地质学理论范文

地质学理论范文第1篇

关键词：采矿工程 地质学 教学瓶颈 基础地质 应用地质

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2013）05-0067-01

地质学作为采矿工程专业所必须开设的专业基础课，对后续专业课程的学习起着铺垫作用。该专业地质学教学特点为：讲授学时少但涉及内容广，包括了地质学各主要分支学科的基本知识，从普通地质学、矿物学、岩石学、构造地质学到矿床学、水文地质学、勘查地质学和矿山地质学等方面的基础知识都有所涉及。

一、教学现状

1.国内形势

如前所述，采矿工程专业的地质学内容涉及广泛，包括了基础地质学到具体应用于矿山的地质知识。这样的知识体系甚至可以相当于地质类的专门人才所具备，不同之处在于对采矿工程专业要求注重理解和整体把握。

在80年代，采矿工程专业的地质类课程一般分为“地质学基础”（45～90学时）和“矿山地质学”（36～45学时）两门课，前者主要讲授地质作用、矿物、岩石、地质构造、地形地质图和矿床地质等基本知识；后者则讲授矿床学、水文地质、地质勘探和矿山地质工作等采矿工作者必须掌握的地质工作基本方法。笔者统计了国内已开设采矿工程专业的主要高校近年来对地质类课程的教学安排（通过各高校主页资源），见表1。

表1 国内各高校采矿工程专业（本科）地质类课程开设情况

虽然以上各校对地质课程的安排各异，但其中绝大部分是将地质学糅合为一门综合课程，学时基本控制在50～60内，其学时基本与采矿工程专业核心课程，如井巷工程、矿井通风安全等课程的课时量相当。这之中尤以东北大学（采矿工程专业为国家重点学科）突出：总量大――地质类课程总课时达到150个；分类细――普通地质学、矿山地质、水文地质这样的组合既夯实了地质基本功，同时也突显了采矿工程专业对地质知识的应用。

2.实际教学中的瓶颈

笔者担任的采矿工程专业地质学教学任务，64学时的综合地质学。教学中遇到的问题大致归纳如下：

2.1学时紧凑。用一门课程阐述一个学科的工作思路，致使大部分内容都要精缩。结果就是知识的展开有限，对于学生的自学要求更高。

2.2效率不高。作为一门独立课程，行课必须安排在一个学期内，学时多的课程就意味着周学时量加大。地质学作为专业基础课通常安排在大一、大二学年，学生同时还要修读很多公共基础课，学习压力较大而无暇扩充地质知识。并且由于知识量大，教学中明显感觉到学生对本门课程的热情下降、后期出现畏难情绪。同时期末考试的复习量加大，导致大多数学生疲于应考，知识的消化吸收不到位。

二、对策思考

本文所探讨的问题是广大同行都面临的困扰，从矿产资源类专业的地质学教材的发展也可以看出。徐九华等人主编的《地质学》教材至今已修编至第四版，针对性及应用性极强，适应采矿工程专业地质学学时少、内容多的趋势。

建议将采矿工程专业的地质理论教学分为两门课程：基础地质学和应用地质学。基础地质学涉及的是如内外动力地质作用、岩石、矿物、褶皱、断层、矿床等基础概念；应用地质学则是指具体应用到矿山工作中的勘察和水文地质研究等。两者之间有承接关系但交叉甚少，可以独立实施教学。如此一分为二，可以很好地解决前文提到的教学瓶颈。

基础地质占40学时，内容涉及：内外动力地质作用、岩石、矿物、常见地质构造、阅读地质图和矿床学概论。应用地质则包括：矿产资源勘查简介以及水文地质基础等应用性很强的矿山地质工作基本内容，占用24学时。将这两部分划分为独立课程，各自行课与考核。这样的课程设置避免了一门课程“大锅炒”容易导致的负面影响，提高学生课余时间自我充电的效率。

三、结论

矿业类专业的地质学教学在整个专业课程中的基础性和重要性不言而喻。虽然面临课时被压缩的大形势，但教材编撰者和一线教学工作人员都在积极思考如何在紧凑的学时内为学生搭建一个矿业从业人员所必备的地质知识框架。

笔者借鉴国内开设有采矿工程专业的老牌重点高校和新兴矿业类学校对地质学的教学安排，结合自身教学中的实际情况，建议将该专业地质学的理论教学划分为基础地质学和应用地质学两门课程。力求使学科体系明朗，提高教与学的效率。

参考文献

[1]徐九华，谢玉玲，等.矿业类专业地质学“十一五”部级规划教材建设[C].“十一五”北京高等教育教材建设论文集，北京：北京科技大学，2010：118-121；

[2]彭觥.论矿山地质学的发展和任务[C].中国实用矿山地质学（下册），北京：冶金工业出版社，100-104.

地质学理论范文第2篇

1古代哲学与水文地质学

《周易》是自西周至东周不断充实才完成的重要文献,所引用的人事活动和自然现象的描述蕴含了人类早期科学萌芽和对自然现象的哲学思考。《周易》八卦中的坎代表水,兑代表泽,艮代表山,坤代表地。这些组合而成的彖、彖恰好表征了地下水的循环过程,当代水文地质学家以图来诠释,与水文学的描述相当吻合。公元前7世纪的泰勒斯被称为人类历史上的第一个水科学家与第一个哲学家。泰勒斯认为水与人与万物的存活如此息息相关,水的背后有些更深的法则与目的,他直接指出人可以思考有关水的“看不见”的意义,而非只是在“看得见”的使用,也许“看得见”的部份只是暂时的、多变的,而“看不见”的部份是永存的、不变的。

2近代水文地质学的发展

自十九世纪末,水文地质学成为一支独立的学科以来,在多位水文地质学家和水文地质工作者的不懈努力下,水文地质学从幼稚逐渐变得成熟,从单纯的现象描述发展到定量化的理论研究上[1]。泰斯于1935年利用地下水非稳定流与热传导的相似性,得出了地下水流向水井的非稳定流公式即泰斯公式,把地下水定量计算推进到了一个新阶段。20世纪中叶,苏联奥弗琴尼科夫和美国的怀特在水文地球化学方面做出了许多贡献。到第二次世界大战结束时,在地下水的赋存、运动、补给、排泄、起源以至化学成分变化、水量评价等方面,均有了较为系统的理论和研究方法。水文地质学已经发展成为一门成熟的学科了。20世纪70～80年代,由于电子计算机技术的发展,地下水数学模拟成为处理复杂的水文地质问题的主要手段。同时,同位素方法在确定地下水平均贮留时间,追踪地下水流动等研究中得到应用。遥感技术及数学地质方法也被引进,用以解决水文地质问题。随着地下水污染、海水与咸水入侵淡含水层等问题的不断产生,与地下水中溶质迁移有关的问题开始受到重视。许多水文地质学家正在通过室内试验、野外试验与建立数学模型的办法去解决有关问题。

3现代水文地质学科技革命

3.1 科学技术革命对水文地质学发展的影响

水文地质学发展过程中的历次革命都是在科学技术革命及其产物的支持下完成的。首先对水文地质学形成和发展具有重要意义的Darcy定律是H.Darcy受到电学中的欧姆定律和固体介质中的热传导定律的启发并通过试验验证得到的,三个定律的数学表达式完全相似,而欧姆定律和热传导定律早在Darcy定律出现之前就分别由欧姆和福里哀建立。其次对现代水文地质学的发展和研究具有划时代意义的Theis公式和描述渗流的基本微分方程也都是从热传导理论中演绎过来的。另外,目前在渗流理论中广为应用的数值法是在新科学技术革命的产物之一—— 计算机的促进下才得以蓬勃发展的,尤其是20世纪70年代末微型计算机的普及使得数值法在研究渗流问题时表现出了更大的灵活性和优越性。现在计算机已渗人到水文地质研究的各个领域,如勘查、编图、开发、评价和管理等,正是在计算机帮助下,一些数学方法才得以用来解决水文地质问题。在地下水的勘查和研究中,当今广泛使用的技术和方法如电法、磁法、遥感、放射性测量、同位素、Υ-Ν等均是科学技术革命的产物。这些方法和传统方法结合起来,借助计算机,不但解决了许多原来无法解决的问题,而且使水文地质学理论更丰富、更完善,并形成了多种交叉学科。

3.2 水文地质学今后发展方向

水文地质学发展到今天,经历了近150年,现在人们在解决渗流问题时基本上都按照这一模式进行:定性分析建立水文地质模型建立数学模型求解数学模型,这一模式通常称为数学模式[3]。目前在世界范围内正兴起一场以微电子技术和信息处理技术为中心的科学技术革命。新科学技术革命的主攻方向是智能信息科学技术,主要历史使命是建立智能科学理论,其核心是智能化,其科学、社会、经济效果将对人类产生巨大的冲击,将变革现在科学内部结构。受新科学技术革命的影响,水文地质学理论也将发生革命,解决水文地质问题的智能信息模型和混沌模型将代替现有的数学模型;同时受新材料、光导纤维、新能源、空间、电子和计算机等多项新技术革命的影响,在地下水的勘查和研究方法上也将发生根本的变革,届时目前水文地质学上的一些难题将迎刃而解。

为了更好地发展当代水文地质学,需要特别重视以下各类的学科交叉渗透:第一,根据研究目标的需要,开展相关学科与水文地质学相结合的研究;第二,将横断科学(系统论、信息论、控制论、超循环理论、耗散结构理论、混沌学、分形理论等)全面引入水文地质学,充实与发展水文地质学的理论与方法;第三,将水文地质学与社会人文科学结合,加强软科学研究。目前,第一类学科交叉的研究,已经开始受到重视,但是,离开学科的真正融合,还有较大距离;第二类学科交叉的研究,已有不少探索性成果,但是,如何将横断科学全面系统引入水文地质学,要走的路还很长;第三类的学科交叉,则至今尚未引起足够重视。

加强水文地质学与社会人文科学的结合,其重要性如何强调也不为过。任何自然科学技术问题的解决,都无法回避人们的价值判断与利益协调。因此,自然科学技术成果,需要借助于社会人文学科的支撑,逾越种种利益门槛,才有可能被社会所接受,否则,只能停留在纸面上,无法转化为实实在在的生产力。

参考文献

[1] 王大纯,张人权,史毅红,等.水文地质学基础[M].北京:地质出版社,1995.

[2] 张人权,梁杏,靳孟贵,等.当代水文地质学发展趋势与对策[J].水文地质工程地质,2005(1):51～56.

地质学理论范文第3篇

关键词 水工环地质；岩土工程；核心理论；理论体系；发展与应用；分析

中图分类号：TU195 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）21-0113-01

在岩土工程学领域中，水工环地质以及岩土工程学理论的形成，最早是从相对比较分散的水文地质和工程理论中结合发展与延伸形成的。近年来，随着我国生产技术的不断发展与日益成熟，水工环地质与岩土工程的理论也得到了很大的发展，并且相关的理论技术也越来越成熟，逐渐形成了相对完善的水工环地质与岩土工程的理论体系，在岩土工程施工与建设中发挥着巨大指导性作用和意义。根据目前已经形成的水工环地质与岩土工程理论体系来看，完整的水工环地质与岩土工程理论体系形成过程中所包含的理论内容主要有，水文与工程地质理论、环境水文与环境工程地质理论、岩土工程地质理论、生态水文与工程地质理论、生态岩土工程地质理论等，水工环地质与岩土工程理论体系中的各种理论技术，在岩土工程施工建设中具有相对广泛的应用实现，并且各理论技术的相互结合应用现象也比较突出。本文将对于水工环地质与岩土工程理论体系应用与发展进行分析论述。

1 水工环地质与岩土工程核心理论的形成分析

1.1 水工环地质核心理论的形成分析

对于水工环地质核心理论的形成分析，要从世界性的水工环地质核心理论形成和我国水工环地质核心理论形成两个方面，分别进行分析概述。而世界性和我国的水工环地质核心理论包括水文地质核心理论、工程地质核心理论、环境地质核心理论。首先，世界上水文地质理论的出现和形成，是以19世纪50年代中期达西定律的建立为标志，发展至今，水文地质理论的形成建立已经有100多年的悠久历史。而在我国水文地质核心理论的形成，在解放之前水文地质与工程地质方面都是空白，后来随着解放后20世纪50年代初期北京地质学院的成立，水文地质与工程地质系别才在我国首次进行建立和实现，并且在水文地质与工程地质系建立初期使用的教材是前苏联教材，直到20世纪60年代以后才有了自己的水文地质与工程地质教材，并逐渐的发展成熟起来。其中，在20世纪70年代，我国水文地质的核心理论是科学技术找水理论，到80年代逐渐转移到地下水开采上，后来随着地下水开采技术的不断发展提高，在面临国家经济发展与地下水资源消耗过大的情况下，伴随着社会经济发展中环境问题的产生，我国水文地质的核心理论正式进入到了生态环境水文地质阶段中，当代的水文地质理论应用也全面的进入到了水资源科学调配以及管理、利用发展时期，并且形成了水文系统和生态环境系统的技术量化以及社会的以人为本良性循环理论系统。其次，世界工程地质核心理论形成于20世纪30年代的前苏联，并且形成了一门独立的学科，而我国工程地质学理论随着大型工程建设需求逐渐发展起来，尤其是工程地质的勘查，随着重大工程项目建设与发展需求，得到飞快发展，并且在工程地质理论与实践水平上，逐渐进入到世界前列。最后，环境地质核心理论的形成，世界上是在20世纪80年代，与中国环境地质同步。

1.2 岩土工程地质核心理论形成分析

世界岩土工程的发展主要经历了四次发展大浪潮。其中，第一次发展浪潮是岩土工程的出现，它的时间比较早，达到数十万年；第二次发展浪潮发生于19世纪60年代的英国；第三次浪潮则是以太沙基土力学名著的发表为标志；最后，第四次浪潮是在世界科学技术发展推动下出现的。我国岩土工程地质核心理论形成最早以改革开放后为起始，主要将岩土工程与工程地质环境相互结合，实现生态岩土工程形成基础上，与水文地质学以及工程地质学、岩体力学、土力学等结合学科理论结合起来，形成一门独立的学科理论。

2 水工环地质及岩土工程理论体系应用与发展

1）水工环地质理论体系中，水文地质理论体系最早形成是在20世纪70年代初期，主要是以地下水资源寻找技术为核心理论，并且在这一时期的国家工农业发展以及现代建设、重点工程项目服务中发挥了较大的作用和贡献。目前，我国的水文地质基础理论比应用技术发展要快，整个理论体系分为三大类型，即标准规范和手册类、标准教材、行业学术理论的研究刊物等。并且随着科学技术发展，水文地质学理论与技术也在领域中取得了一定的开创与发展成果。在水工环地质理论体系中，工程地质理论体系最早是应用在环境地质研究中，而环境地质学理论成果是以适应工程地质为主。

2）岩土工程地质理论体系的发展与应用，与其核心理论形成几乎同步，也是在改革开放以后，它是工程地质学与水文地质学的一个分支，实际应用主要是以工程地质和水文地质基本原理与技术、方法应用到工程建设的各个领域为主，随着理论研究不断深入，技术应用也取得了一定的发展。

3 结束语

总之，水工环地质与岩土工程理论体系对于工程建设尤其是岩土工程施工建设具有极大的影响与作用，进行其应用与发展分析，有利于促进在岩土施工建设中进行应用，对于岩土工程建设发展有积极作用。

参考文献

[1]杨新强，牛振波.论当前我国水工环的现状及实现水工环地质新突破的办法[J].魅力中国，2009（29）.

[2]姜志良，韩晓敏.切实提高水工环技术水平使其更好服务于矿产勘查[J].中国科技信息，2011（9）.

[3]谢万兵，肖刚.关于矿区水工环地质工作对地方产业发展作用的探讨[J].城市建设理论研究（电子版），2013（12）.

[4]杨亲民.太原市1：5万水工环地质综合空间数据库的建设与应用[J].华北国土资源，2009（1）.

[5]陈梦雄.“八五”水文地质 工程地质 环境地质研究的主要成就与进展（连载V）[J].国土资源科技管理，1998（06）.

[6]高洪烈.对环境地质、水文地质、工程地质工作取向的讨论[J].中国煤田地质，2003（02）.

地质学理论范文第4篇

关键词：水工环工程；岩土工程；理论体系；应用；发展

中图分类号：F407.1 文献标识码：A文章编号：

1水工环地质及岩土工程理论体系的形成

1.1水文地质核心理论的形成

水文地质工作在20世纪70年代水文地质核心理论是科学技术找水理论，找水工作遍布于祖国大地的每个地域，积累了丰厚的地下水资源成果资料。渐渐地水文地质的核心理论进入了生态环境水文地质新阶段，如今，当代水文地质理论的应用全面进入了水资源科学调配、科学管理、科学利用、水文地质理论已形成了水文系统与生态环境系统以及技术量化与社会以人为本的良性循环协调系统。

1.2工程地质核心理论的形成

我国工程地质工作是在新中国成立以后开始起步的。从工程地质缺少到基本适应各种复杂地质条件的大型工程建设的需要，又从基本适应到完全满足国民经济建设所有部门的需求，尤其是工程地质勘察工作为水利工程、电力工程、铁路工程、港口桥梁、隧道工程等大量重大项目的工程地质勘察工作发挥了超前性、全面性和广域性的服务功能，其理论成果为规划、设计、施工提供了科学依据。

1.3环境地质核心理论的形成

中国的环境地质工作是20世纪80年代开始的。我国实行改革开放以后，工程建设进程加快，人口与资源环境的矛盾日益突出。从农村到城市，表现在地表水与地下水水质恶化、地面沉降、矿山及山地区域的透水事故、崩塌、滑坡、泥石流等问题频发，西北草原沙漠盐渍化等生态环境地质问题凸显。环境地质工作的主要工作目标与任务：开展环境地质调查，制订治理地质灾害规划及其对策。

2岩土工程地质核心理论的形成

我国岩土工程自改革开放以来，就把岩土工程与工程地质环境相结合，形成生态岩土工程，并在水文地质学、工程地质学、土力学、岩体力学等学科基础上，与土木工程学互相渗透，已形成了一门新的具有边缘学科性质的独立学科。学科通过高新技术与高新理论的发展，基础理论与应用技术相辅相成，相互促迸，形成了一个综合化、分层与深层化完善的新理论与新技术创新体系，并且与世界接轨。从岩土工程建设项目立项、勘察、设计、计算、施工、监检测量、材料设备维护等均建立绿色环保、生态环境岩土工程总成。

2当代水工环地质及岩土工程理论体系应用及发展

2.1水文地质理论体系应用与发展

我国水文地质理论体系在20世纪70年代初期就基本形成。核心理论以找水打井应用技术为中心，为工农业、国防现代化建设、国家重点建设项目服务做出了巨大贡献。20世纪70年代至80年代我国水文地质核心理论与应用技术得到飞跃性发展，基础理论与应用技术指导全国性地下水资源调查、勘查、监测与保护，取得的成就巨大。

水文地质学理论体系应用与发展为多学科交叉渗透成为主流，20世纪90年代中期开始至今水文地质学的理论发展与相关类学科交叉渗透与融合已得到了全面广泛地应用和发展。现代水文地质学与现代科学紧密结合，如系统论、信息论、控制论及相应产生的系统科学、环境科学等，对水文地质学的发展产生了一系列重大影响。现代应用数学与水文地质学的结合，特别是数值模拟方法得到普遍应用，模型研究成为水资源研究的主要内容，使水文地质学从定性研究发展到定量研究的新阶段。许多新的分支学科的产生与发展，如岩溶水文地质学、遥感水文地质学、环境水文地质学、医学环境地球化学、污染水文地质学以及数学水文地质学、水资源水文地质学。新技术、新方法都得到普遍应用，推动了水文地质学的发展。水文地质学应用于城市，为城市水资源规划与管理的决策起到了先导作用。

水文地质学应用于农业，有效利用地下水解决农作物及植物生长需水短缺的问题。水文地质学科为生态农学、土壤学、乃至农作物及植物基因改良技术起到了推动进步发展的作用，生态农业试验基地硕果累累。

水文地质学与岩土工程建设息息相关，特殊岩溶及岩溶地下水问题是当代水文地质研究的主题，特别是岩溶复杂的桩基础工程更不可忽视。水文地质学科在工程建设别是地下工程中的各个领域都是不可或缺，众多的地下建筑工程与相关水文地质问题的出现，或者水文地质问题的修复，都有应用专门水文地质学科技术与其他学科技术交叉的水文地质工作共同解决实际问题的可能。

2.2工程地质及环境地质理论体系的应用与发展

我国工程地质理论体系应用早于环境地质。1949年至1979年为工程地质理论体系应用与发展期的启蒙至初期阶段，称为奠基阶段，主要以工程地质学科为主的理论应用体系。基本工程地质勘察经验成果应用到工程地质这门学科从理论上和技术上不断发展革新,这个时期我国国民经济建设规模不大,环境地质问题不突出。自1979年至今改革开放的30年中,工程地质学科的发展进入了高层次的活跃阶段。在这个阶段中，我国进行了大规模建设,是国民经济与工程建设快速发展的时期,然而也是人口与资塬环境矛盾日益突出的时期。工程活动的空间和规模迅速增大,从而产生了环境地质问题日益突出。

当今强大的工程地质学活力，来源于广大工程地质科学技术工作者在复杂的环境地质条件下,解决了众多地质问题,从而产生了土体结构力学、土体水文环境地质学、地质灾害环境学、城市工程地质学、城市环境土工学、矿山环境地质学等学科，发展了工程地质,解决了工程地质与工程建设脱节问题。应用工程地质学的新目的与任务使工程建设和运营最大限度地并保护环境长足发展。当今，工程地质与环境地质学吸收现今科学思想丰富自身理论，深入土木工程的各个领域，为国家国土规划与资源开发、城乡一体化的各类工程建设和地质灾害防治及地质环境保护，还为地质灾害所造成的人身安全、财产安全问题的急救抢险以及灾后的经济评估或者灾害后的恢复重建等系列的环境地质技术工作，提供了强有力的技术支撑。

我国当代环境地质学科技术与理论水平已达到世界行列标准。当人们认识到资源耗竭和生态环境的不断恶化将危及人类的生存与发展时，可持续发展的理念应运而生。城市环境地质理论的发展依靠得天独厚的现代城市标准发展空间与现代科学新理论新学科紧密结合，如系统论、信息论、控制论及相应产生的系统科学、环境科学、信息科学等，对环境地质学的发展起到了极为重要的影响。

2.3岩土工程理论体系的应用与发展

我国的岩土工程工作是改革开放以后全面深入到土木工程的各个领域中的。岩土工程学是一门新的具有边缘学科性质的独立学科。它是工程地质学和水文地质学的分支，是把工程地质和水文地质的基本原理、方法和手段应用到工程建设诸多领域。在工程建设中，他与其它相关学科交叉渗透，高度集成与应用后形成岩土工程。我国岩土工程应用理论步入到法规技术标准后相应的建筑工程技术质量审查机构已成立，建立了执行建筑施工图审查标准办法，配套的岩土工程各类技术规范与规程及其法规三十余部相应出台。实施岩土工程及注册师制度后，打破了过去专业过细过窄的界限，拓宽了岩土行业技术人员全面掌握多学科知识，同时拓宽了技术知识服务领域，全面提高了岩土工程专业技术人员解决实际问题的能力。我国岩土工程与世界同步发展，已进入到第四次浪潮。

纵观岩土工程学科及其技术理论上有的发展与创新。横观岩土工程在诸多领域仍然研究不足、探索不清。基础施工中涉及岩土结构、地下水问题解决不准。例如，湖北劲牌有限公司保健酒基地二期联合车间工程地下建筑抗浮问题。因地下水问题评价不清。基坑周边地下水补给、排水条件未查明而未提供抗浮水位，也未作抗浮设计，更没有施工抗拔桩，地下室的地下基础为梁板式钢筋砼筏基基础类型。一栋四层的车间工程主体完工后，因地下水作用使地下室整体上浮，梁板开裂，后经处理基础的修复费用达数百万元。

3结语

水工环地质与岩土工程两个专业学科都是地球地质大学科的支学科，两个支学科的共同持点与目标相互一致，都是怀抱地球，面向大自然，为地球的永生及人类与大自然生命的存在，用自身的科学理论与工程实际相结合去了解自然与改造自然。这就是本行学科共同持点与目标。水工环与岩土学科的理论体系一脉相承，互为一体，谁也离不开谁，同属自然科学。用学科过硬知识与技术解决工程建设中的实际问题，学科的理论体系还得依靠多支学科合作，进一步发展，技术创新，理论创新，水工环与岩土工程技术工作的理论与实践水平都将有新的重要突破。

参考文献

[1]张人权等.当代水文地质学发展趋势与对策[J].水文地质工程地质，2005(1).

地质学理论范文第5篇

关键词:岩石学;教学基地;实践教学;教学模式

岩石学是地质学类专业的很重要的专业基础课程。地质学中许多新理论如近年来超高压变质理论,均来自野外或镜下的新发现。因此,岩石学又是一门实践性很强的科学。

河南理工大学地质工程专业课程体系中岩石学包括“岩石学(一)——岩浆岩石学、变质岩石学”“岩石学(二)——沉积岩石学”,教材是20世纪90年代编写的,教学内容严重滞后于现代科技发展和改革开放的需要;出于种种原因,教员在教学上投入少,不同程度存在理论脱离实际的现象。

加强实践教学及其与理论教学的联系已成为高等理科教育各门课程教学改革的重要方面和发展趋势。建立地质学专业岩石学课程野外实践教学基地的实践表明,在这方面是大有可为的。

一、更新设备、改善条件,重建岩石学基础课教学实验室

岩石学基础课教学实验室主要包括2个偏光显微镜实验室、岩石学手标本实验室。2005年以来,学校和学院加大经费投入力度,投入经费25万元,购买了多套岩石手标本、更新设备、装修用房,使得实验室建设有了质的飞跃。实验室条件的改善使得实验课教学直观生动、富有效果而上了一个新台阶。

二、建立适应现代岩石学发展的课程体系

在以往计划经济体制的专门化教育模式下,形成达到大学本科岩石学庞大而陈旧的课程体系和教学内容已不能适应现代科技发展的需要。按旧模式培养出来的学生知识面窄、适应力差,因而出现了在改革开放的商品经济大潮中许多人束手无策的悲剧,显然必须坚决予以破除。2006年地质工程系在教学思想大讨论基础上提出增加较成熟的现代岩石学理论以拓宽学生知识面、增加实验以提高学生动手能力、减少岩类学讲课、减少课程间重复、”打通三大岩类,以改革岩石学课程体系和教学内容,破除旧的“岩浆岩石学”“沉积岩石学”和“变质岩石学”二大块的课程体系代之以一门“岩石学”课程的新体系。

三、建立野外实践教学基地,探索岩石学教学新模式

岩石学包括岩石学基本理论、基本知识,用偏光显微镜分析鉴定岩石的方法和野外工作方法三大部分。地质学中许多新理论如近年来超高压变质理论,均来自野外或镜下的新发现。遗憾的是在我国以往的教学中,存在理论与实际、课堂教学与实践教学脱节的现象,学生普遍存在实践能力较差的问题。近年来的教学改革在课堂教学与实践课教学相结合方面采取了不少措施,在提高学生能力方面取得了不少进步,但在培养野外工作能力方面仍涉及较少,而对地质学(理科)专业的学生而言,增强实际技能训练尤为重要。

通过建立岩石学野外实践教学基地的实践,提出了“课堂教学、实验室教学和野外教学三结合、将民族传统教育融入在野外教学中”的岩石学课程教学新模式。2007年上学期,野外实践教学基地已全面启动,正式将野外教学纳入地质类专业岩石学课程教学之中,取得了显著的教学效果。

嵩山是著名的世界地质公园,嵩山地层层序清楚,在原始的地壳上面覆盖着各个地质年代形成的地层(包括各个不同地质年代所形成的岩浆岩、变质岩和沉积岩)。在嵩山完整地出露着地壳所经历的,35亿年以来太古代、元古代、古生代、中生代和新生代五个地质历史时期的地层,实属全球少见,被称为“五世同堂”。嵩山古老的岩石系形成于23亿年前,嵩山地区的岩浆岩、沉积岩、变质岩的出露,构成了中国最古老的岩系,登封群的“登封杂岩”。据中国地质界测定,这里是世界上稀有的自然地质宝库。据地质学家考察,经过23亿年的“嵩阳运动”,8亿年前的“中岳运动”,五六亿年前“少林运动”,才结束了地质史上的元古代,进入了古生代的寒武纪和奥陶纪。又经过约两亿年,此处地壳上升至海平面以上,因其受风化和剥蚀作用,形成了嵩山地区的含煤地层。

太古代和早元古代的各种变质岩以中深变质的片岩、片麻岩、混合岩和石英岩为主。晚元古代至新生代为沉积岩系。在这里既有陆相沉积,又有海相沉积,涉及到砂岩、砾岩、粉砂岩、泥岩、石灰岩、白云岩、煤层及铁、铝沉积等10余种。岩浆岩以石秤花岗岩为主体,其周边和个别地带有各种石英岩脉或岩墙。在三大类岩石,本区变质岩系无论是年龄、岩石种类、剖面完整性在中国都堪称最优。

四、面向未来、面向现代化、面向世界

在校、院和有关部门领导支持下,按照邓小平同志教育要“面向未来、面向现代化、面向世界”的指示精神,为促进教学改革,我们从2008年起讲授英语“岩石学”课程。引进国外先进的教学内容和教学方法、提高学生英语交流能力、培养与国际接轨的师资队伍等多方面都取得了丰硕成果,受到广大师生的欢迎。

综上所述,随着现代科学技术的发展,地质学工作和研究方法还会不断扩大和更新,我们必须将岩石学实验教学内容不断系统化、科学化,不断更新。现代科学技术给我们提供了新的机遇,我们应当努力创新,把岩石学理论和实验教学提高到一个新的高度。

参考文献:

[1]杨吉.对地质学(理科)专业实验教学的思考[j].中国地质教育,2003:28-31.

[2]周鼎武,赖绍聪,张成立,等.地质学实践教学新体系[j].中国地质教育,2006,(4):47-53.

[3]桑隆康,邬金华,杨坤光,等.探索岩石学教学新模式的思路,中国地质大学学报(社会科学版)2001,1(4):57-61.

[4]穆桂松.嵩山地质旅游路线设计的初步构想[j].河南教育学院:自然科学版,2001,10(4):37-39.

地质学理论范文第6篇

近年来，中国研究生培养数量大幅度增加，但质量却遭人诟病。摆在导师面前的问题是：在目前体制下如何要求研究生？需要在哪些方面强化训练？结合多年来培养地质学研究生的经验，我最深的体会是：要在野外基本功和文献阅读两个方面进行严格训练，激发他们的好奇与质疑精神，才可能培养出合格的地学人才。下面我围绕这几个方面与大家讲讲我指导研究生的故事，欢迎大家讨论。

野外实践

地质学是每个研究者一生的科学，实践越多，认识才能越深入，大自然就是最好的地质学实验室。鉴于此，我每次招进研究生后都要想方设法开展野外考察活动，利用这样的机会让学生认识野外地质现象，这不仅能帮助学生理解地学原理的过程，也有机会发现前人没有识别的新现象，为创新获取第一手实际资料。

我在中国石油大学招收的第一个研究生在本科期间每年都随我出野外1～2个月，在沉积构造、构造变形等方面获得了很多野外经验，读研时便被多次邀请与其他老师一起到山东新汶带本科生进行野外实习。我招收的第二个研究生是地理信息系统专业转过来的，本科期间没有进行过地质学的野外训练。入学前的暑假我就要求他到秦皇岛、新汶等地与本科生一起实习，深入认识不同的岩石、地层与常见的褶皱与断裂构造等。他也非常勤奋，每当观察到不认识的现象就与老师讨论并及时做笔记，野外实习过后地学基本功明显提高，很快填补了本科期间地学野外训练的空缺，并提出了一些独特的见解和思考。

我曾经一年同时招收三名女生，照样让她们跟本科生一起完成了野外实习。尽管野外实习都在炎热的暑假，需要在烈日下爬山，体力消耗巨大，但三位女生都坚持下来，回来后感觉收获不小。不过我还是建议如果本科阶段不是地学专业的学生，最好别转专业攻读地质学研究生，特别是女生。这不是歧视女生，而是野外考察性质决定的，因为野外徒步考察有时需要翻越很陡的山峦，加之装着工具和标本的地质包有时非常重，体弱的女生难以应付。当然地质学领域也有不少杰出的女科学家。

我常对学生讲：如果想真正成为地质学家，就不能省却野外实习的环节。我每次带学生出野外，都会就典型现象当场讲解清楚，并鼓励学生一起分析讨论。回到学校后也会鼓励他们查阅基本定义并找出不同点，以便发现创新之处。这样的反复训练虽然辛苦和枯燥，却能为他们今后成为合格的地质学家打下良好的基础。

文献阅读

地学研究水平的提高光靠野外也是不行的，还必须有坚实的理论基础。了解国内外研究现状、过去的研究基础等是最重要的基本功，否则就不知道自己应该从哪方面做起，即使野外看到某重要现象，也不知道前人是否已经研究过。缺乏高的起点就无从把握研究方向，无法从理论上真正提高。这方面能力的提高依赖于文献阅读，同时也是一个艰苦的训练过程。

我曾经的一个研究生，跟随我野外考察训练的时间最多，因此野外能力提高很快。然而他经常偷懒，不能自己独立阅读文献，结果硕士阶段在地学理论掌握方面一直未能让我满意。这就说明，仅有野外经验是不够的，还必须经常追踪国内外研究现状与趋势，而这些都必须通过阅读文献获得。

而那位从地理信息系统专业转过来的研究生，野外努力观察，勤做笔记，平时刻苦读书，掌握了许多重要文献。比如我安排他查阅地幔柱相关文献，掌握地幔柱研究现状时，他几周就将反映国内外现状的上百篇重要文献阅读完毕，并总结出自己的看法。到硕士毕业时他已经具备很高的地学文献阅读能力，相应地科研写作能力也提高很快。后来我鼓励他报考南京大学构造地质专业的博士生，在南大深得导师信赖，完成了重要的科研任务。现在他即将到某部级地学研究机构工作，顺便祝福一下他。

上述两个实例告诉我，只靠学生自觉读文献是不够的，导师必须有意识地尽早安排学生进行阅读文献训练。2011年我录取了两名硕士生，都是本校地质学专业应届毕业生，为了尽早让他们过文献阅读关，我在暑假前就给两位新生布置作业：如果愿意就别回家度假，利用暑期阅读Davis and Reyholds的原版教材《Structural Geology of Rocks and Regions》，学习地点是我的办公室（我的研究生很少，向来常驻我的办公室，同事调侃说“享受教授待遇”，我则一般在家办公，要与学生讨论时才到办公室）。

我要求他们每阅读完一章，都用word 文档向我汇报：每章讲解要点（英文要点、重要图表、中文要点翻译）与难点（特别标记）。我则根据二人的笔记看是否理解，并就难点给以详细解释并标注到他们的笔记文档中。第一周他们进展缓慢，而且给我的文档里充斥着黄色条带（难点），要点翻译也错误很多，让我费了好几天才订正、解释完毕。第二周他们的阅读速度明显提高，且理解能力也增强了，而相应地我的“订正”工作强度也有所减轻。第三周开始，发现他们大有进步，很多专业词汇即使没有翻译对，也能大致猜测出来。一个暑假他们完成了六章，虽然不能读完全书，但已经感觉到他们的构造地质学理论基础明显提高。这就为第二年的野外工作打下良好的基础，之后利用课余时间阅读文献的速度也大大提高了。

好奇与质疑

地质学的诸多重大发现往往源于野外实践，而由于地质工作者的水平与经历不同，对地质现象的认识就会千差万别，因此前人的理论认识难免存在着错误和遗漏。通过以上两方面的训练，学生的基本科研素质有了明显提高，在此基础上，我开始鼓励学生的好奇心并激发他们的质疑精神（包括对导师的质疑），只有这样才能超越前人有所创新。

有一年我们在白云鄂博野外考察，司机发现一块椭球形砾石一侧长满了纤维状的矿物晶体，我一看见觉得非常奇特，仔细观察后凭直觉判断是一种新的压力影构造，于是将想法与大家现场说了。当时我带的研究生惊讶地说：“刚才我看见一块类似的标本，好像比这块还漂亮，但当成普通砾石扔掉了。”我赶紧让他回去寻找，但没找到。我告诉他：“奇特的东西往往就是发现的礼物，错过了就失去发现的机会。”他吸取教训，回到学校后找材料阅读压力影构造相关文献，在后来的考察中仔细观察，结果在附近发现常规压力影构造，为韧性剪切带的厘定提供了重要的实际材料。在我的鼓励下，这位学生每次随我出野外，都能主动观察并往往有所发现，不仅野外地质基本功提高很快，而且分析问题能力也很强。现在他在香港大学攻读博士学位，发展势头良好。

地质学理论范文第7篇

关键词 地质学 哲学思维 教育

中图分类号：G642 文献标识码：A DOI：10.16400/ki.kjdks.2016.07.024

Abstract Geology is rich in philosophy because of itself characteristic. The philosophical thinking should received attention and be infiltrated in geology education. The article introduced philosophical thinking in geology and its instructive effect on geology education. Take structure geology， mathematical geology， sedimentary petrology， clastic rock diagenesis and petroleum geology for example， the philosophical thinking in these courses are analyzed. And the necessity and teaching value of infiltration of philosophical thinking within geology education is discussed.

Key words Geology； Philosophical thinking； education

哲学是人类对客观世界及其自身精神生活的反思，是系统化、理论化、科学化的世界观，是人们认识世界和改造世界的工具，“哲学的目的在于用思维和概念去把握真理”。①随着我国大学教育改革的不断深化，探索哲学与地质学的教育切合点，通过哲学理论来指导地质学教育，提高地质学教育水平；通过地质学教育来传达哲学理论，培养大学生哲学思维，已成为地质学教育工作者们的一个改革方向。

地质学是一个实用科学，它是以人类社会赖以生存和发展的地球及其环境为基本研究对象，是支撑社会发展的关键学科之一。②与其他学科研究相比，地质学研究的广博与漫长是其他学科无法比拟的，主要表现在以下五个方面：（1）地质学研究尺度从小到原子、分子以及聚核裂变，大到宇宙天体的运行，都囊括其中；（2）地质学研究时间跨度大到涉及地球形成和演化近46亿年，而如此漫长的过程又绝非现今能够人为再现的；（3）地质学研究内容包罗万象，涉及地表和地下，涉及有机和无机，涉及有建造的和有改造的，涉及有生命的和无生命的，等等；（4）地质学研究的作用类型遍及物理的，化学的以及生物的；（5）地质学研究方法与手段几乎涵盖了目前人类社会已有的全部发明创造，而且也随着人类科学技术手段的进步而与时俱进。

鉴于此，地质学研究决定了地质工作者的具体研究是盲人摸象、难窥全貌，因此基于系统化、理论化、科学化为一体的哲学思维可以帮助地质工作者更好地透过现象看本质，探索地球科学的一般规律。同时也需要传承地质学前辈们流传下来的地学思维，如李四光、陈国达、张伯声等著名地质学家都是将哲学原理渗入到地质学研究中的典范，在他们的引领下，我国地质学研究得到了极大的推动与发展，逐渐形成了多点开花、多点争鸣的学术氛围。因为地质学研究的特点，也决定了地球科学体系中蕴含了丰富的哲学。

（1）构造地质学，一门以地球系统的物质运动为基本研究内容的特殊学科。哲学的发展观构建了这门地质学一级学科的理论体系并引导了其发展。例如从上个世纪六十年代以来直至今日一直处于主导地位的板块构造说，就是以地质作用动力来源为研究切入点，运用地质运动观来动态研究而提出的，打破了以往静态的大地构造学说。但是，随着科技的不断发展，人类观察自然界的本领越来越强，人类已知的地壳构造活动属性存在着由客观事物矛盾的两个方面，构造应力的作用方式既有挤压，也有拉伸，其作用产物既有压性扭曲，也有张性扭曲，地壳的活动既有抬升，也有下降，即始终存在着一种相对稳定与相对活动的对立统一。随着研究的逐步深入，早期所认知的一成不变的稳定论学说，以及那种极端的活动论学说，都逐渐背离了客观的实际，必将有更为前沿的构造学说取而代之。正如前文所说的，地质学研究范围极其庞杂，要想脱离哲学抽象思维而在纷繁复杂的地质现象背后探讨其基本规律，只会寸步难行，任何一个有关全球地质构造的基本理论或者学说都要经得起哲学思维的推敲。

（2）数学地质学，三门看起来截然不同的学科（地质学与数学、计算机），偏偏相结合成为一门边缘学科。通过建立数学模型查明地质运动的数量规律性，以求从量的方面研究和解决地质科学问题。例如，地质学的研究对象，是一个多变量的问题，因此针对地质变量参数的进行分类时，可抽提研究对象相对定量参数，建立基于聚类分析或判别分析的多维数学模型，并在此基础上进行模型的优选，使其更适应现今的地质学研究层次。而当面对大量的定性的描述性的地质资料，可将其改写为类似于计算机语句的变量（如0和1），针对各种0和1的定量数据建立多重变量的多元模型，以解决地质体分布预测和油气有利区带预测等各类不确定性难题。数学地质的出现彻底摘到了地质学长久以来被标注为“大概的准科学”头衔，建立从定性描述阶段向着定量表征的新途径，一方面为地质学的研究带来新的发展方向，也让地质学的研究能够尽早适应现今的大数据时代。

（3）沉积岩石学，一门研究沉积岩（物）的岩石学。常规的研究方法有两个，一个是在野外从宏观的角度，鉴定沉积岩（物）的岩性，描述原生岩层产状和厚度，确定岩层之间的接触关系及其成因标志，查明沉积岩体在时间和空间上的分布和演化特点；另一个是在室内从微观的角度，研究沉积岩（物）的结构成份、显微构造特征、化学特征，分析岩石的形成作用、分布规律及其演化过程。③野外的宏观性研究是室内的微观性研究的基础，室内的微观性研究室野外的宏观性研究的继续，两者要密切结合起来。例如，对一个地区进行物源分析，不仅要从宏观角度判断古陆或侵蚀区的存在，查明古陆地形起伏特征与古河流体系的恢复，还要利用砾岩的成分、重矿物组合及分布、物源综合分析等微观角度确定物源区母的岩性质。

（4）碎屑岩成岩作用，一门研究从碎屑沉积物沉积后转变为沉积岩直至变质作用以前或因构造运动重新抬升到地表遭受风化以前所发生的一切变化过程及其结果的课程。④从哲学的角度来看，就是松散沉积物通过剥蚀、风化、沉积等量变转为坚硬的岩石，最终发生了本质的变化。反之，当坚硬的沉积岩被不断地风化、侵蚀也会转化为无数松散的碎屑，这正是从质变到量变的转化。

（5）石油地质学，一门研究石油和天然气在地壳中生成、运移和聚集规律的学科。⑤由于研究的对象都是地质流体，所以在沉积盆地中，当石油和天然气生成以后，必然会通过在输导层中进行运移，最终充注进入到有利的圈闭中，聚集储存下来形成油气藏。从哲学的角度来分析，就是从局部的运动状态转化为整体的静止状态的过程。然而地球的地质构造并非是一成不变的，当原本有利的圈闭环境发生了改变，已经聚集的石油和天然气必然会开始新的运移历程，这样原本相对静止的成藏系统又转变为局部的运移状态。所以当我们研究石油地质学的时候，必须时刻用在哲学的运动观，从温、压等动力的角度研究油气的成烃和成藏过程，将油气生成―运移―聚集作为一个统一的整体，来分析和解决油气系统问题。

地质学教育工作者在教学中渗透哲学教育，可以培养学生的哲学思维，帮助他们在众多杂乱无章的信息中，发现主要矛盾，理清头绪，归纳问题，化繁为简，最后达到大道至简。同时也提高了教师自身的哲学思维。在教育生涯中，我们也会看到现实生活中的另外一面：我们共同生活的大千世界，的确有点鱼龙混杂，雅俗共存，无穷无尽的原则和规律在发生作用，当自己辛辛苦苦地提供的正面教育会被学生的家长所否定，被混浊的社会氛围所吞没；当看到一些努力学习、踏踏实实，品学端正的学生考试成绩未必优秀，而某些“品学兼优”的学生毕业后也未必能为社会做出有益的贡献。当看到有的学生在教师、家长百般呵护和精心培养下长大后，个人天资优异，学习很好但并不思报效社会，只是想利用自己的智能，在自我中心的城防中贪得无厌，巧取豪夺时，我们有惑何尝不会进行深度反思，探求这些纷繁复杂的教育现象之中的哲理呢？为了教书育人，为了从大到小、从内到外、从自然到社会都有一个充满着正义、真理、善良和友谊的和谐育人环境，为了促使人类社会健康地发展，教学工作者必须自己先要深入学习哲学，通过哲学的滋养和熏陶，树立辩证的思维方式，提高全面客观的观察现象和思考问题的能力。当哲学思维得到了提高，我们的心灵将留有一块自留地，多一分自我反思、少一分自以为是，多一分察古知今、少一分重蹈覆辙，让我们的理想、信仰、理性等非物质的东西与日趋发展的科技与时俱进，达到精神上和物质上协调发展；我们的日常教育、教学或管理工作将保持满腔的热情和清醒的头脑，多一点上下求索、少一点固步自封，多一点融会贯通、少一点生吞活剥，饱尝“罗天下英才施教之，其乐无穷”的教学相长的喜悦。

哲学思维也许并不会帮助我们解决非常具体的问题，但会帮助我们扩大视野，增加热情，更深入地认识和睿智地解决现实与理想的矛盾，开创更加美好的明天。

注释

① 贺麟.黑格尔哲学史讲演录.王太庆，译.北京：商务印书馆，第1卷，1957：24.

② 肖传桃.普通地质学.北京：石油工业出版社，2015：1-4.

③④何幼斌.沉积岩石学.北京：石油工业出版社，2007：1-5.

地质学理论范文第8篇

构造地质学在工程地质中的应用在工程地质中，把地质体内的各种构造变形，如褶皱、断层、节理、劈理，还有其他各种面状和线状构造，称之为结构面，其基本特征、相互关系及现代活动性决定了该区域内的区域稳定性、岩（土）体稳定性及地下水渗流条件等，所以，地质构造控制着工程地质环境和工程地质条件。因此，构造地质学在地基稳定性、斜坡稳定性、地下洞室稳定性、区域稳定性等工程地质问题和滑坡、矿井突水、水库渗漏、地裂缝等地质灾害问题中都有着极其重要的应用。下面着重从区域地壳稳定性、大型工程场地选址、斜坡稳定性评价、地下洞室稳定性等方面，阐述构造地质学在工程地质中的具体应用。

在区域地壳稳定性评价中的应用近年来，根据现代构造地质学研究中的大陆动力学理论和岩石断裂力学理论，一些学者提出了区域稳定性动力学理论。区域稳定性动力学理论在区域稳定性评价过程中，能够使大陆地壳动力学过程、构造和地震活动性与岩土体的工程地质条件得到有机统一，最终实现大到区域地壳、小到场地地基的稳定性合理评价。区域深层地壳的稳定性决定于地壳深部的变异层带的性质特征，按结构和流变性特征，大陆岩石圈分为四套动力学子系统［1］。第一套动力学子系统是在上地幔顶部流变层。上地幔顶部的软流圈和低速高导层之间夹着较硬的层位，在全球构造应力的作用下，软层通过流动作用使硬层发生变形，在这个过程中能产生热效应和力学效应，从而引发地壳各圈层间的拆离、剪切、增温、加厚或减薄，从而导致岩浆作用和构造作用的发生。第二套动力学子系统是在壳幔过渡流变层。地壳和地幔沿该壳幔过渡流变带容易发生较大尺度的水平位移，从而造成大规模的造山带挤压碰撞和逆冲叠覆及裂陷区的地壳减薄伸展。第三套动力学子系统在地壳软弱层。大陆地壳按流变性、能干性、持力性等可以分为软弱层和持力层两大类，其中软弱层自上而下还可以分为沉积盖层与浅变质层间的拆离面、上地壳浅变质岩层与深变质基底间的拆离面、上地壳10km处的低速高导层、中地壳25~30km处的低速高导层等。这些软弱层面构成了地壳内大尺度的水平滑脱层，常常作为造山带的逆冲推覆、伸展垮塌、拆沉作用、变质核杂岩的拆离出露边界，在拉张区中，也常常作为伸展成盆地迁移和滑动边界。第四套动力学子系统在地壳持力层。地壳持力层在横向上多被断裂所切割，其与软弱层交界处形成脆韧性过渡带，该过渡带地震易发；而孕震条件及机理决定于持力层与软弱层之间形成的动力学作用耦合关系和活动协调性。

在大型工程场地选址中的应用大型工程场地一般都位于造山带、盆地构造、盆岭构造这三类构造区带上，它们是由于近地表上地壳的挤压推覆、扩张伸展和剪切走滑的构造变形作用所形成的［2］。造山带一般都作为重大能源工程场地选址区域，资源开发、灾害防治和环境保护等工程的进行决定于造山带的结构、演化和动力学特征。根据造山带的形成机制，其可以分为逆冲推覆型、伸展型和走滑型三大类。其中，逆冲推覆构造中形成的前锋带、冲起块体和飞来峰等构造，它们的变形最强烈，形成的断裂最密集，节理最发育，岩体最破碎；伸展构造的滑覆体前缘和滑来峰的稳定性较差。在进行工程选址时，应尽量避开这些构造不稳定地区。盆地是人类主要聚居区，故其选址更为的重要，在一些大型水利工程或者地震灾后重建的居民选址工作中，比如三峡移民工程、汶川大地震中灾后重建工程、以及舟曲重大泥石流灾后的重建工程等等，需要特别注意盆地中的不稳定区域、隐伏的活动性断裂等。按成因可将盆地分为压陷盆地、走滑盆地、伸展盆地。其中压陷盆地较为稳定，除了邻近造山带一侧活动性较强；受地壳剪切走滑的影响，走滑盆地活动性较强，一般较不稳定；伸展盆地由于盆地中心地壳减薄、浅层破裂较发育，而盆地边缘则受边界活断层的影响大，所以伸展盆地的中心和边缘稳定性最差。还有，盆地的上下不一致常常导致其转换处发生地震；盆地内部的隐伏断裂常常导致地表发生地裂缝，直接威胁工程建筑的安全稳定，比如大同地裂缝的形成，是由于新生代以来，同盆地受来自青藏高原和太平洋方向的侧向挤压，而导致右旋剪切拉张以及地幔上隆，区内地壳减薄，基底地壳断裂发展到上地幔，再伴随着断陷作用而发生地震和地裂缝。盆岭构造是大陆浅层构造中的重要类型，其由正断层形成地堑、地垒、掀斜和犁式断层等组成，其中隆起区为稳定区，沉降区为非稳定区。

在斜坡稳定性评价中的应用我国是个多山区的国家，每年都会因为斜坡地质灾害的发生而造成人员的伤亡和财产的损失，因此，做好灾前的斜坡稳定性评价十分的必要。滑坡、崩塌、泥石流等是斜坡地质灾害中最常见的三种，它们发生的主要因素都是来自自然方面的地形地貌、地质构造、地层岩性、岩土体结构特性、新构造活动及地下水条件等。其中，地质构造控制着中国山体的总体格局，新构造活动的强弱反映该地区地壳的稳定性，而地貌与构造共同控制着滑坡、崩塌、泥石流灾害的发育程度。所以，滑坡、崩塌、泥石流的形成与断裂构造之间有着密切的关系，断裂的性质、破碎带宽度、节理裂隙的发育程度及其组合特征等都是影响斜坡地质灾害的重要因素。在工程地质学中，通常根据岩体的结构面发育类型及程度将其分成Ⅰ~Ⅴ5个等级，不同等级的结构面的性质与组合形式不同，以此来判断岩土体的稳定性与变形破坏方式，从而进行斜坡的稳定性评价。工程地质学中的结构面就是构造地质中的构造结构面，指岩体中具有一定方向、力学强度相对较低、两向延伸的地质界面(或地质带)，例如岩层层面、节理、软弱夹层以及各种成因的断裂、裂隙等，反映了在长期内外动力作用下的地质构造现象。滑坡的形成与发展受地质构造的影响表现为两个方面：第一，滑坡往往沿断裂破碎带成群成带的分布形成；第二，滑动面的空间展布及滑坡的范围受到岩层面、断层面、节理面、片理面及不整合面等各种软弱结构面控制。因此，在斜坡稳定性评价中，必须先根据结构面确定滑动面的总体形态和空间展布，从而确定其规模，以此来采取相应的预防措施。地质构造对崩塌的控制作用也表现在两个方面：第一是断裂构造对崩塌的控制作用。具体表现在，当陡峭的斜坡走向与区域性断裂平行或大致平行时，沿该斜坡发生的崩塌一般较多；而大型崩塌往往发生在几组断裂交汇的峡谷区；在断层密集分布区，岩层较破碎，坡度较陡的时候，斜坡常发生崩塌或落石。第二，褶皱构造对崩塌的控制作用。褶皱核部岩层变形强烈，大量垂直层面的张节理在核部形成，而且在多次构造作用和风化作用的不断影响下，破碎岩体往往产生一定的位移，从而形成潜在崩塌岩体，当褶皱轴向与坡面方向垂直时，斜坡一般多产生落石和小型的崩塌；当褶皱轴向与坡面平行时，在高陡边坡上就容易产生规模较大的崩塌。由于构造作用形成的高差大、高坡度及大面积的流域沟谷等地形地貌，新构造运动下形成的岩体变形与构造结构面，为泥石流的发生创造了必要条件。因此，可以从构造角度分析泥石流的产生条件，提前做好预防措施，可以达到杜绝灾害发生或者减少灾害损失的目的。#p#分页标题#e#

在地下洞室稳定性维护中的应用地下洞室开挖后，如果不加以支撑和维护，则洞室围岩绘制地应力的作用下发生变形或破坏，在采矿界这种现象称之为地压显现［3］。在矿井事故方面，由地压造成的危害主要有顶板下沉和垮落、底板隆起、岩壁垮帮、支架变形破坏、采井冒落、岩层错动、煤与瓦斯突出及岩爆等等。这些事故发生的主要原因取决于围岩的岩性和结构，特别是当岩体的地质构造发育充分而且复杂的情况下，洞室开挖后，容易形成构造应力集中区。比如在断层、软弱破碎岩墙或者岩脉等软弱结构面附近，往往容易形成应力集中区，若不加以防范，则很可能发生事故。通过对矿井地质构造的分析，根据构造纲要图对锚杆支护方式提供指导，可以取得良好的支护效果，保证安全生产。比如，在煤矿开采过程中，当掘进到向斜、背斜的轴部转折端或断层、陷落柱时，地质人员根据收集到的顶煤厚资料和煤层的节、劈理、产状及含水情况以及巷道冒顶情况，准确地绘制出构造纲要图，然后综合分析影响巷道支护的地质构造因素，用所得出的结论预测巷道掘进前方可能遇到地质构造，从而采用合适的支护方式。

地质学理论范文第9篇

[关键词]岩土工程；工程地质；关系；问题

中图分类号：P642 文献标识号：A 文章编号：2306-1499（2014）13-0176-01

1.岩土工程与工程地质之间的关系

虽然岩土工程与工程地质分别属于土木工程和地质学，但二者具有非常密切的关系。有专家概括岩土工程作为工程地质的基础，是工程地质的进一步延伸。工程地质学是源于土木工程的需要而产生。

岩土工程的基础理论是传统的力学理论，但仅仅依靠力学计算难以解决工程中出现的实际问题，与工程地质在发生之初就具有密切的关系。结构工程研究的是钢材、混凝土等人工生产制造的材料，具有均匀的材质，由于是工程师设计或选定的结构和材料，所以具有很强的可控性，具有十分明确的计算条件，所以说建立在结构力学和材料力学基础上进行计算可信度非常高。但对于岩土材料而言，不管是结构还是性能，都是经过漫长的地质时期在自然中形成，是复杂地质条件相互作用的产物，工程师不能控制结构和材质，必须通过仔细勘察，但是在实际工作中难以做到勘察清楚。因为工程地质条件的不确定性和地下岩土体的区域性和不确定性，岩土工程师对工程的计算就会存在信息不全面和计算条件的模糊，不能仅仅依靠计算的结果，对工程经验要求较高。因此，尽管岩石力学、土力学和计算技术都取得了非常大的进步，也在岩土工程设计施工中起到了很大的作用，但因为存在计算参数、计算假定、计算方法等与工程的实际有一定的误差，就会导致计算结果与工程实际之间存在不同程度的误差，这就需要对岩土工程进行综合判断。

对工程地质的正确认识和研判，对岩土工程设计和施工有着关键的前期引导作用。岩土工程设计和施工过程中，首先遇到的研究对象是岩土体，对其工程特性以及在地质演化过程中产生的一些地质规律进行研究和推测，就当前我国工程建设中的分工而言，必须依靠相关的工程地质工程师。比如隧道工程，由于土木工程师缺乏对工程地质的深入了解，对在工程设计和施工过程中遇到的工程地质问题的预测就会存在一些困难。在进行隧道钻探施工过程中，虽然土木工程师可以分辨岩芯的软硬状态，但是不能全面掌握在何种岩土体情况下使用何种钻进方法，对其中可能出现的工程地质问题采取何种应对措施就存在欠缺。但对于经验丰富的的工程地质工程师而言，通过工程地质勘察手段，运用工程地质经验，就能够对岩土体的工程性质进行初步的判断，预测隧道施工过程中可能遇到的工程地质问题，作出预案建议。岩土工程需要工程地质方面知识来服务，工程地质研判出的地质问题、岩土特性及其它问题需要对岩土工程发挥科学的指导作用，根据工程条件和地质条件，为设计师提供合理的岩土参数和建议，为工程施工选择合适的施工机械、施工方法以及预测施工过程中可能遇到的地质工程问题，提出处理建议。

2.岩土工程与工程地质的共同发展

2.1力学与地质学的互相结合

力学和地质学共同支撑着岩土工程的发展，力学是岩土工程是发展的基础。力学的出发点是力学的基本理论，与具体条件相互结合，构建模型，然后进行求解，注重在条件设定情况下的定量计算，是演绎推理。地质学的研究方法比较独特，主要是通过调查，收集较多的数据信息，然后进行综合对比分析，找出内在的科学规律，注重成因演化，对问题进行宏观把握，最后进行综合的判断，是归纳推理。对于工程地质学家来讲，假如力学理论掌握的不够精通，就难以对工程地质问题进行定量分析，从而做出有深度的评价，就不能科学处理工程中出现的问题；对于岩土工程师来讲，假如地质学知识掌握较少，就不能把握好工程与地质之间的作用，难以提出科学的解决方案。演绎推理和归纳推理具有良好的互补性，综合应用才能很好的解决岩土工程问题，促进学科发展。

2.2岩土工程和工程地质相互依托发展

近几十年来，不管是岩土工程还是工程地质，在我国都得到了长足的发展和不断的创新。我国建筑行业正处于较快的发展阶段，向着高空和地下同时追求最大化空间利用，深基坑越来越深，高层建筑也在追逐或者超越世界水平。城镇化、工业化发展与环境改善共同存在。但我国幅员辽阔，各项工程建设中涉及的工程地质条件有其独特性，给岩土工程和工程地质带来了非常突出的问题，但是也给岩土工程技术和工程地质技术的发展与创新提供了良好的机遇与广阔的发展空间。比如在软土地区，进行深基坑开挖和隧道掘进的同时，如何很好的保护好周边环境条件，特别是在城市中心的工程，周边环境复杂，既要保证工程进度的顺利，也要保证地面建筑、已有道路和纷繁复杂的地下管线及其他构筑物的安全。这就需要工程地质人员对地下土层的分布，岩土工程性质进行科学、合理的研判，充分发挥土质土力学理论知识和工程实践经验相结合的利用能力。同岩土工程设计师进行相互沟通和交流，进行反复假设和论证，选择合适的设计方案和施工方案。岩土工程设计及施工以地质工程为基础前提，而地质工程又以岩土工程为服务对象，在地质工程师掌握项目工程条件时，其目的性就更明确，更加经济合理的开展地质工程工作。

在岩土工程技术不断创新的同时，地质工程的勘探技术和分析技术也在发展。岩土工程技术的发展，对地质资料的准确性要求就会越高。只有地质工程勘探技术和分析技术发展起来了，才能提供更精确、更多的地质条件，多种勘探方法的同时利用，对地质条件的解读也更加准确。比如地质数值模型的建立，将有利于岩土工程技术数值模拟的比较和选型。这需要两个领域的相互穿插和知识的相互融合，依托发展，两者共同构成工程建设的重要组成部分。对工程技术的创新，创造高质量精品工程是工程领域共同追求的目标。这就要求岩土工程师和工程地质工程师克服各种困难，抓住机遇，在工程建设和生产中不断创新，探究更加科学、更加先进的实用技术和方法。只有不断的创新，才能在国际竞争中领先，才能推动我国岩土工程和工程地质的科技进步。

2.3人才培养

当前，很多高等院校都将工程地质学科与岩土工程学科进行合并，培养具有综合素质和综合应用能力的人才。但在这过程中也存在不少问题，高等院校在培养人才时，注重理论知识的培养，缺少理论与工程实践的结合，而此过程中容易造成学员缺乏对所学学科的认识，容易造成学员认为配置的教材与所学专业缺少直接联系，以至于我们的学员在学习期间或者毕业后总觉得所学内容无所用处。我认为在高校期间的人才培养，需要利用工程实例，特别是一些失败的工程案例结合理论知识进行解析，培养学员对学科重要性的认识，培养其分析能力，充分调动学员的学习兴趣和探索能力。在高校外，学员进入各工作单位后，工作单位应根据学员所学专业配置情况，结合工程实际进行经验传授，让学员学会应用规范、规程等工具书。对于人才的培养，是一个长期过程，既需要学校的科学文化知识教育，也需要社会工程实践的锻炼。作为一个合格或优秀的工程师，在实际工程中，如何很好利用理论知识，什么样的工程问题需要寻求什么样的理论分析，什么样的技术在工程实际中可以得到创新，这是一个长期理论知识的积累和丰富工程实践经验的总结结果。

3.结语

岩土工程和地质工程的发展，为工程建设提供了更加科学、可靠、经济的工程技术，两者之间互为依托，岩土工程技术的发展促使地质工程勘探技术和解析方法的发展，地质工程提供的高精度、高准确性的地质解读，为岩土工程技术的发展提供了岩土数据基础，两者共同组成工程建设的重要组成部分。对两者的发展和探索一直是工程建设领域不断追求的目标，同时，对具有综合素质和综合应用能力人才的培养也势在必行。

参考文献

[1]施冯洪.浅谈工程地质与岩土工程[J].科技资讯.2009（13）.

地质学理论范文第10篇

湖南省政府2014年5号文件《关于实施两个“百千万”工程加快现代农业建设的意见》（以下简称《意见》），其中的“实施内容与重点建设”有“组织开展稻米镉超标和产区土壤镉污染普查，摸清土壤镉污染和稻米镉超标的分布区域、面积和程度。省农业厅根据普查结果，牵头制定污染耕地结构调整方案，报省政府审定后由区市县政府组织实施”。这一点对解决近两三年来的“湘米镉超标”问题有紧迫的现实性。

《意见》的实施主体当然是农业部门，但国土资源部门数十年的农业地质调查研究成果和经验对科学地有的放矢地实施《意见》的作用绝不能忽视。

农业资源包括土壤、水、品种和人力等资源，其中的土壤资源是基础，是其他资源的载体。土壤学现在是农学中最重要的基础科学，它与地质学源远流长，在未形成一门独立科学之前，它是附属于地质学的。

国外在19世纪中期一些著名的地质学开创者，如法鲁、李希霍芬等就用地质学观点研究土壤。当时专门研究土壤的德国科学家费斯克就说过“土壤过去某个时期曾是岩石，而现在又正在形成岩石，从岩石学观点看，可以把土壤看做是一种独立的土质结构的岩石”，故此一时期在土壤学历史上称为“农业地质学时期”，之后出版了一部《农业地质学》进行了概括。我国对土壤研究起步要晚，到1930年7月，才有当时的中华教育文化基金会委托中央地质调查所筹建土壤研究室（是现中国科学院南京土壤研究所的前身），研究人员就是地质学家。湖南则在1937年首次在衡山、湘乡一带进行土壤调查，是由中央地质调查所地质学家所完成的。

当土壤学从地质学中脱颖而出后，就与地质学分属不同的学科和不同的部门。但一些远见卓识的土壤学家还是认为土壤学必须与地质学相结合：我国土壤学主要开拓者和奠基人之一的李连捷院士，从上世纪90年代以来，多次论及地质学在土壤学发展中的意义，在1992年撰文指出“忽视了地质学，在理论上影响了土壤学理论的发展；在实践上脱离地质学基础的土壤学，也是难以解决当前实际问题的”。并预言“着手把地学作为土壤科学的重要基础理论为时将不会过久”。

上世纪80年代我国地质部门掀起了农业地质研究热潮，本人在湖南由原省地矿厅、原省计委和原省科委支持下在此方面取得了一系列成果：1994年由湖南科技出版社出版了《湖南农业地质概论》，2008年地质出版社出版了《湖南农业地质及其应用》。2002-2007年，中国地质调查局和湖南省政府合作开展“湖南省洞庭湖区生态地球化学调查评价项目”，由省国土资源厅组织实施。面积达4万平方公里，占整个湖南省面积的18.4%，共采集土壤（为主）、岩石、水体、大气、生物等实物样品14万件，获取各类数据210万组……这是国内少有的农业地质特大项目。