引論:我們?yōu)槟砹?篇淺析構(gòu)造地質(zhì)學范文,供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時的寶貴資源,期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感,讓您的文章更具深度。
淺析構(gòu)造地質(zhì)學:論工程地質(zhì)構(gòu)造地質(zhì)學的意義
作者:王晚中 李為民 龍文韜 單位:潞安礦業(yè)集團公司 中國礦業(yè)大學 湖南省煤田地質(zhì)局
構(gòu)造地質(zhì)學在工程地質(zhì)中的應(yīng)用在工程地質(zhì)中,把地質(zhì)體內(nèi)的各種構(gòu)造變形,如褶皺、斷層、節(jié)理、劈理,還有其他各種面狀和線狀構(gòu)造,稱之為結(jié)構(gòu)面,其基本特征、相互關(guān)系及現(xiàn)代活動性決定了該區(qū)域內(nèi)的區(qū)域穩(wěn)定性、巖(土)體穩(wěn)定性及地下水滲流條件等,所以,地質(zhì)構(gòu)造控制著工程地質(zhì)環(huán)境和工程地質(zhì)條件。因此,構(gòu)造地質(zhì)學在地基穩(wěn)定性、斜坡穩(wěn)定性、地下洞室穩(wěn)定性、區(qū)域穩(wěn)定性等工程地質(zhì)問題和滑坡、礦井突水、水庫滲漏、地裂縫等地質(zhì)災(zāi)害問題中都有著極其重要的應(yīng)用。下面著重從區(qū)域地殼穩(wěn)定性、大型工程場地選址、斜坡穩(wěn)定性評價、地下洞室穩(wěn)定性等方面,闡述構(gòu)造地質(zhì)學在工程地質(zhì)中的具體應(yīng)用。
在區(qū)域地殼穩(wěn)定性評價中的應(yīng)用近年來,根據(jù)現(xiàn)代構(gòu)造地質(zhì)學研究中的大陸動力學理論和巖石斷裂力學理論,一些學者提出了區(qū)域穩(wěn)定性動力學理論。區(qū)域穩(wěn)定性動力學理論在區(qū)域穩(wěn)定性評價過程中,能夠使大陸地殼動力學過程、構(gòu)造和地震活動性與巖土體的工程地質(zhì)條件得到有機統(tǒng)一,最終實現(xiàn)大到區(qū)域地殼、小到場地地基的穩(wěn)定性合理評價。區(qū)域深層地殼的穩(wěn)定性決定于地殼深部的變異層帶的性質(zhì)特征,按結(jié)構(gòu)和流變性特征,大陸巖石圈分為四套動力學子系統(tǒng)[1]。及時套動力學子系統(tǒng)是在上地幔頂部流變層。上地幔頂部的軟流圈和低速高導層之間夾著較硬的層位,在全球構(gòu)造應(yīng)力的作用下,軟層通過流動作用使硬層發(fā)生變形,在這個過程中能產(chǎn)生熱效應(yīng)和力學效應(yīng),從而引發(fā)地殼各圈層間的拆離、剪切、增溫、加厚或減薄,從而導致巖漿作用和構(gòu)造作用的發(fā)生。第二套動力學子系統(tǒng)是在殼幔過渡流變層。地殼和地幔沿該殼幔過渡流變帶容易發(fā)生較大尺度的水平位移,從而造成大規(guī)模的造山帶擠壓碰撞和逆沖疊覆及裂陷區(qū)的地殼減薄伸展。第三套動力學子系統(tǒng)在地殼軟弱層。大陸地殼按流變性、能干性、持力性等可以分為軟弱層和持力層兩大類,其中軟弱層自上而下還可以分為沉積蓋層與淺變質(zhì)層間的拆離面、上地殼淺變質(zhì)巖層與深變質(zhì)基底間的拆離面、上地殼10km處的低速高導層、中地殼25~30km處的低速高導層等。這些軟弱層面構(gòu)成了地殼內(nèi)大尺度的水平滑脫層,常常作為造山帶的逆沖推覆、伸展垮塌、拆沉作用、變質(zhì)核雜巖的拆離出露邊界,在拉張區(qū)中,也常常作為伸展成盆地遷移和滑動邊界。第四套動力學子系統(tǒng)在地殼持力層。地殼持力層在橫向上多被斷裂所切割,其與軟弱層交界處形成脆韌性過渡帶,該過渡帶地震易發(fā);而孕震條件及機理決定于持力層與軟弱層之間形成的動力學作用耦合關(guān)系和活動協(xié)調(diào)性。
在大型工程場地選址中的應(yīng)用大型工程場地一般都位于造山帶、盆地構(gòu)造、盆嶺構(gòu)造這三類構(gòu)造區(qū)帶上,它們是由于近地表上地殼的擠壓推覆、擴張伸展和剪切走滑的構(gòu)造變形作用所形成的[2]。造山帶一般都作為重大能源工程場地選址區(qū)域,資源開發(fā)、災(zāi)害防治和環(huán)境保護等工程的進行決定于造山帶的結(jié)構(gòu)、演化和動力學特征。根據(jù)造山帶的形成機制,其可以分為逆沖推覆型、伸展型和走滑型三大類。其中,逆沖推覆構(gòu)造中形成的前鋒帶、沖起塊體和飛來峰等構(gòu)造,它們的變形最強烈,形成的斷裂最密集,節(jié)理最發(fā)育,巖體最破碎;伸展構(gòu)造的滑覆體前緣和滑來峰的穩(wěn)定性較差。在進行工程選址時,應(yīng)盡量避開這些構(gòu)造不穩(wěn)定地區(qū)。盆地是人類主要聚居區(qū),故其選址更為的重要,在一些大型水利工程或者地震災(zāi)后重建的居民選址工作中,比如三峽移民工程、汶川大地震中災(zāi)后重建工程、以及舟曲重大泥石流災(zāi)后的重建工程等等,需要特別注意盆地中的不穩(wěn)定區(qū)域、隱伏的活動性斷裂等。按成因可將盆地分為壓陷盆地、走滑盆地、伸展盆地。其中壓陷盆地較為穩(wěn)定,除了鄰近造山帶一側(cè)活動性較強;受地殼剪切走滑的影響,走滑盆地活動性較強,一般較不穩(wěn)定;伸展盆地由于盆地中心地殼減薄、淺層破裂較發(fā)育,而盆地邊緣則受邊界活斷層的影響大,所以伸展盆地的中心和邊緣穩(wěn)定性最差。還有,盆地的上下不一致常常導致其轉(zhuǎn)換處發(fā)生地震;盆地內(nèi)部的隱伏斷裂常常導致地表發(fā)生地裂縫,直接威脅工程建筑的安全穩(wěn)定,比如大同地裂縫的形成,是由于新生代以來,同盆地受來自青藏高原和太平洋方向的側(cè)向擠壓,而導致右旋剪切拉張以及地幔上隆,區(qū)內(nèi)地殼減薄,基底地殼斷裂發(fā)展到上地幔,再伴隨著斷陷作用而發(fā)生地震和地裂縫。盆嶺構(gòu)造是大陸淺層構(gòu)造中的重要類型,其由正斷層形成地塹、地壘、掀斜和犁式斷層等組成,其中隆起區(qū)為穩(wěn)定區(qū),沉降區(qū)為非穩(wěn)定區(qū)。
在斜坡穩(wěn)定性評價中的應(yīng)用我國是個多山區(qū)的國家,每年都會因為斜坡地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生而造成人員的傷亡和財產(chǎn)的損失,因此,做好災(zāi)前的斜坡穩(wěn)定性評價十分的必要。滑坡、崩塌、泥石流等是斜坡地質(zhì)災(zāi)害中最常見的三種,它們發(fā)生的主要因素都是來自自然方面的地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、地層巖性、巖土體結(jié)構(gòu)特性、新構(gòu)造活動及地下水條件等。其中,地質(zhì)構(gòu)造控制著中國山體的總體格局,新構(gòu)造活動的強弱反映該地區(qū)地殼的穩(wěn)定性,而地貌與構(gòu)造共同控制著滑坡、崩塌、泥石流災(zāi)害的發(fā)育程度。所以,滑坡、崩塌、泥石流的形成與斷裂構(gòu)造之間有著密切的關(guān)系,斷裂的性質(zhì)、破碎帶寬度、節(jié)理裂隙的發(fā)育程度及其組合特征等都是影響斜坡地質(zhì)災(zāi)害的重要因素。在工程地質(zhì)學中,通常根據(jù)巖體的結(jié)構(gòu)面發(fā)育類型及程度將其分成Ⅰ~Ⅴ5個等級,不同等級的結(jié)構(gòu)面的性質(zhì)與組合形式不同,以此來判斷巖土體的穩(wěn)定性與變形破壞方式,從而進行斜坡的穩(wěn)定性評價。工程地質(zhì)學中的結(jié)構(gòu)面就是構(gòu)造地質(zhì)中的構(gòu)造結(jié)構(gòu)面,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(zhì)界面(或地質(zhì)帶),例如巖層層面、節(jié)理、軟弱夾層以及各種成因的斷裂、裂隙等,反映了在長期內(nèi)外動力作用下的地質(zhì)構(gòu)造現(xiàn)象。滑坡的形成與發(fā)展受地質(zhì)構(gòu)造的影響表現(xiàn)為兩個方面:及時,滑坡往往沿斷裂破碎帶成群成帶的分布形成;第二,滑動面的空間展布及滑坡的范圍受到巖層面、斷層面、節(jié)理面、片理面及不整合面等各種軟弱結(jié)構(gòu)面控制。因此,在斜坡穩(wěn)定性評價中,必須先根據(jù)結(jié)構(gòu)面確定滑動面的總體形態(tài)和空間展布,從而確定其規(guī)模,以此來采取相應(yīng)的預防措施。地質(zhì)構(gòu)造對崩塌的控制作用也表現(xiàn)在兩個方面:及時是斷裂構(gòu)造對崩塌的控制作用。具體表現(xiàn)在,當陡峭的斜坡走向與區(qū)域性斷裂平行或大致平行時,沿該斜坡發(fā)生的崩塌一般較多;而大型崩塌往往發(fā)生在幾組斷裂交匯的峽谷區(qū);在斷層密集分布區(qū),巖層較破碎,坡度較陡的時候,斜坡常發(fā)生崩塌或落石。第二,褶皺構(gòu)造對崩塌的控制作用。褶皺核部巖層變形強烈,大量垂直層面的張節(jié)理在核部形成,而且在多次構(gòu)造作用和風化作用的不斷影響下,破碎巖體往往產(chǎn)生一定的位移,從而形成潛在崩塌巖體,當褶皺軸向與坡面方向垂直時,斜坡一般多產(chǎn)生落石和小型的崩塌;當褶皺軸向與坡面平行時,在高陡邊坡上就容易產(chǎn)生規(guī)模較大的崩塌。由于構(gòu)造作用形成的高差大、高坡度及大面積的流域溝谷等地形地貌,新構(gòu)造運動下形成的巖體變形與構(gòu)造結(jié)構(gòu)面,為泥石流的發(fā)生創(chuàng)造了必要條件。因此,可以從構(gòu)造角度分析泥石流的產(chǎn)生條件,提前做好預防措施,可以達到杜絕災(zāi)害發(fā)生或者減少災(zāi)害損失的目的。#p#分頁標題#e#
在地下洞室穩(wěn)定性維護中的應(yīng)用地下洞室開挖后,如果不加以支撐和維護,則洞室圍巖繪制地應(yīng)力的作用下發(fā)生變形或破壞,在采礦界這種現(xiàn)象稱之為地壓顯現(xiàn)[3]。在礦井事故方面,由地壓造成的危害主要有頂板下沉和垮落、底板隆起、巖壁垮幫、支架變形破壞、采井冒落、巖層錯動、煤與瓦斯突出及巖爆等等。這些事故發(fā)生的主要原因取決于圍巖的巖性和結(jié)構(gòu),特別是當巖體的地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育充分而且復雜的情況下,洞室開挖后,容易形成構(gòu)造應(yīng)力集中區(qū)。比如在斷層、軟弱破碎巖墻或者巖脈等軟弱結(jié)構(gòu)面附近,往往容易形成應(yīng)力集中區(qū),若不加以防范,則很可能發(fā)生事故。通過對礦井地質(zhì)構(gòu)造的分析,根據(jù)構(gòu)造綱要圖對錨桿支護方式提供指導,可以取得良好的支護效果,保障安全生產(chǎn)。比如,在煤礦開采過程中,當掘進到向斜、背斜的軸部轉(zhuǎn)折端或斷層、陷落柱時,地質(zhì)人員根據(jù)收集到的頂煤厚資料和煤層的節(jié)、劈理、產(chǎn)狀及含水情況以及巷道冒頂情況,地繪制出構(gòu)造綱要圖,然后綜合分析影響巷道支護的地質(zhì)構(gòu)造因素,用所得出的結(jié)論預測巷道掘進前方可能遇到地質(zhì)構(gòu)造,從而采用合適的支護方式。
由上面的分析可知,構(gòu)造地質(zhì)學在工程地質(zhì)中有著十分重要的作用,特別是在山區(qū),一些工程地質(zhì)問題中甚至起著決定性的作用;離開構(gòu)造地質(zhì)學搞工程地質(zhì),不僅使得工作將變盲目,可能浪費很多的材料與人力,而且容易引發(fā)新的地質(zhì)災(zāi)害,造成人員的傷亡和財產(chǎn)的巨大損失。例如,汶川地震災(zāi)后重建的縣城,在災(zāi)后第二年的暴雨之后又被泥水所掩埋,不僅造成了極大的經(jīng)濟損失,而且給當?shù)氐臑?zāi)民造成更大的心理陰影,不利于社會的和諧穩(wěn)定發(fā)展。所以,在今后的工程地質(zhì)工作中,一定要首先從構(gòu)造地質(zhì)學的角度認真分析擬建工程所在場地的整個區(qū)域的穩(wěn)定性,確定穩(wěn)定之后或者采取相應(yīng)的措施可以維持穩(wěn)定之后,再結(jié)合當?shù)鼐唧w的地質(zhì)構(gòu)造分布情況,對工程進行詳細設(shè)計、施工,最終達到安全、經(jīng)濟、效益的統(tǒng)一。
淺析構(gòu)造地質(zhì)學:構(gòu)造地質(zhì)學教學狀況及思索
作者:孫永河 劉玉敏 付曉飛 楊文璐 單位:東北石油大學地球科學學院
書本知識與實際應(yīng)用脫節(jié)構(gòu)造地質(zhì)學的教學不同于英語、數(shù)學等基礎(chǔ)課程,構(gòu)造地質(zhì)學是理論性、實踐性都很強的課程。它是由理論課、實驗課及野外實踐三個環(huán)節(jié)構(gòu)成,描述性的內(nèi)容較多,而計算公式和復雜的推理較少。我校在構(gòu)造地質(zhì)學的教學安排中沒有合理的分配這三個環(huán)節(jié)的教學時間,使得理論課與野外考查課間隔時間太長,不能將學習的理論知識及時有效地在實際的實踐中得到應(yīng)用,從而使得學生不能很好的理解所學的知識,影響學習效率和教學質(zhì)量。
學校選擇的教材較單一教材建設(shè)是實現(xiàn)教學目標的基礎(chǔ),選擇一本好的教材是實現(xiàn)教學大綱、教學目標與內(nèi)容的根本,也是統(tǒng)一教學內(nèi)容與保障教學質(zhì)量的前提。由戴俊生老師主編的《構(gòu)造地質(zhì)學及大地構(gòu)造》是普通高等教育“十一五”部級規(guī)劃教材,主要是針對地質(zhì)學專業(yè)和資源勘查工程專業(yè)的本科教學而編寫的。該書本著加強基礎(chǔ)、培養(yǎng)能力、追蹤學科前沿和突出石油特色的原則,系統(tǒng)地介紹了巖層產(chǎn)狀、應(yīng)力、褶皺、節(jié)理、斷層等的基本概念、基本理論和基本研究方法。將基本地質(zhì)理論與實踐作為重點,有輕有重、層次分明、突出重點、強調(diào)特點,較好地保障了地質(zhì)類專業(yè)的教學效果。我校的資源勘查工程專業(yè)及資源勘查技術(shù)等其他地質(zhì)相關(guān)專業(yè)均采用該教材,但該教材在構(gòu)造地質(zhì)學分析與研究方法教學方面不能滿足教學需求,因而對于提高學生實際工作能力有一定的局限。
目前,構(gòu)造地質(zhì)學的教學在學生、老師和學校各個環(huán)節(jié)都存在很多問題,致使構(gòu)造地質(zhì)學的教學質(zhì)量沒有得到顯著提高。針對存在的這些問題,結(jié)合多年來科研和教學經(jīng)驗,本人提出一些看法和改革建議:
介紹專業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域和前景,激發(fā)學生的學習熱情為了避免學生盲目學習,缺乏學習的積極性和主動性,這就要求我們在新生入學時或?qū)I(yè)課開課前,盡量抽出一部分時間大致介紹一下專業(yè)的概況和本課程的應(yīng)用領(lǐng)域和前景。可以邀請一些油田工作人員和專業(yè)課老師為學生舉辦一些介紹相關(guān)的專業(yè)背景知識的講座,也可以從國際和國內(nèi)能源發(fā)展狀況來說明石油工業(yè)的重要性。石油作為一種戰(zhàn)略物資,越來越受到各國的重視,其實質(zhì)就是對石油能源的爭奪。我國現(xiàn)在也高度重視石油工業(yè)的發(fā)展,把石油作為重要戰(zhàn)略物資,放在優(yōu)先發(fā)展地位。介紹我們所從事的地質(zhì)勘探專業(yè)是石油工業(yè)的龍頭專業(yè),事關(guān)石油工業(yè)的突破和發(fā)展,這就更依靠年輕一代的大學生努力和拼搏。通過講解,培養(yǎng)學生的專業(yè)理想,激發(fā)學生的專業(yè)興趣,增強學生對所從事專業(yè)的自豪感和榮譽感。同時介紹一些學習專業(yè)課的方法,特別是對于構(gòu)造地質(zhì)學這種專業(yè)基礎(chǔ)課,它不同于公共基礎(chǔ)課,需要學生改變學習思維和方法。
建設(shè)的教師隊伍教學過程,即指教學活動的展開過程,是教師根據(jù)一定的社會要求和學生身心發(fā)展的特點,借助一定的教學條件,指導學生主要通過認識教學內(nèi)容從而認識客觀世界,并在此基礎(chǔ)上發(fā)展自身的過程。對于年輕教師而言,通過組織培訓交流來積累經(jīng)驗,還可以通過專家組的聽課評審來不斷提高實際的工作能力。教學過程作為一種特殊的認識過程,是促進學生發(fā)展的過程。年輕教師在教學過程中要明確有計劃、有目的地引導學生進行認識的過程,要明確教什么、怎么教,并避免灌輸式的教學,提倡參與式的教學,引起學生的求知欲;要避免結(jié)論型的過多而問題型的甚少;要避免教學設(shè)計過細,教學“彈性區(qū)間”較少。只有做到這些才能讓學生過多的參與進來,變學生的適應(yīng)性發(fā)展為創(chuàng)造性發(fā)展,變學生的被動學習為主動學習,從而免去了填鴨式的教學模式,能更多的開發(fā)學生的應(yīng)用能力和智力。總之教師是課程實施的主體,教師的教學能力也關(guān)系到培養(yǎng)人才的質(zhì)量。因此,提高教師的整體素質(zhì)、強化教師的競爭意識和責任意識,有助于教學水平和科研水平的顯著提高。
注重能力培養(yǎng)的實踐教學構(gòu)造地質(zhì)學是理論性和實踐性都很強的課程,除了良好的理論教學之外,構(gòu)造地質(zhì)學野外實習教學也是重要且必須得教學環(huán)節(jié)。學生通過老師的課堂講授掌握教學大綱所要求的基本知識、基本理論。但學生在對于構(gòu)造地質(zhì)學這門課程的學習時,普遍覺得枯燥、難懂、難記,對于一些抽象的概念、術(shù)語更是束手無策。基于這種情況,我校在進行構(gòu)造地質(zhì)學的教學安排時,加大實驗教學和野外考察的課時。為了培養(yǎng)和鍛煉學生的動手能力和創(chuàng)新意識,培養(yǎng)學生的地質(zhì)思維,實驗課要以學生為主體,放手讓學生盡量獨立完成實驗,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(zhì)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(zhì)構(gòu)造現(xiàn)象有一定的概念,但對相應(yīng)的構(gòu)造地質(zhì)學內(nèi)容了解還是比較少,不且抽象,加上實際地質(zhì)構(gòu)造現(xiàn)象的復雜性和多樣性,使得學生不能將課堂學習的內(nèi)容和實際構(gòu)造現(xiàn)象融會貫通。所以野外實習對于構(gòu)造地質(zhì)學的教學來說是必要的教學環(huán)節(jié)。同時應(yīng)合理安排理論課、實驗課和野外實習的的教學日程。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(zhuǎn)變成具體的地質(zhì)現(xiàn)象。
合理選擇教材,相輔相成合適的教材是一門課程成功的關(guān)鍵因素之一。我校本科生培養(yǎng)階段所用的教材對于基本概念、基本知識、基本理論的教學是可以滿足要求的。但是對于分析和研究構(gòu)造地質(zhì)學、培養(yǎng)和提高學生實際工作能力的目的還有所欠缺。因此,從提高構(gòu)造地質(zhì)學的教學質(zhì)量的角度出發(fā),還應(yīng)在教材選擇方面有所改革。對于不同類型的學生,在遵循大綱要求的前提下,對其教學內(nèi)容進行適當?shù)恼{(diào)整。特別是對于一些轉(zhuǎn)專業(yè)的學生來說,在沒有一定專業(yè)基礎(chǔ)的前提下學習構(gòu)造地質(zhì)學會很吃力,所以對于這種情況的學生要積極引導,指導他們在課余時間主動自學,并與本專業(yè)學生多多交流。同時對于本科生和研究生教學要有所側(cè)重,既要避免教學內(nèi)容的重復還要防止有所遺漏。總之,應(yīng)結(jié)合我校實際情況,合理選擇教材,為提高構(gòu)造地質(zhì)學的教學質(zhì)量提供良好的基礎(chǔ)條件。
專業(yè)課教學是大學教育中一項極為重要的內(nèi)容,教學質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到專業(yè)人才培養(yǎng)的質(zhì)量,甚至對學生今后的發(fā)展都會產(chǎn)生重要影響。因此,無論從學校、教師還是學生的角度,都要高度重視。要根據(jù)我校實際情況和教學現(xiàn)狀,不斷進行探索、改革,培養(yǎng)學生的專業(yè)興趣,激發(fā)學生的學習熱情,提高教學質(zhì)量。#p#分頁標題#e#
淺析構(gòu)造地質(zhì)學:我國構(gòu)造地質(zhì)學科的成就與進展
摘要:構(gòu)造地質(zhì)學是以研究地質(zhì)構(gòu)造為對象, 探索地殼結(jié)構(gòu)和地殼運動發(fā)展演化的地質(zhì)學基礎(chǔ)學科之一。構(gòu)造地質(zhì)學在其發(fā)展過程中,采用了先進方法和高新技術(shù), 拓寬了應(yīng)用和服務(wù)的范圍,使其研究內(nèi)容得以擴大和探化,新構(gòu)造觀不斷形成,學科結(jié)構(gòu)發(fā)生重大變革。
關(guān)鍵詞:構(gòu)造地質(zhì);地位;作用;進展;
一、構(gòu)造地質(zhì)學的內(nèi)涵
地質(zhì)構(gòu)造的內(nèi)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(zhì)組成,它是地殼運動的物質(zhì)基礎(chǔ),也是地殼運動發(fā)展演化的物質(zhì)反映;二是改造即形變,它是指在力的作用下所發(fā)生的構(gòu)造變形,這是地殼運動的結(jié)果或具體表現(xiàn)。狹義的構(gòu)造地質(zhì)學側(cè)重于中、小型構(gòu)造的研究。主要研究這些構(gòu)造的幾何形態(tài)、組合型式、形成機制和演化過程,探討產(chǎn)生這些構(gòu)造的作用力的方向、方式和性質(zhì)。然而在研究中、小型構(gòu)造時,必然要涉及到區(qū)域構(gòu)造和大地構(gòu)造背景,另外為了探索構(gòu)造與其內(nèi)部組構(gòu)的關(guān)系以及構(gòu)造的運動學和動力學問題,必然要涉及顯微和超顯微構(gòu)造的研究,從而擴展了構(gòu)造地質(zhì)學的研究內(nèi)涵。因此,廣義的構(gòu)造地質(zhì)學加豐富多彩,使構(gòu)造地質(zhì)學步入大科學、大綜合、大協(xié)調(diào)的研究領(lǐng)域,成為地質(zhì)科學中的當采學科,從而起到保持領(lǐng)導各種分支學科的地位。
二、構(gòu)造地質(zhì)學在地質(zhì)學研究中的地位和作用
構(gòu)造地質(zhì)學是地質(zhì)學分支學科之一,主要研究組成巖石圈的各種地質(zhì)體的構(gòu)造現(xiàn)象、組合型式及其形成和發(fā)育規(guī)律。一般根據(jù)其研究對象和研究內(nèi)容的差異,將構(gòu)造地質(zhì)學區(qū)分為狹義構(gòu)造地質(zhì)學和廣義構(gòu)造地質(zhì)學。前者主要是對小區(qū)域或中、小尺度地質(zhì)體的各種構(gòu)造變形、變位現(xiàn)象,如褶皺、斷裂、面理、線理等構(gòu)造現(xiàn)象進行識別、描述和成因分析。具體研究內(nèi)容包括:各種構(gòu)造的幾何學形態(tài)、產(chǎn)狀、規(guī)模、組合及其空間關(guān)系和發(fā)展過程;各種構(gòu)造的發(fā)生條件和形成機制;并進而探討產(chǎn)生這些構(gòu)造的構(gòu)造運動方向、方式、強度和動力學過程。而廣義構(gòu)造地質(zhì)學的研究對象大到巖石圈的結(jié)構(gòu)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(fā)展;小到巖石內(nèi)部組構(gòu)的細微變化,乃至礦物晶格位錯。
三、我國構(gòu)造地質(zhì)學科主要研究進展
我國構(gòu)造地質(zhì)學與地球動力學領(lǐng)域研究方向集中在華北克拉通破壞、華南大地構(gòu)造及演變、中亞造山過程與燕遼構(gòu)造帶、青藏高原隆升與構(gòu)造-巖漿作用及成礦效應(yīng)、中央造山帶與大陸深俯沖、盆山耦合與油氣開發(fā)、構(gòu)造成礦與礦產(chǎn)資源、活動構(gòu)造、地震與自然災(zāi)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(fā)展
板塊構(gòu)造學說面臨的上述眾多挑戰(zhàn),很多是源于對大陸構(gòu)造的研究。板塊構(gòu)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、古裂谷和古島弧的高潮,并據(jù)此進行了古板塊再造,使板塊構(gòu)造基本理論在大陸地質(zhì)構(gòu)造演化研究中的應(yīng)用得到進一步加深。同時也發(fā)現(xiàn),源于大洋巖石圈研究的板塊構(gòu)造基本理論所不能解釋的眾多大陸地質(zhì)構(gòu)造現(xiàn)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(chǔ)理論研究的焦點又集中在闡明大陸地質(zhì)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(guān)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(yōu)先研究領(lǐng)域列入國家九五有關(guān)基礎(chǔ)研究的戰(zhàn)略規(guī)劃之中。為推動我國大陸動力學研究, 科學技術(shù)部設(shè)立了大陸科學鉆探、現(xiàn)代地殼運動觀測網(wǎng)等重大科學工程和青藏高原形成演化及其環(huán)境、資源效應(yīng)、大陸深俯沖作用等國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)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(guān)的大型觀測、調(diào)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(guān)的技術(shù)和試驗研究。國家自然科學基金也陸續(xù)設(shè)立了大批與大陸動力學有關(guān)的重大和重點研究項目。
2.構(gòu)造、地表過程和氣候之間耦合關(guān)系研究得以深入
造山帶的隆升受構(gòu)造作用主導,構(gòu)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(gòu)造與氣候之間并非單向關(guān)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(qū)產(chǎn)生應(yīng)力集中和均衡作用進而誘發(fā)并維持構(gòu)造抬升。氣候-構(gòu)造響應(yīng)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(guān)注氣候-構(gòu)造耦合作用對造山帶隆升剝露及地貌發(fā)展演化的作用,特別是對諸如青藏高原東、西構(gòu)造結(jié)、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(qū)開展了卓有成效的探索。
構(gòu)造模擬的結(jié)果表明,造山帶的演化是在氣候與構(gòu)造及其動態(tài)相互作用控制下的產(chǎn)物,氣候因素以地表剝蝕作用為紐帶影響和控制構(gòu)造作用,而構(gòu)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(gòu)造作用動態(tài)相互作用的理想終極狀態(tài)是彼此達到穩(wěn)態(tài),構(gòu)造隆升與地表剝蝕相互抵消,造山帶地形地貌從而保持穩(wěn)定。
這方面的研究重要進展之一為青藏高原新構(gòu)造及晚新生代古大湖研究。中國地質(zhì)調(diào)查局 1:150 萬青藏高原新構(gòu)造與地質(zhì)災(zāi)害圖項目通過編圖和系統(tǒng)研究, 闡明了青藏高原形成與構(gòu)造變形的關(guān)系。獲得了青藏高原最主要的構(gòu)造變形期發(fā)生在上新世晚期早更新世的證據(jù)。證實西昆侖地區(qū)西域礫巖的沉積時代為3~ 1百萬年。西域礫巖屬于快速堆積的山麓沖洪積扇相沉積。它的出現(xiàn)與區(qū)域同時期的構(gòu)造變形密切相關(guān)。高原西北緣的磷灰石裂變徑跡分析及其熱歷史模擬揭示了區(qū)域地貌陡坡帶上新世以來的快速冷卻剝蝕, 特別是3~ 1 百萬年以來的快速冷卻剝蝕, 剝蝕深度達5 千米以上, 這進一步說明了西域礫巖的物質(zhì)來源, 同時暗示: 陡坡帶的形成是青藏高原抬升的重要過程。通過河流研究高原構(gòu)造地貌的演化是近期國際地學研究的熱點和亮點。這項研究通過克里雅河構(gòu)造地貌的分析證實: 現(xiàn)今克里雅河的歷史始于1. 1百萬年; 前克里雅河流域地貌演化的起源不超過上新世阿圖什組沉積期。這是人類及時次完整地認識一條河流及其水系地貌的發(fā)育歷史。早更新世至中更新世早期塔里木盆地應(yīng)當存在一個大湖。在黃河源扎陵湖、鄂陵湖地區(qū)發(fā)現(xiàn)高出現(xiàn)今湖面335 米的湖相地層。青藏高原主體可能在中更新世早期前后才抬升進入冰凍圈。這項系列成果對于區(qū)域環(huán)境變化的研究和減災(zāi)工作都有重要意義。
總之,構(gòu)造地質(zhì)學的發(fā)展方興未艾,總的向著大綜合、大協(xié)調(diào)、大科學方向發(fā)展,并已成為當代地球科學研究的當采學科。我們必須抓住機遇,運用先進的思想方法和工作方法,堅持實事求是的科學態(tài)度,勇于探索,勇于創(chuàng)新,更新觀念,創(chuàng)造出更加合符實際,能夠指導解決資源、水工、環(huán)境、災(zāi)害等一系列問題的全球構(gòu)造新理論,揭穿地球奧秘!
淺析構(gòu)造地質(zhì)學:注重實踐 深化“構(gòu)造地質(zhì)學”教學改革
[摘 要]構(gòu)造地質(zhì)學是地質(zhì)工程本科專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。教學目的主要為從對構(gòu)造現(xiàn)象的認識入手,由淺入深,循序漸進,引導學生逐步掌握構(gòu)造幾何學、構(gòu)造運動學、構(gòu)造動力學特征及其研究方法。注重實踐深化“構(gòu)造地質(zhì)學”教學,應(yīng)該以三個實現(xiàn)為目標進行教學改革:及時,教學內(nèi)容實現(xiàn)理論與實踐的結(jié)合;第二,應(yīng)用教育技術(shù)實現(xiàn)對構(gòu)造地質(zhì)現(xiàn)象動態(tài)模擬,建立形象生動多媒體教學平臺;第三,利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立網(wǎng)絡(luò)學堂,實現(xiàn)課堂教學與課后答疑無縫連接。
[關(guān)鍵詞]構(gòu)造巖石學;教學方法;教學改革
構(gòu)造地質(zhì)學是地質(zhì)工程本科專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課, 要求學生能夠?qū)Ω鞣N地質(zhì)現(xiàn)象從構(gòu)造幾何學、構(gòu)造運動學和構(gòu)造動力學的角度進行分析研究,學會編制與閱讀相關(guān)構(gòu)造地質(zhì)圖件,掌握構(gòu)造地質(zhì)的基本工作方法。對于地質(zhì)工程專業(yè)本科生來說,構(gòu)造地質(zhì)學教學總體目標可以概括為:學會應(yīng)用構(gòu)造地質(zhì)學工作方法和思路,解決工程實踐中遇到的各種構(gòu)造地質(zhì)問題。
承擔構(gòu)造地質(zhì)學課程教學教師應(yīng)該在強化構(gòu)造地質(zhì)理論教學研究的基礎(chǔ)上,應(yīng)用現(xiàn)有的教育技術(shù),形成相配套的教學方法,達到提高教學效果目的。概括起來就是三個實現(xiàn):及時,在教學內(nèi)容上實現(xiàn)理論教學與實踐教學的有機結(jié)合,同時將構(gòu)造地質(zhì)學領(lǐng)域的研究的熱點問題引入課堂,提高學生的學習興趣;第二,應(yīng)用教育技術(shù)實現(xiàn)對構(gòu)造地質(zhì)現(xiàn)象動態(tài)模擬,建立形象生動的多媒體教學平臺;第三,利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立網(wǎng)絡(luò)學堂,實現(xiàn)課堂教學與課后答疑無縫連接。
一、教學內(nèi)容的改革
構(gòu)造地質(zhì)學教學內(nèi)容的改革應(yīng)遵循以下原則。
系統(tǒng)分析:教學內(nèi)容的安排應(yīng)前后呼應(yīng),形成更加符合野外實際的完整地質(zhì)構(gòu)造教學體系,建立構(gòu)造地質(zhì)學研究所特有的整體觀和系統(tǒng)觀。
漸進推進:反向思維是構(gòu)造地質(zhì)學解析工作方法的精髓,在教學上要把握由淺入深,漸進深入的原則。教學內(nèi)容的安排要先從認識構(gòu)造現(xiàn)象入手,解決“是什么”的問題;然后,逐步掌握構(gòu)造幾何學、構(gòu)造運動學、構(gòu)造動力學的特征及其研究程序和方法,解決 “為什么”問題。
了解前沿:構(gòu)造地質(zhì)學是地質(zhì)學中的“哲學”,是地質(zhì)學學科中最為活躍的研究領(lǐng)域之一,同時也是地質(zhì)工程研究領(lǐng)域應(yīng)用最廣的地質(zhì)學基礎(chǔ)學科。需要跟蹤構(gòu)造地質(zhì)學前沿研究發(fā)展方向,不斷充實教學內(nèi)容。
能力為本:教學方法與手段必須有利于對學生能力的培養(yǎng)和素質(zhì)的提高,教學環(huán)節(jié)要為學生提供觀察、思考的機會,培養(yǎng)學生獨立觀察、獨立分析和獨立解決構(gòu)造地質(zhì)問題的能力和思路。
在上述原則的指導下,可將構(gòu)造地質(zhì)課程內(nèi)容劃分為基本知識、基本操作和構(gòu)造現(xiàn)象形成演化過程分析三個部分(圖1):
基本知識主要為各種構(gòu)造地質(zhì)現(xiàn)象的特點,描述的方法。基本操作主要為構(gòu)造幾何學教學內(nèi)容,構(gòu)造現(xiàn)象的分類原則。構(gòu)造現(xiàn)象形成演化過程分析就是在認識和描述構(gòu)造現(xiàn)象的基礎(chǔ)上,理解形成這些構(gòu)造現(xiàn)象的原因是什么,確立構(gòu)造地質(zhì)學研究思路和分析方法,形成獨立解決問題的能力。
根據(jù)各部分的教學目標和重點,采取相應(yīng)的教學方法,逐漸形成了適應(yīng)地質(zhì)工程專業(yè)培養(yǎng)目標的人才培養(yǎng)模式,形成了以理論知識、實踐技能、素質(zhì)教育三位一體的構(gòu)造地質(zhì)學教學體系。
二、課堂教學方法的改革
教學方法的改革既涉及授課方式的改革,又涉及教育技術(shù)的革新,兩者缺一不可。在新的形勢下如何更有效地提高構(gòu)造地質(zhì)教學質(zhì)量,需要堅持教師為主導的原則,教師的教仍然是主導因素,建立引導-啟發(fā)教學模式;需要堅持學生為主體的原則,學生是教學過程的主體,要不斷地滿足其學習需求。
構(gòu)造地質(zhì)學作為地學中的一門重要課程,其有著自身的體系,本身就是一個開放的系統(tǒng)、聯(lián)系的紐帶,因此在教學中要始終把握系統(tǒng)觀、聯(lián)系觀。講課要循序漸進,同時又要“瞻前顧后”,聯(lián)系前邊講過的問題,為后面所講內(nèi)容留下伏筆,就像講故事,要有待續(xù),環(huán)環(huán)相扣,把握學生興趣,引人入勝。這樣才能調(diào)動起學生的學習熱情,改變被動地學習狀態(tài),主動接受教師的引導,使學生真正成為教學環(huán)節(jié)的主體。
在課堂授課的過程中,教育技術(shù)的應(yīng)用起到了重要作用,提高了學生接受的能力,簡化了難點的講授時間,起到了事半功倍的作用,例如,在講解拉分盆地和正斷層成因機理時,通過動畫演示模擬的形式使學生很快就能理解拉分盆地以及正斷層形成過程。對學生理解構(gòu)造地質(zhì)學運動學過程,建立反向思維能力具有啟發(fā)作用,從結(jié)果研究過程(圖2、3)。
網(wǎng)上課堂的建設(shè)為構(gòu)造地質(zhì)學教學過程增添了新的途徑,網(wǎng)絡(luò)課堂建設(shè)要滿足學生自學的要求,要針對難點問題建立專門的答疑專區(qū),通過網(wǎng)絡(luò)互動,為學生解惑,通過多年的教學體會,針對教學難點建立了不同區(qū)塊。例如,V字形法則專區(qū),通過作圖專門為學生提供了自學的平臺,免去了學生死記硬背的苦惱(圖4)
總之,傳統(tǒng)教學方法與教育技術(shù)的應(yīng)用要相輔相成,偏一不可,把握的原則就是教師為主導,學生為主體的原則,切不可單純依賴多媒體技術(shù),教師要對所教知識點要做到了解,堅決杜絕找多媒體朗誦的授課方式,多媒體要減少文字供應(yīng)量,做到文字點題,圖件說明,講解到位。
三、實踐教學環(huán)節(jié)改革
構(gòu)造地質(zhì)學教學課內(nèi)安排56學時,其中課堂講授34學時;課堂實驗22學時,約占課內(nèi)學時的39.2%。此外,還要和二年級的野外填圖地質(zhì)實習相聯(lián)系,為野外實踐技能培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。
課堂實習是為了訓練學生數(shù)據(jù)整理、地質(zhì)繪圖基本能力,主要課堂實習安排有:吳氏網(wǎng)在構(gòu)造地質(zhì)學上的應(yīng)用、用間接方法確定巖層產(chǎn)狀要素、地質(zhì)圖的基本知識、讀水平巖層地區(qū)的地質(zhì)圖、讀傾斜巖層地區(qū)的、讀存在不整合接觸地區(qū)地質(zhì)圖、學會從地質(zhì)圖上繪制地質(zhì)剖面圖、讀褶皺地區(qū)地質(zhì)圖、編繪和分析構(gòu)造等高線圖、編繪和分析節(jié)理玫瑰花圖等、讀斷層地區(qū)地質(zhì)圖。在此基礎(chǔ)上,進一步講解構(gòu)造地質(zhì)學的野外工作方法。
課堂實習內(nèi)容涉及構(gòu)造地質(zhì)學各主要章節(jié)和相關(guān)理論知識,主要是為了培養(yǎng)學生系統(tǒng)運用構(gòu)造地質(zhì)學的基本理論和操作技能,分析、解決地質(zhì)構(gòu)造實際問題的能力和編寫地質(zhì)構(gòu)造分析報告的方法。在完成構(gòu)造地質(zhì)學所有課堂教學環(huán)節(jié)后,安排歷時5周的野外地質(zhì)填圖實習,以強化訓練學生應(yīng)用構(gòu)造地質(zhì)學理論知識進行實際工作的能力。
總之,構(gòu)造地質(zhì)學教學體系體現(xiàn)了以教師為主導,以學生為主體教學理念。課程教學內(nèi)容由淺入深、循序漸進、前后聯(lián)系;將主體構(gòu)造與派生構(gòu)造作為一個系統(tǒng)分析研究,培養(yǎng)學生從個體到整體的系統(tǒng)觀念,有效地調(diào)動學生的學習積極性,使自學能力和表達能力得到鍛煉和提高;同時,也使教師能及時掌握學生在學習中的難點和理解上的偏差,更有針對性地進行教學活動;大量的實踐教學環(huán)節(jié)則是實現(xiàn)培養(yǎng)目標的保障。
淺析構(gòu)造地質(zhì)學:淺析構(gòu)造地質(zhì)學的作用與地球科學的發(fā)展
摘要:地球科學研究地球的歷史。通過對地球內(nèi)部物質(zhì)成分、巖層的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造以及埋藏在地層中的生物化石等的研究,科學家推斷出了地球的形成和發(fā)展過程,各地質(zhì)歷史時期的古地理環(huán)境和構(gòu)造運動,生命的起源與演化過程等。這使我們進一步加深了對我們賴以生存的地球的了解,同時幫助我們預測地球今后的發(fā)展變化趨勢。
關(guān)鍵詞:地球科學 地質(zhì) 構(gòu)造
一、概述
地球科學與能源、資源、環(huán)境、氣候、地質(zhì)災(zāi)害的預測與防治等學科是緊密相連,而這些學科都是與國計民生息息相關(guān)的。地球為人類的生存提供了豐富的物質(zhì)基礎(chǔ),是人類賴以生存的家園。地球科學就是要發(fā)現(xiàn)并有效的利用這個物質(zhì)基礎(chǔ),更好的為人類的發(fā)展服務(wù)。地球上已探明的各種礦產(chǎn)資源與能源儲量相當豐富,但在合理開采利用方面還做得很不夠,過度開采,破壞環(huán)境等問題非常突出。為了人類長遠的發(fā)展,在合理利用地球現(xiàn)有能源和資源的同時還應(yīng)積極開發(fā)新型可再生能源,同時實現(xiàn)資源的可持續(xù)利用。
21世紀以來,國內(nèi)外關(guān)于自然災(zāi)害和地質(zhì)災(zāi)害問題的研究越來越重視,特別是重大突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害(滑坡、泥石流)研究成為目前的熱點領(lǐng)域,在地質(zhì)災(zāi)害預測預報、監(jiān)測預警、風險評估、災(zāi)害防治和應(yīng)急救災(zāi)等方面取得明顯進展。但是我們必須意識到,地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生、發(fā)展和演化趨勢與巖石圈、生物圈、水圈、大氣圈、人類甚至宇宙密不可分,構(gòu)成了地質(zhì)災(zāi)害系統(tǒng),它是一個具有眾多因素且規(guī)模巨大多層次結(jié)構(gòu)、多子系統(tǒng)、多重時間標度、多種控制參量和多樣的作用過程,這就決定其是一個動態(tài)發(fā)展的、非線性的、開放的災(zāi)害系統(tǒng),同時也是具有不確定性和社會經(jīng)濟性等特征的復雜系統(tǒng)。因此,要重視對災(zāi)害發(fā)生機理及其區(qū)域性規(guī)律的認識, 充分利用計算機技術(shù)和現(xiàn)代信息技術(shù),如GIS 技術(shù)等。我國地質(zhì)災(zāi)害研究任重而道遠,需要我們共同的努力,使我國地質(zhì)災(zāi)害研究向著法制化、科學化方向前進。
二、構(gòu)造地質(zhì)學在地質(zhì)學研究中的地位和作用
構(gòu)造地質(zhì)學是地質(zhì)學分支學科之一,主要研究組成巖石圈的各種地質(zhì)體的構(gòu)造現(xiàn)象、組合型式及其形成和發(fā)育規(guī)律。一般根據(jù)其研究對象和研究內(nèi)容的差異,將構(gòu)造地質(zhì)學區(qū)分為狹義構(gòu)造地質(zhì)學和廣義構(gòu)造地質(zhì)學。前者主要是對小區(qū)域或中、小尺度地質(zhì)體的各種構(gòu)造變形、變位現(xiàn)象,如褶皺、斷裂、面理、線理等構(gòu)造現(xiàn)象進行識別、描述和成因分析。具體研究內(nèi)容包括:各種構(gòu)造的幾何學形態(tài)、產(chǎn)狀、規(guī)模、組合及其空間關(guān)系和發(fā)展過程;各種構(gòu)造的發(fā)生條件和形成機制;并進而探討產(chǎn)生這些構(gòu)造的構(gòu)造運動方向、方式、強度和動力學過程。而廣義構(gòu)造地質(zhì)學的研究對象大到巖石圈的結(jié)構(gòu)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(fā)展;小到巖石內(nèi)部組構(gòu)的細微變化,乃至礦物晶格位錯,幾乎涉及從10-8-108cm不同空間尺度的構(gòu)造現(xiàn)象。
構(gòu)造與氣候及地表過程的相互作用。關(guān)鍵的問題有:①構(gòu)造與剝蝕-沉積的關(guān)系;②構(gòu)造地貌和氣候的相互作用;③如何從地貌與沉積中定量分離氣候與構(gòu)造信息;④氣候與構(gòu)造耦合的時間尺度、耦合的門限值;⑤不同時間尺度內(nèi)的地貌動態(tài)定量重建。
構(gòu)造地質(zhì)學新理論和新技術(shù)方法在礦產(chǎn)資源、工程建設(shè)、自然災(zāi)害的預測預報,環(huán)境保護等領(lǐng)域的應(yīng)用繼續(xù)取得進展,對國民經(jīng)濟發(fā)展和其他學科的推動作用更加明顯。在“十一五期間實施的“全國媒體資源潛力評價”項目中,以板塊構(gòu)造和地球動力學為指導,深入開展構(gòu)造控煤作用的研究。合大地構(gòu)造單元和賦煤單元特征,劃分了全國賦煤構(gòu)造單元;建立了控煤構(gòu)造樣式分類系統(tǒng),對找煤預測和煤炭資源開發(fā)起到重要指導作用。
三、 地球科學發(fā)展方向
今后,地球科學還將有很大的發(fā)展。關(guān)于地球科學的發(fā)展方向,溫總理將其概括為六點:“及時,地球、環(huán)境與人類的關(guān)系。如果再大一點,還應(yīng)該包括天體。第二,地質(zhì)構(gòu)造,特別是板塊運動給地殼帶來的變化。第三,礦產(chǎn)資源和能源,尤其要重視新的實踐與理論。地質(zhì)科學要同經(jīng)濟、社會、環(huán)境緊密結(jié)合,主要表現(xiàn)在合理開發(fā)、利用、保護和節(jié)約資源,實現(xiàn)資源的永續(xù)利用。有兩件事情可能大家注意到了:一是我國地質(zhì)工作者最近在內(nèi)蒙古煤田勘探中發(fā)現(xiàn)鈾礦與煤共生。煤層里經(jīng)常含有鈾、釷、鍺、鎵、銦這類稀有和放射性元素,但是煤層中的大型鈾礦還很少發(fā)現(xiàn)。二是頁巖氣的發(fā)現(xiàn)和開發(fā)。應(yīng)該說我們在這方面起步晚了一點,在開發(fā)實踐上落后了一些。有人說,頁巖氣的開發(fā)與利用可能改變世界能源格局。美國頁巖氣開采已經(jīng)到了實用地步。一些天然氣很豐富的國家由此感到憂慮。我們國家具備頁巖氣的儲存和開發(fā)條件,但是它的開采技術(shù)以及對環(huán)境的影響、管道輸送的要求是很高的。在礦產(chǎn)和能源開發(fā)利用的理論和實踐上,不要局限于書本,而要不斷地探索新的實踐和理論。第四,地質(zhì)災(zāi)害與防治。這已經(jīng)成為涉及人民利益的重大問題。從汶川大地震到舟曲泥石流,無一不與地質(zhì)災(zāi)害有關(guān)。但是有效的預報、預防和治理,我們還差很多。在指揮汶川地震搶險的過程中,我對此深有體會。在舟曲發(fā)生泥石流以后,我又認識到,從甘肅到四川直至云南,這一帶由于地質(zhì)構(gòu)造等原因造成巖石的崩塌,再加上多年的沖積物堆積,有許多沖溝都有突發(fā)泥石流的危險,必須提早預報、提早防治。第五,現(xiàn)代科學在地質(zhì)學的應(yīng)用。從大的方面講,地質(zhì)學的綜合性主要表現(xiàn)在地質(zhì)學與地球物理、地球化學等的結(jié)合,地質(zhì)勘查工作運用遙感、測試、鉆探、掘進等技術(shù)手段。現(xiàn)在看來不夠了,它要涉及天體、地球、環(huán)境、生物的變化和相互作用以及信息、航天、海洋、生命等現(xiàn)代科學技術(shù)的應(yīng)用。第六,地質(zhì)科學要開發(fā)新的領(lǐng)域。過去講微觀,小到原子、分子,現(xiàn)在不夠了,要研究粒子。過去講宏觀是由地殼到地球深部,現(xiàn)在也不夠了,宏觀要研究天體,大到宇宙。過去講古生物只研究環(huán)境對生物的影響,現(xiàn)在還要研究生物對環(huán)境的影響。人、環(huán)境、地球、天體構(gòu)成一個整體。因此,地質(zhì)學專業(yè)要開一些新的學科,比如氣候?qū)W,特別是古氣候?qū)W。” 隨著時代的進步,地球科學將逐漸趨于完善。彼時,人與自然和諧共處,人類文明在地球上開出燦爛的花朵。