时间:2023-06-07 09:10:28
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇地质年代,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
关键词:同位素;相山;成岩年龄;矿化年龄
同位素地质年代学在成岩成矿年龄测定等方面具有重要应用。最近几十年,同位素样品制备技术的改善和高精度质谱方法如多接收器等离子体质谱法(mc-icp-ms)、激光等离子质谱(la-icp-ms)、激光探针质谱、离子探针(sims)、热电离质谱法(tims)等的问世与发展,大大提高了同位素测试结果的精度和准确性,使同位素地质年代学发挥的作用越来越大。相山铀矿是我国最大的火山岩型铀矿,几十年来,众多学者从成岩成矿年龄、成矿物质来源、成矿流体等各个方面对其进行了研究。本文将从同位素地质年代学的角度,对相山铀矿田的研究做进一步的探讨。
1 研究区地质概况
相山矿田位于扬子板块与华南板块交接部位的华南板块北缘,受相山大型火山塌陷盆地控制[1]。相山火山侵入杂岩于中国东南部火山侵入杂岩带北西侧,平面上呈椭圆形,东西长约26.5km,南北宽约15km,面积约309km2,构成一个大型火山塌陷盆地。基底为震旦纪浅变质岩系,东侧出露上三叠下侏罗统,西侧为白垩纪红层覆盖,盖层为上侏罗统打鼓顶组火山熔岩、火山碎屑岩及陆源碎屑岩和鹅湖岭组火山熔岩、火山碎屑岩及陆源碎屑岩[2]。矿区位于相山矿田内ne向邹石断裂带北段,为此,区内以ne向构造为主,火山塌陷构造表现形式为不同的火山岩岩性界面附近岩石破碎网状裂隙发育[3]。矿田内业已探明的铀矿床,在平面上以东西向矿床集中产于北部和西部,ew向基底构造与矿床集中区的空间产出相关联;火山盖层线、环构造分别或复合控制矿床定位,西部主要赋矿岩性为流纹英安岩(j3d)和碎斑熔岩(j3e),北部铀矿化主要赋存于花岗斑岩及其内外接触带[4]。
2 相山火山岩的成岩年龄
同位素定年技术在地质学上得到了广泛的应用,发挥了巨大的作用。几十年来,国内外学者对相山铀矿田的火山岩成岩年龄做了大量的研究。刘家远等[5](1985)测得相山碎斑熔岩的rb-sr等时线年龄为147~163ma;陈迪云等[6](1993)采用全岩rb-sr等时线法测得相山火山杂岩第二亚旋回中碎斑熔岩年龄为140ma;陈小明等[7](1999)对相山边缘相碎斑熔岩及最晚阶段超浅成岩采用单颗粒锆石u-pb法(稀释法)测定了其形成年龄,分别为140.3ma和135.4ma。
以上研究人员所得年龄存在三个问题:第一,与”双旋回”[8,9]研究结果不相符合;第二,研究人员所测年龄相互之间不一致,如同样是流纹英安岩,张万良等与范洪海等所得年龄差距较大;第三,与基本的岩石岩相组合之间并不相符,从野外地质上流纹英安岩应属打鼓岭组(j3d),碎斑熔岩应属鹅湖岭组(j3e),分别属于火山旋回的第一和第二亚旋回,年代上应该为碎斑熔岩晚于流纹英安岩,但是实际测得年龄结果恰恰相反。近几年来,随着同位素检测技术的飞速发展,一些最先进的同位素定年手段被应用到研究中,对相山的同位素地质年代有了新的观点与结论。
何观生等[10](2009)在前人的基础上利用shrimp测定了相山火山杂岩第一亚旋回中的流纹英安斑岩的锆石u-pb年龄,并获得了一组很好的206pb/238u加权平均年龄为136.6±2.7ma,与范红海等[11]利用单颗粒锆石u-pb法(稀释法)测定的流纹英安斑岩年龄(136.0±2.6ma)一致。所以他们确定相山流纹英安斑岩的成岩年龄应该为136.6ma左右,并据此得出结论:相山火山杂岩中的流纹英安斑岩的形成时间为早白垩世。
此后,杨水源等[12](2010)采用shrimp,la-icp-ms和la-mc-icp-ms对相山地区早阶段的流纹英安岩和晚阶段的流纹英安斑岩进行了高精度的锆石u-pb同位素年代学及锆石hf同位素组成特征的研究。结果表明,流纹英安岩的锆石206pb/238u加权平均年龄为(135.1±1.7)ma,流纹英安斑岩的年龄为(134.8±1.1)ma,同样得出相山流纹英安岩与流纹英安斑岩的形成时代为早白垩世的结论。
3 成矿年龄
陈迪云等[6](1993)推测钠交代作用发生在120×106a左右,接着便是一次成矿作用,形成钠交代型铀矿化。相山矿田两
期主要的矿化分别发生在120×106a左右和100×106a左右。孙占学[13](2004)认为,矿田内主要矿化类型有碱交代型和萤石-水云母型两种。碱交代型铀矿化分布于矿田的东北部和北部,矿化年龄多集中于120ma左右。萤石-水云母型铀矿化主要分布在矿田西部、西北部,矿化年龄大多为100ma。
结论与展望
(1)相山流纹英安岩的锆石206pb/238u加权平均年龄为(135.1±1.7)ma,流纹英安斑岩的年龄为(134.8±1.1)ma,碎斑熔岩的年龄有待于用更加先进的质谱方法进行重新测定,有待于建立相山地区火山岩各段岩石的锆石shrimpu-pb年龄谱。交代型铀矿化年龄多集中于120ma左右。萤石-水云母型铀矿化年龄大多为100ma。
(2)随着同位素测年技术的不断改进,同位素地质年代学实验技术的飞速发展,新方法的不断诞生,同位素地质年代学必将在未来的地质研究中发挥更加重要的作用。
参考文献
1. 胡茂梅,邵飞,张鸿,何晓梅,高玉芝,肖光禄.相山西部河元背地区构造特征及深部找矿方向探讨.东华理工大学学报(自然科学版),2010,33(1).36-42.
2. 周,毛玉锋,杨松,付湘,陈黎明,王顺生.江西省乐安县相山矿田荷上铀矿床蚀变特征及其意义.东华理工大学学报(自然科学版).2012,35(1).1-9.
3. 邵飞,许健俊,何晓梅,何丹丹,刘春月.相山铀矿田山南矿区稀土元素特征及其地质意义.东华理工大学学报(自然科学版).2012,35(3).223-229.
4. 邵飞,陈晓明,徐恒力,唐湘生,邹茂卿,胡茂梅,何晓梅.相山铀矿田成矿物质来源探讨.东华理工大学学报(自然科学版).2007.31(1).39-44,80.
5. 刘家远.相山岩体——一个壳源花岗质浅成侵入火山杂岩体.1985(2).142-149.
6. 陈迪云,周文斌,周鲁民,吴伯林,谭敬华,孙占学.相山铀矿田同位素地质学特征.1993(04),370-377.
7. 陈小明,陆建军,刘昌实.赵连泽.王德滋.李惠民.桐庐、相山火山-侵入杂岩单颗粒锆石u-pb年龄.1999(8),113-119.
8. 王传文.侯文尧.万国良.方锡珩.相山及邻区碎斑流纹岩的特征和成因.1982.3.
9. 吴仁贵,相山地区如意亭剖面火山建造特征.1999,22(3).201-208.
10. 何观生,戴民主,李建峰,曹寿孙,夏斌,许德如,李文铅,杨之青.相山流纹英安斑岩锆石shrimpu-pb年龄及地质意义.2009(02).299-303.
11. 范洪海,王德滋,沈渭洲,刘昌实,汪相,凌洪飞.江西相山火山—侵入杂岩及中基性脉岩形成时代研究. 2005(01),86-91.
关键词:义县―锦州地区;火山岩;地质年代 ;大兴庄组
【分类号】:X83
引 言
辽宁义县―锦州地区中白垩世大兴庄组火山岩是在1:5万新民屯、葛王碑幅区域地质调查时发现的,它以角度不整合或平行不整合覆于九佛堂组或孙家湾组之上,这套中碱性火山岩,代表了中白垩世晚期一次不太强烈的火山活动。
1 中白垩世大兴庄组火山岩的分布
大兴庄组火山岩出露于义县长山子、金家沟,锦县上齐台和大兴庄、樱桃园一带(见图1)。
大兴庄组火山岩在义县长山子、团山子、双山子和金家沟一带呈近南北向展布,在锦县大兴庄――樱桃园及温滴楼一带转折为北北东向出露,面积大约50km?(见图1)。
2 大兴庄组火山岩的层序和岩相
大兴庄期火山岩岩性较单一,主要岩石类型有英安岩、英安玢岩、英安质角砾熔岩。因其在锦县大兴庄一带最为发育,代表性强,故命名为大兴庄组。据剖面,该期火山岩底部为英安质角砾熔岩;中上部为英安岩,未见上覆岩层;与下伏孙家湾组呈平行不整合接触或以角质不整合覆于九佛堂组之上。在义县谈家沟一带,该期火山岩零星出露,岩性为英安岩和英安质角砾熔岩。在樱桃园和温滴楼一带,有晚期次火山岩相的英安玢岩出露。
大兴庄组火山岩的层序如图2。
大兴庄组火山岩剖面:
上覆地层:未见岩层覆盖
――――未见顶――――
白垩系中统大兴庄组(K2d): >120.03m
2.黄灰色英安岩 116.10m
1.黄灰色英安岩角砾熔岩、英安岩 3.93m
~~~~~角度不整合~~~~~
下伏地层:白垩系下统九佛堂组(K1jf)灰白色凝灰质粉砂岩
在锦县上齐台北山一带,大兴庄组下部见灰白色英安质凝灰质角砾岩(未见顶),平行不整合覆于孙家湾组之上
在义县谈家沟北山河边采石场见大兴庄组英安岩,以角度不整合覆于九佛堂组凝灰质粉砂岩之上。
在锦县上齐台西山采石场见大兴庄组英安玢岩侵入英安质角砾熔岩中,表明在大兴庄期火山活动晚期有次火山岩相的侵入活动。
综合上述,义县南部地区,在孙家湾期之后,火山活动又开始复活,并在火山口附近又英安质角砾熔岩及熔岩的分布。
3 岩石―地球化学特征
1.岩石学特征
区内大兴庄组火山岩,岩石类型较单一,主要为英安岩、次英安玢岩和英安质角砾熔岩。
英安岩:斑状结构,斑晶为斜长石,自形晶,钠氏双晶和环带构造发育,具裂纹;基质为显微交织结构。
2.地球化学特性
其分析结果列于表1。
表1 大兴庄组火山岩岩石化学成分表
样品编号 岩石名称 氧化物含量(Wt%)
SiO2 TiO2 Al2O3 Fe2O3 FeO MnO MgO CaO Na2O K2O P2O5
IYQ1 英安玢岩 69.83 0.43 13.80 2.58 1.42 0.088 0.90 1.30 3.24 4.20 0.164
IYQ2 英安岩 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
诺科尔兹值 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:据对火山岩的24个样品微量元素测定,其分析结果的平均值与标准英安岩的含量对比列于表2。
表2 火山岩微量元素含量表
元素
含量
(ppm)
地区
Cr
Ni
V
Y
Yb
测区内24个样品的平均值 42 10.8 75 12.4 5.1
标值* 13 5 68 20 1.4
由表2可以看出,除Y略低于标准值外,其余几种微量元素均高于标准值。
4 同位素年龄
据对义县双山子南山和北山的大兴庄组火山岩的特征岩石―英安岩的2个同位素年龄的全岩钾―氩法年龄测定,年龄值分别为112Ma和90.83Ma。在该层位之下的早白垩世义县组火山岩年龄值在114.1―129.5Ma之间。因此,大兴庄组火山岩置于中白垩世较为适宜。
5 结语
1. 分布于辽宁义县长山子、金家沟及锦县上齐台、大兴庄、樱桃园一带的火山岩,据地层层序、接触关系、火山活动特点及同位素年龄值等诸方面特征,首次建立大兴庄组并置于中白垩晚期。
贵州黔南三都水族自治县的县城有一处悬崖,据该县县志记载,这里每隔30年都会从岩石中落下一个光滑的石蛋。冰冷的石壁为何能生出石蛋?为什么岩石生蛋的时间间隔总是30年?一直以来,岩石生蛋的神秘现象像一团巨大的迷雾笼罩在这片水族之乡。
贵州省的三都县是中国唯一一个水族自治县,风景优美,令人赞叹。三都县内有一座登赶山,山上长满了绿树杂草,唯独山腰上出一块崖壁。此崖长二十多米,高六米,表面极不平整,在高处,几块巨大而尖利的岩石横亘着,极为险峻。当地人都习惯把这块崖壁叫做产蛋崖。因为,每隔30年就会有一个石蛋从这块崖壁自动脱落,干百年来,这些神秘的石蛋就这样不停地孕育出生、出生又孕育,源源不绝。
登赶山下,是被称为姑鲁寨的水族村寨,这个村寨的村民,除了保留着其他一切水族村寨的习俗,还有一个独特的习惯,那就是收藏从产蛋崖上生出来的石蛋。相传,水族的远祖是秦朝时期“百越”的一支,当年为了躲避战乱,他们过着颠沛流离的生活。在自然面前,他们有一种本能的依赖和敬畏。因此,水族人逐渐形成了崇拜多神的独特文化。而姑鲁寨的人们更是坚信,为他们带来五谷丰登、安静祥和的好日子的,不是别人,正是这些神奇的石蛋。所以大家把它们奉为石神,一有时间就会上山去拜拜那些石蛋,并以家里有一块这样的石蛋为荣。
消息一传出,激发了很多人探秘的兴趣,他们慕名而来,想一探究竟。也有人准备好工具,借着月光或昏暗的手电筒悄悄上山,想偷个石蛋回家。可是,据说,这些偷蛋的人,都出现了如肚子痛或者眼睛瞎等问题。难道,石蛋真像姑鲁寨村民所说,是石神,谁对石神不敬,谁就会遭到诅咒?为了弄清这个问题,还得从石蛋的成因人手。
有人在看到石蛋的照片后,发现这些圆形或椭圆的石蛋和恐龙蛋很像,于是大胆联系:中国湖北、广东、江西、河南、内蒙古等很多地方都曾经发现过大量的恐龙蛋化石,而在贵州省境内也曾经发现过一些恐龙的骨骼化石,这说明,中国曾经有大量恐龙出没。那么,现在的石蛋,是不是就是恐龙蛋呢?这一说法,犹如给探究者打了一支兴奋剂,因为,如果这一说法成立的话,那么,这些石蛋将具有无可估量的科研价值和经济价值。可是,事实很快给这些专家泼了一盆冷水,因为,恐龙蛋通过仪器,可以清楚地发现里面的蛋青蛋黄,而这里的石蛋,连蛋壳都没有!可见,这种推测是不成立的。
于是,又有地质学家经过考察后做出了不同的分析。香港大学地质系陈龙生先生认为,此处山岩处在泥盆纪地质层上,它的形成已有四五亿年,在岩石最初形成和此后的挤压中,由于原始成分的差异和形状的不同在地质运动中逐渐产生。
还有的地质学家认为,这一现象可能是沉积礴石,由于与周围岩石不同,经过亿年的沧桑风雨,相继脱离原岩石而产生。
还有的地质学家与生物学家通过石蛋外表纹路分析认为,可能是由于岩石中含矿物质的差异在地壳中受地热形成一种结晶体,在地热运动中逐渐脱离原岩石。
后来,贵州省地质矿产勘察开发局的总工程师王尚彦博士希望通过测定这些石蛋所形成的地质年代,来最终揭开它神秘的面纱。功夫不负有心人,不久,王尚彦博士发现石蛋所形成的地质年代是距今5亿年前的寒武纪,那时候贵州三都还是一片深海,当时有一些碳酸钙分子游离于深海的软泥中,在特定化学作用下它们渐渐凝聚在一起形成结核,经过上层沉积物的不断压实,软泥和结核都变成了埋藏于深海地下的岩石,软泥成了泥岩,而结核成了石蛋,经过亿万年的地质运动,它们最后就暴露于地表。
各种说法似乎都有道理,人们一时难以定夺究竟孰是孰非。况且,石蛋每隔30年才诞出一个,这是因为巧合,还有另有玄机。种种谜团吸引着人们继续去探索。
《只有一个地球》读后感
读了《只有一个地球》后,我知道了在茫茫的宇宙里,地球是渺小的,人类活动的范围很小;地球上的资源是有限的,会越来越少,加无补充;科学家证明了地球是适当人类生存的唯一星球;我们要精心保护地球,保护地球的生态环境。
我还知道自然资源指人类可以直接从自然界获得;并用于生产和生活的物质与能量,它是自然环境的重要组成部分。自然资源主要包括土地资源、生物资源和矿产资源等。
读了这篇课文,我要呼吁全人类保护环境,让人们更好的保护我们的地球吧!
我还要告诉人们,自然资源按其性质可分为两类:不可再生资源,也叫做不可更新资源。主要是各种矿产资源,它们需要经过漫长的地质年代和具备一定的年代和具备一定的条件才能形成,对于短暂的人类历史来说,可以认为是不可再生的。
在这里,我要告诉大家,保护我们的生命的摇篮。
白垩纪是地质年代中中生代的最后一个纪,开始于1.45亿年前,结束于6600万年前,历经7900万年。是显生宙的最长一个阶段。
白垩纪时期,大陆被海洋分开,地球变得温暖、干旱。最大的恐龙出现时期,许多新的恐龙种类开始出现,恐龙仍然统治着陆地,翼龙在天空中滑翔,巨大的海生爬行动物统治着浅海。最早的蛇类、蛾、和蜜蜂以及许多新的小型哺乳动物也出现了。被子植物也出现于此时期。
(来源:文章屋网 )
荒原新生代
丝绸之路新北道开通之后,现在的阜康成为往来于这条古道,进入乌鲁木齐的门户。其中,在三工河谷谷口附近要经过一个名为九沟十八坡的黄土地带,这里距乌鲁木齐约40公里,过去,这个距离恰好是驼队一天的行程。
按理说,往来行人以及驼队即将抵达一个物流中心,长途跋涉、鞍马劳顿的日子就要告一段落,是一件非常开心的事情,但是,情况却与人们的想象恰恰相反,其中奥妙即在于九沟十八坡的地形。九沟十八坡地势由北向东南渐高,每一道沟梁都与巍峨的天山相接,通过三工河谷则可以直接进入天山深处。在兵荒马乱的年代,这种特殊的地形为盗匪提供了隐匿行踪的屏障,同时,也给盗匪提供了逃匿的路径。
很久以前,冷不丁,呼啸一声,九沟十八坡的沟壑之间,就会钻出蒙面盗匪。抢劫之后,盗匪便借助地形的掩护逃之夭夭。商贾过客即便遭遇抢劫,也找不到劫匪的影踪。因此,人们一提到九沟十八坡免不了会吓出一身冷汗。那么“九沟十八坡”这种奇特的地形是怎么形成的呢?
从地质学上来说,这个黄土带就是新生代地层,沟壑形成的原因同样与天山的隆起有着密不可分的联系。
新生代是地球历史上最新的一个地质时代,它从6500万年前开始一直持续到今天。新生代开始后,地表各个陆块此升彼降,不断分裂,缓慢漂移,相撞接合,逐渐形成今天的海陆分布。
隆起的天山与西北部相接的准噶尔盆地相互作用,地层发生扭曲变形,再加上雨水的冲刷作用,于是就有了我们现在看到的九沟十八坡。
明星天池甲龙
进入三工河谷之后,黄土山丘很快被河谷两侧的灰绿色泥岩替代,从地质年代上来看,这种类型的岩石就是中生代的产物。大名鼎鼎的恐龙就诞生在中生代的侏罗纪,这里也恰恰是发现明星天池甲龙的区域。
1973年,新疆石油管理局的彭希龄先生在三工河谷进行地质调查时,在灰绿色泥岩中发现甲龙骨片。同年,新疆大学生物地理系的师生,在这里的侏罗纪地层中又采得若干甲龙骨片。20世纪80年代初,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的专家,经调查研究,证实了甲龙的骨片产层无误。
资料显示,甲龙是恐龙家族的成员之一,因为背上长满由骨板组成的骨甲而命名。四足行走,属草食性动物。甲龙的两边有很大的骨刺,一直延伸到尾巴。
三工河谷发现的甲龙骨片经研究复原后,是一种原始的小型甲龙类,体长约3米。它的发现在科学史上具有重要的意义,为我们提供了亚洲甲龙在中侏罗纪已开始出现的事实。
从电影《侏罗纪公园》中我们可以看到中生代时期,爬行动物如恐龙类空前繁盛,故有爬行动物时代之称,或称恐龙时代。中生代还出现鸟类和哺乳类动物。中生代植物,以真蕨类和裸子植物最为繁盛。到中生代末,被子植物取代了裸子植物而居重要地位。
中生代末发生了白垩纪灭绝事件,大量的物种突然灭绝了,包括当时的地球霸主恐龙。有些学者认为是一颗彗星或者小行星撞击地球,引起气候变化,导致许多物种,尤其是冷血动物,无法适应低温而灭绝。但是,人们却无法解释与恐龙生活在同一个时代的鳄鱼却存活了下来。随着科学工作者的努力,白垩纪物种灭绝之谜又有了新的发现,其中,恐龙灭绝说便被新的研究成果了。有相当一部分恐龙因为其体形小巧便于藏身,同时,由于它们对环境具有极强的适应能力,从而躲过了那场浩劫,并且一直存活到现在。今天,这些小恐龙仍然生活在我们周围,并且与我们人类朝夕相处。它们就是翱翔在蓝天的各种鸟类以及茂密丛林中的伪装高手变色龙,还有栖息在我们卧室墙壁、天花板上的小型蜥蜴科目——壁虎。
三工河谷的中段,有一座孤零零暗红色的山包,如果你稍微留意一番山体上的岩石,你就会发现,岩石当中夹杂着许多类似植物形的东西,以及动物的局部骨骼化石。这些类似植物的东西的确是生长在1亿年前的苏铁、银杏、古松柏等植物,只不过它们已经石化,变成了化石。红色小山包也因此有了化石山的名称。通过这些植物化石以及动物化石,人们就能够直观地了解到数亿年前地球上曾经发生的故事,实现了超越时空回到中生代的旅行。
化石山的周边分布着几处黑色的煤层露头,即使用手也可以挖出乌黑发亮的煤块来,在这里,还可以看到形态怪异的风化岩石。河西山间小盆地四周环绕着五颜六色的山体,一层一层不同颜色的岩层或倾斜或隆起或断裂,生动形象地展示着各种地质构造,如背斜、向斜和断层等。这些景观结合在一起,情形就如同一部浓缩的中生代地质历史。
遥远古生代
离开化石山,继续向河谷深处前进,河谷两侧的山体越加险峻,岩石的色泽和排列方式都发生了明显变化,我们进入了古生代地层。
古生代地质年代的第3代,此前则有太古代和元古代。资料显示,古生代约开始于5.7亿年前,结束于2.3亿年前。古生代包括了寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪、二叠纪。
古生代的标志之一就是世界范围内重要的成矿期,同时,在志留纪中期出现了脊椎动物——鱼类和最早的陆生植物。
我曾经跟随一个物探队在塔尔巴哈台山区寻找铜矿和金矿,当时,我对地质成矿等一窍不通。但是,专家们却手持地质锤,时而在这块岩石上敲打几下,时而又对其他的岩石产生了兴趣。后来,我才明白,地质工作者们敲打的岩石主要是古生代的岩石。因为,我们利用的大多数矿藏就诞生在古生代。
古生代不仅造就了众多矿藏,目前已知的远古生命也在这个时代诞生了。古生代的海洋里生活着门类众多的生物,植物界以海藻为主,动物界出现了三叶虫、珊瑚和腕足类等。
关键词:因校制宜;与时俱进;古生物地层学;教学改革
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)09-0027-03
古生物地层学(古生物地史学)是历史悠久的地质学支柱学科,与岩石学、构造地质学一并称为地质学三大基础学科之一。古生物地层学事实上是两个相对独立的学科,古生物学是以研究地质历史时期的生物及其发展的科学,其研究对象是地质历史时期地层中的生物遗体和遗迹及一切与生物活动有关的地质记录[1-3];地层学是研究层状岩石形成的先后顺序、地质年代及时空分布的科学[4],研究对象为地质历史时期中的地层,主要研究地球发展历史和发展规律的科学[1]。古生物学与地层学是既相互独立又密切相关的两个分支科,但就其研究内容及任务,二者又是相互交叉密不可分的。地层学和古生物学在19世纪和20世纪的兴盛和发展,曾引领了地质学其他学科的发展,为一系列的地学交叉学科研究和生产建设做出了重要贡献。随着国家经济的快速发展,曾经古生物学与地层学的毕业生一才难求的现象早已消失。导致中国古生物学行业不景气的原因,可归纳为4个方面:科学和社会的大发展导致人才知识结构的重大转变、行业需求的转变(由基础区调转为资源和环境领域)、科技进步和评价体系的转变(物化探等新技术取代了传统古生物学的服务功能)、古生物学教育跟不上形势发展[5]。除此之外,各省市、各区域地质院校侧重点不同(煤、金属矿、石油、地质调查等)、服务对象不一(地质调查队、煤矿、石油行业、矿业集团),在大行业不景气的背景下,导致古生物地层学课程受到排挤,甚至有人偏见的认为,古生物学在地层研究中失去了意义,导致一些基层单位(地质队、研究所)很不重视古生物地层工作。其次,古生物地层工作者也跳不出传统古生物学的研究范畴,新思想、新理念、新技术、新方法的更新速度过慢,导致古生物与地层课课程内容、结构、授课方法不能适应新时期的要求。
由此可见,古生物地层学课程教学面临严峻挑战,各省市地质院校应以自身侧重点为基础,与时俱进,跟上科学和社会发展的要求,探索新时期古生物地层学教育教学的途径。
一、国内外不同高校《古生物地层学》教学现状
笔者通过近几年的学习和工作经历,总结了国内外大学《古生物地层学》的教学现状,认为目前国内的《古生物地层学》课程主要存在以下几方面的问题。
1.课程内容。①课程学时偏少,尤其是实习课时偏少;②课程内容,国内学校授课内容陈旧,中规中矩,力足基础,将古生物学与地层学分为两部分讲授,缺少有机互动。国外则是将古生物学与地层学有机结合起来,更接近于科学前沿问题。
2.授课方法。《古生物地层学》授课方法延续了以往以讲授为主,学生被动接受,缺少课程设计和师生之间良性互动,青年教师大多授课古板,对课程内容缺乏足够了解,调动学生积极性能力较弱。
3.教学实践。《古生物地层学》室内标本实习课及室外宏观实习课时匮乏,缺少形态完整、特征明显的化石标本及最新的地层学挂图,较多为上世纪七八十年代的老地层挂图,年代久远,更新较差。对学生来讲最为深刻的莫过于室外采集化石实习及地层划分对比实习,但这方面很多高校开展不够。
二、“因校制宜、与时俱进”《古生物地层学》课程教学改革
课程教学改革首先是教学大纲及培养目标要明确,这是一切课程教学改革的基石。通过上文国内外古生物地层学横向对比,国内外大学由于其学校自身特色在古生物地层学课程的结构及内容、培养目标上都有所不同。国内一类大学,将古生物学、地层学分开单独授课,其目的是培养从事古生物学科学研究、实践应用等方面做出重要贡献的专业型古生物地层学人才,从而推动古生物学的科学发展和实践进步,以培养未来科学家为目标。国内二类地质院校由于其自身特色不同,与区域生产单位联系更紧密,目的是培养学生在生产和社会实践中能够应用古生物地层学,运用古生物地层学知识作为工具,服务于其所在领域的科研或实践活动[5]。课程改革需要源于对课程本质的认知和了解,教师是落实课程改革理想的关键人物。“师者,所谓传道授业解惑也”,教师是课程的实施者、解读者,教师的认知与感知才是课程的灵魂。教师的认知与感知,不仅是其业务能力的感知,还包括其对学校文化、特色的认同及价值取向和思维方式。因此,课程改革首先要从教师认知和感知做起,即“因校制宜、与时俱进”,不仅要认识到学校的地域文化、特色及优势,来改变课程结构、内容和授课方式,还要不断融百家之长,紧跟本学科未来的发展方向来调整课程内容、结构;不仅要从业务上引导学生,还要从心理和生活方面来正确引导、培养学生的人生观和世界观。只有这样才能使学生从根本上学会正确的学习方法、待人之道,成为一名社会需要的复合性人才。
1.因校制宜――推进课程内容、结构、授课方式改革。学校区域性明显,专业课程的内容、结构的设置与生产单位需求联系密切,例如煤炭类地质院校,古生物地层学课程的目标是让学生理解什么是古生物?古生物有什么用途并能运用古生物知识服务煤炭其他专业?因此课程的设置就要将煤炭的来源生物――古植物门类章节介绍清楚,还要将地质历史时期全球主要成煤期――石炭纪、二叠纪、侏罗纪、白垩纪和古近纪等重点介绍,这样才能使学生的所学能及时应用到实处。此外,学校的生源差别较大,学生了解知识的快慢程度不一,需要因材施教,不能从一而终。例如古生物地层学,本科生课时量为48学时,专升本课时量为72学时,不能将本科生古生物地层学授课内容、结构和方法都应用到专升本学生上,这是对学生不负责任的表现。综上所述,教师不能有投机取巧的思想,要下功夫针对学校特色专业、就业单位需求、学生自身特点,来推进课程内容、结构的改变。传统照本宣书的教学方法,使得教师上课费力,学生被动接收,课程氛围沉闷,学生不能融会贯通的接受课程内容。教师要从自身做起,将课程及与课程相关学科内容了解透彻,做到专深且广博,将知识点与一些幽默故事相串联活跃课程气氛,此外还要教师主导、引导和指导学生自主的学习能力,比如,可以采用“研究性学习”的方法,结合教学内容提出几个课题,让学生分组查阅资料,以组为单位上台讲授,然后教师做相关分析点评,从而在培养学生查阅资料、分析资料、整合资料能力的同时使教师和学生之间有一个良性的互动,进而更好地达到教学相长。另外,在教学中实行启发性教育,培养学生独立撰写课程设计论文的能力,鼓励学生对某一个小问题提出自己的见解,并通过查阅文献分析解释上述观点,从而培养学生的学习兴趣和科技研发的兴趣,开发学生的研究潜能和科研技能,进而培养学生自己分析问题、解决问题的能力。
2.与时俱进――紧跟学科发展前沿、关注学生身心健康发展。古生物地层学进入21世纪之后发展迅速,例如地质年代格架较上世纪八九十年代变化较大,寒武纪四分法,寒武纪底界下延至542 Ma(百万年)等都需要引起国内古生物地层学内容上的变动,因此教师不能紧盯书本,还需要接触国内外地学研究前沿,对课程进行有效的补充。学生是课程改革的见证者,随着科学技术的快速发展,学生受到外界的影响越来越大,身心健康的发展受到了前所未有的挑战,在课程教学实践中,这些消极、非预期的作用常会影响教学,教师不光要从专业知识上给予学生引导,要注意一言一行、态度与情感,其身正不令则行,还要从校园文化、社会现象、未来工作预期等多种方面潜移默化地引导开阔学生的思路,化解或消除消极的影响。与时俱进,关注学生身心健康的发展,更好的将专业知识及社会经验传授给学生,使学生四年既学到了知识,又能健康成长为国家有用的人才。总之,因校制宜、与时俱进对课程进行改革,要充分吸收借鉴国内外发展趋势、兼顾学校地域特色、引导学生积极健康发展,是以合力的形式对受教育者起作用。下面以《古生物地层学》课程教学中的部分内容为例,阐述课程教学中因校制宜、与时俱进的课程改革,尽管公共课、专业课和专业基础课的具体内容、结构有所不同,但课程的精髓是相通的。教学内容:古生物地层学中的古植物与石炭纪、二叠纪交叉融合。学时安排:6或8学时,占全部学时的1/8或1/9。课程教学安排与方式:古植物门类的主要特征、地史分布等特点;石炭纪、二叠纪主要沉积特征、生物特征、构造特征及沉积古地理深化史介绍;石炭纪与二叠纪是全球重要的成煤时期,这一时期主要成煤生物主要为古植物的石松植物门和节蕨植物门,煤及相关学科为学校主要地域特色,结合学生特点、就业情况,教师将现今古植物研究前沿、石炭纪和二叠纪地质年代格架最新研究现状有机融合,同时鼓励学生以班级或小组的形式上讲台讲10~15分种的教学内容(华北石炭纪地层序列、沉积环境特征、构造演化等)。通常学生都会用到演讲时间的10~20倍的时间进行资料的搜集整理,按自己的思路进行选择、整理和加工,形成有特色的演讲稿。在这一课程教学演讲幻灯片的过程中,学生还会受到内容安排、图文并茂、审美、演讲方式、衣装肢体语言等多方面的考验,充分发掘了学生自我的潜力,调动了学生学习的主动性和积极性。在这样的教学过程中,每位学生都有自己的心得体会,教师一一点评,使得学生受益非浅。
“因校制宜、与时俱进”的课程改革思想,不仅能发挥学校优势,更能充分调动学生的求知欲,资源勘察工程专业《古生物地层学》课程教学正是遵循这一思路,借鉴和吸收国内外大学优秀教学经验,根据自身特色,走一条“博采众长、与时俱进”之路,使《古生物地层学》课程教学上了一个新台阶,为国家培养出更多优秀地专业人才。
参考文献:
[1]杜远生,童金南.古生物地史学概论[M].武汉:中国地质大学出版社,1998.
[2]曾勇,胡斌,林明月.古生物地层学[M].第二版.徐州:中国矿业大学出版社,2009.
[3]童金南,殷鸿福.古生物学[M].北京:高等教育出版社,2007.
[4]龚一鸣,张克信.地层学基础与前沿[M].武汉:中国地质大学出版社,2007.
工程地质是水利水电工程一门重要的专业基础课。不同于水利类其他专业课,工程地质由于实践性较强,野外地质实习对于提高学生的实践能力极为重要。然而,传统的野外地质实习作业还依赖于手绘,无法跟上目前自动化、信息化作业的步伐。本文将地理信息系统与野外实习相结合,完成学生手绘作业向电子化作业的转变。这不仅能够高效完成实习路线剖面图的绘制,还能够让学生熟悉地质调查的电子化办公过程,培养和提升学生地质调查整理、分析、绘图的能力,为以后从事相关工作奠定基础。
关键词:
工程地质;地质实习;地理信息系统;教学改革
一、引言
工程地质是一门以地质学为理论基础,服务于人类工程建设活动的一门地质学科。不同于传统的数学、力学学科,工程地质是一门实践性很强的学科,着重解决与工程规划、设计、施工与运行有关的工程安全评价涉及的地质问题。作为水利水电工程本科专业一门重要的专业基础课,不同于其他的专业基础课,工程地质课程的教学分为课内基础理论教学和野外地质实习教学两部分。课堂教学主要基于已有的教材,讲解关于岩石矿物、岩石、地质构造、地质作用、地下水、岩体工程特性、大坝、隧洞、边坡等知识。而野外地质实习主要进行岩石、地质构造的辨识,了解、掌握不同的地质作用、地下水作用对工程岩体结构的影响,并初步建立水利水电工程地质条件的分析与评价能力。由此可知,野外地质实习是工程地质相关专业中必不可少的实践性教学环节。武汉大学水利水电学院工程地质教研室是在原武汉水利电力学院工程地质教研室的基础上发展起来的,经过近六十年的建设,已形成了系统完整的课程教学体系与地质实习。然而,由于受各种条件限制,实习教学中仍存在不足之处。实习过程中教学设备还处于八、九十年代水平,实习区域地形图长久没有得到更新,无法反应当前的地形地貌;学生的内业还是依赖于手绘,无法跟上目前自动化、信息化作业的步伐。就目前三峡秭归地质实习而言,该实习区域地形图较为陈旧、分辨率低且模糊不清,加之近年该区域工程建设频繁,因此容易产生识别误差;同时,学生需要购买地形图,实习过程中学生需要携带地形图也有一定不便。本文在谷歌地球可视化地形图的条件下,采用GoodyGIS和AutoCAD等专业地理信息处理软件,完成实习路线地质剖面图的绘制。将地理信息系统与实习过程相结合,不仅能够将地质调查的手绘向电子化办公的转变,提高工作效率,而且能够全方位、多视角地对基本工程地质、环境水文地质、地质灾害预测与防治等方面进行深入的了解。基于谷歌地球,采用地理信息化系统开展地质实习内业电子化,不仅能够相对精确地反映当前的地形地貌特征,而且便于学生及时查找路线,辨别地质情形,同时还能够减少学生开支、减少实习过程中的载重负担。
二、基于GoodyGIS教改方案
目前地质实习过程中,学生根据GPS记录的点坐标以及该点的地形地貌、地层岩性、水文地质等其他地质现象,在坐标纸上通过手绘出路线剖面图。在手绘过程中,剖面图的修改非常不便,而且手绘的图例也参差不齐。通过将GoodyGIS和AutoCAD软件想结合,不仅能够高效完成路线剖面图的绘制,还能够让学生熟悉地质调查的计算机信息处理过程,为以后从事相关工作奠定基础。GoodyGIS是一款基于谷歌地球API开发的应用软件,旨在扩展谷歌地球的应用,辅助获取数据,提高工作效率,可自动生成用户指定区域CAD等高线,用户指定路线的地形断面图。
(一)教改对象
1.实习区域地理信息的收集、整理。系统收集三峡秭归县实习区域的地形地貌、地层岩性等地质信息,并录入地理信息系统。2.GoodyGIS与AutoCAD软件的培训与应用。开展学生实习前的培训辅导工作,熟悉采用地理信息系统查询实习观测点的地质信息,熟悉采用GoodyGIS与AutoCAD软件绘制地质剖面。
(二)教改目标
1.形成集一整套基于地理信息系统的地质实习电子教案与相关电子资源,形成一个具有较强实力的地质实习计算机信息化教学团队。2.通过将谷歌地球、GoodyGIS和AutoCAD相结合,培养学生在野外地质实习过程中电子信息化处理、使用能力,从而提升地质调查资料整理、分析的能力与效率。
(三)拟解决的主要问题
三峡秭归实习区域的地形地貌电子化信息系统的收集,涉及到地质年代、地层岩性、水文地质、环境地质、地质灾害与防治等一系列数据的收集工作。电子资料的丰富及详实与否,直接决定了地质实践教学活动的效果。
(四)项目的预期成果形式
实践教学改革研究报告一份;教改实施的具体方案/步骤一份;集实习区域地理信息系统、应用软件(谷歌地球、GoodyGIS和AutoCAD)在实习过程中的引用指南等一整套教学教案;
三、三峡茅坪-链子崖实习路线
针对水利水电学院全院本科生(大三上学期),将学生地质调查资料的整理、分析与绘图从手绘向电脑绘图的转变,不仅提高地质实习内业整理效率,节省实践教学活动经费开支,而且能够形成一个具有较强实力的地质实习计算机信息化教学团队,最终提高学生地质调查整理、分析、绘图的能力。
1.记录沿途测点的GPS坐标,记录该点的工程地质(岩性、岩层界限、岩体工程特性)、水文地质特性
2.将GPS坐标与GoodyGIS生成的路线剖面图一一对应
3.基于GoodyGIS路线剖面图与沿途记录的工程地质与水文地质特性,采用AutoCAD绘制沿线地质剖面图。
四、结论
将地理信息系统与谷歌地球相结合,可以精确地反映当前的地形地貌特征,便于学生及时查找路线,辨别地质情形;另一方面,将GoodyGIS和AutoCAD软件想结合,能够高效完成路线剖面图的绘制,还能够让学生熟悉地质调查的电子化办公过程,培养和提升学生地质调查整理、分析、绘图的能力,为以后从事相关工作奠定基础。实习区域的电子化信息收集工作,涉及地形、地质等方方面面的工作,任务繁重。为此,将教研室已有的纸质版地形图电子化,然后将该信息与谷歌地球信息对比、结合,在更新校正原有地形图的基础上,形成新的较为合理反映当前地形地貌的电子版地形图;同时将地质年代、地层界限、地层岩性、特殊地质现象描述与电子版地形图相结合,形成实习区域电子信息系统的核心文件。
作者:胡冉 单位:武汉大学水利水电学院
参考文献:
[1]崔冠英,朱济祥.水利工程地质[M].北京:中国水利水电出版社,2008.
同位素“铁-60”和“超新星考古学”
280万年前发生的事,今天的科学家又如何而知呢?得出这一发现的德国慕尼黑科技大学研究人员解释称,得出这一论断并非凭空异想,其证据就在于地球上大量存在的一种特殊放射性同位素――铁-60。因为在一般情况下,地球上应该很难会有这种放射性物质,只有在恒星的发展过程中才有可能产生。研究人员通过长时间的研究发现,在地球土壤的一个特定地质层中含有大量超新星的残余物质,其地质年代在大约280万年前。
科学家称在爆炸后产生的恒星残骸中,产生了许多新的物质元素,这其中就包括地球上极为罕见的放射性同位素铁-60。
星际尘埃和星云气体吸附了这些新的物质元素,进入宇宙的各个角落,其中一部分顺势进入到了已有人类生存的太阳系。科学家们早在5年前就已经发现了铁-60在地球上存在的证据,而此次则更准确地在特定地质年代的土层中再次发现铁-60元素。这一最新研究发现将开创一门全新的考古研究分支――超新星考古学。
恒星爆炸、气候变迁与人类进化
据天文学家估计,在银河系内每隔100年左右的时间就会有1到3颗超新星在它们最后的大爆炸中消失。而在我们太阳系的周边地区要发生超新星爆炸的平均时间,则大约在10万~100万年之间。研究人员推测认为,当年在与地球距离约30到300光年远的地方,这颗超新星发生了爆炸。虽然这颗恒星的质量有多大目前还无法确定,但是可以肯定的是,它的爆炸和地球离得足够远,否则人类就很难发展进化到今天的地步。
尽管天文学家目前还不能够准确描述这颗超新星爆炸时的具体情形,但是来自维也纳大学的科学家经过模拟计算认为,当时这颗超新星发生爆炸后,引起了宇宙射线大幅度增加。巧合的是,在地质学的记录中正好可以得到这一时期全球温度下降的记载,这正好在一定程度上给上述论断提出了可参考的证据。人类进化学家由此认为,在这一特定时期内地球上气候的改变,一定程度上促使早期人类祖先必须积极作出适应,该时期的人类祖先在进化过程中出现了显著的变化,与之相应的便是人口大规模迁徙,纷纷从干旱的非洲地区陆续迁移到更适合居住的湿润区生存发展。今天人类遍布全球各地,在其漫漫进化发展的进程中,很大程度上完全是适应地球自然环境变迁的结果。
追踪太阳系的形成
超新星考古学不仅可以反映人类进化、变迁的历史,还能揭开太阳系形成的秘密。
太阳系的形成,科学家至今都不知道其中的原委,但是对超新星的一块陨石进行考古研究后,他们已经找到了一些初步答案。科学家研究1983年在陕西宁强发现的一块古老的陨石时,测到了一种在太阳系中不可能存在的灭绝核素――氯-36的衰变产物。科学家认为这极可能是在超新星中形成的――随着超新星的爆发喷射,而闯入了正在形成的太阳系。
摘 要:第四纪是地球当前正在发展的阶段,也是正在进行的地质阶段。地质现象主要的表现形式就是地震。地震是地质构造活动的一种表现形式,研究地震时就需要进行地质研究。就第四地质学在地震中的应用进行研究和分析。
关键词:第四纪地质学;地震研究;应用
一、第四纪地质学
地震地质学研究的是地震和地质之间的关联,根本上说就是分析构造和运动的关联性。活动构造可以理解为活动进行的产物。可以将第四纪地质学理解为论述构造活动对当今阶段的影响和作用以及如何应用第四纪地质学。第四纪地质环境其实是一个系统的整体,在其系统内各个要素之间相互协调、促进,相互制约发展。
二、第四纪地质学应用分析
第四纪年龄长达300多万年,解决地震预报所需要的时间尺度相对于这样大的地质年代的时间尺度就显得微乎其微了,人类物质生活的时间尺度长则几千年短则几十年,与这样长的地质时间相比而言,只不过是一刹那罢了。所以说人类在这样短的时间尺度里生活,基本上是恒定不变的,尤其是就运动的一些方面而言,基本上就是稳定不变的。通过人类在社会生活中的变化的时间去理解和推断构造运动根本属性变化的速率是不科学的。当今时代的构造运动仍然保持着第四纪一定的独立性的特点、风格,从大的方面谈,整体的构造局势的变化不会很大,甚至基本上没有变化。由于第四纪继承了上几个纪度的特点,总结上算是继承性的特点,大部分的地震活动都是历史上长期反复的活动带,所以说第四纪是继承下来的新阶段,具有新生性。但是在我们按照第四纪地质学研究地震地质的理论时,将第四纪的构造运动局势分析清楚,就会使得当今时代的构造运动的整体大概清晰地展现在世人面前,将第四纪构造运动的地方划分出来,就会使得当今时代的构造运动区域清晰地展现出来,这样人们就能够将其应用到解决预报地震的强度和空间理论技术上。只有在清楚地知道和了解了第四纪运动构造时,才能够将预报地震时所寻找的地震范围缩小,减小区域目标,再根据相应的先进设施,分析当前的地壳活动,了解其相关的动态,就会实现短期内就能预报地震的目标。
第四纪地质学是地震地质研究的理论依据,在地震地质研究中,根据第四纪地质学的理论方法,能够有效地促进地震地质的研究发展。
参考文献:
岳乐平,张云翔.瞄准科学前沿、面向国家需求的“第四纪地质学”教学[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.
关键词:硒硒的形态
Keywords:Seleniumthe form of Selenium
中图分类号:P618.76文献标识码:A 文章编号:
土壤中的硒可以划为水溶态、交换态、酸溶态、有机态、残渣态五种形态,在不同的地质时代和不同的成土母岩下,土壤中硒不同形态硒的含量也会有些相应的变化。
水溶态指用水作萃取剂从土壤中萃取出来的重金属元素的存在形式,同水—土壤天然体系中的结果应是完全相同的。可溶态比较容易为植物所吸收。
交换态指吸附在土壤黏土矿物及其它成分上的那一部分离子,它在总量中所占比例不大,但普遍认为可交换态比较容易为植物所吸收。
酸溶态指与碳酸盐沉淀结合的那一部分离子,该形态对土壤环境条件,特别是pH值最敏感,随着土壤pH值的降低,当转变成离子态时可大幅度重新释放而被作物所吸收[1]。
有机结合态是以金属离子为中心离子,以有机质活性基团为配位体发生鳌合作用而形成的盐类。该形态较为稳定,一般不易被生物所吸收利用,但当土壤氧化电位发生变化,有机质发生氧化作用而分解,可导致该形态离子少量溶出[2]。
残渣态是最主要的结合形式,以其结晶矿物形式存在,其主要为硅酸盐矿物,结合在该部分中的重金属在环境中可以认为是惰性的,它们存在于原生和次生矿物晶格中,用一般的提取方法不能提取出来,它的活性最小,只能通过漫长的分化过程而释放,而分化过程是以地质年代计算的,相对于周围环境而言残渣态基本上不起作用,因而毒性也最小[3]。
我们从四川某地土壤中选取三叠系地层中,再选取部分砂岩和灰岩对土壤中硒进行五步连续提取态的分布研究。(如表1-1,表1-2,图1-1,图1-2)
表5-1三叠系砂岩土壤中Se的形态分布含量及百分比
图1-1三叠系砂岩土壤中Se的形态分布含量及百分比
表1-2三叠系灰岩土壤中Se的形态分布含量及百分比
图1-2三叠系灰岩土壤中Se的形态分布含量及百分比
从表1-1和表1-2中可以看出三叠系土壤中水溶态的硒含量的百分比砂岩是1.68%~3.6%平均值为2.5%,灰岩是2.22%~4.73%平均值为3.63%;交换态百分比砂岩是1.45%~3.1%平均值为2.32%,灰岩是4.46%~9.79%平均值为6.1%;酸溶态百分比砂岩是2.6%~4.32%平均值为3.32%,灰岩是11.15%~23.03%平均值为15.67%;有机态百分比砂岩是20.15%~36.94%平均值为30.19%,灰岩是21.01%~36.34%平均值为29.35%;残渣态百分比砂岩是37.28%~77.56%平均值为57.57%,灰岩是40.83%~72.36%平均值为56.06%。
结合上述两图表我们可以看出,砂岩和灰岩中硒的有机态和残渣态占土壤中硒的百分比基本相同,我们可以推断的土壤中有机态硒和残渣态硒不是造成两组土壤样品中硒含量差异的主要因素。
由于灰岩属于碳酸岩类,所以硒的酸溶态百分比应该相对较多,而砂岩属于碎屑岩类,所以硒的酸溶态百分比应该相对较少。因此我们可以推断土壤中的酸溶态硒可能是影响土壤中三叠系岩性为砂岩的土壤样品中硒和三叠系岩性为灰岩的土壤中硒含量差异的一个因素。
岩性为灰岩的土壤中硒的交换态的平均百分比是岩性为砂岩的土壤中硒的2.5倍,岩性为灰岩的土壤中硒的水溶态百分比是岩性为砂岩的土壤中的1.5倍。过去许多学者都通过实验证明了土壤中水溶态和交换态是影响土壤中硒含量的一个主要因素。我们的实验结果也从侧面证明了这个观点。
参 考 文 献
[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。
关键词:煤田;地球物理;测井;应用;分析Q
煤炭测井技术在历史发展的过程中得到了长远的进步。在1931年法国第一次使用电阻率测井来测量煤层,取得的成果是十分好的。我国煤炭开采历史比较久,但测井技术发展的速度并不快,不过自从1954年建立了我国第一只煤炭测井队,这为我国测井技术的发展带来了巨大的推进作用。从简单地使用钻探进行划分煤层,很好地确定了煤层的具体深度,对于后来各项技术的发展起到了有效作用。测井技术和测井仪器的产生最早是在1954年-1985年之间,自从1985年以后测井技术和设备都进入了一个新时代。当前使用的煤炭测井技术不仅实现了刻度化、精确化、轻便化等,而且还把计算机技术和数字技术都应用其中,除了能够收录相关数据之外,还能够对测井数值进行分析。此外还能够通过对单个孔的检测就能够知道煤层具体范围和分层情况。当前测井技术在煤炭开采的过程中被广泛应用,确定煤层区域和范围也是这项技术应用的主要任务。
1 鉴定沉积环境
煤的形成主要受到古时期地理环境和气候变化的影响。能够聚集煤的盆地其古时期的环境不仅决定了煤的特性、周围岩层的变化规律,而且还对煤层的发育地段位置加以确定。所以,所以说研究煤的形成条件对于确定煤层的情况具有十分重要的意义,也能够帮助测量人员进行预测。在煤形成环境中,砂体的粒度以及泥质情况等情况都是我们测量煤层的重要指标。在使用测井技术的过程中测井的曲线会对这方面进行反应,而且还能够区分出不同岩层的分布,这也就是我们利用曲线配合测井使用的原因。在对煤炭底层鉴定中起到了不可忽视的作用。通过对测井数据进行分析还能够画出含砂率的情况,使得人们能够更加清晰的看到砂体的刑天以及煤层之间的关系。我们通过掌握这些数据的相关性,就能够通过对他们的分析来预测煤层区域的具置,进而让人员进行钻孔,方便后面的勘探设计,我们应该对这方面内容加以掌握。
2 煤质分析和岩性分析
利用数字测井技术和计算机对密度测井、声波测井、中子测井等测井曲线进行数字处理,可以获得有关煤质指标(如含碳量、挥发分、灰分、水分、发热量等)和岩石组分(如砂 、泥的体积百分含量和孔隙度)的定量分析结果。能够进行煤质分析和岩性分析,这是现代煤田测井的重要特点之一。进行煤质分析和岩性分析的方法有两种,即体积模型法和数理统计法。
3 确定地层的强度特性
研究岩石的强度特性,这对于煤矿的矿井建设和开采具有重要意义,尤其是煤层顶底板的强度特性,它直接关系到开采方案的设计和矿井支护方案的选择。测井资料力学性质分析能为工程地质勘探提供非常有价值的岩石力学性质参考。并可以借助测井资料降低煤的勘探和矿山开发的成本与风险。利用声波测井和密度测井资料可以较准确地提供出岩石的各种动态弹性模量,即杨氏模量、切变模量、体积模量和柏松比。
4 进行地层对比及勘探区的评价
利用测井资料进行地层对比和区域性的综合分析研究,可以得到煤层对比图、覆盖层等厚线图、全部煤层或可采煤层的等厚线图、等灰分线图、顶底板等高线图等成果图件,这些资料可以对煤层的具体层位准确判定,从而可以准确地为地质方面提供可靠煤层情况,确保勘探区煤层储量计算的准确性。并对勘探区的评价以及今后的开发设计都是极为有用的。
5 确定煤的级别以及计算洗煤产率
由于火成岩的侵入使煤的级别逐渐增高(即变质程度加深)时,各种测井曲线会产生相应的变化,如煤的变质程度越深,伽玛-伽玛曲线的幅值会越小(密度增大) ,中子曲线会逐渐降低(含氢量减少) ,电阻率也会相应下降等等。因此,利用诸如密度-电阻率或密度-中子、视电阻率-天然伽玛交会图板,便会有效地判断煤层的级别。利用密度测井曲线可以预测煤的可洗性,即在预定的某种特定比重条件下洗选原煤时的产率。国外壳牌公司和 BPB公司在这方面都已有成功的经验。
6 地质年代界面的划分
由于地层地质年代的改变, 在测井曲线上往往表现为曲线形态的突变, 或测井曲线整体基线值发生改变,即测井曲线整体的抬高或落低,根据这些特性,通过对同一勘探区各钻孔测井曲线的分析对比, 结合地质钻探方面提供的区域地质规律进行分析, 测井曲线就能够有效而准确地划分出地质年代的界面。
7 断层点的解释
断层点主要可以分为正断层和逆断层,正断层主要变现为能够使地层出现间距的缺失,而逆断层则会使得地层间距出现增加现象。二者的情况变化会直接在测井曲线上反应出来,我们就能够根据这些曲线的变化确定出断层的基本位置和主要的性质,通过对这些曲线的分析还能够确定勘测的地层碎裂带的特征。
8 工程测井的应用
煤炭勘探的工程测量上有很多的方法,其中地球物理测井技术起到很大的作用。井斜的测量能够保证煤层厚度计算的精确性。井温的测量能够帮助我们绘制出整个测量区域的温度图,对煤层的火烧区的确定以及地热资源的利用意义是十分深渊的。使用这项测井技术还能够在建筑工程地质测量中起到积极作用。地层倾角设备能够测量出地层倾角的情况,并把倾角的具体变化直接反应出来。通过对整个区域的全部钻井的测量结果进行分析和对比,我们就能够所在区域的地质情况加以了解。当前井下超声成像等测井技术的不断发展和进步,对于我们以后的煤炭开采工作具有重要的作用。
9 计算声阻抗与合成地震记录
我们可以通过测井测量技术来计算出整个测量区域的声阻抗和人工分析得到的地震几率,通过研究这些数据,我们能够了解到地层和地层之间的关系,以及目的层中反射波的存在和特点,进而能够帮助我们更好地掌握此地区的地震的资料。在当前的地质勘测中,我们能够通过对测井技术得到的相关资料校正地震资料的准确性,效果很明显。
10 自然电位曲线
地质中岩石泥质含量的多少直接和岩层的渗透性有直接关系,而自然电位曲线的确定也和它有着很大的关系。一般来说,渗透性好的地层在地层水矿化度超过泥浆矿化度的情况,自然电位曲线则会呈现出异常大的负值,而渗透性比较差的地层则会产生异常小的负值,所以说我们可以根据自然电位曲线来确定整个测量区域的岩层渗透性。此外,如果岩层中夹杂着泥质夹层,如果这个夹层的厚度比较大,那么就可能在曲线上清晰的反应出来。这也就是说在某些地区,我们不仅可以使用它来测量岩层的渗透性,还能够把它和微电极曲线相结合,进而确定煤层储藏层的厚度。使用该曲线还能够通过确定地层的电阻情况,这就需要选择地层厚度大、泥浆侵入浅,泥浆含量低的岩层。然后我们可以根据已经知道的岩层电阻率和泥浆电阻率等相关数据,校正该曲线,方便我们能够更加了解所在区域的煤层情况。
综上所述,地球物理测井在煤矿勘测中的广泛应用,我们可以看出当前煤炭测井技术在煤炭的开发设计、普查、勘探中的作用是很大的。这不仅是测井技术人员实践经验的积累,更是我国科学技术方面发展的见证。测井技术的不断完善,使得我国煤矿业得到了长足发展,这项技术在其他领域的应用,促进了我国经济建设的快速发展。
参考文献
[1]测井学编写组.测井学[M].石油工业出版社,2008.