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矿山修复立项研究论文

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矿山修复立项研究论文

郑敏

(中国国土资源经济研究院,河北三河,101149)

摘要矿山地质环境治理项目是我国中央财政专项支持的重点项目之一。由于此项工作是近几年才开展起来的部门专项,在项目管理运作过程中出现了许多有待研究解决的新问题。本文以调查研究为切入点,从管理实践出发,对部门“矿山地质环境治理项目”这一专项工作中的相关问题提出一些对策与建议。

关键词环境治理项目对策建议

1关于矿山地质环境治理项目

矿山地质环境治理项目是国土资源部近年来新上项目,属于国土资源部地质环境管理工作范围之内,此项目是国家专项资金重点支持项目。有关此类项目的审报、项目内容、管理等由国土资源部负责组织管理。地质环境治理项目专项资金的支持方向:符合财政部、国土资源部确定的支持方向与重点,也就是符合我国财政专项资金支持目的;依照《探矿权采矿权使用费和价款使用管理办法(试行)》通知的规定,矿山地质环境治理专项资金主要用于计划经济时期建设的国有矿山因采矿活动而对矿山地质环境造成的破坏和影响需恢复与治理矿山地质环境所需投资。该通知明确规定了矿山地质环境治理专项资金使用范围:由于计划经济时期国有矿山全部由国家财政支付而且是单一所有制形式,其遗留下来的矿山地质环境问题理应由国家负担。项目申请与实施:国土资源部矿山地质环境治理项目由各省市国土资源厅组织各省的矿山地质环境治理项目的申报工作及已下达的矿山地质环境治理项目的组织实施工作;国土资源部负责项目初审,对符合国家专项资金重点支持方向并按照部申报程序与规定提供相关申报资料的项目,由部组织专家组进行论证审批并上报财政部申请中央财政专项支持。

2关于矿山地质环境问题及其治理

目前我国矿山地质环境问题主要有以下几大类。

2.1采空沉陷

开采沉陷主要表现形式为塌陷、沉降、开裂三种形式。

(1)塌陷:指在人为和自然地质因素作用下,地表岩、土体中洞穴顶部向下断错坍塌,形成塌陷坑、塌陷洞、塌陷槽的一种地质现象。

(2)地面沉降:地表水平面下降。地面下沉,影响范围大、分布面积大。沉降一般继塌陷之后形成,形态多数似蜗牛状、蝶状等。

(3)地面开裂:采矿引起岩层、土体沿一定方向破裂,在地面上形成裂缝。地面开裂是矿山塌陷和沉降的伴生产物,涉及的范围广、数量更多。

(4)岩溶地面塌陷:指岩溶地区,由于隐伏下部岩溶洞穴扩大而致顶板岩体塌陷,或上覆岩土层洞顶板失去平衡产生下沉或塌陷。

2.2崩塌、滑波、泥石流

(1)崩塌是位于陡崖、陡坎、陡坡上土体、岩体及他们的碎屑物质在重力作用下失稳而突发脱离母体发生崩落、滚动、倾倒、翻转、堆积于山体、跛脚和沟谷的地质现象。

(2)滑坡是指斜坡岩体或土体在重力作用下,沿某一特定面或组合面产生整体滑动的地质现象。

(3)泥石流是山区特有的自然地质现象。是黄土、粘土、松散岩石碎屑由于降水(降暴雨、融雪、冰川)等激发掺合下形成泥浆,特殊性洪流。泥石流爆发突然,历时短暂,来势凶猛,具有强大的破坏力。

2.3地下水位下降、地下水干枯、污染

矿山地下水位下降、干枯。由于采矿过程中耗用大量的生产用水,及疏干排水,水资源过量采用与浪费,导致区域地下水位下降,引起矿区出现大面积疏干漏斗,造成地下水动态平衡遭到破坏,以致水源枯竭或者河流断流。地下水污染是因采矿引起的灾害矿物成份渗入地下,形成地下水污染。

2.4危损尾矿坝、废渣场问题

危损尾矿坝问题:尾矿坝是用于规范矿山废渣堆放的坝体,由于矿山废渣数量大,如果坝基选择不当,年久失修等就会导致坝基裂缝、滑动,或由于废石堆积过高,没有采取稳固、加固措施而导致滑坡,突涌等灾害事故,造成人员伤亡、停产、公路坡坏以及超前占用良田等恶果。

废渣场问题:矿山企业在生产过程中产生大量的废石、尾矿,数量巨大。这些固体废物简称废渣,往往堆放于矿区固定场所内,即废渣堆放场。矿山废渣占用大量土地,矿山固体废物中,常含有多种金属元素,长期堆放,流失会损伤地表。与空气发生氧化、分解及溶解作用,有害物质随着雨水流失,污染水体和破坏土质并影响农作物生长、质量,造成农作物减产。食物链进入人体威胁人体健康,由于这些有害物质在空气、水、细菌综合作用下,产生大量酸性物质,往往形成酸雨,威胁动植物生存,侵蚀污染自然景观。

2.5残煤自燃灾害

煤矿残煤自燃主要原因:由于煤层暴露于地表与空气直接接触,在太阳的直射下达到燃点引发自然燃烧,或由于采矿过程中不规范操作导致巷道冒顶空气涌入山体纵横交错的巷道中,迂高温引发自燃,火势漫延,如不及时治理多导致矿井塌陷,又形成外燃,火势很难控制。残煤自燃地质灾害治理是我国乃至世界矿山环境治理的一大难题,一旦发生很难控制,易复发。残煤自燃引发多重环境灾害:大气污染、酸雨、地表及地下水污染、地壤污染、寸草不生、水土流失严重。

2.6土地破坏

采矿过程中因挖掘、塌陷、压占等造成破坏的土地,使其失去原有可利用状态。

2.7矿区生态破坏问题

采矿活动严重破坏森林,加剧草场退化;动物生存环境遭受侵害;自然景观、地貌、地质遗迹、土地遭受不同程度的污染和侵蚀。

目前国土资源部已下达的矿山地质环境治理项目:

从国土资源部2001年下达矿山地质环境治理项目任务以来,各省国土资源厅积极组织项目的申报工作,并对已下达的矿山环境治理项目进行了认真的组织与实施,地方政府与当地人民对环境治理项目也给予了极大的支持。从2001至2003年国土资源部已下达的矿山地质环境治理项目共计88项,累计投资1.7亿多,预计未来产生社会、环境、经济效益可达到投资的4倍。2004年国土资源部对首批已完的18个矿山地质环境治理项目进行了验收,其中涉及的治理内容有:地表塌陷治理;崩塌、滑波、泥石流治理;地表、地下水污染治理;危损尾矿坝、废渣场治理;残煤自燃灾害治理;土地复垦;矿区生态环境综合治理。由于各省厅与地方政府的热情支持与配合,80%的项目落实了地方配套资金,其中大部分为地方政府投资,也有部分企业投资。项目总投资平均达到中央财政总投资的123.28%。90%的项目工程量超出原定计划,18个项目工程质量均达到预定要求,全部验收合格。

3矿山地质环境治理项目相关问题

针对国土资源部已下达的矿山地质环境治理项目我们组织了相关调研,并就已验收的18个矿山地质环境治理项目进行了深入的分析研究,对其中存在的相关问题进行了归纳总结:

3.1项目组织实施

矿山地质环境治理项目深得省厅、地方政府、百姓的支持,对项目的组织与实施给予了极大的支持与配合。2001年该项目主要直接下达给项目申报单位(企业),由于是新上项目,规范化管理还处于探索中。2002年始国土资源部开始实行规范化管理,从项目申报、审批、下达、验收都有明确的规定与要求,项目运作逐步走上正规,下达到各省的地质环境治理项目实行网上公开招投标。地质环境治理项目的组织与实施工作形成了“部门审批—省厅上报—公开招标”的管理程式。各省国土资源厅与项目地资源局、地方政府负责矿山环境治理项目的组织实施工作:负责项目设计、工程承担单位的招标工作、负责工程监理与审计工作的落实、监督工程与资金落实工作、组织专家审查与验收等。中标单位承担相关设计、工程实施任务。由独立资质监理单位、审计事务所负责对工程的监理与审计。从国土资源部已验收的18个项目分析,95%的项目由有资质的设计单位进行工程设计并通过了专家论证,80%项目聘请了监理公司或由通过部门认证资格的单位对工程质量进行了监理。40%的项目通过社会审计事务所审查,并出具投资审计报告,其余由省级国土资源厅组织负责审查。80%的项目地方配套资金得到落实。

3.2项目投资

由于我国矿山环境问题的历史欠债太多,需要投资治理环境的申报项目较多,目前各省申报的项目数已达300多项。而国家专项投资远远不能满足现实需求,实际落实的只有申报项目数的30%。矿山环境治理的专项资金来源主要是矿产资源补偿费和矿权使用费与价款,目前中央下达的专项资金也只是占其中的一少部分,占矿山历史所创利税的1%,可见总体投资量不大。由于矿山地质环境复杂,治理工程难度与技术要求高,工程量大,不可预见因素多又难以控制,从另一方面加大了资金缺口。对国土资源部已验收的18个项目进行分析,我们发现80%的项目配套了地方资金,20%的项目只有中央投资;80%的项目出现投资不足超出设计预算总额,平均超出率为123.28%,最高超出率为150%;95%的项目完成投资工作量后,因无投资而余留环境问题有待治理。

3.3项目管理

由于矿山环境治理项目是国家近年来才开展起来的项目,许多项目管理运作规范、规章、标规还没有建立,项目实施管理落差很大。部分项目设计预算没有具体遵从的依据;地方配套资金的落实与审查工作还没有规范;对项目工程的技术规范、预算标准以及监督管理没有出台部门要求;工程实施过程中缺乏管理规章责任制,工程监察工作不到位,部分项目不能提供工程质量监理报告与投资审计报告等。以上问题将会给今后的项目实施带来管理及工程质量等漏洞。

4对策与建议

4.1走“中央、地方、企业共同治理”之路

由于矿山环境治理专项资金缺口较大,为解决这一问题不仅需要中央、地方政府的大力支持与积极合作,同时也需要矿山企业的积极合作,走“以矿治矿”的道路。在这方面已有些好的典型,如浙江、新疆、山西等省,为填补资金上的缺口,他们采取了企业出资、自筹集资、义务劳动、以矿产资源抵偿劳务支付等多种办法,这些办法取得了很好的成果,很有借鉴意义,值得推广与政策鼓励。

4.2加强矿山环境治理项目的监督与管理

为提高专项资金使用效益,确保工程实施与质量,加强矿山环境治理项目的监督与管理工作十分重要。在项目实施过程中,应根据国家和省的有关规定,严格按照批准下达的项目规划设计和预算进行施工,严格实行项目公告制度、招投标制度、工程监理制度和目标责任制度;加大项目预算的执行和检查力度,按照事前审查、事中监督、事后检查的要求,建立健全具体的财务管理和监督检查制度;对具体施工中出现的新问题应建立严格的上报审批机制,杜绝隐瞒、谎报情况的发生,确保工程质量与进度。不断出台、修订部门监管规范。矿山环境治理是一项长期的任务,治理成果也需要监督与维护。建议国土资源部制定相关政策措施,在加强项目实施管理的同时,也要重视矿山地质环境治理成果的后期维护与监管工作,要求地方政府做好配合工作。

4.3做好专项资金项目规范化管理的研究工作

对国家新开展的专项资金项目,建议应建立案例分析制,进行跟踪研究。目前针对矿山地质环境治理工程的技术以及预算规范与标准尚未出台,为确保工程质量与投资目标实现,急需加强技术与预算管理规范、标准的研究工作,不断完善项目工程设计与设计预算规范化管理。为防止套用国家财政专项资金,促进国家专项基金项目规范化管理,建议对地方配套资金落实与管理机制进行研究,要求各地政府管理部门对专项资金项目管理进行监督,确保国家投资与地方投资的落实与投资综合效益最大化。

4.4充分重视环境治理工程科学研究

矿山环境治理,是一个地质学、力学、生物学等多门学科紧密结合的系统工程。解决地质环境问题必需以大量的分析研究工作为基础,不同地质、水文环境条件,不同岩性,不同矿种,不同规模,不同开采方式,产生的地质环境问题不同,治理保护的措施和方案也不同。如矿区地质环境分析,土地适宜性分析,植物适应性分析,环境变化分析,治理技术与方案确定等,这些研究工作复杂而艰巨,需要大量的科研投入,需要各级政府管理部门的支持与重视。工程技术手段是解决矿山地质灾害问题的关键,我国矿山地质环境治理工作开展比较晚,技术手段的研究也落后于发达国家,一些矿山地质环境问题由于缺乏切实可行的治理措施而得不到解决。近年来,此方面的问题引起了国土资源管理部门的重视,曾设立了相关治理技术方面研究的课题,但因没有专项资金来源支持,很难立项。即使立项也只能列为矿山地质环境治理项目之中一小部分,其投资不到矿山地质环境治理项目总投资的1%,难以满足现实需要。国家应在重视环境治理的同时重视环境治理工程科学研究,中央、地方财政也应积极支持地质环境灾害治理工程科学研究工作的开展。

李小林1吴国禄1马建青2赵吉梅1童金庆1

(1青海省环境地质勘查局,西宁,810007;2江西九江工程地质勘察院,九江,332000)

摘要本文在阐述矿山地质环境问题及生态重建概念及产生条件的基础上,认为开展青海省矿山地质环境调查与恢复治理迫在眉捷,并依青海省砂金矿区地质环境恢复治理的经验,指出矿山地质环境恢复治理的步骤是:修复河道、复坑平整、引水淤灌、回填表土、播撒种子、封育围栏。

关键词矿山地质环境恢复治理

1矿山地质环境调查与地质环境恢复治理概念

矿山地质环境是矿产资源开发利用过程中引发的与地质作用有关的矿山周边一定范围内的地质环境。矿山地质环境恢复治理,是指矿业生产活动中,为保护矿山环境和防治矿产资源开发引起的环境地质问题,诸如土壤侵蚀、水土流失、土地沙漠化、地面开裂、沉降、塌陷、山体崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害和废渣、废气、废水排放对水体、土壤、空气的污染及野生动植物和自然地质地貌景观的破坏,危及公民生命财产安全等灾害所采取的恢复治理工作。矿产资源与矿山地质环境是在地球形成及人类工程活动过程中,逐渐形成的客观存在的综合体,利用矿产资源,就必须掌握资源形成演化规律,地质环境恢复治理就必须了解环境演化的自然规律,而这些规律都与地质作用相关。因此,掌握这些规律,首先要掌握地质作用的规律,这就离不开矿山地质环境调查。在调查中,又必须确立以人为本的指导思想,并密切关注人类生存与矿产资源开发中的各种问题,做到服务于社会经济发展。在调查的基础上探索矿山环境变化因素,正确预报矿山环境质量及矿山环境地质问题的发生、发展,从而寻求改善环境、治理环境、恢复资源功能的方式方法。

2矿山地质环境问题引发生态重建的产生因素

随着我国经济快速增长,人民群众生活水平的不断提高,资源的利用与需求急剧增长,尤其是矿产资源的需求尤为显著。这就势必加大了矿产资源的开发和利用,以获取对社会经济发展的巨大推动作用。这种推动作用既给社会经济及人类文明历史进程注入了动力,同时又对全球环境产生了重大影响,使人们不得不发出“救救地球,救救人类”的呼声。众所周知,矿产资源是地质历史时期地质作用的产物,是深藏于地下,矿产资源的开发、利用,不可避免地要占用和破坏大量的土地,并由此造成原有土地或草场等原有地质环境的严重破坏并引发一系列的环境问题。例如,原有河道及沉积物结构特征改变,平原变成高低不平的尾矿堆或塌陷坑,肥沃的农田或草地变沼泽,粉尘飞扬,废水、废气渗溢,矿区地下水位下降,含水层枯竭,水体消失,井、泉干涸,山体滑坡,水土流失,土地沙漠化加剧,水土涵养能力急剧降低等。这些环境地质问题主要起因于矿区人为生态环境的破坏,主要表现在矿山开发与生产过程中对地表土壤、地形及植被的破坏以及矿区及其邻近一定范围内的生物生存条件的破坏,并减少生物种群量,降低生存环境质量。纵观我省矿区生态环境的破坏因素中,草场的破坏是最直观,也是大量的。据资料,我省各类矿山企业585家,开采业工业总产值35.99亿元,矿产资源开发已成为促进青海经济发展的重要组成部份,但由于采金修路和矿产资源开发等活动,已造成三江源区土地沙化面积6000km2,次生裸地面积2500km2,每年仍以132km2的速度递增,从而严重地破坏了三江源区草原生态系统,造成土地资源的严重损失,加剧了人地矛盾。此外,矿区产生的大量废气、废水、废弃渣,严重污染了矿区的空气和水系,致使矿区大气和水中的有害物质及悬浮物超标,严重影响了矿区职工和附近民众的身体健康和矿区动植物的正常生长。因此,为了既能有效地利用与开发矿产资源,推动社会经济发展,又能保护矿区生态环境,满足社会经济可持续发展需要,土地复垦与生态重建就成为矿区生态环境恢复治理工作最重要的任务。

3生态重建对矿山环境地质调查的需求

矿区生态环境破坏中,最直接、最明显的破坏是土地生态系统,所以,土地复垦与生态重建就成为矿区生态环境恢复治理工作最重要的目标。因此,土地复垦及生态重建是紧紧围绕破坏或退化的土地这一独特的对象,其核心问题是破坏或退化土地的再生利用及其生态系统的恢复。要完成这一核心问题,势必涉及破坏或退化土地资源本身的研究,即通过调查,分析研究因矿产资源开发利用过程中引起土地破坏或退化的原因、形式、影响因素、破坏或退化机理、破坏程度以及对破坏或退化土地种类,破坏或退化土地的再生利用及其生态系统恢复的可行性,优化复垦方法及恢复和提高复垦土地生产能力技术可能性,实现经济、社会和环境效益三统一。这就向人类社会提出了矿山地质环境调查与评价需求。通过开展矿山地质环境现状调查,摸清矿山基本现状及其开发利用过程中对生态环境的影响,查明已存在的主要环境地质问题,并初步分析预测其潜在危害,为合理开发矿产资源、保护矿山地质环境、矿山环境整治及生态重建,实施矿山地质环境监督管理提供基础资料和依据。

4青海省矿山地质环境调查现状及矿山地质环境恢复治理目标

4.1矿山资源储备现状及开发利用过程中存在的问题

青海省地域辽阔,自然环境复杂多样,矿产资源十分丰富,系资源型大省。据资料,现已发现各类矿产125种,产地2630余处,其中探明储量的105种,编入《青海省矿产资源储量表》的有89种,产地589处。已开采利用的矿种46种,矿区149个,矿山企业585家。矿产资源保有储量潜在价值17.25万亿元,占全国13.6%。在已探明的矿产保有储量中有54种居全国前十位,其中居前三位的23种。此外,石油资源含油面积147km2,储量超过2亿t,天然气地质储量近30亿m3。铁路运营总里程1100km。公路有国道5条,省道23条,数万余公里,形成以西宁市为中心,辐射全省的公路运输网。矿产资源的储备带来了我省上世纪80年代以来矿产资源开发热潮,砂矿开采、铅锌开采、盐矿资源开采、煤碳、石油开采热潮一浪高过一浪,为我省经济发展注入了新机,目前我省矿产资源开采工业总产值达35.99亿元。然而,由于青海省属欠发达地区,自然条件恶劣,基础设施落后,自我投资能力差,发展后劲不足,加之劳动者素质相对偏低,造成矿业开发方面存在较大的问题。

(1)资源开发规模水平低:绝大多数矿山企业规模小,大多数生产能力仅几千吨,未形成规模化经营;

(2)浪费严重:开采回收率普遍较低,如有色金属综合回收率不及50%;

(3)技术水平低:矿产资源中共伴生有益元素多,而生产加工设备技术含量低,导致矿产资源利用程度不高;

(4)地质环境恶化:在矿产资源开发利用中不合理的开采和“三废”排放,加剧了环境恶化,引发多种地质灾害,如地表水污染、矿山选冶过程中大量粉尘导致空气污染,乱采滥挖砂金,造成草场退化,生态环境恶化。

上述问题反映了青海省省矿产资源开发在取得巨大成就的同时会导致矿山环境地质问题与日俱增,矿山环境形成日趋严峻。因此,进行矿山环境地质条件,制订科学可行的矿山环境恢复治理措施,对矿山环境进行恢复治理已成为当务之急。

4.2矿山地质环境调查现状及问题

自上世纪五十年代以来,青海省地矿系统主要从事区域地质调查及固体矿产调查工作,直至上世纪70年代中期才开始进行水文地质工程地质及环境地质工作。其工作内容主要涉及1∶20万区域水文地质普查工作,普查面积约37万km2,占青海国土面积的53%,其余部份精度仅为1∶100万。1∶50万精度工程地质评价面积近30万km2,占省国土面积的40%强。大、中比例尺的环境工程地质、环境地质、供水水文地质勘查工作仅集中在青东地区,近年做过的生态环境地质、水文生态环境地质仅在黄河源区及柴达木盆地北缘带进行,面积仅为省国土面积的15%左右,可以说绝大多数地区仍为环境地质工作空白区。但青海省特有的高原隆升与新构造运动机制以及特殊的地理环境、冰川退缩与水环境变化、湖泊、沼泽、湿地萎缩、荒漠化等生态环境敏感因子变化历史与现状均缺乏实际调查资料。而且,在西部大开发的热潮中,为促保社会经济的高速发展,仍在继续加大矿产资源开发利用的力度。这种无限制的对矿产资源进行开发,将加重青海省生态环境灾难。而且由于青海省位于我国大江大河源头独特的地理位置,其后果将不可避免地延伸到江河中下游我国经济发达、人口密集的中心地区。因此,为推动青海省矿山环境地质科技水平,合理开发利用矿产资源,保护生态环境,加速社会经济可持续发展及青海省矿山地质环境恢复重建工作,进行矿山地质环境调查工作势在必行。

4.3矿山地质环境恢复治理目标

矿山地质环境调查最终目标就是为合理开发矿产资源、保护矿山地质环境,为矿山环境整治、土地复垦与生态重建工作提供基础数据资料。其意义是有利于尽快了解和掌握矿山地质环境现状及存在的问题,便于决策部门尽快制定解决矿山地质环境问题的对策,对矿山地质环境进行有效的管理,遏制矿山地质环境不断恶化的趋势,为国土资源部门进行国土整治、恢复和治理遭到破坏的矿山环境提供基础资料,有利于引导矿业开发与矿山环境保护相互协调发展,使青海省的矿业开发走向良性发展的轨道,促进青海省国民经济的可持续发展。可见,青海省矿山地质环境恢复治理目标就是对灾难性矿区进行土地复垦与生态重建工作,使矿区地质环境生态退化得以遏制,生态功能得到恢复,从而消除因矿业开采引发环境工程地质问题的潜在危害。

5青海省矿山地质环境恢复治理项目实施过程及经验

5.1矿山地质环境恢复治理项目由来

青海省矿山地质环境调查及恢复治理工作起步较晚,在国土资源部“争取2004年完成全国矿山地质环境调查”及财政部、国土资源部关于印发《探矿权采矿权使用费和价款使用管理办法(试行)》的通知精神,青海省于2003年12月底在青海省国土资源厅地环处领导下组织有关专家仅对果洛州班玛县多卡吉卡砂金矿区及玉树州称多县扎朵金矿区进行了矿山地质环境恢复治理项目可行性调研,并由青海省环境地质勘查局编写两矿区地质环境恢复治理项目可行性研究报告。在中央财政部、国土资源部的支持下,青海省获取中央财政探矿权采矿权使用费及价款支出补助费600.00万元,开创了青海省矿山环境治理示范工程的先河。

5.2矿山地质环境恢复治理实施方案及技术方法

项目实施目的:通过对20世纪80年代末期群众性开采砂金矿过采区修复河道,覆坑平整,引水淤灌,回填复土、播种草籽、围栏封育、验收交付使用等土地复垦生态重建工作,恢复草地植被,遏制江河源区矿区水土流失、土地荒漠化进程,改善当地牧民的生存条件和矿区生态环境,起到促进民族团结和当地社会经济持续发展的示范作用。

项目实施总体目标:通过矿区地质环境恢复治理项目的实施,恢复示范区草场生态环境,使草场植被盖度达到50%以上,矿区河道基本恢复原状,水土流失得到有效控制,生态环境得到明显改善,有效地推进生态系统良性循环,消除因矿区开采引发环境地质问题的潜在危害,实现矿山经济效益、环境效益和生态安全效益三统一,推动青海省矿山地质环境生态重建工作的顺利进行。

项目实施方案及技术方法:依上述两砂金矿区地质环境问题及现状特征,两矿区地质环境恢复治理步骤如下:

(1)修复河道:整修河道时,新建河道走向、宽度、深度等尽量按原河床进行整修,其横断面、纵坡等应与原河床大致相同。对原地貌改变较大的过采区无法确认原河床时,应根据河性及演变规律与造床作用特点,因势利导,使新河道更趋合理。

(2)复坑平整:用推土机、装载机等大型机械设备将过采区进行回填、整平尾矿砂,整平剥离砂砾石。回填整平必须平顺,以利上层腐植土的覆盖和种草。

(3)引水淤灌:尾矿砂堆推平后先引水淤灌,以便于形成新的地下迳流和尾矿砂的自重压实,保持复土后的土壤湿度,并在砂土表层形成一层淤土。

(4)回填表土:上述工作结束后即可进行覆盖表土,选择富含有机质的砂粘土进行土层回覆工作,土层厚不得小于20cm。

(5)播撒种子:选择适宜高寒气候环境条件生长的长穗披碱草种籽进行消毒侵种后播撒,并进行浅耕操作,确保土层与种籽紧密接触。种子量5~7kg/亩。

(6)围栏封育:用围栏将示范区围封养护。

(7)组织验收:交付牧民使用,依设计要求进行上述工作达到矿区生态恢复重建工作要求后进行,周期一般3年。

6结语

从上世纪80年代“发展是硬道理”到今天的“以人为本,全面、协调、可持续发展”的科学发展观,道出了青海省乃至整个世界资源与环境协调发展的历程,也标志着我党在领导和驾驭经济社会发展方面日趋成熟。矿产资源为国家所有,环境属于全人类共有,为了保障社会经济的可持续发展,就必须保障环境不被破坏的前提下,进行资源的合理开发利用,这就是实行矿山地质环境调查与生态重建的战略目标。因此,可以说加强矿山地质环境调查与矿山地质环境恢复治理工作是遵循科学发展观的基础性、公益性和可持续发展的重要工作。

矿山生态修复毕业论文参考文献

此文原载《中国矿业》2007年第16卷12期

摘要 本文指出了我国矿山生态恢复积累的众多问题,测算出环境恢复需要的巨额投入;在分析现行法律法规的缺陷及多部门分别做出矿山生态恢复规划的情况下,提出了化解上述问题的建议。

关键词 矿区生态恢复;规划;资金投入

生态环境是经济社会存在和发展的必要条件和基础,生态恢复是实地改造一个地点,竭力仿效生态系统的结构、功能、多样性和动态,建成一个确定的、本土的、历史的生态系统的过程。生态恢复与环境保护是功在当代、惠及子孙的伟大事业和宏伟工程,是保证经济、社会健康发展的需要。在经历了新中国成立前各时代的矿产开发以及解放后50多年的大规模矿业生产之后,我国的矿山生态环境渐成积重难返之势。对此,无论是中央还是地方各级政府十分重视矿山生态恢复问题,2005年,国务院在《关于落实科学发展观,加强环境保护的决定》中提出了“要完善生态补偿政策,尽快建立生态补偿机制”的战略方针;2006年3月,十届全国人大四次会议通过的《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》,提出了“健全矿产资源有偿占用制度和矿山环境恢复补偿机制”的任务,同年4月,国土资源部进一步提出了“加快矿山环境恢复和治理,加大矿山环境保护与治理力度”的工作部署。生态恢复问题是一个长期的过程,需要几代人不懈的努力才能完成,而且要限制新的环境破坏。下面就当前矿山生态环境恢复问题谈几点看法,以期引起各界关注。

1 长期生态损失积累与治理资金投入有限问题

据初步统计,截至2005年底,全国因采矿形成的采空区面积约134.9万公顷;采矿活动占用或破坏的土地面积约238.3万公顷;采矿活动每年产生的废水、废液数量约61.9亿吨,年排放量约48.6亿吨;采矿活动每年产生的尾矿或固体废弃物量约17.6亿吨,年排放量约15.3亿吨。尾矿或固体废弃物的累计积存量约221.8亿吨;矿山废水排放造成了地表水、地下水污染,加剧了矿区工农业生产用水和人畜饮水的紧张矛盾;而尾矿、固体废弃物的堆放,不仅占用了大量土地,损坏地表,而且还会造成水土环境的严重污染。此外,地下水均衡系统因矿产资源的开采破坏,导致区域性的地下水位下降。在某些地方地下水下降数十米甚至上百米,形成了大面积疏干漏斗,造成泉水干枯、水资源枯竭以及污水入渗等,破坏了矿区的生态平衡。例如,山西省因采煤造成18个县26万人吃水困难,30多万亩水田变成旱地,井泉减少达3000余处。

据世界银行资料,发展中国家要彻底改善本国的矿山环境状况,需要拿出占GDP的2%~3%资金用于环境保护,2005年,中国国内生产总值达到182321亿元,照此推算,彻底改善我国矿山环境现状的投入需要3600亿~5400亿元。显然,我国不可能短期内拿出大量的财政资金用于矿山地质环境治理和生态的恢复。根据国土资源部的统计,2001年~2005年,共达矿山环境治理项目456个,累计投资17亿多元,2006年中央财政投入矿山环境治理项目资金10.6亿元,共安排项目341个,涉及全国31个省(区、市)和10多家中央企业的各类矿山,涵盖40多个矿种,治理速度和投入力度明显加大。以2006年为例,中央财政和地方配套投入资金29.6亿元,恢复治理矿山环境面积44841公顷,平均投资强度为6.6万元/公顷,全部治理采空区面积和采矿活动占用或破坏的土地面积约373.2万公顷,需要投入2463亿元,如果考虑到目前治理的一般是较容易的矿山,剩下的会更加难以治理,投入会更多。这里还没有考虑到因采矿导致的其他三废危害的整治。

由上述分析测算可以看出,我国矿山生态恢复问题很是严重,治理需要的投入是巨大的,如果按照目前的国土资源部的投资速度,完成全国的矿山生态恢复工作将延续200年以上。

2 权威性法规缺位与现行制度不完善问题

我国有关生态恢复、环境保护的第一个综合性的行政法规是1973年第一次全国环境保护会议批准的《关于保护和改善环境的若干规定》。在全球生态退化日趋严重,生态恢复的呼声越来越高的背景下,我国还陆续签署了一系列与生态保护与恢复有关的国际公约,如《关于特别作为水禽栖息地的国际湿地公约》、《濒危野生动植物国际贸易公约》、《生物多样性公约》、《防治荒漠化公约》等。关于矿山环境保护方面的法律法规包括《矿产资源法》、《土地复垦规定》和《地质环境管理办法》,综观我国所有生态保护法律法规,不难发现,这些生态保护立法仍存在不少缺陷,与我国目前生态保护和经济发展的要求不相适应。这主要表现在以下几个方面:

(1)缺乏综合性的自然资源保护法律。受自然规律支配,资源开发利用具有整体性综合性的特征,这必然要求有综合性的资源保护法对其加以调整。宪法中虽有多个条文规定了自然资源保护,但过于原则、空洞;《中华人民共和国环境保护法》在体例上将自然资源保护规定为环境保护的两大内容之一,但并没有明确规定自然资源保护的基本原则、基本制度和监督管理机制,再加上《中华人民共和国环境保护法》并非宪法所规定意义上的“基本法律”,所以无法适用资源综合性保护的要求;而已颁布的各种资源法则强调了各种具体资源的开发和保护,缺乏对资源整体性和综合性开发和保护的法律呵护。

(2)各部资源法之间缺乏整体配合,部门利益冲突严重。我国现行立法体制实际上受行政体制的制约,各部资源法是由相应的资源管理行政部门负责起草,负责起草的部门往往不能从全局考虑,而是较多地考虑本部门、本系统的利益,从各自的角度管理、保护和开发相关资源,各部自然资源法非但未形成协调统一的保护和合理开发资源的规范体系,相反却成为扩展部门权力,维护部门利益的工具。

(3)存在立法漏洞。尽管我国现行法律基本涵盖了整个自然资源保护领域,但在生态恢复仍然存在着无法可依的状况。如生态效益的补偿、生态恢复的法律保障,现行法律均没有做出规定,依然存在空白。

令人欣喜的是,近年来,我国关于矿区生态恢复方面的立法或规划制定方面的有了较大进展。2006年8月24日召开“生态补偿机制国际研讨会”。全国人大常委会环资委副主任委员叶如棠在会议上透露,全国人大常委会正在起草的自然保护区域法,拟把生态补偿问题作为重要的法律制度肯定下来。他还建议,在生态补偿机制相关法律、法规正式出台之前,中央政府可以先行出台一些指导性文件,来指导地方的生态补偿实践。

国土资源部大力推动矿山生态恢复保证金制度的建设,早在2001年,浙江省政府出台了《矿山自然生态环境保护治理备用金收取管理办法》,初步建立了“谁开发、谁治理”、“谁治理、谁得益”的多元化投入机制。近年以来,河北省、福建省等国土资源厅,联合省财政厅、省环保局先后制定并出台了矿山生态环境恢复治理保证金管理办法,规定凡在本行政区域内的采矿权人必须编制矿山生态环境恢复治理方案,与国土资源行政主管部门签订协议书,并缴纳保证金。

2006年,财政部、国土资源部、国家环保总局制定出台了《关于逐步建立矿山环境治理和生态恢复责任机制的指导意见》(财建〔2006〕215号),要求矿山企业按销售收入分年预提矿山环境治理恢复保证金,保证金按“企业所有、政府监管、专项专用”的原则进行管理。国家林业局继2007年2月国务院第133次常委会决定在山西省开展煤炭工业可持续发展试点后,提出了开展全国矿区植被保护与生态恢复工程规划意见和建议,并决定组织编制和实施全国矿区植被保护与生态恢复工程规划。2007年9月11日,国家环保总局为推动建立生态补偿机制,完善环境经济政策,促进生态环境保护公布了《关于开展生态补偿试点工作的指导意见》。

由上可以看出,我国矿山生态恢复治理工作已经如火如荼的开展起来,这更需要相关综合性法律的出台予以指导。首先,加强生态保护立法,为建立生态环境补偿机制提供法律依据,这是建立和完善生态保护补偿机制的根本保证。另一方面,为了确保能长期、稳定地通过政府间的财政转移支付,来加强对贫困地区生态环境保护的支持,也需要法律给予明确规定。其次,需要制定专项自然生态保护法,对自然资源开发与管理、生态环境保护与建设,生态环境投入与补偿的方针、政策、制度和措施进行统一的规定和协调,以保障生态环境补偿机制很好地建立。再次,需要通过立法确立生态环境税的统一征收、管理制度,规范使用范围。

3 管理职责划分与规划实施问题

国外矿山生态恢复、环境保护管理体制可以归并为三类体制模式:即环境部门主导型;环境、矿业及其他部门分工协作型和矿业部门主导型。第一种类型是指环境管理部门在矿山环境影响评价、环境保护与管理计划、矿山环境恢复计划、监督与强制执行各个阶段发挥主要作用,加纳、菲律宾、印度、巴西、马来西亚等国大致属于此种类型。环境、矿业及其他部门分工协作型是指环境管理部门、矿业主管部门、土地管理及规划部门在矿山环境管理流程中实行分工管理,如加拿大、澳大利亚、巴布亚新几内亚和泰国等国家。例如:在加拿大安大略省的矿山环境管理中,环境影响评价、排污许可均由该省环境部负责,对于金属矿山环境影响监测是由加拿大联邦政府环境部下属的环境影响监测办公室会同各省环境部共同完成,而矿山恢复则由矿业管理部门“北方发展矿业部”负责。第三种类型是矿业主管部门在矿山环境管理的主要环节发挥重要作用,如印度尼西亚、美国科罗拉多州、澳大利亚新南威尔士州等。在印尼,矿山项目的环境影响评价、环境管理与监测计划、监督检查与强制执行均由该国矿山能源部负责管理。

我国矿山环境、生态恢复工作是3个部门协同管理,至少从规划方面体现出来。但又不同于国外的管理体制,国土资源部从区域发展的角度,以土地复垦为核心,完成基本的功能恢复;林业局从育林的角度,以植树造林为核心,以绿化、提高森林覆盖率为主要目的;环保局则是从改善流域生态环境的角度,以减少治理污染为核心,恢复或再造生态环境为目标。这些部门有一个共同点,那就是均站在国家高度、以中央财政筹资为主考虑规划的制定与实施,未充分考虑发挥地方积极性问题。如何在国土资源部2003年出台的《全国土地开发整理规划》、国家林业局2007年编制的《全国矿区植被保护与生态恢复工程规划》、国家环境保护局今年9月颁布的《关于开展生态补偿试点工作的指导意见》基础上,融合各方意见,形成统一的具有全面协调能力的综合规划,分头实施。

一是成立部际联络小组,制定统一的规划共同实施矿山生态恢复规划,采取定期会商的办法,解决实施中发生的各种问题,沟通进展;二是制定统一评价指标体系、技术标准;三是共推立法,加快立法速度;四是发挥地方积极性,共同推动生态恢复规划的实施。

参考文献

[1]周进生.我国矿区土地复垦理论与政策研究,[D],2005年博士论文.

[2]江峰.矿产资源税费制度改革研究,[D]2007年博士论文.

[3]赵成功等主编.资源·环境·和谐社会,[C]中国地质矿产经济学会,2007年年会论文集.

露天煤矿的矿区环境污染的问题和策略论文

我国煤炭资源量占一次能源资源总量的90%以上,每年消耗的一次能源中煤炭占70%以上,而且今后相当长的一段时期内这种状况都不会有大的变化。我国适于露天开采的煤炭资源储量大约为490亿吨。目前,我国露天矿煤炭产量占总产量的5%左右,预计到2020年将达到12-14%。据统计,我国露天开采每万吨煤炭约破坏土地0.22公顷,其中挖掘破坏0.12公顷,外排土场占压0.1公顷。露天开采时破坏土地面积为露天矿采场本身面积的2-11倍。下面谈一谈露天煤矿开采过程中的环境保护问题。

1 露天矿开采过程对环境的影响

1.1 对生态环境的影响

露天矿开采对土地的破坏主要表现为挖损、占压、塌陷,造成土壤的酸化、盐碱化和盐渍化,从而使得土地沙化和土壤贫瘠化。一般来说,裸沙1亩,风力和水力侵蚀将影响邻近3亩土地;沙化土壤有机含量将减少79.2%,全氮量减少77.7%,全磷量减少15.5%,物理性粘粒减少50%,造成原始土壤的严重贫化。

所有挖损、占压、塌陷和其它一切对地表的人为扰动,都会破坏原有的自然景观和生态植被,有些破坏是毁灭性的、不可逆的,在风力和水力侵蚀的作用下使得水土流失情况加剧。

1.2 烟尘与粉尘及有害气体

1.2.1 有组织排放的烟尘

矿区内各类锅炉、燃煤电厂等排放的烟尘。

1.2.2 矿区作业面产生的烟尘

采场工作面、采场煤帮暴露时间过长、煤层氧化燃烧;煤层中作为剥离物进入排土场的损失煤引起自燃;选煤厂煤矸石的自燃;露天储煤厂和储煤堆的自燃等产生的烟尘。

烟尘中含有SO2、NOX、CO、H2S等有害气体,对生态系统构成影响。遇到雨水和潮湿的空气生成酸性硫化物,其腐蚀性非常强,从钢铁、水泥构件到人体均会受到腐蚀和侵害。

1.2.3 矿区粉尘

矿区尘源主要来自大型剥离设备的采掘、运输及排土作业粉尘;煤的采掘、运输、储煤、粉碎及作业过程粉尘;辅助设备作业粉尘;穿孔爆破粉尘;选煤厂;道路运输粉尘等。粉尘附着在植物叶片,影响植物的光合作用,太阳爆晒温度升高会灼伤植物。

1.2.4 煤层气排放

煤层气的主要成分是甲烷,通过直接排放、燃烧排放、通风系统排放。甲烷是一种重要的温室效应气体,能使对流层中的臭氧增加,使平流层中的臭氧减少。

1.3 对水循环系统的影响

1.3.1 对地下水的污染

煤矿开采不但对地下水的正常循环与补给产生影响,而且造成严重污染。例如:煤层中硫含量高,且伴有硫铁矿,氧化成酸过程大大加快而形成酸性水造成pH值超标、硫酸根离子含量偏高、铁离子含量高等;矿坑水在氧化成酸的过程中对含水体围岩不断溶蚀,造成地下水总硬度偏大;开采条件下酚类有机反应加快造成矿坑水中酚含量增加;汞主要与煤系地层中的黄铁矿与朱砂伴生,在煤矿开采时,朱砂被加速氧化溶解,而使汞离子进入水体;受矿坑水污染的地表水,直接补给浅层地下水,致使浅层地下水也受到不同程度的污染。

1.3.2 对地表水的影响

首先,随着煤矿开采量的不断增加,矿坑水排出量增加,由于河水的自净能力很弱,在河水断流时期,河道容纳的几乎全是污水。因此,未经处理的矿井污染水直接排放,造成对地表水、土壤等的环境污染;其次,由于煤层浅埋藏区煤矿开采采空面积不断扩大,采空区导水裂隙带和地面塌陷范围也随之扩大,造成河川径流量大量渗漏,使地表水与地下水、矿坑水发生了直接的水力联系地表水在汇流区及径流区水量漏失严重,河川径流明显减少。

1.4 噪声与振动

噪声与振动源主要有以下类型:

1)空气动力源。如风机、风扇、跳汰机和风阀等。

2)机械动力源。如铆枪、振动筛、溜槽、各种采掘设备和运输设备,以及其它各种机械设备。

3)电磁动力源。如电机、电焊机、电器设备等。

4)人工动力源。如爆破、人力施工等。

2 防范及治理措施

2.1 加强有关法律法规的宣传力度,提高环保意识

煤炭能源的开发是经济发展的重要基础,而土地资源,生态环境,又是人类赖以生存的最重要条件。矿区可持续发展的'核心内容之一是保持矿区经济与环境的协调发展。树立保护环境就是保护生产力的意识,改变过去那种将经济发展与环境保护相对立的落后观念,实行矿区环境与经济发展的综合决策机制。制定切实可行的矿山生态治理与恢复的方案,并予以实施。

2.2 矿区的生态恢复

根据“以防为主、防治结合”的原则,采取工程措施与生物措施相结合的办法,对内外排土场层层碾压、修建挡水墙、排水沟、集水池等,在坡面修挖水平沟、鱼鳞坑,坑内植树种草,采取网障固沙、林草绿化相结合的多层次防护体系。针对露天开采对土地的破坏,严格执行《土地复垦规定》,一边开挖,一边分层回填。借鉴国内外经验,结合本地区的环境特点制定采场和排土场的土地复垦计划,确定复垦措施,使复垦区逐步转变为现代化的人造生态园。

2.3 大气污染源的治理

(1)针对露天矿区的防尘主要措施是采用湿式作业和洒水降尘,采掘机械配套袋式集尘器。

(2)对储煤场实施全封闭,场内设置洒水喷头,四周设置挡风抑尘网。

(3)联络道路硬化、外排道路硬化、道路洒水降尘。

(4)工业场地内设置集中供热锅炉房配置脱硫除尘设施。

2.4 水环境污染源的治理

(1)针对生活污水采取建化粪池、生化处理设施等措施,处理后废水可作为道路的洒水降尘及绿化。

(2)针对矿坑疏干水修建净化车间、调节池、沉泥池和回用水池,处理后的水可作为水源用于场地绿化及生产用水等。

2.5 噪声治理

针对不同类型的噪声源采取将设备置于厂房内、安装双层玻璃、配备机器隔声降噪设施、配发耳塞等措施,将噪声危害降到最低。

2.6 煤矸石的综合利用

据统计,所有的洗矸、煤泥和部分的采掘出的煤矸石,都具有一定的发热量(300~3 500千卡/千克),可以用于循环硫化床锅炉燃烧发电,真正毫无热值的白矸只有15%左右。煤矸石、洗矸、煤泥中的不可燃物质部分,经过循环硫化床低温燃烧后,同时具脱炭和活化作用,其灰渣是很好的建材原料,部分可以直接掺入水泥中,部分可用于制砖,其经济效益和环境效益十分可观。

露天矿开采环境保护的总体目标是:在矿区地质环境勘察的基础上,以露天开采为重点,对环境进行治理,开展露天矿区环境综合治理,确保露天矿区安全生产,延长露天矿区服务年限,恢复露天矿区生态环境和改善露天矿区大气环境,实现露天矿区废水零排放,使固体废弃物资源化、减量化。

实现露天煤矿生产与矿区生态环境重建一体化,是煤矿企业自身和国民经济可持续发展的必然要求与必然结果。

参考文献

[1]蒋仲安. 矿山环境工程. 冶金工业出版社.2009-9-1.

[2]尹国勋. 矿山环境保护 中国矿业大学出版社 2010-5-1.

[3]何国清,杨伦,凌赓娣等 矿山开采沉陷学. 中国矿业大学出版社, 1991.

立项论文研究内容

问题一:研究内容和框架怎么写 题报告是指开题者对科研课题的一种文字说明材料。这是一种新的应用文体,这种文字体裁是随着现代科学研究活动计划性的增强和科研选题程序化管理的需要应运而生的。开题报告一般为表格式,它把要报告的每一项内容转换成相应的栏目,这样做,既便于开题报告按目填写,避免遗漏;又便于评审者一目了然,把握要点。 开题报告包括综述、关键技术、可行性分析和时间安排等四个方面 。 开题报告作为毕业论文答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。 由于开题报告是用文字体现的论文总构想,因而篇幅不必过大,但要把计划研究的课题、如何研究、理论适用等主要问题。 开题报告的总述部分应首先提出选题,并简明扼要地说明该选题的目的、目前相关课题研究情况、理论适用、研究方法。 开题报告是由选题者把自己所选的课题的概况(即开题报告内容),向有关专家、学者、科技人员进行陈述。然后由他们对科研课题进行评议。亦可采用德尔菲法评分;再由科研管理部门综合评议的意见,确定是否批准这一选题。开题报告的内容大致如下:课题名称、承担单位、课题负责人、起止年限、报名提纲。报名提纲包括: (1)课题的目的、意义、国内外研究概况和有关文献资料的主要观点与结论; (2)研究对象、研究内容、各项有关指标、主要研究方法(包括是否已进行试验性研究); (3)大致的进度安排; (4)准备工作的情况和目前已具备的条件(包括人员、仪器、设备等); (5)尚需增添的主要设备和仪器(用途、名称、规格、型号、数量、价格等); (6)经费概算; (7)预期研究结果; (8)承担单位和主要协作单位、及人员分工等。 同行评议,着重是从选题的依据、意义和技术可行性上做出判断。即从科学技术本身为决策提供必要的依据。 开题报告的格式(通用) 由于开题报告是用文字体现的论文总构想,因而篇幅不必过大,但要把计划研究的课题、如何研究、理论适用等主要问题说清楚,应包含两个部分:总述、提纲。 1 总述 开题报告的总述部分应首先提出选题,并简明扼要地说明该选题的目的、目前相关课题研究情况、理论适用、研究方法、必要的数据等等。 2 提纲 开题报告包含的论文提纲可以是粗线条的,是一个研究构想的基本框架。可采用整句式或整段式提纲形式。在开题阶段,提纲的目的是让人清楚论文的基本框架,没有必要像论文目录那样详细。 3 参考文献 开题报告中应包括相关参考文献的目录 4 要求 开题报告应有封面页,总页数应不少于4页。版面格式应符合以下规定。 开 题 报 告 学 生: 一、 选题意义 1、 理论意义 2、 现实意义 二、 论文综述 1、 理论的渊源及演进过程 2、 国外有关研究的综述 3、 国内研究的综述 4、 本人对以上综述的评价 三、 论文提纲 前言、 一、 1、 2、 3、 ・・・ ・・・ 二、 1、 2、 3、 ・・・ ・・・ 三、 1、 2、 3、 结论 四、论文写作进度安排 毕业论文开题报告提纲 一、开题报告封面:论文题目、系别、专业、年级、姓名、导师 二、目的意义和国内外研究概况 三、论文的互论依据、研究方法、研究内容 四、研究条件和可能存在的问题 五、预期的结果 六、进度安排...>> 问题二:工程开题报告课题研究内容怎么写 目前来说工程类的开题报告内容主要包括:课题题目、摘要、选题意义、国内外研究概况、主要研究内容及拟解决的关键问题,立论根据及研究创新之处,拟采用的研究方法、步骤、技术路线及可行性论证,研究工作总体安排及具体进度,参考文献目录,等等。有关在课题研究中的细节问题都可以来亿百出版网看看。 问题三:课题研究内容怎么写 (一)课题研究的基本思路 中小学开展课题研究,教师成为研究者是关键:教师要深入研究自己教育教学中的经验和问题,扬长避短,改进工作,实现向研究型,专家型教师转变.教学科研一体化是基本途径:研究要为教学服务,科研是为了更好地教学.校本课题研究是核心:没有课题研究,科研兴校就是一句空话.行动研究是基本方法:行动研究把解决问题放在第一位,以提高行动质量,改进实际工作为首要任务. 中小学课题研究的基本原则: 以校为本;理论联系实际;着重研究现实问题,为提高质量服务;定性和定量研究相结合;继承,借鉴与创新相结合. 确立研究课题的基本途径: 从成功的教育教学经验中提出课题;从面临的突出问题中提出课题;移植先进教育教学模式和方法,结合本校实际提出课题;从国内外教育发展前沿寻找切入点,提出课题;根据自己的教育教学理念和创新设想,提出课题. (二)如何选题 1,选题原则 (1)是否值得研究 创造性:研究对象新,研究视角新. 吉州区龙虾危害程度的调查. 江南青铜器王国青铜器艺术欣赏. 科学性: 利用气功提高学生智力的研究. 洗头的频率与个人成就的相关研究. 效益性: 小学生穿布鞋和穿皮鞋比例的调查研究. (2)是否能够研究――可行性: 农村中学教育综合改革的研究 现代文化媒体对青少年思想品德影响的研究 开发大脑潜能的研究 让 *** 理论进课堂的研究 2,选题要特别注意的问题 (1)立足于本职工作(在研究中工作,在工作中研究) (2)立足于平时积累 (3)立足于个人特点(模式) (4)从小处着手 (5)注意对日常教育现象进行反思 (6)选题不要一味求新 (三)如何制定课题方案 1,课题的表述 2,研究的目的意义(为什么要研究) 3,研究对象和范围(界定) 4,研究内容(研究什么) 5,研究方法(怎样研究) 6,研究的步骤和进程 7,经费预算与设备条件 (四)教育科研课题的申报立项 1.课题申报的渠道 教育科研申报课题的的渠道可以通过学校,县市级教研室推荐,向省一级或更高一级的课题管理部门申报,申报时须逐级经过教研部门或课题管理部门批准,以便建立课题研究业务档案,并与业绩考核建立联系. 还有一种申报的渠道,就是在已经批准公布了的课题研究计划中,选取某个课题主动申请参加课题的子课题研究和试验工作.在申报这一类课题的时候,要充分了解和熟悉这些课题是否适合自己的研究水平,是否具有适当的研究队伍,时间等诸多因素,申报后要积极主动地与总课题组负责人经常保持联系,努力做好阶段性的课题工作总结. 2.江西省中小学教育科研课题申报和立项的程序 ⑴认真阅读《江西省中小学教育教学研究课题指南》; ⑵填写《江西省中小学教育教学研究课题申报书》; ⑶由所在县(市,区)教研室盖章后交市教研室课题办,再统一交省课题基地办; ⑷省市课题办召开课题评审会,聘请评为评审课题,提出课题立项评审意见; ⑸将拟通过立项课题报省,市教育主管领导审批; ⑹向课题组下发省,市《中小学教育科研课题立项通知书》; ⑺课题的启动与实施. 3.申报时间 课题申报每年两次,申报时间分别为每年的3月10―31日,9月10―30日. 4.评审未通过的原因 ⑴选题不当,不符合资助条件; ⑵课题论证不充分; ⑶负责人的素质或水平比已承担此项目; ⑷课题组力量不强或分工不当; ⑸资料准备不够; ⑹最终成果不明确; ⑺不具备完成本项目所需的其它条件; ⑻经过比较,本项目有更合适的承担人; ⑼其它原因(加以说明). (五)几种常用的研究方法 1,问卷调查法 2,实验法 3,观察法 4,案例法 5,行动研究法(研究思......>> 问题四:课题申报书中的研究内容一般怎么写 研究题目 研究时间 研究内容 研究过程 研究措施 问题五:毕业论文选题报告中的:“选题研究的意义、主要内容”怎么写 您的开题报告有什么要求呢 开题报告是需要多少字呢 你可以告诉我具体的排版格式要求,希望可帮到你,祝顺利 开题报告主要包括以下几个方面: (一)论文名称 论文名称就是课题的名字 第一,名称要准确、规范。准确就是论文的名称要把论文研究的问题是什么,研究的对象是什么交待清楚,论文的名称一定要和研究的内容相一致,不能太大,也不能太小,要准确地把你研究的对象、问题概括出来。 第二,名称要简洁,不能太长。不管是论文或者课题,名称都不能太长,能不要的字就尽量不要,一般不要超过20个字。 (二) 论文研究的目的、意义 研究的目的、意义也就是为什么要研究、研究它有什么价值。这一般可以先从现实需要方面去论述,指出现实当中存在这个问题,需要去研究,去解决,本论文的研究有什么实际作用,然后,再写论文的理论和学术价值。这些都要写得具体一点,有针对性一点,不能漫无边际地空喊口号。主要内容包括:⑴ 研究的有关背景(课题的提出): 即根据什么、受什么启发而搞这项研究。 ⑵ 通过分析本地(校) 的教育教学实际,指出为什么要研究该课题,研究的价值,要解决的问题。 (三) 本论文国内外研究的历史和现状(文献综述)。 规范些应该有,如果是小课题可以省略。一般包括:掌握其研究的广度、深度、已取得的成果;寻找有待进一步研究的问题,从而确定本课题研究的平台(起点)、研究的特色或突破点。 (四)论文研究的指导思想 指导思想就是在宏观上应坚持什么方向,符合什么要求等,这个方向或要求可以是哲学、政治理论,也可以是 *** 的教育发展规划,也可以是有关研究问题的指导性意见等。 (五) 论文写作的目标 论文写作的目标也就是课题最后要达到的具体目的,要解决哪些具体问题,也就是本论文研究要达到的预定目标:即本论文写作的目标定位,确定目标时要紧扣课题,用词要准确、精练、明了。 常见存在问题是:不写研究目标;目标扣题不紧;目标用词不准确; 目标定得过高, 对预定的目标没有进行研究或无法进行研究。 确定论文写作目标时,一方面要考虑课题本身的要求,另一方面要考率实际的工作条件与工作水平。 (六)论文的基本内容 研究内容要更具体、明确。并且一个目标可能要通过几方面的研究内容来实现,他们不一定是一一对应的关系。大家在确定研究内容的时候,往往考虑的不是很具体,写出来的研究内容特别笼统、模糊,把写作的目的、意义当作研究内容。 基本内容一般包括:⑴对论文名称的界说。应尽可能明确三点:研究的对象、研究的问题、研究的方法。⑵本论文写作有关的理论、名词、术语、概念的界说。 (七)论文写作的方法 具体的写作方法可从下面选定: 观察法、调查法、实验法、经验总结法、 个案法、比较研究法、文献资料法等。 (八)论文写作的步骤 论文写作的步骤,也就是论文写作在时间和顺序上的安排。论文写作的步骤要充分考虑研究内容的相互关系和难易程度,一般情况下,都是从基础问题开始,分阶段进行,每个阶段从什么时间开始,至什么时间结束都要有规定。课题研究的主要步骤和时间安排包括:整个研究拟分为哪几个阶段;各阶段的起止时间 希望可以帮你。 您的调查报告有什么要求呢 调查报告是需要多少字呢 调查报告准备往哪个方向写 你可以告诉我具体的排版格式要求,希望可帮到你,祝顺利 怎么写开题报告呢? 首先要把在准备工作当中搜集的资料整理出来,包括课题名称、课题内容、课题的理论依据、参加人员、组织安排和分工、大概需要的时间、经费的估算等等。 第一是标题的拟定。课题在准备工作中已经确立了,......>> 问题六:研究课题怎么写 一、课题的提出: 提出一个研究课题,一般是从背景、现状和基础(或说从重要性、必要性和可能性)等三个方面去思考的。 1.背景:即我们所面对的发展了的教育形势、新的教育观念、思想、要求或教学理念、方法、手段等,对教学工作实际产生了重要影响。 2.现状:本地区、本单位教育、教学工作的实际状况与变化了的教育背景存在着的差异中,我们必须及时加以研究和解决的最急切的问题。 3.基础:对这方面的问题课题组成员或他人所作的探索性研究,已经取得的初步研究成果。 二、概念的界定: 指主课题(有时也包括某些子课题)名称中容易产生异议的一些重要词语的内涵,课题研究涉及的范围等。 注意:不必阐述课题研究的重要观点。 三、理论基础: 课题研究试图借鉴、应用的主要理论、学说、观点、原理,从而得出支撑本课题研究的主要研究思想和教学理念。 四、主要研究目标和内容: 通过本课题的研究试图达到的主要研究目标(课题的假设),以及主课题分解为哪几个子课题,每个子课题的具体研究任务。课题的研究目的与子课题之间应具有较合理、紧密的逻辑关系。各子课题的研究能比较完整地表明主课题的研究框架,这些子课题既相对独立,又互有联系,并有较强的可操作性,能为课题组的成员落实于教育、教学的实践之中。 五、主要研究方法和研究对象: 1.研究方法:主要有文献资料法、行动研究法、调查研究法、个案研究法、经验总结法等,还可以运用数理统计法、检测分析法、跟踪比较法、结构功能法、观察法、追因法、归因法、历史法、实验法等研究方法加以辅助。要说明准备怎样充分发挥所采用的研究方法的工具性作用,为本课题(或某子课题)的研究服务。 2.研究对象一般是指人,大多是指学生,也有的是指教师。要说清楚研究的是本单位的全体学生还是某一部分学生(或教师)。 六、课题研究的成果形式: 一般包括课题研究结题报告、论文集、优秀教案或活动设计汇编、个案汇编、观摩课(课件、光盘)、学生作品集、教师论文发表或获奖情况汇总等等; 七、课题组的成员组成及分工: 课题组成员应包括课题负责人、子课题责任人、参与研究的一线教师。对外聘的指导、顾问等人员应视他们所承担责任、义务大小、多少,作不同的具体处理。 课题组成员应分别负责或兼任策划、组织、协调、统筹、管理、研究、指导、顾问工作。 八、实施步骤: 1. 前期准备阶段: 确立主课题,构建子课题;组建课题组,明确分工职责;建立、健全学习交流制度;完成论证、申报工作;制定主课题实施方案和子课题工作计划;进行必要的前期调查或检测。 2. 研究实施阶段:可分为研究实施的第一阶段、第二阶段,按实施方案进行研究,其间可安排一次中期汇报。中期汇报不图形式上的轰轰烈烈,要讲究实际效果,要通过中期汇报让课题组成员看到研究的初步成果,发现存在的不足或问题,明确下阶段的研究任务,然后调整实施方案,修订子课题的工作计划,使后阶段的研究不偏离方向,为课题顺利结题奠定良好的基础。 3. 结题鉴定阶段:完成结题报告的撰写和资料汇编工作,为成果鉴定做好充分准备。 问题七:项目可行性研究报告的内容主要包含哪些方面? ①进行可行性研究要按照中国计划出版社1995年出版的由国家计委和建设部联合发布的《建设项目经济评价方法与参数》中的规定进行;②一般情况下可行性研究报告的内容主要包含以下方面:一、总论二、企业概况三、项目简介四、市场调查和需求预测五、技术可行性分析六、项目实施方案七、资源和原材料适应情况八、环境保护与劳动安全九、生产组织与人员培训十、项目实施进度计划十一、投资估算与资金筹措 问题八:项目申报表的主要研究内容摘要如何写 首先要看你申请的这个项目主要是什么项目,下面是课题项目研究的主要填写内容 1、项目基于的理论依据或现实问题,项目的意义,国内外研究现状分析等。 2、项目研究的主要内容,改革目标,创新之处,拟解决的关键问题及其他 3、与本项目有关的教学改革基础和环境,申请者和项目组成员所承担的教学改革和科研项目情况,本项目中的分工,尚缺少的条件和拟解决的途径 4、实施方案,具体实施计划(含年度进展情况)及可行性分析,项目预期的成果和效果(包括成果形式、实施范围、受益人数等) 5、经费预算 问题九:如何撰写课题的设计思路,方法和内容 一、 如何撰写课题综述 课题综述是选题涉及到的相关文献资料进行专题搜集和必要的市场调研综合分析而写成的。 通过写作过程,了解相关信息,扩大知识面,综合运用所学知识,沥青设计思路为作品的设计打下基础。 课题综述只有800字左右,要求表述准确、观点明确、文字精炼。要把握“综”和“述”的特点。“综”式要求对所查阅的问小资料和市场调研情况进行综合分析、归纳整理,使材料更精炼明确,更有逻辑层次,“述”及iushiyaoqiu对课题进行比较专门的、全面的、深入的、系统的论述。总之,课题综述是作者对选题历史背景、前人工作、争论焦点、研究现状、发展前景、目的意义、创新性、实用价值诸方面的高度概括。 在撰写时,应注意以下几个问题: 1、搜集的文献应尽量全、尽量新。掌握全面、最新的文献资料是写好综述的前提。 2、注意引用文献的代表性、可靠性和科学性。引用要忠实文献原文。 3、参考文献不能省略,一般要求十篇以上,必须是作者直接阅读过的。 二、 如何撰写课题的设计思路、设计方法和设计内容 1、设计思路的撰写 总体上来说就是设计者以一个什么样的大体思路来完成自己的课题设计。内容主要包括规划选题的设计计划、设计步骤的主要组成部分、计划选题在什么地方有一些创新突破点、达到什么样的设计效果,最后以一个什么样的方式展现设计成果等方面。 2、设计方法的撰写 设计方法有很多种比如实例分析法、十字坐标法、调查分析法、头脑风暴法、希望点例举法、仿生学法、类比法、逆向思维法,缩小扩大法、缺点列举法,图表列举法,但所选择的课题在进行设计的时候不可能只用到一种设计方法。可以说明在设计的某一阶段主要采用什么设计方法。我们在应用各种方法时,一定要严格按照方法的要求,不能凭经验、常识去做。比如,我们要进行市场调查时,应明确制定调查表,明确如何进行分析包括综合分析和设计分析。 3、设计内容的撰写 简单介绍自己为何进行这项设计(说明现有设计的缺点),重点介绍自己课题设计的主要内容,自己将要在哪些方面进行重点的设计,并希望有所突破等方面。 如何撰写课题研究方案和填写课题申报表 1、关于课题申报表 未按要求填写的,应按要求填写到位。 封面上的课题名称如果研究方案里作了调整,这里封面上也需作相应调整;课题负责人,只填写1个即可;完成时间,课题研究期限一般为一年,或1-2年,完成时间应填某年某月底,课题研究的正式开始时间早于申报填表时间;成果形式写一种即可,一般为报告,有调查报告、实验报告、研究报告、结题报告等,而论文,为报告的高级形式;单位及职务、职称,一般填3个内容,实在没有职务的,填单位、职称2个内容;邮编、地址应填写清楚、完整联系电话一般填写单位(自己办公室)电话和本人手机电话号码,便于我们之间的联系。 第二面课题组其他面员的有关情况中的课题内分工,应填写明确,尤其是谁负责课题的总体设计,谁承担课题结题报告的执笔撰写任务应予明确;课题负责人所有单位意见,单位公章和单位分管领导的签字,都不能少。如果课题已批准立题,而签字盖章都应该补上,否则你的研究得不到单位及领导的支持。 2、关于课题的题目 教育科研课......>> 问题十:课题研究的目标,内容与重点怎么写 怎样开展课题研究 确定研究课题或取得批准立项课题后,怎样开展课题研究?这是教育工作者特别是中小学教师,经常提到的一个重要问题。课题研究做法多样,但总有一个基本程序。 课题研究程序,包括制订课题研究方案、研究开题、收集资料、整理资料、课题总结等。一、制订课题研究方案教育科研在完成选题后,如何把握研究问题,如何理清研究的思路,合理和规范地设计好课题及课题研究方案,是目前中小学教师常常遇到的困难。制订课题研究方案,内容包括:准确表述研究问题和分解研究问题,将研究问题转换成假设,确定采用研究方法,安排研究计划及人员分工,课题研究的组织和协调等。(一)分解课题研究目标,抓准研究切入点。1、确定研究目标 确定研究课题,一般是确定研究方向或研究主题、总体目标。一项研究课题不可能面面俱到,而必须考虑研究背景,缩小研究范围,把握好研究角度,找准研究“题眼”。开始研究前必须进一步研究,做到准确把握研究主题,分解研究问题,把总体目标分解为若干个具体目标,抓准研究切入点,做好研究整体计划。研究目标可分平行目标、层次目标和综合目标等。 2、选定研究切入点一是从基础性的、容易的、关键性的问题中选定;二是从已经成功的经验中去寻找;三是从学校教育面临的实际问题中去寻找;四是从教育发展的趋势中去寻找;五是从教育科学理论中去寻找。 (二) 明确研究思路,确定研究方法。1、理清研究思路一个课题特别是比较综合的课题,涉及的研究内容十分丰富,包含着多重关系、多重矛盾和多层次的问题,具有一定的深度和广度,其中必定有一对基本的关系、矛盾或问题,准确找出基本关系的意义就在于找到研究的切入口,使研究思路变得清晰且可操作。通过对研究问题进行正向分析、逆向分析和化归分析等方法,理清和形成研究思路。2、课题研究的基本方法教育研究方法有主法和辅法。主法有观察法,调查法,文献资料法,教育实验法,经验总结法,比较研究法,个案研究法,行动研究法,反思研究法,质的研究法,等等;辅法有统计法,测量法,问卷法,等等。3、课题研究方法的使用与选择 教育科研方法的使用有多种选法:有一种为主、多法综合运用;多法并用、交替使用、各法互补;单一方法也有,但较少。不同类型(内容、条件)的研究课题有不同的研究方法,可以从不同角度、按照不同的标准选择研究方法。一是以课题研究的延续性为标准,按延续方向确定方法。如,对事物发展过程的追踪研究,选择纵向研究法;对同一时间内不同对象的研究,选择横向研究法等。二是以研究所采取的技术手段划分,选择不同的研究方法。如,进行常规研究时,选择自然观察法、测试式实验法、调查谈话法,等;采用现代技术手段研究,选择不同的技术设备的测试及调控等。(三)开展理论思维,提出研究假设什么叫研究假设?研究假设就是研究者对研究问题中的概念转变为能通过观察来计量的变数思考时预测的研究结果(也称“半成品”)。研究假设是陈述两个(或多个)变量之间关系的命题,是科研工作中的重要环节,必须积极开展理论思维,提出研究假设。一是积极开展理性思维。假设就是尚未得到实践证明姑且认定的预想,它是人们思维过程中推理与判断相结合而产生的一种暂定的理论。大胆的假设,小心的求证,历来是科学研究探索的正确途径。根据对研究对象的了解,从已知推未知的猜想、推断,包括各种可能性理论认识或初步结论,在进行研究之前推测出来。 二是掌握研究假设的基本标准。研究假设应有4条标准:一是能说明两个或两个以上变量间的期望关系;二是研究者应有该假设是否值得检验的明确的理由;三是假设应是可检验的;四是假设应尽可能简洁明了。三是明确研究假设形成的基本步骤。研究假设是主观因......>>

一、研究目的与意义

1、理论意义或应用前景

要着重说明你为什么要选这个题,写它有没有必要,你选这个题目有什么理论意义和实践意义 。要简洁、直观,很清楚地告诉人家你为什么要定这个,有什么意义。

2、发展趋势

要扣题,要说明进一步探讨这个话题的好处,从自己的条件看可以从哪些方面获得新的突破。有了这样细致的分析与估价,写作者就能确定自己的定位,顺利地进入写作阶段。总之所写的一定要围绕告诉人家你怎么想到定这个题目,为什么写,有什么意义,有没有必要,有什么作用。这样才能说服人家接受你的想法。

二、研究内容

选题的背景和意义,主要说明所选课题的历史背景、国内外研究现状和发展趋势。历史背景部分着重说明本课题前人研究过,研究成果如何。国内外研究现状部分说明本课题目前在国内外研究状况,介绍各种观点,比较各种观点的异同,着重说明本课题目前存在的争论焦点,同时说明自己的观点。

意义一定要叙述的清晰并且是有一定新意的其次注意自己所使用的理论,是用什么理论证明你的观点,也要叙述清楚,否则难以有说服力,在做文献综述和国内外研究水平的评价等等也要有翔实的根,这样才能衬托出选题的意义所在研究的目的、意义。

也就是为什么要研究、研究它有什么价值。这一般可以先从现实需要方面去论述,指出现实当中存在这个问题,需要去研究,去解决,本论文的研究有什么实际作用,然后,再写论文的理论和学术价值。这些都要写得具体一点,有针对性一点,不能漫无边际地空喊口号。

第三,要制订设计方案或调查研究方案,即解决“怎么做”的问题。

明确了“做什么”,下一步就是要确定“怎么做”。

对实验类、设计类,要制订合理的实验方案、设计方案,选择实验工具、设备、仪器、材料。

对社会调查类,要制订调研方案,比如去什么地方调查,调查什么人,调查什么现象等等。

实验方案、设计方案、调查方案是开展毕业设计或论文必不可少的一个步骤。好的方案会非常有助于你的任务开展。如果方案不合理,可能会导致研究走向错误的方向。制订方案需要参考同行、前辈的研究,也要与老师沟通,得到老师的指导。

毕业论文的基本教学要求

培养学生综合运用、巩固与扩展所学的基础理论和专业知识,培养学生独立分析、解决实际问题能力、培养学生处理数据和信息的能力。

培养学生正确的理论联系实际的工作作风,严肃认真的科学态度。

培养学生进行社会调查研究;文献资料收集、阅读和整理、使用;提出论点、综合论证、总结写作等基本技能。

论文的基本研究内容一般包括对论文名称的界说;本论文写作有关的理论、名词、术语、概念的界说。其中,对论文名称的界说应尽可能明确研究的对象、研究的问题和研究的方法。论文写作的目标也就是课题最后要达到的具体目的,要解决哪些具体问题,也就是本论文研究要达到的预定目标:即本论文写作的目标定位,确定目标时要紧扣课题,用词要准确、精练、明了。毕业论文的作用:一是推动教育科研活动自身不断完善,在一定意义上可以讲,教育科研活动均属创造性活动。为了保证教育科研活动越发卓有成效,论文是十分有必要的。二是交流经验,教育科研过程,是人们获得直接经验的过程,这种经过精心设计、精心探索而获得的直接经验不仅对直接参加者来说是十分宝贵的。

你看下这个,这个可以帮你理解开题报告怎么写,你要多看看。参考参考

锡矿山地层研究论文

杨伟平

(中国科学院南京地质古生物研究所,南京210008)

R.Neves

(Centre for Palynological Studies,Sheffield University,Sheffield S13JD,U.K.)

摘要本文首次发现并研究了桂林国际泥盆系-石炭系界线副层型剖面附近,主要是古坪剖面晚泥盆世末小孢子群,共建立了两个孢子化石带:Pmr和Pml。它们是晚泥盆世最晚期的两个孢子带,可与白俄罗斯、波兰、西欧以及我国湘中地区广泛对比。文章还讨论了存在于上述地区的晚泥盆世末期微古植物群演化的4个阶段:①Retispora lepidophyta为主阶段;②R.lepido-phyta和Vallatisporites pusillites共存阶段;③V.pusillites为主阶段;④R.lepidophyta再现阶段。桂林地区的Pmr和Pml分别对应于上述的第③和第④阶段。文章还讨论了以R.lepido-phyta和V.pusillites的消失作为泥盆系-石炭系界线之不足。

关键词晚泥盆世末小孢子广西桂林

1引言

广西桂林地区南边村剖面是世界公认的国际泥盆系-石炭系界线副层型剖面(图1)。由于该剖面产在一套碳酸盐岩台地前缘斜坡相内,因此生物化石非常丰富,并在此建立了相应的化石组合带,其中牙形石8个带,还有晚泥盆世至早石炭世的腕足类、三叶虫、介形类等,就是未见小孢子。剖面D/C界线之下74.3cm处有一层厚达4mm的黑色页岩(即第49层),曾被认为与德国的Hangenberg页岩及贵州的“长顺页岩”相当。经过多次努力(包括前人及本文作者工作),在这层极薄的黑色页岩(南边村剖面和额头村剖面)中始终没有获得任何有价值的小孢子。然而,在离桂林约10km的古坪西北3km新建附近发育有台沟相(坳陷)地层。在灰黑色泥质页岩、粉砂质页岩中发现极为丰富并且保存良好的晚泥盆世小孢子群,可大致分成2个组合带。它们可与西欧、波兰、原苏联等地的晚泥盆世小孢子广泛进行对比。本次小孢子之发现无疑弥补了桂林地区泥盆系-石炭系界线小孢子研究之不足,同时也为提高副层型剖面附近古生物研究程度作出了新贡献。

图1古坪剖面位置示意图

A—限制台地相;B—开放台地至边缘台地相;C—台地前陆坡相;D—凹陷相;E—凹陷陆成堤相

2小孢子生物地层

2.1桂林古坪剖面上泥盆统顶部小孢子组合

小孢子样品主要采自硅质岩(榴江组)之上的鹿寨组第一段露头,其岩性是以灰、灰黑色为主的砂、泥、页岩互层,共采集样品15块,经分析处理后其中的8块样品含有丰富且保存良好的晚泥盆世最顶部小孢子组合。现将它们介绍如下:

在所采样品的地层(自下而上样品编号为GP-2—GP-8)中获得很有意义的小孢子,暂时定为Pmr组合。在其底部(GP-2)是以Lophozonotriletes类别和具有指时意义的Verruco-sisporites nitidus,Tumulispora malevkensis分子为主。它们的出现无疑说明了该组合是晚泥盆世最顶部的小孢子组合。然而,它又以具环(cingulate)的类别最为发育,如:Densosporites sp.A,D.sp.B,和Anulatisporites,以及类似于具环,但事实上却是无环(non-cingulate)和无孢子外壁腔(acamerate)的类别。Lophozonotriletes为多数。与上述小孢子共生的分子还有:Rugospora sp.,Microreticulatisporites sp.,Punctatisporites sp.,Vallatisporites sp.,Camptotriletes cf.prionatus,Knoxisporites cf.literatus,Tumulispora monstruosa,Gorgonispora sp.,Dictyotriletes sp.,Calamospora sp.,Cristatisporites sp.,Tholisporites mirabilis等,再往上则为Vallatisporites pusillites-Tumulispora malevkensis和T.robus-tospinosus sp.nov.,Hymenozonotriletes explanatus(样品GP-3—GP-8)。与上述代表分子共生的小孢子还有:Tumulispora monstruosa,T.variverrucata,Apiculiretusisporites huna-nensis,Grandisporasp.A,G.cf.cornuta,Acanthotriletes sp.,Densosporites spitsbergensis,D.sp.,Calamospora sp.,Plicatispora sp.,Punctatisporites planus,P.irrasus,P.sp.,Apiculatisporis heteroconus,A.sp.,Apiculiretusispora fructicosa,A.rarispinosa,Corystisporites sp.,Petrotriletes sp.,Convolutispora permixta,C.major,Pustulatisporites cf.dolbii,Cymbosporites cf.magnificus,Auroraspora macra,A.cf.corporiga,Planis-porites sp.,Rugospora cf.corporata,R.sp.,Camptotriletes paprothii,Latosporites sp.,Microreticulatisporites sp.,Bascaudaspora sp.,Vallatisporites microspinosus,Knoxisporites triangularis,K.sp.,Discernisporites micromanifestus,Spelaeotriletes microspinosus,Retusotriletes communis,Radiizonates sp.,Kraeuselisporites cf.hibernicus,Crassispora catena,Baculatisporites sp.,Velamisporites cf.caperatus等。

值得注意的是在样品GP-9中,也是在最顶部产小孢子的层位,还保存有破碎的Retispora lepidophyta var.minor分子。现暂时命名为Pml亚带,因为R.lepidophyta var.minor所占比例为2%~3%。这个现象与世界各地尤其是白俄罗斯地区可以对比(下文还要讨论)。

表1桂林古坪剖面小孢子与其他动物化石对比

2.2与同期其他动物化石对比

在该剖面上还有一些其他化石,如菊石、介形类和牙形刺等。其中,古坪剖面鹿寨组原60层(桂林市1:5万区域地质调查报告,1988)含丰富的介形类,R.(R.)costata,R.(R.)striatula,Maternella hemisphaerica。它们是德国莱茵地区法门阶顶部hemisphaerica-di-chotoma带的主要分子,也见于广西南丹罗富。菊石Tornoceras?sp.仅见于有中上泥盆统的报道[1]。这些动物化石层位刚好位于这次发现小孢子的Pmr组合顶部以及与Pml组合相当(见表1)。

3前人工作

3.1中国南方

中国的泥盆系-石炭系孢子研究起步较晚。潘江等[2]曾报道了湖南新化锡矿山上泥盆统上部锡矿山组产沟鳞鱼(Bothriolepis)层和江苏南京附近五通群上部擂鼓台组产中华鱼(Sinolepis)层的Retispora lepidophyta。随着该分子在中国的不断发现,中国泥盆系-石炭系孢子研究也就进入一个新的台阶。

西藏聂拉木[3],湘中锡矿山地区孟公坳组[4],贵州睦化格董关层及打屋坝组[5],贵州东南部的者王组和革老河组[6],鄂西、湘西北的梯子口组和长阳组[7],湖南中部的邵东组、孟公坳组[8],塔里木盆地北部钻井资料的沙10井[9],江苏句容五通群[10],江苏中部宝应地区[11],江苏[12],长江下游地区五通组、老坎组和茨山组[13],浙西富阳西湖组[14],江西全南小慕的翻下组、荒塘组[15],滇西耿马四排山地区的弄巴组(原南皮河组下部)[16,17]等地先后发现了泥盆系-石炭系界线孢子组合,从而解决了长期悬而未决的某些相关地层时代问题,如下扬子区五通组,湖南邵东组及孟公坳组。通过对上述地区的孢子带进行归类对比可得出表2。

3.2晚泥盆世末期小孢子对比

目前,在大区域甚至全球范围内,从小孢子学角度,一般皆以Retispora lepidophyta和Vallatisporites pusillites的消失作为泥盆系-石炭系的界线[18~20]。这是因为V.pusillites最早是由G.L.Kedo1[21]于1957年建立的,当时用的是Hymenozonotriletes pusillites一名,产自白俄罗斯Pripyat盆地的Malevka层中,与R.lepidophyta共生。后由G.Dolby&R.Neves[22]正式改为V.pusillites。M.Streel[10]和D.C.Mcgregor(1970[23]曾讨论了V.pusillites和R.lepidophyta的垂直和地理分布,发现它们惊人地相似。其时代只限于法门中晚期(Fa2d)—早杜内期(Tnlb)下部。V.pusillites或与其相似的标本在我国已广泛报道于华南晚泥盆世地层,如西藏聂拉木[3],贵州睦化格董关层[5],湘中[[24],江苏五通组擂鼓台段中下部[12,13],新疆准噶尔盆地西北缘(周宇星,1989,MS)。Retispora lepidophyta最早也是由G.L.Kedo[21]建立的,当时用的是Hymenozonotriletes lepidophytus,后经G.Playford[25],正式易名为R.lepidophyta。早在1967年B.Owens和M.Streel[26]就已经注意到R.lepidophyta的惊人地理分布,到目前为止,约有18个国家40多处皆已经发现报道了R.lepidophyta的产出,R.lepidophyta的时限似乎仅局限在法门中晚期(Fa2d)到早杜内期(Tnla和Tnlb)。尽管在早石炭世地层中也发现过R.lepidophyta,但那些皆是破碎而又非常少量的再沉积产物[17,27]。

桂林地区发育的两个组合:Retispora lepidophyta var.minor-Vallatisporites pusillites-Tumulispora malevkensis组合及V.pusillites-T.malevkensis-T.robustospinosus sp.nov.,Hymenozonotriletes explanatus组合,其特点可与中国南方贵州睦化、独山、湘中等地区、以及白俄罗斯Pripyat坳陷等地区类似。如杨云程[24]在报道新邵马栏边剖面时,共建立了两个带,Vallatisporites pusillites-Retispora lepidophyta(PL)带和Verrucosisporites nitidus-Vallatisporites vallatus(NV)带,其中的PL带又细划分为3个亚带。下亚带仅以R.lepido-phyta的产出为特征。中亚带以R.lepidophyta和V.pusillites的共同产出为标志。上亚带则以V.pusillites占优势,但尚未见到R.lepidophyta分子。这一层还产珊瑚:Cystophrentissp.。自下而上可以看出,R.lepidophyta的纵向变化从繁盛(下带)到减弱(中带)和几乎缺失(上带)。在Pripyat坳陷地区的晚泥盆世地层中,在Kalinovsky层序的Velizh层位中allatisporites的各个种得到全面演化[21,28],如:V.pusillites,V.vallatus,相应的其他一些孢子属种非常贫乏。R.lepidophyta数量极少,并且纤弱细小的个体也大量减少。而Tu-mulispora的一些种剧增,所以该带被称之为V.pusillites-T.(PM)带。这是俄罗斯地区晚泥盆世继LL、LE、PLE带之后最顶部的一个化石带。与该带共生的牙形石有Siphonodella praesulcata,Pseudopolygnatus fusiformis(Avchimovitch,V.I.et al.[29](参见表3)。

表2中国泥盆系-石炭系界线孢子组合带对比表

注:此处的VI*带是高联达采用了Clayton et al.,(1977)的孢子带,相当于Higgs et al.,(1988)的VI,HD,BP 3个带。

表3桂林地区晚泥盆世小孢子群与国内外同期小孢子对比表

1992年H.Higgs[30]等在讨论德国莱茵地区北部地体的新Stockum海槽Ⅱ和Hasse-bachtal钻孔资料时,也注意到了LN带的上下分异性。其中下部一个组合是典型的LN带,而上部一个组合则是过渡性的LN带,它以R.lepidophyta非常少见(小于1%)为特征[1]。这么小的比例,如果不十分注意,就容易会得出缺失甚至有可能推断出消失的结论,这样势必影响到对地层的划分。H.Higgs[30]还讨论到,在早石炭世Ⅵ带内尽管LN带的其它分子仍有产出,但还是以Retusotriletes的不同种占主导地位(某些标本这属的种可超过50%),从而认为具过渡性。由上述不难看出,桂林地区晚泥盆世小孢子可对比成俄罗斯地台中部和东部晚泥盆世顶部P带(V.pusillites)中的PM带(V.pusillites-T.malevkensis)。Verrucosis-porites nitidus,最早名为Lophotriletes grumosus,后在1963年由G.Playford[31]改为V.nitidus,该分子在西欧的分布时限是LN—CM带之间,也就是早杜内期(Tnlb底部)到整个杜内(Tn3)期[1,32]。它是西欧晚泥盆世最顶部一个小孢子带LN(R.lepidophyta-V.nitidus)的标准分子。V.nitidus是晚泥盆世最顶部的P带分子(V.pusillites),该带也被对比成西欧的LN带[29]。我们知道LN带的定义就是依据V.nitidus的首次出现以及R.lepidophyta逐渐消失。桂林古坪剖面上的小孢子面貌正是这种趋势的反映,一直以V.pusillites-T.malevkensis-T.robustospinosus sp.nov.,Hymenozonotriletes explanatus繁盛为特征,而到顶部处才见有破碎的R.lepidophytavar.minor出现。前苏联Mugodzhar Mountains的Berchogur剖面上也有类似的现象,晚泥盆世最顶部的ML(T.malevkensis-R.lepidophyta)带中有R.lepidophyta,而在Byelorussia的PM带中T.malevkensis和R.lepidophytavar.minor同产出[28]。另外,在Mugoazhary地区相当于2b段中产稀少的R.lepidophyta var.tenera。正如前面已经介绍过的[24],湘中地区也有类似的情况,PL带(V.pusillites-R.lepi-dophyta)内的3个亚带中,下亚带仅以R.lepidophyta的产出为特征,中亚带共同产出,上亚带V.pusillites占优势,尚未见R.lepidophyta,而在上亚带最顶部也就是孟公坳组的顶部,以往没发现R.lepidophyta,方晓思[32]宣称发现了R.lepidophyta并建立一个新组——田心组。如果属实,则又与桂林地区有着极其相似的演化发展历程。

4泥盆系-石炭系小孢子生物地层

4.1晚泥盆世末期小孢子演化的4个阶段

综上所述,桂林地区与波兰、原苏联以及我国湘中、贵州等地的晚泥盆世小孢子有着比较一致的演化关系。这些地区晚泥盆世小孢子群特点可归纳为四个阶段。第1阶段先是以R.lepidophyta占绝对优势或仅以R.lepidophyta产出为主,如湘中PL带的下亚带,俄罗斯地台中部和东部地区的L带[29],波兰Pomerania西部地区的Ra带[33],R.lepidophyta可高达14%;第2阶段是以R.lepidophyta与V.pusillites共生为特点,如湘中PL带的中亚带,上述俄罗斯地区P带的PLE亚带,西欧的LL和LE带应与这个阶段相当;第3阶段是以V.pusillites占绝对优势,如湘中PL带的上亚带,上述俄罗斯地区P带的PM亚带,桂林地区的Pmr组合应属这个阶段,西欧LN带的大部分也属于这个阶段,在波兰似乎缺少了这个阶段;第4阶段也就是R.lepidophyta再出现阶段,一般以R.lepidophyta var.tenera和R.lepidophyta var.minor为代表,如湘中的田心组据称有R.lepidophyta产出,前苏联Mugodzhar山区的Berchogur剖面2b段ML带产R.lepidophyta var.tenera[29],桂林地区Pml组合中产R.lepidophyta var.minor。桂林地区的Pmr和Pml组合分别对应于上述的第3和第4阶段。图2反映了晚泥盆世末期小孢子的演化。

4.2泥盆系-石炭系小孢子界线之困惑及不足

在具体实践中,将R.lepidophyta和V.pusillites作为泥盆系-石炭系小孢子界线的标准往往会产生困惑。在靠近牙形石界线处,这两个小孢子的百分比相当小。这样就很难区分究竟是缺失还是消失。换句话说,当R.lepidophyta小于1%时[30],该分子时常稀少到很难找到的程度,这样就可能得出该分子消失的结论。华南就有这样一个例子。湘中新邵县马栏边剖面,高联达[8]在上泥盆统顶部没有发现R.lepidophyta的情况下,将孟公坳组归入早石炭世。其实杨云程[24]以及方晓思[32]等在孟公坳组甚至顶部都发现了R.lepidophyta。

另外,根据现代间断平衡理论关于成种作用以及各纪地层界线划分的具体实践,许多纪间界线是依赖于一些动植物新物种的首次出现。由此看来,泥盆系-石炭系小孢子界线建立在R.lepidophyta和V.pusillites消失的基础之上显然有先天不足之处。

图2晚泥盆世末期小孢子演化的四个阶段

5结论

桂林国际泥盆系-石炭系界线副层型剖面附近的孢粉资料被首次获得并据此建立了晚泥盆世末期两个小孢子组合。这些组合可与湖南、贵州、下扬子地区以及白俄罗斯、波兰、德国莱茵地区的同期小孢子相对比。经研究发现在上述地区的晚泥盆世末期地层中存在着小孢子演化的4个阶段。即:①R.lepidophyta为主的阶段;②R.lepidophyta与V.pusillites共生阶段;③V.pusillites为主阶段;④R.lepidophyta再出现阶段。桂林的Pmr组合及Pml组合分别被对应于上述的阶段③和阶段④。根据上述演化阶段不难发现在实际操作中很难区分这些标准化石是缺失还是消失,尤其是在R.lepidophyta占相当小的比例情况下更是如此。同时也提出了传统泥盆系-石炭系孢粉界线根据R.lepidophyta和V.pusillites消失有其先天之不足。

6化石新种描述

多冢孢属Genus Tumulispoa Staplin &Jansonius 1964

巨刺多冢孢(新种)Tumulispoa robustospinosus sp.nov.

全型图版Ⅰ-9(第68页),薄片GP-4-1

特征描述具环和腔的三缝孢,赤道轮廓圆三角型,顶端圆或变尖。三射线明显,直或波状伸向赤道。(外壁)外层沿赤道延伸形成凸出的黑色环,环厚10μm,在距离赤道2/3处开始变尖。远极面外壁外层和环具有粗壮基底的刺,这些刺或分离或在基部相连成为粗糙冠(瘤)状脊。刺长6~10μm,基部直径3~6μm。(外壁)内层通常不明显。

度量32~65μm(据5粒化石)

比较这个新种不同于Tumulispora属的其他种,表现在具有明显以及粗壮的刺。刺长一般在6~10μm,并且通常在基部相连形成粗糙的冠(瘤)状脊。

产地及层位华南、桂林,上泥盆统顶部。

致谢感谢John Utting对全文进行了仔细审阅并提出了宝贵意见。

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图版说明

标本保存在中国科学院南京地质古生物研究所。它们均产自于桂林古坪剖面鹿寨组第二段。除另有说明,所有照片均放大750倍。

1、2—Retispora lepidophyta(Kedo)Playford,1976

3—Rugospora sp.

4、7—Verrucosisporites nitidus(Naumova)Playford,1964

5、6—Vallatisporites pusillites(Kedo)Dolby & Neves,1970

8—Knoxisporites sp.

9—Tumulispora robustospinosus sp.nov.

10—Densosporites sp.

11、12—Tumulispora malevkensis(Kedo)Turnau,1978

古生物学地史学

一、计算剖面

依据地层出露、空间分布以及钻井资料可建立大乘山-锡矿山剖面。该剖面地质工作程度较高,是湘中盆地南北向横切面的一半,锡矿山向北东盆地边缘的另一半剖面其水动力学体系与该剖面相同。因而,在减少计算工作量的情况下,该剖面可完全用于锡矿山超大型锑矿床成矿过程中区域流体作用的二维模拟。大乘山-锡矿山剖面现代地形为:盆地边缘即大乘山一带,海拔约1255~1514m,平均1380m,盆地内部约400m左右,而锡矿山处于盆地中相对隆起的位置,约824m(史明魁等,1994)。湘中地区平均剥蚀速度为20m/Ma,隆起区的剥蚀速度大于此值,约25m/Ma,盆地内部坳陷区小于此值,约12m/Ma,锡矿山矿区剥蚀速度为14m/Ma(史明魁等,1994)。方解石Sm/Nd同位素定年研究表明,锡矿山的成矿年龄为156.3±12Ma(Xiongwei Hu et al.,1996)。因而,锡矿山成矿时,湘中盆地的古地形可由现代地形加上剥蚀厚度去恢复。大乘山盆地边缘一带上推3.6km,锡矿山一带上推2.01km,盆地内部上推1.80km。

二、水文地层单元的划分及有限元剖分

根据湘中地区及大乘山—锡矿山剖面上地层出露情况、岩性以及水文特性,可将大乘山—锡矿山剖面从下到上划分为四个水文地层单元(对应于表1-1中的B、C、D、E),如图5-3所示:①为板溪群—寒武系、盆地底部区域含水层(aquifer);②为奥陶系—志留系,岩性以黑色板岩、板状页岩、泥岩为主,弱含水层(aquitard);③中泥盆统至上泥盆统锡矿山马牯脑灰岩段,岩性为砂岩、粉砂岩、灰岩、硅化灰岩,含水层;④锡矿山组欧家冲段至下石炭统大塘阶测水段页岩、砂岩、泥灰岩夹煤层,为弱含水层。

应用有限元方法模拟计算流场(温度场)是将连续的流场(温度场)离散成有限数量的水头(温度)结点。因此,这些结点间的距离越小,结点数越多,所得的结果就越接近真实的流场(温度场)。也就是说单元划分得越多,计算结果就越好,但由于受到计算机内存容量及运算速度等因素的限制,在实际计算中应在满足精度的前提下尽量减少单元的个数。根据实际地质情况,在大乘山—锡矿山剖面横向上,0~27km间采取等间距剖分Δx=1.5km,27~33km间以Δx=1.0km等间距剖分;纵向上各水文地层单元均采取等间距剖分。共计295个结点,521个三角形单元,如图5-4所示。

图5-3 计算剖面水文地层单元

图5-4 计算剖面网格剖分图

三、模型参数

成矿作用模拟研究的数学模型是由一系列描述流体运动、热迁移、溶质运输及化学反应的方程组加上定解条件及模型参数构成。锡矿山超大型锑矿床成矿过程数值模拟主要是研究重力驱动大规模水流在成矿中的作用,了解矿床形成过程中流体的运移特征以及温度场形态。因而,其数学模型是由第二节所论述的流体流动方程、热迁移方程及状态方程加上定解条件(对于稳态问题为边界条件)和常量参数、各水文地层单元的水文参数组成。

对于大乘山-锡矿山计算剖面,其底部板溪群的下面为冷家溪群。冷家溪群的岩性及水文特征在第一章已有论述,其为隔水层。计算剖面的底部边界以岩性及水文特征在第一章已有论述,其为隔水层。计算剖面的底部边界以板溪群和冷家溪群间的不整合面(武陵运动)为界,为隔水面。左边界是盆地边缘的隆起区,为一分水岭,右边界为区域性大断裂(城步-冷水江断裂),水文地质资料及大地电磁测深(湖南地质勘探二四六队,1985;中国地质勘查技术院,1990)表明该断裂为一导水不透水断裂。计算剖面的上部边界为潜水面,潜水面的形态与古地貌形态一致。

成矿作用过程中流场、温度场模拟计算的边界条件如表5-1所示。数值模拟中所应用的常量参数如表5-2。各水文地层单元水文参数的选取,取决于该单元岩性组合特征、地层连续性、水文特征。在沉积盆地中,多孔介质(porous media)的特性如水力传导率(渗透系数)、多孔介质的孔隙度,是影响流体运移的重要因素。同一介质其水力传导率变化范围较大,且不同介质其水力传导率(渗透系数)、孔隙度、热传导率各异(图5-5,图5-6,图5-7)。介质的渗透系数值与测量尺度有关(Garven,1985,1986;Garven,et al.,1993)。通常情况下,随着测量尺度的增大,介质的渗透系数也增大。图5-8碳酸盐岩渗透系数与测量尺度的关系就说明了这一点。

表5-1 湘中计算剖面数学边界条件

表5-2 数值模拟中的常量参数

根据湘中各时代地层的水文特性、各水文单元的岩石组合特征,计算剖面(图5-3)中各水文单元的水文参数赋值如表5-3所示。

表5-3 模拟计算中各水文地层单元的水文参数取值

图5-5 常见岩石的渗透率及渗透系数

图5-6 不同岩石类型的孔隙度

图5-7 不同岩石介质的热传导率

图5-8 碳酸盐岩渗透率与测量尺度关系

四、流场、温度场的数值模拟结果

由流场数值模拟结果(图5-9)可以看出,来源于大气降水的湘中区域古流体在重力作用下于盆地边缘高地势区(流体补给区)下渗,进入盆地底部的寒武系、震旦系和板溪群,即区域含水层(图5-3)。流体沿着区域含水层向盆地内部即锡矿山位置运移,区域含水层中流体的运移速度在1~8m/a。微量元素分析及开放含硫水热体系水岩淋滤实验研究结果表明(解庆林,1996),湘中的板溪群、震旦系和寒武系中不仅成矿元素(Sb、As、Hg)含量高,而且元素的淋滤率较大,是重要的矿源层。可见,湘中的板溪群、震旦系和寒武系既是区域含水层(图5-3)又是矿源层。古流体场的形态、流体运移速率的大小受盆地几何形态、盆地横向跨度与纵向深度之比、水文地层单元的分布及其水文特性(渗透率、孔隙度等)等因素的影响。从图5-9可以看出,在含水层中流体运移的速率较在弱透水层中大。古流体在沿着区域含水层由盆地边缘向锡矿山位置运移过程中,流体与岩石不断发生水岩相互作用,淋滤、萃取地层中的成矿元素Sb,使得古流体逐渐演化为锑矿成矿流体。流体运移至锡矿山位置时,受到区域断裂(在锡矿山为F75断层)的导矿作用,流体沿着断裂带上升于有利地质背景(断裂一侧的背斜核部及弱透水层的屏蔽作用)下汇聚、卸载成矿。

图5-9 湘中流场实际平均流速矢量

由温度场的模拟结果(图5-10)可知,锡矿山泥盆纪佘田桥组的温度为240℃左右,这一温度值与包裹体测温所得成矿温度(140~270℃)一致。图5-10还表明,盆地边缘(大乘山一带)地温梯度(35℃/km)小于盆地内部(锡矿山一带)的地温梯度(55℃/km)。湘中古地温场所表现出的这一特征是由重力驱动(或称地形驱动)古流体区域运移,从而引起热量迁移所致。在盆地边缘古流体补给区因冷流体的下渗,使得该区地温梯度下降;而在古流体的排泄区,沿断裂带上升的热流体又引起排泄区地温梯度异常,即地温梯度升高。可见,古流体的运移对古地温场的形态有较大影响。另外,温度场还受到介质热传导率、介质水文特性、盆地形态及盆地底部热流等因素影响。在温度场模拟过程中,依据参数敏感性分析得出湘中盆地底部热流为70mW/m2,这一热流值与死海断裂谷热流(72 mW/m2)(Gvirtzman,et al.,1997)和北美大陆内部盆地热流(70~80 mW/m2)(Garven,et al.,1993)接近,且高于全球大陆平均热流(60.2 mW/m2)(王良书等,1989),与盆地成因有关。湘中盆地是一个拉张型断陷盆地,盆地内基底断裂发育。因而,地幔热流对于浅部地壳热流可能会有一定影响。

图5-10 湘中温度场形态特征

五、锡矿山锑矿成矿所需时间及水量估算

根据流体场数值模拟计算结果,在锡矿山成矿处流体的平均流速约为8m/a(图5-9)。平均流速乘上该水文地层单元的有效孔隙度0.15,可求出流体比流量(或达西流速)为1.2m3/m2/a。根据湖南有色地质研究所矿床室的科研报告(1993),锡矿山赋矿层段北东向长约8km,厚约250m。在这有限的流体排泄区,每年排泄的流体量为2.4×109kg。

锡矿山锑矿成矿温度为200~240℃(图5-10)。按平衡常数计算,200℃中性溶液中Sb含量为45.7(×106),显然高于自然界流体的真实值。设含矿流体中Sb含量为计算值的1%,且流体中Sb皆可沉淀成矿。则在锡矿山矿床就位处每年共可沉淀1.0986×103kg辉锑矿。

据解庆林(1996)资料,锡矿山锑矿储量约为2.01×106t。计算得知,要形成锡矿山这一世界超大型锑矿,约需1.8Ma。所需水量即排泄流体量为5.32×1018g。

六、流体活动范围估算

前文已经提到锡矿山超大型锑矿床的成矿物质来源于前泥盆系,即板溪群,震旦系,寒武系。成矿流体来源于盆地边缘下渗的大气降水。来源于大气降水的古流体于盆地边缘下渗进入底部区域含水层即矿源层,淋滤、萃取矿源层中的成矿物质,并于盆地内部锡矿山处卸载成矿。那么要形成累计总储量为2.01×106t的锑矿床需要淋滤多大范围的地层,即流体活动的范围是多大?

锡矿山锑矿床成矿过程中流体活动范围可根据下式估算:

湘中区域古流体及锡矿山锑矿成矿作用模拟

式中:s——流体活动范围(m2);

di——第i时代地层厚度(m);

Ci——第i时代地层岩石中Sb的含量(10-6);

mi——第i时代地层岩石中Sb的易迁移形式(%);

ni——第i时代地层岩石中Sb的淋滤率(%);

ρ——岩石质量密度(kg/m3);

W——锡矿山锑矿总储量(2.01×106t);

i——板溪群,震旦系,寒武系,并遵循求和约定。

根据元素存在相态实验(解庆林等,1998),湘中矿源层(板溪群,震旦系,寒武系)岩石中Sb的不同存在形式所占百分数如表5-4所示。由表5-4可知各矿源层不同岩性中Sb元素的易迁移形式(吸附离子形式,硫化物形式和与碳酸盐有关形式)。锡矿山锑矿成矿温度140~275℃,成矿压力200×105Pa。在本次流体活动范围计算中淋滤率ni取200℃,200×105Pa条件下,Sb元素的淋滤率(表5-5)。

表5-4 岩石中Sb不同存在形式所占百分数

表5-5 Sb在各类岩石中的淋滤率

各矿源层厚度可根据前文区域地层中资料确定。计算中板溪群、震旦系、寒武系厚度分别取2800m,3000m,550m。各套地层岩石中Sb含量Ci分别取6.8×10-6(板溪群)、6.01×10-6(震旦系)、5.11×10-6(寒武系)(解庆林,1996南京大学博士论文)。岩石密度均取2.6×103kg/m3。

将以上数据代入式(5-41),求得流体活动范围为1.32×102km2,即形成储量为2.01×106t这一世界超大型锑矿床流体需要淋滤1.32×102km2的含矿地层。

七、锡矿山锑矿床成因新解

根据以上的计算及分析,可以得出锡矿山锑矿床的形成是区域古流体长距离、大通量运移、卸载、沉淀的结果。来源于大气降水的古流体在盆地边缘高地势区因受重力驱动(地形驱动)而下渗,下渗流体进入区域含水层后沿着含水层由盆地边缘向盆地内部(矿床就位处)运移。在古流体运移过程中,因流体—岩石间不断发生相互作用,古流体逐渐演化为锑矿成矿流体。也就是说锡矿山锑矿床成矿流体来源于30多公里外(图5-9)盆地边缘下渗的大气降水,流体运移主要受到重力驱动。重力驱动区域流体长距离(30km左右)、大范围(132km2)、大通量(2.4×109kg)运移而形成这一世界超大型矿床。流体运移过程中伴随着热量迁移,从而影响古地温场的形态,使得流体补给区(盆地边缘)地温梯度下降,而流体排泄区地温梯度升高。在盆地内部,因断裂的导矿作用,流体上升,并于有利地质背景下就位、卸载、成矿。

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