地质学理论范文10篇

时间:2023-10-26 16:41:12

地质学理论

地质学理论范文篇1

20世纪60年代,学科进入独立发展阶段,各建设部门制定自己的勘察规范,以山区工程建设为主,对工程地质提出更高的要求,岩土测试技术提高,定量评价有所发展。到了以经济建设为中心和改革开放的年代,各方面的建设蓬勃发展,工程地质在已往在基础上取得了重大发展。勘察质量提高,新的勘察规范制定,向着工程领域拓展,承担勘测、工程处理的系统工作。新型、巨型工程向工程地质勘察提出了新的要求。科学研究工作取得丰硕成果,创立了自己的新的理论,引入有关科学的新理论、新方法。

2工程地质勘察对工程建设的重要性

工程地质的任务就在于为工程建筑进行工程地质勘察,为建筑的位址选择和设计、施工提供地质依据。国家规定的基建程序是:任何工程建设不进行勘察工作就不准设计,没有设计不准施工。这就赋予了工程地质重大而光荣的职责,避免了不顾地质条件是否适宜而盲目兴建工程给国家造成的损失。建筑设计分为可行性研究、初步设计、技(术)施(工)设计等阶段,工程地质勘察也随之分阶段进行,对工程地质条件的了解愈来愈深入,这是完全符合认识规律的。建筑位址的选择具有战略意义,起着充分利用有利的地质条件、避开不利条件的作用。位址选得好,不但能保证工程的安全,而且工程处理也较简单,经济上合理。位址的地质选择只是一个方面,还要看政治、经济等方面的因素,最后综合考虑选定。工程地质学为工程建设服务,是通过工程地质勘查来实现的,通过勘察和分析研究,阐明建筑地区的丁程地质条件,指出并解决所存在的工程地质间题,为建筑物的设、施工以至使用提供所需的地质资料。它的主要任务是:(1)阐明建筑地区的工程地质条件,并指出对建筑物有利的和不利的冈京;(2)论证建筑物所存在的工程地质问题,进行定性和定计的评价,作出确切的结论;(3)选择地质条件优良的建筑场址,并根据场址的地质条件合职配段各个注筑物;(4)根据建筑场址的具体地质条件,提出有关建筑物类型、规模、纠构和施工力法的合理建议,以及保证建筑物正常使用所应注意的地质要求;(5)研究工程建筑物兴建后对地质环境的影响,预测义发展演化趋势,并提山对地质环境合理利用和保护的建议;(6)为拟定改善和防治不良地顶作用的措施方案提供地质依据。工程建筑的类型很多,如工业民用建筑物、铁路、公路、水运建筑、水利水电建筑、矿山建筑、海港工程和近海石油开采以及国防工程等。每一类型建筑又有一系列建筑物群体组成,如高楼大厦、工业厂房、道路、桥梁、隧道、地铁、运河、海港、堤坝、电站、矿井、巷道、油库、飞机场等。这些建筑物有些位于地面上,有的埋于地下,都脱离不开地壳,无不与地质环境息息相关。他们的形式不同、规模各异,对地质环境的适应性以及对地质环境的相互作用也越来越强烈,越来越复杂。我国的各类工程、铁路公路、水利水电、城乡建设、工业、国防、矿山、港口等建筑,尤其是大型建筑,都是先做了反复的工程地质勘察工作才进行设计、施工、修建完成的,因而基本上没有因为地质问题而失败。

3我国工程地质学理论体系的形成

工程地质问题和环境地质问题是可以预测的,只要查清工程地质条件,又有了规划设计部门所提供的有关工程建筑的类型和规模,尤其是建筑物作用力的大小和性质,就可以建立二者相互作用的物理模型,进而建立计算模型,做出问题的定性分析和定量分析,对建筑场地给予工程地质评价,指出问题的严重,哪些地质因素不利,不能满足工程建筑的要求。应当采取何种措施予以补救,是减小建筑物的规模以适应地质条件,还是采取工程处理措施,改善条件,以满足建筑物的要求、消除不良影响。这要从技术条件上和经济合理性上进行比较才能确定。由上述可知,工程地质学研究的目标在于协调工程建筑与工程地质条件之间的矛盾关系,既保证工程建筑造福人类,又避免它对环境造成不良影响。

4工程地质的科研成就

4.1岩体工程地质力学的建立与岩体力学研究

与土力学相比,岩体力学直到20世纪60年代还是知之甚少。在治淮工程、武汉和南京长江大桥以及三峡工程等一系列工程地质勘察中发现岩体中的裂隙发育情况不同对岩体的力学性质与行为影响很大,而岩体的变形破坏实际上是受其中的软弱结构面的控制,包括层面、断层面、裂隙、片理、劈理等,也称不连续面,使岩体成为非均质、各向异性的不联系介质。结构面之间的岩石体称为结构体。总体上来说岩体就是由结构面和结构体组合而成的。结构面按其延续的长短可以分级,但其形成则受岩石成因和后期地质构造变动的控制,因而其分布规律和形状、宽度等可以通过地质力学加以分析。这样他们就把地质力学与岩石力学结合起来对岩体结构加以分析,创立了一门新的分支学科:岩体工程地质力学。把岩体结构分为块状结构、镶嵌结构、碎裂结构、层状结构、层状碎裂结构、散体结构等类型。不同结构类型的岩体其力学性质和变形破坏规律也不同。我国在软弱、破碎岩体的研究方面也取得较大进展,例如断层岩的分类及其物理力学特性和稳定性评价的研究;泥化夹层的物质与结构特征及其力学性质的研究;膨胀岩的膨胀机理和处理措施的研究等。

4.2环境工程地质与地质灾害研究

20世纪80年代以来,环境问题日益严重。为了合理利用和保护地质环境,我国开展了环境工程地质的研究。几十年来在一些重点地区和大型工程地区做了不少研究工作,以工程建筑所引起的闪生地质环境研究为主,包括对人类生存和生产造成损失和威胁的各种地质灾害,诸如地面沉降、地面塌陷、地裂缝、滑坡、崩塌、泥石流、水库诱发地震、沙漠化、水土流失等。

5总结

地质学理论范文篇2

随着数学力学理论和电子技术的发展,计算机技术得到了广泛的应用。当计算机被引用到工程地质领域以后,传统的工程地质学发生了质的飞跃。从数值计算、地质制图、数据库、图形图象处理到专家系统的应用,使得复杂的工程地质信息从收集、贮存、更新、复制、综合等向智能化系统方向发展。从而使人们能更快、更深入地揭露地质体的内部规律性。

本系统着重工程地质数值计算。众所周知,研究地质体,无论是边界条件或是反映地质特性的参数,都具有较大的不确定性,这是由于地质体内部物质成份的不均一性和结构、构造的各向异性所决定的。工程地质工作的任务就在于从错综复杂的不确定性(随机性)事件中揭露潜在的必然性,寻找事物的客观规律。这种客观规律性是在大量的自然现象中发现的。

从数学角度来看,工程地质中的不确定性事件可应用概率论的方法来研究。因为概率论是研究随机现象的规律性的科学。而对于那些外延不清晰的模糊随机事件,则应用模糊集理论来研究。

工程地质的另一特点是,作为量的信息比较难于获得,可以说是一个典型的贫信息系统。80年展起来的灰色系统理论能较好的处理贫信息系统问题。灰色系统理论是指既含有已知的又含有未知的或非确知的信息系统。它是由“黑箱”和“灰箱”演变而来的,通常用灰色参数、灰色方程和灰色矩阵来描述灰色系统的行为。

工程地质问题经常是大量的定性变量和少量的定量变量交织在一起。统计数学中的一个分支----数理化量化I就是研究定性与定量变量之间的内在联系和规律性,经过正规方程解可以达到量化的目的。

有鉴于此,本系统广泛的运用概率论、模糊集论、灰色系统理论和数量化理论I的方法,将工程地质问题从建立概念模型到建立数学模型,经过程序的演释以求得问题的精确解。其要点是:

a)概率论

----对工程地质原始测试数据采用Grubbs准则进行异常判别,以削除突异值;

----测试数据的分布检验,参变量计算,误差处理,置信区间及均值的超越概率计算;

----巳知分布的MonteCorlo随机模拟;

----巳知先验概率和试验概率条件下的Bayes后验概率和大概率参数计算,是确定设计参数的一个较好的方法;

----按泊松模型推求未来t年内的地震概率;

----场地地震危险性分析中的历史重现模型和洪华生的断层破裂模型都是概率模型;

----水库诱发地震震级预测采用的Bayes统计概率模型;

----应用小误差概率法检验回归分析结果的精度;

----工程地质参数的可靠性分析。

b)模糊集论

----水质的模糊二级评判;

----水库诱发地震震级的模糊综合评判。

c)灰色系统理论

----对于有时间系列的数据(诸如地下水位、岩体变形观测值),采用GM(1,1)模型预测未来状态;

----灰色关联度法适用于工程地质中的一果多因分析,通过关联度排序找出影响该结果的主因;

d)数量化理论I

----本系统主要以岩溶渗漏预测为例阐明了数量化理论I在工程地质中的应用是可行的、有效的。从文献资料可知,此方法用于研究岩体强度和岩体变形也取得了较好的效果。

关于本系统的运行环境:

l)本系统采用高级BASIC语言编制并经汉化;

2)硬件配置,微机386、486,常用各类打印机、鼠标、DMP系列或HP系列绘图机;

3)软件配置,操作系统为DOS3.0及以上版本,UCDOS2.0及以上汉字版本,图形支撑软件AutoCAD10.0以上版本及GWBASIC支撑软件;

地质学理论范文篇3

建国之初,同志就写下了“开发矿业”,为地质工作指明了道路。长期以来,地质部以此作为指导思想,在全国掀起几次找矿勘探高潮,取得众多成绩,基本保证了国民经济建设对矿产资源的需求,也使我国的地质工作得到发展。改革开放以来,我国经济建设高速发展,必然对矿产资源提出更多、更高的要求。但是,由于地质勘探长期投入不足,以致矿产资源呈现萎缩,使得经济建设对矿产资源的需求处于“等米下锅”或“寅吃卯粮”的不可持续发展的境地。尤其严重的是,全国415座大中型金属矿山中,有230座已沦为“资源危机型矿山”,预计到2010年将有227座矿山关闭。应该说,如何使我国矿产资源走出危急困顿的状态,是当前的一项重要任务。

方克定同志1正确地指出,“扶危解困路径:开源和节流。”“开源之道一是找矿,二是买矿,三是控源;节流之道,一是集约开发,二是节约利用,三是循环利用”。我们十分赞成建立节约型社会,全国上下都励行节约,杜绝浪费,认真依靠科学技术,努力提高效能,以最低的消耗换取尽可能高的效益。但是,更积极的,也更重要的是开源。要在励行节约的同时,大力发展地质找矿事业,应用现代科学技术攻深探盲,寻找大矿富矿,为满足经济建设的需求,提供多种矿产资源保证。

矿产资源是经济建设与社会发展的物质基础,其重要性与紧迫性都已显现出来。为此,必须使地质找矿工作在科学发展观的统率下,与时俱进,以符合中国实际情况的地质理论为指导,充分发挥地球物理与地球化学的作用,探索矿产资源的时空分布规律,多快好省地发现并开发各种矿产资源。既要立足国内,对我国960万平方公里的大陆和近300万平方公里的海域进行地质、地球物理场与地球化学场的综合研究,探索各种矿产资源的时空展布规律,以指导找矿勘探;也要逐步走向世界,至少应尽快开展古亚洲成矿域(东段有我国大兴安岭与俄蒙毗邻地区,西段为新疆与中亚诸邻国)矿产资源的比较地质学研究,以深入学习邻国矿产勘探经验,加深有关矿产资源时空分布规律的认识,开阔我们找矿勘探的思路,同时也为统筹国内外两种资源,两个市场提供依据。

2到何处去找矿?

地质学家根据地表出露的岩石露头、矿点及各种构造现象来推断矿产的赋存情况。地球物理学家在岩石物性差异的基础上根据地球物理场及其异常来预测矿体的空间位置。地球化学家则根据元素的富集与演化来研究矿产。但是,地球是一个复杂的巨系统,必须分层次地来认识其形成演化的历史,进而判断矿产资源的时空分布,而在每个层次的研究中都必须进行地质、地球物理与地球化学相互结合、相互补充的综合研究,只有这样才可能对地下未知取得比较全面的认识。

如何找矿?到何处去找矿?这是一个科学技术问题,应运用现代地球科学理论对矿产资源进行预测研究。当前国民经济建设提出了数量众多的课题,需要根据具体情况,创造性地给予解决。在矿产资源的找矿勘探中,我们必须在现代地球科学理论的指导下,大力应用地球物理和地球化学的各种技术方法,分层次地实现“攻深探盲,寻找大矿富矿”。根据多年勘探实践经验,“区域约束局部,深层制约浅层”是矿产资源分布的基本规律,即在矿产资源勘探中,要从基础出发,用基础研究的理论指导实践,学以致用。我们在国家科委攀登计划B第34项工作中,对中国大陆的地球物理场进行了综合研究。根据地磁异常能为断层和岩浆活动提供信息,布格重力异常给出大陆地壳厚度与断层的展布,而地震反射成像则给出地壳中的地层层序、断层的空间位置,地震层析成像则给出岩石层中速度的分布。以此为基础,我们编绘了中国大地构造格架及其演化历史。

作为宏观研究(比例尺1∶5兆),中国大地构造格架(图1)可以概括为“三横、两竖、两个三角”2。三横是组成中国大陆诸块体(华北、扬子、华南、塔里木)之间的结合带,即天山-阴山-燕山、昆仑-秦岭-大别和南岭;两竖在重力场中表现为密集的梯度带,反映出中国大陆地壳厚度的剧烈变化,它们是贺兰山-龙门山、大兴安岭-太行山-雪峰山;两个三角则是柴达木-祁连山和松藩-甘孜地区,它们在青藏高原隆升的过程中遭受到强烈的挤压、改造。

“三横、两竖、两个三角”不仅明确地表现出现今中国大地构造的客观格架,而且蕴含着丰富的有关中国大陆形成演化的信息,因为它们都是中国大陆在地质历史演化中由多个块体拼合的结果。前寒武纪时,在特提斯洋中先后呈现出华北和扬子、南华、塔里木等陆核,并逐渐发育成较稳定的块体。到古生代末期,海水退出,形成古中国大陆,其中稳定的鄂尔多斯和四川具有45公里左右的地壳厚度。中生代期间,贺兰山—龙门山以西有羌塘自南大陆北上,使前面的特提斯关闭,与塔里木碰撞,而后面又出现新一期的特提斯,随后,冈底斯、印度又依次先后来到,形成青藏高原,其地壳厚度增加到60—70公里。侏罗纪时,太平洋板块在四条断层之间作南北向扩张,在新生代之初,太平洋板块扩张方向改变,俯冲于菲律宾海板块之下,出现马利亚纳海沟弧盆系,而菲律宾海板块在向欧亚板块聚敛过程中,形成琉球海沟琉球岛弧冲绳海槽,并使中国东部地壳减薄,从大兴安岭太行山雪峰山一线的38公里减小到冲绳海槽的18公里。

这样,从中国大陆大地构造宏观格架及其演化历史可以看出,“三横、两竖、两个三角”的结合带也是断裂作用与岩浆活动集中的地带。固体矿产的源岩大多来自地幔,而断裂为地幔岩浆物质向上涌升提供通道。因此,结合带也应是金属矿床赋存的地带。图2是中国大陆有色金属矿产分布图。比较图1和图2可以看出,有色金属矿产大多集中分布于“三横、两竖、两个三角”的结合带上。由此,我们可以将中国宏观大地构造格架作为固体矿产勘探的

第一层次,为中观研究提供依据。我们指出,“三横、两竖、两个三角”的结合带是固体矿产分布的地带,而结合带的交汇处,应该具有更有利的矿产前景。

这种宏观矿产资源研究1∶5兆,对于摸清固体矿产家底、指导区域性中观研究具有重要意义。我们根据“区域约束局部,深层制约浅层”的勘探经验总结,在宏观的基础上,可以选择各种技术方法,恰当地开展区域地质地球物理勘察工作,使第二个层次中观研究1∶50万能够深入地认识区域性矿产资源的空间分布规律,为第三个层次微观研究1∶5万对固体矿床的勘探开发提供依据。

将固体矿产资源的找矿勘探工作分为宏观、中观和微观三个层次的研究,其比例尺分别为1∶5M,1∶50万与1∶5万,是使基础研究与找矿应用联系起来,基础研究能够为找矿应用提供依据和方法,而找矿应用又能从基础研究出发,使基础研究与应用有机地结合起来。

上述宏观研究的缺点是研究范围局限于中国大陆地区。地学工作应放眼全球,象大陆漂移、海底扩张和板块构造那样,探讨全球范围内的地质规律,作为指导理论。上述我们是应用岩石层板块大地构造理论来认识中国大陆的构造与矿产资源,但是在更大范围内来认识中国矿产资源分布规律,可能会提供新的思路。特别是以下几种情况应给予充分的关注:(1)蒙古、俄罗斯已经发现8个超大型矿床,30多个大型矿床,而相邻的我国境内就只有一些中小型的矿床吗?难道相同矿带上的超大型矿床就是不过国界,还是我们存在着什么问题?(2)新疆周边国家已发现一系列超大型金属矿床,其中仅穆龙套金矿的储量就达4500吨,属超大型。为什么我们在新疆只找到一些小型矿床?此外,对我国西南部与印支半岛,乃至与马来西亚和印尼,开展固体矿产的比较地质学研究都是十分必要的。

对于区域性中观研究来说,根据宏观研究的结果,应选择“三横,两竖,两个三角”交汇的地区进行比例尺1∶50万的地质、地球物理、地球化学综合研究,探索矿产资源的时空展布规律为矿产勘探提供依据。

现仅以胶东金矿为例。在胶东地区,地质、地球物理研究表明,金矿床的分布主要与三条北东向断裂带的展布有关,从而可以指导并部署此地区金矿的找矿工作。

在这样认识的指导下,再开展矿山的微观研究(比例尺1∶5万),应用地球物理与地球化学方法探索金矿床的分布与类型,如蚀变岩型、石英脉型等,按规律性认识,集中目标钻探,不难有新矿床的发现,同时也为解决危机矿山问题提供新的思路。

应该指出,长期以来,胶东金矿主要集中在500米以上的深度范围内。根据上述三个层次的研究,特别是应用地球物理方法预测并经钻探证实,在600—1200米的范围内又有新层位的矿床出现(图3)。

这样,在国民经济建设迫切的需求下,用科学发展观来统率矿产资源工作,充分依靠科学技术,认识矿产资源形成演化的规律,大力开展普查勘探工作,积极谋求发展。而固体矿产资源的勘探,应该在地质理论指导下,充分发挥地球物理与地球化学的作用,“攻深探盲,寻找大矿、富矿”。

应该说明,这个原则要求或指导思想,也适用于当前危机矿山的救治。在地质认识指导下,在危机矿山周围,在危机矿山深部是否会有未知矿体的发现?应根据地球物理、地球化学异常,应用钻探进行找矿勘探,努力恢复这些矿山的活力。

3几点建议

矿产资源勘探工作,必须按照中央指示精神,坚决贯彻落实科学发展观。在此基本前提下,现提出下列四条建议:

(1)深化改革,建立适应于矿产资源勘探开发的体制(中央负责全国的宏观研究,省区负责区域的中观调查,矿山负责矿床的微观勘探),理顺关系,调动地质、地球物理、地球化学人员的积极性,依靠科学技术,大力开发矿业;

(2)根据国内外矿产资源的地质、地球物理、地球化学特点,来认识其时空分布规律,规划并指导找矿勘探工作,努力谋求发展;

(3)在地质理论指导下,大力开展物化勘探工作,攻深探盲,寻找大矿、富矿,努力为经济建设服务,作好资源保证;

(4)设立矿产资源的地质对比研究:①中国内蒙与蒙、俄邻区;②中国新疆与中亚邻国;③中国西南部与印支半岛及印马地区等。

主要参考文献

地质学理论范文篇4

建国之初,同志就写下了“开发矿业”,为地质工作指明了道路。长期以来,地质部以此作为指导思想,在全国掀起几次找矿勘探高潮,取得众多成绩,基本保证了国民经济建设对矿产资源的需求,也使我国的地质工作得到发展。改革开放以来,我国经济建设高速发展,必然对矿产资源提出更多、更高的要求。但是,由于地质勘探长期投入不足,以致矿产资源呈现萎缩,使得经济建设对矿产资源的需求处于“等米下锅”或“寅吃卯粮”的不可持续发展的境地。尤其严重的是,全国415座大中型金属矿山中,有230座已沦为“资源危机型矿山”,预计到2010年将有227座矿山关闭。应该说,如何使我国矿产资源走出危急困顿的状态,是当前的一项重要任务。

方克定同志1正确地指出,“扶危解困路径:开源和节流。”“开源之道一是找矿,二是买矿,三是控源;节流之道,一是集约开发,二是节约利用,三是循环利用”。我们十分赞成建立节约型社会,全国上下都励行节约,杜绝浪费,认真依靠科学技术,努力提高效能,以最低的消耗换取尽可能高的效益。但是,更积极的,也更重要的是开源。要在励行节约的同时,大力发展地质找矿事业,应用现代科学技术攻深探盲,寻找大矿富矿,为满足经济建设的需求,提供多种矿产资源保证。

矿产资源是经济建设与社会发展的物质基础,其重要性与紧迫性都已显现出来。为此,必须使地质找矿工作在科学发展观的统率下,与时俱进,以符合中国实际情况的地质理论为指导,充分发挥地球物理与地球化学的作用,探索矿产资源的时空分布规律,多快好省地发现并开发各种矿产资源。既要立足国内,对我国960万平方公里的大陆和近300万平方公里的海域进行地质、地球物理场与地球化学场的综合研究,探索各种矿产资源的时空展布规律,以指导找矿勘探;也要逐步走向世界,至少应尽快开展古亚洲成矿域(东段有我国大兴安岭与俄蒙毗邻地区,西段为新疆与中亚诸邻国)矿产资源的比较地质学研究,以深入学习邻国矿产勘探经验,加深有关矿产资源时空分布规律的认识,开阔我们找矿勘探的思路,同时也为统筹国内外两种资源,两个市场提供依据。

2到何处去找矿?

地质学家根据地表出露的岩石露头、矿点及各种构造现象来推断矿产的赋存情况。地球物理学家在岩石物性差异的基础上根据地球物理场及其异常来预测矿体的空间位置。地球化学家则根据元素的富集与演化来研究矿产。但是,地球是一个复杂的巨系统,必须分层次地来认识其形成演化的历史,进而判断矿产资源的时空分布,而在每个层次的研究中都必须进行地质、地球物理与地球化学相互结合、相互补充的综合研究,只有这样才可能对地下未知取得比较全面的认识。

如何找矿?到何处去找矿?这是一个科学技术问题,应运用现代地球科学理论对矿产资源进行预测研究。当前国民经济建设提出了数量众多的课题,需要根据具体情况,创造性地给予解决。在矿产资源的找矿勘探中,我们必须在现代地球科学理论的指导下,大力应用地球物理和地球化学的各种技术方法,分层次地实现“攻深探盲,寻找大矿富矿”。根据多年勘探实践经验,“区域约束局部,深层制约浅层”是矿产资源分布的基本规律,即在矿产资源勘探中,要从基础出发,用基础研究的理论指导实践,学以致用。我们在国家科委攀登计划B第34项工作中,对中国大陆的地球物理场进行了综合研究。根据地磁异常能为断层和岩浆活动提供信息,布格重力异常给出大陆地壳厚度与断层的展布,而地震反射成像则给出地壳中的地层层序、断层的空间位置,地震层析成像则给出岩石层中速度的分布。以此为基础,我们编绘了中国大地构造格架及其演化历史。

作为宏观研究(比例尺1∶5兆),中国大地构造格架(图1)可以概括为“三横、两竖、两个三角”2。三横是组成中国大陆诸块体(华北、扬子、华南、塔里木)之间的结合带,即天山-阴山-燕山、昆仑-秦岭-大别和南岭;两竖在重力场中表现为密集的梯度带,反映出中国大陆地壳厚度的剧烈变化,它们是贺兰山-龙门山、大兴安岭-太行山-雪峰山;两个三角则是柴达木-祁连山和松藩-甘孜地区,它们在青藏高原隆升的过程中遭受到强烈的挤压、改造。

“三横、两竖、两个三角”不仅明确地表现出现今中国大地构造的客观格架,而且蕴含着丰富的有关中国大陆形成演化的信息,因为它们都是中国大陆在地质历史演化中由多个块体拼合的结果。前寒武纪时,在特提斯洋中先后呈现出华北和扬子、南华、塔里木等陆核,并逐渐发育成较稳定的块体。到古生代末期,海水退出,形成古中国大陆,其中稳定的鄂尔多斯和四川具有45公里左右的地壳厚度。中生代期间,贺兰山—龙门山以西有羌塘自南大陆北上,使前面的特提斯关闭,与塔里木碰撞,而后面又出现新一期的特提斯,随后,冈底斯、印度又依次先后来到,形成青藏高原,其地壳厚度增加到60—70公里。侏罗纪时,太平洋板块在四条断层之间作南北向扩张,在新生代之初,太平洋板块扩张方向改变,俯冲于菲律宾海板块之下,出现马利亚纳海沟弧盆系,而菲律宾海板块在向欧亚板块聚敛过程中,形成琉球海沟琉球岛弧冲绳海槽,并使中国东部地壳减薄,从大兴安岭太行山雪峰山一线的38公里减小到冲绳海槽的18公里。

这样,从中国大陆大地构造宏观格架及其演化历史可以看出,“三横、两竖、两个三角”的结合带也是断裂作用与岩浆活动集中的地带。固体矿产的源岩大多来自地幔,而断裂为地幔岩浆物质向上涌升提供通道。因此,结合带也应是金属矿床赋存的地带。图2是中国大陆有色金属矿产分布图。比较图1和图2可以看出,有色金属矿产大多集中分布于“三横、两竖、两个三角”的结合带上。由此,我们可以将中国宏观大地构造格架作为固体矿产勘探的。

第一层次,为中观研究提供依据。我们指出,“三横、两竖、两个三角”的结合带是固体矿产分布的地带,而结合带的交汇处,应该具有更有利的矿产前景。

这种宏观矿产资源研究1∶5兆,对于摸清固体矿产家底、指导区域性中观研究具有重要意义。我们根据“区域约束局部,深层制约浅层”的勘探经验总结,在宏观的基础上,可以选择各种技术方法,恰当地开展区域地质地球物理勘察工作,使第二个层次中观研究1∶50万能够深入地认识区域性矿产资源的空间分布规律,为第三个层次微观研究1∶5万对固体矿床的勘探开发提供依据。

将固体矿产资源的找矿勘探工作分为宏观、中观和微观三个层次的研究,其比例尺分别为1∶5M,1∶50万与1∶5万,是使基础研究与找矿应用联系起来,基础研究能够为找矿应用提供依据和方法,而找矿应用又能从基础研究出发,使基础研究与应用有机地结合起来。

上述宏观研究的缺点是研究范围局限于中国大陆地区。地学工作应放眼全球,象大陆漂移、海底扩张和板块构造那样,探讨全球范围内的地质规律,作为指导理论。上述我们是应用岩石层板块大地构造理论来认识中国大陆的构造与矿产资源,但是在更大范围内来认识中国矿产资源分布规律,可能会提供新的思路。特别是以下几种情况应给予充分的关注:(1)蒙古、俄罗斯已经发现8个超大型矿床,30多个大型矿床,而相邻的我国境内就只有一些中小型的矿床吗?难道相同矿带上的超大型矿床就是不过国界,还是我们存在着什么问题?(2)新疆周边国家已发现一系列超大型金属矿床,其中仅穆龙套金矿的储量就达4500吨,属超大型。为什么我们在新疆只找到一些小型矿床?此外,对我国西南部与印支半岛,乃至与马来西亚和印尼,开展固体矿产的比较地质学研究都是十分必要的。

对于区域性中观研究来说,根据宏观研究的结果,应选择“三横,两竖,两个三角”交汇的地区进行比例尺1∶50万的地质、地球物理、地球化学综合研究,探索矿产资源的时空展布规律为矿产勘探提供依据。

现仅以胶东金矿为例。在胶东地区,地质、地球物理研究表明,金矿床的分布主要与三条北东向断裂带的展布有关,从而可以指导并部署此地区金矿的找矿工作。

在这样认识的指导下,再开展矿山的微观研究(比例尺1∶5万),应用地球物理与地球化学方法探索金矿床的分布与类型,如蚀变岩型、石英脉型等,按规律性认识,集中目标钻探,不难有新矿床的发现,同时也为解决危机矿山问题提供新的思路。

应该指出,长期以来,胶东金矿主要集中在500米以上的深度范围内。根据上述三个层次的研究,特别是应用地球物理方法预测并经钻探证实,在600—1200米的范围内又有新层位的矿床出现(图3)。

这样,在国民经济建设迫切的需求下,用科学发展观来统率矿产资源工作,充分依靠科学技术,认识矿产资源形成演化的规律,大力开展普查勘探工作,积极谋求发展。而固体矿产资源的勘探,应该在地质理论指导下,充分发挥地球物理与地球化学的作用,“攻深探盲,寻找大矿、富矿”。

应该说明,这个原则要求或指导思想,也适用于当前危机矿山的救治。在地质认识指导下,在危机矿山周围,在危机矿山深部是否会有未知矿体的发现?应根据地球物理、地球化学异常,应用钻探进行找矿勘探,努力恢复这些矿山的活力。公务员之家:

3几点建议

矿产资源勘探工作,必须按照中央指示精神,坚决贯彻落实科学发展观。在此基本前提下,现提出下列四条建议:

(1)深化改革,建立适应于矿产资源勘探开发的体制(中央负责全国的宏观研究,省区负责区域的中观调查,矿山负责矿床的微观勘探),理顺关系,调动地质、地球物理、地球化学人员的积极性,依靠科学技术,大力开发矿业;

(2)根据国内外矿产资源的地质、地球物理、地球化学特点,来认识其时空分布规律,规划并指导找矿勘探工作,努力谋求发展;

(3)在地质理论指导下,大力开展物化勘探工作,攻深探盲,寻找大矿、富矿,努力为经济建设服务,作好资源保证;

(4)设立矿产资源的地质对比研究:①中国内蒙与蒙、俄邻区;②中国新疆与中亚邻国;③中国西南部与印支半岛及印马地区等。

主要参考文献

地质学理论范文篇5

建国之初,同志就写下了“开发矿业”,为地质工作指明了道路。长期以来,地质部以此作为指导思想,在全国掀起几次找矿勘探高潮,取得众多成绩,基本保证了国民经济建设对矿产资源的需求,也使我国的地质工作得到发展。改革开放以来,我国经济建设高速发展,必然对矿产资源提出更多、更高的要求。但是,由于地质勘探长期投入不足,以致矿产资源呈现萎缩,使得经济建设对矿产资源的需求处于“等米下锅”或“寅吃卯粮”的不可持续发展的境地。尤其严重的是,全国415座大中型金属矿山中,有230座已沦为“资源危机型矿山”,预计到2010年将有227座矿山关闭。应该说,如何使我国矿产资源走出危急困顿的状态,是当前的一项重要任务。

方克定同志1正确地指出,“扶危解困路径:开源和节流。”“开源之道一是找矿,二是买矿,三是控源;节流之道,一是集约开发,二是节约利用,三是循环利用”。我们十分赞成建立节约型社会,全国上下都励行节约,杜绝浪费,认真依靠科学技术,努力提高效能,以最低的消耗换取尽可能高的效益。但是,更积极的,也更重要的是开源。要在励行节约的同时,大力发展地质找矿事业,应用现代科学技术攻深探盲,寻找大矿富矿,为满足经济建设的需求,提供多种矿产资源保证。

矿产资源是经济建设与社会发展的物质基础,其重要性与紧迫性都已显现出来。为此,必须使地质找矿工作在科学发展观的统率下,与时俱进,以符合中国实际情况的地质理论为指导,充分发挥地球物理与地球化学的作用,探索矿产资源的时空分布规律,多快好省地发现并开发各种矿产资源。既要立足国内,对我国960万平方公里的大陆和近300万平方公里的海域进行地质、地球物理场与地球化学场的综合研究,探索各种矿产资源的时空展布规律,以指导找矿勘探;也要逐步走向世界,至少应尽快开展古亚洲成矿域(东段有我国大兴安岭与俄蒙毗邻地区,西段为新疆与中亚诸邻国)矿产资源的比较地质学研究,以深入学习邻国矿产勘探经验,加深有关矿产资源时空分布规律的认识,开阔我们找矿勘探的思路,同时也为统筹国内外两种资源,两个市场提供依据。

2到何处去找矿?

地质学家根据地表出露的岩石露头、矿点及各种构造现象来推断矿产的赋存情况。地球物理学家在岩石物性差异的基础上根据地球物理场及其异常来预测矿体的空间位置。地球化学家则根据元素的富集与演化来研究矿产。但是,地球是一个复杂的巨系统,必须分层次地来认识其形成演化的历史,进而判断矿产资源的时空分布,而在每个层次的研究中都必须进行地质、地球物理与地球化学相互结合、相互补充的综合研究,只有这样才可能对地下未知取得比较全面的认识。

如何找矿?到何处去找矿?这是一个科学技术问题,应运用现代地球科学理论对矿产资源进行预测研究。当前国民经济建设提出了数量众多的课题,需要根据具体情况,创造性地给予解决。在矿产资源的找矿勘探中,我们必须在现代地球科学理论的指导下,大力应用地球物理和地球化学的各种技术方法,分层次地实现“攻深探盲,寻找大矿富矿”。根据多年勘探实践经验,“区域约束局部,深层制约浅层”是矿产资源分布的基本规律,即在矿产资源勘探中,要从基础出发,用基础研究的理论指导实践,学以致用。我们在国家科委攀登计划B第34项工作中,对中国大陆的地球物理场进行了综合研究。根据地磁异常能为断层和岩浆活动提供信息,布格重力异常给出大陆地壳厚度与断层的展布,而地震反射成像则给出地壳中的地层层序、断层的空间位置,地震层析成像则给出岩石层中速度的分布。以此为基础,我们编绘了中国大地构造格架及其演化历史。

作为宏观研究(比例尺1∶5兆),中国大地构造格架(图1)可以概括为“三横、两竖、两个三角”2。三横是组成中国大陆诸块体(华北、扬子、华南、塔里木)之间的结合带,即天山-阴山-燕山、昆仑-秦岭-大别和南岭;两竖在重力场中表现为密集的梯度带,反映出中国大陆地壳厚度的剧烈变化,它们是贺兰山-龙门山、大兴安岭-太行山-雪峰山;两个三角则是柴达木-祁连山和松藩-甘孜地区,它们在青藏高原隆升的过程中遭受到强烈的挤压、改造。

“三横、两竖、两个三角”不仅明确地表现出现今中国大地构造的客观格架,而且蕴含着丰富的有关中国大陆形成演化的信息,因为它们都是中国大陆在地质历史演化中由多个块体拼合的结果。前寒武纪时,在特提斯洋中先后呈现出华北和扬子、南华、塔里木等陆核,并逐渐发育成较稳定的块体。到古生代末期,海水退出,形成古中国大陆,其中稳定的鄂尔多斯和四川具有45公里左右的地壳厚度。中生代期间,贺兰山—龙门山以西有羌塘自南大陆北上,使前面的特提斯关闭,与塔里木碰撞,而后面又出现新一期的特提斯,随后,冈底斯、印度又依次先后来到,形成青藏高原,其地壳厚度增加到60—70公里。侏罗纪时,太平洋板块在四条断层之间作南北向扩张,在新生代之初,太平洋板块扩张方向改变,俯冲于菲律宾海板块之下,出现马利亚纳海沟弧盆系,而菲律宾海板块在向欧亚板块聚敛过程中,形成琉球海沟琉球岛弧冲绳海槽,并使中国东部地壳减薄,从大兴安岭太行山雪峰山一线的38公里减小到冲绳海槽的18公里。

这样,从中国大陆大地构造宏观格架及其演化历史可以看出,“三横、两竖、两个三角”的结合带也是断裂作用与岩浆活动集中的地带。固体矿产的源岩大多来自地幔,而断裂为地幔岩浆物质向上涌升提供通道。因此,结合带也应是金属矿床赋存的地带。图2是中国大陆有色金属矿产分布图。比较图1和图2可以看出,有色金属矿产大多集中分布于“三横、两竖、两个三角”的结合带上。由此,我们可以将中国宏观大地构造格架作为固体矿产勘探的。

第一层次,为中观研究提供依据。我们指出,“三横、两竖、两个三角”的结合带是固体矿产分布的地带,而结合带的交汇处,应该具有更有利的矿产前景。

这种宏观矿产资源研究1∶5兆,对于摸清固体矿产家底、指导区域性中观研究具有重要意义。我们根据“区域约束局部,深层制约浅层”的勘探经验总结,在宏观的基础上,可以选择各种技术方法,恰当地开展区域地质地球物理勘察工作,使第二个层次中观研究1∶50万能够深入地认识区域性矿产资源的空间分布规律,为第三个层次微观研究1∶5万对固体矿床的勘探开发提供依据。

将固体矿产资源的找矿勘探工作分为宏观、中观和微观三个层次的研究,其比例尺分别为1∶5M,1∶50万与1∶5万,是使基础研究与找矿应用联系起来,基础研究能够为找矿应用提供依据和方法,而找矿应用又能从基础研究出发,使基础研究与应用有机地结合起来。

上述宏观研究的缺点是研究范围局限于中国大陆地区。地学工作应放眼全球,象大陆漂移、海底扩张和板块构造那样,探讨全球范围内的地质规律,作为指导理论。上述我们是应用岩石层板块大地构造理论来认识中国大陆的构造与矿产资源,但是在更大范围内来认识中国矿产资源分布规律,可能会提供新的思路。特别是以下几种情况应给予充分的关注:(1)蒙古、俄罗斯已经发现8个超大型矿床,30多个大型矿床,而相邻的我国境内就只有一些中小型的矿床吗?难道相同矿带上的超大型矿床就是不过国界,还是我们存在着什么问题?(2)新疆周边国家已发现一系列超大型金属矿床,其中仅穆龙套金矿的储量就达4500吨,属超大型。为什么我们在新疆只找到一些小型矿床?此外,对我国西南部与印支半岛,乃至与马来西亚和印尼,开展固体矿产的比较地质学研究都是十分必要的。

对于区域性中观研究来说,根据宏观研究的结果,应选择“三横,两竖,两个三角”交汇的地区进行比例尺1∶50万的地质、地球物理、地球化学综合研究,探索矿产资源的时空展布规律为矿产勘探提供依据。

现仅以胶东金矿为例。在胶东地区,地质、地球物理研究表明,金矿床的分布主要与三条北东向断裂带的展布有关,从而可以指导并部署此地区金矿的找矿工作。

在这样认识的指导下,再开展矿山的微观研究(比例尺1∶5万),应用地球物理与地球化学方法探索金矿床的分布与类型,如蚀变岩型、石英脉型等,按规律性认识,集中目标钻探,不难有新矿床的发现,同时也为解决危机矿山问题提供新的思路。

应该指出,长期以来,胶东金矿主要集中在500米以上的深度范围内。根据上述三个层次的研究,特别是应用地球物理方法预测并经钻探证实,在600—1200米的范围内又有新层位的矿床出现(图3)。

这样,在国民经济建设迫切的需求下,用科学发展观来统率矿产资源工作,充分依靠科学技术,认识矿产资源形成演化的规律,大力开展普查勘探工作,积极谋求发展。而固体矿产资源的勘探,应该在地质理论指导下,充分发挥地球物理与地球化学的作用,“攻深探盲,寻找大矿、富矿”。

应该说明,这个原则要求或指导思想,也适用于当前危机矿山的救治。在地质认识指导下,在危机矿山周围,在危机矿山深部是否会有未知矿体的发现?应根据地球物理、地球化学异常,应用钻探进行找矿勘探,努力恢复这些矿山的活力。公务员之家

3几点建议

矿产资源勘探工作,必须按照中央指示精神,坚决贯彻落实科学发展观。在此基本前提下,现提出下列四条建议:

(1)深化改革,建立适应于矿产资源勘探开发的体制(中央负责全国的宏观研究,省区负责区域的中观调查,矿山负责矿床的微观勘探),理顺关系,调动地质、地球物理、地球化学人员的积极性,依靠科学技术,大力开发矿业;

(2)根据国内外矿产资源的地质、地球物理、地球化学特点,来认识其时空分布规律,规划并指导找矿勘探工作,努力谋求发展;

地质学理论范文篇6

建国之初,同志就写下了“开发矿业”,为地质工作指明了道路。长期以来,地质部以此作为指导思想,在全国掀起几次找矿勘探高潮,取得众多成绩,基本保证了国民经济建设对矿产资源的需求,也使我国的地质工作得到发展。改革开放以来,我国经济建设高速发展,必然对矿产资源提出更多、更高的要求。但是,由于地质勘探长期投入不足,以致矿产资源呈现萎缩,使得经济建设对矿产资源的需求处于“等米下锅”或“寅吃卯粮”的不可持续发展的境地。尤其严重的是,全国415座大中型金属矿山中,有230座已沦为“资源危机型矿山”,预计到2010年将有227座矿山关闭。应该说,如何使我国矿产资源走出危急困顿的状态,是当前的一项重要任务。

方克定同志1正确地指出,“扶危解困路径:开源和节流。”“开源之道一是找矿,二是买矿,三是控源;节流之道,一是集约开发,二是节约利用,三是循环利用”。我们十分赞成建立节约型社会,全国上下都励行节约,杜绝浪费,认真依靠科学技术,努力提高效能,以最低的消耗换取尽可能高的效益。但是,更积极的,也更重要的是开源。要在励行节约的同时,大力发展地质找矿事业,应用现代科学技术攻深探盲,寻找大矿富矿,为满足经济建设的需求,提供多种矿产资源保证。

矿产资源是经济建设与社会发展的物质基础,其重要性与紧迫性都已显现出来。为此,必须使地质找矿工作在科学发展观的统率下,与时俱进,以符合中国实际情况的地质理论为指导,充分发挥地球物理与地球化学的作用,探索矿产资源的时空分布规律,多快好省地发现并开发各种矿产资源。既要立足国内,对我国960万平方公里的大陆和近300万平方公里的海域进行地质、地球物理场与地球化学场的综合研究,探索各种矿产资源的时空展布规律,以指导找矿勘探;也要逐步走向世界,至少应尽快开展古亚洲成矿域(东段有我国大兴安岭与俄蒙毗邻地区,西段为新疆与中亚诸邻国)矿产资源的比较地质学研究,以深入学习邻国矿产勘探经验,加深有关矿产资源时空分布规律的认识,开阔我们找矿勘探的思路,同时也为统筹国内外两种资源,两个市场提供依据。

2到何处去找矿?

地质学家根据地表出露的岩石露头、矿点及各种构造现象来推断矿产的赋存情况。地球物理学家在岩石物性差异的基础上根据地球物理场及其异常来预测矿体的空间位置。地球化学家则根据元素的富集与演化来研究矿产。但是,地球是一个复杂的巨系统,必须分层次地来认识其形成演化的历史,进而判断矿产资源的时空分布,而在每个层次的研究中都必须进行地质、地球物理与地球化学相互结合、相互补充的综合研究,只有这样才可能对地下未知取得比较全面的认识。

如何找矿?到何处去找矿?这是一个科学技术问题,应运用现代地球科学理论对矿产资源进行预测研究。当前国民经济建设提出了数量众多的课题,需要根据具体情况,创造性地给予解决。在矿产资源的找矿勘探中,我们必须在现代地球科学理论的指导下,大力应用地球物理和地球化学的各种技术方法,分层次地实现“攻深探盲,寻找大矿富矿”。根据多年勘探实践经验,“区域约束局部,深层制约浅层”是矿产资源分布的基本规律,即在矿产资源勘探中,要从基础出发,用基础研究的理论指导实践,学以致用。我们在国家科委攀登计划B第34项工作中,对中国大陆的地球物理场进行了综合研究。根据地磁异常能为断层和岩浆活动提供信息,布格重力异常给出大陆地壳厚度与断层的展布,而地震反射成像则给出地壳中的地层层序、断层的空间位置,地震层析成像则给出岩石层中速度的分布。以此为基础,我们编绘了中国大地构造格架及其演化历史。

作为宏观研究(比例尺1∶5兆),中国大地构造格架(图1)可以概括为“三横、两竖、两个三角”2。三横是组成中国大陆诸块体(华北、扬子、华南、塔里木)之间的结合带,即天山-阴山-燕山、昆仑-秦岭-大别和南岭;两竖在重力场中表现为密集的梯度带,反映出中国大陆地壳厚度的剧烈变化,它们是贺兰山-龙门山、大兴安岭-太行山-雪峰山;两个三角则是柴达木-祁连山和松藩-甘孜地区,它们在青藏高原隆升的过程中遭受到强烈的挤压、改造。

“三横、两竖、两个三角”不仅明确地表现出现今中国大地构造的客观格架,而且蕴含着丰富的有关中国大陆形成演化的信息,因为它们都是中国大陆在地质历史演化中由多个块体拼合的结果。前寒武纪时,在特提斯洋中先后呈现出华北和扬子、南华、塔里木等陆核,并逐渐发育成较稳定的块体。到古生代末期,海水退出,形成古中国大陆,其中稳定的鄂尔多斯和四川具有45公里左右的地壳厚度。中生代期间,贺兰山—龙门山以西有羌塘自南大陆北上,使前面的特提斯关闭,与塔里木碰撞,而后面又出现新一期的特提斯,随后,冈底斯、印度又依次先后来到,形成青藏高原,其地壳厚度增加到60—70公里。侏罗纪时,太平洋板块在四条断层之间作南北向扩张,在新生代之初,太平洋板块扩张方向改变,俯冲于菲律宾海板块之下,出现马利亚纳海沟弧盆系,而菲律宾海板块在向欧亚板块聚敛过程中,形成琉球海沟琉球岛弧冲绳海槽,并使中国东部地壳减薄,从大兴安岭太行山雪峰山一线的38公里减小到冲绳海槽的18公里。

这样,从中国大陆大地构造宏观格架及其演化历史可以看出,“三横、两竖、两个三角”的结合带也是断裂作用与岩浆活动集中的地带。固体矿产的源岩大多来自地幔,而断裂为地幔岩浆物质向上涌升提供通道。因此,结合带也应是金属矿床赋存的地带。图2是中国大陆有色金属矿产分布图。比较图1和图2可以看出,有色金属矿产大多集中分布于“三横、两竖、两个三角”的结合带上。由此,我们可以将中国宏观大地构造格架作为固体矿产勘探的

第一层次,为中观研究提供依据。我们指出,“三横、两竖、两个三角”的结合带是固体矿产分布的地带,而结合带的交汇处,应该具有更有利的矿产前景。

这种宏观矿产资源研究1∶5兆,对于摸清固体矿产家底、指导区域性中观研究具有重要意义。我们根据“区域约束局部,深层制约浅层”的勘探经验总结,在宏观的基础上,可以选择各种技术方法,恰当地开展区域地质地球物理勘察工作,使第二个层次中观研究1∶50万能够深入地认识区域性矿产资源的空间分布规律,为第三个层次微观研究1∶5万对固体矿床的勘探开发提供依据。

将固体矿产资源的找矿勘探工作分为宏观、中观和微观三个层次的研究,其比例尺分别为1∶5M,1∶50万与1∶5万,是使基础研究与找矿应用联系起来,基础研究能够为找矿应用提供依据和方法,而找矿应用又能从基础研究出发,使基础研究与应用有机地结合起来。

上述宏观研究的缺点是研究范围局限于中国大陆地区。地学工作应放眼全球,象大陆漂移、海底扩张和板块构造那样,探讨全球范围内的地质规律,作为指导理论。上述我们是应用岩石层板块大地构造理论来认识中国大陆的构造与矿产资源,但是在更大范围内来认识中国矿产资源分布规律,可能会提供新的思路。特别是以下几种情况应给予充分的关注:(1)蒙古、俄罗斯已经发现8个超大型矿床,30多个大型矿床,而相邻的我国境内就只有一些中小型的矿床吗?难道相同矿带上的超大型矿床就是不过国界,还是我们存在着什么问题?(2)新疆周边国家已发现一系列超大型金属矿床,其中仅穆龙套金矿的储量就达4500吨,属超大型。为什么我们在新疆只找到一些小型矿床?此外,对我国西南部与印支半岛,乃至与马来西亚和印尼,开展固体矿产的比较地质学研究都是十分必要的。

对于区域性中观研究来说,根据宏观研究的结果,应选择“三横,两竖,两个三角”交汇的地区进行比例尺1∶50万的地质、地球物理、地球化学综合研究,探索矿产资源的时空展布规律为矿产勘探提供依据。

现仅以胶东金矿为例。在胶东地区,地质、地球物理研究表明,金矿床的分布主要与三条北东向断裂带的展布有关,从而可以指导并部署此地区金矿的找矿工作。

在这样认识的指导下,再开展矿山的微观研究(比例尺1∶5万),应用地球物理与地球化学方法探索金矿床的分布与类型,如蚀变岩型、石英脉型等,按规律性认识,集中目标钻探,不难有新矿床的发现,同时也为解决危机矿山问题提供新的思路。

应该指出,长期以来,胶东金矿主要集中在500米以上的深度范围内。根据上述三个层次的研究,特别是应用地球物理方法预测并经钻探证实,在600—1200米的范围内又有新层位的矿床出现(图3)。

这样,在国民经济建设迫切的需求下,用科学发展观来统率矿产资源工作,充分依靠科学技术,认识矿产资源形成演化的规律,大力开展普查勘探工作,积极谋求发展。而固体矿产资源的勘探,应该在地质理论指导下,充分发挥地球物理与地球化学的作用,“攻深探盲,寻找大矿、富矿”。

应该说明,这个原则要求或指导思想,也适用于当前危机矿山的救治。在地质认识指导下,在危机矿山周围,在危机矿山深部是否会有未知矿体的发现?应根据地球物理、地球化学异常,应用钻探进行找矿勘探,努力恢复这些矿山的活力。

3几点建议

矿产资源勘探工作,必须按照中央指示精神,坚决贯彻落实科学发展观。在此基本前提下,现提出下列四条建议:

(1)深化改革,建立适应于矿产资源勘探开发的体制(中央负责全国的宏观研究,省区负责区域的中观调查,矿山负责矿床的微观勘探),理顺关系,调动地质、地球物理、地球化学人员的积极性,依靠科学技术,大力开发矿业;

(2)根据国内外矿产资源的地质、地球物理、地球化学特点,来认识其时空分布规律,规划并指导找矿勘探工作,努力谋求发展;

(3)在地质理论指导下,大力开展物化勘探工作,攻深探盲,寻找大矿、富矿,努力为经济建设服务,作好资源保证;

(4)设立矿产资源的地质对比研究:①中国内蒙与蒙、俄邻区;②中国新疆与中亚邻国;③中国西南部与印支半岛及印马地区等。

主要参考文献

地质学理论范文篇7

一、地质工程专业人才培养的战略目标

1.我国地质工程专业办学现状

2O世纪9O年代,我国设有地质类专业的学校共有61所,分别属于15个部委、8个行业公司和省市政府。其中,工科类地质专业15个。1993年,国家教委颁布《普通高等学校本科专业目录和专业简介》,工科类地质及相关专业也有1O多个,主要有:矿产地质勘查、水文地质与工程地质、应用地球物理、应用地球化学、勘察工程、石油工程、石油与天然气地质勘查等专业。1998年国家教委颁发的引导性目录中,将所有工科地质类专业合并成一个大专业——地质工程专业。目前,国内办有“地质工程”专业的大学有:中南大学、西南科技大学、西安科技学院、长安大学、安徽理工大学、山东科技大学、焦作工学院、河海大学、华北水利水电学院、中国矿业大学、西南交通大学、石油大学、同济大学、南京大学、兰州大学等;办有“勘查技术与工程”专业的大学有:中国地质大学、成都理工大学、吉林大学、石油大学等2O所;办有“资源勘查工程”专业的大学有:中国地质大学、贵州大学、昆明理工大学、吉林大学、长安大学等24所。由于这些学校原属于不同的行业部委,其侧重点不同,为了保持原行业的需要和特色,在这个地质工程专业名称下,各学校根据需要各有不同侧重面,有的侧重煤炭,有的侧重石油,有的侧重有色金属,有的侧重工程等方面。因此,同一个专业,各学校设置的课程就有很大差异,培养规格也不一样,这对于专业评估、管理等方面都造成了困难。

2.国外地质类专业教育现状

第二次世界大战后,各国都积极致力于经济发展,世界经济出现了空前的繁荣,但随之产生了诸如人口膨胀、资源枯竭、能源危机、环境恶化、生态失衡和灾害频繁等严重的社会问题。特别是资源和环境问题,是国际上共同面临的重大问题。它涉及政治、经济、科学技术、文化、社会价值观念与伦理道德、法律和政府政策等方方面面,十分错综复杂,这单靠科技进步和工程创新是无法解决的。必须从可持续发展的需要出发,由自然科学和社会科学联手方能解决。因此,国外在培养地质工程师时,强调学会综合运用多学科的知识去研究和解决问题。严格说来,国外的高等院校内没有地质工程专业,地质工科教育一般在工程领域,所设的地质类专业大多没有细分,只设“地质学”或“地球科学”专业所设课程除了数、理、化等基础课外,主要是地质学科的基本原理类课程,如构造地质学、岩石学、矿物学、地层学、地球物理学、地球化学、地质学、环境地质学、古气候学、结晶学等,方法技术类课程较少。从设立的课程可以看出,他们培养的学生主要侧重于地质学基本原理的掌握和社会可持续发展的需要。且招生规模较小,一般一个专业每年只招收1O余名学生。但是,要求学生对地质工作方法有全面的掌握,在高年级学习了一定的专业课程后,一般要求学生利用假期参加地质工程实习,因此,培养出来的学生一般仍然具有较强的科研实际工作能力,在走向社会后很快能适应自己的工作。

3.地质工程专业发展战略的几个问题

地质工科教育的问题,从根本上讲,可以归结为3个基本问题:一是人才培养目标和规格,即要培养什么样的人才;二是培养方案与模式,即如何高质量地培养出所需要的人才;三是培养规模,即在一定的时期内,要培养多少地质工科类专业的学生才能满足国家需要。新世纪的中国到底需要什么样的地质工程人才呢?我们认为,这应该根据地质科学的发展趋势、我国基本国情和国民经济建设的需要以及国际办学经验来决定。

(1)我国地质科学发展趋势。综观我国地质学科的发展趋势和任务,可归纳成以下几个方面:第一,为可持续发展提供资源保障。主要包括:能源与矿产资源以及地下水资源的发现、勘查、开发和保护;地质灾害的预测与防治;人类工程的地质基础;环境保护等。第二,全面深入认识地球。加强学科综合研究,全面了解地球系统的作用原理,为人类与自然协调发展提供指导。第三,加强高新技术的开发应用和学科发展。

(2)我国的基本国情与国民经济发展需要。首先,目前我国经济体制正由计划经济向市场经济转轨,并且市场经济体制正在逐步完善,尤其是我国加入wT0后,地质工科教育原来面向的地矿行业也在经历了体制上的根本性转变,国土资源部的政府职能和运行机制已完全不同于原地矿部。资源的勘查、开发工程、基本建设中工程地质市场等将由市场经济规律支配,而资源的监测管理、保护和分配、地质工程项目的质量监督和评估,则由政府部门通过制定相应的资源政策和法规来调控。今后地质工科教育面向的主体不再是某个部门或某个行业,而是市场。实际上,现代地质工科已波及社会经济生活的方方面面,包括资源、环境、基础工程等,普遍存在于许多产业部门和企业的生产中。因此,地质工科教育面对的领域将是十分广阔的。其次,现代科学技术加速发展引发的“知识爆炸”迫使地质工科教育重新回到重视基本知识、基本技能的学习和综合能力素质的培养上来。近些年由于知识信息的产生速度日益加快,人类知识老化周期缩短,其总量已达3~5年翻一番的惊人程度。近些年来,生产、管理部门兴起的“在职进修学位”在一定程度上就反映了这种变化。地质工科教育与其他工程教育一样,也面临着知识快速增长的挑战。与知识增长的速度相比,四年的本科教育时间显得太短。因此,本科教育只是地质工科类人才培养的一个短暂的初级阶段,其教育的重点应放在基础知识的学习,综合能力(包括自己获取知识的能力,发现问题解决问题的能力,实践能力等)和综合素质的培养上来。还有,应该看到,目前我国还处于发展中的初级工业化阶段,在大多数工程领域,我们还走在西方发达国家早已完成的路途中,而这是不可能跨越的,只能是加速前进。当前我们的国情实际制约着我国的地质教育还必须兼顾“专才”的一面。特别是我国的基本国情是经济尚欠发达、人口多,高等教育还不能像发达国家那样能满足人民群众的愿望,培养一位大学生要花费国家大量教育资源,我们不能把国家投入的有限的教育资源单纯用来提高学生的基本素质,而应该使培养的大学生进入社会后必须能马上承担一定的专业工作,这样才符合我国的基本国情。

4.我国地质工程专业学生应具备的基本素质要求

综上所述,我国的地质工程教育应改变“专才或通才”的单一培养目标和模式,应该转向以培养“具有扎实基础、一定专长”人才为主,适当兼顾对各行业人才的需要做法目前,地质工科类专业的人才培养目标应该是:为适应21世纪我国社会主义经济发展的需要,培养德智体全面发展,基础扎实、知识面宽、素质高、能力强,富有创新精神的专业人才。培养具备基础地质学、地球化学、地球物理学、水文地质学、工程地质学等方面的基本理论知识,具备从事资源地质勘察的初步能力和解决常见地质工程问题的基本能力,能在资源勘察、工程勘察、设计施工、管理等领域从事资源勘察与评价、管理各类工程建设等方面工作的高级工程技术人才地质工科类专业的业务培养要求应该是:要求学生在学好数、理、化、外语、计算机知识的基础上,主要学习基础地质、矿产地质、水文地质、工程地质、地质工程的基础理论知识,受到工程师的基本训练,掌握运用现代地质学理论和先进科技手段,具备进行资源地质工作和解决与各类工程建设有关的地质工程问题的基本能力,并具有合理利用与保护自然地质环境的初步能力。毕业生应该获得如下几方面的知识和能力:

(1)掌握地质工程学方面的基本理论和基本知识。

(2)掌握区域地质调查、矿产资源普查勘探、工程勘探的基本方法;初步掌握工程勘察的常用技术和测试方法,掌握常见地质工程问题的分析方法。

(3)具有对区域地质、矿床地质、成矿地质条件等进行综合分析及矿产资源评价、管理的初步能力;具有岩土工程勘察、设计、施工及管理初步能力;具有解决工程建设中各种地质问题的能力;具有对环境地质做出评价与规划的初步能力;初步具备应用计算机技术处理上述地质问题的能力。

(4)熟悉地质资源、岩土工程与勘察、环境等方面的方针、政策、法规。(5)掌握文献检索、资料查询的基本方法,了解地质资源与地质工程的理论及技术发展动态,并具有强的自学能力和初步的科研能力及一定的实际工作能力。

二、地质工程专业发展建议

1.地质工程专业人才培养规模目前,尽管我国有几十所大学设有地质工科类专业,各学校的招生规模在几十至百余名不等,但从目前社会需求来看,其数量根本满足不了国家需要,每年毕业生的供需比达1:2~1:5。从长远考虑,特别是如前所述,地球科学的功能已扩大到社会的各个方面,有必要适当扩大招生规模,但也不要像我国上世纪5O~6O年代那样无限制地招收过多的学生,据目前需求分析,最好达到目前规模的1.5倍左右。

2.应对措施

(1)改变目前地质类学生的招生制度。针对生源少、学生不愿学的状况,应该适当采取优惠政策。比如,适当降低录取分数线、面向地矿行业定向招生,以解决目前地质队和矿山缺乏技术人员的问题。

(2)分层次培养地质类专业人才。高水平的地质类专业人才要依托各校的学位点来培养,可建立数个工科地质专业基地来培养本科生。

(3)采取措施,帮助学校建设一支稳定的地质类专业教师队伍

地质学理论范文篇8

一、地质工程研究对象的特点

地质工程的研究对象主要是赋存在一定的地质环境中的岩体和土体,就属性来说,其属于自然造物,是一种具有工程意义的地质体,是地质历史的产物,其形成是受地质作用支配。同时,作为工程所依存的地质体而言其又赋存于地质系统中,保持着与周围环境间的相互依存和相互作用关系。因此,对地质体的组成、结构、特性和分布,以及发育规律的认识,要求有深刻的地质研究。地质工程是从根本上以地质为基础,以工程应用为目的的动态研究过程,对它的分析需要用发展的眼光,包括地质的规模、动力模式、演化规律等。工程地质体是复杂的,其演化过程也是复杂多变的,这种复杂性主要体现在以下几点:

(1)研究对象的复杂。系统的复杂性源于地质体是特殊的开放复杂巨系统。

(2)实践手段的复杂。为解决复杂的现实的工程问题采取的工程手段复杂多变,并且多具有不完善、与地质体相互作用的复杂关系等。

(3)地质体内在的复杂性。地质体内部是复杂的,其演化过程包含大量的相互关联、相关影响、相互作用,甚至有时是牵一发而动全身,对地质体内部来说,它的演化本身是统筹兼顾的,全面协调发展的。

(4)地质工程系统是开放性的,其演化过程具有能量积累与能量耗散,与其赋存环境不断地发生着交换关系,这又影响着系统的演化行为,同时地质工程系统具有自我调节能力,当环境发生变化时,系统对其接受到的信息进行反馈,进而相应的调节自身结构,实现对赋存环境的适应性。

(5)系统具有时间属性,包括工程时间尺度,地质时间尺度,工程时间尺度只关心其工程运营期间的稳定性,属于短时间的尺度问题。对于地质时间尺度来说,工程失效是肯定的,这是地质历史演化的必然性。

(6)存在着控制性条件。控制的涵义是系统关键性制约因素,控制的过程就是借助不同形式、不同载体的信息运动进而实现物质运动和能量的交换。在地质工程的系统观中可把地质体演化分为两种类型,一种是前进型演化,演化过程即为有序性增加的过程,其演化的最终结果是地质体的工程失效;一种是后退型演化,演化过程即为降低有序性的过程,其结果是地质体能保持其稳定性,这也是我们进行工程处理的目的,阻止正向演化甚至是让地质体反向演化。

由于上述特点,使得目前的地质工程研究正处于一个瓶颈阶段,这主要体现在:

(1)地质工程学界所用的分析模型多是线性的,这些线性模型虽然能在一定程度上描述地质体变形的发展,但无法表现地质体的本质特征,不能进行定量的描述;

(2)大量的理论研究与现场工程实践脱钩;

(3)缺乏对工程地质体特殊性的思考,轻视了对地质工程问题的整体性理解,而追求高精度的数值计算,将大量的精力、财力和时间用在复杂而繁琐的数值计算上,使得研究成果与实际问题有很大偏差。

因此,尽管地质工程研究取得了很大进展,但由于地质体的复杂性、多样性及工程本身的复杂性、差异性,出现了大量的新问题,对工程地质学的研究提出了新的更高要求。

这也体现在社会对地质工程的需求上,例如:

(1)随着城市化、工业化发展进程加快,不得不在极其困难的工程环境中开发建设巨大的工程项目,而大大缩小了对环境的选择空间,如我国在对大西北和大西南开发中所面临的问题;

(2)人类自身活动对环境的影响,例如过量抽取地下水引起的区域性地面沉降等不恰当的工程作用引起了灾难性后果等。我国大规模建设的开展、城市化进程的加速,特别是科学发展观的贯彻,无疑直接加重了地质工作人员的社会责任,要求探讨在可持续发展机制的形成中寻求地质工程研究新的定位。基于目前理论落后于实际及社会需要不断提高的现状,我们必须从地质工程对象实际出发,以系统概念和系统思想为指导,结合数学分析和力学分析,依靠原型的监测资料的反馈,走理论分析和经验分析的道路。

二、地质工程的定位

由地质工程的定义可知,其是联结地质研究和工程应用之间的桥梁,是工程建设的基础。工程活动内容决定着对地质体的要求级别,也确定了地质工程认识程度;反过来,地质体的赋存环境和工程适应性也决定了工程活动的程度。工程活动和地质体研究之问是通过地质工程研究实现的(图1)。由于地质工程的直接服务对象是工程活动,所以在地质工程的研究也体现在各种工程实践中(表1)。正是由于地质工程研究分布于各个与之相关领域的专业中,不同行业的发展不同,技术标准和分类级别不同,在相关教学活动中的要求也不同。地质工程研究需要回答工程活动所面临的问题,并建立相应的数学框架。然而,由于工程地质对象的复杂性,使得各种因素量化很难具有精确的意义,这也导致对地质工程问题的判断往往更具有现实意义。Terzaghi在土力学研究中指出,无论天然的土层结构是怎样复杂,也无论我们的知识与土的实际条件之间存在多么大的差距,我们必须利用处理问题的艺术在合理的造价前提下,为土工结构和地基基础问题寻求满意的答案。有位教授亦曾指出,学好土力学,不仅要学到教授们懂得知识,更重要的是要知道他们不知道什么。将掌握的知识与未知领域的判断结合起来,才能进行正确的工程判断与处理。关于地质工程的判断在处理工程活动中的重要性,刘建航院士诠释为:理论导向,实测定量,工程判断,检测验证。理论推断是工程判断的依据。尽管在很多情况下,理论分析的结果只能定性理解,但它在工程决策中起着导向作用,是不可替代的;实测定量是尽量将这种理论的推断赋予量化的特征,而检测验证除了对工程的信息化作业方面的意义之外,更是工程经验积累的资源。

三、地质工程的教学思考

1.地质工程的教学方式

在20世纪30年代,我国著名的地质学家李四光就提出了在地质研究中必须把地质与力学结合起来。作为地质学的分支学科,地质工程必须运用地质力学与地质历史相结合的方法,其中地质力学研究是地质历史分析的基础,地质历史分析是地质力学分析的综合。将对工程研究对象——地质体研究融合在力学分析之中使得地质和力学紧密结合起来。地质工程的教学步骤和方式应分为以下4个方面:

(1)野外地质认识。通过野外地质教学对地质工程对象进行感性认知,并在此基础上实现初步的抽象分析,探讨相应的地质模型。

(2)理论分析。在对地质特征进行数学力学分析时,采用简单的弹塑性力学、流变理论和强度分析等知识将地质工程对象抽象为理想化的物理模型,并进行一定程度的预测。

(3)实验教学。实现对理论分析结果的检验,同时借助简单方式分析用数学力学分析显得十分复杂甚至无能为力的地质对象,并且这种方式还能在实验中激发想象力。

(4)机制探讨。将野外地质认识和实验结果结合起来,解释地质现象,进而得到和积累相应的工程判断。

2.地质工程的教学思维

由于地质工程涵盖的内容广,信息量大,不同的地质问题有不同的思维方式和表述方式。针对具体的问题选用合适的思维和表述方法十分必要的,这需要对地质工程有深厚的理解和丰富的经验以及正确的思维方法。如何在教学中将正确的思维方法和经验准确、灵活地传播是非常重要的。这就需要在教学过程在学生大脑中形象地建立起地质工程的基本概念、理论模型、各种物理、力学场量及其之间的关系。关于地质工程教学的特点和培养人才的方式已经有了较多的探讨,并总结出了很多有意义与可行的教学方案。这里主要谈谈笔者对教学思维训练的几点看法:

(1)在教学课程中使用必要的动态图像,从而准确、生动地演示和表现地质工程问题,通过对动态图像的讲解,使学生能形象地了解地质体的结构、物理和力学性质随时问、空间、作用历史的变化而变化的规律和过程,同时可有效地传递地质工程知识和经验,进而将解析分析问题的能力和数理逻辑思维的能力准确地传递给学生,提高其思考与分析问题的能力和素质。

(2)在教学中使用形象化语言,例如在讲述地质工程认识过程时,可用白居易的诗词作为辅助阐述,“千呼万唤始出来,犹抱琵琶半遮面”,尽管对工程对象进行了多方位的思索和测试,但我们的认识仍仅是复杂问题的一部分,这是缘于我们身在其中。在讲述地质调查手段时,可用中医的医理“望、闻、问、切”进行说明,将地质体视为病人,地质工作人员则为医生,“望”和“闻”即对地质体的表象观测,对应的地质调查阶段,“问”是亦为调查的一种方式,“切”则是由现象向机理研究的必要手段,就如号脉一般。

地质学理论范文篇9

传统教学理念体现出“科学中心主义”的特点,反映到教学模式上,教师在课堂上主要完成知识传授的任务,知识教学的目标指导着教学的各个环节,感受知识、理解知识、巩固知识、运用知识,每一步骤都为知识传授这一目标服务,每一步骤都渗透着对教学目标的分步实施,学生只是接纳知识的容器。受传统教学理念影响,一些高校教材是不依赖于其他事物而孤立、封闭、单一、相对静止的实体,消解了知识的生成性逻辑,呈现出简单化、无机性、预定性和单向度的特征与旨趣,独立自洽于受教育者的自主认知与经验建构之外。更有“许多教材因袭传抄,人云亦云,缺乏创意”。教育部在《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》中明确指出:“教材的质量直接体现着高等教育和科学研究的发展水平,也直接影响本科教学的质量。”可以说,高校教材建设是高校教学工作的基本建设工程。相比高校课堂教学而言,教材在影响学生成长中具有独特的优势,一部优秀的教材可以使所有阅读这部教材的学生都可以不受时空限制同样精彩地徜徉于学科知识的海洋。毫无疑问,在今天这个多元化社会里,那些受传统教学理念所影响的高校教材将无法适应新形势下外部和内部环境变化给大学提出的人才培养要求,迫切需要更新理念、改革创新。

二、研究型教学理念与高校教材创新

现代教学理念提倡,知识的生成不是单纯个人的事件,而是通过彼此之间心灵的交互作用建构的,人是在社会文化情境中接受其影响,通过与他人的交互作用来建构自己的见解与知识,这种社会建构主义兼容了“反映”与“建构”两种机制。研究型教学是一种以现代教育教学理论为基础,以教学和研究相结合为基本原则,以提高学生综合素质和自主创新学习能力为宗旨,以培养学生的问题意识、探究意识、创新精神和实践能力为重点的教学活动过程。研究型教学中“教”的特点是:教师注重对学生的开放指导、过程教学和合作参与;“学”的特点是:学生的学习具有自主性、可选性和复合性。研究型教学与“社会建构主义”为核心的现代教学理念具有高度的契合性,是现代教学理念的集中体现。首先,二者的价值取向完全相同,都强调学生自我思考、探究和发现事物,而不是消极地“接受”知识,鼓励学生自主学习和个性发展,以培养学生的创新精神和实践能力为目的,表现出多元化价值取向。其次,二者强调的教学主客体关系也完全一致,都提倡应突出学生在整个教学活动中的主体地位,强化教师在学生学习活动中的指导作用,师生共同参与,以问题为中心通过探索、讨论等教学方法实施教和学的过程。“教材对教育理念的渗透发挥着重要作用,它已成为促进或阻碍教学模式转变的活跃而关键的要素”。研究型教学理念下的教材是基于全新的教学理念,求得学生人格健全发展的社会建构主义教材,它聚焦了社会文化和智慧的发展,为学生的智力发展、学术发展和终身学习奠基,它会让更多的学生因为它的存在而爱上这门学科,走向最宽广的科学研究的路。无疑,研究型教学理念的融入是高校教材建设创新的必然路径选择。

三、基于研究型教学理念的高校教材建设探索

《教育部关于“十二五”普通高等教育本科教材建设的若干意见》(教高[2011]5号)中关于教材建设的方针和目标中里提到:“教材建设要锤炼精品,改革创新。鼓励编写及时反映人才培养模式和教学改革最新趋势的教材。”近年来,北京科技大学本科教学改革的导向,逐步从传统教学模式转变为对研究型教学模式的引导和激励。2007年,张欣欣校长在全校本科教学工作会议上做了“研究和探索研究型教学模式,培养创新人才”的主题发言,正式拉开了研究型教学改革的序幕。近几年,学校大力提倡和推进教师开展研究型教学,目前共立项建设147门研究型教学示范课,涵盖全校13个学院的主干学科、基础学科、优势学科和前沿学科,形成了开展教学方法改革的良好氛围。“教材是反映教学内容和课程体系的重要标志,教学内容和课程体系改革的最终成果必须落实到教材的编写上。创造性人才培养要求教材与教育教学改革同步”。基于此,学校对于精品教材建设的导向,更加注重将研究型教学课程改革与基于研究型教学理念的教材建设相结合,鼓励编写研究型教材。在研究型教学改革酝酿之初,许多教师主动把研究型教材的建设也列入课程建设规划。

(一)树立“教师即教材”的教学理念

北京科技大学首届部级教学名师奖获得者余永宁教授,从教半个世纪以来从未间断本科教学改革,从20世纪60年代的“现场教学”、70年代的“结合课题教学”到新世纪开展“研究型教学”改革,都凝聚了他与时俱进的大学教学理念,余教授提倡将教学理念融入到教材建设中。余永宁教授所在的材料学部级教学团队牢固树立“教师即教材”的理念,该团队包括了3名国家、北京市教学名师,多名材料学专业资深教授,共同打造了系列研究型教材,“十二五”期间,共有5部教材获得北京市精品教材和国家“十二五”规划教材。余教授在讲授材料专业基础课程———金属学原理时,结合时代对学生的要求,注重把数理化、力学及材料学等多方面的知识融入教学和教材编写中,源于他本人精深的科学研究和凝练、精湛的教学技艺,编写出国家重点教材《金属学原理》。近几年,古稀之年的余教授结合研究型教学最新理念,追踪科学研究的最新进展和国家对创新型人才的要求,以注重全面培养学生综合能力为宗旨修订再版了《金属学原理》,该教材被同行专家誉为“我国迄今为止内容最丰富、系统和深入的金属学原理教材”。近年来,随着材料研究与应用领域的交叉渗透加剧,材料功能也由单一化向多元化发展;另外,虽然根据无机非种类的不同和性能要求的不同,各种无机非的生产方法有较大差异,但从整个无机非的生产过程来讲,其制备过程又有着很多共性。近年来,同样由余教授领衔主编的《材料科学基础》融入研究型教学理念进行修订再版,教材注重材料科学与工程专业宽口径培养的特点,编写内容涵盖金属、无机非金属及高分子材料等,同时兼顾结构材料与功能材料,结合学科前沿最新进展,从基础层面上对各类材料进行综合与融合。北京科技大学材料学院周张健教授主编《无机非金属材料工艺学》教材打破传统的课程体系界限,突出无机非共性的工艺技术和原理,加强学生的基础知识,并向“宽”和“深”两个维度发展,使学生全面系统地掌握无机非的工艺原理和过程的共性与个性问题,理解工艺因素对无机非产品性能与结构的影响,并能从技术与经济的角度分析各类无机非金属材料生产中出现的问题,提出改进生产的方案。可见,高校教师不只是教材的执行和传递者,更是教材的开发者、建设者,教师摒弃了“以教材为本”和“教教材”的旧观念,确立“以人为本”和“用教材教”的新理念,通过创造性地建设教材,培养智能型和复合型人才。

(二)提倡“教材”变“学材”的思路

教育哲学家阿弗烈•诺夫•怀特海(AlfredNorthwhitehead)认为,教育是一种充满生机、富有朝气和活力的节奏性跃动,这是一个发现的过程,一个逐渐习惯于奇特想法的过程,想出问题并寻找答案的过程,设计新体验的过程,注意新的探险活动会引起什么结果的过程[8]。随着新时期知识更新速度的加快和知识面的迅速拓宽,高校教材的任务不再仅仅是给学生多少知识,更为重要的是教会学生解决问题的方法。《教育部关于“十二五”普通高等教育本科教材建设的若干意见》(教高[2011]5号)里明确要求:“要注重教材内容在传授知识的同时,传授获取知识和创造知识的方法”,因而,研究型教学理念下的教材必须树立将“教材”转变为“学材”的思路。北京科技大学具有浓厚行业特色的实习教材也探索融入研究型教学理念,以《热能与动力工程专业实习教程》为例,该教材编写内容取材于具有世界一流的先进生产技术、生产流程以及最先进管理经验的代表性集团公司,基于研究型教学理念,教材引入了学生自主学习的模式。在实习前,引导学生利用该教程进行预习,教材中有意识地设置问题情境,并让学生试着提出问题,回答教材中提出的问题,带着预习时思考的问题与猜想进入现场实习,使学生运用自身拥有的最基本的知识、经验、技术去提出问题和解决问题;学生进入企业实习现场,通过切身的实践实习,感受并与现场人员的交流,在他们面前展示事物不同的侧面,让学生利用已有的知识储备和联想能力去探究、寻找各种可能的答案,深入思考并验证猜想;离开实习现场后,学生利用教程进行复习、总结,提升实习效果。教材在编写中融入培养学生正确的思考方法、学习方法和应用知识解决问题的方法和紧跟时代、不断获取本学科新知识的能力,适应了新时期社会对创造性人才的需要。为培养学生探究能力和发散型思维能力,教材精心制作了配套的光盘,充分利用多媒体技术优势,对现场难以看到的场景进行动画演示,并对实习内容(如不同工艺流程)进行对比分析,加深学生的理解与体会;本教材还具有弹性学习、分流培养、宽口径、重实践的教学特点,很好地解决了高等学校实习存在的问题,这在当前工科院校工程类实习教程中迈出了重要一步,符合当前卓越工程师建设工程对学生提出的新要求,受到同行好评,被评为北京市精品教材,并入选第二批“十二五”普通高等教育本科部级规划教材。

(三)体现知识的“生成性”逻辑

研究型教学理念下的教材更能体现出知识的“生成性”逻辑。我校北京市教学名师杨炳儒教授结合自己多年的教学经验,带领教材编写团队与国内多所高校的一线教师进行充分讨论,创造性地提出国内颇具特色的认知结构教学论(简称KM教学论),在开展离散数学课程研究型教学的探索与实践中,将研究型教学的基本内涵与KM教学法相结合编写出《离散数学》。教材体现了“知识逻辑结构核心论”的教学思想、“双图融合”的教学机制、“教学回路”的教学模式、“立体塔式结构”的教学内容、“三段论式”的教学方法,突破了传统的将离散数学视为“拼盘结构”的理念,吸纳结构主义理论,形成“结构关联”的新理念;在该教材中,数理逻辑和集合论作为两块基石,其上的代数结构、序结构、拓扑结构和混合结构生长出许多数学分支,同时各分支间交叉融合形成了庞大的离散数学乃至全部数学的理论体系;教材演绎铺展的路径如下:全书概述—篇引论(树形类化图)—章粗概图—章应用概图—按节展开(核心知识点、嵌入思维形式注记图、每节小结)—章习题类化(常见题典型解析)—章知识逻辑结构图—扩展阅读—习题—篇知识逻辑结构图。该教材在模式与体例上与学生的认知规律完全吻合,具有很强的启发性,获得2013年度北京市精品教材称号,入选第二批“十二五”普通高等教育本科部级规划教材。

(四)展现“集体学习的文化”

受传统教学理念的影响,一些高校教材倾向于预设凝固的知识、教学内容和整齐划一的标准答案。教育家约翰•杜威(DeweyJohn)犀利地指出:“他们惯用‘非此即彼’的公式来阐述他们的信念,认为在两个极端之间没有种种调和的可能性。当他们被迫承认极端的主张行不通的时候,他们仍然认为他们的理论完全正确……”事实上,尽管在学习中外部信息有共同的来源,但由于每个人的经验、基础、已有认知结构的差异(以及内部自治信息的差异),加工的方式和结果也就不尽相同,知识具有一定的个体性和主观性。为了解决这个问题,研究型教学理念下的高校课堂教学不再被预先设计、安排、框定与规制,教材内容也不再是不可辩驳的权威,教材编写者的职责与使命不再是将所谓的“正确性”知识有序、工业化地“组装”在一起,作为一种僵化、恒久不变的学习材料传递与灌输给学生。北京科技大学北京市教学名师张群教授主编的“十一五”部级精品教材、“十二五”首批部级规划教材《生产与运作管理》(第3版),强化生产与运作战略,教材中系统呈现了现代生产运作管理新概念和新方法,分析和讨论了各类典型生产运作管理系统的计划与最优控制问题,为深入研究新型生产运作管理系统提供新的思想和理论分析工具。该教材参阅了国外大量相关文献资料,注重呈现国外关于生产与运营管理研究的各种理论思想和学术观点,也充分展示中国传统文化中的管理思想。结合作者的生产管理实践体会,列举了许多典型的案例并进行了详尽的分析与研究。教材综合反映不同的学术见解,学生能从中接纳和批判多元见解,还能够接触到知识的不同侧面,组织集体思维。教材注重将相同的知识以不相同的方式呈现,不仅发挥了从信息的检索分析导向新知的“创造”功能,还具有从不同的目的与视角对知识进行灵活处置的“支撑”功能。该教材从第一版开始已经印刷20次、累计印刷10万余册,目前被国内许多知名高校采用,教材所具有的相互切磋的“集体学习的文化”是它之所以一版再版、历久弥新的重要原因。

(五)前瞻学科前沿知识

研究型教学理念下的高校教材编写不仅要注重前瞻新兴学科知识,紧跟科学技术的发展前沿,避免新学科不断出现、教材建设相对滞后的现象,还要以敏锐的目光关注全球学术前沿动态,时刻注意高校教材内容的先进性。北京科技大学作为国家批准的首批物联网专业和教育部特色专业建设的办学单位,在教材建设上,课程教学团队在全国范围内率先进行了积极的探索。物联网特色专业负责人王志良教授紧跟时展的步伐,及时将最新最快的知识反映在教材里,领衔主编了《物联网工程概论》教材,全面介绍了物联网相关的标签技术、传感器技术、无线传感器网络技术、智能技术以及时下热门的云计算技术,完成了物联网节点在信息获取和数据传输上的基础构建,为物联网信息的海量存储和处理以及智能的服务模式提供了解决方案,同时系统地分析了有别于普通网络安全的基于物联网安全的身份识别技术、密钥管理技术等,具有很强的前瞻性。本教材还系统地阐述了物联网研究的理论基础:控制论、信息论、人工情感与人工心理理论以及CPS理论,探讨了物联网的异构性和学科交叉特点,提出了新的科学问题。通过四届学生的教学实践,受到同行和学生的一致好评,同时被全国近百所高校物联网工程及其相关专业选为教材或教学参考书,已经进行了4次印刷,受到使用院校欢迎和业内专家的好评。适合创造性人才培养的教材应根据科技进步和社会发展的最新成果不断地充实和更新教学内容”。我校“十一五”“十二五”首批部级规划教材《地质学》(第四版),作者精心编写了地质学基础知识、矿床学、水文地质学、矿产勘查学和矿山地质学,对各学科相关的基本概念、基础理论和研究方法等进行了系统的阐述;再版时(目前正编写第五版)教材特别注重对近年来地质学,特别是矿产资源勘查领域的进展进行更新和补充。与此同步,编写团队还制作了融合多年来从事科研工作的成果和经验的内容新颖、手段先进的电子课件,包含了大量的野外露头、手标本、显微镜下图片和地质模型动画,在实际教学中已起到了很好的效果。教材不仅得到采矿工程、矿物资源工程等相关专业本科生的青睐,地质、矿业类专业研究生也受益匪浅,更成为已经毕业从事矿业工作的在职人员随时指点迷津的“宝典”。一部好的教材,其中的内容总能紧跟社会发展步伐,不断给予读者启示,也许当年阅读这部教材的学生已经成长为业界的精英,但其中的内容依然可以帮助他站在时代前沿,这也是《地质学》这部教材从第一版问世至今20多年依然带给读者巨大影响的关键。

四、结语

由于学校扎实推进研究型教材建设,“十二五”期间,由我校教师主编的教材获得“北京市精品教材”共21部,入选率较之同类高校高30多百分点;2014年,在第二批“十二五”普通高等教育本科部级规划教材的评选中,我校入选率为80%,高出全国平均入选率(39%)40多百分点;由于一大批教师参与研究型教学课程改革和研究型教材建设,给我校本科教学工作注入了生机和活力,教学效果明显改善,学生的综合素质和创新能力明显提高,特别是在以下两个方面:

(一)学生提出问题、分析问题、解决问题

的意识有所加强由于一批研究型教材植入了教师开展研究型教学的新设计思路,体现了有利于学生进行研究性学习的新知识脉络,营造了各种有利于激发学生渴望探求知识的环境,许多学生反映,他们结合对教材知识点的思考后在教师的启发下提高了解决问题的能力。近三年,一些体现学生自己分析和解决问题的创新成果显著增加,例如软件设计、网站开发、专利设计、制作实物模型等许多项目获奖年增长率为20%左右。

(二)学生参与学科前沿的科研能力普遍提高

地质学理论范文篇10

关键词:马克思科技观;创新;启示

一、马克思科学技术观的形成背景

马克思科技观是在特定条件和背景下形成的,包含着经济、社会、文化、历史等各个方面深层次的内容。回溯马克思科技观形成的历史背景,再结合新时代科技日益受到关注的今天,具有重要现实意义。(一)自然科学背景。1755年,康德在《宇宙发展史概论》一文中表述了关于太阳系起源的星云假说,对神的第一推动力提出了批判和否定,重新定义了科学一词,从神学的禁锢中解救出来,自此人类开启了关于科学世界崭新的大门,科学家们逐渐认识到,人类和社会处在自然界中为了获取自身所需利益是不断进行发明和创造的,是改造与被改造的过程,积累的经验和创造的观点被大家广泛运用,进而使这一期间各个学科的科学水平都取得了很大突破和迅速发展,不断涌现出一批物理学家、地质学家、生物学家等。比如物理学家发现了电磁理论,影响深远,法拉第发现了电磁感应定律,为开创电气时代创造必要前提。英国地质学家赖尔在《地质学原理》一书中,提出渐变论,批驳了居维叶的灾变论,以及达尔文生物进化论的提出等。马克思曾经对《物种起源》这本书进行了讨论和研究,并给出了高度评价,他评价道《物种起源》这本书让我们更加深刻认识到自然史发展,是“一个自然史的基础”。而恩格斯在马克思去世后也认为,正像达尔文发现有机界的发展规律一样,马克思发现了人类历史的发展规律[1],这些自然科学基础为马克思创立科学技术观奠定了重要基础。(二)社会政治背景。法国大革命后,科学技术发展在促进资本主义生产力巨大发展的同时,也引起了生产关系和社会阶级结构的重大变革。资本主义制度得以广泛建立,资产阶级崇尚自由和理性,私有化盛行严重。资本家相对广大工人阶级来说,是处于食物链“顶端”的一方。一方面,资产阶级为了追求利益最大化,获取更多剩余价值,大肆压榨工人。另一方面,工人的生活生存和面临的处境越来越贫苦,对资本家的厌恶情绪逐渐加深。最终,工人阶级发起伟大的革命,努力争取自身的利益,他们销毁机器,阻断生产。欧洲工人运动开始,其中尤为著名的就是法国里昂工人两次起义、英国宪章运动以及德国西里西亚纺织工人起义[2]。随着与资产阶级斗争的深入发展,无产阶级最后把矛头指向了资本主义制度,并作为一支独立的政治力量登上了历史舞台。无产阶级的艰苦斗争、勇于革命的精神为马克思的理论研究提供了宝贵素材,工人运动一次次的失败也使得无产阶级迫切的需要科学理论指导,在这种必要和紧迫的环境下,马克思主义科学理论应运而生。(三)人文哲学背景。随着自然科学和社会经济的发展,人们更注重理性和科技的进步,实证主义对马克思产生了深刻影响,孔德主张运用实证精神对社会科学进行改革,建立实证哲学体系,孔德认为,现实的而不是幻想的;有用的而不是无用的;可靠的而不是可疑的[3]实证主义反映科学发展对传统哲学思想的颠覆,马克思身处同一时代,影响颇深,也倡导实证方法。在德国古典哲学中,人的主体性得到凸显,马克思批判继承近代形而上学是对人类主体性的肯定。黑格尔提出,把物体不仅是理解为实体,而且要理解为主体[4]。曾是青年黑格尔派成员的马克思,深受德国文化和哲学的熏陶,马克思强调人的主观能动性和创造性,他鲜明人道主义精神的科技观就是对德国古典哲学的批判性继承。

二、马克思科技观中的创新理念

马克思本人在他的科技观当中虽然没有特别论述关于创新的概念,但是不能否认他没有研究过关于创新的问题,包括美国著名经济学家熊彼特在内的国内外学者都给予过阐释与论证。(一)马克思科技创新的主体性。第一,科技创新的主体是什么?有哪些内容组成。科技创新的主体一般是指参加科技创新活动的主导者或者科技成果的归属者,但是马克思却不是这样认为的,在马克思关于科技创新的主体论述中,他把参与到科技创新活动中的参与者称之为科技创新的主体,这些参与者包括资本家、科学家、工人等。他们推动当时的科学技术不断进步,马克思在不同的文本中阐述关于创新主体最多的是资本家,因为他们在科技创新活动中处于行业的特别是一些重要企业、工业的重要位置,发挥着重要作用。同时,科学家和发明家在科技创新活动中起到关键性作用,他们是创新活动的发起者、引领者,具有研发能力,并且拥有丰富的知识,在科技创新活动中可以发明新工艺新产品,马克思在部分著作中都提到了哥白尼、牛顿、达尔文等科学家的研究成。第二,在马克思的著作中,他还肯定了职业发明者,工人,手工业者在科技创新活动中的主体性作用,工人和手工业者是机器的直接使用者,可以发现当中存在的问题,以便刚好推动机器改良,因此马克思科技创新具有多主体性。(二)马克思科技创新的实践性。科技水平是一个国家综合实力的重要表现之一。科技创新是一种实践行为、实践活动,是由许多种不同的,跨越各个层面的因素构成。这种实践活动又是推动科技创新进步的最大动力,且可以对科技创新的成果进行检验。马克思认为,在社会中,人类为了满足自身需要,根据自身经验和科学原理利用各种工具和手段通过实践活动创造出符合人类发展和生存的物质,这种创造发明的各种手段和方式方法称之为技术[5]马克思认为,社会对技术上的需要比十所大学更能推进科学进步[5]。在他看来,近代产生的自然科学成果,比如牛顿的力学,它们是建立在资本主义生产基础上的,在近代工业的发展和进程中累计形成的产物。技术形态的机器发展也是一样的。科学的发现不能通过理论检验自身,必须运用到实践活动中才能真正检验科学理论。因此,科技创新产生的成果也只有真正应用到实际生活,并且要为人类社会发展带来一定价值。(三)马克思科技创新的累积性。科技创新不仅是一种新发现、新技术、新发明和新方法的过程,更是一次又次创造,一步又步累积,一代又代继承的过程。在马克思时代,没有资本主义科学知识的不断累积,是不可能产生科技创新的,马克思认为人类在不同社会发展阶段,知识的表现形式也不同,所以产生创新成果的作用也是不同的。马克思是以唯物史观的观点方法看待发展和创新的。例如在人类社会发展早期,人们通过观察,日复一日的积累,了解到地球自转公转的规律,从而应用到农学,那时候的认识工具是落后的,生产条件和生产能力比较低,科学技术也难以得到发展,因此想要在原有技术的基础上进一步实现科技创新,存在着许多历史原因和现实困难。但是由于人类对早期知识的探索和积累,为近代的科学发展奠定了一定基础。比如早期的数学、天文学的发展都为近代科技的发展提供借鉴意义。所以正是由于不断借鉴前人的科学成果,促进了科技创新的不断前进。(四)马克思科技创新的功利性。科技是由科学和技术连在一起而创造的,技术是以功利性标准为内核的,有价值负荷,因此科技创新中也存在功利性。科技创新的主体中就包含资本家,在资本的驱动之下,资本家们利用发明创造的力量追逐利益,这就是一个功利性的过程。马克思认为资本主义社会生产的目的是剩余价值,追求资本家的利益最大化。所以,在某种程度上,科技创新的发展和目的与资本家的利益获取密切相关。资本家们获取大量科技创新的成果,投入到生产,在市场中获取更多的剩余价值。马克思认为资本家们利用科技创新和生产规模的扩大来获取更多的剩余价值,并通过资本周转实现资本价值不断增长的目的,这是一个无休止的过程,在资本家之间也存在着激烈的竞争关系,当个别资本家落后于其他资本家时,他们会通过科技的再次创新,来更新改良,甚至赶超其他资本家,这样就无形之中促进了科技创新的整体向前发展,追求利益最大化就是他们不断进行科技创新的最大目的。

三、马克思科技观对新时代科技创新的启示

马克思的科技创新观作为马克思主义的重要组成部分,对当代社会的发展有着非常重要的地位和指导意义。党的以来,我国进入新时代,科技创新的地位也越发提高,运用马克思科技创新思想,把握科技创新的新趋势,对于新时代科技创新具有重大意义。(一)科技创新主体的复杂化。在资本主义社会,资本家、工人、科学家等作为科技创新的主体,马克思认为,近代科技创新的主体是呈现多元化趋势的。随着现社会发展和科学技术的不断进步,科技创新的主体也出现了多元化、多类别形态。比如教育院校、政府企业等。首先,高校是目前科研发展的重要团体形态,聚集了掌握科学前端知识的人才,具有浓厚的学术氛围和尖端的设备,实验的参与大多是一个团体,所以这就体现了科技创新主体的团体化。其次,企业作为科技创新的重要参与者,对社会发展具有重要意义。当前市场变幻风云,竞争激烈,唯有不断投入大量资金与力量进行科技创新才能越走越远,也只有创新才可以让企业变得更加强大,谋求更多利益。最后,政府在科技创新方面起到关键性推动作用。当代社会,科技创新已然成为衡量各国综合国力的重大指标,只有不断提高科技水平,勇于创新才能立于世界不败之地,要加大科研力量投入到科技创新中,做好后勤保障职责。(二)科技创新的动力提高。在马克思的时代,由于各种条件不成熟,科学与技术的发展还处于不成熟阶段,当今社会,科学与技术的创新发展条件已逐步趋于完善,两者相互作用相互影响,科技创新是时代进步的发动机。现代科学知识的快速累积为科技创新的发展起到加速作用,所耗费的时间越来越少,从知识理论到投入实践应用的周期缩短,科技产品的更新时间也越来越短。在当今社会,科学技术的发展更是为经济的增长奠定了基础。

参考文献:

[1][德]卡尔•海因里希•马克思,弗里德里希•冯•恩格斯.马克思恩格斯文集(第3卷)[M].中共中央马克思恩格斯列宁斯大林著作编译局,北京:北京人民出版社2009.

[2]佘梅溪.马克思科学技术观的人学向度[D].江苏大学,2019.

[3]席恒.孔德其人及对社会学的理论贡献[J].西北大学学报(哲学社会科学版),2001(4):117.

[4]邓晓芒.德国古典哲学演讲录长沙:湖南教育出版社,2010.