曲線會逐漸降低(含氫量減少) ,電阻率也會相應(yīng)下降等等。因此,利用諸如密度-電阻率或密度-中子、視電阻率-天然伽瑪交會圖板,便會有效地判斷煤層的級別。利用密度測井曲線可以預(yù)測煤的可洗性,即在預(yù)定的某種特定比重條件下洗選原煤時的產(chǎn)率。國外殼牌公司和 BPB公司在這方面都已有成功的經(jīng)驗(yàn)。
6 地質(zhì)年代界面的劃分
由于地層地質(zhì)年代的改變, 在測井曲線上往往表現(xiàn)為曲線形態(tài)的突變, 或測井曲線整體基線值發(fā)生改變,即測井曲線整體的抬高或落低,根據(jù)這些特性,通過對同一勘探區(qū)各鉆孔測井曲線的分析對比, 結(jié)合地質(zhì)鉆探方面提供的區(qū)域地質(zhì)規(guī)律進(jìn)行分析, 測井曲線就能夠有效而準(zhǔn)確地劃分出地質(zhì)年代的界面。
7 斷層點(diǎn)的解釋
斷層點(diǎn)主要可以分為正斷層和逆斷層,正斷層主要變現(xiàn)為能夠使地層出現(xiàn)間距的缺失,而逆斷層則會使得地層間距出現(xiàn)增加現(xiàn)象。二者的情況變化會直接在測井曲線上反應(yīng)出來,我們就能夠根據(jù)這些曲線的變化確定出斷層的基本位置和主要的性質(zhì),通過對這些曲線的分析還能夠確定勘測的地層碎裂帶的特征。
8 工程測井的應(yīng)用
煤炭勘探的工程測量上有很多的方法,其中地球物理測井技術(shù)起到很大的作用。井斜的測量能夠保證煤層厚度計(jì)算的精確性。井溫的測量能夠幫助我們繪制出整個測量區(qū)域的溫度圖,對煤層的火燒區(qū)的確定以及地?zé)豳Y源的利用意義是十分深淵的。使用這項(xiàng)測井技術(shù)還能夠在建筑工程地質(zhì)測量中起到積極作用。地層傾角設(shè)備能夠測量出地層傾角的情況,并把傾角的具體變化直接反應(yīng)出來。通過對整個區(qū)域的全部鉆井的測量結(jié)果進(jìn)行分析和對比,我們就能夠所在區(qū)域的地質(zhì)情況加以了解。當(dāng)前井下超聲成像等測井技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步,對于我們以后的煤炭開采工作具有重要的作用。
9 計(jì)算聲阻抗與合成地震記錄
我們可以通過測井測量技術(shù)來計(jì)算出整個測量區(qū)域的聲阻抗和人工分析得到的地震幾率,通過研究這些數(shù)據(jù),我們能夠了解到地層和地層之間的關(guān)系,以及目的層中反射波的存在和特點(diǎn),進(jìn)而能夠幫助我們更好地掌握此地區(qū)的地震的資料。在當(dāng)前的地質(zhì)勘測中,我們能夠通過對測井技術(shù)得到的相關(guān)資料校正地震資料的準(zhǔn)確性,效果很明顯。
10 自然電位曲線
地質(zhì)中巖石泥質(zhì)含量的多少直接和巖層的滲透性有直接關(guān)系,而自然電位曲線的確定也和它有著很大的關(guān)系。一般來說,滲透性好的地層在地層水礦化度超過泥漿礦化度的情況,自然電位曲線則會呈現(xiàn)出異常大的負(fù)值,而滲透性比較差的地層則會產(chǎn)生異常小的負(fù)值,所以說我們可以根據(jù)自然電位曲線來確定整個測量區(qū)域的巖層滲透性。此外,如果巖層中夾雜著泥質(zhì)夾層,如果這個夾層的厚度比較大,那么就可能在曲線上清晰的反應(yīng)出來。這也就是說在某些地區(qū),我們不僅可以使用它來測量巖層的滲透性,還能夠把它和微電極曲線相結(jié)合,進(jìn)而確定煤層儲藏層的厚度。使用該曲線還能夠通過確定地層的電阻情況,這就需要選擇地層厚度大、泥漿侵入淺,泥漿含量低的巖層。然后我們可以根據(jù)已經(jīng)知道的巖層電阻率和泥漿電阻率等相關(guān)數(shù)據(jù),校正該曲線,方便我們能夠更加了解所在區(qū)域的煤層情況。
綜上所述,地球物理測井在煤礦勘測中的廣泛應(yīng)用,我們可以看出當(dāng)前煤炭測井技術(shù)在煤炭的開發(fā)設(shè)計(jì)、普查、勘探中的作用是很大的。這不僅是測井技術(shù)人員實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累,更是我國科學(xué)技術(shù)方面發(fā)展的見證。測井技術(shù)的不斷完善,使得我國煤礦業(yè)得到了長足發(fā)展,這項(xiàng)技術(shù)在其他領(lǐng)域的應(yīng)用,促進(jìn)了我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]測井學(xué)編寫組.測井學(xué)[M].石油工業(yè)出版社,2008.