地质学

地质学（共12篇）

地质学 篇1

摘要：石油地质学与环境地质学是地质学的两个重要的分支, 它们在具体研究过程中有一定的互通性, 因而将二者结合起来研究对推进能源的多元化发展有一定的积极意义。本文结合石油地质学与环境地质学的研究现状, 探究了二者相结合的研究策略, 希望可以为我国能源的多元化发展提供理论指导。

关键词：石油地质学,环境地质学,地质学

石油地质学是一门综合研究石油天然气在地壳中生成、运行和聚集规律的学科, 通过研究可以为石油勘探与开采作业提供数据参考, 而环境地质学研究的主要方向是自然和人为引起的环境地质问题, 通过研究可以为具体的地质勘探提供科学指导, 从而推进地质勘探工作的生态化、环保化开展, 将石油地质学与环境地质学综合起来搞科研便是将环境地质学中的科研方法融汇到石油地质学的具体研究中, 二者相结合的科研方式在推进石油地质勘探、加强环境保护研究方面都有着较为积极的影响, 因而值得相关研究人员探索与研究。

1 石油地质学的研究现状

我国石油地质学研究一直秉承实践—认识—探究—再实践的研究原则, 通过将世界范围内石油地质研究方面的相关科研理论与成果综合的运用到我国石油勘探工作中来, 结合具体的实例对勘探技术有了新的认识, 而结合石油勘探现场实际情况总结出适合实际勘探的研究方法与技术, 而最后再次将研究方法与技术应用到实际操作中。石油地质学勘探研究中逐渐总结了陆相、海相、潜山、近海、前陆盆地、火山等不同地质条件下形成的油气藏的实际勘探与其形成规律, 尤其是海相古生界、前陆盆地的逆掩推覆带及火山等地质极为复杂的地区的油气藏的勘探为我国石油地质学的研究作出了巨大的贡献。

虽然在石油地质研究方面取得了一定的进展, 但我们也应明确一点:在具体的石油天然气勘探、研究过程中存在着井喷、火灾爆炸、硫化氢泄露、危险化学品事故、油气管线泄露、放射性事件等突发事故, 这些突发事故不但会危及现场勘探人员的人身健康, 还会造成极大的生态破坏、环境污染, 因而新时期在石油地质研究中有必要结合环境地质研究相关知识, 以实现在保证生态环境的基础上进行实际的研究作业。

2 环境地质学的研究现状

近年来随着水资源短缺、水质恶化、地面沉降、岩溶坍塌、海水入侵、土地沙漠化、盐碱化及地震、滑坡、泥石流等地质灾害的频频发生表明世界范围内地质环境已经出现了进一步的恶化, 相关人员逐渐加大了对环境地质学的研究力度, 通过对与地质环境相关因素的详细分析, 为地质勘探、生态环境的保护等提供科学的指导意见。

目前环境地质学主要研究方法有:通过化学物质在环境中的迁移转化规律以及对矿物质组成、结构特征等的研究探索地质环境的变化;通过对工业污染的追踪研究, 探究污染物由地表水的灌溉经过土层渗入地下水的途径;采用矿物学方法对大气颗粒物对环境质量的影响进行评估等, 地质环境问题具有空间性、动态性以及综合性等特点, 在具体的工作中需要结合具体的研究方法进行全面的分析。

3 石油地质学与环境地质学结合研究的意义

(1) 石油地质学与环境地质学的结合有利于推进能源多元化发展的创新

结合现有石油勘探与产量的预测, 我国国土资源部门得出了保守预测, 到2030年石油的年度总产量会达到2亿吨, 而天然气的总产量也将超过2.5亿立方米, 因而新时期的石油地质勘探中应结合环境地质学的相关成果创新研究方向与勘探技术, 以推进石油地质勘探工作的全面深化发展。我国应加大对滩海、浅海及深海区油气资源的勘探与开发力度, 创新三维、沙漠、山地等地区地震勘探技术, 通过构建三维地质模型、深化研究成像测井以及压裂酸化等技术的发展, 在科学发展的指导下推进资源节约型、环境友好型的社会主义社会的构建。例如, 在进行具体的石油地质勘探作业时可以利用环境地质学的设计研究工作程序, 在对所有数据进行综合分析的基础上探究其相关性, 并且对勘探区域的环境质量进行综合评价构建环境地质与石油地质综合模型, 从而对该区域的地质环境及石油生成环境进行全面的推测演化, 通过演化总结出该区域的石油的生成规律, 从而提出更有效的勘探策略。

(2) 石油地质学与环境地质学的结合有利于提高油田的开采收集率

石油地质学研究中如何提高油田勘探与开采、收集率是其探究的核心问题, 因而在融合了环境地质学研究方法之后, 应进一步强化油田的开采收集率, 从而推进石油地质学与环境地质学研究的全面发展。通过对现有石油开采技术的分析可知, 由于开采技术的不科学导致有50%以上的石油仍滞留在储油层而未被开采出来, 因而需要进行二次或多次的开采作业, 在作业过程中可以结合环境地质学研究中的钻加密开发技术、分层或重复压裂技术、注射聚合物驱油剂等技术强化对石油的二次或多次开采技术。在具体的开采收集作业中也可以采用蒸汽驱油、三元复合混合驱油技术等提高收集率。

4 结语

石油地质学与环境地质学虽然是地质学的两个分支, 在具体的研究过程中二者却存在一定的互通性, 随着社会发展对石油需求量的加大及各种环境地质灾害的频发, 研究人员有必要加大石油地质学与环境地质学的结合研究力度, 以为我国地质勘探工作的全面化、规范化发展提供科学的指导。

参考文献

[1]柳广弟, 孙明亮.“石油地质学”课程研究性教学探索与实践[J].中国地质教育, 2013, 01:43-47.

[2]宋淮玉, 陈玮胤.浅析环境地质学的新动向及其在中国的发展[J].资源节约与环保, 2010, 02:66-67.

地质学 篇2

第一部分

石油与天然气地质学概论

一

石油天然气地质学

石油与天然气地质学是研究地壳中油气藏及其形成条件和分布规律的地质科学。属于矿产地质科学的一个分支学科，是石油、天然气勘探与开发相关专业的专业理论课。

石油与天然气地质学研究的主要对象是油气藏。油气藏不仅是油气地质勘探人员从事油气助探的直接对象，而且也是油气地质研究人员进行油气成因、运移、聚集和分布规律等油气地质理论研究的基础。石油与天然气地质学的理沦和假说，均来源于实跋并直接指导实践；是根据对已知的油气藏的研究、总结出来的实践成果，并又在油气藏的勘探实践中得到检验。油气藏的研究是石油与天然气地质学的核心内容。石油地质学的内容

1.本学科研究的物质主体：石油、天然气及其伴生的油田水的化学性质和物理性质。2.油气形成的地质学原理：油气成因。

3.油气藏形成的地质条件：生油岩，储集岩，盖岩，油气运移、聚集与保存条件。4.油气藏形成的地质背景及各地质条件间的相互联系：含油气盆地和含油气系统。5.对油气藏特征和规律的人工再现：油气藏建模。

二

天然气：

按相态可以分为游离气、溶解气（溶于油和水中）、吸附气和固体水溶气；按分布特点分为聚集型和分散型；按与石油产出的关系分为伴生气和非伴生气。(1)聚集型天然气 游离气

是常规气藏中天然气存在的基本型式。游离天然气可以是气藏气、气顶气和凝析气。气藏气

是指在圈闭中具有一定工业价值的单独天然气聚集。巨大的非伴生气藏（田），是气藏气的主体。气顶气

是指与油共存于油气藏中呈游离态位居油气藏顶部的天然气。凝析气

是一种含有一定量凝析油的特殊的气藏气。在地下较高温度、压力下，凝析油因逆蒸发作用而气化或以液态分散（溶解）于气中，呈单一气相存在，称之为凝析气。采出后因地表温度、压力较低，其中凝析油呈液态析出，与天然气分离。这种含有一定量凝析油的气藏，称为凝析油气藏，常简称为凝析气藏，或凝析油藏。

(2)分散型天然气

分散型天然气主要以油溶气、水溶气、煤层气、致密地层气和固态气水合物赋存。油溶气

任一油藏内总是溶有数量不等的天然气，含气量低时，分离出的天然气利用价值较小；含气量高时，收集起来可作动力燃料及化工原料.水溶气

包括低压水溶气和高压地热型水溶气.煤层气

煤层气指煤层中所含的吸附和游离状态的天然气。致密地层气

主指致密砂岩和裂缝性含气页岩中的天然气。气水合物

气水合物是一种白色的固态似冰气体混合物，又称气水化物或叫固体气.(3)伴生气与非伴生气 所谓伴生气与非伴生气，主要是指天然气的产出与液态石油或油藏的分布关系。狭义的伴生气仅指油气藏中的气顶气和油藏及油气藏中的油溶气；广义的伴生气还包括油田范围内分布于油藏及油气藏之间或其上方与之有密切关系的气藏气。

非伴生气指与油藏及油气藏分布没有明显联系，或仅有少量石油存在但没有重要工业价值、以天然气占绝对优势的气藏气。

第二部分

油气生成理论与烃源岩

油气的成因是一个长相争论的基本理论问题。

由于:(1).石油、天然气是流体，其产出地与生成地往往不一致，受多种因素控制。(2).化学成分均很复杂(3).油气水常常伴生。

无机成因论

碳化物说（门捷列夫）：认为在地球内部水与重金属碳化物作用，可以产生碳氢化合物，如果碳氢化合物上升到地壳比较冷却的部分，冷凝下来形成石油。

宇宙说（索可洛夫）：同其他天体一样，地球上形成的碳氢化合物后来为岩浆所吸收，最后，凝结于地壳中而成石油。

岩浆说(库得梁采夫）:认为石油的生成同基性岩浆冷却时碳氢化合物的合成有关。高温生成说(切卡留克):油气是上地幔中的氧化铁和水反应所得.无机成因论者的致命点:(1)是脱离了地质条件来讨论油气的成因，而且将宇宙中发现的简单烃与地球上组成复杂的石油等同起来。(2)无法解释世界上已发现的油气田99%都分布在沉积岩中。(3)无法解释为什么石油具有只有生物有机质才有的旋光性，生标物等问题.有机成因论的主要论据：

①世界上99%以上的石油产于沉积岩区；

②油气中先后鉴定出很多与活生物体有关的生物标志化合物；

③油气中烃类与生物体中类脂物、沉积有机质在元素组成、化学成分及结构上都存在着相似性和连续性； ④实验室中模拟地下条件，从多种有机质中获得了烃类。

早期生成论和晚期生成论之争

早期成油论主张：油气是地质历史时期中生物有机质在还原环境中转化而来。依据：

（1）脂类、蛋白质等在一定条件下可以生成烃类；

（2）用放射性碳同位素C14测定了烃的年龄，证明它们是现代生成的；

（3）某些细菌是有机质加氢、去羧基转化为烃类的媒介，这一过程完成于沉积物埋藏不深的阶段，说明烃类能在早期生成.早期生油论存在的问题：1）世界上发现的原生油气藏几乎都在上新世以前；2）现代沉积物中烃类的性质与石油不同。

晚期成油论：生油层埋深＞1200～1500米、地温超过50～60℃时，烃类才会大量生成。晚期成油论的主要依据：

（1）世界油气的分布有一定的深度范围，太浅、太深都很少；

（2）世界油气分布与地温的关系更加密切。据统计，世界上99％的油田，油藏温度＜148.9℃；（3）世界油气分布的温度，又随生油层的年代而变化。

干酪根热降解成油理论：

①成岩作用阶段早期（生物化学作用阶段）：各种生物有机质经过缩聚作用和非溶解作用形成不同类型的“干酪根”；

②在成岩作用阶段晚期和深成作用阶段早期：随着温度升高，沥青和烃类脱离干酪根核的束缚，从“不溶”转入“可溶”状态，“游离”在生油岩中成为“原始”的石油烃和“游离”沥青组份；

③深成作用阶段后期和变质阶段：在更高温度下，烃类则从长链断裂成短键，最终变成CH4气体；与此同时，干酪根的核则不断缩合，最后只剩下碳原子，变成石墨。干酪根热降解成油论的依据：

①现代沉积物中干酪根多；古代岩石中干酪根少，因为消耗于生成石油；

②从干酪根到可溶沥青到原油，元素组成有规律地递变，说明它们之间有成因联系；

③观测发现：随埋深增大、温度压力增高，干酪根逐渐因消耗于生油而减少，含O、N、S化合物略有增多； ④实验室同样模拟出干酪根生成石油的过程。干酪根在人工加温热降解过程中，先是生成液态烃，然后液态烃裂解，生成气态烃。

储气机理——页岩气：

（1）页岩气以吸附气和游离气两种形式存在，高演化程度页岩含水饱和度较低，孔隙主体被游离气占居，其聚集量与孔隙空间的大小有关；

（2）大部分游离气储存在岩石骨架中。但在高演化页岩储层中，由于岩石骨架孔隙极其微小，游离气储存在有机质孔隙中；

（3）不同成熟度页岩含水饱和度对甲烷吸附量影响不同，低演化程度含水饱和度对对甲烷吸附量影响较大，高演化程度关系不明显；

（4）在气源充足的情况下，吸附气、游离气及总储集气量随压力增加而增加。

气藏特征－常规天然气（1）具有明显的含气边界；（2）具有统一的压力系统；（3）具有统一的气水界面；（4）气藏的形成主要靠封盖气柱。气藏特征－煤层气

（1）煤层中含气性是多与少的关系；（2）无统一的压力系统；

（3）无气水界面，水遍布在整个煤层；（4）气藏的形成主要是靠保压。

常规天然气：

动态平衡控制气藏聚集量； 成藏关键时刻决定成藏期； 气势控制天然气高部位聚集。煤层气：

温压场控制含气量； 后期保存是成藏的关键时期；

水势和压力场控制着煤层气向斜聚集。

第三部分

输导层与油气运移

油初次运移 运移方式大致可归为水溶运移说、连续油相运移说、气相运移说 1水溶运移说：

（1）分子溶液或真溶液：分子溶解中，随烃类的分子量的增大溶解度显著减小，石油以真溶液运移不失为一种可以肯定的方式，但不是主要方式。

（2）胶体溶液：呈胶体溶液运移即使有也只是在很局限的范围。（3）乳浊液：该运移方式很难实现。

以水为媒介的运移，要有使运移发生和所需运移量得以满足之水量的存在。以水为载体的运移是困难重重。2油相运移说：

压实作用、油气生成作用以及流体热膨胀作用克服毛细管压力作用和储层吸附作用发生运移。3气相运移说：

毛细管压力的阻碍；气体溶液所能运移的石油组分是很有限的；再说油藏中并非总有巨量的气体，所以气相运移很难实现。

综观上述石油初次运移的各种相态，以连续油相运移为主要运移相态，石油初次运移随时间和条件的变化不同机制将有机而谐调地发挥其作用。气初次运移：

1水溶气-很常见的方式，气态烃在水中的溶解度大

2、油溶气-很常见的方式，天然气在石油中的溶解度极大

3、独立气（气泡、分子扩散、连续气相）气泡-气泡运移主要是早期生物成因气 分子扩散-浓度差引起扩散

连续气相-气体生成量大，加上天然气运移可利用的载体减少，促成连续气相运移成为天然气运移的主要相态。

综观前述，油气初次运移的相态不是一个孤立的问题，必须结合成烃演化阶段、相应的压实程度、水的丰度、增溶因素，以及温度压力等物理化学条件的变化通盘考虑。

油气初次运移通道-异常高压导致生油岩产生微裂缝

引起油气初次运移的因素： 以压实作用初次运移的主要因素；当生油岩埋藏到较大的深度时，温度可能成为另重要因素。其它因素都可能只有局限或局部的意义。

如油气生成、粘土脱水、水热膨胀，其共同点是：都有增加孔隙流体体积和压力的潜势。除上所述之外，温度还有助于解脱被吸附的烃类；有助于降低流体粘度，降低油水间界面张力；在主要深度范围内还有助于气烃的溶解；以及有助于烃在水中的溶解等。

初次运移发生在晚期压实阶段。

初次运移的距离：垂向运移，初次运移的距离最大极限就是生油层厚度；油气侧向初次运移阻力应该小些，运移距离也理应长些，生油岩渗透性所限，估计油气侧向初次运移距离也不会很远。

油气初次运移的方向是指向储集岩的

碳酸盐岩油气初次运移机理：

压实作用、热增压（干酪根热增压、烃热增压、水热增压）、初移的通道─裂缝 其中热增压作用是碳酸盐生油岩的主要初次运移机理。二次运移的阻力：油气二次运移中最主要和最普遍的阻力就是毛细管压力。

二次运移的主要驱动力-浮力，水动力方向与浮力F1方向一致，促使石油运移的动力为浮力+水动力，反之，水动力方向与浮力F1的方向相反，水动力反成为油气运移的阻力，阻力变为毛细管压力+水动力。

油气二次运移普遍认为是以连续烃相运移为主要相态。

二次运移的通道主要是渗透性储层、断层和不整合面。

二次运移的距离取决于运移通道的通畅程度、母岩油气供给的富足程度、沉积盆地的岩性岩相变化、盆地的大小以及盆地构造格局的展布等因素。

二次运移方向：在以浮力和水动力为主要动力的驱动下，油气二次运移的方向总是循着阻力最小的路径由高势区向低势区运移。石油在二次运移中的变化:二次运移过程中吸附作用显著时，石油成分变化的总趋势是：胶质、沥青烯、卟啉及钒镍等重金属减少，轻组分增多；而烃类呈现烷烃增多，芳烃相对减少；烷烃中低分子烃相对增多，高分子烃相对减少。反映在物理性质上，表征为比重变轻，颜色变淡，粘度变低。氧化作用可使石油的胶状物质增加，轻组分相对减少；环烷烃增加，烷烃和芳香烃减少；比重和粘度也随之增大。其效果大多与吸附作用相反。因此二次运移中氧化作用通常会被吸附作用所抵消。如果石油经二次运移到达地表附近，氧化作用更为显著，石油将全部变为沥青。

第四部分油气储集层与盖层

一 储层非均质性

(一)层内非均质性 层内垂向上粒度韵律； 层内垂向上渗透率差异程度； 层内垂向上最高渗透段位置； 渗透率韵律及渗透率的非均质程度； 层内不连续泥质薄夹层的分布； 层理构造序列(二)平面非均质性

1、砂体几何形态

2、砂体规模及各向连续性

3、砂体的连通性

4、砂体内孔隙度、渗透率的平面变化及方向性(三)层间非均质性

1、分层系数(An)

2、垂向砂岩密度(Kn)

3、各砂层间渗透率的非均质程度(四)微观非均质性

孔隙、喉道的大小与分布，孔隙类型、孔隙结构特征、微裂缝，岩石组分、颗粒排列方式、基质含量及胶结物类型等

二

盖层封闭烃机理：

机理：⑴毛细管力封闭─具有较高的排替压力而阻止烃类逸散 ⑵超压封闭─异常高的孔隙压力而阻止烃类逸散

⑶烃浓度封闭－生烃地层以高浓度阻止下伏油气向上扩散

特点： 毛细管力封闭：

（1）一般只能遮挡游离相的烃，难以封堵水溶相及扩散相烃；（2）对于石油比天然气更重要，气易溶于水；（3）在泥岩压实阶段的晚期更为重要。异常高压

（1）可以封闭任何相态的烃类；

（2）对天然气的封闭作用比对石油更重要；（3）在泥岩压实阶段的中期更重要； 烃浓度封闭

（1）主要封闭以扩散方式向上运移的烃类；（2）盖层的烃浓度越高，封闭扩散的能力越强；（3）本身是烃源岩，同样具有毛管压力封闭；

泥质（页）岩类盖层

特点：分布广、数量多、最常见，几乎产于各种沉积环境中。影响该类盖层的因素：

（1）膨胀性矿物（尤其是蒙脱石）越多，盖层质量就越好；（2）粒度组分：分散性（粉碎程度）越高，遮挡能力就越强；（3）含砂质、粉砂质等杂质会大大降低泥质盖层的遮挡能力；（4）矿物成份：蒙脱石吸收容量大，因此遮挡力强； 岩盐、石膏（硬石膏）类盖层

该类盖层是高质量的盖层，可遮挡高压气藏。只有石膏与岩盐结合或成互层，才能大幅度提高遮挡能力。碳酸盐类盖层

碳酸盐岩占半数至纯由碳酸盐岩组成的一些非渗透性岩石，如泥质石灰岩、石灰岩等。砂岩盖层：致密砂岩或饱含水砂岩。冰冻成因盖层：见于永久冻土带。

评价盖层遮挡能力的一些常用参数指标：

1.厚度：泥岩厚25m为理想厚度

2贯穿压力（P贯）与贯穿压差（ΔＰ贯）这两个数值越大，盖层遮挡能力越强。3渗透率数值越小，说明遮挡能力越强； 4遮挡系数，数值越大，遮挡越强；

5孔隙管道的直径，d越小，盖层遮挡能力就越强； 6泥岩中膨胀性矿物的含量，蒙脱石含量越高，遮挡能力越强；

7泥质盖层的砂质、粉砂质百分含量，盖层中的砂、粉砂含量越高，遮挡力越差； 8盖层中交换Na+含量，Na+含量高，则膨胀性、吸水性、塑性都好，遮挡能力强； 9盖层的分散度，分散度（粉碎程度）越高，其渗透率就越小； 10盖层岩石塑性，塑性大，盖层好——不易产生裂缝 11孔隙毛细压力（PK），PK越大，遮挡越强。

第五章

1、油气藏形成的主要条件油气在由分散到集中形成油气藏的过程中，受到各种因素的作用，要形成储量丰富的油气 藏，而且保存下来，主要取决于生油层、储集层、盖层、运移、圈闭 和保存六个要素。归纳起来油气藏形成的基本条件有以下几个方面：

1、充足的油气来源

2、有利的生储盖组合3、大容积的有效圈闭

4、良好的保存条件(一)充足的烃源条件（1）烃源岩的体积：面积大、层数多、厚度大（2）烃源岩的质量：丰度高、类型好、成熟度适中（3）烃源岩的排烃条件好①有效排烃厚度大②良好的烃源岩层系岩性组合Ps.只有与储集层相接触的一定距离内生油层中的烃类才能排出来，这段厚度即生油层排烃的有效厚度(二)有利的生、储、盖组合配置关系。有利的生储盖组合是指三者在时、空上配置恰当，有良好的输导层，使烃源层生成的油气能及 时地运移到储集层聚集；盖层的质量和厚度能确保油气不致于散失

（三）有效的圈闭。有效圈闭是指在具有油气来源的前提下，能聚集并保存油气的圈闭。其影响因素有三个方面： 1）圈闭形成时间与油气区域性运移时间的关系（时间上的有效性）2）．圈闭位置与油气源区的关系（位置上的有效性）3）水压梯度对圈闭有效性的影响(四)必要的保存条件（1）良好的区域性盖层（2）稳定的构造环境（3）相对稳定的水动力环境（4）岩浆活动不强烈

2、生储盖组合的类型及形成大型油气藏必须具备的生储盖组合条件。生储盖组合类型 ：（1）根据三者之间的时空配置关系，可划分为四种类型: 正常式组合：生下、储中、盖上 侧变式组合：指由于岩性、岩相在空间上的变化而导致的生、储、盖在横向上渐变而构成。顶生顶盖式（顶生式）：生油层与盖层同属一层，储层位于下方。自生、自储、自盖式：本身具生、储、盖三种功能于一身。（2）根据生油层与储集层的时代关系划分为新生古储式、古生新储式和自生自储式三种型式。（3）根据生、储、盖组合之间的连续性可将其分为连续性沉积的生、储、盖组合和不连续的生、储、盖组合。不同的生、储、盖组合，具有不同的输送油气的通道和不同的输导能力，油气的富集条件就不 同。生、储互层式组合，生与储接触面积大最为有利。生、储指状交叉的组合，生油层与储层的接 触局限于指状交叉地带，在这一带最有利；向盆一侧远离此带，因缺乏储集层，输导能力受限；而 另一侧则缺乏生油层，油气来源又受限制。砂岩透镜体从接触关系上来说，应该是油气的输导条件 最为有利，但油气的输导机理，至今还没有人能解释清楚。这三种组合关系是最有利的或较为有利 的。生储盖组合是否有利主要是看是否具有最佳的排烃效率，它与组合型式、烃源层的单层厚度和 砂岩百分率有关。单层厚度在 30～50m 的烃源层排烃效率较高，而砂岩百分率适当的区带则有利于 油气由烃源层排入储集层进入二次运移。

3、单一圈闭油气聚集的机理1）渗滤作用盖层封闭能力差的圈闭，毛细管封闭的盖层对水不起封闭作用，而对烃类则产生毛细管封闭，结果把油气过滤下来在圈闭中聚集2）排替作用Chapman认为盖层中的流体压力一般比相邻砂岩层中的大，油气进入圈闭后首先在底部聚集，随着烃类的增多逐渐形成具有一定高度的连续烃相，由于密度差油的压力都比水的压力高，因此产生一个向下的流体势梯度，使油在圈闭中向上运移同时把水向下排替直到束缚水饱和度为止。

4、油气差异聚集原理、条件、过程、结果 原理：静水条件下，在油气运移的主方向上存在一系列溢出点自下倾方向向上倾方向递升的圈闭，油气源充足，盖层封闭能力足够大。油气在圈闭中依次排替作用的结果，出现自上倾方向的空圈闭向下倾方向变为水→纯油藏→油气藏→纯气藏的油气分布特征。条件（1）具有区域性长距离运移的条件：区域性的倾斜；岩性岩相稳定，渗透性好，连通性好；（2）连通的圈闭的溢出点依次抬高；（3）油气源的供应区位于盆地中心，油气源充足；（4）储集层中充满水并处于静水压力条件，石油和游离气一起运移。过程第I阶段：油气进入圈闭，油气水按重力分异，气在上油在中水在下；第II阶段：随着油气的不断进入，依次由较高部位向较低部位聚集，同时油水界面不断下降，当油水界面下降到溢出点时，部分油从圈闭中流出，圈闭中只含油和气；第III阶段：若仍有油气供给，油无法再进入圈闭，只能通过溢出点向上倾方向溢出，气则可继续进入，并将聚集的油排出，直至气、水在溢出点直接接触为止，该圈闭的油气聚集已最后完成，圈闭只含气。结果（1）离供油区最近、溢出点最低的圈闭中，在气源充足的前提下，形成纯气藏；距离较远、溢出点较高的圈闭，可能形成纯油藏或者油气藏；溢出点更高、距油源更远的圈闭中可能只含有水（2）充满石油的圈闭，仍可以作为有效聚集天然气的圈闭；但是充满天然气的圈闭，不再是聚集石油的有效圈闭（3）若油气按重力分异比较完善，则离供油区较近、溢出点较低的圈闭中的油气密度小于离供油区较远、溢出点较高圈闭中的油气密度（4）形成纯气藏、油气藏、纯油藏的数目，取决于油气供应充分程度及圈闭的大小和数目影响因素：（1）支流油气源的存在（2）天然气的溶解和析出（3）后期构造运动的影响（4）区域水动力条件、水压梯度的大小及水动力的方向，直接影响油气的分布规律

5、油气差异渗漏原理如果在运移的主方向上，存在一系列盖层封闭能力差的岩性圈闭，油气在圈闭中依次渗滤作用的结果，出现自上倾方向的空圈闭向下倾方向变为纯气藏→油气藏→纯油藏的油气分布特征。

6、天然气成藏方式（1）天然气脱溶成藏（2）水溶对流运移成藏（3）多源复合成藏（4）聚散动平衡成藏

7、油气藏的破坏和油气再分布油气藏的破坏和油气再分布：是指已经处在物理、化学上的稳定性和平衡状态的油气藏在各种地质、物理、化学因素的作用下，油气圈闭或油气本身的物理化学稳定性遭到部分或全部破坏，致使油气在新的条件下发生再运移和再聚集的过程。油气藏破坏的结果使油气部分或全部散失，或因各种微生物降解或氧化作用产生变质，失去工业价值。油气再分布的结果使原来较大的油气藏分散成若干小油气藏，或者若干小油气藏富集成一个较大的油气藏。

一、引起油气藏破坏的主要地质作用1.地壳运动引起破坏（1）地壳运动使油气藏整体抬升：一方面使盖层遭受侵蚀，残留厚度减小，封闭性变差，另一方面由于油层抬升，油气藏压力下降，溶解气溢出，将石油排剂出圈闭，原来的油气藏变成气藏（2）地壳运动可使储集层不均匀抬升：致使原来的圈闭溢出点升高，容积变小，使油气藏中的油气溢出向上倾方向运移，散失或再聚集形成新的油气藏（3）地壳运动使盖层遭受断裂：断裂是油气藏破坏和再分布的主要因素。断裂会使油气沿着开启的断裂系统大量流失，使油气藏遭受破坏；或使油气在不同储层间进行再分布。破坏的结果使单一富集的油层，分解成若干个油气藏，也有可能使多油层的油气向主力油层富集。2.热蚀变作用引起的破坏（1）热事件：岩浆侵入、埋深增加（2）高温岩浆侵入油气藏能使油气裂解、变质，形成沥青，常使油气藏遭受破坏（3）地层温度增加也会使油气发生热变质作用或裂解，变成气藏 3.生物降解作用引起的破坏：在油气藏埋藏较浅的地区，地下水中的氧和微生物相对较多，微生物会有选择的消耗某些烃类组分而使石油的成分发生改变，这就是生物降解作用。随着降解作用的增强，原油的烷烃，特别是正构烷烃含量变低，而多环和复合环烷烃、芳烃、N、S、O的重杂原子化合物变多，旋光性增强。因此，微生物降解作用会使油藏内原油轻组分逐渐减少，重组分相对增加，最后形成重质油4.氧化作用引起的破坏：近地表环境（运移过程中和成藏以后）中，由于与大气的连通，使原油中的烃类组分遭受氧化5.水动力作用和水洗作用（1）水动力的冲刷作用：强烈的水动力使油水界面变倾斜，甚至将油气冲出圈闭（2）有选择性地溶解可溶烃：溶解度高的组分如苯、甲苯等会被水溶解，被水带走（3）形成沥青垫：有选择性地溶解可溶烃后，可能导致在与水接触的地方形成沥青垫，从而使油藏变小，但也可使沥青垫以上的油藏免遭破坏

二、油气藏的再分布1）.次生油气藏：先期存在的油气藏由于各种地质作用遭到破坏，其中的油气发生再运移，在新的圈闭聚集形成油气藏，这样形成的油气藏称为次生油气藏2）.次生油气藏形成方式①断层破坏了原生油气藏，油气发生垂向再运移，在浅层形成次生油气藏②构造运动造成圈闭溢出点的抬高，原生油气藏中的油气发生再运移，形成次生油气藏③地层倾斜方向发生变化，油气发生再运移，形成次生油气藏3）.形成油气地表显示：油气藏被破坏以后，会以各种方式运移到地表，在地表形成各种各样的显示，常称为油气苗。常见的油气显示：油苗、气苗、石油沥青。

8、油气藏的形成时间的确定①根据圈闭形成的时期确定油气藏形成的最早时间：油气藏的形成是油气在圈闭中聚集的结果，只有形成了圈闭，油气才能在圈闭中聚集。因此，油气藏形成时间不会早于圈闭的形成时间，即圈闭形成的时间限定了油气藏形成的最早时间。通过地层层序关系、古构造演化等方面，做出圈闭形成和演化的平面和剖面分析图，可有效地分析圈闭的形成史②根据烃源岩的主生烃期确定油气藏形成的最早时间：由于生油层达到主生油期时才能大量生成石油，进而排出。显然，油气藏形成的时间只能晚于主成油期，而不可能更早。因此，生油岩中油气生成并排出的主要时期，就是油气藏形成时间的下限（最早时间）③根据流体包裹体的形成期次和均一温度确定油气藏的形成时间④储层自生伊利石同位素年代学分析。

第六章

1、含油气系统：

一、含油气系统的概念：含油气系统：被定义为是一个自然的系统，包含活跃的烃源岩及所有已形成的油、气藏，并包含油、气藏形成时所必不可少的一切地质要素及作用。

二、含油气系统的研究内容1．关键时刻是指含油气系统中大部分油气生成-运移-聚集的时间。2．含油气系统展布范围3．基本要素4．持续时间：是指形成一个含油气系统所需的时间5．保存时间：是指烃类在该系统内被保存、改造或被破坏的时间段，它在油气生成-运移-聚集作用完成之后开始6．可靠性等级及命名

2、油气藏分类（1）构造油气藏：凡是因地壳运动使储集层发生变形或变位而形成的圈闭，称构造圈闭。在构造圈闭中的油气聚集，称构造油气藏。①背斜油气藏：挤压背斜油气藏、基底隆升背斜油气藏、底辟拱升背斜油气藏、披覆背斜油气藏、滚动背斜油气藏②断层油气藏：断块油气藏、断鼻油气藏③裂缝性油气藏：碳酸盐岩裂缝性油气藏、泥岩裂缝性油气藏、砂岩裂缝性油气藏④刺穿接触油气藏（2）地层油气藏：储集层由于纵向沉积连续性中断而形成的圈闭称地层圈闭；油气在地层圈闭中的聚集称为地层油气藏。不包括由于沉积条件的改变或成岩作用而形成的岩性圈闭。①地层不整合油气藏A．潜伏剥蚀突起油气藏（古潜山）B．潜伏剥蚀构造②地层超覆油气藏（3）岩性油气藏：由于沉积作用或成岩—后生作用,使储集层岩性或物性发生横向变化而形成的圈闭。在岩性圈闭中的油气聚集称岩性油气藏。①上倾尖灭型②透镜型③生物礁（4）水动力油气藏：由水动力，或和非渗透性岩层联合封闭，使静水条件下不存在圈闭的地方形成聚油气圈闭，称为水动力圈闭，其中聚集了商业规模的油气，称为水动力油气藏。(“悬挂式”油气藏)①背斜型②构造阶地/构造鼻型③单斜型（5）成岩圈闭油气藏：成岩圈闭是在构造圈闭或地层圈闭的基础上，由于成岩作用（主要是胶结作用）及其后的构造运动使油气“冻结”在储集层中而形成的一类特殊圈闭。（6）复合油气藏：储集层上倾方向由两种或两种以上因素联合封闭而形成的圈闭，称为复合圈闭。其中聚集了油气称为复合油气藏。

养生要懂点地质学 篇3

地学养生源远流长

我国地学养生源远流长。早在2000多年前，我国古人就发现，人类生活在地球上，地球上的各种物质与景象无不影响着人们的生活与健康。“天人合一”、“效仿自然”就是当时我国古代先贤们提出的具有真知灼见的养生思想。中医养生圣典《黄帝内经》对养生与地球的关系均有诸多的论述。《神农本草经》、《本草纲目》等著名的古医书更是记载了大量的矿石药方。当时著名的山东泗水砭石就有“中医外治第一石”的美誉。

仅以矿石药物为例，成书于东汉时期被业内称之为中国药学第一本经典的《神农本草经》中，就收入了46种矿石药物。其中，属于以滋补营养为主，既能祛病又可长服强身延年且无毒的上品药就有丹砂、云母、玉泉、石钟乳、矾石、消石、扑消、滑石、空青、曾青、禹余粮、太一余粮、白石英、紫石英、五色石脂等1 5种。此后，明代药圣李时珍在《本草纲目》中，收入与矿物有关的金石部药更是达161种，分金、玉石、卤石等，如加入土类，则多达200余种。

然而，我们现代人并未躺在古人已有的“功劳簿”上，而是继续默默地为“地学养生”施肥、浇水。如上个世纪80年代，由地质出版社出版的《中国矿物药》一书，就收入了常见的矿石药物70余种。2008年，国际地球年确定的三大主题之一，就是“地球与健康”。分别有“养生保健第一石”和“广东养生第一石”美誉的电气石与恩州奇石，更是当代人与时俱进开发的两种功能神奇的全新矿石养生保健品。

地学健康休戚相关

笔者作为一名地学科普作家，近几年来在研究“地学养生”时，愈发感觉到，地学与养生的关系，如同鱼和水、人和地般戚戚相关。诸如氡气（气体矿物）这个“美丽的杀手”，为什么会对人类造成伤害？在水污染愈发严峻的今天，喝什么水才好？在太平盛世的当下，戴何种宝玉石饰品最养生？矿物质和微量元素与我们人类有什么难分难舍的“情缘”？在普遍使用农药和无机化肥的时代，我们现在农田生长出来的果蔬，是否还含有矿物质和微量元索？如何预防重金属进入“食物链”？等等，都是地学养生需要研究和回答的问题。

事实上，地学健康两相通，上述有些问题已经回答或正在回答之中，先以我们人体需要的矿物质与微量元素为例。人的生命，需要适量的矿物质和微量元素来维持，缺少了份量不行，可摄入过度了也会影响健康。比如锂元素，专家认为适量对人体有益，它可抑制心脏病及癌症的发生，过量则可引起心脏及肾功能障碍。一些“地方病”，如“地甲病”（甲状腺肿）、“克山病”（心肌病）、“矮人病"（大骨节病）、“氟骨病”、“骨痛病”都是因为当地缺乏碘、硒元素或者铜、氟、锰等元素超标造成的。

又以我们生活的地球化学环境为例。近年来，地质专家从地学角度调查分析认为，一些癌症高发区，除了部分地区与人的生活习惯有关外，还与我们生活的地球化学环境关系密切。如粤西某地的“鼻咽癌”（广东癌）高发区，其鼻咽癌的发病率与“镍”元素的含量成正比。粤中某地的“肝癌”高发区，其肝癌发病率与当地“铜”元素严重超标不无关系。广东的花岗岩面积占全省国土面积的41%左右，花岗岩板材等产生的放射性“氡”元素，是广东一些地方肺癌高发的一个重要原因（联合国卫生组织已将“氡”列为第19种致癌物质）。广东粤北的某村庄，曾一度长期生活在被废矿水污染的环境中，给当地村民的生命健康造成严重伤害，发展成为远近闻名的“癌病村”，更是令人触目惊心。

再以阻击重金属对土壤的污染为例。有关地质专家有如下一些设想：如使用吸附力强的铁锰氧化物、粘土矿物等复合肥料，有降低重金属元素镍、铬、钡的活性及有效性，以阻击其大量进入食物；在一些有色金属矿区，对砷、铬、镍等重金属超标的饮水，可经麦饭石处理，符合标准后再饮用等等。前不久，一则《土壤重金属污染修复研究取得突破性进展》的新闻，更是让笔者看到了希望的曙光。该新闻主要介绍广东省地质局属下的省物料实验检测中心进行的“土壤重金属重度污染区治理修复研究”，前期实验取得重大进展。据悉，该中心选定的改性优化复合粘土矿物，对重金属有强烈的稳定吸附能力，可望应用于重金属污染土壤的治理和修复。这种已进入实质性应用研究的“以矿治矿”的创新实验模式，无疑为人类修复被重金属污染的土壤带来了福音。

总之，地学健康两相通的例子举不胜举。尤其是科学研究发现，我国多个著名的“长寿之乡”，那里百姓的康寿，无不与当地优良的地学环境资源紧密相连。由此可见，在“以人为本”深入人心的今天，地学养生潜力巨大，前景辉煌。

地学养生的普及推广

作为地学文化的重要组成部分，“地学养生”观点的提出，完全符合“以人为本”的科学发展观的理念。所以，当务之急，我们应当加大对“天人合一”、“效仿自然”的地学养生知识的普及宣传力度，这对于我们今天构建和谐社会、构建生态文明，以及建设绿色、幸福的地球家园，都具有十分重要的意义。

其次，应大力推进地学养生功能的研究开发力度，造福国人、造福世界。仅以地学养生的重要内容之一——珠宝养生为例，前一段媒体有这样的说法：美国富人秀健康，中国富人秀珠宝。话语中，隐含着对“美国富人”远见卓识的赞许和对中国富人鼠目寸光的批评。如果把珠宝玉石的健康养生功能大力研发并普及推广开来，不正好能够兴利弃弊、取长补短，校正“中国富人”珠宝消费的误区，从而达到既时尚又健康的锦上添花之最佳效果吗？

第三，构建养生地质学学科，时机已经成熟。笔者前不久在撰写《地学养生ABC》的科普小册子时，突发奇想，国人是否应该到了构建一门养生地质学的时候了呢？所谓养生地质学，就是地学与养生保健既交叉分离又相融相通的一门新的边缘学科，一门大学问。现在看来，构建这门新鲜热辣的大学问已经处于“水到渠成”之势。本文关于地学养生的诸多阐述，无不是构建这门大学问的最好例证。当然，构建科学而系统的养生地质学学科，是一门全新的“伟大工程”，还有待于有志的专家、学者去精心研究与缜密评判。笔者提出此观点，完全是为了抛砖引玉而已。为了人与自然的和谐，为了人类有一个更加健康美好的未来，笔者热切期盼养生地质学学科早日问世。

石油地质学 篇4

石油地质学是研究石油和天然气在地壳中生成、运移和聚集规律的学科, 是石油和天然气地质学的简称。石油是流体, 与固体矿产相比, 有其独特的生成和聚集规律。石油聚集的地方并不是生成的地方, 石油在生成后, 必须通过运移才能聚集在有利的圈闭中。大量的勘探和开采实践, 积累了很多有关油气生成、运移和聚集规律的知识, 逐渐形成这门学科。包括油气田地质学、调查和勘探油气的各种地质学、地球物理学和地球化学的原理和方法, 以及油气田开发的地质学原理和工艺技术等内容。

石油地质学主要研究石油及其伴生物天然气、固体沥青的化学组成、物理性质和分类;石油成因与生油岩标志;储集层、盖层及生储盖组合;油气运移, 包括油气初次运移和油气二次运移;圈闭和油气藏类型;油气藏的形成和保存条件。

煤矿地质学 篇5

2地球内部构造可以以莫霍面 和 腾堡面划分为地壳、地幔和地核三大主要圈层。中生代包括六个纪，从老到新依次为：寒武纪，奥陶纪，志留纪，泥盆纪，石炭纪，二叠纪。

3海底地形大致分为大陆边缘，大洋盆地和大洋中脊三大地形单元，其中大陆边缘包括：大陆架，大陆坡，大陆基，岛弧与海沟。

地下水按埋藏条件分类有：上层滞水、潜水、承压水。

4陆地地形可分为：山地，丘陵，平原 和 盆地 等类型。

5矿物的物理性质中力学性质包括硬度，解理，断口。

6矿物的物理性质中，光学性质包括颜色，条痕，透明度，光泽。

7成煤的必要条件有：植物条件、气候条件、地理条件、地质构造运动条件。8煤的宏观煤岩类型有光亮煤、半亮煤、半暗煤、暗淡煤。

根据成煤古地理环境，将含煤岩系分为近海型含煤岩系 和 内陆型含煤岩系两大类。

9引起变质作用的因素有：温度、压力、化学活动性流体。

10深成侵入体常见的有岩株、岩基；浅成侵入体常见的有；岩床、岩墙、岩盆、岩盖。

11机械搬运作用可分为：悬移、跃 移、推移和 载移四种方式。

1行星：围绕恒星旋转，自身不发光的天体。（2分）

2陨星：太阳系中大群流星体，当接近地球时，如被地球的引力俘获并吸向地球，便形成陨星。

3恒星：宇宙中能自行发光发热，具有庞大体积和质量的星体。

4矿物：地壳中在自然条件下形成的单体或化合物。

5晶质矿物：内部质点（原子、离子或分子）呈有规律的排列，任一方向上都是按

一定间隔重复出现并组成网格状。（2分）6岩石：天然形成的、由固体矿物或岩屑组成的集合体。（2分）

7岩石的结构：组成岩石的矿物（或岩屑）的结晶程度、颗粒大小、形状及其相互关系。（2分）

8变质作用：指在地下特定的地质环境中，由于物理、化学条件的改变，使原来的岩石（沉积岩、岩浆岩及变质岩）基本上在固体状态下发生物质成分与结构、构造变化，形成新的岩石的地质作用。

9地质作用：在自然界中引起地壳或岩石圈的物质组成、结构、构造及地表形态不断发生变化的作用。

10解理：岩石在外力作用下沿某一方向分开的一种力学性质。（2分）

11节理：岩石受力作用，发生破裂，两侧岩块沿破裂面无明显滑动者。

12煤变质作用：褐煤在地下受相对较高的温度、压力、时间等因素的影响转变为烟煤、无烟煤、天然焦、石墨等的地球化学作用。13煤产地：指受后期大地构造变动和剥蚀作用而分隔开的一些单独的含煤岩系分布区，或面积和煤炭储量均较小的煤田 14煤田：在同一地质历史时期形成，并大致连续发育的含煤岩系称为煤田。

15含煤岩系：指一套含有煤层并且在成因上由联系的沉积岩系。

16开拓煤量：在矿井可采煤量范围内已完成设计规定的主井、副井、风井、井底车场、主要石门、集中运输大巷、集中下山、主要溜煤眼和必要的总回风巷等开拓掘进

工程所构成的煤储量，并减去开拓区内地质与水文地质损失、开采损失和开拓煤量可采期内不能回采的临时煤柱及其它煤量后，即为开拓煤量。

17回采煤量：在准备煤量范围内，按设计完成了采区中间巷道（工作面运输巷、回风巷）和回采工作面开切眼等巷道掘进工程后所构成的煤储量。

18准备煤量：在开拓煤量范围内已完成了设计规定所必须的采区运输巷、采区回风巷及采区上（下）山等掘进工程所构成的煤储量，并减去采区内地质与水文地质损失、开采损失及准备煤量可采期不能开采的煤量，即为准备煤量。

19成煤作用：植物遗体经过复杂的物理、化学、生物化学而转变成煤的作用，即从生物体堆积到转变成煤的过程称为成煤作用。

20绝对瓦斯含量：单位重量（体积）的煤体或岩体中，在自然条件下产生的瓦斯的含量，单位为m3 /t.。

21相对瓦斯含量：单位时间内煤体及岩体

中释放的瓦斯量。单位为m3

/s。

22含水层：具有透水性并含有水的岩层。23褶皱：由于地质作用引起的大面积地层弯曲变形。

24岩浆作用：岩浆形成、活动直至冷凝成岩的过程。

1地壳与岩石圈有何差别？答：地球内部圈层可划分为地核、地幔、地壳三部分。其中地幔的上部和地壳的大部分是由岩石构成的称为岩石圈。所以岩石圈应包括地壳。

2相对地质年代的如何确定？（1）地层层序律：正常情况下，地层下老上新，层序发生倒转时，上下关系正好颠倒。（2）化石层序律：不同时代的地层中具有不同的古生物化石组合，相同时代的地层具有相同的古生物化石组合，古生物化石组合的形态、结构越简单，则地层的时代越老，反之则越新。（3）地质体之间的切割律：被切割者老，切割者新。

3简述岩溶洞穴发育的地质条件有哪些？答：（1）煤岩或其下地层中含有可溶性底

层，容易形成岩洞。（2）煤系地层分布区域内发育有断裂等良好的地下通道。（3）地下水资源丰富且水中含有溶蚀性大的各种酸根。（4）有流畅的排泄口，地下水动力条件好，水的交替循环强，有较强的掏空能力。

4简述组成摩氏硬度计的系列矿物？ 答： 滑石 石膏 方解石 萤石 磷灰石 正长石 石英 黄玉 刚玉 金刚石

5简述煤厚变化对煤矿生产的影响？答：（1）影响生产部署（2）影响回采效率（3）

增加巷道掘进量（4）影响计划生产 6简述煤的宏观煤岩组分？ 答：丝炭、镜煤、暗煤、亮煤

7简述评定煤层稳定性的主要参数？（1）煤层的可采性指数（2）煤层厚度变异性系数（3）薄煤层以可采性指数作为主要参数,煤厚变异系数作为辅助指标,中厚煤层则相反。

8简述地层的几种接触关系？答（1）平行整合接触（2）平行不整合接触（3）角度不整合接触

9简述瓦斯的形成？答：瓦斯的形成有三种方式（1）生物化学作用，形成甲烷等有机气体。（2）煤质变作用，受地球内力等因素的影响，形成瓦斯气体。（3）油型气来源，油气田的瓦斯侵入。

1试述影响瓦斯含量的地质因素？答（1）煤的变质程度。（2）围岩和煤层的渗透性。（3）地质构造。（4）地下水活动。（5）煤田暴露程度。（6）煤层埋藏深度。

2试述煤矿生产中断层揭露前的征兆。答（1）断层附近的岩层产生很多的裂缝，越

靠近断层裂缝越多。（2）煤岩层的产状发生变化。（3）煤层的结构发生变化，其顶底板出现不平行现象。（4）煤层的厚度发生变化，滑面增多，出现大量的揉皱，破碎构造。（5）大断层附近产生小断层，小断层的性质与大断层的性质相同，是大断层同生小构造。（6）在瓦斯含量大的矿井中，瓦斯含量大量增加。（7）在水文充足的矿井中，出现滴水，淋水及涌水的现象。以上征兆并非会同时出现，也许只出现1～2条。

3试述煤矿生产中对断层的处理。答A、开拓设计阶段对断层的处理（1）大型断层作为井田边界和采区边界（2）井筒位置选择：尽量不穿过断层，无法避免时选择煤层层数少的地点穿过断层。（3）运输大巷的布置（4）采区内块段的划分（5）井田开拓方式的确定B、巷道掘进阶段对断层的处理（1）平巷过断层（2）倾斜巷道过断层C、回采阶段对断层的处理（1）采用强行通过的办法（2）采用重开切眼的办法（3）采用划小工作面的办法

4试述引起煤厚变化的因素。答（1）原生变化（2）后生变化

5试述影响矿井涌水量大小的因素？答（1）覆盖层的透水性及煤层围岩的出露条件（2）地形条件的影响（3）地质构造的影响

6试述影响矿井涌水量大小的因素？答（1）覆盖层的透水性及煤层围岩的出露条件（2）地形条件的影响（3）地质构造的影响

7试述断层的识别标志？答：（1）构造线

地质学 篇6

【关键词】《煤矿地质学》 课程改革 实践教学

【基金项目】江苏高校优势学科建设工程项目；中国矿业大学课程建设与教学改革一般项目。

【中图分类号】G642.0【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）05-0255-02

前言

《煤矿地质学》是一门集地质研究、生产实践于一体并与煤矿生产紧密结合的专业基础课程。近些年来，随着我国煤炭技术和煤炭工业的发展，我国煤炭工程对技术人员的要求越来越高。所以，很多高校都在逐步对该课程进行相应的改革来培养专业的煤矿人才，虽然这些改革取得了一定的成效，但是根据现实情况来对当前的教学内容、方法和手段进行改革仍是《煤矿地质学》课程教学改革和精品课程建设的客观要求[1]。

一、《煤矿地质学》课程特点

1.教材内容丰富，但学时少。《煤矿地质学》是一门自然科学，它把矿井地质知识和煤矿生产实践有效的结合起来。它的主要课程内容包括：地质作用、古生物与地层、煤矿地质勘查等等。但是在实际的课堂教学中，由于学习目的、侧重点及专业培养目标等的不同，所以课程的学时往往安排的比较少。在我校，采矿工程专业总学时被压缩到56学时，其中讲授课和实验课分别为40和16学时，并有1周的地质认识实习；而安全工程专业总学时也为56学时，但是没有地质认识实习。但是由于教学内容多及学时的限制，所以教学内容一般侧重于解决矿井各种地质问题的应用地质工程技术部分，而培养学生的目标一般是用理论知识去解决现实问题的能力[2]。

2.综合性、特色性、实用性强。《煤矿地质学》的综合性比较强，它涉及到矿物学、古生物、构造地质学等等多个学科。所以，在实际的课堂教学中，该功课对教师的专业性要求相当严格。该课程具有很强的煤炭特色，因为它与煤炭的生产是紧密联系的。该课程的目标是培养专业的高级人才，所以，在课堂教学中教师不仅要教授学生基本的理论知识，还要注重培养学生的实际工作的能力，因此具有很强的专业性。

二、《煤矿地质学》课程的改革与实践

1.学习兴趣的培养。兴趣是最好的老师。它不仅可以激发人的激情、挖掘一个人的潜能，而且也是一个人成功的关键。所以，在课堂的实际教学中，教师应该把对学生兴趣的培养放在首位。一直以来，地质行业都普遍存在条件艰苦、待遇不高等问题，所以社会上对地质行业的评价相对偏低，这些都严重影响了学生的学习兴趣和积极性，使得很多学生由于基础知识的不牢固进而导致创新能力和解决问题的能力的不足。所以，在课堂的教学中，通过一些方式来调动学生的学习兴趣是十分必要的，比如：通过收集各地风景名胜来讲解地质的演化，不仅可以继发学生的兴趣，而且还可以鼓励他们接触感兴趣的领域。所以，培养学生的学习兴趣，可以使学生在实际的学习中取得事半功倍的效果[3]。

2.教学内容的改革。精品课程是《煤矿地质学》改革的目标，所以在教学实践中要不断吸纳国内外相关领域的最新研究成果，及时更新传统的教学内容，根据学生的培养方案，在课程方面做出以下改革：

（1）务实基础，突出重点内容。在任何教学中都应该坚持有所为有所不为的原则，《煤矿地质学》也不例外。在该课程的实际教学中，应该把地层、矿物岩石、地质构造三部分作为基础理论知识学习的重点。这也是非地质类专业学生学好该课程的基础和关键。同样的，《煤矿地质学》是一门实用性很强的专业，所以在课时分配上也应该相应的增加课程实验的内容。至于地球的基本知识等章节，只需简略介绍便可。

（2）教研结合，吸收最新研究进展。把基础性与前沿性相结合，是《煤矿地质学》精品课程的必然要求。所以在教学活动中，应该把最新科研成果和教改教研成果相结合，让学生在学习中既能了解学科发展的最新动态，也能积极参与课程研究。这不仅可以务实学生的理论基础也可以培养学生综合分析问题和解决问题的能力。

3.教学方法的改革。

（1）课堂教学与实验教学融合为一体。对初学者而言，《煤矿地质学》的基础内容是非常乏味枯燥的，但这又是学好该课程所必需的。在传统的教学活动中，通常把教学内容和实验分开进行，但是由于学生在课堂上接触的知识比较乏味，所以难以理解所学的内容。所以该教学方法并未取得理想的成效。相反的，如果把课堂教学与实践教学相结合，让学生在直接观察和接触矿物、岩石等模型的同时进行相应的内容讲解，把抽象的概念和知识变得直观、简单。这既能把枯燥的知识变得有趣生动也能激发学生的学习兴趣。在课余时间，学生也可以到实验室来加强对标本的识别和鉴定来强化记忆。这种教学实践在广大师生中得到了普遍的认可[4]。

（2）综合应用多种教学方法。近些年来，随着科学技术的提高和时代的发展，传统的教学方法已经不能跟上时代的潮流逐渐退出历史的舞台。如何创新教学方法是我国教育界普遍关注的问题。虽然很多高校已经提出了具有创新性的教学方法，但是在具体的应用中还是要结合具体的实际，根据实际情况的不同来做相应的调整，比如：通过实例教学法来讲解“影响煤炭生产的主要地质因素”；通过设疑法来讲解“矿井水文地质及预防水”，通过问题来培养学生的发散型思维等等。所以，想要取得良好的教学成效，就要具体问题具体分析，根据不同的教学内容来选择相应的教学方法，在教学过程中，综合使用多种教学方法。

4.实践教学改革。实践的环节对于《煤矿地质学》这一课程来说是非常关键的。它不仅能够提高学生的动手能力也可以提高学生的实践技能。实践教学主要体现在以下三个方面：

（1）在学习基础性的内容时，通过实践的训练使学生能够熟练地鉴定和识别常见的造岩矿物、含煤地层中常见的古生物化石和三大岩石的主要代表等。

（2）在实验课教学中，教师应该先对学生的总体实验提出具体的要求，然后鼓励学生自己操作实践，在此过程中把学生的讨论和老师的有意识引导充分的结合起来，既能够调动学生的积极性也能够培养他们的创新意识。

（3）加强课堂识读图件技能的锻炼，不断提高学生有效使用各种地质图件的能力。在课堂教学中，不仅要讲授基本的作图技能，而且还要重点讲授编图资料的收集过程、资料处理等内容，强调学生对图片的实际应用，课外要求学生独立的进行一些矿井地质主要图件的编制。这样一方面可以巩固所学的基础知识；另一方面可以提高学生阅读和分析图件的能力。

结语

综上所述，教师在教授该课程时，要结合《煤矿地质学》的特点和学生的接受能力来授课，把理论与实践相结合，使学生在学习基础知识同时提升实践的能力。通过《煤矿地质学》课程教学内容、方法和实践教学的改革，在实践中，不断提升课程的吸引力，培养学生学习的主动性，使学生在快乐中学习，从而达到素质教育的目的。

参考文献：

[1]许福美，吴超凡，吴志杰.《煤矿地质学》课程教学改革与实践[J].龙岩学院学报，2011，29（2）：105-108.

[2]徐宏杰，胡宝林，杨景芬，刘会虎.”煤矿地质学”课程教学存在问题与解决方法探讨[J].大学教育，2014，（7）：119-120.

[3]高莲凤， 张振国， 韩秀丽，等. 《煤矿地质学》课程建设[J]. 河北联合大学学报：社会科学版， 2012， 12（4）：74-76.

[4]杨晓娜， 黄波. “煤矿地质学”课程教学浅谈[J]. 课程教育研究， 2012，（29）：71.

作者简介：

储层地质学简述 篇7

1 储层地质学的概念

储层地质学是一门综合性学科, 具有较强的应用性。它在地质、地球物理及多种化验分析资料的基础上, 研究油气储集地质体的形成原因、演化过程和空间展布, 并对其作出解释。在对储层不同层次的非均质性进行分析的过程中, 储层地质学应用定性或定量的方法, 采用建模这一先进的技术以达到对空间展布预测的目的。

2 储层地质学的研究内容

在储层地质学的研究内容上, 本文主要讨论了储层成岩作用、储层非均质性、储层的精细描述和储层模型建立。

2.1 储层成岩作用

储层成岩作用是构成储层的沉积物固结形成沉积岩石的过程, 成岩过程中的演化规律通常是油气勘探的主要研究内容之一。付娟等 (2010) 认为目前对成岩作用的研究主要集中在以下几方面:1) 成岩作用本身的研究;2) 模拟成岩作用;3) 成岩对储层孔、渗、饱等性质造成的影响;4) 成岩作用与沉积学之间的关系;5) 油气成藏与成岩作用间的关系;6) 成岩环境的物质表现分析;7) 成岩作用建模研究;8) 成岩作用与其他学科之间存在的关系。

对于成岩作用的研究, 我们已经取得了很大的进步, 但仍存在一些问题:1) 对储层的综合评价, 储层对油气藏的作用方面研究较少;2) 在成岩相的研究方面较为薄弱;3) 定性研究较多, 定量化、半定量化较少;4) 成岩作用与储层地质其它方面的关系研究不足。

2.2 储层的非均质性

储层的非均质性是指在内部属性和空间分布上, 储层的四性不均一, 它受构造作用、沉积因素和成岩因素的综合影响。油藏描述中最核心的内容就是对储层非均质性的研究, 这项研究始于始于20世纪70~80年代。

储层的均质性是相对的, 而其非均质性则是绝对的, 而且储层存在不同规模的、不同层次的非均质性, 因此必须研究储层的非均质性, 对储层进行精细描述, 挖掘剩余油潜力, 提高采收率。

目前为止, 储层非均质性的研究方法主要有以下几种:1) 储层露头描述, 这是最直接的研究方法, 具有精确性、直观性、可验证性等优点;2) 测井资料分析法;3) 沉积体系分析法;4) 流动单元分析方法;5) 层次界面分析法;6) 用高分辨率层序地层学对其进行研究;7) 地质统计方法;8) 劳伦兹曲线法。此外, 还有对这些方法加以改进而提出来的其它方法。

通过测井资料的统计分析、岩心观察等途径, 谭桂花对苏仁诺尔油田S区块南二段油层组的非均质性进行了研究, 结果表明其层间、平面、层内非均质性整体均较强, 是导致其稳产性能变差的原因。刘超等以劳伦兹曲线法为理论基础, 通过对利用渗透率洛伦兹分布曲线求得的数据进行e的负次幂变换处理, 定义了一种新的非均质综合表征参数, 该方法具有适用性广的特点。为验证这一方法在储层非均质研究上的效果, 他将其运用到某一油田上, 效果良好。

关于储层非均质性的分类, Pettijohn, Weber, Haldorsen等做了这方面的研究, 提出了自己的分类方案。结合我国陆相储层的特点, 在Pettijohn思路的基础上, 我国学者裘亦楠将碎屑岩的非均质性分为两大类, 即宏观非均质性 (包括层间非均质性、平面非均质性和层内非均质性) 和微观非均质性。

2.3 储层的精细描述

油藏描述是一门综合性很强的课程。20世纪70年代末, 最早由斯伦贝谢公司提出来。它将地质、地震、测井数据、测试技术及计算机技术融合为一体。储层的精细描述与油藏描述具有密切的联系, 它是建立动态模型的基础。

对剩余油分布的研究是储层精细描述的核心, 其主要研究内容为:1) 剩余油的分布特征;2) 储层性质和流体性质在开发过程中的动态变化;3) 储集层在井间的分布、变化情况。贾爱林等在这方面做了大量的工作, 但还有大量的工作需要去做, 如数字化油藏的研究, 多学科的协同研究及新技术、新理论的应用。

2.4 储层地质模型的建立

根据预测的途径可将建模方法分为两大类:确定性建模和随机建模。

确定性建模是对井间未知区域给出确定性的预测结果。随机建模是在对资料的掌握不完善, 认识程度低的条件下, 通过一定的的猜测得出的可选性、等概率、高精度的反应储层性质的模型。改进单纯性方法、试错法等是目前常用的模型优选方法, 针对其存在的主要问题, 崇仁杰等提出了一种方法—将实验设计的理念应用于不确定性储层模型优选。该方法确定了影响地质储量的主要地质变量, 为评价地质储量的不确定性开阔了思路。

3 储层地质学的研究方法

地质、测井、地震、地球化学、油藏监测、岩石物理等是储层地质学的主要研究方法, 储层地质学综合多学科的知识, 在此基础上进行系统研究。地质、测井、地震、地球化学、油藏监测、岩石物理等研究方法各有各的优势, 同时各自存在一定的局限性, 因此, 应将各种方法综合起来, 取长补短, 以达到储层预测的目的。

4 储层地质学研究的热点

4.1 火山岩储层地质学

火山岩储层地质学是一门研究火山岩储层发育的构造环境、火山岩储层的宏观展布、储层结构特征、储层参数动态变化特征的一门学科。其主要研究储层孔隙类型与孔隙演化、储层的物理特性、储层储集空间类型、储层敏感性评价、储层综合评价等方面的内容。1887年, 在圣华金盆地 (美国加利福尼亚州) 发现了世界上第一个以火山岩为储层的油气藏。1957年, 在准噶尔盆地西北缘地区, 我国也第一次发现了以火山岩为储层的油气藏。

4.2 碳酸盐岩储层地质学

与碎屑岩储层相比, 碳酸盐岩储层的非均质性更差, 在油气的运移过程中孔洞和裂缝具有更为重要的作用。由于受构造作用、沉积作用、成岩作用和岩性等方面的影响, 我国的碳酸盐岩具有形成时间早、埋藏深、经历的构造期次多、非均质性强等特点。碳酸盐岩储层是构造、沉积、成岩和岩性综合作用的结果。随着对油气资源需求的增长、勘探技术进步, 深层、超深层的碳酸盐岩成为油气发展的重要领域。李德生使用数字地球方法对碳酸盐岩储层进行了研究, 为碳酸盐岩储层的研究开辟了一条新的途径。

5 储层地质学的发展趋势

储层地质学的研究具有以下发展趋势:

5.1 由定性向定量方向发展

5.2 由宏观向微观方向的发展

在油气勘探开发的过程中, 必须掌握砂体的几何特征、展布特征和连续性, 即需要对储层进行宏观上的研究。另一方面, 储层中有微观孔隙, 储层孔隙中含有粘土矿物, 这些都会对储层的性质产生影响。最后, 在注水开发的过程中, 储层的孔隙结构会不断发生变化, 内部孔隙度、渗透率的变化影响了储层中流体的运移。鉴于以上方面, 研究储层的微观特征具有重要的意义。

5.3 新的模拟软件和方法的应用

主要的模拟软件有:地质模型计算机系统软件—SGM;三维多指标条件模拟软件;TUBA软件;智能模拟软件GEOSTAT;“君主” (MONARCH) 软件。

地质学 篇8

关键词：构造地质学,野外构造分析方法,野外实践教学,地质专业学生素质

地质学是研究地球 (现阶段主要是研究地球岩石圈) 的一门科学, 《构造地质学》是地学的一门专业基础课, 是实践性很强的学科, 是培养学生从事地质工作技能的基本课程, 相关的理论研究和生产活动都需建立在野外客观和全面的观察和分析基础上。过去几十年, 构造地质学获得了飞跃发展[1,2]。《构造地质学》的研究内容主要可概括为三个方面: (1) 空间方面 (形态学) :主要研究构造的形态特征、分布与组合型式; (2) 时间方面 (年代学) :主要研究构造的形成时间、顺序与演变; (3) 成因方面 (运动学及动力学) :主要研究构造的运动学特征、形成机制及其发育的地质条件。[3]尽管地质专业的本科生安排了相当多的野外实践教学, 如大一的地质认识实习教学、大二的地质填图实习教学、大三的生产实习教学及大四的毕业实践教学。然而, 由于野外的构造分析相当复杂, 既要有敏锐的野外观察能力, 又需要具备缜密的逻辑推理和良好的综合分析能力, 因此, 大多地质专业的本科毕业生仍不能进行独立的野外构造解析。本文就野外构造分析的特点及如何加强学生的野外解决构造问题的实际能力谈谈初步看法。

一、野外构造解析的主要特点

1.“多重暂定假说”是野外构造分析的重要思维方法

构造地质学的研究方法为反序法, 即从结果-成因。而一个地区, 乃至单个野外露头点, 都发生过多期构造活动, 而同一期的构造也常常形成不同方向及不同级别的构造。为此, “多重暂定假说”是野外研究构造地质问题经常采用的一种辩证思维方法。这种思维方法的实质是, 在掌握一定的实际资料的情况下, 先拟定出各种可能与已知事实不相矛盾的工作假说, 即做出一定的判断, 而后进一步观察和收集资料, 用新的事实对前面的判断加以检验和修正。在此过程中, 其中一些假说可能被新的事实否定, 另一些则会得到补充、发展或形成又一个工作假说。如此循环反复, 逐步深入, 使判断不断趋于全面、正确。

2. 历史地质分析与构造变形分析相结合

地质构造存在于一定时间、空间范围的地质体中。因此, 研究地质构造不能脱离其所在的地层或岩石。李四光曾概括构造地质学的任务是同时研究建造与改造, 指明地质构造的研究要同物质成分的研究相结合。这也就是构造地质学研究中所需运用的历史地质分析与构造变形分析相结合。此外, 一个区域或一个地区的构造研究, 不能仅局限于形态学的研究, 也不能仅限于某期的构造研究, 重要的是要建立构造演化, 这就需用历史的、发展的及联系的辩证唯物主义方法来进行分析和研究。

3. 点上详细构造解析与面上区域构造分析相结合

多期构造形迹的叠加、利用及改造是十分普遍的现象及规律, 尤其对于断裂构造, 因此, 野外构造期次的划分十分重要。同时, 最终构造动力学的研究也是建立在最初的形态学研究及运动学的分析和系统测量基础上, 这就要求野外构造研究首先要进行多点的点上详细构造解析与数据采集。[4,5]影响构造发育的因素很多, 除了与区域构造应力场有关外, 还受岩性、物理化学环境及构造部位等因素的影响和制约, 因此, 即使在同一个区域构造应力场作用下形成的构造及组合, 也可能在不同的构造部位具不同的式样。所以在进行点上详细构造解析的同时, 还需结合区域构造分析。此外, 由于中、小型构造与大型以至巨型构造之间有着天然的联系, 在分析讨论中、小型构造时, 不得不涉及更大型的构造和更广阔的区域构造背景。另一方面, 为了探索构造与其内部组构的关系和构造的运动学过程、动力学机制, 还必须研究微型构造和超微构造。

二、加强学生野外构造分析能力和野外实践教学的意义

首先, 野外构造分析是室内及综合分析的前提及基础。构造地质学研究的内容决定了其野外分析的重要性。首先, 构造形态学的研究就是基于野外系统的观察、描述、测量及记录, 并结合室内必要的构造制图来进行的, 野外的第一手资料是构造形态分析的依据;构造相对时代及构造序列的建立更是基本依据野外系统而详细的观察与分析;运动学特征的确定同样主要来自野外观察分析及测量, 偶尔结合少量的室内定向薄片观察, 而最终构造动力学分析又基于形态学及运动学的研究结果。由此可见, 在构造地质学每个研究方面及各个研究环节, 始终与野外分析密切相关, 野外构造分析是构造地质学研究的前提及基础。

其次, 加强构造地质学野外实践教学对提高学生专业素质、培养合格的专门地质科技人才具重要意义。笔者通过近十年来一起与地质专业本科毕业生的野外工作实践, 发现他们的野外构造分析能力还相当薄弱。尽管通过短期的指导, 就可使其基本掌握对单个构造或某一期构造的观察与分析, 但一个地区仅发育单一及一期构造的现象十分少见。由此, 对地质专业本科生而言, 野外构造分析存在的困难及薄弱环节主要表现在以下方面: (1) 构造期次的准确划分及相对构造时代的观察与分析; (2) 同一期构造的构造配套及构造组合规律分析; (3) 根据运动学观察与测量, 在野外快速、准确初步确定古构造应力场及构造动力学特征。

《构造地质学》是最重要的地质基础课程之一, 这门课教学质量的高低在一定程度上影响地质人才的培养。构造地质学广泛应用于地学的各个领域与方向, 在理论上, 构造地质学就是阐明地壳构造在空间上的相互关系及时间上的发育顺序, 这对探讨地壳构造演化、运动规律及动力来源具有重要的理论意义。在人类实践上, 构造地质学广泛应用于地质找矿、水文地质、工程地质及环境地质领域, 具重要的实践意义。因此, 地质专业大学生毕业后无论从事地质理论研究, 亦或从事地质找矿、地质工程勘察及环境地质工作, 均离不开构造地质学, 而构造地质学的野外实践工作及研究又是构造研究的基础和前提, 由此可见, 加强地质专业本科生的野外构造分析能力对提高地质专业学生的专业素质、培养合格的专门地质科技人才具有十分重要的意义。

再次, 构造地质学野外实践教学有利强化学生记忆、培养学生的扩散思维。人类的记忆现象非常复杂, 心理学家对记忆的分类也多种多样, 其中最普遍的是把记忆分为:形象记忆、情景记忆、语义记忆、情绪记忆及运动记忆。[6]作为野外实践性很强的学科, 形象记忆在构造地质学中十分重要。例如, 对于断层运动方向的判别标志, 课堂上老师讲授给予学生的语义记忆很不深刻, 即使用板书素描图示意, 在学生脑海中留下的印象仍不清晰, 而在野外的判别标志的观察, 只需一次即可使学生很难忘记。美国著名心理学家吉尔福特曾提出智力三维结构模型, 把智力区分为三个纬度:内容、操作和产品, 智力操作包括认知、记忆、发散思维聚合思维和评价。吉尔福特认为智力三维结构中每种能力都与创造性有关, 但发散思维及其转换与创造性的关系最密切。构造地质学野外分析思维最主要的特征就是发散思维, 在“多重暂定假说”的及时形成及对后绪工作过程的判断、检验、修正及证实的整个过程中, 都始终潜意识地采用发散的思维方式。因此, 加强学生构造地质学野外实践能力, 对培养学生的发散思维及创造性很有意义。

三、加强构造地质学野外实践教学的主要途径

1. 设置短期的野外构造实践教学

中南大学地球科学与信息物理学院构造地质学总共64学时, 其中课堂讲授44学时, 室内实验课20学时。室内实验课主要培养学生的室内构造分析的基本方法、基本知识及基本技能, 包括:极射赤平投影在构造地质学中的应用、各种构造图件的制作、地质图的判读与分析及地质图上各种构造要素的求得基本方法等。中南大学尚未安排纯粹针对构造地质学的野外实践教学, 这主要是实习经费及时间安排存在问题, 但国内个别高校已在构造地质学课堂教学结束后安排短期的野外构造实践教学。笔者认为, 通过为生产单位解决实际的构造问题, 从而免去住宿费用及结合教师科研项目解决部分野外费用, 设置短期的野外构造实践教学是个值得尝试的方法。

2. 地质填图实习设置野外构造分析专题

大二的地质填图实习安排于构造地质学课堂教学完成后的暑期, 以往的填图实习也部分涉及到野外构造实习, 但一般仅针对地质构造的认识, 最多也只涉及单个构造或某期构造的形态学观察与测量。实习的重点还是教导学生学会简单的野外地质定点、地质记录、野外地质剖面测制及填图步骤和基本方法等最基本的野外工作基础知识, 而针对构造的观察、分析和研究很少。中南大学大三及大四的地质专业实习多为学生跟所选的导师进行野外实习, 学生无法集中, 野外工作的侧重点也因老师而异。大二的地质填图实习是集中安排短期构造地质学野外实践教学的最佳时期, 因此, 笔者认为在大二地质填图实习过程设置野外构造分析专题, 是增强地质专业本科生野外构造分析能力的有效途径之一。

参考文献

[1]刘瑞珣, 等.现代构造地质学研究方法 (第一卷) 应变分析[M].北京:地质出版社, 1991.

[2]徐树桐, 等.现代构造地质学研究方法 (第二卷) 褶皱与断层[M].北京:地质出版社, 1991.

[3]徐开礼, 朱志澄.构造地质学[M].北京:地质出版社, 1989.

[4]Angelier J.Tectonic analysis of fault slip data sets[J].Jour Geophy Res, 1984 (89) :5835-5848.

[5]Etchecopar, A., Vasseur, G., Daignières, M.An inverse problem in microtectonics for the determination of stress tensor from fault striation analysis[J].J.Struct.Geol, 1981 (3) :51-65.

普通地质学教学改革初探 篇9

普通地质学是针对地质类专业学生开设的一门专业基础课，开设时间通常是新生入学的第一个学期。本门课程涵盖地质学科研究的各个领域，是引导新生走进地质科学殿堂的第一门专业基础课。另外，普通地质学作为地质类专业硕士甚至博士研究生入学的必考科目，更突显出其在地质学科中的重要性。兴趣是最好的老师，是获取知识的开端，是求知欲望的基础，理论和时间证明兴趣是可以转移和培养的[1]。因此，如何在地质类专业的第一门专业课———普通地质学的教学中激发学生的求知欲望，培养学生学习本专业的兴趣有着十分重要的意义。笔者从加深专业思想教育、教学方法、教学手段及实践教学方面，对提高新生学习兴趣进行探索和思考，获得一些认识与体会。

一、加强专业思想教育，加深专业认识

在大学生思想教育中，专业思想教育对大学生形成较为稳定的专业兴趣起着举足轻重的作用。大学生专业思想不稳定的原因有很多，比如，对所学专业不了解、畏惧艰苦的野外工作等。因此，要从初入大学的新生作起，加大对培养专业思想的力度[2]。专业思想教育应贯穿在普通地质学教学过程的始终，通过普通地质学的教学工作让学生知道自己所学专业在国民经济建设中所处的地位与作用，在讲授课程期间可以通过一些专题讲座和科技报告让学生深入理解地球科学，深入了解本专业的学习目标、学习内容及以后的就业方向。

二、运用多样化的教学方法

（一）科研成果与教学内容相结合

教师在教学过程中不但要讲授基本知识，还要拓宽学生的视野，引导学生了解前沿的科学问题。在课堂教学中将科研成果与教学内容结合起来，会取得很好的效果[3]。例如，在讲授岩浆作用时，结合我国华南钨锡等金属矿床的成矿实例，讲述岩浆岩与多种金属成矿之间存在的内在联系，通过这些具体的教学实例不但让学生明白岩浆岩与矿产资源的关系，激发学生学习相关内容的兴趣和热情，而且还将学到的有关岩浆岩的知识与有关的学科联系起来，达到“学有所用、学有所悟”的教学效果，从而更好地认知学习的任务和目标。

（二）讨论式教学

地球科学的研究对象具有漫长的演化过程，人类对地球的认识也是不断发展与完善的，现在对很多地质问题的认识尚未统一，也许我们今天认为是合理的解释[4]，若干年后可能会发现是不完全合理的，因此，在对学生传授知识时不能局限于一种理论的解释。对于同一地质现象，从不同的角度、层面去思考就会得到不同的结论，如果教师能够因势利导，调动每一个学生的主观能动性，往往会收到意想不到的效果。例如，在讲授竹叶状灰岩成因时可以采用讨论式教学方法，引导学生不要拘泥于课本上的成因机理，要让学生充分利用各种资源进行文献查阅，资料整理，并给出自己认同的观点。在课堂上以小组为单位进行讨论，并对不同小组的观点进行分析、辩论，创造一种开放活泼的课堂氛围。在这种教学模式中教师不再只是一种角色，同时也担任朋友、团队成员这种平等的关系[5]，与学生共同去发现问题，分析问题、解决问题，使每个学生得潜能都能得到充分发挥。

三、改进教学手段

（一）积极使用多媒体教学

在地质类专业教学中，多媒体教学已成为当前教师首选的教学手段。利用多媒体教学在减少抽象的文字描述的同时，可加入大量的图片、动画、视频等教学资料，使教学内容更加丰富、直观，使学生在听觉和视觉上得到满足，同时也引发学生的好奇心，调动学生的思维[6]。如在讲授河流的地质作用时，可以用动画的形式展现河流从幼年期发展到壮年期及走向老年期的整个过程，同时辅以典型的不同发展时期的现代河流图片，让学生更深刻的理解河流演化过程中发生的侵蚀、搬运、沉积作用的特点;在讲授内动力地质作用时可以让学生观看《火山》、《地震》等视频，还可用动画演示汶川地震的成因;在讲授外动力地质作用时可以让同学们观看有丹霞地貌形成的美景，领略流水创造出的变化莫测的溶洞和秀美的桂林山水等。通过这些不仅让学生学到地质知识，还增加同学们对地质现象探索的欲望，增强对本专业的兴趣。

（二）营造愉悦的学习氛围

多数学生都有一个共同的心理特点，喜欢某位老师就会爱屋及乌的喜欢其课程;哪门课课堂气氛活跃，学生就喜欢哪门课，因此，在授课时教师应注意自己的形象，展现自己的个人魅力。比如，生动的教学语言，富有哲理的思想及融洽的师生关系等，这些会直接影响教学效果。教师要善于利用心理学中的负强化理论，积极鼓励学生，鼓励他们勤于思考，大胆提问，是学习成为常态而不是负担。实践证明，愉悦和谐的课堂氛围可以大大提高学生的学习兴趣和积极性。

四、加强实践教学环节

（一）精选野外实习线路

普通地质学教学内容最突出的特点就是实践性强。为了让学生充分理解书本上的理论知识，除了室内的实验外，还必须进行野外调查工作，运用“将今论古”的思维方法，使每个新生能从地质实践中认识分析典型的地质现象，理解地球科学的基本理论和知识。普通地质学的野外认识实习是新生第一次野外地质实习，这就要求选择的实习内容要具有简单和典型的特点。通过地质认识实习，首先使学生初步掌握地质学基本知识，如认识一些常见的造岩矿物和三大岩石类型，掌握在野外如何鉴别与描述岩性、构造及地层的方法[7]。除了选择地质现象丰富的线路外，还要考虑选择景色优美的地方作为普通地质学认识实习地点，这样可以让初次接触地质的大学新生感受到自然的美，从原先枯燥乏味的书本中体会地质工作的“乐趣”，化解对野外工作的恐惧心理，增强对本专业的信心与学习兴趣。

（二）将地质现象与日常生活相结合

为了加深学生理解“普通地质学”教学内容，除了对实验室的标本观察描述外，还经常组织学生在课余时间观察校园建筑中保存的各种地质痕迹和地质现象[8]，如在校园教学楼内的地板砖、墙面、柱面很多都是由晶粒粗大的花岗岩、雪白致密的大理岩、晶形完整的闪长岩、辉长岩等石材装饰。在这些装饰石材表面不仅可以看到清晰地岩石结构与构造，还可看到一些常见的造岩矿物，如晶形完整的石英、长石、辉石、角闪石等。校园中的假山主要为石灰岩与白云岩，在这些岩石的表面可看到溶沟等溶蚀痕迹，在白云岩中可看到白云岩发育清晰的刀砍纹构造。在教学过程充分利用地质陈列室的优势，安排学生参观学习，让学生近距离接触典型的地质构造、矿物岩石标本、模型、生物化石等，让学生随时都能观察与感受地质现象。通过这种将课堂、实验室和室外观察结合起来，利用自然界丰富的地质现象来弥补理论教学的不足。

（三）组织地质科普活动

为了激发大家学习地质的兴趣，发挥实验室、实习基地的作用，每年都会组织地质专业学生对非专业学生进行科普宣传活动。活动的主题，展出的图片、模型、矿物岩石实物均由学生自己选择，解说工作在教师的指导下由学生团队进行讲解。俗话说，要想给别人一滴水，自己必须有一桶水，在这一过程中学生必须深入学习专业知识，查阅诸多相关资料才能达到为他人讲解的能力。通过这一活动不仅培养学生自主学习的能力，还加深对所学知识的深入理解。

本文对新生对地质类专业缺乏兴趣的原因进行剖析，提出通过普通地质学来激发新生学习地质的兴趣的一些途径，首先，对地质类专业学生加强专业思想教育，加深专业认识，了解本专业的学习内容、方法、目标及就业方向等;其次，普通地质学的教学手段和实践教学环节出发来培养大学新生学习地质的兴趣。总之，在教学活动中要时时以学生为中心，不断激发同学们对地学的兴趣，从而促进其积极主动的学习，最终达到献身地质行业的目的。

参考文献

[1]杨凤根, 骆祖江, 候玉宾.从基础地质学教学入手培养大学新生学地质的兴趣[J].中国地质教育, 2009, (1) .

[2]陈勇, 周瑶琪, 陈世悦.谈如何在新形势下培养地质学专业大学生的学习兴趣[J].中国地质教育, 2008, (3) .

[3]杨仁超, 樊爱萍, 韩作振等“.沉积岩石学”课程教学改革与创新型人才培养[J].中国地质教育, 2010, (3) .

[4]刘海燕, 李增学, 吕大炜等.地质类专业提高课堂教学质量的探讨[J].时代教育, 2010, (11) .

[5]王锋.试析高校教师在课堂教学中的多重角色[J].河北工程大学学报:社会科学版, 2011, (2) .

[6]王华.关于提高电路课程教学质量的思考[J].河北工程大学学报:社会科学版, 2010, (4) .

[7]杨高学, 李永军, 杨宝凯.如何提高地质类大学生实习质量[J].中国地质教育:2010, (4) .

“瓦斯地质学”教学体系建设初探 篇10

一、教学目标

“瓦斯地质学”是煤矿瓦斯治理和资源开发的基础学科, 是体现河南理工大学矿业特色和优势的课程。长期以来, “瓦斯地质学”的教学一直强调“夯实基本理论、强化基本概念、提高基本技能”的教学理念, 并在长期的教学实践中确立了“拓宽基础知识, 提高理论水平, 推行素质教育, 突出实际能力”的教育指导思想。“瓦斯地质学”要培养学生掌握扎实的瓦斯地质学基本理论知识, 具有较强解决瓦斯地质与治理方面的能力, 在煤矿瓦斯治理和瓦斯抽采技术方面发挥重要作用, 为高层次煤炭科技人才培养提供坚实的瓦斯地质学基础。

二、教学内容与教材

教学内容以地质历史演化控制瓦斯赋存、地质构造演化控制瓦斯地质复杂条件、构造逐级控制特征揭示瓦斯地质规律、瓦斯地质规律控制瓦斯分布等为主线, 以多级瓦斯地质图展示瓦斯地质规律和瓦斯预测结果并指导瓦斯综合防治为核心, 包括含煤盆地和瓦斯形成理论、瓦斯赋存构造逐级控制理论、煤层瓦斯赋存与煤储层物性特征、煤体结构和构造煤、瓦斯地质规律和瓦斯预测、煤矿三级瓦斯地质图、中国煤层瓦斯分布特征、瓦斯 (煤层气) 资源评价与抽采技术、瓦斯地质地球物理响应及煤矿瓦斯地质信息平台。

含煤盆地和瓦斯形成理论主要从世界煤炭和瓦斯 (煤层气) 资源分布概括、中国的含煤盆地及其聚煤特征、瓦斯生成理论、煤成烃的机理、瓦斯中的非烃气体和瓦斯的保存条件六个方面进行讲述。瓦斯赋存构造逐级控制理论从地球的内部结构和板块构造学说、中国古板块的划分、中国区域构造及其演化、板块构造与中国煤矿瓦斯分布、平顶山矿区瓦斯赋存构造逐级控制特征五个方面进行讲述。煤层瓦斯赋存与煤储层物性特征包括煤层瓦斯地球化学特征、煤层瓦斯赋存状态与瓦斯吸附解吸特征、煤层瓦斯含量及其影响因素、煤层瓦斯垂直分带、煤储层压力特征、煤层孔隙与裂隙特征、煤储层渗透性特征和煤储层的瓦斯流动规律八个方面进行讲述。煤体结构和构造煤包括煤体结构特征和分类、煤体变形机制和构造煤分布、煤的变质作用、构造煤结构演化和力化学作用四个方面进行讲述。瓦斯地质规律和瓦斯预测主要从瓦斯地质规律研究、瓦斯含量测定和含量预测、矿井瓦斯涌出量预测、煤与瓦斯突出危险性预测四个方面讲述, 煤矿三级瓦斯地质图则从三级瓦斯地质图图例、采掘工作面瓦斯地质图编制方法、矿井瓦斯地质图编制方法、矿区瓦斯地质图编制方法四个方面讲述。中国煤层瓦斯分布特征从1∶200万中国煤层瓦斯地质图、不同含煤地层的煤层瓦斯分布特征、煤层瓦斯区域分布特征和中国煤层瓦斯区带划分及其特征四个方面讲述。瓦斯 (煤层气) 资源评价与抽采技术、瓦斯地质地球物理响应及煤矿瓦斯地质信息平台三章是选讲内容。

自1990年首次出版《瓦斯地质概论》以来, 相继出版了《1∶200万中国煤层瓦斯地质图》和《1∶200万中国煤层瓦斯地质图编制》、《中国煤层瓦斯分布特征》、《瓦斯突出地球物理研究》、《瓦斯地质规律与瓦斯预测》、《编制煤矿三级瓦斯地质图》等一系列瓦斯地质方面的专著。2008年出版了普通高等教育教材《瓦斯地质基础》, 2009年5月出版了普通高等教育“十一五”国家级规划教材《瓦斯地质学》, 瓦斯地质课程才有了专业教材。

三、教学方法与考核

(一) 教学方法

对于课程的重点、难点, 应采用多媒体教学, 讲授时力求理论联系实际, 剖析科研实例 (案例式) , 提高学生的感性认识;理论教学结合课后的瓦斯含量、瓦斯吸附解吸等实验, 构造煤观察描述, 瓦斯地质图编制, 经常性的课堂讨论[2][3], 也是学生提高空间思维能力、理解教学重点、解决教学难点的积极有效方法。合理应用多媒体课件和影视科教片, 化抽象的阐述为形象的演示, 化静态图文为动态影视, 深入浅出, 化难为易;提供典型案例, 由学生讨论分析与辩论, 然后老师归纳总结。在教学方法的具体实现上, 是以学生为主体, 增强师生互动。

1.启发式教学。针对课程的重点、难点内容采用启发式教学, 如煤层瓦斯成因、瓦斯赋存与运移、瓦斯赋存构造逐级控制理论等, 通过课堂授课, 启发学生对“瓦斯”这一特殊气体地质体形成形象、直观的了解与认识, 并通过学科前沿研究成果与难题的介绍, 增强学生的学习兴趣。对此, 学生普遍反映较好。

2.案例式教学。本课程采用实际发生的事件作为案例, 为学生运用理论知识解决现实问题指明了方向。比如, 课程主讲张子敏教授作为国家安全生产专家参加了郑州煤业集团公司大平煤矿“10.20”特大型煤与瓦斯突出事故调查, 应用瓦斯地质理论成功分析预测了在大平煤矿21轨道下山岩石掘进工作面迎头, 遇到了一条北西向展布的落差约10米的逆断层而引起特大型煤与瓦斯突出事故, 与事后验证相一致。把分析预测断层采用的理论、方法教给学生, 极大地增强了学生的学习兴趣, 课堂教学效果显著。

3.讨论式教学。针对课程中不易掌握和容易混淆的概念、理论等, 鼓励学生在学习过程中发现问题、提出问题、分析问题。采用讨论、提问、文字报告等方式检查学习内容, 最后对学生的讨论、答题内容或报告进行概括、总结, 培养了学生独立思考能力, 在实际教学中得到了学生的充分肯定。如为了深入浅出地表达构造煤的概念及分类, 课件中配有大量构造煤显微镜照片, 并在讲课过程中用不同类型的构造煤实物让学生讨论不同类型构造煤的区别, 然后老师再进行总结讲解, 使学生真正理解构造煤的分类。

4.信息技术手段在教学中的应用。充分利用现代多媒体技术及网络技术, 全面实现教学手段现代化和网络化, 制作内容精练、实用易学、直观易懂的瓦斯地质学网络课件及讲课多媒体, 利用精心收集的实物及大量图片, 采用多媒体教学, 将动画、图片及课堂板书有机结合, 生动形象, 增加讲解内容, 扩大和增加了教学信息量, 提高教学效果和质量。利用现代化信息技术手段做板块构造运动、逆冲推覆构造形成过程、断层形成过程等三维动画, 使学生更容易理解抽象的理论。鼓励学生使用信息技术, 在导师的指导下制作有关瓦斯地质的flash动画, 使学生的学习兴趣得到提高。

5.聘请煤矿瓦斯地质专家参与教学活动。为了让学生更好地了解所学理论知识在煤矿生产实践中的作用, 组织学生与煤矿瓦斯地质专家面对面的交流活动, 使学生了解煤矿安全生产过程中遇到的瓦斯地质问题及处理问题所采用的理论与方法, 从而使学生意识到这些理论不是空中楼阁, 而是能解决现实问题。

(二) 考核方法

考核内容覆盖课堂教学与课外自学的所有内容, 包括教科书和主要参考资料的内容以及教师要求学生查阅的有关材料, 彻底改变考笔记的做法。建立试题库, 实行“考教分离、集体阅卷”等质量保证制度。压缩记忆类试题的比例, 增加综合知识和部分超出大纲内容的考核;10%的试题内容超出大纲范围, 以检测学生对瓦斯地质前沿知识的了解情况;将课程中自学部分的内容纳入到试题中, 检测学生的自学能力, 有效地调动学生学习的积极性、主动性、灵活性和创新性。

四、实践教学

实践性强是本课程的特点。本课程实践教学采用实验教学与生产实践相结合的方法, 生产实践与学生大二的认识实习、大三的生产实习相结合。主要体现为: (1) 根据内容, 将实验分为基础实验、提高实验和综合实验三个层次。瓦斯吸附解吸、瓦斯含量、构造煤观测属基础实验;瓦斯地质编图为提高实验;现场构造煤识别、挤压和剪切构造判识等, 突出参数测试为综合实验。 (2) 采用室内外结合、课堂内外结合的教学方法。通过室内瓦斯吸附解吸、瓦斯含量、构造煤观测、瓦斯地质编图, 以及煤矿生产现场构造煤识别、煤巷编录和构造分析、瓦斯突出参数测试, 使学生能够理论联系实际, 加深和巩固对教材内容的理解, 运用所学理论解决实际问题。 (3) 与焦煤集团、郑煤集团、鹤煤集团、平煤集团、晋城无烟煤集团等大型煤业集团建立实践教学基地, 聘请相关企业的总工程师和工程技术人员担任生产实践指导教师, 有效地保证了实践教学的质量。

上述实践教学, 让学生将学到的基础理论知识应用到专业的具体实践中, 在实践活动中巩固所学的基础理论知识, 加强解决具体问题的能力, 提高学生的工程实践、科学研究和创新能力, 从而全面提高学生的综合素质和专业能力。

如何建立以瓦斯地质学为核心, 形成优势互补的课程群?如何改进教学体系满足随招生规模的不断扩大造成的教学资源的相对不足?这些问题还有待进一步解决。

参考文献

[1]张子敏, 张玉贵, 汤达祯等.瓦斯地质学[M].徐州:中国矿业大学出版社, 2009:1-8.

[2]周剑雄, 苏辉, 石志广.讨论式教学方法在大学课堂中的运用研究[J].高等教育研究学报, 2008, (4) .

构造地质学课程教学的几点体会 篇11

摘 要：简要介绍了构造地质学课程相关知识节点的教学体会，认为该课程的教学特点有别于其他学科，野外是构造地质研究的天然实验室，野外构造几何学的调查分析是构造地质研究的基础，需要结合构造年代学及大地构造背景探讨构造运动学及动力学特征。

关键词：构造地质学;流变;断层识别;层间劈理;液压致裂

构造地质学是地质类专业的必修课程。构造地质学是与物理力学密切关联的学科，构造地质学特别强调尺度的概念，大尺度可以粗线条，如大地构造的分区，小尺度就是需要细致的观察，本科教学主要侧重于中小尺度的构造类型。构造现象是地质体受力变形的结果，由于物体的受力状态差异，所以形成不同的构造类型，这些构造现象可以千姿百态，变化万千，但都可以归纳到教材中所讲的几类。如原生构造类的沉积构造和岩浆岩体的原生构造，次生构造则是构造地质学课程教材中重点讲解的内容，如褶皱、节理及断层，这其中褶皱以其几何形态而易于理解和接受，而断层则不那么容易领会和判别。通过几年的教学实践，体会有以下几点。

一、教学总体思路

1.基本概念讲解

首先要讲解基本的概念术语，让学生知道哪些是属于构造现象，这些现象基本的几何学特征是什么，以及它们的基本分类。常常我们在硕士生招生面试时候问及各种构造的分类问题，回答效果差强人意，显示学生对这些构造类型的理解尚不够深入，可能课堂上没有直观感性认识。个人认为专业名词概念仍然是最基本的，这是学习的基本规律，要求先记忆，再理解，这是目前普遍的模式。

2.强调实践教学

其次构造教学过程中必须要强调实践，耳听为虚，眼见为实。举个例子，对于雁列节理的排列方式（如左行右列，右行左列，右行右列，左行左列），学生不好接受，在野外现场针对雁列脉的讲解则能起到事半功倍的效用，因为可以现场比划判断。在带实习的过程中，了解到学生对构造现象其实是很感兴趣的，有些构造现象可以说是非常生动的图画，比如说褶皱岩层在人们印象中是冰冷的，强硬的，可是竟然形成各种弯曲的形态，是什么力量如此强大？比如华山千尺幢的垂直节理是如何形成的？在这些鬼斧神工的构造变形现象背后可以想象当初岩石受到了多么强大的应力作用，当然这些永久性的变形构造的形成非一日之功，尤其褶皱，是长期缓慢变形的结果，这也是流变的表现。

二、教学内容侧重点

1.关于断裂构造的教学

节理和断层都属于断裂裂隙（fracture）。开裂面的性质可以帮助判断是张节理还是剪节理。断层往往具有多个（组）破裂面，所以断层要比节理复杂的多，主要在于其破裂后的复杂变形史，由于沿断层面的旋转运动，所以断层的效应要复杂得多，断层的二元结构是对岩石在不同构造层次变形的直观反映。在野外构造地质研究中我们观察断层效应首先是从地质图上发现和了解的，大型断层对成岩成矿的控制是十分明显的，野外所见断层带产状凌乱及逢沟必断的谚语也比较直观地反映了对断层活动特点的认识。对于断层的野外观察，在带学生野外实习过程中，首先是要学生从杂乱的产状归纳出主要的延伸方向即断层的走向，而要做到这一点，必须找到断层的边界，因为造成岩石断裂的能量毕竟是有限的，断裂不可能无限扩展，在横向（宽度）和延长（走向）都有终点。由于断裂活动依赖的是能量的释放，能量大则扩展顺利，宽度长度都大，能量大是可以产生很多分支，末端能量衰减，则会产生收缩复合现象。断裂的多次活动则会产生复合脉或者使断层岩的形态发生明显变化，尤其是粒度的变化明显，无论是脆性断层或韧性断层，断层岩的细粒化是主要的，当然在韧性断层后期会有变质重结晶，即先细化后生长如构造片岩（构造片麻岩）等。

2.关于劈理、线理的教学

劈理是一组密集的平行面，有时候在野外我们对于断层劈理常用片理面来描述，破劈理常与剪节理分不清，在野外有些断层是由节理密集带发展而来，这样的节理常有破劈理的特点，断层的表现也常常以片理化带的形式出现，这种平行的裂隙面显然是断层面剪切滑动的结果，或者表现为挤压片理化带。断裂劈理与主断层面有夹角，反映断层运动中的旋转特征，锐角指示对盘运动方向，片理化带往往代表了断层带的总体产状。在褶皱发育地区也常见到层间劈理，可以帮助判断地层的层序及转折端位置。这些理论知识在课本上是平面的，在野外却是鲜活的、立体的。比如我们根据擦痕和阶步来判断断层的性质，在课堂上讲解学生往往理解不透，在野外却能针对具体擦痕现象讲解得比较清楚，比如会涉及线状构造的产状，擦痕通常是侧伏的，现场测量侧伏角、侧伏向，并就此判断断层的运动性质，是左行右行还是正逆断层，都能一清二楚，只要讲解一遍，学生就可以有深刻印象。擦痕上常有一些低温的滑抹晶体，也是一种线理构造，所以这种构造形象从形态到成因都可以系统地了解，野外真正是构造地质研究的天然实验室。对于线理构造的理解，线理产出往往与褶皱有关，大型B线理平行于褶皱枢纽方向如窗棂构造和石香肠构造，虽然受力方式不一致，但线理延伸方向均平行于运动学的B轴方向。杆状构造的石英棒往往是变质分异的结果，含硅质的岩石在浅变质过程中变质分异造成硅质组分的相对集中运移，且沿着应变椭球体的B轴方向延长，其实这是构造化学作用的结果或者是压溶作用的结果，力学作用积累的物理能转变成化学势能从而驱动物质的溶解迁移和沉淀，也可以称之为动力分异结晶作用。

3.关于流变学内容的教学

岩石流变学现在已成构造地质学的前沿，如何理解和研究流变学，这是教学的难题。褶皱、劈理都是塑性流变的结果，流劈理讲的是物质组成的重新排列，是在强烈变形（应变）下的结果，流动变形特别强调微观的塑性变形机制，这是显微构造地质学研究的内容。岩石的力学性质随着深度的变化而变化，这是不同层次岩石变形差异的根本原因。总体上强调岩石在浅部层次是脆性的，深部会发生韧性变形即塑性变形，我们在地表看到大量的节理或者断裂变形是岩石抬升出露到浅部地表发生的变形，一般是比较晚期的变形，像褶皱这样显示强烈塑形变形的构造形迹，其形成时期一般处于一定的深度，是岩石韧性条件下的变形产物，可以说褶皱的形成过程可以观察，断裂却是瞬间裂开的，不过二者都是长期受力的反映，都是应变集中释放的结果。断层片理化带代表了强应变带，反映断层性质有韧性特征，如果S-C面理发育就可以称之为韧性断层（剪切带），其实褶皱也有接触应变带，应变带的宽度主要受强硬层的主导，强硬层的势力范围就是应变带的宽度，所以无论断裂构造或褶皱构造都是一种力学变形效应，是有边界的，再越过边界就进入正常的未变形的岩石。当然造山带褶皱变形很强烈，会使得卷入的地层都发生强烈的变形。破裂变形尤其节理都是脆性变形，褶皱是流动弯曲变形，韧性断层也是流动变形，是一种黏滞变形，所以褶皱的描述中有黏度的概念，是一种整体的塑形变形。只要不强行拉断，会黏结在一起，这就是物体的黏性或延展性（韧性），物体弯曲而不断裂说明韧性好（黏性好）。endprint

三、科研实践中对成矿构造的理解

构造现象野外观察的重要性还反映在对实际地质问题的研究上。在成矿构造的研究中，常会提到导矿构造，通常指的是大断裂，因为成矿物质或流体是来源于深部的，虽然地球化学同位素研究显示可能有大气降水的参与，但流体主体还是深部来源的，因为地球内部的水是巨量的，现在很多研究甚至认为地幔流体参与了成矿，深部存在巨大的流体库是不争的事实，地球化学块体中的成矿元素长期受到这些流体的淋溶，所以有用元素的浓度增加，形成了成矿流体，既然是流体就会流动，各类构造裂隙就为流体的流动提供了空间，这就是导矿构造，从矿床学的角度来说源、运、储是成矿作用的三个节点，容矿构造提供了矿质沉淀的空间场所，也就是我们看到的矿床位置。有时候我们会犯“骑驴找驴”的错误，知道矿床在哪里，矿体在哪里，却不知道控矿构造在哪里，显然对容矿构造的理解还只是停留于表面。实际上从我们的实践来看构造形迹如何找寻，只要看矿床的空间位置，这也就是矿床大地构造或矿床（矿田）构造研究的灵魂所在。我们看到的矿床实际都处在构造的节点上，尤其是几组断裂的交汇处，如同打疫苗画十字一样，这样的（成矿）效果最好，各个方向的流体都可以汇集到这个节点上。从而有利于成矿。再比如板块构造对成矿的控制，环太平洋的斑岩铜金成矿带，显示汇聚背景下地壳重熔形成的酸性岩浆对成矿的制约作用，大的构造背景制约了成矿类型。中小尺度的断层及褶皱节理层间裂隙往往是直接控制矿体的构造，特别是岩性的分层界面，如硅-钙面是化学分界面，是酸碱界面，流体中矿质的溶解度受到酸碱度（pH值）的影响较大，溶解度大呈流体溶解态，溶解度小呈沉淀态。岩性分界面也是力学界面，易于形成裂隙空间，力学和化学双重界面性质决定了沉淀场所。所以成矿构造的研究必须结合矿体的特征来分析，尤其是矿体的三维形态表现，往往有反映矿床成因的奇效。比如我们最近在湘西花垣整装勘查区的研究，研究区的含矿地层为下寒武统的清虚洞组的礁灰岩，地层产状平缓得量不到产状，所以该区古生代以来的构造运动主要是垂直升降运动，水平挤压变形显然十分微弱。该矿床长期以来认为是层控型矿床，我们通过野外调查发现矿体产状有似层状及脉状矿体两种类型，似层状矿体的富矿体呈现团包状或透镜状，且通常旁侧都有陡倾脉状矿化伴随。脉状矿体有流体液压致裂的现象，角砾岩的胶结物有方解石型，白云石型及重晶石型，显示有不同成分的流体从深部上升。因此我们提出后生热液成矿的新观点，并指出陡倾脉是深部流体的运移通道，是对矿床成因的新解释，我们提出的关键成矿因素就是礁灰岩加断裂构造二者复合地段是有利的成矿部位，这对于指导深边部找矿预测具有重要的意义。

要讲好构造地质学课程十分不易，主要是构造过于抽象，不像岩石矿物在室内就可以很好地研究，课本上的图解都是平面的，实际地质体的构造是三维立体的。如何从抽象到具象，唯一的途径是野外调查，这是构造学科不同于矿物学岩石学矿床学的根本原因。由于野外调查的艰苦性，尤其是构造研究描述性的表述居多，往往不能发表高水平论文，所以近些年来构造学科的人才流失严重，地质专业的学生多数不愿意从事构造方向的研究。构造问题就像是疑难杂症，同一构造现象常有不同的争论，比如断层性质的判断，多期活动常造成正、逆性质的转换，所以单纯说是正断层或是逆断层是过于简单的。构造地质学知识的学习非一日之功，特别是理解和运用构造地质学知识去解决实际的工程问题和找矿实践需要长期的积累和思考。常常在野外看到的现象是孤立的，必须要放到一个背景中去思考，也就是情境中去思考，这样才能不犯以偏概全或者盲人摸象的错误。常常我们提出一个理论模型，是需要寻找一系列证据做支撑的，并且反复修正理论模型。构造地质的学习需要踏实的态度，现在地学界对地球化学的研究推崇比较流行，所以在平行学科中地球化学类的学科发展很快，而传统的构造学和岩石学发展则大大滞后，这是需要扭转的。万天丰发文感慨现在构造地质学到底怎么啦;在2012年武汉召开的全国第四届构造地质会议上，许多构造地质界的前辈也大声疾呼要重视传统的构造几何学的研究。可以说没有野外调查的构造研究是无本之木，野外调查是基础，室内结合构造年代学确定不同期构造活动的时代，建立构造时空演化史，野外和室内二者有机结合才能相得益彰，产生放大效应。

参考文献：

[1] 金振民，姚玉鹏. 超越板块构造——我国构造地质学要做些什么[J]. 地球科学，2004，29（6）：644-650.

[2] 万天丰. 怎么了，构造地质学[J]. 自然杂志，2008，30（4）：216-222.

[3] 潘桂棠. 地质科学方法论的思考——以构造地质学为例[J]. 地质通报，2008，27（9）：1451-1458.

构造地质学教学改革探索与实践 篇12

一、改革思路

构造地质学的改革在总体上应当遵循“综合分析, 循序渐进, 了解前沿, 能力为本”的十六字方针, 切实让教学的改革真正惠及学生, 促进地质学科的发展。

综合分析强调在教学中做到广而博, 教师应当最大限度地给学生传授更多的知识, 这些知识很多并不需要学生深入理解, 学生只需要基本了解就行了。学生只有了解更多知识, 分析问题才会更加全面。不过碍于对知识的领会不深, 所以学生的分析可能比较浅, 但这已经达到了基础学科的目的。此外, 学生在分析实际问题虽然对一些知识不是很理解, 但是在接下来的学习过程中将会有自己的方向, 再进行深入的、系统的、有针对性的学习, 这样才是高等教育的核心所在, 老师只是一个引导者的角色。

循序渐进强调教师在传授知识的时候要有清晰的计划, 充分考虑学生的接受能力, 知识的讲解要把握由易到难、由浅到深、由理论到实践这样科学的流程, 只有这样, 学生才能快速掌握知识, 并能将知识有效地运用到实际当中。

了解前沿强调教师应该积极关注学科前沿, 将构造地质学科最为前沿的知识带到课堂上来, 这样不仅可以丰富学生的知识储备, 也能起到开阔学生眼界的目的。

能力为本的核心是学生在学过构造地质学之后能够解决实际问题, 解决问题的能力才是学生学习的关键。同时, 教师还需要着重培养学生的综合素质, 培养学生钻研问题、分析问题、观察、思考、实验、操作、演讲的能力, 老师要提供足够的机会让学生在各方面都有所长。

二、教学内容改革

(一) 构造地质学的内涵与研究对象方面

结合改革方针, 构造地质学的内涵要更多地渗透对实际问题的解决, 研究的范围要更加广泛, 注重广而博。同时, 教学工作者应当有自己独特的见解, 不断地寻求教学内涵的创新以及研究对象的创新。

(二) 地质构造现象方面

构造地质现象是现实中存在的, 教师在向学生教授基础知识的时候, 如果有条件, 可以带领学生实地了解一些构造地质学的典型现象。同时要充分利用学校的资源, 逐步完成构造地质现象三维立体图像库, 让学生可以借助计算机直观地感受构造地质现象。

(三) 构造的野外观测与几何学描述方面

构造地质学通常设置有野外实习环节, 老师要充分借助这样的机会, 帮助同学们科学地开展野外观测活动, 指导同学们对野外地质构造进行几何学描述, 提升学生解释构造地质现象、了解实地地质变迁的能力。

(四) 构造的图形学分析与研究方面

构造地质学图形分析是构造地质学的核心所在, 这也是构造地质学研究工作者最为核心的工作。很多情况下构造地质学研究工作者并不会实地去考察地质构造, 而是通过其他的工作人员以图片形式呈现某一地区的构造地质情况, 然后再对这些图形进行专业的分析。因此, 高校的构造地质教学工作者在基础教学中应当培养学生这方面的能力, 为将来的工作打下基础。

(五) 构造的运动学分析与研究方面

构造运动学分析是构造地质预测的核心, 一般而言, 地球的构造在不停地变化, 学生通过对当下以及过去某一地区的构造地质进行了解, 然后对这一地区未来的构造地质形态进行预测。老师要帮助学生对实地地质构造运动进行预测, 为更加深入的地质学研究打下坚实的基础。

(六) 构造的综合分析与量化研究

构造地质学分析是一门综合学科, 一般情况下, 学生只学习了构造地质学一门学科, 是没有办法很好地解释一些构造地质现象的, 因此, 老师在带领学生进行实地的实践教学时, 需要在野外及时为学生进行其他知识的补充, 帮助学生解释实地的构造地质现象。

三、教学方法改革

(一) 加强实践教学

实践是掌握知识非常重要的手段, 特别是构造地质学科, 在未来的教学过程中, 老师应当充分地为学生创造条件去进行构造地质实践教学, 通过实践活动让学生切身体会构造地质现象, 通过实践观察和分析掌握构造地质的解释和预测。

(二) 发挥学生的主体作用

高校教学的主体应当是学生, 学生才是教学工作的核心, 只有充分发挥学生的主观能动性, 才能让学生的学习效率大幅提升。因此, 老师的教学设计应当更加有趣生动, 能真正让学生喜欢构造地质学, 喜欢去进行构造地质分析。

(三) 深入挖掘多媒体辅助教学功能

在现实情况下, 很难让学生直观地了解所有的构造地质现象, 因此, 教学工作者应当充分发挥多媒体教学的功能, 积极建立构造地质现象图库和视频库, 有条件的学校还应当建立三维立体图像, 让构造地质图像更加逼真。

四、结束语

结合上文的分析我们知道, 构造地质学的改革在总体上应当遵循“综合分析, 循序渐进, 了解前沿, 能力为本”的十六字方针, 教学改革是要对构造地质学的内涵与研究对象、地质构造现象、构造的野外观测与几何学描述、构造的图形学分析与研究、构造的运动学分析与研究、构造的综合分析与量化研究等这些方面的内容进行细致地革新。此外, 还需要注重教学方法的改革, 从加强实践教学、发挥学生的主体作用、深入挖掘多媒体辅助教学功能等三个方面提升教学的质量。

摘要：构造地质学是地球科学及地质类专业学生必修的学科之一, 是帮助学生认识和了解地球构造, 解决矿产、地震、水文、环境等地质问题的非常重要的基础学科。构造地质学的教学工作者需要由浅到深, 从理论到实践, 以循序渐进的方式帮助学生学习构造地质学的知识, 培养学生的地质学素养和构造地质思维, 让学生真正达到解决构造地质学问题的目的。

关键词：构造地质学,教学改革,实践

参考文献

[1]索书田, 曾佐勋, 韦必则, 余英.国家理科基地《构造地质学》课程教学改革的思考与实践[J].中国地质教育, 1999.

[2]谢焱石, 涂彩蓉, 谭凯旋, 冯志刚, 黄伟, 刘江, 王正庆, 陈亮.立足核特色资源勘查工程专业构建"构造地质学"课程教学新体系[J].中国地质教育, 2011.

[3]孙永河, 刘玉敏, 付晓飞, 杨文璐.关于《构造地质学》课程的教学现状与思考[J].价值工程, 2012.

[4]倪金龙, 唐小玲, 李增学, 韩作振."问题引导式"教学模式的实践与体会——以"构造地质学"课程教学为例[J].中国地质教育, 2009.