地质学范文

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美国于1965年曾提出“医学地质学”一词，经过几十年的科学研究和实践，医学地质学越来越多地为人类的生存环境、健康状况提供更加合理、更加科学的理论依据。关于医学地质学的概念，不同的学者都给出不同的定义，但实质都是人类健康和疾病的成因与地质环境的关系。概括地讲医学地质学是研究地质材料和地质过程对动物和人类健康影响的学科，是处理自然地质因素和地质环境与生态环境间关系的学科，是认识人类健康与疾病的地理分布及其成因的学科，是介于医学与地质学之间的交叉学科。

2医学地质学研究的主要内容

人类是在地球发展过程中，生物进化达到高等阶段的产物，人的出现有赖于适宜的自然环境，他们相互依存和制约，经过长期的发展，自然环境达到了适宜人类生存的相对稳定的生态平衡，如果其中任何一种因素发生重大变化，这种平衡将遭到破坏，就有可能使环境不利于人类。医学地质学就是以与人类和动物有关的有益的有害的物质为研究对象，地球上的无机物和有机物对人类、动物、植物的作用和影响正是医学地质学研究的领域。医学地质学研究内容主要包括：地质环境和人类健康的关系、地质环境与流行病学的调查、地质环境与地方病的调查及防治措施的研究、地质环境与药物。

2.1地质环境与人类健康的关系

人类的身体健康与自然环境密切相关。2000多年前的《黄帝内经》出自战国到东汉数代医家之手集体著作，书内对于机体与外界环境的关联、对于疾病发生的空间分布做了全面的阐述，倡导“人与天地相应”，指出了机体与环境应建立同步关系，并强调在辨证论治过程中应考虑地理环境因素，强调了人体与自然地质环境相互依存又相互制约的关系。地质环境中的微量元素通过土壤-水-植物-食物-人体这个食物链进入人体，如果维持人体正常发育所需的微量元素供量不足或过剩，人体正常的发育生长及代谢都会受到影响。如人体严重缺硒会导致克山病，硒过剩会引起硒中毒，导致“碱毒病和蹒跚病”等。随着现代社会工业化的高度发展和人民生活水平的不断提高，人类生存的环境污染程度日趋严重，生态环境遭到不同程度的破坏，人类健康面临的威胁越来越大。

2.2地质环境与流行病学

流行病学是研究人群中疾病与健康状况的分布及其影响因素，并研究防治疾病及促进健康策略和措施的学科。医学地质学把地质环境与流行病学是否有关联作为研究内容，就是要研究环境因素与人体健康之间的相关关系和因果关系，从而揭示环境的改变对人群健康潜在的和长远的危害。

2.3地质环境与地方病的调查及防治措施

地方病是在某一特定地区，与一定的地质环境有密切关系的疾病，是由于地壳中元素分布不均匀，某些地区某种元素严重不足或过高引起的。长期的复杂的地质作用以及人类生产活动的影响，使得地质环境中含有对人体有害的元素，如铅、镉、汞、砷、氟等，通过食物链进入人体，致使人们产生疾病。在花岗岩和变质岩地区，沿活动断裂带的氡气含量高于其他地区，断裂带附近的人群肺癌发病率明显高于其他地区。例如：原生环境中缺Mo的地区成为食管癌高发区。我国是地方病高发国家之一，我国古籍对地方病的记载已有数千年历史。20世纪60年代中期，中科院地化所等科研单位就开始了全国范围内的克山病与大骨节病的防治研究工作，30多年来，我国的地质工作者与医学工作者密切配合，对我国几种主要的地方病的环境病因、病区环境地球化学条件及可能与疾病有关物质环境、地球化学行为的研究取得了系列重要成果，在地质环境与保护人类健康方面作出了重要贡献。

2.4地质环境与中药

2.4.1矿物药的发展成就

我国地域辽阔，矿产资源丰富，是矿物药资源的天然宝库，足以保证矿物药的药材资源和临床用药。中药学是我国医药中的国学，我国应用矿物（化学元素）治病已有2000余年的历史。湖南长沙马王堆汉墓出土的《五十二病方》可称为我国最早的药物学专著，记载矿物药21种；春秋战国时期的《山海经》记载矿物药64种；到了明朝李时珍的《本草纲目》，则开创了矿物药的先河，载药1892种、附方11096个，对中国和世界药物学的发展做出了杰出贡献。20世纪医药地质学代表性著作有李鸿超主编的《中国矿物药》、郭兰忠主编的《矿物本草》。

现代科学证明，能作药用的矿物岩石有100多种。矿物药主要是天然矿物，它们在药品中的用量虽然很少，但治病的功效却很好，是中成药中不可缺少的重要组成部分，与动植物药材同为重要的药物资源。药用矿物种类繁多，药理作用也各不相同，其中能作内服药的有30种以上，能作外用药的有几十种，例如雄黄。矿物中含有的一些微量元素也是人体所必须的，如铜、硒、锌、钼、碘、钴等，可以补充人体之不足，增进身体的健康。医疗矿泉水也可治病。其中，氡泉的氡辐射有刺激肌体和杀菌作用，对心血管、神经系统、原发性高血压、皮肤、关节炎等病有疗效；碳酸泉水能中和酸而用于治疗肠胃病、结石症、糖尿病等；还有硫酸盐泉、硫酸钠泉、氯化钠泉、硅酸泉等也都可以治疗许多疾病。

2.4.2药用植物的发展成就

中国是中草药的发源地，目前我国大约有12000种药用植物，对中草药的探索也经历了几千年的历史并形成了一门独立的科学——本草学。《神农本草经》是现存最早、最完整的专门本草著作，为我国早期临床用药经验的第一次系统总结，被誉为中药学经典著作。全书分三卷，载药365种（植物药252种，动物药67种，矿物药46种），分上、中、下三品，其历史地位是不可低估的，它将东汉以前零散的药学知识进行了系统总结，其中包含了许多具有科学价值的内容，被历代医家所珍视。而且其作为药物学著作的编撰体例也被长期沿用，作为我国第一部药物学专著，影响是极为深远的。

与西药相比较，中药绝大部分是野生或栽培植物即药用植物，具有取材天然、来源丰富、毒副作用小等优点，然而随着我国中医药产业的快速发展及世界范围内天然药物的不断发展，国内外对中药资源的需求迅速增加，使我国中药资源的消耗加大，给濒危的药用植物资源带来毁灭性的危险。地质环境的改变对植物的生长起着决定性的作用，现在中国处于濒临灭绝的3000种植物中，用于中药或具有药用价值的约占60％～70％，因此加大对药用资源的保护，特别是濒危药用资源的保护，显得极为迫切。

3医学地质学发展的历史

3.1医学地质学在国外的发展状况

国际地质科学与环境计划委员会在1996年建立了医学地质工作组，现已有57个国家和国际组织参加。在第32届国际地质大会上，医学地质学这一地学与医学的交叉学科得到了广大地学专家的重视。2002年瑞士、美国等地质调查局携手参与名为“454”国际地质对比计划项目——医学地质学这一课题的国际合作研究，主题是环境污染、环境病理学、地球化学、地质环境、金属元素暴露所产生的后果等分析，以及它们在环境、公共健康等方面的作用。此项目在全球范围内聚集了发展中国家从事医学地质学的科学家及其身处世界其他地方的同事，强调影响人类和动物健康的地球科学因素的重要性。

第七届环境地球化学国际大会2006年9月在北京召开，这次会议特别研讨了两个具有中国特色的环境问题：地方病与人体健康的研究，如砷中毒和氟中毒等；生态脆弱区域生态系统功能的恢复重建，如西南喀斯特脆弱生态地区和西北干旱半干旱地区的环境问题及生态重建。会议之前大会还举办了一个国际医学地质学培训班。我国学者在环境地球化学与健康研究方面，特别是在环境致病方面所取得的研究成果引起各国学者的关注。

3.2医学地质学在我国的发展和实践应用

早在20世纪60年代初，在刘东生院士的倡导下，在中国科学院地球化学研究所建立了环境地球化学研究室，开展了克山病、大骨节病、地方性氟中毒的环境地球化学研究。从事水文地质、水温地球化学研究的林年丰教授在中国最早使用了“医学地质学”这一术语，并出版了相关内容的专著。为了加强中国学者与国际医学地质界的交流，国家自然科学基金委员会资助，中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室和中国矿业大学（北京校区）共同主办了医学地质学学术讲座和研讨会。

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加强交流引导

学生入校后先进行3周的军训，然后就接触到“地质学基础”这门课程。学生在学习过程中会出现如下情况：对课程学习的目的和作用不明白；课程的内容多，学生缺乏合理有效的学习方法，许多知识掌握不了；由于以上因素影响，学生会有些迷茫，学习积极性不高。如果不能很好地解决这些问题，会导致学生产生负面情绪，影响课程教学和学习效果，甚至造成退学。笔者认为，解决问题的关键是加强交流引导。俗话说：“师傅领进门，修行在个人”。大一新生对大学生活充满期待和好奇，对未来充满憧憬和迷茫。不少学生被动地选择了现在的专业，缺乏对专业的了解和兴趣，甚至还带有一丝失落和专业情绪。这时他们需要的是真诚的交流和正确的引导，需要被“领进门”。在交流过程中，他们可以逐渐认识到地理科学专业的内涵和作用，了解自己将来可以做什么，然后确立个人的奋斗目标，并规划和安排自己的大学生活。师生见面交流会是较为有效且可行的引导方式。课程学习之初召开以专业为单位的师生见面交流会，首先向学生总体介绍本专业的培养计划、课程安排、往届学生的学习和就业等情况，然后详细介绍专业课程及授课教师，最后学生与教师交流互动。通过见面会，可以让学生认识地理科学专业，确立奋斗目标，明白课程设置的目的和意义，了解各课程之间的联系和区别，从而更好地学习。另外，“地质学基础”课程讲授时通过举例说明，让学生理解学习该课程的重要性，了解地质学与地貌学、水文学、中国地理、土壤学、生物地理学、地球化学等后继学习内容之间的紧密联系也是有效方法。

精选授课内容

国家对大学本科教育要求之一是“厚基础”。在进行“地质学基础”课程教学时，应根据地理科学专业特点和学习目的，从地质学课程丰富的内容中精选出主要内容，并着重加强基本概念、基本原理和基本方法的教学，把握主次，突出重点，让学生学习起来有明确的方向和目的。由于地质学研究的主要内容是地球的物质组成、结构构造、发展历史和演化规律，因此笔者认为在地理科学专业“地质学基础”课程教学中，应以矿物、岩石、构造运动、地史为主要授课内容，拓展开来即矿物、岩浆岩、沉积岩、变质岩、板块构造、地质构造、地震、地质年代、地壳历史研究方法、地壳演化简史（表1）。在教学过程中，笔者结合了青海省省情以及青海师范大学地理科学专业的实际情况实践了这一授课内容，表现为授课条理清晰，学生容易掌握这门课程的框架和主要内容，效果较好。目前青海师范大学地理科学专业“地质学基础”课程课堂教学选用了宋春青等编写的《地质学基础》作为教材[3]。该书特点是内容较为翔实，阅读材料较多，但学生学习时也抱怨阅读量大，抓不住重点，定价太高。考虑到授课内容顺序安排、编者的个人偏好、地质学的发展、学生的个体差异等因素，笔者向学生介绍了教材的作用及其局限性，并推荐了夏邦栋主编的《普通地质学》，以及陶晓风和超主编的《普通地质学》作为参考教材，推荐了英国地质学家莱伊尔的《地质学原理》中译本以及许靖华编著的图书等作为补充，推荐了国内著名的地学期刊编辑部的网站，如《中国科学-地球科学》、《岩石学报》、《地质论评》、《第四纪研究》等作为学习的延伸。

改革教学方法

教学进度表是安排课程教学内容和进度的一种表格，它的填写对于教学有一定意义。笔者主张将教学进度表电子化，即制成Excel表格形式，教师填写好后，通过网络发送给相关人员审核、打印并集中签字盖章。这样填写方便，更改容易，省时省力。虽然已经确定了授课的主要内容，也安排了教学进度，但在课程讲授过程中还会出现重点不突出，过于注重细枝末节的问题。作为年轻教师，精力充沛，责任感强，有实践“传道、授业、解惑”的强烈冲动，试图将自己所学对学生倾囊相授，知识面扩展得太大。另外由于经验缺乏，往往把握不好该讲多少讲多深，出现本该多花时间讲的没有讲透讲明白，而应该少讲的却讲多了。这可能造成学生对重难点的把握和知识点理解的困难，并导致自己面对的是一双双迷茫的眼睛。为了改变这种状况，提高教学效果，笔者向经验丰富的老教师请教，旁听了多位教师的课程讲授，并在教学过程中不断揣摩、体会、总结和积累，获得一套较为有效的方法，教学效果大为改观。笔者讲课中按照预先的方案开展，根据学生的反应情况适时调整，根据具体情况适当发挥。在讲授过程中，尤其要注意信息传达的技巧性和有效性[4]。多媒体是一项图、文、声、像结合的信息传递技术，是提高教学效率，保证教学质量的重要手段[5]。多媒体对于地质学课程教学的优势在于[6]：图片、动画和录像等使枯燥的地质现象更加生动、形象，能吸引学生的注意力；可加深学生对复杂地质现象的理解，提高教学效果；减少教师在课堂上板书和画图的时间，提高课堂时间利用率；改善了教室的空气状况，减少了粉尘对人体的危害。鉴于此，青海师范大学地理科学专业“地质学基础”课程的教学也采用了多媒体手段，将之前靠板书无法展示的大量图片、影像内容生动呈现在学生眼前。

目前许多课程的教学采用了多媒体手段，但部分教师或过于迷信多媒体，或产生了惰性，或缺乏对多媒体教学的理解和技巧。笔者认为：多媒体在形象展示图片动画的同时，主要起到提纲或展示主要授课内容的作用，幻灯片上不适宜出现大篇幅的文字；授课不是读幻灯片的过程，而是教师将幻灯片上展示的主要内容通过通俗形象的语言传授给学生的过程，使其被学生接受、理解和掌握；多媒体教学不是授课的唯一手段，授课时除了用幻灯片展示图片和其他内容外，可灵活利用黑板边讲边画来讲授一些基本原理，还可利用实物，如典型的标本教学；课堂授课与作学术报告面对的对象不同，讲授方式也应有区别[4]，不宜快速翻动幻灯片，要对许多重要内容强调和重复，慢下速度来让学生记笔记；可以让学生拷贝多媒体课件，便于学生学习。在教学中发现，部分学生对教材依赖性强，一旦教师授课内容安排与教材不符，就觉得不正常，很不适应。这时要和学生沟通，改变他们对教材的看法，让学生不迷信书本，教材只是一本参考书，并告诉学生将怎样安排课程内容的学习。在教学中，教会学生学习的方法也是基本目标之一，即所谓的“授之以渔”，毕竟大学四年不是其学习阶段的全部和终结，而仅仅是学习的开始。笔者要求学生在学习过程中首先认真做到预习、听讲和笔记、复习、作业这四个步骤，然后根据个人情况阅读相关书籍和文章，观看相关影视资料来开阔视野；要求学生学习过程中掌握基本概念、基本原理和基本方法，打牢基础；鼓励学生尽量用理解而不是死记硬背的方法；通过一些综合性较强的地质实例，让学生领会各部分知识间的联系，让学生朝着能力培养和学以致用方向努力。鉴于青海师范大学地理科学专业将来有学生从事中小学教育，笔者通过简单的例子说明很多问题没有所谓的“标准答案”，中小学教师应引导孩子们思想火花的迸发，以此让学生领会更为合适的教育理念。#p#分页标题#e#

重视实践教学

地质学是一门实践性很强的学科，是来源于实践又服务于实践的科学[7]。地质学课程的许多内容必须进行实践才能很好地理解，而且也只有在实践中才能掌握地质学的各种技能。因此，地质学课程不仅要讲授地质学的基本理论，使学生掌握地质学的基本概念、基本原理和基本方法，而且也应加强实践教学，让学生掌握地质学的基本技能，比如矿物、岩石、化石、构造等的鉴定和识别，地质图的阅读和编绘，偏光显微镜的使用，地质罗盘和放大镜的使用，地质剖面实测等。近年来，青海师范大学地理科学专业积极协调增加了实验场地，利用国家支持地方高校建设资金购置了部分实验标本、器具和仪器，目前“地质学基础”课程实践教学安排了室内实验和野外实习。室内实验内容包括矿物、岩石、化石以及构造的鉴定和识别（表1）。野外实习安排在四川峨眉山-都江堰地区，通过野外路线考察，实测地质剖面，让学生充分认识实习地区的岩石、地层、化石、构造和地质发展史，巩固课堂上所学的理论知识，并掌握基本方法和技能。地质图的阅读和偏光显微镜使用是地质学专业的学生必须要完成的课程训练和必须具备的能力，而对于地理科学专业的学生来说，一则没有安排专门的课程教学，在地质学课程中也没有相关知识内容，二则教学时间有限，三则可能缺乏开设这些实验的相关条件，导致许多高校地理科学专业学生没能进行地质图的阅读和偏光显微镜使用训练。在本科阶段对学生进行相关训练，让他们掌握阅读地质图和使用偏光显微镜的技能非常有意义。为此，青海师范大学地理科学专业购置了地质图、偏光显微镜和矿物岩石薄片，也在新的培养方案中增加了地质学课程实践教学的课时，拟将地质图的阅读和偏光显微镜使用纳入到室内实验中。革新实践教学方法，提高实践教学的水平和效果也是青海师范大学地理科学特色专业建设突破点之一。根据实际情况，可以通过以下措施来实施：督促学生做好课前准备工作，明确实验（实习）目的，熟悉实验（实习）内容，了解实验（实习）过程；分组实验实习，既可以减轻部分实验器材缺乏的矛盾，也可以更好地指导学生，提高教学效果；突出每次实践课的重点，强化基本功训练；在实践教学、作业批改等过程中及时发现学生学习中存在的问题，帮助其查漏补缺或纠正错误；对于对地质学较为感兴趣的学生，可以提供更多的机会进入实验室学习，也可以视情况引导其参与相关科学研究工作。另外，在课堂和实践教学中可以借鉴王家生等[8]的建议，挖掘校园内部和校园周围存在的丰富多彩的地质素材和现象。

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关键词：灾害地质学；教学质量；教学改革与实践

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）37-0202-02

一、引言

灾害地质学是工程地质专业课程体系不可缺少的一门专业课，同时该课程也是资源勘探工程、岩土工程及相关专业的高年级选修课程。该课程系统地讲述灾害地质学的理论体系与研究方法，介绍了地质灾害的概念、类型及分布、地质灾害灾情评估与减灾效益分析、地质灾害减灾对策等[1]。那么如何讲授这门课，如何在教学中实现由培养文化型、学科型专门人才向培养具有创新能力的高素质人才的转变，笔者结合自身的教学实践，分别从学习兴趣、教学模式、教学手段和实践及考核等方面着手，加以简要阐述。

二、激发学生的学习兴趣

“兴趣是最好的老师”，可要做到这一点，首先要引发其好奇心，然后激发其挑战欲。可分以下三个步骤来实现，即学科溯源、前景展望和方法掌握[2]。学科溯源主要说明这个学科是干什么的，前景展望是带学生去发现发生在我们周围的各种地质灾害现象，二者使学生在宏观上有了正确方向的导航和一探究竟的欲望。而如何才能在这条知识的长河中随意畅游，让学生学会如何“走出去发现问题”和“走进去解决问题”，则要看方法掌握，这里的方法就是指老师教学的内容、模式和手段等，而掌握则是学生接受知识的情况。

三、与时俱进的教学内容

目前，国内正规出版的灾害地质学教材多为统编教材，内容丰富但不深刻，着重普及性介绍，缺少专业系统的地质灾害勘探研究内容，尤其对于我们以地质学为基础的学院更有必要编写出版一本既符合教学大纲要求，又满足培养学生动手、研究、创新能力的实用型教材。笔者目前正在从事编著工作。但这还不够，灾害地质学的理论体系与研究方法尚处于不断地研究和完善之中，地质灾害预警精度很低，减轻地质灾害损失的治理工程和防御措施还有待完善，许多方面的探索和研究还很不够，知识更新速度快。教材只是教学的辅助，教师应与时俱进，充分开阔眼界，拓宽知识面，不断地完善自我，提高基本素质，及时调整知识结构，在实际教学中将一些实践性很强的内容与具体工程项目相结合，使学生在实践中学习理论，将理论与实践结合，既加深了对理论的理解，又增加了对实际应用的认识。如在讲到地震这一章时，可把汶川地震作为引子贯穿于整个章节；从地震的定义、成因类型、特点到震级强度与破坏性，以及预防和减震，汶川地震都是一个鲜活的例子。此外，向学生推荐土木工程网、岩土论坛等热门论坛，鼓励学生在论坛中交流、学习和下载相关资料，使其成为学生走出校园后的强大交流平台，终身受益。

四、互动对话的教学模式

创建积极引导的课堂教学模式，重视教学的每一个环节（讲课、演示、讨论、作业、辅导、考核等），更加深入、广泛地加强与学生的沟通与交流，充分利用现代网络技术的资源优势，拓宽交流渠道，使之做到教师常在学生身边，学生常在教师心中，交流无处不在。同时引入协同学理论，注重教学过程的交流与对话，实现教学过程的互动，改变现行的以传授知识为主的教学模式，教师课堂教学重点讲思路、讲方法、引问题、重讨论，不再单一地只讲知识，而向重知识、重思想、重方法三者并重的模式转变。使讲授不再是单纯的灌输，更多注重启发与引导，让学生积极参与进来，加上学生丰富的想象力，使得原本枯燥的论述变得鲜活起来。比如在对比讲解“滑坡”与“崩塌”这两个概念时，由学生分组讨论它们之间有何区别与联系，小组选派代表发言，组员相互补充，并可以把曾经观察到的此类地质现象形象地表达出来。同学们畅所欲言，两个枯燥的概念顿时像赋予了生命“滑移”、“滚动”起来，经过教师最后的总结，这两个重要的地质概念就清晰地植入到学生的脑海中，印象极其深刻，教学效果很好。

五、科学先进的教学手段

灾害地质学理论教学的主要方式应该是讲授法，课程中有很多概念与地质现象需要通过语言表达向学生解释概念、描绘情景，但其中一些内容比较抽象，不容易讲清楚，学生理解起来也比较困难。这时如果把野外采集的大量地质图片和视频，制件成计算机多媒体技术课件，利用其形象直观的静态及动态演示功能，具体地显现出灾害及其发展的过程，生动地揭示灾害特点及变化规律，使抽象的知识转化为一定的物质形态，变得形象具体、生动活泼，再加上适时适度的讲解，就可以做到把知识化难为易，使学生对应掌握的知识理解得更透彻，教学效果事半功倍。

六、走近灾害的实践环节

灾害地质学的教学是一门实践性很强的学科，很多地质名词和地质现象仅通过书本上的概念与理论，不配合一定的实践，学生不能掌握彻底。加强实践教学不但是课程本身的需要，也是21世纪培养具有创新能力人才的需要。改革课外辅导方法，将学生明确划分给任课教师及助教，由他们负责所分学生的课外辅导工作，课外活动的方法有指定阅读参考资料、参加实际科研和生产项目，使学生真正地走入到“地质灾害”的环境中。与此同时，在假期由“老师联系学生自愿”去周边的各地质灾害科研及生产单位进行调研学习，通过实际工程的地质灾害危险性评估及治理的实习加深学生对灾害的直观认识，提高学生认识、分析和解决地质灾害问题的能力，真正做到产学研及理论教学与实践检验的结合。

七、全面客观的考试考核

将考试的目标调整到对知识和能力尤其是能力的双重考察上来。改变现在本科教学70%+30%的成绩处理方法，力求考试（核）的形式多样化，适当地增多考试（核）的次数，建立以过程评价为主的综合考试评价制度。改革卷面题型，在把握住对最基本知识的考查的基础上，减少单纯知识题型的比重，扩大能力题型的比重，尤其是加大与实际相结合的创新能力的考查，树立“一点突破的创新成果要比全面掌握的知识更有价值”的新观念。灾害地质学的实践性很强，应注重对学生实践能力的培养。对于那些在课堂教学、课外实践等环节中表现积极、提出创新性思维的学生，给予加分鼓励，以此激发他们独立思考和开拓创新的潜能。此外还要注重对学生的出勤状况和课堂表现的评定。建立在多样化考试形式、综合考试评价之上的全面客观考核方式，更注重个人能力的考察，体现过程与创新的重要性，有利于学生对知识的深刻理解及掌握。

八、结语

教学方法是不断变化发展的，社会的发展对人才质量提出了新的要求。现代科学技术的飞速进步使教学手段日益更新，所谓教学有法，但教无定法，没有一种教学方法对所有学习类型或学习风格都完全适合。重要的是要依据多方面条件，使各种方法进行合理的组合，因此教学方法的选择运用是一种创造性活动，是一种教学艺术。

参考文献：

[1]潘懋，李铁锋.灾害地质学[M].北京：北京大学出版社，2002.

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        无

        (i0001)欢迎向《地质学报（英文版）》acta geologica sinica（englishedition）投稿 无

        (295)四合堂剪切带活动时代及其对燕山运动b幕时间的限定 陈印 朱光 姜大志 张必龙

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专门描绘自然山水的风景画，被称为“山水画”。中国山水画始于六朝，后经隋唐的发展，到五代时进入高峰，再经过北宋、南宋和元朝，山水画逐渐成为居于统治地位的画种。从这些山水画中，可以看出古人对大自然细致的观察，以及对绘画技巧不断创新的过程。

山水画中的皴法

在中国山水画的发展进程中出现了两种表现形式：一种是金碧辉煌的青绿山水，一种是以墨为主的水墨山水，又称浅绛山水。后一种因更能结合中国的笔、墨、纸等特点，所以发展十分迅速，自唐代出现“破墨”，五代以后就成为山水画中的主要形式。近千年来各代画家在师法自然、研究自然的过程中，由于各人所居地域不同，山石结构不同，因而创造出不同的山石画法，其中主要是皴法。我国古代著名绘画技法书《芥子园画传》中列举前人的皴法就有近20种：披麻皴、乱麻皴、芝麻皴、大斧劈皴、小斧劈皴、云头皴、雨点皴，弹涡皴、荷叶皴、矾头皴、骷髅皴、鬼皮皴、解索皴、乱柴皴、牛毛皴、马牙皴等等。今天看来，这些图画仍能让我们感受到古人对自然的细致观察和大胆的表现手法。

用科学解析皴法

这种种的山石皴法从自然科学角度来看，是否反映了一些地质规律呢?英国的李约瑟他那本著名的《中国科学技术史》中已作了一些研究。他从中国古书的插图中发现了许多有地质学价值的图画，对皴法也有论述。

有的山峰是由岩浆浸入而成的花岗岩组成，这样的山峰上会出现纵的裂隙和被流水冲击的沟痕，很像荷叶皴、披麻皴所表现的山石，如西岳华山就是典型。有的花岗岩山峰经过风化和侵蚀，逐渐变得突兀嶙峋，用解索皴表现就更形象。

还有玄武岩组成的山体，经过大自然的雕刻塑造，石柱沿着原生的柱状节理被劈开，稀疏耸立，和南宋画家刘松年皴法所画的山石很相似。在哦嵋山舍身崖石壁上就可以看到这种岩石。

一般说来，比较韧性的岩石如薄页岩和泥质岩石，在受力不大的情况下容易发生弯曲变形，地质学上称为“褶皱”。面对这样的山石，运用乱柴皴和乱麻皴等画法就比较合适。

探索新技法

这些皴法只是表现自然山石手法的一部分。自然界中的山岩万种风姿，光用这20来种皴法是不能表现完全的，必须不断丰富、创新。历史上凡有成就的画家，必定是探索新技法的人。现代画家傅抱石画华山偏不用前人的荷叶皴，而创造了一种大气磅礴的抱石皴。石鲁在陕北黄土高原上也创造出了一种画黄土高原的新皴法。李可染则用一种新的积墨画法，很好地表现了祖国的大好河山。

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关键词： 遥感技术 地质学 应用

中图分类号：F407.1 文献标识码：A

引言

随着科技的不断进步，遥感技术在地质学中的应用范围也越来越广，遥感技术在水文地质调查中、在城市规划建设中、在地质灾害调查和预测中及其在地质环境调查中都得到了长足的应用。地质学涵盖的范围比较广，本文主要侧重于遥感技术在地质勘探方面的应用，对遥感技术在地质勘探方面的应用进行详细剖析。

一、遥感技术在水文地质中的应用

随着社会技术水平的进步，应用高技术手段对提高水工环地质勘察工作效率具有重要的意义，遥感技术充分显示了其信息量大、宏观、快速、节省经费，且具有多时相动态监测等优势，广泛应用于水文地质勘查、评价、大型工程选线(址)、区域稳定性评价、地质灾害调查、评价预测及地质环境评价预测等领域。

二、遥感研究在不同岩区的成矿条件及矿床类型中的技术利用

随着地质学中成矿理论的发展，人们对成矿区的地质条件有了很大的了解，更加便于人们根据当地的地质、地貌条件，判断是否值得开展地质勘查工作。同时，各种地形地貌、成矿条件的不同，矿床的类型也不同，自然通过遥感技术所显示出来的地质图像也不相同。这样一来，使用遥感技术便能够根据图像显示的内容及采集的数据，极快的分析地质情况，了解矿床的类型。根据现代成矿理论，遥感技术主要指导找矿的矿床类型有以下四种。

1. 岩浆岩区矿床的遥感技术利用

这种类型的矿床主要是由于岩浆以及火山活动侵入造成的，一般会出现在岩浆岩和火山附近区域，尤其是内生金属矿床。由于受火山活动以及岩浆入侵的影响，在利用遥感技术进行感知时，所呈现的图像上成矿的具置往往会比较复杂。但是，可以根据周围火山或者岩石的结构特点，分析成矿的地点和分布特点。这种矿床一般距地面会比较深，且多处在构造断层处，常处于火山附近，或地质活动比较活跃的地区。

在这种区域找矿时，遥感技术的作用主要有以下几点：

1.1根据遥感感知的地形结构图，分析地区的成矿条件。

1.2根据周围的地质和岩石条件及特点，分析找矿工作的可行性。

1.3根据岩石和火山的特点，判断周围成矿的分布特点。

1.4通过地质断层的特点，确定成矿的最佳方位。

2 变质岩区矿床的遥感技术利用

变质岩区的地形地质特点比较复杂，利用常规的方法找矿难度很大。遥感技术恰好宏观解决了这一难题。利用遥感技术对岩区的地质基础进行深入的了解和分析，寻找各种成矿因素，及时发现遗漏的分析要点，能够为找矿工作提供有力的证据。在这一地域中，遥感技术的主要作用是：通过对遥感图像上展示出来的特定影纹结构和色调的详细分析和图像处理，能够发现一些与成矿有关的信息，进而指导找矿工作。同时，还可以对岩区的地质图像进行叠加等技术处理，从岩区的复杂构造活动中寻找含矿的迹象以及成矿规律。

3 .沉积岩区矿床的遥感技术利用

沉积岩区矿床的形成主要受某些岩性地层的影响，在一般的遥感图片上难以显示，通常需要利用航空遥感技术，获取必要的研究资料，才能了解区域构造，分析成矿的条件。

4. 表壳矿床的遥感技术利用

表壳矿床的形成主要受当时地貌的影响，根据特点不同，可以分为两种，即：近代风化壳矿床和砂矿。矿床区一般的矿物质大多是化学性质比较稳定的矿元素，如金、锰、铝等矿床。这两类矿床的主要存在地点不同，砂矿一般存在于低山丘陵的河谷区以及海滨区，而近现代的风化壳矿床主要存在于地形地质相对稳定和平缓的高平台地区，有时在凹地、破碎带或岩溶洼地中也会形成此类矿床。这两类矿床的发现都依赖于利用遥感图像对地质地貌的正确分析。

三、找矿工作中对遥感技术的利用

利用遥感所获取的地质资料和图像，对地区的成矿条件以及矿床的特点综合分析、合理预测，能够推进找矿工作的发展。尤其是现代计算机的数据分析和图像处理技术的进步，矿产勘查中对遥感技术的利用已经十分重要，并且应用技术也在不断的进步。对遥感资料的利用主要表现在以下两个方面：研究遥感影像上线、环构造与区域；通过多波段，多种影像分析成矿的关系，认识成矿规律并圈定找矿远景地段。主要的利用技术有以下几方面。

1线性构造及与成矿之间的关系：

大量研究表明，绝大多数遥感影像线性构造反映的是构造应力作用下的岩石形变带、软弱带或应力集中带，它们往往成为导矿与容矿的场所，还可能是某些成矿沉积盆地边界的控制因素，如对油气藏的圈闭等。通过对影像线性构造的综合分析，可以进一步了解区域成矿规律，从而进一步明确找矿方向。

1.1通过分析图像的线性构造，分析成矿的可能性。地质地貌所形成的线性构造，对成矿有着不同的影响。一般而言，矿产通常会出现于地质地貌发生大变化的地区，如巨型断裂带往往会有矿田或成矿带。但是，有工业远景的矿床却分布在与这些主干断裂斜交或平行的次级断裂和节理带中。

1.2通过感知地形构造，分析矿区特点。通过遥感图像分析，我们发现岩浆岩区的矿床大多存在于岩浆沿着大型剪切带侵入到扩容拐点区内（剪切应力场的拉张区），利用遥感图像以及相关的技术处理，我们可以将目光锁定在一定的范围内，在这些拐点附近重点勘查，减少不必要的工作。

1.3根据图像的线性构造，分析区域的成矿条件。通过对遥感影像以及遥感影像线性构造图的分析处理，结合相关的成矿理论，能够有效的提出成矿存在与否的假设，为下一步找矿工作提供正确的方向。

2 环形构造的影像以及与成矿之间的关系

2.1影像环形构造是由航天遥感图像中得到的,自从它被发现以来，得益于其与矿产之间的密切联系,越来越引起人们的高度重视。据有关部门统计,我国镍、铬、铁、金、钼、铜、锡、钨等主要内需内产型金属矿产,这些金属矿产大约有92%分别与2 100多个大小不一的环形构造有关。

2.2与矿产形成关系紧密的影像环形构造通常与构造岩浆形成原因有关,不同的原因具有不同的找矿作用。与垂直构造运动相关的负方向环形体,是由于地壳局部沉降而成的圆形坳陷以及构造盆地,较大型的环在地球物理场上可能会有反映,比如重力较低等,这类环形体通常与石油的赋存和沉积矿产有关,我国的很多油田分布在巨型负方向环的内边缘。

2.3和火山作用相关的环通常规模较小但是易成群出现,呈并列、寄生、叠环等组合形态,矿产往往存在于环体内部或边缘。 有时线、环体独立并存,或两者交汇、切线接触等,具有复合关系。许多资料表明,线、环体的交切部位可能是内生金属矿化富集的有利地段。

2.4遥感图像上色调异常、线性构造、环形构造的组合特征的解译,并研究其与矿田构造的基本要素(成矿岩体、控矿构造和围岩蚀变)的关系,从而建立由线、环、色斑异常组成的遥感矿田模式,从而指导找矿。

结语

随着科学技术的不断进步，遥感技术在地质学中的应用也会越来越广，地质勘探仅仅是其应用中的一个方面，如何合理利用遥感技术将是地质工作者需要长时间摸索与研究的问题，合理的遥感技术使用可以有效地提高工作效率与成果正确率。

参考文献

[1]. 吕霞;李丰丹;李健强;耿燕婷;宋苗苗;万林.中国地质调查信息网格平台的分布式空间数据服务技术[J].地质通报.2012(09)

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关键词：分形理论；分维数造；地质

现代科学已进入非线性科学时代，非线性科学是目前世界性的热门课题。地质学研究中非线性科学研究的对象主要是非线性问题以及在野外实践工作中遇到的各种各样非常复杂的地质现象。因此，非线性科学在地质学研究中具有重大的意义。分形理论是今年来非线性科学发展的最重要体系之一。近年，众多地质学者运用分形理论对构造、元素地球化学异常、成矿预测等都进行深入的研究，取得了良好的成果。

1. 分形理论简介

分形理论创始于20世纪70年代初期，创立的代表人物为美国数学家芒德布罗。自然界和现实生活中广泛存在的具有自相似特性的非规则的几何形态是分形理论的研究对象。分形是其组成部分以某种方式与整体相似的形。它是以分维数、自相似性、统计自相似性和幂函数等为工具，研究不具有自相似性的复杂现象，定量描述这种自相似性的参数称为“分维数”或简称“分数”，记为D。由于研究的具体对象（分形）不同，其分维数计算的具体形式和名称也有多种，最常见的分维数有相似维或容量维、信息维、关联维和广义维

2. 分形理论在地质构造中的应用

分形理论作为研究构造地质学的一种新方法，拓宽了构造地质的研究领域。分形理论在地质构造中应用较为广泛的主要是断裂构造的自相似性的分形（线性分形）。

改变观察尺度求维数的方法是目前在断裂构造的二维平面分布研究中应用较多的分形方法。毛政利（2004）通过该方法研究，认为个旧矿区东区断裂构造系统在二维平面上服从分形分布。成矿有利地区断裂构造系统分维值均较大，并成正相关性，由此推测，高松矿田具有很大的找矿潜力。

断裂网络具有自相似性，是一种复杂的分形体系。描述几何不规则性的分维可以用来定量评价矿井断裂网格复杂程度。张建中（2007）利用分形理论对祁南煤矿构造复杂程度进行了评价，分维不仅能反映出断裂分布不均匀性，水平延伸长度和条数及其组合形式等综合性信息，同时能分出的不同等级的块段的分布情况，真实、准确地反映了矿井实际断裂构造的复杂变化。分维值作为评价断裂的复杂程度的指标较通常采用的断裂密度指标具有明显的优越性。

断裂在成矿过程中的作用同样可以通过断裂分形值来进行描述。雷天赐（2012）通过对九嶷山地区ETM+遥感影像数据的信息提取与解译，获取该区断裂构造。运用分形理论的盒维数法对断裂构造体系进行研究，计算结果表明，区内所有断裂相关系数平方R2=0.9964、分维值D=1.1155，说明研究区内断裂空间结构分形特征良好。该地区具有活动性偏弱，结构较简单的特征，与其位于华夏板块与扬子板块边界处的地质特征相吻合。同时还反映了各走向断裂的成矿作用：NE向断裂为主要导矿构造的D值在1.0441附近；SN向断裂为主要控矿构造的D值在0.9870附近；NW向断裂为主要含矿构造的D值在0.9502附近。

3. 分形理论在地球化学中的应用

地球化学元素分布规律在揭示元素空间变化规律和矿化富集方面具有不可替代的作用。由于取样和各种化学分析结果通常都具有不确定性，以及各种元素在地壳中的含量区域随机性和分布不均匀性，所以一般统计特征来描述和刻划地球化学元素的分布规律。然而普通的统计方法缺乏对统计特征随空间度量尺度的变化性和样品的空间分布的研究。此外，普通的统计方法多是建立在统计大数定量基础之上的，因而往往对具有一般值得度量元素效果较好，但它并不能刻划异常值。而分形理论能够有效地克服统计方法带来的种种不足。

在研究地球化学场中元素的分布规律方面分形理论的用运具有重要意义。谢淑云（2003）分别在安徽省长江以南约22000km2区域内采集了5489个，以北约18100km2区域内采集了4524个水系沉积物样品，运用多重分形矩方法研究了样品中的14种元素的分形分布规律。结果表明，金属地球化学场元素在空间上呈四连续多重分形分布，其α-f（α）曲线上凸且连续，如拥有大型矿床的安徽江南地区相比，成矿相对较弱的安徽江北地区曲线的开口明显较小。

地球化学广泛的应用有效应用于地质学研究和矿产勘查中，其中异常下限的确定是决定其应用效果的一个重要因素。传统的异常下限计算方法是基于元素的地球化学分布服从正态（或对数正态）分布为前提，但元素的地球化学分布往往呈现多重分形分布或分形分布，因此越来越多的学者采用分形理论和模型来确定元素地球化学异常下限。王志刚（2012）采用含量-总量的多重分形方法完成了海南屯昌地区地球化学异常下限的计算及异常区的圈定，并与传统计算方法进行了对比。两种方法计算的异常下限差异明显，其中Cu、Ag、Au分形方法计算的异常下限高于传统方法计算的异常下限，而Mo分形方法计算的异常下限低于传统方法计算的异常下限。分形方法计算异常下限与传统的方法相比另一个优势在于计算时不损地球化学数据的完整性，因而更符合客观实际。

传统方法在识别与提取地球化学元素异常及定量刻画矿床中元素的富集规律时，往往因成矿地质背景的复杂性与矿床类型的多样性，给应用造成了一定困难。利用分形方法对地球化学元素异常的识别与提取及典型矿床的元素富集特征的定量刻画，结合不同尺度，能更有效的反映元素的空间分布特征。刘欢（2013）采用分形理论，结合概率统计等方法，解析了西南三江南段不同尺度成矿元素的分布特征。通过多重分形等工具，阐明了不同地块的成矿特色，系统描述了成矿元素的空间分布特征，如义敦陆缘弧和思茅盆地为Cu分布奇异性地，哀牢山结合带、金沙江结合带为Au分布奇异性明显地区。同时基于多重分形等多种方法，对比分析了勐满热泉型金矿、北衙多类型叠加矿床以及普朗斑岩型铜钼矿床的元素分布规律，结果显示不同成因类型的矿床元素分布分形指数的空间规律有显著差异，分别受控于区域NW向断裂接触带、蚀变分带及接触带部位断裂系统与岩浆热胀冷缩构造等主控因素的影响；多类型叠加矿床中的元素分布比其他两类矿床具有更高的空间不均一性。

4. 分形理论在成矿预测中的应用

80年代末，分形理论开始引入成矿规律及成矿预测中。通过研究地质现象和地质体的分形特征，确定地质异常，建立异常分形模型，来研究其与矿化作用的内在关系。

利用已知矿体的品位建立分维模型，推测矿体的空间赋存规律。宋保昌（2002）对山西省堡子湾金矿床钻孔中样品的金品位进行了分形研究，其变化特征符合以分维值D为特征的幂律分布。平面上，分维值由南向北逐步减小。垂向上，分维值由角砾岩体下部到上部逐渐变小。结合矿区角砾岩体结构特征、构造、浅层地震勘探与坑探以及矿体赋存部位，提出了矿体可能的空间赋存规律。品位空间分布的均一性与D值成反比，D值越小均一性越差，某些地段矿体中相对集中的出现高于平均品位样品的可能性也越大，但矿体规模较小且分散；反之，D值越大，矿化越均一，如果矿体中出现高品位值，这时该矿体为富矿体可能性大。

利用分形理论研究遥感线性构造，并在此基础上进行区域成矿远景分析和预测以及得到普遍应用。赵少杰（2011）在桂东地区ETM+遥感影像742波段融合的基础上，运用分形几何学的原理和方法对该地区线性构造和环形构造进行解译。利用计盒维数法求得研究区的遥感线性构造分维值（D）；强构造活动带分维值（D）介于1.4～1.85，这些地带是成矿优势区域。综合分析区域地质和地球化学、遥感蚀变信息异常、线性构造分维等值线等信息、已知矿床（点）信息，确定了三级成矿远景区。

为了更加细致可靠的划定异常区范围，可以利用分形方法计算出元素的含量在空间上的变化，进而消除噪声区域，这样成矿远景区预测的准确度可以大大的得到提高。鄢旭久（2012）对黑龙江漠河地区Au、Cu、Pb、Zn等元素，进行了“C-A”分形模型统计分析，揭示出各元素空间分布的分形结构特征和无标度区范围，得出Au、Cu、Pb、Zn元素化探异常下限值分别为3.1×10-9、28.1×10-6、28、4×10-6、114.1×10-6，共圈定出33个金异常区。综合漠河地区矿体、地层、构造等地质要素及Cu、Pb、Zn异常区的关系，圈定8个区域具有金矿找矿前景。

5. 讨论和建议

（1）分形统计在地质研究中应用，首先要考虑建立合适的理论体系和分形模型。而如地质数据的分形结构、地质现象的分形重建和分形估值等多重分形理论的研究现在应用的越来越广泛。

（2）由于地质演化过程十分复杂，因此在揭示地质过程演化机制中，有必要结合混沌理论、协同学等其他非线性科学来进行共同的探讨研究。

（3）需要进一步拓宽分形学在地质学中的应用领域，在解决传统问题（如矿床统计预测）的同时，注意与模糊数学、地质统计学的交叉应用，使数学地质的研究内容得到越来越多的充实。

参考文献：

[1] 张建群，王联.分形理论在祁南煤矿构造复杂程度评价中的应用[J].矿山建设工程新进展―2007全国矿山建设学术会议文集，2007，680-684.

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[3] 雷天赐，崔放.基于遥感技术的断裂构造分形特征及其地质意义研究――以湘南九嶷山地区为例[J].地质论评，2012，58（3）：594-600.

[4] 谢淑云，鲍征宇.多重分形与地球化学元素的分布规律[J].地质地球化学，2003，31（3）：97-102.

[5] 刘欢.西南三江南段成矿地质背景与地球化学分形解析[D].中国地质大学（北京），2013：1-144.

[6] 宋保昌，张宝林.分形理论在山西堡子湾金矿成矿预测中的应用[J].黄金科学技术，2002，10（2）：6-14.

[7] 鄢旭久，薛林福.分形模型在黑龙江漠河地区金矿成矿预测中的应用[J].吉林大学学报（地球科学版），2012，42（2）：384-392.

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[关键字]镁同位素 测定方法 地质应用

[中图分类号] P5 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-3-66-2

1地质学上的应用

地球表面的Mg循环在生物地球化学上尤为重要。例如，Mg参与了控制气候的地球化学反应（Berner et al.，1983）和地质时间尺度上海水的碳酸盐矿物学（Hardie，1996）。陨石、火成岩、沉积岩、水圈、生物圈是自然界Mg的主要储库。近年来，随着分析方法的改进和现代质谱仪器的发展，MC-ICP-MS已经使得镁同位素比测量的精确度达到-0.10%每amu甚至于更好。目前，镁同位素地球化学作为一个年轻的研究领域，主要集中在示踪太阳系星云形成过程、记录亏损地幔和地幔交代作用、估算大陆风化通量等方面。

1.1 海水中的Mg同位素

海水中的镁同位素的组份在过去十年内被确定，δ25Mg值和δ26Mg值分别为-0.40 ‰到-0.77 ‰和-0.69‰到-1.47 ‰，目前大多数研究缩小了以上范围，即δ26Mg值为-0.69 ‰到-0.89 ‰。明确提出此值的原因是以往不均一的同位素标准变得均一化。δ25Mg和δ26Mg的均值分别为-0.41 ± 0.06 （n = 22； 2 s.d.）和-0.81 ± 0.11 ‰ （n = 22； 2 s.d.）。各个实验室对镁同位素系统的认同比较高。然而，由于镁同位素提纯的方法有很多，许多结果显示出显著分歧，而且很少有报告中海水中δ25Mg和δ26Mg值的测定来源超过三个地方，显而易见，需要有一个更综合的调查δ25Mg和δ26Mg在海水中的变化。镁同位素在河口环境中表现保守，但通过生物活动有显著的分馏，植物会优先吸取轻同位素，驱动剩余溶液中的重同位素升高。因此，尽管镁的利用通过海洋有机体经历了一个相当长的停留时间，可能潜在的导致局部的镁同位素在海水中的变化。

镁同位素在生物成因的碳酸盐中的可区别的同位素分馏，例如有孔虫（Chang et al.，2003）和珊瑚（Krogstad et al.，2003），同样在像叶绿素这种柔软的组织中也存在这种现象（Black et al.，2006； Ra and Kitagawa，2007）。镁同位素在生物和化学过程中分馏，可能与环境因素相关。因此镁同位素成分的变化不仅在了解与生物合成作用相关的机制上还是在古海洋学的研究中作为一种探明生物成因和非生物成因的方解石潜在的替代性指标都是重要的工具。Dickson （2002）用棘皮动物（ Echinoderm）化石作为显生宙以来海水Mg/ Ca值的可靠的监视器，因为它们在生物矿化过程中不容易受生物分馏的影响，能很好地保留Mg的信息。选取的棘皮类动物化石（成分为含镁方解石）所处的环境温度变化范围很小，因此它们δ26Mg值的变化只跟海水的δ26Mg值有关，能够比较可靠地记录海水的Mg同位素变化。Chang et al.（2004）认为，表层居住的浮游有孔虫种的镁同位素变化可以作为古温度的替代性指标。镁同位素也可被用于古测温中，但仅限于十分有限的材料，例如，碳酸盐分泌棘皮类化石（de Villiers et al.，2005），现生海绵和珊瑚（Wombacher et al.，2005）。

1.2 风化通量估算

Galy（2002）认为一系列δ26Mg陆上样品中值为4.13‰。Tipper（2006）则认为硅酸盐土壤中的镁同位素组成比岩石中的重，而河水中（-1.09‰）的镁同位素组成比海水（-0.82±0.11‰）中的轻。S.de Villiers et al.（2005）认为， Mg同位素可以用来推断河流的风化变迁，古老大洋中的镁同位素组成的记录被用于对全球大陆风化变迁的不同岩性分布的一种推断，特别是碳酸盐和硅酸盐风化。

Philip A.E.（2008）等对Icelandic河的溶解搬运质和悬浮微粒质做了镁同位素研究，结果表明在碳循环中镁被赋予了重要角色，这些变化为地球气候的调节上提供了重要的信息。溶解搬运质显示出δ26Mg组成的宽泛范围，与现在的玄武岩火山玻璃（δ26Mg=-0.29‰）相比较，范围从-0.96‰到+0.64‰，而沉积作用和热液过程中的δ26Mg值分别为-0.83‰和+0.85‰，比富集在溶解搬运质中镁要低。在土壤和河流（胶体）中植被和有机生物体的活性好像对镁同位素组成几乎没有产生影响。Fang-Zhen Ten等（2010）对一个南加州辉绿岩脉上腐岩剖面的镁同位素组成进行测量来研究镁同位素在大陆风化过程中的表现。随着风化作用的进行，镁同位素严重分馏并且与镁的富集，粘土矿物成分和腐岩的密度联系起来。δ26Mg值从-0.22（未风化的辉绿岩）到+0.65（严重风化的腐岩）。这些观察结果与轻镁释放到水圈和风化产物中重镁的成岩相一致。在风化过程中镁的损失可以使用Rayleigh蒸馏来实现，这种蒸馏方法使用了一个明显的分馏参数，这个参数的值介于腐岩（1.00005）和流体（ 1.0004）之间。 值的大的变化反映了镁富集矿物初级溶解阶段和风化过程中次级矿物的成岩过程中，镁同位素分馏中的矿物学控制。结果表明大陆风化过程会导致陆壳的镁同位素组份高于地幔，然而，在地球历史中地壳的循环对于地幔中镁同位素的组成没有明显作用。

1.3 示踪岩性来源

陆上物质的镁同位素研究仍然处于起步阶段，其在碳酸盐和硅酸盐的组成上有明显的不同，可作为岩性来源的示踪剂。Agne`s Brenot（2008）等认为，在Lorraine高原，支流排出的泥灰岩，碳酸盐和蒸发岩与当地碳酸盐岩石（Ca/Mg = 29–59； Ca/Sr = 370–2200）相比，拥有典型的低Ca/Mg （1.5–3.2）和低Ca/Sr （80–400），与其他河流的排出的碳酸盐相似。大于这些河流中的Mg和Sr的最重要原因在于含碳酸盐的早期地下水热动力的饱和，与地下水化学物质在含水层中的日益增多相关。支流主要排出的碳酸盐和蒸发岩中溶解的δ26Mg在一年中相对较低（从1.4‰到1.6‰，1.2‰到1.4‰）。Epinal的下游地，Moselle河的样品的δ26Mg和87Sr/86Sr可以被解释为含硅酸盐、碳酸盐和蒸发岩水的混合，Vosgian的硅酸盐岩性对此有十分重大的贡献（>70%）。同时通过径流与溶解物元素的流溢也观察研究了全年Moselle河δ26Mg和87Sr/86Sr的时间总和变化，其与冬季的Vosges山的贡献相一致。镁同位素可以在水、岩石和土壤中被测定，因此像Sr同位素一样可以作为示踪剂，被用于追溯河口区的物质来源。

1.4 记录地幔交代作用

通过对典型古老克拉通地区（西伯利亚、Kaapvaal 和Slave）和澳大利亚东南部显生宙造山带地幔橄榄岩捕虏体中橄榄石和巨晶的研究发现，岩石圈地幔的Mg同位素组成具有明显的不均一性，其δ26Mg和δ25Mg值的变化范围分别为-3.01‰～1.03‰和-1.59‰～0.51‰。这种分馏可能属于动力学非平衡分馏，与高温下Mg在高Mg橄榄石和低Mg熔体/流体之间的扩散过程有关，高温下与扩散有关的动力学过程对同位素的分馏起着至关重要的控制作用。Wei Yang等（2009）研究了中国北部克拉通地区Sanyitang和Beiyan的一系列特征明显的地幔橄榄岩捕掳体。结果显示，Sanyitang和Beiyan的橄榄岩有不同的起源（不同的岩性、化学成分、熔融温度以及变质程度）。镁同位素在成分上有小变化，橄榄石中的δ26Mg值为-0.48到-0.12，平均值为-0.29±0.19 （2SD，n=21），斜方辉石中的δ26Mg为-0.27到-0.10，平均值为-0.21±0.09 （2SD，n=12），单斜辉石中的δ26Mg为-0.35到？0.08，平均值为-0.22±0.14 （2SD，n=15）。共存于橄榄石、斜方辉石和单斜辉石中的镁同位素成分在橄榄岩中是相同的，当温度大于900 °C时在橄榄石和辉石间镁同位素的分馏是无关紧要的。这些结果与在橄榄岩分异中镁同位素的分馏的缺乏相一致。在这些橄榄岩镁同位素的变化（～0.4‰）比客观精确度大，可能是因为热扩散驱动的同位素分馏或熔融岩石的相互作用。因此，地幔的δ26Mg在橄榄岩矿物分析的基础上，估计为-0.26±0.16 （2SD）。这个值与最新的橄榄岩和大洋玄武岩的研究极度吻合。同样，也与DTS-1和DTS-2和两个碳球粒陨石（Allende 和Murchison）类似。因此硅质地球有一个球粒陨石的镁同位素组成。

2.存在问题及发展趋势

2.1 存在问题

第一，Mg同位素作为一种古海洋的替代性指标而言，其局限性太大。因为只有棘皮动物化石和部分有孔虫壳体中的镁同位素不易受到生物矿化作用而分馏，因此可能会记录下历史时期的海水的镁同位素变化，而颗石藻中的Mg同位素则不能作为一种温度的替代性指标。第二，Mg同位素的测定需要的要求非常高，虽然测试技术在近几年有了突飞猛进的发展，但是数据是否可靠还是一个值得商榷的问题。像其他同位素方法一样，Mg同位素也存在一个封闭体系的问题。

2.2 发展趋势

对于今后Mg同位素的发展，应从以下几个方面展开深入探索：（1） 由于Mg同位素的数据还不够完善，因此不能对水圈、生物圈等主要储库中的Mg同位素做质量平衡计算，从而讨论整个地球系统的Mg的地球化学循环循环。（2） 继续探讨Mg同位素作为古温度替代性指标的可能性，寻找新的生物指标进行研究，特别要针对有孔虫种群和组合做深入探讨。（3） 加大对Mg同位素成为地质温度计研究。、作为主要造岩元素的Mg广泛分布在各种矿物中，系统研究更多具有不同Mg配位数的矿物对之间Mg同位素分馏程度与温度的关系，进而发展新的M g同位素地质温度计，是Mg同位素研究中一个具有重要应用前景的领域。

参考文献

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[2]Estelle F.Rose-Koga，F.Albarède.A data brief on magnesium isotope compositions of marine calcareous sediments and ferromanganese nodules[J].Geochem.Geophys.Geosyst，2009.

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关键词：构造地质学；教学计划；教学活动

《构造地质学》是地质学相关专业的专业基础课，它由理论课、实验课和野外实习三个环节组成，是理论性和实践性均很强的一门课程。教学计划的安排和教学工作的开展均应体现这一课程的特点。

随着高校教学计划的调整，尤其是学时数的变化，高校的教学安排应相应改变，而我校在此门课程的教学计划中没有合理安排理论课、实验课和野外实习三个环节的教学时间。首先没有明确实验环节教学时间。《构造地质学》的实践性很强，没有实验环节支撑，同学们很难真正理解与掌握其中的理论知识，并将基础理论应用到实践中。理论课教学时间总共48学时，从中分配多少时间用于实验课完全由任课老师自己安排，这造成不同的老师授课内容量上存在差异。若任课老师自己安排其它时间用于实验课，那教室和机房资源利用以及学生时间安排也是个问题。其次，野外实习环节一般安排在学期末6月底或7月初，这个季节一般天气较热，野外地质填图相对辛苦，影响了实习效果。此外学期末一般是考试周，不少同学因准备期末考试而对野外实习重视不够。而且学期末与理论课时间间隔较长，学生不能及时将学习到的理论知识有效地应用到实践中，从而很好地理解学到的书本知识，这影响了的学习效果和教学质量。

为体现《构造地质学》这门课程特点，教学计划中实验课与理论课时间安排大概比例1：3。如此，理论课时间则相对减少。为适应这一教学计划的变化，教学内容上应作相应调整。本科生教育侧重于基础知识基础理论在实践中的应用，基础理论的研究相对弱化，因此要求本科生通过此课程的学习，掌握基本地质构造的形态、分类和整理分析有关地质构造的资料和方法，及各种地质图件的阅读分析知识和编制方法，能初步应用力学基本原理和岩石变形理论分析地质构造的形成机制和组合关系。为提高教学效果，此门课程的理论课结束时即可安排野外实习，最好安排在6月前。若如此，可安排理论课（含实验课）一周两次，每次2学时，12周理论课即可结束，大概5月底即可安排野外实习，可有效减少上面分析过的高温天气与期末考试对实习效果的影响。

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【关键词】职业院校 地质学基础 课程建设 教学方法改革

《地质学基础》是职业院校矿产地质与勘查技术专业、石油地质与勘探技术专业，矿山开采技术专业、矿山地质专业的专业基础课。地质学是关于地球的物质组成、内部构造、外部特征、各层圈之间的相互作用，并研究如何运用这些知识兴利除害，为人类服务。通过该课程的学习，可以掌握地质学的基本概念、理论和方法，为以上4个专业的专业课程学习奠定良好的基础，为学生在实际工作中参与实践提供理论依据，因此，搞好这门课的教学显得尤为重要。

一、《地质学基础》课程教学存在的问题

对《地质学基础》课程的性质和地位认识不足。在制定人才培养方案时，《地质学基础》应作为矿产地质与勘查技术专业的专业基础课还是专业主干课，曾在相关教师中有所争论，最终根据《高职高专专业概览》才确定。

使用的教材多为高等学校教材，与职业教育的要求不相匹配。高职教育主要培养具有一定理论知识和较强实践能力，面向生产、建设、管理、服务第一线的高素质技能型专门人才。要求学生具有够用的理论知识，较强的动手能力和工作适应性。职业教育与高等教育培养人才的目标是不同的。培养目标的不同决定了教学内容的不同，而大多高等院校的教材，学科理论介绍多，实际应用介绍少。

适合课堂教学的电子课件少，教师多沿用传统教学模式，教学方式单一。《地质学基础》课程专业性强，尽管多媒体电子课件在网络上随处可见，但要做好一件实用的电子课件，需要大量的资料和图片，但由于专业性较强，这方面的资料往往有一定的保密要求，一般人很难找到相关资料，再加上地质工作目前主要是相关专业的工程技术人员在实施，高职教师参与很少，导致现在的课件质量不高，适用性和吸引力不强。

教师大多沿用传统教学模式，教学方式单一在实际教学中。《地质学基础》的任课教师大多教学仍然是以课堂为中心、以课本为中心、以教师为中心，整个教学过程都在教室里完成。学生没有机会到实地考察，将理论与实际对应，因此，学习的积极性、主动性较差。学生的注意力主要集中在接受教师传授的现成知识上，学习围绕课本和考试，导致本门课程枯燥无味，再加上有些学生本身对所学专业认识不清，更是降低了课程学习的积极性。

二、《地质学基础》课程的教学体会

根据专业特点，确定教学目标。高职院校矿产地质与勘查技术专业、石油地质与勘探技术专业，矿山开采技术专业、矿山地质专业的学生学习《地质学基础》课程的目的，并不是要把他们培养成为地质专家或专门从事地质科学研究的专业人员，而是让他们成为既熟悉本专业业务，又掌握地质基本概念和基本理论的技能型人才。对这些专业的学生进行地质教育，应该面向矿产地质与勘查、地质与勘查、石油开采、矿山地质等工程领域的应用，以掌握基本理论、突出实践应用为目的。因此，本门课程的教学目标是讲清《地质学基础》的基本概念、理论，重点抓好它们的实践性和实用性教学。

依据教学目标，增加课程的实践性和实用性教学，首先是改变单一的教学方式。在《地质学基础》课程讲授中，尝试性地引入讨论式教学和现场教学。在岩石课上，先讲清基本概念，然后通过布置课外作业的方式，让学生通过互联网或相关资料查阅，可以辅导同学通过观察岩石的颜色、矿物成分、结构、构造来辨别其异同，最后让学生结合《岩石学》等课程展开讨论，加深对理论知识的理解。在对学生进行生产实习动员时，结合实训基地的情况，向学生介绍即将实习的工作区的情况，并要求学生在实习过程中收集实习地点的地质资料。其次是积极与实训基地的工程技术人员沟通，建议实训基地的工程技术人员在学生进行认识实习、课程实习、生产实习及毕业实习的过程中注意介绍地质的内容。教学方式的改变和调整，大大增强了课程的吸引力。

制作PPT演示文稿，增加课程讲授的直观性和吸引力，将教学讲义的部分章节做成PPT演示文稿，利用多媒体将枯燥的教学内容通过图片和动画展示出来，大大提高了课程讲授的直观性和吸引力。

三、《地质学基础》课程教学方法改革

职业教育肩负着培养面向生产、建设、管理和服务第一线需要的高技能人才的使命，人才培养模式必须强调实用性和技能性，这就要求在课程建设中充分考虑课程的实践性环节。

应进一步明确职业院校《地质学基础》课程的实践性教学目标，开设《地质学基础》课程的目的是学习地质的基本概念、基本理论及其应用。课程建设与改革是提高教学质量的核心，也是教学改革的重点和难点。要积极与行业企业合作开发课程，根据技术领域和职业岗位（群）的任职要求，参照相关的职业资格标准，改革课程体系和教学内容，要根据现在和将来的实际应用及需要确定教学目标和教学内容。

应充分利用现代化教学手段的优势，增加课程的直观性和吸引力。如果沿用传统的教学方法，与学生学习的心理相违背，教学效果肯定不理想。在教学中使用现代化等教学手段，通过观看地质录像片提高学习兴趣，让学生就日常所见所闻的地质现象进行图文描述和原理剖析，学以致用，增加课程的直观性和吸引力，提高教学效率和教学质量。

应增加《地质学基础》课程的实践性、开放性教学。针对《地质学基础》课程应用性、实践性较强的特点，增加实践性、开放性教学环节。要实现这一目标，仅靠职业院校是不够的，职业院校要紧密联系行业企业，实施校企合作，与企业实现资源共享，聘请行业企业的工程技术人员与能工巧匠到学校担任兼职教师，将生产一线积累的经验带进课堂，将地质学基础理论和方法应用于实际工作的事例带进课堂，增加教学的针对性和实践性。