构造地质学教案(精选8篇)
倾向:在构造面上,沿倾斜面引出垂直走想想的直线,称倾斜线,倾斜线在水平面上的投影线向下倾斜一段的方位角,成为倾向。
倾角:构造面上的倾斜线与其在水平面上投影线之间的夹角,称倾角或真倾角。
水平岩层的特征
1、地质时代较新的岩层位于较老岩层之上。
2、水平岩层的地质界线随着地形等高线的弯曲而弯曲。
3、水平岩层的厚度等于岩层顶面和地面的标高差。
4、水平岩层上、下层面出露界线之间的水平距离(露头宽度)的变化受岩层厚度和地面坡
度的影响。
倾斜岩层的特征:
1、倾斜岩层在野外和地形图上呈条带状分布,切割地形等高线。
2、在没有发生倒转的前提下,顺着岩层的倾向,岩层的时代由老到新排列。
3、横穿沟谷的岩层倾角越大,岩层的条带越接近直线状,若岩层的倾角越小,则岩层越弯
曲。
简述V字形法则:
岩层的露头界线是指岩层露头在空间上的分布状态。岩层的露头分布形态受岩层的产状和地形两者关系的影响,也就是倾斜岩层地址界线与地形等高线相交处展现V字形,故又称V字形法则。当岩层的倾向与地面的坡向相反时,岩层的界线与地形等高线的弯曲方向相同,即“相反相同”;当岩层的倾向与地面的坡向相同时,有两种情况,一是当岩层倾角大于地面的坡度角时,岩层的露头界线与地形等高线呈相反方向弯曲,即“同大相反”,二是当岩层倾角小于地面坡度角时,岩层界线与地形等高线的弯曲方向相同,即“同小相同”。
角度不整合接触:
构造地质学是地质学的重要分支学科,是石油地质学研究的重要支柱,是评价油气远景不可缺少的依据。构造地质学主要研究由内力地质作用所形成的褶皱、断层、节理等各种地质构造的形态、产状、规模、形成条件、成因机制、分布规律和演化历史。该学科主要针对高等院校地质学专业和资源勘查工程专业的学生而开设的。它对于培养优秀的地质专业人才具有重要的影响作用,因此对该课程进行教学改革具有重要的意义。本文通过对目前我校构造地质学教学现状进行分析,提出了一些改革方法和建议,试图不断提高教学质量和效果,对学生今后的发展、树立学校品牌乃至对行业的发展都有十分重要的意义。
1 构造地质学教学存在问题分析
通过对我校近几年的构造地质学教学情况的分析,发现在教学过程中普遍存在如下问题:
1.1 学生对课程性质认识不清
对于初入象牙塔的大学生来说,在学习过程中,对初高中均有接触的英语、数学、物理等基础课程接受的比较自然,而对专业课比较陌生,对自己将要从事专业的认识也十分模糊。构造地质学是我校资源勘查工程的专业基础课,本学科是构造学的一个分支。它主要介绍构造地质学领域的最基本知识、思维方式和操作技能。它不同于公共基础课,对于初学者来说接受和理解都比较难,不知道学这些有什么用、怎么应用。致使学生在学习上的盲目性和缺乏兴趣,使得学生的学习动力不足,从而影响学习质量和教学效果。
1.2 教师的教学设计能力有待提高
教师作为教学过程的主导者,引导学生能动地进行认识活动、循序渐进地掌握文化科学知识和基本技能,以提高学生的综合素质。因而教师的教学过程在培养高质量人才过程中起着重要的作用。我校构造地质学教学团队中的青年教师普遍学历层次高,但大都在本科为非师范专业毕业,而且从事教学时间短,他们对于教学设计的工作还不够熟悉,缺乏实际工作能力。而对高校教师而言,教学设计特别是课堂的教学设计是一项重要的基本功。它直接影响大学生素质和学习能力的提高,从而影响教学质量和效果。
1.3 书本知识与实际应用脱节
构造地质学的教学不同于英语、数学等基础课程,构造地质学是理论性、实践性都很强的课程。它是由理论课、实验课及野外实践三个环节构成,描述性的内容较多,而计算公式和复杂的推理较少。我校在构造地质学的教学安排中没有合理的分配这三个环节的教学时间,使得理论课与野外考查课间隔时间太长,不能将学习的理论知识及时有效地在实际的实践中得到应用,从而使得学生不能很好的理解所学的知识,影响学习效率和教学质量。
1.4 学校选择的教材较单一
教材建设是实现教学目标的基础,选择一本好的教材是实现教学大纲、教学目标与内容的根本,也是统一教学内容与保证教学质量的前提。由戴俊生老师主编的《构造地质学及大地构造》是普通高等教育“十一五”国家级规划教材,主要是针对地质学专业和资源勘查工程专业的本科教学而编写的。该书本着加强基础、培养能力、追踪学科前沿和突出石油特色的原则,系统地介绍了岩层产状、应力、褶皱、节理、断层等的基本概念、基本理论和基本研究方法。将基本地质理论与实践作为重点,有轻有重、层次分明、突出重点、强调特点,较好地保证了地质类专业的教学效果。我校的资源勘查工程专业及资源勘查技术等其他地质相关专业均采用该教材,但该教材在构造地质学分析与研究方法教学方面不能满足教学需求,因而对于提高学生实际工作能力有一定的局限。
2 提高构造地质学教学质量的几点建议
目前,构造地质学的教学在学生、老师和学校各个环节都存在很多问题,致使构造地质学的教学质量没有得到显著提高。针对存在的这些问题,结合多年来科研和教学经验,本人提出一些看法和改革建议:
2.1 介绍专业应用领域和前景,激发学生的学习热情
为了避免学生盲目学习,缺乏学习的积极性和主动性,这就要求我们在新生入学时或专业课开课前,尽量抽出一部分时间大致介绍一下专业的概况和本课程的应用领域和前景。可以邀请一些油田工作人员和专业课老师为学生举办一些介绍相关的专业背景知识的讲座,也可以从国际和国内能源发展状况来说明石油工业的重要性。石油作为一种战略物资,越来越受到各国的重视,其实质就是对石油能源的争夺。我国现在也高度重视石油工业的发展,把石油作为重要战略物资,放在优先发展地位。介绍我们所从事的地质勘探专业是石油工业的龙头专业,事关石油工业的突破和发展,这就更依靠年轻一代的大学生努力和拼搏。通过讲解,培养学生的专业理想,激发学生的专业兴趣,增强学生对所从事专业的自豪感和荣誉感。同时介绍一些学习专业课的方法,特别是对于构造地质学这种专业基础课,它不同于公共基础课,需要学生改变学习思维和方法。
2.2 建设优秀的教师队伍
教学过程,即指教学活动的展开过程,是教师根据一定的社会要求和学生身心发展的特点,借助一定的教学条件,指导学生主要通过认识教学内容从而认识客观世界,并在此基础上发展自身的过程。对于年轻教师而言,通过组织培训交流来积累经验,还可以通过专家组的听课评审来不断提高实际的工作能力。
教学过程作为一种特殊的认识过程,是促进学生全面发展的过程。年轻教师在教学过程中要明确有计划、有目的地引导学生进行认识的过程,要明确教什么、怎么教,并避免灌输式的教学,提倡参与式的教学,引起学生的求知欲;要避免结论型的过多而问题型的甚少;要避免教学设计过细,教学“弹性区间”较少。只有做到这些才能让学生过多的参与进来,变学生的适应性发展为创造性发展,变学生的被动学习为主动学习,从而免去了填鸭式的教学模式,能更多的开发学生的应用能力和智力。
总之教师是课程实施的主体,教师的教学能力也关系到培养人才的质量。因此,提高教师的整体素质、强化教师的竞争意识和责任意识,有助于教学水平和科研水平的显著提高。
2.3 注重能力培养的实践教学
构造地质学是理论性和实践性都很强的课程,除了良好的理论教学之外,构造地质学野外实习教学也是重要且必须得教学环节。学生通过老师的课堂讲授掌握教学大纲所要求的基本知识、基本理论。但学生在对于构造地质学这门课程的学习时,普遍觉得枯燥、难懂、难记,对于一些抽象的概念、术语更是束手无策。基于这种情况,我校在进行构造地质学的教学安排时,加大实验教学和野外考察的课时。为了培养和锻炼学生的动手能力和创新意识,培养学生的地质思维,实验课要以学生为主体,放手让学生尽量独立完成实验,教师仅就基本原理和要点进行讲解和辅导,锻炼学生的地质思维和文字表达能力。在做好实验课的同时还要强化野外实习,虽然通过理论课程和实验课的学习,学生对地质构造现象有一定的概念,但对相应的构造地质学内容了解还是比较少,不全面且抽象,加上实际地质构造现象的复杂性和多样性,使得学生不能将课堂学习的内容和实际构造现象完全融会贯通。所以野外实习对于构造地质学的教学来说是必要的教学环节。同时应合理安排理论课、实验课和野外实习的的教学日程。只有这样才能使学生做到理论与实际融会贯通,使抽象的概念描述转变成具体的地质现象。
2.4 合理选择教材,相辅相成
合适的教材是一门课程成功的关键因素之一。我校本科生培养阶段所用的教材对于基本概念、基本知识、基本理论的教学是可以满足要求的。但是对于分析和研究构造地质学、培养和提高学生实际工作能力的目的还有所欠缺。因此,从全面提高构造地质学的教学质量的角度出发,还应在教材选择方面有所改革。
对于不同类型的学生,在遵循大纲要求的前提下,对其教学内容进行适当的调整。特别是对于一些转专业的学生来说,在没有一定专业基础的前提下学习构造地质学会很吃力,所以对于这种情况的学生要积极引导,指导他们在课余时间主动自学,并与本专业学生多多交流。同时对于本科生和研究生教学要有所侧重,既要避免教学内容的重复还要防止有所遗漏。总之,应结合我校实际情况,合理选择教材,为提高构造地质学的教学质量提供良好的基础条件。
3 总结
专业课教学是大学教育中一项极为重要的内容,教学质量的好坏直接关系到专业人才培养的质量,甚至对学生今后的发展都会产生重要影响。因此,无论从学校、教师还是学生的角度,都要高度重视。要根据我校实际情况和教学现状,不断进行探索、改革,培养学生的专业兴趣,激发学生的学习热情,提高教学质量。
参考文献
[1]戴俊生.构造地质学及大地构造.北京:石油工业出版社,2006.11.
[2]薛平.地质类本科专业设置和人才培养,中国地质教育,1997(01).
[3]滕玉洪,李世安,王岫岩,伊三泉.关于普通地质教学改革的探讨,中国地质教育,1994(01).
[4]王晓青.感知教学与地质教学改革,中国地质教育,2005(02).
[5]王昌贤,李长惠.采矿专业地质教学改革,重庆大学学报,1998(02).
[关键词]构造岩石学;教学方法;教学改革
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2016)11-0109-02
构造地质学是地质工程本科专业的专业基础课, 要求学生能够对各种地质现象从构造几何学、构造运动学和构造动力学的角度进行分析研究,学会编制与阅读相关构造地质图件,掌握构造地质的基本工作方法。对于地质工程专业本科生来说,构造地质学教学总体目标可以概括为:学会应用构造地质学工作方法和思路,解决工程实践中遇到的各种构造地质问题。
承担构造地质学课程教学教师应该在强化构造地质理论教学研究的基础上,应用现有的教育技术,形成相配套的教学方法,达到提高教学效果目的。概括起来就是三个实现:第一,在教学内容上实现理论教学与实践教学的有机结合,同时将构造地质学领域的研究的热点问题引入课堂,提高学生的学习兴趣;第二,应用教育技术实现对构造地质现象动态模拟,建立形象生动的多媒体教学平台;第三,利用互联网技术建立网络学堂,实现课堂教学与课后答疑无缝连接。
一、教学内容的改革
构造地质学教学内容的改革应遵循以下原则。
系统分析:教学内容的安排应前后呼应,形成更加符合野外实际的完整地质构造教学体系,建立构造地质学研究所特有的整体观和系统观。
渐进推进:反向思维是构造地质学解析工作方法的精髓,在教学上要把握由浅入深,渐进深入的原则。教学内容的安排要先从认识构造现象入手,解决“是什么”的问题;然后,逐步掌握构造几何学、构造运动学、构造动力学的特征及其研究程序和方法,解决 “为什么”问题。
了解前沿:构造地质学是地质学中的“哲学”,是地质学学科中最为活跃的研究领域之一,同时也是地质工程研究领域应用最广的地质学基础学科。需要跟踪构造地质学前沿研究发展方向,不断充实教学内容。
能力为本:教学方法与手段必须有利于对学生能力的培养和素质的提高,教学环节要为学生提供观察、思考的机会,培养学生独立观察、独立分析和独立解决构造地质问题的能力和思路。
在上述原则的指导下,可将构造地质课程内容划分为基本知识、基本操作和构造现象形成演化过程分析三个部分(图1):
基本知识主要为各种构造地质现象的特点,描述的方法。基本操作主要为构造几何学教学内容,构造现象的分类原则。构造现象形成演化过程分析就是在认识和描述构造现象的基础上,理解形成这些构造现象的原因是什么,确立构造地质学研究思路和分析方法,形成独立解决问题的能力。
根据各部分的教学目标和重点,采取相应的教学方法,逐渐形成了适应地质工程专业培养目标的人才培养模式,形成了以理论知识、实践技能、素质教育三位一体的构造地质学教学体系。
二、课堂教学方法的改革
教学方法的改革既涉及授课方式的改革,又涉及教育技术的革新,两者缺一不可。在新的形势下如何更有效地提高构造地质教学质量,需要坚持教师为主导的原则,教师的教仍然是主导因素,建立引导-启发教学模式;需要坚持学生为主体的原则,学生是教学过程的主体,要不断地满足其学习需求。
构造地质学作为地学中的一门重要课程,其有着自身的体系,本身就是一个开放的系统、联系的纽带,因此在教学中要始终把握系统观、联系观。讲课要循序渐进,同时又要“瞻前顾后”,联系前边讲过的问题,为后面所讲内容留下伏笔,就像讲故事,要有待续,环环相扣,把握学生兴趣,引人入胜。这样才能调动起学生的学习热情,改变被动地学习状态,主动接受教师的引导,使学生真正成为教学环节的主体。
在课堂授课的过程中,教育技术的应用起到了重要作用,提高了学生接受的能力,简化了难点的讲授时间,起到了事半功倍的作用,例如,在讲解拉分盆地和正断层成因机理时,通过动画演示模拟的形式使学生很快就能理解拉分盆地以及正断层形成过程。对学生理解构造地质学运动学过程,建立反向思维能力具有启发作用,从结果研究过程(图2、3)。
网上课堂的建设为构造地质学教学过程增添了新的途径,网络课堂建设要满足学生自学的要求,要针对难点问题建立专门的答疑专区,通过网络互动,为学生解惑,通过多年的教学体会,针对教学难点建立了不同区块。例如,V字形法则专区,通过作图专门为学生提供了自学的平台,免去了学生死记硬背的苦恼(图4)
总之,传统教学方法与教育技术的应用要相辅相成,偏一不可,把握的原则就是教师为主导,学生为主体的原则,切不可单纯依赖多媒体技术,教师要对所教知识点要做到了解全面,坚决杜绝找多媒体朗诵的授课方式,多媒体要减少文字供应量,做到文字点题,图件说明,讲解到位。
三、实践教学环节改革
构造地质学教学课内安排56学时,其中课堂讲授34学时;课堂实验22学时,约占课内学时的39.2%。此外,还要和二年级的野外填图地质实习相联系,为野外实践技能培养奠定基础。
课堂实习是为了训练学生数据整理、地质绘图基本能力,主要课堂实习安排有:吴氏网在构造地质学上的应用、用间接方法确定岩层产状要素、地质图的基本知识、读水平岩层地区的地质图、读倾斜岩层地区的、读存在不整合接触地区地质图、学会从地质图上绘制地质剖面图、读褶皱地区地质图、编绘和分析构造等高线图、编绘和分析节理玫瑰花图等、读断层地区地质图。在此基础上,进一步讲解构造地质学的野外工作方法。
课堂实习内容涉及构造地质学各主要章节和相关理论知识,主要是为了培养学生系统运用构造地质学的基本理论和操作技能,分析、解决地质构造实际问题的能力和编写地质构造分析报告的方法。在完成构造地质学所有课堂教学环节后,安排历时5周的野外地质填图实习,以强化训练学生应用构造地质学理论知识进行实际工作的能力。
总之,构造地质学教学体系体现了以教师为主导,以学生为主体教学理念。课程教学内容由浅入深、循序渐进、前后联系;将主体构造与派生构造作为一个系统分析研究,培养学生从个体到整体的系统观念,有效地调动学生的学习积极性,使自学能力和表达能力得到锻炼和提高;同时,也使教师能及时掌握学生在学习中的难点和理解上的偏差,更有针对性地进行教学活动;大量的实践教学环节则是实现培养目标的保证。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 夏玉成.工科构造地质学教学改革探索与实践[J].中国地质教育,2006(6):110-112.
[2] 罗金海,于在平.《构造地质学》课程教学几个问题的探讨[J].中国地质教育,2001(2):62-64.
[3] 姜波,云武,王继尧.“构造地质学”教学改革与实践[J].煤炭高等教育,2002(2):71-72.
[4] 房明浩,刘艳改,黄朝晖.启发式教育对培养大学生创新意识重要性的思考[J].中国地质教育,2006.
四川省地质构造演化简述
四川省地质构造演化最早可追溯到33亿年前,主要体现在扬子准地台基底形成阶段和盖层发育阶段.在元古代末,出现盖层发育阶段.晚二叠世以来,扬子准地台西缘裂张解体,因而出现了松潘-甘孜地槽系.印支-燕山运动使地槽封闭、褶皱成山,扬子准地台盖层也形成台褶带,以四川古陆核为中心形成了四川盆地.第四纪以来,川西高原隆升,冰川覆盖.
作 者:赵友年 陈斌 ZHAO You-nian CHEN Bin 作者单位:四川省地矿局区域地质调查队,成都,610213刊 名:四川地质学报英文刊名:ACTA GEOLOGICA SICHUAN年,卷(期):200929(z1)分类号:P5关键词:四川 地质演化 地台基底 地台盖层 地槽
lsy 摘 要
地质构造复杂的煤矿,其材料消耗成本占煤炭产品成本比重很大。在现阶段市场经济条件下,降低成本是提高竞争力的重要手段,所以煤矿运用精细化管理手段,对材料消耗进行管理是必要的,更是迫切的。通过健全各项规章制度,重视材料成本计划的制定,加大考核力度,切实做到奖优罚劣;提升各级材料员“主人翁”意识,强化井区材料员成本意识教育,加强对材料员的管理,明确其职责,建好台账;充分发挥井区段队干部的领导、宣传、带头作用;加快信息化建设,应用材料管理系统软件,做到数据及时准确等方法,提升材料精细化管理水平,增强全体职工成本意识、竞争意识、节约意识,从而促进煤炭企业取得经济效益的最大化,在激烈的市场竞争中立于不败之地。
关键词:煤炭企业;材料精细化管理;材料管理系统; 随着市场经济的快速发展,煤炭企业经济增长方式由粗放型逐步向集约型转变,越来越多的煤炭企业开始意识到加强企业管理的深远意义,提出了以管理促发展、靠管理增实力、向管理要效益的目标,并将精细化管理工作提上议事日程,以适应激烈的市场竞争,实现新的跨越。
材料消耗精细化管理是精细化管理的重要内容之一,材料成本在煤炭企业总成本中占有非常显要的位置。如龙煤集团新富煤矿各井口地质条件属于大倾角、薄煤层,受条件影响,无法进行大规模机械化开采,材料和人工消耗投入很大。材料与人工成本使得吨煤成本居高不下,在煤炭市场化的今天,煤炭企业只有降低成本才能保证企业创效、员工增收,进而发展壮大。所以做好基层材料的成本控制管理和重视材料员配备及培训是材料精细化管理中不可小视的重要问题。
应对材料成本居高不下的问题的合理性措施
1、健全各项规章制度,加大考核力度,切实做到奖优罚劣 要提高成本指标管理的实效性,严格落实各项制度,根据各井区、部门的生产实际,对采、掘、机、运、通各个专业的设备材料等指标进行层层分解,从矿各系统领导到每一个部门负责人,每人肩上有担子和指标,并制定考核文件。防止“只打雷不下雨”现象,确保扎扎实实抓管理,对管理好的段队、管理好的材料员进行表扬,重奖,对工作管理差、不重视的,材料浪费严重、超支超耗、材料私用的坚决重罚。
1)重视材料成本计划的制定。材料成本指标的控制计划,除了要有考核井区段队的材料成本计划以外,还要制定考核材料消耗的标准依据计划(按地质构造的客观因素评估材料的消耗),一定要确保在安全生产及工程质量的前提下,结合现场实际及安全的质量进行要求规范制定,从而达到先进而合理。做到盯紧计划,从严管理,既满足安全生产的需要,又能合理规范的使用材料,减少材料投入,节约材料成本。如新富煤矿各井口所消耗的材料品种复杂繁多,即使是同一个段队,其消耗水平、设备状况、运量等因素不同,这给成本定额制定工作造成了极大的困难,为了保证材料消耗定额制度科学合理并便于实施,应定期召集各归口部门主要考核人员讨论,组织生产、物管定额等管理人员深入井下,对各种情况下的材料消耗进行分析,提供定额修正的有力依据,确保其可操作性。
2)严格材料实际消耗的考核。对井区生产段队的材料实际消耗考核可划分为机电归口材料和生产归口材料两部分,凡生产段队的材料消耗归属于生产归口材料,非生产人员领用材料归属于机电归口材料(主要为机电、运输相关材料)。保证责任明确,科学分工。为了便于对段队的管理考核,使段队和归口管理部门合理分担材料费,还可以把生产归口和机电归口材料进行细分,即大型材料和普通材料,大型材料费用由两大归口管理部门承担,普通材料费用归段队承担,这样更加便于分类控制考核。在材料消耗管理中,可提高责任意识,以技术优势促进材料管理。
3)落实奖罚兑现。段队小班实际工作量与质量的考核,直接影响着小班材料消耗的高低,在对小班材料实际消耗量进行严格考核的同时,段队材料员(可以由段队长兼任)每天将上一天班组材料成本考核情况进行统计并上报井区材料员,井区材料员再汇总报矿考核办,考核办对成本管理工作定期进行通报和分析。
对班组材料成本节超奖罚的考核实施,是做好班组材料成本指标控制的前提,如果不做好考核实施这一步,班组材料成本指标控制精细化管理就会沦于形式。为此,实施考核材料成本节超的奖惩,必须及时清算和公开,让职工及时了解掌握本小班材料成本的节超奖罚情况。
2、提升各级材料员“主人翁”意识,加强对材料员的管理 在材料成本指标管理上,往往对井区材料员的重视程度不够高,特别是在分析材料成本升高原因时,常常仅从材料采购上抓质量、生产消耗上找原因,但对段队材料核算的管理却重视不多。井区核算员主要注重工资的管理,大都不了解材料的采购及领用消耗,而井区的材料员只负责采购材料,发挥不出井区材料员真正的作用。因此,我们要提升井区材料员“主人翁”意识,加强对井区材料员的管理。
1)强化井区材料员成本意识教育。增强井区材料员自觉参与材料管理的主动性,杜绝材料人情化,使他们的的自觉性进一步提高,增强材料管理水平,增强抓好材料管理的自觉性。摒除过去那些只注重产量进尺,注重个人工作量,从不合计材料的消耗的坏习惯。
应当在每月都组织召开材料定额成本管理分析会(可与每月的考核会合开),及时进行分析总结。主要分析矿材料计划和归口管理部门计划的落实情况;对比分析原煤成本明细项目的消耗情况和升降原因;归口部门分析分管材料费的消耗情况,说明节超原因;总结节支降耗和材料考核的经验,提出合理化建议和意见,并在会后按照任务进行解决落实,保证定额成本管理的深化发展和存在问题得到及时解决。
2)明确职责,建好台账。井区材料员要确保材料台账能够反映当天情况,便于分析与核实计算,以便段队小班及时准确了解当天材料的消耗,从而便于及时发现、解决管理中存在的弊端。并且进一步开展材料管理的基础工作,如制定材料成本管理的制度和办法、建立健全各种原始记录、材料消耗定额管理台账和报表、将材料装订成册,以便备查与从中吸取经验教训。
3、充分发挥井区段队干部的领导、宣传、带头作用 井区段队干部领导是小班管理的直接委派者,他们和小班相处最多,还要负责小班的消耗事情,因此发挥非常重要的作用。段队干部做事的态度是松还是紧,效果在工作中都是很可以体现出来的,所以在奖励的时候都是根据责任的大小来定的。在段队干部管理当中,安全生产管理和成本指标管理同步进行、同等重要。要给职工做深刻的思想工作,要让职工精神态度端正,减少各种材料的乱丢乱放,就要从小事做起,把大家的积极性调动起来。做好自己的事情,最大的程度减少材料的消耗,提高全矿的经济效益。
4、加快信息化建设,做到数据及时准确
21世纪是信息化的时代,信息传递的及时性、精确性和全面性直接决定了企业的兴衰成败。材料精细化管理要加快材料管理信息化建设进程,充分利用计算机网络技术和先进的管理软件,对煤矿供应、财务、井区保管、井下材料消耗等系统进行资源整合,实现“数出一门、集中共享”。要通过建立、推广和完善企业的材料管理系统,实现财务流程和业务流程的完美结合,免除以往财务人员对各类材料成本数据的被动接受,使煤矿材料采购、仓储、使用等环节的各类业务信息在发生时即被材料管理系统提取并进行加工处理。要实现预算系统与材料管理系统的互联互通,使计算机系统自动控制预算执行。
通过以上措施的实施,使材料成本精细化管理上升一个新的台阶,提高企业经营管理水平,增强全体职工成本意识、竞争意识、节约意识,从而促进企业取得经济效益的最大化。
关键词:构造地质学,科研元素,能力培养
0 引言
重庆科技学院是中石油、中石化、中海油及相关的冶金部门与重庆市人民政府共建的普通高等院校, 学校学科专业特色与优势鲜明。现有5个与油气勘探开发相关的本科专业和41个非石油主干专业, 是我国新建本科院校中专业齐全、本科生培养规模较大、人才培养层次较完整的高校之一。“构造地质学”课程是资源勘查工程和地质学专业的平台核心课程, 该课程具有很强的实践性, 是一门比较抽象的基础理论课程, 很多的教学工作者都对这种课程有着浓厚的兴趣, 对该课程的教学理念、教学方法及规律进行了很多的研究, 同时也取得了不错的成果, 通过使用这些教学方法和手段, 有利于提高这门课程的教学水平。
然而, 根据笔者近年来对该课程的教学经验和特点, 认为该课程的教学过程中除了要进一步落实常规的教学措施之外, 还应针对该专业的核特色, 并结合科研和生产实际, 加强野外实践教学, 适当地加入一些与本课程相关的科研元素及科研实例, 即加强对该课程的实践教学环节的研究。一方面有助于学生正确地理解构造地质学的有关原理和方法, 提高学生学习构造地质学的兴趣;另一方面也有助于学生在以后的学习和工作中充分地运用该课程的教学内容去解决实际工作中遇到的地质构造学问题, 从而达到提高教学效果, 深化构造地质学课程教学改革的目的。
1 现状
目前重庆科技学院“构造地质学”的课时设置偏低, 地质学专业72学时 (含实验18学时) , 资源勘查工程专业64学时 (含实验16学时) 。总体而言, 理论课程学时相当紧张, 只能针对一些基本概念、基本原理进行讲述, 完成教指委拟定的基本实验实训内容。
实践教学体系由两个部分构成: (1) 室内实验、校内实训; (2) 野外构造填图实习。室内实验及校内实训是构造地质学课程的课程实验, 包括认知实验、验证性实验及部分创新实验, 能够满足对课本基础知识的验证, 加深学生对课本知识的理解。实验中心建有构造模拟实验室、构造制图实验室。学生可利用各构造模型, 人机互动, 分析各种构造现象的形成机制, 特别是对各种岩石受力变形过程及力学性质的分析。野外构造填图区域为构造现象丰富、典型剖面较多的重庆北碚天府地区。重点让学生通过野外踏勘, 了解实习区地层接触关系及地层空间展布情况。最后利用野外的踏勘、测量、填图最终形成实习区的综合特征图。
当前的这种构造地质学教学体系, 基本符合构造地质学的教学要求, 但也存在一些问题, 特别是对应用型人才培养目标有一定的局限性。主要有几个比较突出的问题: (1) 学生总觉得该课程枯燥, 兴趣不大、授课效果不好; (2) 野外实践过程包括认识现象、地质描述、绘图等过程, 缺乏科研元素; (3) 基地建设缓慢, 教学改革研究成果不多; (4) 工程应用能力不强, 构造地质学理论及实践知识与现场生产联系程度需要进一步提高。
2 改革构想
2.1 介绍专业应用领域和前景, 激发学生的学习热情
为了提高学生的学习效率, 激发学生的学习热情, 应该在新生入学教育时或专业课开课前, 给学生大致介绍一下专业的概况和该课程的应用领域及前景。同时, 可以邀请一些油田工作人员 (或地质矿产部门的专家) 和专业课老师为学生举办一些介绍与专业相关的应用背景知识或讲座, 也可以从国际和国内能源发展状况来说明构造地质学在国家资源 (包括固体资源和石油与天然气) 勘探开发中的重要性, 特别是油气资源在国家发展中的重要性。介绍该专业及其相关课程在地质勘探中的作用和地位, 激发大学生对该专业的热情和激情, 从而激发对地质专业、对构造地质学的喜爱, 并为地质学事业努力和拼搏。通过讲解不断提高学生的学习积极性和主动性, 使学生对所从事专业的自豪感和荣誉感不断增强。同时介绍一些学习专业课的方法, 尤其是构造地质学这种专业基础课, 需要学生改变固有的学习思维和方法。
2.2 教学阶段融入科研元素
科研元素融入是指获取解决某一个地质问题的科学研究实践[1], 其目标是激发学生在教师的指导下从事科技创新活动, 或申请学校不同级别业余科研小项目的活动或参与教师的科研项目, 开展科研研究, 做科研报告或在专业期刊上发表学术论文, 而不是地质现象的常规性文字描述或对地质现象书本知识的再理解。在校内理论学习过程中就应该结合野外地质现象, 结合生产单位的生产实际, 利用地质现象解决生产实际问题。比如, 学完地层产状一章, 就可以结合地质矿产部门资料预测矿产出露及探矿研究;可以结合油田部门分析油藏性质及构造对油水分布分布的控制因素;学习断层一章, 可以结合生产资料研究注水开发对断层封闭性的影响, 可以分析断层对固体矿产的空间分布的控制作用。
2.3 注重能力培养的实践教学
构造地质学不仅是理论性很强的课程, 也是实践性很强的课程, 因此应该把实践教学放入到和理论教学同样重要的位置。在课堂上学生接受老师讲授的理论知识时, 很多学生都觉得比较抽象, 造成教学效果不佳, 面对这种情况, 重庆科技学院在安排构造地质学的教学时, 应该注重能力培养的实践教学。
为了培养和锻炼学生的动手能力和创新意识, 培养学生的地质思维, 实验课要以学生为主, 教师辅导为辅, 放手让学生尽量独立完成实验, 独立分析各类地质现象的成因及其对资源分布的控制因素, 并结合区域的地质构造作用, 预测资源的空间分布。教师仅就基本原理和要点进行讲解和辅导, 锻炼学生的地质思维和文字表达能力。在做好实验课的同时还要强化野外实习, 虽然通过理论课程和实验课的学习, 学生对地质构造现象有一定的概念, 但还是处于一知半解的阶段, 再加上实际地质构造现象具有很强的复杂性和多样性, 导致学生很难真正将在课堂上学习的内容和实际构造现象融会贯通。因此要想真正提高构造地质学的教学质量, 野外实习是必不可少的一个教学环节。同时应合理安排理论课、实验课和野外实习的教学日程。只有这样才能使学生做到理论与实际融会贯通, 使抽象的概念描述转变成具体的地质现象。
3 结语
构造学是资源勘查工程及地质学相关专业的平台基础课程。课程的性质决定了实践教学内容的重要性。为了突出重庆科技学院应用型本科院校的人才培养宗旨, 必须加快对构造地质学教学体系的改革探讨, 激发学生对构造地质学的热情及学习兴趣、加大科研元素, 加强实践训练、注重现场应用以及建立一支具有高实践水平的师资队伍。另外, 为了更好推动构造地质学实践教学改革, 还应该不断加强模拟训练, 突出动手能力;加强学生与生产单位的结合, 突出应用能力;教师和学生不断互动交流, 才能真正实现改进构造地质学实学效果的目的。
参考文献
[1]黄德志.构造地质学实践教学与地质专业学生专业素质培养[J].创新与创业教育, 2012, 3 (4) :65-67.
[2]孙永河, 刘玉敏, 付晓飞, 等.关于《构造地质学》课程的教学现状与思考[J].价值工程, 2012 (5) :257-258.
[3]谢焱石, 涂彩蓉, 谭凯旋.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 (1) :30-33.
摘 要:根据《防治煤与瓦斯突出规定》《瓦斯抽采达标规定》之要求,突出煤层在采掘作业前必须进行瓦斯治理达标。红岩煤矿煤层地质构造复杂,以海相构造为主,常规处理瓦斯的方法,在生产过程中具有一定的局限性,不能对待开采区域进行有效瓦斯治理,必须采用多措并举、应抽尽抽、综合治理的方式,提升抽采效果,缩短达标时间,在时间、空间上分别予以保障,才能做到矿井合法、合规、安全、高效组织生产。
关键词:复杂;地质;构造;瓦斯
1 概述
南桐矿业有限责任公司红岩煤矿核定生产能力60万吨/年,目前实际生产能力58万吨/年,剩余服务年限36年。矿井采取平硐+暗斜井多水平分区式开拓,走向长壁后退式采煤法,综合机械化割煤机落煤,全部垮落法处理采空区。目前开采水平标高为±0m水平,阶段垂高180m,开采深度540~620m。
该矿井为煤与瓦斯突出矿井,建矿至今发生煤与瓦斯突出共计37次,1999年7月以后未发生瓦斯突出。矿井井田受丛林向斜及鲜家坪背斜影响较大,南翼受丛林向斜影响严重,伴生次级石磬坝向斜与郭家湾背斜,并有贯穿整个煤系的F32断层,南翼突出点均在地质构造带附近。
矿井仅一层煤k1煤层为可采煤层,南翼原始瓦斯含量17.23m3/t,瓦斯压力为3.9Mpa;北翼原始瓦斯含量16.4391m3/t,瓦斯压力为4.0Mpa,原始瓦斯含量与瓦斯压力均较高。南翼煤层平均倾角16°,平均煤厚1.8m,北翼煤层平均倾角30°,平均煤厚1.7m。按相关管理规定,以及采用瓦斯地质法分析,具有突出危险性,采掘前瓦斯治理必须达标。
2 治理技术方案
矿井为单一煤层开采,无保护层开采,采掘前必须对煤层进行预抽,区域防突措施为预抽煤层瓦斯。煤巷掘进前,距煤层真厚15~25m位置布置底板岩石专用抽放巷,对煤层瓦斯进行预抽(兼作运输巷)。抽放巷内向预掘煤层实施穿层预抽钻孔,控制预掘煤巷轮廓线外倾斜煤层上帮不小于20m,下帮不小于10m;缓倾斜巷道上下帮均不小于15m。钻孔布置方式为矩形分布,达不到设计要求的,立即进行补孔。穿层钻孔按4m抽放半径布置预抽钻孔,但是这样布置钻孔数量多,工程量大,瓦斯治理成本高,并且治理工期较长。抽采效果受煤层透气性和坚硬系数的影响,瓦斯治理、抽采效果不明显。为此,我们经过反复试验,根据不同的生产实际采用了下列方法进行瓦斯治理,初步取得了一些效果。
2.1 穿层钻孔预抽煤层瓦斯
为提高穿层瓦斯抽放效果,采用“水”治瓦斯对煤层瓦斯进行预抽。2012年矿井引进水力压裂预抽煤层瓦斯技术,采用高压向煤层压入大量水,煤层在高压力下产生裂隙,释放煤层瓦斯。压裂期间,多个钻孔在高压压裂下,相距70-100m的相邻钻孔喷出煤,喷出煤量7t~30t,并伴有瓦斯喷出。压裂钻孔进行抽采时始抽瓦斯量最高达1.2m3/min左右,在三水平南翼首个回采工作面现已施工的6个压裂钻孔,单孔最长预抽时间750d,瓦斯浓度仍为75%~95%,平均瓦斯抽放纯量为0.3~0.5m3/min,单孔抽放半径约75m。
虽提高了抽放量,减少了抽采钻孔数量,减少了钻孔进尺,降低了大量成本,但压裂孔结合部因地质构造和水压不均匀因素影响,存在局部抽采空白带,整个预抽块段要快速达标仍需要相当长的时间,在矿井接替比较紧张的情况,单一的压裂孔治理法同样存在一定的局限性,但是控制面积有了较大的提高。
2.2 双向联合治理瓦斯
以水力压裂为先,水力割缝为辅的治理策略,先采用高压水力压裂预抽煤巷瓦斯,施工间距100m,压裂后进行抽放。在两个压裂孔之间,采用水力割缝进行补孔预抽,加强对预抽区域的抽采力量,提前实现抽采达标。
水力割缝钻孔布置半径按煤层抽采的难易程度及煤层厚度进行布置,矿井水力割缝钻孔抽放半径布置,呈矩形分布。进行割缝后的钻孔瓦斯抽放浓度为50%~80%,平均瓦斯抽放纯量为0.2~0.5m3/min。通过对水力割缝孔的实施,掘前煤层瓦斯治理达标时间仅4个月实现达标,与常规穿层钻孔治理钻孔进尺减少了三分之一。
2.3工作面块段瓦斯治理方案
采前利用回采工作面底部的中部抽放巷,向回采工作面区段实施采前水力压裂钻孔。由于工作面倾斜方向上距离较长,区段中部按三花或五花状交替布置压裂孔,使工作面中部无空白带。局部地点的地质构造,依靠水力压裂高压的能力,在工作面中部形成大面积的压裂区,预抽工作面的瓦斯。现在正在研究采用顺层钻孔实施水力压裂的技术方案,届时中部抽放巷就可以取消,在巷道布置上面节约工程量。
实施了水力压裂后,采用两巷向工作面中部实施中风压顺层钻孔。顺层钻孔采用3200型中风压钻机实施,风力排渣,孔径90mm,布置间距8~12m,上下钻孔尽量相交,有效治理回采区段煤层瓦斯。
3 回采瓦斯治理
3.1 上隅角瓦斯治理
工作面回采时,采用U形通风方式,综采工作面采用无煤柱开采,割煤机直接割到风巷,由于两巷采用锚网+锚杆+钢梁钢带联合支护,风巷处下顶不完全,給瓦斯积聚留有较大空间,上隅角瓦斯濒临报警值,隅角瓦斯传感器时而发生报警声。利用风障稀释上隅角瓦斯,但效果不明显,监测传感器仍处于报警临界值,悬挂不符合质量标准化规范。
为解决上隅角瓦斯超限问题,经反复研究采用U+尾排通风方式。工作面风巷保持沿空护巷,采煤机不能回采至风巷,留下走向3~5m、倾向3~5m的煤墩,沿空进行护巷。施工一条回风巷连接至采区回风上山,工作面尾排系统构建完成,设置禁区,有效的解决的工作面上隅角瓦斯超限的问题,工作面回采至今,上隅角瓦斯保持在0.3%~0.4%之间,回风瓦斯保持0.2%~0.4%。
3.2 工作面卸压瓦斯治理
随着工作面回采作业,受采动影响,煤层瓦斯的涌出,给工作面瓦斯管理造成极大的威胁。由于工作面卸压瓦斯及围岩瓦斯没有得有效抽放,在回采工作面老塘角瓦斯较大,回风巷、尾排系统瓦斯一样居高不下,多次濒临报警值。
根据以往矿井治理回采工作面瓦斯的方案,回采期间受采动应力影响,工作面及前方5m为瓦斯散逸区;5~50m为瓦斯富聚区,50m以外为瓦斯稳定区。采用钻机向瓦斯富聚地点施钻,预抽工作面前方卸压瓦斯。回采后抽采工作面采空区冒落带及煤层卸压瓦斯。钻孔布置在回采工作面采动应力前方5~50m,5~10m布置一组,终孔点位于煤层顶板冒落带。
经资料收集,在采动应力范围附近,卸压瓦斯抽放负压在3~5kPa,压差10~20mmH20,瓦斯浓度25~75%,通过计算卸压钻孔瓦斯抽放量为0.2~0.5m3/min,回风瓦斯得到有效控制,实现回采工作面瓦斯“零”超限。
4 结论
综上所述,采用多形式、多手段、多配合的瓦斯治理方法,达到安全、高效的治理煤层瓦斯。
一、断层概念及分类
(一)概念岩层或岩体在构造运动影响下发生破裂,若破裂面两侧岩体沿破裂面发生了明显的相对位移,这种构造就称为断层。断层的种类繁多,形态各异,规模大小相差十分悬殊,规模大的断层延伸长度可达几百~一千多公里,而小的断层可在岩石标本上见到。断层的切割深度也不相同,有的可切穿地壳至上地幔。断层破坏了岩石的连续完整性,对岩体的稳定性、渗透性、地震活动和区域稳定性都有重大影响,从而影响工程的稳定性,与工程建设有着密切的联系。
(二)断层要素
1、断层面:构成断层的破裂面,也就是断层两侧岩体沿之产生显著滑动位移的面,叫做断层面,产状可用走向、倾向和倾角确定。断层一般不是单个的面,而是由一系列的破裂面或次级断层所组成的带,即断层带或断裂带。
2、断层线:是指断层面与地面的交线,即断层面在地表的出露线,断层线延伸方向即是断层走向,延伸的消失点,称为断层的端点。
3、断盘:断层面两侧发生相对位移的岩体,称为断(层)盘。当断层面倾斜时,位于断层面上方的称为上盘、下方的称为下盘;当断层面近于直立时,则以方位相称,如东盘、西盘等;也可根据两盘相对移动的关系,把相对上升的称为上升盘,把相对下降的称为下降盘。
4、断距:断层两盘岩体沿断层面发生相对滑动的距离,称为断距。断距的大小常常是衡量断层规模的重要标志,断距又分为总断距、水平断距及垂直断距。
(三)断层分类
1、按断层面产状与岩层产状的关系分类走向断层:断层走向与岩层走向一致的断层;倾向断层:断层走向与岩层倾向一致的断层;斜向断层:断层走向与岩层走向斜交的断层。
2、按断层面走向与褶皱轴向或区域线之间的关系分类纵断层:断层走向与褶皱轴向或区域构造线方向平行的断层;横断层:断层走向与褶皱轴向或区域构造线方向垂直的断层;斜断层:断层走向与褶皱轴向或区域构造线方向斜交的断层。
3、按断层力学性质分类压性断层:由压应力作用形成,其走向垂直于主压应力方向,多呈逆断层形式,断面为舒缓波状,断裂带宽大、常有断层角砾岩。张性断层:在张应力作用下形成,其走向垂直于张应力方向,常为正断层,断层面粗糙,多呈锯齿状。扭性断层:在剪应力作用下形成,与主压应力方向交角小于45。,常成对出现。断层面平直光滑,常有擦痕出现。
4、按断层两盘相对运动的关系进行分类(1)正断层:上盘相对下降,下盘相对上升的断层,称为正断层。正断层的产状一般较陡,倾角在45o~90o,断层线比较平直,一般是由于重力作用或水平张力作用形成的,并在垂直于张应力方向上发育。
(2)逆断层:下盘相对下降,上盘相对上升的断层,称为逆断层。逆断层产状一般比较平缓,倾角很少超过70o,断层线常呈舒缓的波状曲线,断层面倾角大小又可分为:冲断层: 倾角 >45o;逆掩断层: 25o~45°;辗掩断层:
推覆构造:巨大的外来岩席,沿着一个近于水平的滑动面(倾角小,10o~15o),长距离的滑移(位移>15km),常看一较老的岩层覆于较新的岩层之上。逆断层一般是受水平的挤压应力作用,沿剪切破裂面形成的,常与褶皱相互伴生,逆断层的规模一般较大,多为区域性的巨型构造。
(3)平移断层:两盘岩体沿断层面走向作水平相对运动的断层,称平移断层。平移断层,断层面近于直立,断层线平直,延伸很远,断层破碎带较窄,在断层面上常有近于水平的擦痕。平移断层一般是在水平剪切应力的作用下形成的。(4)枢纽断层
正、逆、平移断层的两盘相对运动都是直移运动。事实上,有许多断层常常有一定程度的旋转。
断盘的旋转有两种情况:一种是旋转轴位于断层的一端,表现为横过断层走向的各个剖面上的位移量不等,一种是旋转轴不位于断层的端点,表现为旋转轴两侧的相对位移的方向不同,如一侧为上盘上升,而另一侧为上盘下降。
两种旋转均使两盘中岩层原来一致的产状不再平行一致。旋转量比较大的断层,可称为枢纽断层。
(四)断层的组合形态
1、正断层的组合形式(1)阶梯状断层:几条产状大致相同的正断层,相互平行排列,各断层的一盘呈阶梯状向着同一方向依次下降的组合形态,称为阶梯状断层。(2)地垒:两条以上平行的正断层,断层面相对倾斜,其中间岩块为共同的上升盘,两侧断层的上盘呈阶梯状依次下降,这种组合形态,称为地垒。(3)地堑:两条以上平行的断层,断层面相向倾斜,对称排列,其间为共同的下降盘,两侧断层的断盘依次上升,这种组合形态的断层称为地堑。另外还的环状和放射状断层:
2、逆断层的组合形式(1)叠瓦状断层:一系列产状大致相同的断层,相互平行排列,各断层的上盘依次上冲逆掩,在剖面上呈屋顶盖瓦式可鳞片状叠置,这种组合形式,称为叠瓦状断层。(2)对冲式断层:是由两条相反倾斜,相对逆冲的断层组成的组合形态。(3)背冲式断层:由两条或两组相反倾斜的逆冲断层组成,表现为自一个中心分别向两个相反方向逆冲,一般是自背斜核部向外逆冲,总体上常常呈扇状。
二、断层的识别
断层类型很多,规模差别极大,形成机制和构造背景各异,因此,研究的内容、方法和手段各不相同。但是断层研究的首要环节是要识别断层和确定断层的存在。虽然断层可以通过分析和解译航卫片、物探图、地质图和有关资料得以确定或推定。但识别和确定断层存在的主要方式是进行野外观测。
断层活动总会在产出地段的有关地层、构造、岩石或地貌等方面反映出来,形成了所谓的断层标志,这些标志是识别断层的主要依据。
1、地貌标志
(1)断层崖和断层三角面:在断层两盘的相对运动中,上升盘常常形成陡崖。称为断层崖。如峨眉山金顶舍身崖、昆明滇池西山龙门陡崖。当断层崖受到与崖面垂直方向的地表流水侵蚀切割,形成沿断层面分布的三角形陡壁,称为断层三角面。如河南偃师的五佛山。(2)断层湖、断层泉:沿断层带常形成一些串珠状分布的断陷盆地、洼地、湖泊、泉水等,可指示断层延伸方向。如我国云南东部顺南北向的小江断裂带分布了一串湖泊,自北向南有杨林海、阳宗海、滇池、抚仙湖、杞麓湖以及昆明盆地、宜良盆地、嵩明盆地、玉溪盆地等。(3)错断的山脊、急转的河流:正常延伸的山脊突然被错断,往往是断层两盘平移运动的结果;横切山脊走向的平原或盆地与山岭的接触带,往往是断层通过的地方,如太行山前断裂带,使太行山在华北平原西缘拔地而起,成为华北平原的西部屏障;正常流经的河流突然产生急转弯,或一些顺直深切的河谷,都能指示断层延伸的方向,如鲜水河的支流在断层通过的地方突然发生转向。错断的山脊 往往是断层两盘相对平移的结果。
横切山岭走向的平原与山岭的接触带 往往是规模较大的断裂。
串珠状湖泊洼地 往往是大断层存在的标志。这些湖泊洼地主要是由断层引起的断陷形成的。
泉水的带状分布 往往也是断层存在的标志。念青唐古拉南麓从黑河到当雄一带散布着一串高温温泉(右图),是现代活动断层直接控制的结果。
水系特点 断层的存在常常影响水系的发育,引起河流的急剧转向,甚至错断河谷。
3、构造标志(1)断层破碎带与构造岩:规模较大的断层,常形成断层破碎带,其宽度大小不等,在断层破碎带内常常有断层(构造)角砾岩,糜棱岩、碎裂岩、断层泥、构造片状岩等构造岩。(2)伴生节理:在断层剪切滑动作用下,发生在断层面两侧岩层中的节理,称为伴生节理。(3)牵引褶皱:断层两盘错动时,紧邻断层面两侧的地层,因受磨擦力的牵引,发生塑性拖拉而形成的弯曲现象,称为牵引褶皱,(4)擦痕和阶步:断层两盘相互错动时,由摩擦作用导致在滑动面上产生平行密集的微小刻槽,称为擦痕;断层面上与擦痕直交的细小陡坎,叫阶步;在断层面上还有磨光的平面,叫磨擦镜面。擦痕与阶步如果线状或面状地质体在平面上或剖面上突然中断、错开,不再连续,说明有断层存在。右下图示断层造成的构造线不连续现象。为了确定断层的存在和测定错开的距离,在野外应尽可能查明错断的对应部分。
构造强化是断层可能存在的重要依据。构造强化现象包括有:岩层产状的急变和变陡;突然出现狭窄的节理化、劈理化带;小褶皱剧增以及挤压破碎和各种擦痕等现象。
构造透镜体是断层作用引起构造强化的一种现象。断层带内或断层面两侧岩石碎裂成大小不一的透镜状角砾块体,长径一般为数十厘米至二、三米。构造透镜体有时单个出现,有时成群产出。构造透镜体一般是挤压作用产出的两组共轭剪节理把岩石切割成菱形块体后,其楞角又被磨去形成的。包含透镜体长轴和中轴的平面,或与断层面平行,或与断层面成小角度相交。
在断层带中或断层两侧,有时见到一系列复杂紧闭的等斜小褶皱组成的揉褶带。揉褶带一般产于较弱薄层中,小褶皱轴面有时向一方倾斜,有时陡立,但总的产状常常与断层面斜交,所交锐角一般指示对盘运动方向。
断层岩的发育和较广泛产出也是断层存在的良好判据。
4、地层标志
地层的重复和缺失是识别断层的主要依据。(1)岩层中断及褶皱核部宽窄变化:岩层沿走向突然中断,造成一种岩层在走向上与另一种或多种不同岩性的岩层接触,或造成褶皱核部地层出露界线发生宽窄变体,说明有横断层或斜断层存在。断层引起的褶皱核部宽窄变化(2)地层的重复和缺失:当发生与岩层走向平行的断层时,常造成断层两盘部分地层的重复和缺失。
断层引起的地层的重复和缺失
5、岩浆活动和矿化作用标志
大断层尤其是切割很深的大断裂常常是岩浆和热液运移的通道和储聚场所,因此,如果岩体、矿化带或硅化等热液蚀变带沿一条线或带断续分布,常常指示有大断层或断裂带存在。一些放射状或环状岩墙也指示放射状断裂或环状断裂的存在。
6、岩相和厚度标志
如果一个地区的沉积岩相和厚度沿一条线发生急剧变化,可能是断层活动的结果。断层引起岩相和厚度的急变有两种情况:一种情况是控制沉积盆地和沉积作用的同沉积断层的活动,引起沉积环境沿着断层发生明显变化,岩相和厚度因而发生显著差异;另一种情况是,断层的远距离推移,使相隔甚远的岩相带直接接触。查明和确定断层是研究断层的基础和前提。在地质调查中,应注意观察、发现和收集指示断层存在的各种标志和迹象,同时结合其他地质条件和背景加以综合分析。
三、断层的观测
测定断层面产状和两盘相对运动以便确定断层性质,进而测定或分析断层规模和组合关系是断层研究的重要方面。
(一)断层面产状的测定
如果断层面比较平直,地形切割强烈而且断层线出露良好,可根据断层线的“V”字形法则来判定断层面的产状。
隐伏断层的产状主要根据钻孔资料用几何作图方法予以测定。物探资料也可帮助判定断层面产状。
断层伴生和派生的小构造也有助于判定断层产状。如断层伴生的剪节理带和劈理带,一般与断层面近一致。断层派生的同斜紧闭揉褶带、片理化构造岩的面理,以及定向排列的构造透镜体带等,常与断层面成小角度相交。这些小构造变形愈强烈,愈压紧,与断层面也愈接近。需要指出,这些小构造的产状常常是易变且急变的,应大量测量并进行统计分析以确定代表性的产状。
在确定断层面产状时,要充分考虑断层产状沿走向和沿倾向可能发生的变化。许多断层尤其是逆冲断层的断层面,常成波状起伏或台阶式。对于这种波状性的原因有多种不同解释。一种解释是,大断层形成之前的初始子断裂是各自分散的,而后逐渐联合形成大断层,由于联合的方式不同,可以有折线状、正弦曲线状或花冠状等。格佐夫斯基(1975)认为,在断裂形成后原应力场的正应力和剪应力轨迹将发生偏转,引起断裂线向另一方向偏转,最后形成弧形面。至于台阶式,主要是逆冲断层中断坪与断坡交替变化的结果。此外,各套岩系的岩性差异、不同深度物理条件对断裂的影响以及多期变形等等,也都影响断层产状及其产状的变化。
较大规模的断层产状和形态总是变化的,一定不要用局部产状作为断层的总体产状。例如隆起边缘的大断层,地表常为低角度逆冲断层,向深处倾角可以逐渐变大,甚至直立。伸展区大型正断层,也常呈上陡下缓的铲状。
(二)断层两盘相对运动方向的确定
但是,一条断层或一定阶段的断层活动性质往往又具有相对稳定性。这种运动总会在断层面上或其两盘留下一定的痕迹,如擦痕等。这些遗迹或伴生现象成为分析判断断层两盘相对运动的主要依据。
1、根据两盘地层的新老关系
分析两盘中地层的相对新老,有助于判断两盘的相对运动。对于走向断层,上升盘一般出露老岩层(A、B、D、E)。但如果地层倒转,或断层倾角小于岩层倾角,则老岩层出露盘是下降盘(C、F)。如果两盘中地层变形复杂,为一套强烈压紧的褶皱,那么,就不能简单地根据两盘直接接触的地层新老而判定相对运动。如果横断层切过褶皱,对背斜来说,上升盘核部变宽,下降盘核部变窄,对于向斜,情况刚好相反。
2、牵引构造
断层两盘近断层处常常发生明显褶皱,称作牵引褶皱。一般认为是断层错动拖曳的结果,并且以褶皱的弧形弯曲的突出方向指示本盘的运动方向。近来的研究指出,如果“牵引”褶皱是两盘相对运动引起的,则意味着于断层发生时的脆性变形在先,塑性弯曲在后,这与一般变形发育的过程相矛盾。可能的情况是是先发生挠曲,后形成断层。而牵引褶皱是在早期塑性变形弯曲基础上,在断层两盘错动中得到进一步发展。
牵引褶皱的方位,不仅决定于两盘相对运动,还决定于断层产状与两盘标志层的产状以及不同剖面或平面上的表现。一般说来,变形越强烈,牵引褶皱愈紧闭。为了准确利用牵引褶皱,应该在平面上和剖面上同时进行观察。还要结合断层两盘相对运动的其他特征,以对断层两盘相对动向作出准确判断。
除正常牵引构造外,还有一种逆牵引构造,其弯曲形态与正常牵引构造相反,弧形弯曲突出方向指示对盘运动方向。逆牵引构造主要见于同沉积断层发育区(见褶皱一章中同沉积褶皱和本章同沉积断层一节的有关内容)。断层形成时代及活动时间的确定
断层一般是在一定构造运动中形成的。这类断层可以利用断层与同期构造(如褶皱等)的相互关系来确定其形成时期。如果断层与被其切断的褶皱成有规律的几何关系,则二者很可能是在同一次构造运动中形成的。查明这次构造作用的时期,也就确定了断层形成时期。如果一条断层切断一套较老的地层,而被另一套较新的地层以角度不整合所覆盖,可以确定这条断层形成于角度不整合下伏地层中最新地层形成以后和上覆地层中最老地层沉积之前。
利用放射性同位素法可测定岩体时代,据此可推断断层的形成时代或活动时代。例如,如果断层被岩墙岩脉充填,而且岩墙岩脉有错断迹象,则岩体侵入于断层形成或活动时期。如果断层被岩体切断,断层形成显然早于岩体。如果断层切割岩体,则断层活动应晚于岩体。
此外,由重力作用引起的重力滑动断层,可以在沉积时期,成岩时期、构造运动时期或其以后的任一时期发生。这类断层的形成时期可以根据卷入断层的最新地层和未被切断的上覆最老地层来确定。
总之,断层一般形成于某一构造运动时期,也可以与某一沉积盆地的沉积作用同时活动。而重力滑动断层可以在地质发展的任一阶段形成和发育。所以对断层形成和发育时期,应对具体断层进行具体分析。
断层长期活动的分析
区域性大断裂往往是长期活动的。这些断裂常常经历了一个以上的构造旋回。即使在一个构造旋回中,也可有多次的活动。大断裂的长期多次活动主要表现在断层两盘几个时期的地层的岩相和厚度的显著差异,可以根据断裂对地层及其厚度和岩相变化的控制作用来进行研究,从而说明这类大断裂活动的历史。
大型走向滑动断层会引起两侧地层对应性水平错开,时代愈老的地层,其错距越大。沉积盆地边缘的大型正断层,常常与盆地沉降同时活动,即同沉积断层。
长期多次活动的大断裂往往是多期岩浆活动带。构造-岩浆岩带是分析断裂长期多次活动的重要参考,出露地表的岩浆岩在一定程度上反映了切割深度。伴随长期多次岩浆活动,会发生多次成矿作用,形成复杂多金属成矿带。同沉积断层(1)
同沉积断层又称生长断层,主要发育于沉积盆地边缘,尤其是大中型断陷盆地的边缘。在大盆地内部也常有次级同沉积断层。
在沉积盆地形成发育的过程中,盆地不断沉降,沉积不断进行、盆地外侧不断隆起,这些作用都是在控制盆地边缘的断层的不断活动中发生的。同沉积断层(2):主要特点
1、同沉积断层一般为走向正断层,剖面上常成上陡下缓的凹面向上的铲状。
2、上盘即下降盘地层明显增厚,这是同沉积断层最基本的特征和识别标志。同一地层在下降盘与上升盘的厚度比称为生长指数,生长指数反映了同沉积断层的活动强度。
3、断距随深度增大,地层时代愈老,断距愈大。
4、常在上盘发育逆牵引构造。因为断距是累积的,所以任一标志层的断距都反映了该层沉积以前断层活动引起的断距之和。
5、逆牵引构造一般构成背斜,与断层走向一致延伸,背斜顶点向深部逐渐偏移,偏移的轨迹与断层面大致平行。
四、典型断层(断裂)构造图片赏析 猜你喜欢:
地质|图解地质:野外地质现象实拍
(三)沉积构造现象 地质|图解地质:野外地质现象实拍
(二)地质|图解地质:野外地质现象实拍
(一)地质|图解地质:岩石结构分类 地质|瑶言瑶语:浅谈节理 地质|瑶言瑶语:浅谈褶皱 情怀|人如断层 褶皱、节理、断层
观点|地质学术语中的错字、别字、易混淆词辨析 地质|典型构造地质现象图片集
地质|图解地质:不整合面(含假整合)
找矿哲学(节选)找矿哲学(节选)二找矿|矿产的分布规律 找矿|矿产的变化规律
实用收藏!典型的矿物种类
【构造地质学教案】推荐阅读:
采面过地质构造带措施06-10
矩阵构造函数11-24
汽车构造学习12-28
高考构造函数法07-19
如何构造高效课堂?09-20
抽象函数构造函数09-30
汽车构造认知实验10-08
汽车构造实习总结10-24
论述《汽车构造》课程11-02
建筑构造复习提纲01-15