地质与勘探论文范文

时间:2023-04-03 01:20:16

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地质与勘探论文

篇1

关键词:花岗岩型铀矿,CSAMT场

 

随着找矿勘探难度的不断增大,在大比例尺构造控矿特征研究以及隐伏矿体定位预测方面,开展新技术、新方法攻关已成共识。针对南方复杂地形地质条件下的深部矿和隐伏矿勘探,如何有效地利用当代地球物理探测技术进行大比例尺构造控矿特征研究,并指导找矿预测工作,具有重要的理论和现实意义。

本课题与生产实际需求紧密结合,针对广泛应用于多个领域、颇有发展前景的可控源音频大地电磁测深法(CSAMT)进行应用研究,尤其对于热液型等构造控矿明显的矿床,此技术方法在开展隐伏构造—矿化带的空间定位、控矿构造基本格局分析和找矿有利部位定位预测等方面,应用效果明显,值得进一步推广。

关键词

CSAMT;花岗岩型铀矿;低阻体;构造控矿

1. 引言

中国核工业地质局制定了《铀矿地质科研“十五”计划实施意见》,提出实施“产、学、研”相结合,运用新理论、新技术、新方法创新性地开展铀矿地质科研工作,努力开展攻深找盲的系列物探技术方法研究。要求开展对不同地区和不同铀矿类型,因地制宜并有选择性的开展复杂地形条件下非常规地震勘探技术、非线性区域物(化)探成矿信息提取技术、铀成矿深部定位的高精度磁法探测技术和电磁勘探技术、大深度的井中地球物理探测技术、航空放射性测量定量解释方法技术以及车载伽玛全能谱测量方法技术等方面的研究。

近年来,随着找矿勘探深度的不断增大,地-物-化-遥联合攻关,已经成为地质研究的基本技术途径。在中小比例尺构造控矿规律研究方面,航磁、重力资料及遥感技术方法已在区域性控矿构造格局研究方面得以广泛的应用。然而,针对具体的矿区和矿床而言,尤其是针对南方山区(复杂地形地质条件),大比例尺控矿构造格局研究的难度很大,一般地球物理和遥感资料分辨率偏低。因此,在南方山区探索控矿构造格局研究的方法,有重要的现实意义。

可控源音频大地电磁法(CSAMT法)是以有限长接地导线为场源,在距偶极中心一定距离r处同时观测电、磁场参数的一种电磁测深方法。

2.工区地质与地球物理特征

工区位于贵东岩体的东部,在区域构造上处于华夏古陆西缘、加里东隆起西南缘与湘、桂、粤北海西—印支坳陷的结合部,南岭纬向构造带中带,是地壳浅部地质构造急剧变化的地带。区内燕山晚期细粒花岗质小岩体及中基性岩脉(墙)极为发育,并有火山岩、次火山岩出露,岩性较复杂,是我国南方重要的铀矿成矿集中区。

区内铀成矿活动有早晚两期,都发生于晚期岩浆演化过程之中。早期铀矿化主要赋存于NWW向断裂带与NE(含NNE、NEE)向断裂带的交汇部位和次火山花岗岩内外接触带及其产状变异且向内凹陷的部位;晚期铀矿化则与NNE 向断裂带关系密切。论文参考网。通常富铀矿的形成多为早晚两期铀矿化活动叠加的结果。

工区岩矿石物性参数经测定统计,见表2-1。论文参考网。论文参考网。

表2-1 工区物性参数特征表

 

岩石名称 取样位置 密度g/cm3 电阻率Ω.m 细粒白云母花岗岩 帽峰岩体  

 

2.56 59960 中粒斑状黑云母花岗岩 贵东岩体  

 

2.61 5890 变质岩 岩体北部  

篇2

关键词:工程物探方法;物探与钻探相结合

引言

工程地质勘查的目的就是为拟建设场地查清地下岩土体包括一些未明目的物、构造断裂带、地下水等的物理力学性质、赋存状态、分布特征等工程地质条件,为设计、施工部门提供依据。目前主要的勘探方法有钻探、槽探、探井和物探等,其中因钻探资料具有直观、可靠的特点而使钻探成为最常用的勘探手段,但由于钻探只是在点线上揭示目的物,在一些较复杂的地质条件下,如石灰岩地区、大采空区地段等,很难完整地反映地下岩土层的变化情况,为查清岩土层在地下空间的展布情况,往往需施工大量钻孔,费时费力,效率较低;而在物探方面随着近几年物探方法、技术的发展及先进的仪器设备的应用,可以以极高的效率完成对地下岩土体的形态、规模、分布的圈定及一些物理力学参数提供资料,但由于物探方法的多解性、复杂性使物探工作很难单独地进行,被较少应用。

1直流电阻率法

工程地质勘察中常遇到目的体埋深不大,规模较小的情况,在进行电法勘察时,要求小点距、高密度数据采集,这时用常规电法开展工作就显得施工效率太低且精度不够,当前探测地下岩土体最常用的是高密度电阻率法。高密度电阻率法进行二维地电断面测量,兼具常规剖面法与测深法的功能,敷设一次导线后可进行数百至数千个记录点的数据观测,其信息量大、施工效率高,而且数据经自动采集系统采集后,可以通过处理软件实现资料的现场实时处理,并根据需要自动绘制和打印各种成果图件,大大提高了电阻率法的智能化程度,很适合一般勘查中对地下目的物的探测;高密度电法野外工作装置形式较多,总电极数与点距可根据场地与勘察深度任意选择。

一般固定断面扫描测量,其视电阻率断面为一梯型剖面;变断面连续滚动扫描测量其视电阻率断面为一平行四边形剖面。对高密度电阻率法资料的反演分析方法主要有边界单元法、有限单元法和目标相关算法等三种方法,三种方法各有千秋,可根据岩土层的具体形态选择。高密度电法勘探的出现使得电法勘探的野外数据采集工作得到了质的提高和飞跃,同时使得资料的可利用信息大为丰富,使电法勘探智能化程度向前迈进了一大步。下面是用高密度电阻率法求取石灰岩基岩面的一个实例:广东平远河披水桥工程地质勘查共施工钻孔四个,其地层自上而下为砂卵石层、含砾粘土层、二叠系灰岩。其中各孔内砂卵石层厚度变化不大,但灰岩岩面起伏非常明显,左侧钻孔最浅处埋深仅7m,往右依次为9. 2m, 18m,最右侧钻孔至48m犹未能见到基岩,钻孔中灰岩岩芯完整,未见溶蚀、溶洞现象。后进行桥桩超前孔施工时,发现入岩面相差很大,且见较大溶洞, 2#基础处水平相距2. 5m,入岩面竟相差10m。为全面了解地下基岩面情况,采用高密度电法测量,共布设四条测线,点距2m,通过已有的钻探资料选取测量参数,并校正深度,最终得出成果图件,可以看出灰岩视电阻率在250~300Ω·m左右,灰岩岩面呈石林状起伏分布,整体呈左高右深趋势,溶洞反映相当明显,在最右侧钻孔未见基岩处,显示基岩面约60m深。后经钻孔证实与实际情况基本吻合。

2地质雷达

地质雷达以其轻便、抗干扰性强、分辨率较其它物探方法高的特点,被广泛地应用于地质勘探、公路质量检测、文物考古等领域。地质雷达的探测深度和分辨率主要与天线的中心频率、天线距离、偶极方向等设备参数及地下介质电性、电磁波在地下介质中的传播速度等岩土层物理性质有关。目前的双天线地质雷达的观测方式主要有两种:剖面法和宽角法。其中剖面法就是发射天线和接收天线以固定间隔沿测线同步移动,每移动一步便得到一个记录,整条测线的记录就是地质雷达的对地下探测的时间剖面图像,这种记录可以准确的反映正对测线下方的地下物体变化情况。宽角法观测则是一个天线固定不动,而另一天线沿测线移动,通过记录地下不同层面反射波的双程走时而求取地下介质的电磁波传播速度、地下介质的电性参数。地质雷达的资料处理与地震波的处理相似,可应用数字滤波、反褶积、偏移绕射处理、多次叠加等技术手段进行,一般都有专门的处理软件。下面是地质雷达配合钻探在对地下溶洞探测的实例:山东临沂地区某厂区内部分道路及地面出现裂纹和下陷,怀疑地下有溶洞等物体,需进行勘探,由于不知地下物体的具置、形状,如果纯粹利用钻探方法,则不仅费时费力,而且还可能劳而无功,拖延处理。

3瑞雷波法

瑞雷波法可分为稳态瑞雷波法和瞬态瑞雷波法。因稳态瑞雷波法设备较笨重,成本较高,一般难于推广应用,而瞬态瑞雷波法以其简便、快速、分辨率高的优点被广泛应用于工民建岩土工程勘察和环境地质灾害调查与评估当中。瞬态瑞雷波测试是由一个垂直作用于地面的冲击震源(爆炸、落重、铁锤等)产生信号,用两个或多个检波器从震源开始沿垂直于测线方向直线布置,对一定频率范围内的瑞利波信号进行记录、提取,并利用专门软件进行正演和反演分析。瑞雷波法尤其适用于层状岩土体的探测、识别。

4瞬变电磁测深法

(TEM)瞬变电磁测深法是近几年来发展起来的电法勘探分支方法,它利用采集的数据求取各个测点在不同深度的视电阻率,做出视电阻率的剖面图,进而利用视电阻率异常来分辨和定位地下目的物的几何形态与展布。它除了具有电磁法穿透高阻层能力强、分辨能力好,采用人工源随机干扰影响小、探测效率高、成像清晰直观明了等优点外,还具有耦合方便、受地形影响小的突出优点,在一些场地狭窄,其他物探方法难于开展工作的条件下,采用瞬变电磁法往往可取得良好的效果。更为难得的是由于该方法探测的为纯二次场,故可采取简单加大发射功率的方法以增强二次场提高信噪比,增加探测深度。正是由于瞬变电磁法的一系列优点使其在工程勘查、地质矿产、路基工程等领域获得广泛的应用。

5总结

在工程地质勘探中常用的物探方法尚有高分辩率浅层地震反射法、折射波法、高分辨率电阻率法、电阻率层析成像技术等,限于篇幅在这里不再一一叙述。实践表明,在工程地质勘查中,单纯利用一种勘探手段,往往不能取得良好的勘查效果,而将多种勘探手段有机地综合利用,却往往可取得事半功倍的收获。

参考文献:

[1]李大心 探地雷达方法与应用 1994

[2]张忠良;王峰 浅谈运用物探手段来寻找地下空洞 1996

篇3

【论文摘要】应用地球物理是矿业类高校的一门重要必修课程。随着煤炭系统对物探技术的需求与日俱增,对应用地球物理课程内容的讲授提出了更高的要求。为了使学生的培养更加适应现代化技术快速发展的需要,本文通过分析目前应用地球物理课程中存在的问题,提出了一些课程教学内容改进的方法和建议,对于矿业类高校的应用地球物理课程内容具有一定的参考价值。

引言

《应用地球物理》课程是河南理工大学资源环境学院地质科学与工程系和地球信息科学与技术系以及水文与水资源工程系的必修课。该课程是一门以地球为研究对象的应用物理学,它利用物理学的力学、电学、磁学、热学等方面的原理与方法,通过观测和研究地球内部各部分的物理条件、物理性质和物理状态,从时间和空间两方面找出它们之间的联系和规律,从而达到认识地球,借以实现地质勘查和找矿目标,减少地质灾害[1]。

对于河南理工大学等以煤炭资源为主要主导的矿业类高校来说,本科毕业的学生大部分进入到煤炭系统工作,如何合理地设置应用地球物理课程内容对于学生以后所从事工作具有重要的指导意义。

1 应用地球物理课程现状

应用地球物理课程主要讲授内容包括以下三个部分:一是应用地球物理方法的物质基础及地球物理场的基本概念;二是应用地球物理分析的正演方法;三是应用地球物理的各类勘探方法和应用,包括重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探、地球物理测井和放射性勘探等。其中,第一、二部分是应用地球物理学的基础,第三部分是课程讲授的重点。

由于应用地球物理课程内容庞杂、知识面广、理论公式繁琐、内容抽象,学生在学习过程中普遍反映难度偏大,抓不住重点,难以理解地球物理概念。这已经不适应当前高速发展的矿产资源开发对人才的要求。一个完整、合理的应用地球物理课程,应该同时具有理论性和实践性。既能传授学生相应的学科科学理论体系,又要顾及生产单位对人才的要求,要具有一定的实用性,使得学生工作后能尽快融入到工作环境中,并能把课本上的理论知识应用到实际中去,能够解决生产单位面临的实际问题。

目前,我校应用地球物理课程主要面临如下的实际问题:

(1) 课程内容相对陈旧。21世纪以来,应用地球物理学科发展迅猛,各种新技术、新方法层出不穷。例如物探数据处理技术早已融合了现代信号处理的思想、概念和方法。而课堂上讲授的仍是传统数据处理内容,且部分技术方法已经被生产单位所抛弃,学生在学校所接受的知识过于陈旧,不能满足快速发展社会的需要。

(2) 基础课程开设偏少,导致应用地球物理概念理解困难。应用地球物理具有广泛的理论体系,涉及到数学、物理、电子、信号等领域。如果学生之前没有学过这些基础课程,在听课时,对应用地球物理课本中出现的理论公式难以段时间内消化,造成学习的困难。

(3) 计算机技术对于应用地球物理来说具有举足轻重的地位,尤其是现代地球物理处理技术,更是离不开计算机。例如目前绝大多数地球物理处理软件都是基于UNIX或LINUX平台,而学生普遍缺乏该系统的理论学习,与生产单位发展需求脱节。

(4) 实验课对于学生提高应用地球物理的感性认识作用明显,尤其是对实践性很强的应用地球物理课来说,需要大量的实际操作才能深入理解。而目前实验教学大多属于观察、验证性类型,缺少实际地区的实际数据采集、处理和解释的训练,导致学生动手能力差。

2 教学内容改革探讨

针对以上教学过程中出现的问题,结合多年应用地球物理教学经验,提出以下几个课程教学内容改革的想法。

(1) 作为以煤炭为主导的矿业类高校,本科毕业的学生大多进入到煤炭系统工作。因此,在教学过程中,因充分考虑煤矿企业对物探技术的需求。如增强地震勘探在解决煤田构造方面的内容,以及电法勘探对煤矿富水区和采空区的探测内容,使得学生在学校所学到的知识能够跟上现代社会发展的步伐。

(2) 由于课时有限,而应用地球物理覆盖的物探专业知识领域广泛,因此在授课过程中,应有所取舍对。对于应用面较窄的放射性勘探、地热勘探等可作为课余了解内容,而探测效果明显的地震勘探、电法勘探和重力勘探等需要详细讲解。

(3) 课程内容应该与时俱进,保持行业先进性。在保留传统基本理论的基础上,增加应用地球物理新技术、新方法的讲解。将现代信号处理、计算机处理的信息传授给学生,扩大学生的知识面,增强学生就业竞争力。

(4) 重视应用地球物理数值正演模拟。地球物理正演模拟是反演的基础,通过正演模拟可以使得学生更好的理解地球物理场的变化特征,避免空洞的公式推导,提高学生学习的兴趣,使学生更容易掌握地球物理的概念。同时,还能增强学生计算机编程能力,让学生自己上机进行运算模拟,提高对正演模型的理解。

(5) 重视实验课的作用。地球物理实践性很强,应通过实验课程加强学生的动手能力和创新能力,能够使学生把书本上的理论知识和实际应用相结合。通过野外数据实际采集,提高学生对地球物理的理解,提高物探行业的感性认识。为了让学生更好地了解物探仪器设备,河南省生物遗迹与成矿过程重点实验室(河南理工大学)购置了国际先进的ARIES三维地震仪、V8电法勘探仪,为学生认识物探仪器提供了有利的条件。实践证明,充分利用好实验课培养学生的动手能力,对于提高学生对地球物理概念的理解作用明显。

3 结语

应用地球物理课程对于资源勘查、地质等本科专业是一门非常重要的基础课程,是煤矿企业的一项重要的技术手段。作为培养人才的矿业类高等院校,应注重学科发展的动向,保持与实际生产密切结合,避免理论与实践脱节,为培养新世纪人才不断努力。

应用地球物理是实践性很强的一门课,在课程学习过程中,实践教学对学生认知地球物理是一个不可缺少的重要环节。通过实践教学,使得学生把课本上说学到的理论知识和实践应用相结合,培养学生的实际操作能力。

参考文献

[1] 赖旭龙,金振民,国外地质类专业课程体系研究[M].武汉:中国地质大学出版社,2002

[2] 张平松,刘盛东.地球物理勘探课程设计性综合性实验实施与思考[J].中国地质教育,2005(4):97-99

篇4

关键词:高分辨层序地层,层序界面,低渗透率,低孔隙

 

自Cross(1994)教授提出高分辨率层序地层学理论并由邓宏文教授(邓宏文,1995)将其引入到中国以来,高分辨率层序地层学在中国油气地质学研究中得到迅速推广和应用。到目前为止,己有大量文献对这一理论作了介绍并结合研究工作进行了应用.从发表的论文来看,大多数作者普遍认为高分辨率层序地层学是进行地层成因解释和地层对比的一个有用的工具,通过高分辨率层序地层学分析可以建立起地层形成和演化的系统概念,有利于进行地层的详细描述与对比。

目前,大庆外围油田扶杨油层主要是特低渗透、低产、低流度的油藏,探明地质储量6.3×108t,已动用地质储量2.6×108t,还有3.7×108t难采储量在目前技术经济条件下不能有效动用, 近年来,随着油田勘探开发的需要,相继进行了构造、地层、沉积相、油田地质、油藏工程等方面的研究工作,取得了大研究成果。而在今后及“十一五”期间,储量增长也主要以扶杨油层为主,扶杨油层属于浅水河流-三角洲相沉积,为中——薄层、薄互层砂泥岩组合,砂体类型主要为低孔、低渗河道砂体,主砂体集中在扶一组和扶二上部,砂体厚度相对较大,是将来开发的主要对象,但是由于受古河流体系的频繁摆动和周期性湖泛作用,导致扶杨油层河道砂体纵向上呈“透镜状”、平面上呈窄条带、断续条带状分布,为稳定性极差的“迷宫”式网状砂体分布模式[1]。

在大庆长垣东部地区扶杨油层对高分辨层序地层对比方法的应用,对该区域沉积储层进行综合评价,不仅为了下一步油田挖潜和改善该区开发效果,提出下部有利储集区带方向,而且该项研究对于大庆长垣以东扶杨油层的开发研究也具有一定的指导意义。

以高分辨率层序地层学及储层评价为主要研究手段,在此基础上进行油气储层的精细对比、油气储层沉积学特征、非均质性特征和储层的分布规律研究[2]。论文参考,低孔隙。论文参考,低孔隙。将高分辨率层序地层学与沉积学、储层评价有机结合起来,以形成一套行之有效的,适用于油田不同开发阶段的油气储层对比描述技术。论文参考,低孔隙。论文参考,低孔隙。

储层研究以钻井、测井、地震和动态资料为基础,以层序地层学、现代沉积学、石油地质学理论为指导,综合应用地质和地球物理方法,通过基准面旋回界面的识别,划分储层边界并进行储层的精细对比,在基准面旋回格架内,讨论砂体的沉积演化规律,预测砂体的空间展布,通过成岩作用研究,结合沉积研究结果和含油性特征,预测有利的储集部位,最后应用分析化验资料、试油和生产资料,形成有效储层的动用标准,(图1)为油田的下一步生产提供技术准备。论文参考,低孔隙。论文参考,低孔隙。

图1 主要工作内容与流程图

随着高分辨率层序地层学在储层评价中的应用,再加之各项技术的支持,其精确度也会越来越高,日后必将成为各大油田对低孔低渗的细粒储集层发育的地区进行深入的剖析式研究的主要手段。

参考文献:

[1]邓宏文,王红亮,李小孟.高分辨率层序地层对比在河流相中的应用[J].石油天然气地质.1997,18(2):90~95;

[2]郭康良,周丽娟.应用层序地层学预测HJ凹陷隐蔽油气藏[J].大庆石油学院学报,2004,28(2):8~11;

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由于资源勘探逐步进入复杂地质区,原始资料采集变得更加困难,同时采集的资料质量变差,各类强干扰十分活跃,这给后续的地震资料处理带来了新的挑战。在低信噪比地区地震资料处理的关键技术是噪声压制工作,之后的反褶积,速度分析流程,叠加等都对原始资料的信噪比有较高的要求。因此,论文对研究区资料不同的滤波处理,通过对噪声的压制,突出了有用信号,减小了噪声干扰,为接下来的处理提供了便利。

关键词:

低信噪比;干扰波压制;滤波

1.前言

在资源勘探过程中,资料处理是一个基础性,同时也是一个非常关键的工作。资料处理的好坏直接影响到解释的精度,甚至是整个勘探的成功与否。正是如此,我们在做资料处理时应该针对资料特点和研究区地质情况进行综合分析,通过不同方法对比选择一个适合该区域的处理方法,确保我们所处理的资料是正确的可以放心使用的,为后续资料处理及解释精度提供基础。论文结合研究区地震资料在地震记录上的特点,原始资料受面波干扰较为强烈,同时反射信号较弱,信噪比较低。针对这些实际问题,结合目前的一些提高信噪比的方法,对实际资料进行噪声压制,提高资料信噪比。分析滤波之后地震记录上的干扰波压制效果,之后才用不同参数进行反褶积处理,提高纵向分辨率,选择合理的叠加速度进行叠加,得到一个滤波处理之后的叠加剖面。最后对不同滤波方法的叠加剖面效果进行分析,得到一个适合研究区的干扰波压制方法。

2.实际资料处理分析

首先,将我们得到的实际资料进行一定的预处理,包括数据的编辑和校正。然后分别对地震数据有效波、面波和声波进行频谱分析。经过频谱分析我们可以得到有效波的频率大致分布在20Hz~70Hz之间,面波的频率大致分布在10Hz~20Hz之间,声波的频率大致分布在70Hz~100Hz之间,利用这些波的频率分布范围,可以为后续的滤波提供参数选择。由于有效波的频率和干扰波的频率在不同的分布范围之内,因此可以利用一维和二维滤波来压制干扰波的影响。本文选择了带通滤波和二维F-K滤波对工区地震干扰波进行压制。由前面分析知道有效波频率分布具有一定的范围,因此我们通过带通滤波把在地震有效频率范围之外的成分滤去,从而保留我们所需要的成分。仅做带通滤波处理前后的单炮地震记录图对比如图1所示:从上图中可以看出,经过带通滤波处理之后单炮地震记录上的声波有所减少,部分声波干扰得到压制,而面波压制较弱。经过速度分析动校正之后得到仅做一维滤波的叠加剖面(见图2)。由图2可以看到,对工区地震数据仅进行一维滤波变换后,在所得到的叠加剖面中还是存在着严重的噪声干扰,分辨率差,信噪比较低。从而有必要对本工区地震数据再进行二维滤波。F-K域滤波也叫二维滤波[4]。和一维时候差不多,有效信号和噪声干扰的频波成分分别在不同范围之内,这可以在f-k平面上表示出来,分别表示为高速干扰区,有效信号区和低速干扰区,f1~f2表示有效信号的频率范围,在这个范围之外的部分都属于干扰。在f-k平面上,有效信号和干扰信号分别在不同的区域,我们可以根据它们在频率上和视速度上的特点将其识别出来,并且利用它们之间的这种差异很好地将各类频率,波数的干扰压制。对地震记录做f-k分析后,接下来对地震记录上的干扰波进行压制。在进行二维滤波之后,根据速度谱选取合适的叠加速度进行叠加,得到二维滤波之后的叠加剖面如图3所示。由图中可以看出,在对地震资料进行二维F-K滤波之后,在叠加剖面上信噪比得到了明显的提高,分辨率大大提高,同相轴连续性较好[1][3]。最后对比分析仅做一维滤波和同时进行一维和二维F-K滤波之后得到的叠加剖面如图4所示:由图4可以看出,由对勘探区地震数据压制干扰波流程中仅做一维滤波处理和同时进行一维,二维滤波处理之后所得到的叠加剖面对比可知,对工区地震数据同时进行一维滤波和二维滤波处理之后,干扰波得到很好的压制,同相轴连续性明显增强,提高信噪比方面效果明显。

3.结论

由于研究区地质条件较差,纵向横向构造变化巨大,导致采集的原始资料各类干扰较强,面波和声波发育,信噪比较低。对于面波发育,声波干扰很强的地震资料处理是复杂地质区地震资料处理的一个繁杂的工作。针对这些实际问题,本文分别进行了一维滤波和F-K滤波处理,对地震数据中的干扰波进行压制,通过对比分析,在本次研究区中同时进行一维和二维滤波处理能很好地压制干扰,效果明显。

参考文献:

[1]陆基孟.地震勘探原理[M].北京:石油工业出版社,1993.

[2]牟永光,陈小宏等著.地震数据处理方法.北京:石油工业出版社,2012.

[3]黄大云,低信噪比资料处理方法研究报告[R],川庆钻探公司物探研究中心内部资料.

[4]张雅纯等,变换压制线性干扰的应用[J].石油物探.1994,33(2),102~106.

[5]司宏奋,刘雨涛,刘俊友.地震勘探收费预算标准探讨[J].西部资源,2013(03).

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关键词:遥感地址勘查技术;具体应用;研究

中图分类号: P627 文献标识码: A 文章编号: 1673-1069(2016)31-152-2

1 遥感地质及勘查技术概述

遥感技术所取得的地面图像和数据及相应的数据和信息处理技术在地质学的应用 。又称地质遥感。遥感地质一般包括4个方面的研究内容:①各种地质体和地质现象的电磁波谱特征。②地质体和地质现象在遥感图像上的判别特征。③地质遥感图像的光学及电子光学处理和图像及有关数据的数字处理和分析。④遥感技术在地质制图、地质矿产资源勘查及环境、工程、灾害地质调查研究中的应用。

1.1 遥感地质勘查技术的概念

利用飞机与卫星等遥感器对检测地标的地质数据进行电磁、光谱的扫描与识别的技术称之为遥感地质勘查技术,其在地质勘探工作中的应用有助于对检测地标的地质特性进行深入分析,进而可通过摸清地质信息与地质特征为地质勘探提供更为科学可靠的理论与数据。较之传统地质勘查技术,遥感地质勘查技术具有多层次、综合性与宏观性的特点,因而地质勘查检测结果的精准性可得到大大提升。近些年,遥感地质勘查技术凭借技术先进、检测结果准确等优势在现代地质勘查工作中发挥了越来越重要的作用。

1.2 遥感地质勘查技术的特点

1.2.1 科学性

遥感技术在地质勘查工作中的应用为其数据采集环节提供了大量更具科学性的理论依据。以遥感地质勘查技术在我国的应用为例,使用卫星、飞机等高端遥感器可科学计算、检测出待检测地标的具体地质状况,有效结合电磁技术、光谱技术同现代化计算机技术以及现代化航拍器械可使地质扫描工作更具科学性,进而可为我国地质勘查与地质研究工作提供更为科学、准确的勘察数据与地质资料。

1.2.2 精确性

不断增大的矿产需求量使得我国地质勘查工作逐渐细化,这对地质勘查技术也提出了越来越高的精细化要求。遥感地质勘查技术可通过电磁技术与光谱技术的应用扫描并分析地质状况,现代地质勘查工作的精细化需求可得到满足。遥感地质勘查技术的应用实例显示,其可对地质状况进行全方位的检测与计算,这对现代地质勘查工作精确性以及矿产开采效率的提高均十分有利。

2 遥感地质勘查技术的应用

2.1 获取地质构造信息

在应用遥感技术找矿的过程中,我们可通过空间信息观察到相关地质标志,而提取空间信息的过程中则需应用到遥感技术所呈现出的与检测区域成矿相关的线性图像,从推覆体以及断裂等相似类型中提取出有用信息是这一过程中需注意的部分。遥感地质勘查技术还可应用于获取酸性岩体、火山盆地等地质的信息。由于影响遥感技术成像的因素较多,因而其在地质勘查工作中极有可能会发生地质图像模糊的情况,这将直接导致地质线性形迹和地质纹理信息无法清楚显示出来,地质勘测工作随之面临困难。针对这一问题,目前主要采用人机交互、目视解译等方式来突出显示地质构造图像中的关键信息。

2.2 通过获取植被光谱来确定矿产位置

矿区感测区中的金属或矿物较易因地下水文因素和地下微生物作用的影响而改变底层结构,随之将会对土壤层中的成分造成矿物元素增加等影响,土壤成分受到的影响将直接体现在地表的职务上。土壤层中成分的变化将会改变地表植物对金属元素的剧集程度和吸收程度,继而将会使得植物内含水量及叶绿素也发生改变,后种变化将通过植物的反射光谱特征显示体现出来,遥感技术正是利用了这一系列的变化将检测区域地表植物的反射光谱特征显示出来,并通过分析植物异常光谱信息来确定该区域是否存在矿产。不同种类的植物,甚至是同种植物的不同器官在金属含量方面将会呈现不同的特点,因而需大量收集检测矿区的植被样品,并在分析植被光谱信息的基础上统计出具有良好金属吸收能力和聚集能力的植被。植物反射光谱的色调是应用光谱特征增强技术处理遥感图像的主要依据。分离提取出异常色调后,遥感技术可直观展现出这些异常色调,分析出植被对金属的吸收能力和聚集能力后则可为确定矿产位置提供一定的依据。

2.3 利用岩矿光谱技术进行识别

作为遥感地质勘查技术的理论基础,岩矿光谱技术适用于多光谱技术与高光谱技术,其主要是通过提取多光谱蚀变信息实现岩性识别与高光谱矿物识别的目的。多光谱技术较低的光谱分辨率使得岩矿的光谱特征表现力较弱,因此岩矿光谱技术在分析岩矿反射率差异时主要以图像线性信息与图像灰度特征为基础。较之多光谱技术,高光谱技术则既可获取到连续光谱信息,也可对地质类型加以直观地识别。综合使用多光谱技术与高光谱技术可对岩矿类型、与成矿作用有直接关系的矿物蚀变信息加以有效地识别,并可对蚀变强度进行定量,进而可为地质勘探工作提供强有力的技术支持。

3 加强遥感地质勘查技术应用的措施

前文笔者简要分析了遥感地质勘查技术的概念与特点,并探讨了其在地质勘探工作中的具体应用。由于我国在应用遥感地质勘查技术过程中仍存在不少问题,因而我们在实际应用过程中还需采取合理的措施来保证其应用效果。

3.1 加强对遥感技术理论研究

理论是实践的基础,遥感地质勘查技术的实际应用离不开有效的理论研究。因此我们首先需深入研究并分析大量与遥感技术相关的理论文献,为遥感技术的应用打下坚实的理论基础。除此以外,我们还需依据勘测区域的特点进行理论创新,不断丰富地质勘查技术应用的理论成果。

3.2 加强技术支持

技术支持在遥感地质勘查技术应用中处于十分关键的地位,因此我们首先需保持所应用的相关遥感设备的技术先进性,保证硬件基础;其次需加大引进与培养先进遥感技术人才的力度,以为遥感技术应用的准确性、合理性和科学性提供人才保证。

3.3 完善相关制度

遥感地质勘查技术的有效应用离不开相关制度的指导与规范,因此我们需积极完善诸如技术岗位责任制度的一系列制度,及时发现遥感地质勘查技术在应用过程中出现的问题,以促进我国遥感地质勘查技术的可持续发展。

4 结束语

综上所述,迅猛发展的国民经济使得国家对矿产资源的需求量越来越大,这对地质勘查技术的效率与精确度提出了越来越高的要求。对此,本文简单介绍了遥感地质勘查技术及其在地质勘探工作中的应用,并提出了加强其应用的具体措施,以期为相关人士提供理论参考。

参 考 文 献

[1] 王润生,熊盛青,聂洪峰,等.遥感地质勘查技术与应用研究[J].地质学报,2011,11:1699-1743.

[2] 易飞.遥感地质勘查技术探究与分析[J].住宅与房地产,2016,18:265.

[3] 罗庆霞,苏吉祥.遥感地质勘查技术在矿山中的应用[J].世界有色金属,2016,10:203+205.

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【关键词】遥感影像;油气勘探;波谱特征

1.油气遥感探测机理

遥感影像全面、客观、真实地记录了地表综合景观的几何特征和物理特征,因此,从遥感图像上不仅可以获得地表景观的形态及其分布组合特征,而且还可以获得物体的成分、结构和理化特征,从而实现识别的目的。

1.1油气遥感的间接探测

间接探测主要是分析遥感图像的几何特征,在油气遥感勘探中已广泛应用。主要是判别地质构造和隐伏的油气储构造。

(1)根据影像的形态、色调和影纹(形态的组合)进行判断,最主要的是线性构造的识别及环影影像的识别。

出露地表的线性构造往往具有明显的地貌特征,如断层、河流直线段等。对于隐伏的线性构造,在遥感图像上也可以清晰地显现,这是由于处于覆盖层下的原始构造对地下水的活动产生很大影响,使之在线性构造发育带多为地下水充水带,直接构成地表土壤湿度及植物群落特征的差异,在遥感图像上表明为一条明显的线性影迹。

(2)根据水系发育的特征,来推断区域岩性分布及区域构造。

一般水系密度主要反映地表岩性特征,水系形态反映地下构造环境,在油气遥感勘探中,水系形态分析对推断隐伏油气储集结构有着重要意义。

1.2油气遥感的直接探测

直接勘探主要是利用遥感技术探测烃类微渗漏的地表标志,实现推断地下油气藏的存在。这些烃类异常的地表标志的探测机理就是捕获地物目标的分子或分子群的电磁波谱特征。

2.利用遥感资料进行地质地貌判读

2.1地貌判读

地貌判读对于地质找矿、石油天然气勘探、构造分析等工作都有重要意义。地貌判读主要从地貌学原理出发,分析图形、色调和阴影等直接判读标志,再根据地质、水文、土壤、植被等地理要素的相关信息,综合分析判读[3]。

利用遥感技术可进行流水地貌判读、黄土地貌判读、卡斯特地貌判读、风成地貌判读、冰川地貌判读、火山地貌判读等。流水地貌判读主要有以下内容:河谷形态、阶地、河漫滩、洪积扇、冲积扇、三角洲、牛轭湖、古河道等。流水地貌判读对分析新构造运动和环境演变很有帮助。

沉积地貌的发育范围多在几十公里甚至更大,单靠地面调查研究其演变过程比较困难,利用遥感影像从宏观角度观察和分析其空间演变具有很好的效果。不同的沉积相因组成物质不同河后期地表地貌的不同,遥感影像上表现出不同的光谱特征[8]。因此利用遥感影像分析可以识别不同的沉积地貌。例如中科院崔卫国等对玛纳斯河山麓冲积扇演变的遥感研究,分析了该冲积扇的演变过程并对其形成和演变原因进行探讨。

2.2岩性判读

组成岩石的矿物在热红外谱域具有选择性发射的特性,同一矿物在不同谱域具有不同的发射率,不同矿物在同一谱域也有不同的发射率,因此,根据低发射率带的波长位置,可以提取和识别岩石的矿物组成信息,从而判定岩石类型。

岩石色调是岩石物理化学性质不同引起的辐射差异的反应,岩石色调的深浅主要由组成岩石的矿物颜色深浅和它们的含量所决定的[3]。影响色调的因素还包括岩石表面的湿度、粗糙度、粘度大小。此外。环境因素如植被覆盖度、风化壳、土壤厚度都直接影响岩石色调。岩石色调实际上是许多因素的综合反映,必须结合实际作具体分析。在大比例尺、高分辨率影像判读中,形状是另一重要标志。

另外,很多时候水系形态、地貌特征、土壤植被等都可作为岩性判读的标志。根据不同岩性的热红外特征,利用遥感航片、卫片还可以判读三大岩性。

2.3构造判读

2.3.1岩层产状判读

利用遥感图像可以判别水平岩层和倾斜岩层。水平产状的岩层层面界线与该处地形等高线平行或重合。水平产状的岩层在地貌上常常构成方山、桌状山。如果被开垦利用,常呈套环状梯田。倾斜岩层的解释标志是:地质界线与地形等高线相交,并受地形因素的影响而发生弯曲折转,或通过山脊沟谷等不同地形。

2.3.2褶皱构造解释

褶皱构造分背斜和向斜,在影像上表现为色调不同的条带且对称平行排列,其整体图像常呈闭合的图形,有圆形、椭圆形及不规则环带状等多种形态。

在遥感图像上可以利用岩层产状来确定背、向斜构造。还可以根据褶皱转折端的单层影像的出露宽度特点和组成折转端的岩层形态来分析分析背、向斜。

2.3.3断裂构造判读

断裂构造包括出露断层和隐伏断裂,前者许多断裂要素可以直接观察到,运用直接标志即可;后者则更多的运用间接标志,并结合其他方法才能确定。

许多断层要素都可以在航片和卫片上直观地看到,如地层、岩脉、矿体、褶皱等各种地质体被切断、错开的现象。

对已知油气田构造的研究表明,它们在地形地貌上均有特征显示,一个真实的隐伏构造应该在地表造成多种异常标志,如水系异常、色调异常,甚至会出现微地貌异常[9]。

3.油气遥感技术存在问题及展望

从油气构造的遥感解译分析,到综合遥感资料与物化探资料进行油气综合评价,再进一步发展到将遥感技术与油气化探、地面波谱测试、地磁、地温、能谱测量以及地电化学勘探手段相结合而进行的遥感方法直接找油,标志着遥感技术应用在油气勘探领域的一次次重大飞跃[5]。但是利用遥感探测也存在一定的问题:

(1)遥感影像在识别岩性方面,由于火成岩的热红外光谱特性比其它岩类要清楚得多,所以对于火成岩的研究相对的较成熟一些。但是对于沉积岩和变质岩的研究则相对的较少,主要是由于岩石中的不同矿物对热红外光谱影响较大。因此对于岩石和矿物发射光谱特性的关系及其影响因素需要进一步的研究。

(2)将热红外谱域的研究延伸到3~5μm和17~25μm,目前对这两个热红外谱域的岩石、矿物光谱特性还知之甚少。

油气遥感技术不断发展,不仅可以在前期油气勘探中发挥作用,并将会涉及到油气勘探的各个阶段。在隐蔽油气勘探、岩性油气勘探、水动油气勘探及老油气田的扩大、挖潜勘探中同样可以取得成效。

先进的遥感探测器是油气遥感勘探的前提,尤其遥感应用研究是基础。随着应用基础研究的不断深化,定会促使油气遥感勘探技术不断完善。油气遥感勘探是一种有希望、有前景的勘探技术[2]。

【参考文献】

[1]陈继福.RS技术在矿山地质工作中的应用[J].科学之友,2006,10.

[2]宋小宁.遥感影像复合与油气显示的相关性研究.硕士学位论文,2005.

[3]彭望琭.遥感概论[M].北京:高等教育出版社,2002.

[4]王云鹏,耿安松,刘德汉.鄂尔多斯盆地地表烃类的遥感探测研究[J].天然气工业,1999, 19(6).

[5]余华琪,齐小平.石油遥感二十年[J].国土资源遥感,1999,No.3.

[6]靳秀良.陕北油田烃类微渗漏遥感化探特征[J].国土资源遥感,1999,No.4.

[7]王云鹏,丁暄.川东某地地表土壤烃类蚀变特征及遥感机理研究[J].地球化学,1999,Vol.28,No.4.

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论文摘要:工程(地质)勘察信息化是一项复杂的系统工程,其中既涉及各种信息处理技术及其集成化应用,也涉及方法论和其它问题。因此,提出工程地质勘察信息化的要求,不但是地质信息科学发展的必然趋势,也是促进地质信息科学的理论框架、方法论体系和技术体系形成主要动力。

0引言

当前,伴随着一般信息科学、地球信息科学、地球空间信息科学和地理信息科学的兴起,地质信息科学已经逐渐形成雏形。这是一门崭新的边缘学科,是关于地质信息本质特征及其运动规律和应用方法的一个综合性学科领域。它的形成与地质学和地质工程各个分支学科的发展和促进密不可分。历史分析的结果表明,计算机技术的引进、改造、融合、集成和应用过程,实际上就是工程(地质)勘察信息化的过程。

1水利水电工程地质信息处理

1.1 信息处理技术地质测绘、钻探、山地工程等所获取的数据是水利水电工程地质信息处理的数据源,是水利水电工程地质信息处理流程的起点,这些数据包括搜集到的早期勘察数据和现阶段地质勘察获取的状态数据,不但具有多来源、大数量、多种类、多层次、多维和多应用主题等特点,同时又具有可采集性、可存储性、可管理性、可复制性、可共享性等可信息化的特征。这个过程可以划分为勘察数据获取、勘察数据整理与管理、勘察图件制作、地质体空间分析、勘察成果编制、管理与查询等环节。每个环节都可以对应一种或数种信息技术,如数据的采集与管理可以用数据库技术来实现,勘察图件的制作可以用计算机辅助设计技术或GIS技术来实现,地质体空间分析可以用三维建模与空间分析技术来实现,勘察成果的编制可以通过数据库中资料的组合来生成,成果的查询检索可以通过数据库和网络技术来实现。[1]

1.2 信息处理方法数据采集是整个处理过程的起点,也是水利水电工程勘察的主要工作之一。所采集的数据包括可以搜集到的前期资料和工程勘察获取的数据,这些数据都可以通过直接录入、导入与二维平面图或三维模型绑定输入等四种方式来进行处理。报告、汇报、归档部分是指利用数据库、二维辅助制图和三维模型与空间分析成果来编制工程勘察报告等勘察成果,并对所取得的成果数据进行审查汇报,最后把成果进行数据库管理和归档。以上这些工作全部处在标准化体系的制约之下,这些标准包括工程勘察规范、数据编码标准、图层设置标准等等,同时这一过程被网络技术进行全面的改造,从而组成水利水电工程地质信息处理的完整流程。

1.3 信息处理流程①数据采集阶段。在确定了工作目标后,首先搜集工作区域的各种已有资料,在对搜集到的资料进行分析后,在可能的工作区域内进行野外考察,进一步确定工作区域。在基本确定的工作区域内进行野外测量和工程地质测绘工作。在测绘的基础上进行钻探、物探、地质试验和可能的山地工程等工作。这个阶段主要是获取工作区域内地表、地下的各种地质资料。②室内整理阶段。室内整理阶段是对获取到的地质资料进行校对、分析和分类的工作,使获取到的数据条理分明,便于后期工作的使用。

这一阶段可以滞后于数据采集阶段,也可以与数据采集阶段同时进行。③分析处理阶段。分析处理阶段主要是利用整理后的数据进行各种地质图件的编制,对野外勘探的数据进行统计、分析、计算等,为下一步勘察报告的编制提供各种资料。④编制报告阶段。工程勘察的最终成果是勘察报告,这一过程主要依赖地质技术人员对地下地质空间的感悟与工作经验,充分利用获取的数据和前期对数据的整理与分析处理成果来编制工程勘察报告。⑤成果审查与汇报阶段。这一过程是对整个勘察工作的检查和验收,如果分析不够充分,要返回到分析处理阶段进行更充分的分析处理,如果分析结果缺乏足够的数据,要返回到数据采阶段,进行补充勘探工作,直到审查通过。⑥资料归档阶段。这一阶段主要是把原始勘探资料和勘探成果资料进行分类归档工作。这部分资料同时也是其它工作的资料依据。从信息处理角度也可以把这个过程划分为数据采集、数据管理和数据应用三部分,其中数据管理包括对所采集数据进行管理和对数据应用的结果进行管理,数据应用包括数据统计分析、空间模拟与分析、地质图编制和报告编制等。 转贴于

2实现地质信息技术的集成化

为了最大限度地发挥各种信息技术的作用,需要实现信息集成化。其原则和出发点是:使各部分信息有机地组成一个整体,每个元素都要服从整体,追求整体最优,而不是每个元素最优;各个信息处理环节相互衔接,数据在其间流转顺畅,能够充分共享。系统有了这样的的整体性,即使在系统中每个元素并不十分完善,通过综合与协调,仍然能使整体系统达到较完美的程度。从工程勘察信息系统实现的逻辑结构看,系统集成的内容包括:技术集成、网络集成、数据集成和应用集成。分布式的工程勘察点源信息系统的建立,就是上述四方面集成的结果。

3结语

工程(地质)勘察信息化是一项复杂的系统工程,其中既涉及各种信息技术及其集成化应用,也涉及方法论和其它问题,要求深化对地质信息机理基础理论的研究。因此,工程地质勘察的信息化需求,也是地质信息科学发展的动力,促进地质信息科学的理论框架、方法论体系和技术体系形成。工程(地质)勘察的计算机应用的理论、方法和技术作为地质信息科学的重要组成部分,在自身发展的过程中也不断地借鉴和引进其它地质与矿产勘查领域的成果,并且逐渐融入地质信息科学的总体发展轨道,伴随着地质信息科学的发展而发展。

参考文献

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关键词:数学地质,数值分析,C语言程序设计,教学方法

 

数学地质解决地质问题的一般步骤或途径如下:第一,进行地质分析,定义地质问题和地质变量,建立正确的地质模型;第二,根据地质模型选择或研究适当的数学模型;第三,运用数值分析理论对数学模型进行求解;第四,运用C语言设计计算机程序,并上机试算;第五,对计算机输出成果进行地质成因解释,对所研究的地质问题作出定量的预测、评价和解答。为了很好地解决地质问题,需要同时学好《数学地质》、《数值分析》和《C语言程序设计》三门课程。本文将对《数学地质》、《数值分析》和《C语言程序设计》三门课程的教学内容和方法进行研究,并介绍瓦斯危险性预测数学地质软件的开发。

1数学地质的教学内容及方法

数学地质(mathematicalgeology)是六十年代以来迅速形成的一门边缘学科。它是地质学与数学及电于计算机相结合的产物,目的是从量的方面研究和解决地质科学问题。它的出现反映地质学从定性的描述阶段向着定量研究发展的新趋势,为地质学开辟了新的发展途径。数学地质方法的应用范围是极其广泛的,几乎渗透到地质学的各个领域。

1.1 数学地质的教学内容

数学地质的研究对象包括地质作用、地质产物和地质工作方法。通过建立数学模型查明地质运动的数量规律性。这种数量规律性具体表现为地质体的数学特征、地质现象的统计规律以及地质勘探工作中存在的概率法则。其内容可概括为以下3个方面:①查明地质体数学特征,建立地质产物的数学模型。例如矿体数学特征是指矿体厚度、品位等标志变化的数量规律性。按其属性可划分为矿体几何特征、空间特征、统计特征和结构特征等4类。比如,尽管矿产有多种多样,但矿石有用组分品位的统计分布却服从正态分布、对数正态分布等有限的几种分布律。从它们的分布特征可以分析判断其成因特点,而且各类数学特征还具有不同的勘探效应。②研究地质作用中的各种因素及其相互关系,建立地质过程的数学模型。如盆地沉积过程的数学模型,地层剖面的计算机模拟,岩浆结晶过程的马尔柯夫链分析等。③研究适合地质任务和地质数据特点的数学分析方法,建立地质工作方法的数学模型。论文写作,C语言程序设计。例如,对于地质分类问题,可根据研究对象的多种定量指标,建立聚类分析或判别分析的数学模型,对所研究的地质对象进行分类或判别。又如针对大量的描述性的地质资料,通常可将其转化为0~1变量,建立各种二态变量的多元分析模型(逻辑信息模型、特征分析模型、数量化理论模型等),以解决地质成因分析和成矿远景预测等各类地质问题。论文写作,C语言程序设计。

1.2 数学地质的教学方法

数学地质的教学方法可概括为:①数学模型法。应用最广泛的是各种多元统计模型。例如用于地质成因研究的因子分析、对应分析、非线性映射分析、典型相关分析;用于研究地质空间变化趋势的趋势面分析和时间序列分析方法等。②概率法则和定量准则。由于地质对象是在广阔的空间、漫长的时间和复杂的介质环境中形成发展和演变的,因此地质现象在很大程度上受概率法则支配,且具有特定的数量规律性,这就要求数学地质研究必须遵循和自觉运用概率法则和定量准则。同时,地质观测结果不可避免地带有抽样代表性误差,因此对各种观测结果或研究结论都要做出可靠概率的估计和精度评价。以矿产定量预测为例,不仅要求确定成矿远景区的空间位置,而且应给出可能发现矿床的个数及规模,发现矿床的概率,查明找矿统计标志的信息量、找矿概率及有利成矿的数值区间等。

数学地质的主要研究手段是电子计算机技术,其中包括:①地质过程的计算机模拟,该项技术可以弥补物理模型法和实验地质学法的不足;②建立地质数据库和地质专家系统,以便充分发掘和利用信息资源和专家经验;③计算机地质制图;④地质多元统计计算及其他科学计算。

2数值分析的教学内容及方法

数值分析(numericalanalysis)是研究分析用计算机求解数学计算问题的数值计算方法及其理论的学科,是数学的一个分支,它以数字计算机求解数学问题的理论和方法为研究对象。为计算数学的主体部分。

2.1 数值分析的教学内容

运用数值分析解决问题的过程:实际问题→数学模型→数值计算方法→程序设计→上机计算求出结果。数值分析的教学内容包括插值法,函数逼近,曲线拟和,数值积分,数值微分,解线性方程组的直接方法,解线性方程组的迭代法,非线性方程求根,常微分方程的数值解法。论文写作,C语言程序设计。

数值分析具有如下特点:第一,面向计算机。第二,有可靠的理论分析。第三,要有好的计算复杂性。论文写作,C语言程序设计。第四,要有数值实验。第五,要对算法进行误差分析。

2.2 数值分析的教学方法

根据数值分析的特点,教学时首先要注意掌握方法的基本原理和思想,要注意方法处理的技巧及其与计算机的结合,要重视误差分析、收敛性及稳定性的基本理论;其次,要通过例子,学习使用各种数值方法解决实际计算问题;最后,为了掌握数值分析的内容,还应做一定数量的理论分析与计算练习,由于数值分析内容包括了微积分、代数、常微分方程的数值方法,学生必须掌握好这几门课的基本内容才能学好这一课程。

3C语言程序设计的教学内容及方法

C语言是一种计算机程序设计语言。论文写作,C语言程序设计。它既有高级语言的特点,又具有汇编语言的特点。它可以作为系统设计语言,编写工作系统应用程序,也可以作为应用程序设计语言,编写不依赖计算机硬件的应用程序。因此,它的应用范围广泛。

3.1 C语言程序设计的教学内容

C语言程序设计主要有两方面教学内容:一是学习和掌握C语言的基本规则;二是掌握程序设计的方法和编程技巧。“规则”和“方法”即语言和算法,是本课程的两条主线,二者不可偏废其一。从一定意义上说,“方法”更重要,因为它是程序的灵魂。一旦掌握,有助于学生更快、更好地学习和使用其他的程序设计语言。

3.2 C语言程序设计的教学方法

C语言程序设计是一门实践性很强的课程,对C语言初学者而言,除了要学习、熟记C语言的一些语法规则外,更重要的是多读程序、多动手编写程序。学习程序设计的一般规律是:先模仿,然后在模仿的基础上改进,在改进的基础上提高。做到善于思考,勤于练习,边学边练,举一反三,学会“小题大做”,一题多解,这样,才能成为一个优秀的C程序员。

4瓦斯危险性预测数学地质软件的开发

瓦斯危险性预测包括瓦斯含量预测、瓦斯涌出量预测和瓦斯突出预测。在利用数学地质技术进行瓦斯危险性预测时,需要进行大量的计算工作,一般要求用计算机完成其数学建模和未采区预测工作。随着计算机软硬件和可视化技术的发展,编制高速、高效、准确、灵活、用户界面友善的数学地质预测软件,是瓦斯地质研究向定量化发展的需要。论文写作,C语言程序设计。

4.1 数学地质模型的建立

瓦斯含量预测和瓦斯涌出量预测采用回归分析建立数学模型,即通过规定因变量和自变量来确定变量之间的因果关系,建立回归模型,并根据实测数据来求解模型的各个参数,然后评价回归模型是否能够很好的拟合实测数据;如果能够很好的拟合,则可以根据自变量作进一步预测。

瓦斯突出预测采用判别分析建立数学模型,即按照一定的判别准则,建立一个或多个判别函数,用研究对象的大量资料确定判别函数中的待定系数,并计算判别指标。据此即可确定某一样本属于何类。

4.2 数学模型的求解

对建立的数学模型,采用迭代法对线性方程组进行求解,即利用计算机运算速度快、适合做重复性操作的特点,让计算机对一组指令(或一定步骤)进行重复执行,在每次执行这组指令(或这些步骤)时,都从变量的原值推出它的一个新值。

4.3 数学地质软件的开发

采用C语言编写计算机程序,开发数学地质软件。瓦斯危险性预测软件的操作较为简便,功能较为齐全。在软件主界面菜单栏的菜单项下面,可分别进入瓦斯含量预测,瓦斯涌出量预测、瓦斯突出预测的对话框模块。在对话框里分别输入变量数据和数据文件,运行数据文件,按下详细资料或判别结果按钮,可以查看运算结果。按下预测未知单元按钮可进入预测对话框。

5结论

1)对数学地质、数值分析、C语言程序设计教学内容及方法的研究为解决地质问题提供了便利途径。

2)瓦斯危险性数学地质软件的开发较好地运用了数学地质、数值分析、C语言程序设计的理论和方法,为数学地质、数值分析、C语言程序设计的教学提供了应用实例。

参考文献:

[1]韩金炎.数学地质[M].北京:煤炭工业出版社,1993.1-282.

[2]姚传义.数值分析[M].北京:中国轻工业出版社,2009.1-373.

[3]贾宗璞,许合利.C语言程序设计[M].徐州:中国矿业大学出版社,2007.1-378.

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关键词:地质学;创新;课程设置;人才培养

中图分类号:G642.0文献标志码:A文章编号:1674-9324(2018)12-0110-02

一、引言

地质学是与物理、数学、生物和化学并列的自然科学五大基础学科之一,是人类社会生存和发展的源泉。但是地质学作为一门学科,成熟和发展的时间却比较晚。中国现代地质学的发展若从国外地质学者在中国国内考察(1863年)算起,发展至今,也仅仅只有150余年的历史。近几年随着国家创新发展战略的实施,国内地质学科的发展面临新的机遇和挑战,于是地质学学科专业设置也发生了一些改变,本文就将以合肥工业大学地质学学科专业设置为例,分别从地质学学科特点、发展前景与社会需求、人才培养目标以及课程体系建设等四个方面进行阐述。

二、地质学学科特点

地质学的研究对象是地球的固体硬壳——地壳或岩石圈,主要研究地球的物质组成、内部构造、外部特征、各层圈之间的相互作用和演变历史的知识体系。地质学是研究地球及其演变的一门自然科学。所以,地质学学科需要极为丰富的创造性思维和极强的实践能力。地质学探究地球时,用封闭论的观点,把地球作为一个个体而不受其他天体的影响,这是需要有探索精神的,需要丰富的创造性思维。我们的地球形成于距今45亿年前,而我们想要探究一个45亿年前就形成了并且之后经过了多种复杂的演化和发展的未解之谜是需要何等的创造性思维。我们看到的一个简单的露头,可能隐藏着重大的地质意义等着我们去探究,所以这就需要我们具有创造性的思维方式。地质学学科不仅仅需要各种地球化学数据或者显微镜下的微观鉴别,更需要大量的野外工作,对野外的构造现象、接触关系、岩石组合类型和特征等进行实地的勘查,发现地质问题。因此,我们不仅应该在课堂上教授学生书本上的理论知识,更应该带学生到野外去实践,了解各种地质现象,学会辨识岩石类型,而不应该仅仅用一张张幻灯片进行教学。这就需要培养学生具有极强的实践能力,不仅仅是自己动手去处理各种实验数据,更应該鼓励学生深入野外,多看、多敲、多思考。

三、发展前景与社会需求

地质学历史悠久,作为一门传统科学,其研究主题和理念历经演变,已形成了庞大的科学体系,因其在矿产资源和化石能源勘探等方面对社会发展所作出的贡献而被社会广泛了解[1]。我国在地质学研究上具有得天独厚的优势,我国地质构造复杂并且演化历史悠久,具有丰富和完整的地质记录。并且我国地处环太平洋、特提斯和古亚洲洋这三大构造带的交界处,为我国的大陆动力学研究提供了极佳的例子。随着万众创新时代的到来,我国地质行业也迎来了新的一次发展机遇,需要大量创新型地质人才为传统地质行业注入新的活力。2016年全国就业形势比较复杂、非常艰巨,高校毕业生765万人,比2015年增加16万人。根据合肥工业大学对于本校学生就业率的统计,地质学专业的学生就业率在2016年为96%,这充分说明了我校地质学学科专业发展形势良好,且毕业生深受就业单位的欢迎。

四、人才培养目标

近些年来,国际地质科学发展迅速,不仅与生命和环境科学紧密结合,而且还与人文社科学科进行交叉、融合。我国地质科学虽然有所发展,但仍与国外地质学存在着一定的差距。因此当今的社会、经济和科技的发展对我们的人才培养目标也提出了新的要求,主要表现在以下几个方面。

(一)多层次性

我们不仅仅需要具有创新意识的地质学学科带头人,同时我们也需要基础知识扎实并且掌握先进科学技术、有实干精神的技术工作人员。

(二)多类型性

现代社会对于地质人才的需求大概可以分为:基础研究型、应用型以及工程技术型人才这三种。其中前两类是我们理学地质学科的主要培养对象,而第三种也是我们应该去探索和发展的一个新的方向。

(三)创新性

随着经济的高速发展,我国也逐渐从创新大国向创新强国发展,因此在协同创新发展的大背景下,地质人才的培养更应该注重对创新能力的挖掘和栽培。所培养出的地质人才应该不仅仅有扎实的基础知识,更具有放眼未来的创新发展能力。

合肥工业大学针对目前社会、经济和科学技术的发展,对于地质学学科人才培养目标也做出了一系列的改进和更新。我校地质学专业的培养目标为:本专业学生具有坚实的地球科学基础知识和实验技能,获得科学研究初步训练,接受地质学基础研究和应用基础研究方面的科学思维和科学实践训练,掌握地质调查、科学研究、资源开发和管理的基本技能,能在地球科学、地球与环境科学等领域从事科学技术工作的教学、科研及工程型人才。注重培养科学研究能力和发展潜力。而对于我校资源勘查工程专业的学生的培养目标为:适应国家经济发展需要,培养具备坚实的基础理论知识,掌握地质调查与勘探的室内、外工作方法,能够运用现代地质理论和先进科技手段从事固体、液体、气体矿产资源勘查、评价和管理,并获得工程基本训练的德、智、体全面发展并富有创新精神的高级工程技术及其他专门人才。

五、课程体系建设

课程体系的建设是人才培养的关键,这也是合肥工业大学地质学学科创新型人才培养改革的一个重点。在新的本科生培养方案(2015版)强调本科教育的基础性,核心是强调学生的创新能力和自学能力的培养。该方案具有以下的特点。

(一)加强实践环节的教学

具体包括增加课间实习的次数、加强野外实习基地的建设,以及加强室内实验室的建设等。我校地质学学科专业的学生不仅在低年级有认知实习、巢湖地质实习等,针对我校地质学学科在成矿流体系统与成岩成矿作用、断裂构造与大陆动力学、造山过程与造山带动力学、沉积学与盆地分析、成岩成矿地球化学、资源探测与信息、纳米矿物学与矿物材料等方面的主要研究方向,我校建设了铜陵矿集区矿床学实习基地。在铜陵矿集区进行的高年级本科生以矿床学为中心,涵盖岩石学、地层学、矿物学、矿相学、地球化学、资源勘查技术、采选冶技术、资源经济学、矿山环境评价等的矿产资源实践教学。合肥工业大学为目前为数不多具有矿床学实习基地的学校,为学生的未来就业和发展提供了有力的保障。

(二)增加素質教育课程,提高专业选修课比例

注重培养学生全方位发展的能力,要求学生选修两门或者更多的非地学类的课程。提倡学生自主选课,选修自己兴趣爱好和未来发展方向的课程,培养宽口径地质人才。学生不仅仅局限于选修传统地质课程,更可以选修资源规划与管理、环境地质学、全球气候变化等新兴发展方向。

(三)开创“英才计划”本硕连读创新实验班,实行创新性人才培养模式

“地质学”专业创新实验班的本硕一体化教学采取3+3模式:在一、二年级强化基础课程;三年级主要开设专业(技术)基础课程和主干专业课(同时开始配备指导教师);四年级上学期开设硕士研究生学位课,下学期进入论文阶段,该阶段既是学士学位论文阶段(完成学业和通过论文答辩后可获得理学学士学位),也是硕士研究生论文开始阶段(在此期间和其后一个学期,穿插开设硕士研究生选修课);五年级和六年级为硕士研究生论文工作阶段(完成学业和通过论文答辩后可获得理学硕士学位)。致力于培养从事基础科学研究或高端技术应用的高层次人才。