吴凤鸣
( 中国地质学会地质学史专业委员会顾问)
一、我国古代学者的地质调查
中国区域地质调查,最早应首推明代地学家徐宏祖 ( 1587 ~ 1641) 以惊人的毅力,主要靠步行,在我国西南地区分属湘、桂、黔、滇一带进行了地质调查,特别是对岩溶( 喀斯特) 地貌、温泉等做了系统调查研究,撰成我国古代地理名著 《徐霞客游记》,给我们留下了珍贵的科学遗产,并为我国岩洞学奠定了基础,被世界学坛誉为喀斯特学、岩洞学重要文献; 为我们留下了珍贵的科学遗产,并为我国岩洞学奠定了基础。
二、外国地质学家来华的考察及其报告的借鉴
运用近代地学方法在中国进行地质考察,发端于外国人,1840 年鸦片战争后,各列强纷纷派地学人员以各种不同方式来华进行地质考察,其中影响最大的,有:
( 1) 英国金斯米尔 ( 1837 ~1910) ,1861 年来华,曾到过香港、广州、上海、汉口等地,懂矿物学和汉学,1868 年在南京、镇江考察; 1887 年应山东巡抚的聘请,做过大运河北段的测量工作,因而对我国黄土做过调查与研究,力主水成说,反对风成说。回国后,于 1888 年 12 月 23 日在伦敦地质学会作过 “中国之地质”专题报告,有一定影响。
( 2) 法国植物学家戴维 ( 1826 ~ 1900) ,于 1862 年来华,主要旅行于内地,到过西藏东部以及蒙古地区,采集了大量的动物、植物、矿物标本,全部赠送给巴黎博物馆,发表过 《中国的旅行》及 《蒙古的旅行》。
( 3) 英国达维德 ( David,J. P. Armand,1826 ~ 1900) ,1926 年来华,主要活动地区是西藏东部和蒙古地区,采集大量动植物化石标本,其中有一些是新种新属,有一定研究价值,全部赠与博物馆收藏,著有 《中国之行》( 1866 ~1897) 和 《蒙古之行》;
( 4) 美国的地质学家庞培利 ( 1837 ~ 1923) ,1863 年来华,1865 年返美,1866 年发表在华的地质考察报告 《1863 ~1865 年在中国内蒙古与日本之地质研究》; 在考察中,他发现我国东部沿海山脉走向呈 NNE—SSW,从山体结构上看,这是一种极独特的现象,他从 “黄陵背斜”概念得到启发,把这个构造线命名为震旦线,也称为 “震旦上升系”,创用了中国地质构造学上一个专用术语,影响深远 ( 详见吴凤鸣 《1840 ~1911 年外国地质学家在中国的调查与研究》; 《1911 ~1949 年来华的外国地质学家》, 《中国科技史料》,第 13 卷,第 2 期,1992; 及第 11 卷,第 3 期,1990 年) 。
( 5) 德国的李希霍芬 ( 1833 ~ 1905) ,他 1868 年再次来华,精心设计了 7 条考察路线遍及我国 18 个省 ( 区) ,从 1872 年回国,到 1882 年,共出版 5 卷集 《中国》,是一部我国早期区域地质调查宏著,另有两卷图册。他把 “震旦”一词引入中国地层系统,建立了 “震旦系”,“五台系”对中国古老地层研究,影响深远 ( 参见吴凤鸣: 《一个德国人笔下的中国地质》,《地质勘查导报》,2005 年 10 月 11 日) 。
( 6) 美国地质学家维理士 ( 1857 ~ 1949) ,1903 ~ 1904 年在华进行地质考察,于1907 ~ 1913 年发表 《在中国的研究》 两卷三册,对中国构造地质学以及地层划分,影响深远。
( 7) 奥匈帝国时代的地质学家洛川,1877 ~ 1880 年在华进行地质考察,1893 ~ 1899年发表 《施欣尼亚洲东部科学考察报告》,共三卷 ( 参见吴凤鸣: 《中国早期地质学史研究的特点》,《第 7 届国际科学史会议论文集》,2006 年) 。
( 8) 俄国地理学家、苏联地质学家奥布鲁契夫 ( 1863 ~ 1956) ,从 1892 年开始曾 4次来华,对我国东北西北地区地质研究颇有影响,发表有 《从恰克图到伊宁》、 《祁连山山脉概要》、《中亚,中国北部及中国祁连山》等 ( 参见吴凤鸣: 《苏联著名地质学家奥布鲁契夫院士》,《科学通报》,1956 年,第 7 期) 。
( 9) 瑞典地理、地质学家斯文·赫定 ( 1865 ~ 1952) ,从 1885 ~ 1930 年曾 5 次来华进行地理地质考察,其中主持 “中瑞西北科学考察团”,遍及我国西北西藏、新疆地区,发表有 《穿过亚洲》( 1893 ~1897) 、《西藏》( 1898) 、《横越喜马拉雅山,在西藏的发现和探险》( 1909) 两卷集,《探险家的自传》( 1925) ,《越过戈壁沙漠》( 1931) ,《丝绸之路》( 1938) ; 1901 年偶然机会,发现了沉睡已久的楼兰古城遗址,挖掘出汉魏晋木简残片、钱币、东方丝绸残片、西方毛织物残片、中亚希腊化的艺术风格的木雕残片等 ( 参见吴凤鸣: 《创业·开拓·贡献》,《中国矿业报》,2007 年 2 月 1 日) 。
( 10) 德国地理学家斯坦因 ( 1862 ~ 1943) ,于 1900、1906 年来西北进行考察,1912年发表 《中亚及中国西部探险记》,《沙埋和田废墟记》。
( 11) 日本人有小川琢治、横山又次郎、小藤文次郎,其中有
1) 石井八万次郎,三次来华在沿长江、汉水进行地质考察
第一次 于 1912 年,在大冶、宜昌、三峡地区;
第二次 于 1913 ~1914 年在汉口、岳州、长沙以及资江流域;
第三次 于 1915 年在应城、鄂皖边界地区;
1910 年发表考察报告 《楚蜀之山形地质说》。
2) 野田势次郎于 1912 年来华,是以东京地学协会名义,主要在华南地区进行地质考察,考察报告于 1917 年发表,题目是 《支那地学调查报告》共两卷,主要内容包括: 三峡地区和湖北东南部 ( 大冶、阳新地区) 两大地层系统; 对调查区域火成岩划分为花岗岩、花岗斑岩两大类; 把湖北划分为 5 个构造区,即鄂北区、宜昌区、鄂西区、鄂中区和鄂东区,分别阐述各区的地质构造特征。1920 年编制成 《南支那地质图》。
( 12) 另外,相继还有 10 个 “科学考察团”组团集体来华进行地质矿产考察。
1) 1866 ~ 1868 年法国儒伯尔特越南考察团,进入中国;
2) 1877 ~ 1880 年匈牙利施欣尼科学考察团;
3) 1892 年俄国波塔林率领的 “蒙古和中国考察团”;
4) 1893 年罗勃罗夫斯基 “中亚考察队”;
5) 1895 年法国组织 “中国经济考察团”;
6) 1899 年俄国普热瓦尔斯基中亚科学考察团;
7) 1899 ~ 1901 年蒙古 - 西藏考察团;
8) 1900 年中亚和中国西部考察队 ( 斯坦因) ;
9) 1921 ~ 1935 年 美 国 自 然 历 史 博 物 馆 中 亚 考 察 团 ( Conteral Asiatie Epedetion ofAmerrican Musem Nature History) ,由于条约不平等,遭到中国学界的反对,仅在蒙古地区进行考察;
10) 1923 ~ 1935 年中瑞联合组成西北科学考察团 ( The Sino-Swedish Expedition) ,瑞方团长为斯文·赫定 ( A. Sven Hedin,1865 ~1952) ,中方团长是袁复礼院士,考察成果,在瑞典出版 “Report Sino-Rwedish Expedition”,在 80 年代就出版 50 余卷,关于考察团成就已有专题研究。
( 13) 几所重点大学聘请来华的地质学家:
1) 北京大学于 1917 ~ 1918 年聘请美国地质学家亚当斯 ( G. Adams) 讲授地质学、矿物学、矿床学等,1917 年捐赠簿装书 160 卷,纸装书 200 卷,1920 年又增历史文学方面书 1045 卷; 1920 年聘请美国地质学家葛利普 ( A. W . Grabao,1870 ~1946) 担任系主任,讲授古生物学和地层学,为中国培养了一大批杰出的古生物学人才;
2) 北洋大学聘请美籍德瑞克 ( N. E. Druke) 除教学外,还在 《地学杂志》 上发表《论地质学之构成与地表之变动》;
3) 1935 年中央大学聘请匈牙利地质学家贝克 ( H. Backes) ,担任大的构造学和沉积学教授,并去四川进行地质考察;
4) 山西大学 聘请 瑞 典 纽 鲁 姆 ( E. T. Nystrom ) , 东 南大学 聘请 瑞 士 学 者 巴 勒 加( A. Parejas) ,广州大学聘请耶克尔 ( O. Jacke) 等。
有关外国人来华进行地质考察,笔者已在 1990 年 《中国科技史料》有专文发表,这里就不再重述。
三、我国学者开创中国地质调查工作
我国地质事业虽说起步较晚,但是,开创地质事业的我国地质学家,却都是来自西方国家的名牌大学著名地质学家培训的,他们都具有较高的理论水平和地质实践经验,“名师出高徒”,因而他们为早期中国地质调查事业的发展,奠定了良好基础。
( 1) 清代末,最早留学美国的邝荣光 ( 1863 ~ 1965) 1872 年赴美,在拉法叶学院学习地质矿业,1881 年召回,回国后,在开平煤矿、林城煤矿总工程师,招远、宁海金矿等会办,山西同宝煤矿公司总经理,直隶省矿政调查局总勘矿师,最早在河北省境内,进行过地质调查,取得可喜的成果。于 1910 年在中国地学会主编的 《地学杂志》上发表《直隶地质图》( 1∶ 250 万) ,《直隶矿产图》,《直隶石层古迹》,是我国第一张古生物图版( 参见吴凤鸣: 《中国古生物、地层研究早期史料》,《地层》杂志,1985 年,第 1 期) 。
( 2) 吴仰曾 ( 1862 ~ 1939) 伦敦皇家矿冶学院毕业,他本也是于 1881 年被召回的120 位幼童之一,1886 年被李鸿章重新派往英国,1895 年毕业回国,是这批留学生中唯一完成学业的幸运者,回国后,曾在开平煤矿、热河银矿,1895 年派往南京附近煤矿、铜矿进行地质工作,1897 年又被派往浙江进行地质矿产勘查,在奉命于湖北勘查大冶银矿时,力求采用先进新技术,提出: 依线道形势开深 30 丈以下,必有银矿可采,取得良好成效,提倡用西法冶炼,即用始化炼银法,提高了效力。
他在以上矿区历任总工程师、矿物局局长等要职,显示出他已具有现代地质冶炼理论知识,有解决实际问题的能力和水平。
其他还有邝炳光 ( 1863 ~ ?) ,等等。
( 3) 鲁迅、顾琅 1898 ~1809 年在南京路矿学堂学习地质时,曾在附近煤矿进行实习过,搜集一些五颜六色的岩石和矿物,保存在鲁迅博物馆 ( 参见吴凤鸣: 《介绍鲁迅的三篇地质学论著》,《地质学史论丛 ( 一) 》,1986 年及 《关于顾琅及其地质矿产著作评述》,《中国科技史料》,1984 年,第 4 期) 。
( 4) 我国地质事业创建人之一章鸿钊 ( 1877 ~1951) 于 1909 年进入日本东京帝国大学理科大学地质科学习,授业于知名的小藤文次郎和横山又次郎。1910 年为撰写毕业论文,利用假期搜集资料,在杭州富阳、临安、于潜、天目山一带进行地质考察与研究,撰成毕业论文 《浙江杭属一带地质》,原文为英文手抄本,现存东京理科大学,全文 145页,附有地形图、岩石显微照片、古生物图版,其中地层剖面图和构造剖面,线条精细准确,主题明显,十分自然美观。我国著名地质学家黄汲清院士存有复制本,并高度评价说: “可作为我国早期区域地质调查与研究的范本”( 参见吴凤鸣: 《中国地质事业的开拓者———章鸿钊》,《中国科技史料》,第 15 卷,第 1 期; 《章鸿钊传》, 《中国现代科学家传》,第 3 卷,1994 年) 。
( 5) 我国地质事业创建人之一、“多维”学者丁文江 ( 1887 ~ 1936) ,1906 年考入英国剑桥大学,1908 年转入格拉斯哥大学学习地质学 ( 主科) ,1911 年毕业返国,在海防登陆,乘滇越路火车入云南到昆明,取道滇黔湘驿道,过马龙、沾益、平彝,入贵州境,经过亦资孔、毛儿河、郎岱、安顺,到达贵阳。从贵阳经龙里、贵定、清平、黄平、施秉、抵镇远。沿途用指南针测草图,用气压表测高程,进行了他第一次边远地区的地质考察,获得岩石标本、图片以及化石标本等。
1913 年他主持中国第一个培训地质人才的学校———地质研究所时,特别重视野外实习,倡议每周必去野外实习一次,作为必修课,由当时教员章鸿钊、翁文灏、丁文江等带领对北京西山及其周围地区,进行了地质考察,在教员指导下,集体测得 1∶ 10 万份地质图,并撰成著名的 《北京西山地质志》,成为早期北京第一部区域地质志。
同年,他与德国人梭尔格 ( F. Solger ) 、王锡宾赴太行山地区及沿正太路进行地质考察,沿途填绘地质图,进行了系统的地质工作,后来编写成 《正太铁路沿线地质矿产报告》。
1914 年,经农商部批准再去云南东部作地质考察,以一年的时间,遍及滇东、滇北各地,重点调查了个旧的锡矿和东川的铜矿。测得 《个旧县地质图》、 《个旧附近地质总图》、《个旧锡矿区地质概要图》; 发表 《云南东川铜矿》专文,撰成 《改良东川矿政意见书》; 两渡金沙江,调查研究了四川会宁、会理一带的地质矿产。众所周知,滇川黔三省交界地区,地形复杂,自然条件恶劣,十分艰苦,每天 “以管窥天,以锥指地”,采集了大量化石和标本,绘制各类地图。同时,对西南地区地层也做了深入研究,认为云南曲靖的妙高山层,是我国当时能称得上志留系的唯一地层,此行成果纠正了法国戴普拉德错误论断,为建立滇东地层系统奠定了基础。1922 年向第 13 届国际地质大会提交了 《滇东的构造地质学》论文,文中列举出龙爪山脉、扬子弧之红色高原、鲁南山脉、扬子江之变质杂岩、东川侵蚀平原、牛栏江之褶皱山脉、宣威高原、东经 104°以东之交界山脉、罗平高原等 9 个构造单位,均论其构造特点。
1928 年,受铁道部之委托和广西政府的邀请踏勘川广铁路线,探查广西矿产,其范围甚广,包括中部和北部,重点考察南丹河池锡矿及迁江一带煤田,特注重地质构造和地层系统的调查与研究。他主编的 《徐霞客游记》出版及其实际考察,被誉为 20 世纪的徐霞客。
1929 年,有地质调查所组织力量,再度进行西南地区的地质考察,由丁文江任总指挥,力量强劲,其中有黄汲清、赵亚曾、李春昱、曾世英、谭锡畴、王曰伦等。
考察人员从北京出发到重庆,经桐梓至遵义西行,再往东至贵阳,经都匀、独山,入广西南丹,经平丹返贵阳。这次地质考察是规模最大的一次,也是他三次边陲考察的最后一次,更是他一生中最后一次的地质考察。
就在这次考察途中,年轻地质学家赵亚曾 ( 1898 ~1929) 于 1929 年 11 月 15 日在昭通县佛德盛客栈,不幸遇匪殉难,他深感悲痛,见 《挽赵予仁》七律四首:
“三十书成已等身,
赵生才调更无伦。
如何燕市千斤骨,
化作天南万里尘”。
这次考察的目的、内容和成果,在 1929 年 8 月 3 日给胡适信中有所阐述,信中说:“我这次到西南去,抱了几个志愿。第一是把广西和云南的工作连接上———我去年在广西,颇有重要发现,……这种发现,把从前在云南的观察也证明了一大部分。把各种问题完全解决,非到两省交界的贵州去不可,钦渝铁道是打通川粤交通的唯一方法,也就是解决西南经济问题的唯一方法。……我认为唯一的路是在贵州。……铁路只上一半的高山,大定、黔西有有价值的煤田,……乘此把钦渝路线根本解决了,把西南的交通和经济做一个具体方案……”( 参见吴凤鸣: 《新文化运动时期的地学先驱》,《中国矿业报》,2000 年6 月3 日) 。
( 关于丁文江在中国新文化运动中,一场 “科学与玄学”论战,作为科学派主将的事迹,笔者另有专文发表) 。
1913 ~ 1916 年地质研究所教学过程中,十分重视野外的地质考察,由老师带领下,3年中 21 ~22 位学员,分别走遍了大江南北,进行了地质考察,获得大量地质资料,1916年,在大量考察报告和毕业论文的基础上,由章鸿钊、翁文灏两位老师主编成 《地质研究所师弟修业记》,于1916 年中华书局出版。这是我国第一批自己培养的地质学家进行地质调查的成果,第一本区域地质调查报告,凸显出我国地质事业开创时期的水平。
全书共 6 章:
第一章 运用图表反映考察与研究的范围;
第二章 地层系统: 从太古界 ( 宇) 、元古界 ( 宇) ,寒武纪,到第三纪 ( 古、新近纪) 、第四纪;
第三章 火成岩,论述各类火成岩及其时代;
第四章 构造,主要以煤田构造为主;
第五章 矿产,以煤和铁矿为主,在结论中特别论及金属成矿理论,凸显出主编者的高水平;
第六章 结论,南北地层概述,各时代地史变迁,中国矿产与地质的关系。
文前附有两位主编的序言,阐述了学员们 3 年间勤奋学习和艰苦的野外实习的历程;《地质研究所师弟修业记》是由 90 余份各地地质调查报告选编而成,是全体师生 3 年间野外地质调查的结晶。
参与地质实习的学员有: 王竹泉、谢家荣、叶良辅、谭锡畴、李学清、周赞衡、朱庭祜、李捷、徐韦曼、徐渊摩、刘季辰、卢祖荫、赵志新、仝步瀛、唐在勤、马秉驿、刘世才、赵汝钧。其中有 11 ~13 人分配到地质调查所,从而充实了调查所的力量,调查所才得以有计划地开展了全国性的地质调查工作,到新中国成立的 1949 年,33 ~36 年间,我国地质调查事业,取得了令人称赞的丰硕成果 ( 详见吴凤鸣: 《我国地质学家第一部区域地质调查报告——— 〈地质研究所师弟修业记〉》,《地质勘查导报》,2007 年 4 月 5 日) 。
1996 年为庆祝她成立 80 周年,出版了 《地质调查所 ( 1916 ~ 1950) 的历史回顾———历史评述与贡献》,这是一部权威性的论著,从书中可以了解到中国地质事业的开创、发展的历史过程及老一辈地质学家的创业精神。
各位领导、各位同学: 大家好,今天我演讲的题目是《弘扬地质三光荣精神》。首先,我想问大家一个问题:你为弘扬三光荣精神准备好了吗?也许你会说,我们能做什么?那些都是地质工作者的事情。在这里,我要大声地说:你错了!我们虽然只是沧海一粟,但是,你我发扬三光荣精神的实际行动必将为地质事业设添砖加瓦而奠定扎实的基础。“精髓。在找矿产资源, 地质工作是一项不断探索发现的工作,需要用地质科技理论去逐一认识和揭示地质存在;地质工作是排头兵,在国民经济建设中需要他提供大量的资源保障;地质工作是非常艰苦的工作,许多的工作量必须在崇山峻岭的野外去完成。长期以来地质工作者们弘扬“以献身地质事业为荣,以艰苦奋斗为荣,以找矿立功为荣”的“三光荣”精神,一代一代的地质工作者们继承和发扬了这种传统,使我国地质科技研究领先世界水平;使我国经济建设过程中对石油、钢铁、煤炭等矿产资源需求得到有效保障;使我们地质行业内的人们形成热情、豪放、能吃苦、甘于奉献的独特个性。在新时代和新形势下,地质工作仍需要探索精神、吃苦精神和奉献精神。多年来湖北国土资源职业学院坚持以地质科技普及吸引广大青年学子投身地质事业;以产学研紧密结合教学模式培养动手能力强的地质应用型人才;以教师的言传身教培养学生艰苦奋斗,敢于吃苦的精神;以强化体育教学中的体能训练培养学生从事野外地质工作强健的身体素质和意志品质。在这方面取得了可喜成绩。从事地质工作一般人只认识到其艰苦性。在生活和工作条件越来越好的今天,很多人怕艰苦而放弃选择地质专业的学习,使地质院校一些基础性地学专业的学生越来越少,出现地质科技人才十年“断层”。2006年1月20日《国务院关于加强地质工作的决定》颁布以后,地质科技人才的培养已是十分紧迫的任务。湖北国土资源职业学院顺势抓好主题宣传活动,通过地球的形成与演变、岩石成矿机理与规律、生物的演进过程等知识讲座,来吸引学生的热爱地质科技的兴趣;通过环境变化与人类活动的关系、地质灾害对经济发展的影响、矿产资源,同时,地质工作又具有实践性很强的特点,不踏遍青山难有作为。纵览老一辈地质学家哪个不是“踏遍青山人未老”?哪个不是在“山谷的风”的陶冶之下,建树伟业?因此,有理想、有抱负的年轻人只有献身地质,走进深山、戈壁、海洋才能干出一番事业。在这样的环境里,可以磨练自己的意志,增长自己的才干,扩大自己的视野。擎起希望的火炬,劈风斩浪,走向辉煌的明天!
1955年大学毕业后不久,参加汾河地质调查,在野外考察期间,激发了他的写作欲望。两个月的野外工作结束,把必要的考察记录整理好以后,随手写了一篇《汾河地质调查记》,寄给《旅行家》,不久,发表了。此后的两年间,又写了《闽赣道上看地质》、《陇东黄土高原查勘记》等文章,相继在《旅行家》上发表。当时,正值第一个五年计划期间,矿产资源勘探的消息经常在新闻报道中出现,引起广大群众的关心和兴趣,夏树芳的地质科普文章反响也自然很大。经常由《旅行家》编辑部转来群众来信,询问他们家乡的一些地质或矿产资源问题。其中一些还由编辑部在专栏内选刊出来,密切了编者、作者和读者的关系。这几年间,他深深地体会到群众很需要科学知识,科普创作应该是自己义不容辞的责任。 “文化大革命”将近尾声之时,上海科技出版社的《科学画报》改名《科学普及》,编辑来南京大学组稿,需要地学方面新近发展起来的课题的科普文章。编辑部介绍他为该杂志撰稿。他先后写了板块构造、古气候方面的科普文章,都被刊出。不久,“文革”结束,编辑部经常转来群众来信,要求解答常见的地质现象问题。从此,感受到了“文革”以后广大群众渴望获得科技知识的迫切心情并感到科普创作的大好形势正在形成,自己应当担负一些责任。1976年末,上海科技出版社建议,写一本介绍化石的书。当时,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所创办的《化石》杂志已经问世两年,并得到毛主席的赞扬,群众对化石知识也颇感兴趣。这件事引起了夏树芳的创作热情。虽然科普文章他己写过多篇,可是科普著作,尚未尝试过。在与编辑部共同合作下,花了一年时间,终于完成《化石漫谈》一书,1978年正式出版,初版7万多册,半年就卖完了,以后又作第二次印刷。当《化石漫谈》出版后不久,陆续收到来自工人、农民、学生、基层干部的来信,他们都谈到阅读后的收获,或提出他们见到过的若干地质现象及其疑问,有些还附上素描图、照片,甚至寄来标本,要求鉴定。读者的热烈反响,提高了他的科普创作的兴趣,更增强了他在教学和科研工作中的信心,从中明白了钻研专业与群众的需要是紧密相连的道理。 此时,香港《文汇报》上也发表了一篇评论《化石漫谈》的文章,认为这是一本质量较高的科普作品,读者学到了丰富的化石知识,同时书中的插图也画得好。1980年,本书获得《新长征优秀科普作品》二等奖。此后,陆续写了《地球历史》、《地质旅行》、《人类起源》等方面的科普小册子。1990年,获得由全国科普作家协会第二次代表大会颁发的成绩突出的科普作家称号。其中,《化石漫谈》获全国新长征优秀科普图书二等奖,《古动物世界》获上海市优秀科普图书三等奖。曾获建国以来优秀科普作家称号。 《地质旅行》现被列入《中国科普佳作精选》中。《地质旅行》一书,最初由科学出版社出版。当时,正值“文化大革命”后,许多学术团体恢复活动,逐步走上正常的运作轨道,除了促进科学研究,开展论文交流以外,还注意到向广大群众普及本学科知识的任务。中国地质学会和中国古生物学会与科学出版社合作计划各出一套基础知识丛书,夏树芳先后接受了《古生物与能源》、《地质旅行》两本书的编写任务并按期完成。其目的是向具有中等地理知识的广大青年普及动态的地质知识,特别给身在农村或喜欢到山水名胜地区旅行观光的知识青年在接触大自然过程中学习一些基础地理和地质知识,认识自然、掌握自然,开拓科学眼界,有机遇时,还可为经济建设做点工作。同时,也可以给初步涉猎地质专业的学生们增加学习兴趣,帮助他们在野外观察各种地质作用和地质现象,补充课堂教学内容。该书出版后的10年来,各地旅游事业迅速发展,城市群众纷纷离开喧闹的环境,接触大自然的机会日益增多,他们对自然界的兴趣与日俱增。在游览观光途中,已不满足于导游人员的故事讲解,而希望了解各旅游地点的自然环境及其赋存的科学意义。于是,那些地方的地质概貌及其特点也就成为旅游者关心的热点,希望学习到一些科学文化知识,颇带古人倡导的“游学”的味道。有些在旅游学校任教的地理老师,也把《地质旅行》作为他们备课时的教学参考书,给未来担负导游任务的青年学生讲授地质、地理知识,使他们在向游客讲述旅游胜地的山容水貌时能充实科学内容,揭开大自然的神秘面纱。《地质旅行》已经不是局限于地质专业的科普读物,其作用或影响,随着国民经济的持续发展,超过了当初出版时的想像了。
王泽九 陆春榕
按通常说法,地质工作包括区域地质调查和矿产普查、详查、勘探 ( 后统称矿产勘查) 及其相关的科学研究。它是一项实践性、探索性很强和应用性很广的调查研究工作,具有明显的社会效益、经济效益和环境效益。它的工作对象是几十亿年前形成的庞大而繁杂的地球,只有不断地调查研究和勘查,不断提高和深化对地球表层和深部情况的认识,才能不断寻找发现各类矿产资源,以适应人类社会发展和经济建设的需要。基于此,加强地质工作和开展地质工作发展规律研究是十分必要的。有关地质工作发展规律有了专题研究,在此仅就地质工作中有关矿产勘查规律一些认识进行探讨。
一、社会需求是矿产勘查工作发展的客观规律
地质工作是国民经济的先行,是经济建设和社会发展的重要保证。人类社会的发展离不开物质基础,其中最为重要的就是各类矿产资源。而矿产资源的发现和开发利用离不开地质调查、矿产勘查和评价工作。正因为如此,世界各国都十分重视地质调查和矿产勘查,从而有力地推动了矿产勘查工作的发展。现代社会经济支柱之一的能源,目前 90% 以上是由矿产 ( 石油、天然气、煤、铀) 提供的; 另一支柱———原材料,基本上都是矿产。随着经济的快速增长,资源产品需求旺盛,能源和原材料价格不断攀升,各国 ( 尤其是发展中国家) 都在加强矿产勘查工作,这是矿产勘查工作发展的客观规律和必然趋势。矿产勘查是一项工作量最大、投资最多的地勘工作,世界上各个国家为获得接续资源,实现矿业持续发展,各国的矿产勘查公司或矿业公司都在不断地进行勘查,以发现新的矿床或新矿区。
地质工作尤其是矿产勘查工作的发展,对国民经济建设、人民生活和社会发展的各个领域,都有深刻的影响。由于我国经济持续快速发展,对矿产资源的需求日益增加,社会进步对矿产勘查工作提出了一系列新的要求。当前我国正处于国民经济和社会发展的关键时期,面临严峻的能源和原材料供给形势,资源保证程度下降,后备资源不足,难以保证社会经济发展的需求,必须大力加强和推动矿产勘查工作。《国务院关于加强地质工作的决定》中明确指出: “集中力量加强矿产资源勘查,突出重点矿种和重要成矿区带勘查工作,增加资源储量”。由此可见,社会经济发展的需求,必然推动矿产勘查工作的发展。在推动和加强矿产勘查工作发展的同时,要重视对外合作交流活动,重视全国和全球矿产资源成矿与分布规律的研究,力争寻找和发现大型超大型的能源和矿产资源,以适应我国社会经济发展对资源日益增长的需求。
二、科学研究是矿产勘查工作发展的内在规律
众所周知,矿产勘查是地质工作的重要组成部分 ( 或谓主体) ,与地质调查工作一样,是一项充满实践性、探索性、科学性和创新性的研究活动,具有高投入、高风险、高收益等特点,尤其在寻找深埋隐伏矿床和那些难以辨认的大型矿床中更是如此。根据近几十年来国内外矿床尤其是大型超大型矿床的发现过程,可以看出每一次重大发现、突破或进展,都离不开地质科学研究和成矿理论 ( 或模式) 的指导和科学技术方法的应用。国外矿产勘查公司尤其是大型矿业公司很重视对矿产勘查工作过程中的地质科学研究,把地质研究作为矿产勘查的基础和前期工作。这是由于矿产资源在分布上的不均衡性、丰度上的悬殊性、数量上的有限性、寻找上的探索性、勘查开发上的风险性等诸多因素的影响,对此,必须重视矿产勘查中的地质科研工作。正如加拿大 BPH 矿产勘查公司的找矿地质学家所指出的,必须把科学研究贯穿于矿产勘查工作的全过程,认真研究勘查矿产的成矿规律、找矿方向,不断提高和加深认识,是矿产勘查项目地质学家必须做的工作,是降低风险和发现各类矿产的基础,是提高矿产勘查效益的必要途径,也是他们的工作职责。
矿产勘查是一项综合性的科学技术工作,其所涉及的领域、工种、学科较多的是应用性科学。在我国,由于受体制和机制的影响,地勘单位往往重视找矿勘探工作,而忽视找矿勘查过程中的地质科研工作,这必然影响矿产勘查成果的质量,甚至造成不必要的损失。这种情况在我们 “多学科学协作推动地质工作发展”和 “依靠科技进步推动地质工作发展”中列举了许多事例,在此不再列述。随着我国地勘体制改革的深化,今后地勘单位必须加强和重视矿产勘查过程中的科研工作,降低矿产勘查风险,提高找矿勘查效果。而矿产勘查是通过地质调查与填图、采样、物化探和坑探、钻探等工作,研究解决有没有矿和矿在哪里? 能否找到具有经济价值的矿床问题。其投入大、风险高,但成功后收益可观,回报率很高。为此,地勘单位应根据我国社会经济发展和国内外市场变化情况,研究拟定不同时期的找矿勘查计划,首先是拟定寻找和勘查何种矿产,这是矿产勘查工作要做的第一步。其次是矿种确定后应研究到什么地方去找矿探矿,即战略选区 ( 选择最有远景的地区或靶区) ,这时应认真研究分析已有的地质调查 ( 或勘查) 成果、前人的结论,通过地质调查与填图,以及物化探等工作,深入研究矿产的成矿条件和成矿规律,剖析勘查的难度和风险,对找矿勘查地区的找矿潜力做出评价。选区正确与否对有效提高找矿成功率至关重要。第三是找矿勘探选区确定后应如何去找,这个阶段地勘单位或矿山企业应通过综合研究工作,重点提出可供应用的找矿勘查模式和找矿勘查的指导思想,同时要根据成矿地质背景和相关地质情况提出切实可行的找矿勘探技术方法。最后一步是通过钻探工作来证实是否有一定品位、一定规模的矿床存在。所有这些都是由于矿产勘查工作性质及其具高风险、高收益等特点的内在因素所决定。由此可以看出,找矿和矿产勘查工作是离不开地质科学研究的。
三、科技进步是矿产勘查工作发展的技术支撑
尽管各类矿产资源是社会经济发展的基础保障,但矿产勘查工作具有探索性强、风险性大的特点,属高风险、高投入、高收益的行业,特别是对深部隐伏矿产勘查尤其如此。随着矿产勘查深度和范围的不断扩展,矿产勘查难度的不断提高,矿产勘查风险也会随之加大。因此,今后矿产勘查工作将越来越依赖于地球物理,地球化学、遥感、钻探等多学科方法技术的发展与应用,对矿产勘查所需的成本必将不断增长。面对这种形势,矿产勘查的地质科技工作者除要研究成矿地质背景外,必须充分依靠科技进步,大力开展多学科交叉融合、综合方法与技术研究,不断总结矿产勘查实践中的经验和启示,扩大找矿视野,提高技术方法的探测水平和精度,构建一套行之有效的地质找矿和矿产勘查思路和技术方法体系,最大限度地降低矿产勘查的风险,以最小的投入实现收益最佳化。
今后矿产勘查的难度必然越来越大,投资成本也将越来越高。为了有效地推动矿产勘查工作发展,必须不断探索新的探矿技术方法,特别是复杂地质条件下寻找新类型矿产、深部矿、隐伏矿和难识别矿的新技术、新方法。现代矿产勘查技术的发展与应用,特别是深部探测和信息技术等高新技术已引起矿产勘查手段的巨大变革,将大大提高矿产勘查的工作效率,提高在大陆深部、深水区等寻找矿床的能力。例如,自 20 世纪末以来,全国地勘单位推广计算机制图技术,完成了由手工制图向计算机制图的转变,这是革命性的革新,使得表述地质勘查的地质图件质量和精度更高,更便于使用,更能提高找矿勘查水平。又如我国引进的 V8 多功能电法仪器,使得探测技术由原来的几百米提高到几千米。辽宁地勘局将这项技术应用于沈阳地区地热资源勘查,打出了一眼井深 2180 米的地热井,掀起了沈阳地区地热资源的勘查开发热潮。该局在岫岩地区勘查发现一处有望达到大型的隐伏硼矿床,主要是应用了综合信息技术。今后找矿勘查的成功,在很大程度上取决于高分辨率遥感技术、高精度的地球物理技术和高灵敏度的地球化学技术,而这些技术综合的成功核心是信息获取技术。当然,任何地质找矿和矿产勘查的理论和技术方法都需要在实践中发展和完善,靠实践来检验,人们对矿产勘查的评价最终要看勘查实效,是否找到矿 ( 尤其是大矿) 。也就是说矿产勘查是科学理论与技术方法的应用的实践,应以找到具有经济价值可以开发利用的矿床为目标。许多事例表明,科学理论与技术方法的交叉与融合是矿产勘查的成功之路,也是矿产勘查工作发展的内在规律的必然要求。
四、坚持实践与提高素质是矿产勘查工作发展的基本保证
矿产勘查是实践性最强的地质学科,对其规律认识的源泉在于实践,一切理论、模型、准则与技术的应用,必须通过实践的检验。所谓实践包括亲临野外、直接观测、前人数据与成果的分析或数值模拟试验等,但最根本、最主要的实践来自野外现场的调查、研究与观测。应该指出的是,要坚决克服和纠正当前出现的轻视实践、轻视野外调查,单纯依靠前人数据或成果,或单纯依靠某些概念进行矿产勘查工作及其规律研究的不良倾向,积极鼓励从事矿产勘查的地质技术人员尤其是年轻地质科技人员要带着矿产勘查的科学技术问题,深入野外观察、研究的实践,从实践中检验假设和发现问题的研究思路和方法。国内外各类矿产勘查工作实践表明,在任何地区找矿勘查,一般都是由面到点,由地表到地下,由粗到细的做法,往往从露头、老硐或铁帽等地表标志入手,先发现浅部矿产,然后再借助物化探和钻探工作成果,以及通过地质、物化探资料对深部成矿地质背景和各种成矿条件的深入细致分析,逐步向深部发展的过程。这就要求从事矿产勘查工作的地质技术人员,必须亲自到野外去调查研究、肉眼观察、寻找发现矿产。迄今还没有听过或报道过不亲自去野外调查研究或探测就能找到矿产的情况。显而易见,寻找和发现矿产往往属于长期奋战在野外第一线的地质科技人员,要在矿产勘查实践中磨炼培养出地质找矿勘查专家。
培养和提高矿产勘查的地质科技人员的素质,除要掌握找矿勘查的基本理论基础知识外,更要提高地质科技人员的找矿能力。这就要求矿产勘查的地质科技人员深入野外现场,在找矿勘查的实践过程中,能掌握和辨认出与矿化特别是与成矿作用、成矿规律有关的各种 ( 地质、物探、化探、遥感等) 信息,认真分析、去粗取精、去伪存真,提出有针对性、有规律性的认识,才能有把握对矿床做出有效的预测,不断实现地质找矿和矿产勘查的新发现、新突破。矿产勘查的地质科技人员的找矿能力和素质的提高,不是凭空而来的,而是要经过多年野外实践磨炼和工作积累的过程,是矿产勘查的地质科技人员所掌握的理论基础、技术水平、实践经验的综合表现。
矿产勘查技术人才的科技水平是取得找矿和矿产勘查重要成果的关键因素。没有高素质、高水平的地质科技人才,就不可能有找矿和勘查工作的重大发现和突破、进展。目前我国地勘单位或矿山企业最缺的是有实践经验的高水平的地质科技人员,必须高度重视这个问题。中央和地方部门、矿山企业、地勘单位等都要重视地质找矿和矿产勘查的技术人才的培养,既要积极吸引在世界上有影响的找矿勘查学家或华人勘查地质人员回国参与矿产勘查工作,更要创造条件 ( 如从机制上、政策上改革及待遇改善上等) 培养中国自己的矿产勘查高级人才。对在职的矿产勘查技术人员要定期轮流培训,更新知识,请有关专家讲授地质勘查工作的前沿技术、实用技术和野外工作的基础知识和操作程序,千方百计提高他们的科技素质和水平。尤其要在实践中培养和造就出一批高层次、高水平的地质科技人才,才能适应地质调查和矿产勘查工作的发展。
五、保持稳定性是矿产勘查工作发展的重要基础
矿产资源的获得,包括勘查和开发两个阶段。勘查在于发现矿产,开发在于利用资源; 勘查的目的在于开采资源,是开采的基础; 勘查是开发的前期工作,没有矿产勘查则矿产开发将是盲目的,必然成为无源之水、无木之本。因而,矿产勘查在国民经济建设和社会发展中的作用具有基础性、前瞻性、长期性。其基于:
一是矿产勘查工作具有基础性。矿产资源是国民经济建设的物质基础,而矿产勘查工作是提供物质基础的基础性工作,必须保证矿产勘查的稳定性,如果基础性工作不稳,则必然会影响方方面面的发展,后果将是严重的。20 世纪 “大跃进”、“文化大革命”期间和改革开放后地质工作体制改革的转轨过程中,我国矿产勘查工作受到很大冲击,出现萎缩和混乱情况,教训是惨重的。矿产勘查工作不能因为经济发展变化而轻易改变其稳定性。因此矿产资源的保证供给,作为国民经济发展战略的重要组成部分和地质工作的主体,必须保持矿产勘查工作的长期稳定,不可随着经济建设和社会发展的短期波动或变化,而在政策上随之摆动。
二是矿产勘查工作在经济社会发展中具有前瞻性。矿产勘查从发现、普查、详查、勘探到提供开采是一个相当复杂的科学发现过程,探索性强、风险性大。据了解,探明一个大型金属矿床,一般需要经过 5 年以上的时间,有的甚至更长,国内外一概如此。同时,从探明资源储量到投入基建开采,还需要 2 ~ 3 年时间,真正构成一个大型固体能源或矿物原料供应基地,从前期勘查到开发利用需要 5 ~10 年时间,因此,必须充分认识矿产勘查工作在经济建设和社会发展中的前瞻性,不可等到某种矿产资源短缺或矿山出现资源危机了,才去加强矿产勘查工作。否则,将严重影响经济建设和社会发展。
三是矿产勘查工作具有长期性。地质找矿和矿产勘查是一种探索性工作、一个不断探索的过程,许多矿床都是地质科技人员坚持不懈、锲而不舍、全心投入、专心钻研、用心找矿勘查才发现的。矿产勘查投资大、风险高,找矿成功率取决于对成矿地质背景和成矿规律的正确认识,而这种认识是经过较长时间工作探索后积累和总结起来的。有些矿产尤其是大型矿产甚至要经过几上几下,反复实践、认识,再实践、再认识后才能发现。因此,矿产勘查工作自身的性质决定了它不仅要有稳定和精干的勘查队伍,而且还要坚持不懈,持之以恒,才可能有所发现,作出贡献。
矿产勘查工作一般都要经过区域地质调查、区域物探、化探勘查等基础地质调查,并不断总结成矿地质背景和成矿规律,通过运用各种探矿工程手段,边揭露、边研究、边总结,不断提高认识,才能探明地下矿产资源。而且,即使发现了矿化线索,从中真正能找到具有工业价值的矿床所占的比例也很小。所以矿产勘查工作必须坚持长期性、稳定性,才能获得找矿效果。无论从地区、专业、人员组织等方面都要有一个长期稳定性,才有可能成功。新中国成立以后,经过 50多年的艰苦努力,我国矿产勘查取得举世瞩目的成就,基本保证了国民经济建设和社会发展对矿产资源的需求。但自 20 世纪 90 年代末,我国开始出现了保有矿产资源储量的负增长,多数大宗矿产资源的消耗量已超过了增长量,许多大中型矿山也出现了资源危机的状况。因此,我们必须充分认识矿产勘查工作的基础性、前瞻性、长期性和稳定性,积极推动矿产勘查工作能够长期稳定地发展。
六、宏观调控管理是矿产勘查工作发展的机制支撑
在矿产勘查开发领域,矿产资源的主管部门要做的工作很多,但对矿产资源勘查开发工作的宏观调控、管理是首先要做的一项重要工作,也是矿产勘查工作发展的重要条件和机制支撑。
1. 适时调控矿产勘查部署和矿产资源供应总量
要根据国内外市场变化趋势和社会经济发展对资源需求情况,对矿产勘查工作部署和工作重点适时进行调控。如对国内紧缺或急需矿产资源,要加强对商业性矿产勘查工作的鼓励力度,积极推动地勘单位或矿山企业走出去勘查开发矿产资源,运用资源供应政策调控某些行业 ( 如钢铁、水泥、电解铝等) 的过度投资; 采用有效措施控制和保护我国优势矿产 ( 如钨、锡、稀土等) 资源的勘查开发,为子孙后代和社会经济持续发展储备资源; 加强矿产勘查开发管理秩序整顿,加快资源整合,重点调整大中小型矿山比例,清理违规小矿山,培育和发展大型矿山企业,提高矿产资源勘查开发的集中度,增强地勘单位和矿山企业的竞争力。
2. 加强矿产勘查开发各个环节的调控管理,努力实现矿产资源的综合勘查、综合评价、综合开发和综合利用
首先政府要加大基础地质工作的调查研究与投入,降低矿产勘查风险,为矿产资源勘查工作服务并提供可信的基础地质资料,以提高矿产资源勘查开发的技术经济水平,促进资源综合勘查和综合利用水平的提升。要立足于地勘单位、矿山企业进行科学的勘查开发,加强矿产资源综合勘查评价,即以勘查一种矿产为主,对与其共伴生矿产进行全面勘查和评价,以最大限度地开发利用各种矿产资源。对资源危机矿山,特别是大中型矿区,要运用现代找矿理论和先进技术方法,加强矿区深边部和外围的综合勘查和评价,扩大资源储量; 对围岩、尾矿也应进行适当评价,探索和评价其工业利用的可能性。我国在矿产勘查开发中,经过多年投入和基础性先行的反复试验研究后,对煤矸石发电、制砖、低品位矿石堆浸等技术已基本成熟,可以满足二次资源开发利用的需要; 从废液、烟尘中回收稀散元素的技术达到较高水平。现在需要将这些带有共性的先进技术努力推广下去,提高我国资源综合勘查、开发、利用的整体水平。
3. 加强地质信息服务,推动矿产勘查工作的发展
信息是当代科技进步与社会经济发展的重要基础,也是矿产勘查工作的基础。因此,要加强地质信息服务,不断提高公益性地质工作水平,尤其要提高重点成矿区 ( 带) 的区域矿产普查评价与预测水平,为矿产勘查开发提供基本条件和信息保证。加快建立矿产综合勘查、综合评价、综合利用信息与情报网络服务系统。这个系统不仅要为领导部门决算服务,更为重要的是要充分利用现代化信息技术手段,为地勘单位、矿山企业服务,向他们提供先进的科技信息和管理信息,不断推动矿产勘查工作持续发展,提高矿产资源综合勘查、综合评价和综合利用水平。与此同时要积极组织科普活动,启动舆论和宣传手段,广泛开展资源国情、矿情和发展循环经济的宣传教育,普遍提高公众的资源意识、环境意识和节约意识,充分利用新闻媒体宣传矿资源综合勘查、综合评价、资源节约和综合利用的先进典型和经验。
4. 构建矿产资源管理新机制,推动矿产勘查工作有序健康发展
加快培育矿产勘查的主体市场,事关民生的行业一般都需要大型或骨干的企事业单位担当 “领军”职能,地勘行业或矿业也是如此。对此建议: 一是必须集资本与技术优势于一体,尽可能实施矿产勘查与开发一体化; 既要明确国有地勘队伍在国有资本运营中的主体地位,又要鼓励矿山企业与地勘单位联合投资创建新型的企业组织,按照现代化企业制度与规则进行运作; 同时,国家采取必要的税费政策,限制一次性矿权交易行为,鼓励勘查开发一体化的新型企业做大做强。二是要建立与完善公益性与商业性两大地质勘查基金体系,政府运作的公益性基金,不以盈利为目标,对获得成功项目也只进行成本回收;对市场运作的商业性基金,可完全体现盈利的本性,面向社会进行开放式融资。与之相配合,积极探索体制改革转轨阶段,地勘企业事业单位融资与社会投资的现实可行途径。此外,还要建立矿产综合勘查、综合评价和综合开发利用的约束机制和激励机制,改革和完善矿产资源税费的征交办法,建立地质生态环境的补偿机制。
参 考 文 献
中国地质学会 2000 年中国地质研究会. 1999. 中国地质工作发展战略. 北京: 地质出版社
中国地质学会 21 世纪中国地质研究分会. 2005. 中国地质改革与发展. 北京: 地质出版社
中国矿业联合会. 2007. 中国矿业循环经济论坛论文集. 北京: 中国大地出版社
刘益康. 2007. 神眼之光———商业性矿产勘查. 北京: 地质出版社
孙枢等. 地学与社会. 2004. 济南: 山东教育出版社
由于平均海拔在4500m以上,常年处于高原缺氧环境,人口密度小,野外工作条件差,因此测区总体地质工作程度较低。但在某些领域如深部地球物理探测和地壳结构研究方面工作程度高于中国西部其他地区。
1.不同比例尺的地质填图
1∶100万区域地质调查完成于1965~1969年,涉及测区的路线仅数条,对测区的地层、岩浆活动及构造格架进行了初步总结,限于工作精度,各类地质体控制程度较低。
涉及测区的1∶200000区域地质调查包括青海省区调队1981年和1983年完成的纳赤台幅和东温泉幅1∶200000区域地质调查工作,青海省区调综合地质大队1993年完成了错坎巴日昂东幅区域地质调查工作(图7-2)。涉及图幅北部所进行的1∶50000区域地质调查由青海省地质调查院2002~2004年完成,包括研究区西北部的水泥厂幅、黑刺沟幅、忠阳山幅和研究区东北部的求离牛里生幅和开荒幅等两幅,著有地质、矿产报告及相关图件。这些图幅资料及调查成果为本次新技术新方法地质填图试验奠定了重要基础。研究区西南部的1∶100000牙扎康赛幅属1∶200000填图空白区。
2.其他基础地质调查与研究
东昆仑地区的专题研究重点集中在图区中北部地区,图区东部1∶250000东给措纳湖幅为我国新一轮1∶250000造山带填图试点图幅,对造山带组成、结构、演化、高原隆升等方面作了调查研究,这些成果对本测区的地质调查有重要的指导和借鉴作用。全省性的《青海省区域地质志》、《青海省岩石地层》、《西北地区区域地层表:青海省分册》、《1∶50万青海省地质图》对图区的一些重要地质问题进行了分析总结。与此同时,中国科学院地质与地球物理所、中国地质科学院的研究人员分别开展了基础性的研究工作,对研究区的一些重要地质问题进行了分析总结。
国内外大批专家学者对青藏高原隆升及其资源环境效应综合研究成果均涉及青藏高原北部及昆仑山地区,如潘裕生等(1998)、肖序常等(2000)、李廷栋等(1996)、尹安(2001)和李吉均等(1979)学者发表的大量论文和专著。
3.矿产地质调查与研究
总体研究程度较低,1∶200000区调和1∶50000矿产地质调查工作中对铁、铜、金矿化线索进行了地表检查,取得了初步的认识。1∶200000区域化探工作已覆盖全区,圈出了一批Au、Cu、W、Mo、As、Sb、Hg异常。青海区调队1958年对大场金矿初步进行了普查,青海地质四队1997~1999年对大场金矿进行了普查,提交了《青海省曲麻莱县大场岩金普查报告》;2000年开始,青海省地调院在昆仑山口—大场—玛多地区进行铜、金矿产资源普查评价;在驼路沟—布青山进行铜、金矿产资源普查评价;在大干沟—小庙—托克安进行铜、金矿产资源普查评价。
图7-2 研究区区域地质调查工作程度图
中国地质调查局(2003)完成的青海东昆仑东段成矿远景区(带)矿产资源调查评价重点选区研究,对区域成矿地质条件和区域成矿规律进行了总结,并划分了12个成矿远景区;潘彤等(2006)对金属矿床成矿类型、矿床模式和找矿方向等进行了较系统论述;张德全等(2002)对东昆仑内生金属成矿作用进行了综合信息成矿预测;青海省地质研究所1987~1989年著有《青海省东昆仑东段南坡变火山岩系的基本特征及其含矿性的研究》。这些成果为本次工作中的矿产地质背景分析提供了重要的基础资料。
4.深部地球物理探测
前人在测区西侧进行了不同方法的深部探测,如亚东-格尔木GGT地学断面横穿东昆仑山脉(崔作舟,1996;李廷栋,1997);国际合作INDEPTH-III完成了拉萨-格尔木大地电磁测深(MT),获得高质量的成果资料(Wei et al.,2002;Martyn et al.,2004)。中-美-德-加多国科学家2007年在东昆仑造山带完成了国际合作INDEPTH-IV深部探测工作,其垂直地震反射与广角地震反射从研究区中部穿过,为利用地球物理探测资料开展深部构造研究奠定了基础。国家地震局航磁大队1975年对青海中南地区进行了1∶500000航磁测量,著有《青海中南地区航空磁力测量成果报告》。
1987~1991年,中国地质科学院、中国地质大学、长春地质学院与中国科学院地质研究所、地球物理研究所等8个单位的60余名不同学科的专家,联合完成亚东-格尔木GGT地学断面,在岩石圈结构组成、深部过程、岩浆岩地球化学、古地磁与地壳构造演化方面,取得重要研究成果,编制地质与地球物理系列图件,受到国际地学界的重视与好评,主要研究成果已于1996年以专著形式出版;亚东-格尔木GGT地学断面的羊八井-谷露段便横穿测区中部。
中-美-德-加多国科学家经过2003年8月与2006年7月两次野外踏勘,选定东昆仑复合造山带为国际合作INDEPTH-IV深部探测重点地区,2007年开展横穿测区的垂直地震反射与曲麻莱-西藏大沟-格尔木测线的广角地震反射,在测区及附近投入地震仪包括30台宽频地震仪(REFTEK)与80余台短周期TEXAN地震仪,开展横穿造山带的100km垂直地震反射与250km广角地震、超长周期的大地电磁测深及电性结构研究工作,为利用地球物理探测资料开展新技术新方法填图试验奠定了基础。最近赵文津等(2011)在《Science》上发表的INDEPTH-IV深部探测成果对研究区深部构造进行了解释与约束。
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各类工程的勘察基本要求 房屋建筑和构筑物 房屋建筑和构筑物(以下简称建筑物)的岩土工程勘察,应在搜集建筑物上部荷载、功能特点、结构类型、基础形式、埋置深度和变形限制等方面资料的基础上进行。其主要工作内容应符合下列规定: 1 查明场地和地基的稳定性、地层结构、持力层和下卧层的工程特性、土的应力历史和地下水条件以及不良地质作用等; 2 提供满足设计、施工所需的岩土参数,确定地基承载力,预测地基变形性状; 3 提出地基基础、基坑支护、工程降水和地基处理设计与施工方案的建议; 4 提出对建筑物有影响的不良地质作用的防治方案建议; 5 对于抗震设防烈度等于或大于6 度的场地,进行场地与地基的地震效应评价。 建筑物的岩土工程勘察宜分阶段进行,可行性研究勘察应符合选择场址方案的要求;初步勘察应符合初步设计的要求;详细勘察应符合施工图设计的要求;场地条件复杂或有特殊要求的工程,宜进行施工勘察。 场地较小且无特殊要求的工程可合并勘察阶段。当建筑物平面布置已经确定,且场地或其附近已有岩土工程资料时,可根据实际情况,直接进行详细勘察。 可行性研究勘察,应对拟建场地的稳定性和适宜性做出评价,并应符合下列要求: 1 搜集区域地质、地形地貌、地震、矿产、当地的工程地质、岩土工程和建筑经验等资料; 2 在充分搜集和分析已有资料的基础上,通过踏勘了解场地的地层、构造、岩性、不良地质作用和地下水等工程地质条件; 3 当拟建场地工程地质条件复杂,已有资料不能满足要求时,应根据具体情况进行工程地质测绘和必要的勘探工作; 4 当有两个或两个以上拟选场地时,应进行比选分析。 初步勘察应对场地内拟建建筑地段的稳定性做出评价,并进行下列主要工作: 1 搜集拟建工程的有关文件、工程地质和岩土工程资料以及工程场地范围的地形图; 2 初步查明地质构造、地层结构、岩土工程特性、地下水埋藏条件; 3 查明场地不良地质作用的成因、分布、规模、发展趋势,并对场地的稳定性做出评价; 4 对抗震设防烈度等于或大于6 度的场地,应对场地和地基的地震效应做出初步评价; 5 季节性冻土地区,应调查场地土的标准冻结深度; 6 初步判定水和土对建筑材料的腐蚀性; 7 高层建筑初步勘察时,应对可能采取的地基基础类型、基坑开挖与支护、工程降水方案进行初步分析评价。 初步勘察的勘探工作应符合下列要求: 1 勘探线应垂直地貌单元、地质构造和地层界线布置; 2 每个地貌单元均应布置勘探点,在地貌单元交接部位和地层变化较大的地段,勘探点应予加密; 3 在地形平坦地区,可按网格布置勘探点; 4 对岩质地基,勘探线和勘探点的布置,勘探孔的深度,应根据地质构造、岩体特性、风化情况等,按地方标准或当地经验确定;对土质地基,应符合本节第条~第 条的规定。 初步勘察勘探线、勘探点间距可按表 确定,局部异常地段应予加密。 初步勘察勘探孔的深度可按表 确定。 当遇下列情形之一时,应适当增减勘探孔深度: 1 当勘探孔的地面标高与预计整平地面标高相差较大时,应按其差值调整勘探孔深度; 2 在预定深度内遇基岩时,除控制性勘探孔仍应钻入基岩适当深度外,其他勘探孔达到确认的基岩后即可终止钻进; 3 在预定深度内有厚度较大,且分布均匀的坚实土层(如碎石土、密实砂、老沉积土等)时,除控制性勘探孔应达到规定深度外,一般性勘探孔的深度可适当减小; 4 当预定深度内有软弱土层时,勘探孔深度应适当增加,部分控制性勘探孔应穿透软弱土层或达到预计控制深度; 5 对重型工业建筑应根据结构特点和荷载条件适当增加勘探孔深度。 初步勘察采取土试样和进行原位测试应符合下列要求: 1 采取土试样和进行原位测试的勘探点应结合地貌单元、地层结构和土的工程性质布置,其数量可占勘探点总数的1/4~1/2; 2 采取土试样的数量和孔内原位测试的竖向间距,应按地层特点和土的均匀程度确定;每层土均应采取土试样或进行原位测试,其数量不宜少于6 个。 初步勘察应进行下列水文地质工作: 1 调查含水层的埋藏条件,地下水类型、补给排泄条件,各层地下水位,调查其变化幅度,必要时应设置长期观测孔,监测水位变化; 2 当需绘制地下水等水位线图时,应根据地下水的埋藏条件和层位,统一量测地下水位; 3 当地下水可能浸湿基础时,应采取水试样进行腐蚀性评价。 详细勘察应按单体建筑物或建筑群提出详细的岩土工程资料和设计、施工所需的岩土参数;对建筑地基做出岩土工程评价,并对地基类型、基础形式、地基处理、基坑支护、工程降水和不良地质作用的防治等提出建议。主要应进行下列工作: 1 搜集附有坐标和地形的建筑总平面图,场区的地面整平标高,建筑物的性质、规模、荷载、结构特点、基础形式、埋置深度、地基允许变形等资料; 2 查明不良地质作用的类型、成因、分布范围、发展趋势和危害程度,提出整治方案的建议; 3 查明建筑范围内岩土层的类型、深度、分布、工程特性、分析和评价地基的稳定性、均匀性和承载力; 4 对需进行沉降计算的建筑物,提供地基变形计算参数,预测建筑物的变形特征; 5 查明埋藏的河道、沟浜、墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物; 6 查明地下水的埋藏条件,提供地下水位及其变化幅度; 7 在季节性冻土地区,提供场地土的标准冻结深度; 8 判定水和土对建筑材料的腐蚀性。 对抗震设防烈度等于或大于6 度的场地,勘察工作应按本规范第 节执行;当建筑物采用桩基础时,应按本规范第 节执行;当需进行基坑开挖、支护和降水设计时,应按本规范第 节执行。 工程需要时,详细勘察应论证地基土和地下水在建筑施工和使用期间可能产生的变化及其对工程和环境的影响,提出防治方案、防水设计水位和抗浮设计水位的建议。 详细勘察勘探点布置和勘探孔深度,应根据建筑物特性和岩土工程条件确定。对岩质地基,应根据地质构造、岩体特性、风化情况等,结合建筑物对地基的要求,按地方标准或当地经验确定;对土质地基,应符合本节第 条~第条的规定。 详细勘察勘探点的间距可按表 确定。 详细勘察的勘探点布置,应符合下列规定: 1 勘探点宜按建筑物周边线和角点布置,对无特殊要求的其他建筑物可按建筑物或建筑群的范围布置; 2 同一建筑范围内的主要受力层或有影响的下卧层起伏较大时,应加密勘探点,查明其变化; 3 重大设备基础应单独布置勘探点,重大的动力机器基础和高耸构筑物,勘探点不宜少于3 个; 4 勘探手段宜采用钻探与触探相配合,在复杂地质条件、湿陷性土、膨胀岩土、风化岩和残积土地区、宜布置适量探井。 详细勘察的单栋高层建筑勘探点的布置,应满足对地基均匀性评价的要求,且不应少于4 个;对密集的高层建筑群,勘探点可适当减少,但每栋建筑物至少应有1 个控制性勘探点。 详细勘察的勘探深度自基础底面算起,应符合下列规定: 1 勘探孔深度应能控制地基主要受力层,当基础底面宽度不大于5m 时,勘探孔的深度对条形基础不应小于基础底面宽度的3 倍,对单独柱基不应小于 倍,且不应小于5m;2 对高层建筑和需作变形计算的地基,控制性勘探孔的深度应超过地基变形计算深度;高层建筑的一般性勘探孔应达到基底下~ 倍的基础宽度,并深入稳定分布的地层; 3 对仅有地下室的建筑或高层建筑的裙房,当不能满足抗浮设计要求,需设置抗浮桩或锚杆时,勘探孔深度应满足抗拔承载力评价的要求; 4 当有大面积地面堆载或软弱下卧层时,应适当加深控制性勘探孔的深度; 5 在上述规定深度内当遇基岩或厚层碎石土等稳定地层时,勘探孔深度应根据情况进行调整。 详细勘察的勘探孔深度,除应符合 条的要求外,尚应符合下列规定: 1 地基变形计算深度,对中、低压缩性土可取附加压力等于上覆土层有效自重压力20%的深度;对于高压缩性土层可取附加压力等于上覆土层有效自重压力10%的深度; 2 建筑总平面内的裙房或仅有地下室部分(或当基底附加压力p0≤0 时)的控制性勘探孔的深度可适当减小,但应深入稳定分布地层,且根据荷载和土质条件不宜少于基底下~ 倍基础宽度; 3 当需进行地基整体稳定性验算时,控制性勘探孔深度应根据具体条件满足验算要求; 4 当需确定场地抗震类别而邻近无可靠的覆盖层厚度资料时,应布置波速测试孔,其深度应满足确定覆盖层厚度的要求; 5 大型设备基础勘探孔深度不宜小于基础底面宽度的2 倍; 6 当需进行地基处理时,勘探孔的深度应满足地基处理设计与施工要求;当采用桩基时,勘探孔的深度应满足本规范第 节的要求。 详细勘察采取土试样和进行原位测试应符合下列要求: 1 采取土试样和进行原位测试的勘探点数量,应根据地层结构、地基土的均匀性和设计要求确定,对地基基础设计等级为甲级的建筑物每栋不应少于3 个; 2 每个场地每一主要土层的原状土试样或原位测试数据不应少于6 件(组); 3 在地基主要受力层内,对厚度大于 的夹层或透镜体,应采取土试样或进行原位测试; 4 当土层性质不均匀时,应增加取土数量或原位测试工作量。 基坑或基槽开挖后,岩土条件与勘察资料不符或发现必须查明的异常情况时,应进行施工勘察;在工程施工或使用期间,当地基土、边坡体、地下水等发生未曾估计到的变化时,应进行监测,并对工程和环境的影响进行分析评价。 室内土工试验应符合本规范第11 章的规定,为基坑工程设计进行的土的抗剪强度试验,应满足本规范第 条的规定。 地基变形计算应按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》(GB50007)或其他有关标准的规定执行。 地基承载力应结合地区经验按有关标准综合确定。有不良地质作用的场地,建在坡上或坡顶的建筑物,以及基础侧旁开挖的建筑物,应评价其稳定性。
第一部分 矿井概括1 矿区自然地质环境地理位置及交通情况晒口煤矿位于福建省邵武市城东的晒口街道办境内。矿区位于邵武市城区方位121度、直距公里,即晒溪桥—新铺一带。地理坐标:东经117°33′~117°36′、北纬27°16′~27°19′。闽江三大支流之一的富屯溪,316国道和鹰厦铁路东西中横贯矿区,矿区与周边主要城市的铁路里程分别为:南平154公里、福州320公里、厦门535公里、鹰潭159公里。矿区往南部36公里与京福高速公路相接,交通十分便利(详见交通位置图)。交通位置图、地形地貌矿区地貌系属起伏不平的中至低山区,主要山脉走向呈北北东—南南西、一般海拔标高为200~350m,最高点云屏山,海拔标高为;矿区最低侵蚀基准面富屯溪河床,其海拔标高约178m。区内由于不同时代的岩性差异,风化侵蚀后呈不同的自然地貌景观,中—下侏罗统漳平组及梨山组的砂、砾岩层分布区、基岩裸露,山脊狭窄陡峻,多为单面山,沟谷发育陡直;晚三叠统焦坑组的粉砂岩和前震旦纪的变质岩群及花岗岩等分布区,则为低缓的山丘。区内第四系冲积平地较少,主要分布于富屯溪和晒溪两岸。 水系区内地表水流颇为发育,主要水系有富屯溪、晒溪及6条常年性山间小溪。富屯溪为矿区的主要水体,自西北向东南横贯矿区中部,为焦坑井田和晒口井田地表天然的分界线,河床宽50~150m。根据邵武水文站历年(1963至1972;1976至1980;1990至1996)资料表明:年平均流量,最大流量6400m3/s(1967年6月22日),最小流量(1979年10月)。洪水期一般出现在4~6月份,最大洪水发生在1998年6月22日(流量未测得),矿区东部新铺村一带,洪水位标高;矿区西部的晒口村一带,洪水位标高,与晒口大桥桥面相差。晒溪为富屯溪的一级支流,发源于罗峰山,自北向南流经下沙新村、洒溪桥,于晒口村西注入富屯溪,年平均流量28m3/s,最大流量(1967年6月22日),最小流量(1961年1月15日),洪水期一般与富屯溪同时出现。1998年6月22日,出现最高洪水位(流量未测得),标高为。枯水季节最低水位标高为。新铺溪流量为~,其它6条常年性小溪流量约为~10L/s。气象及地震情况矿区气象属亚热带潮湿性气候,据邵武气象站历年来(1963年至2005年)气象观测资料阐明如下:气温:平均温度℃,一般于7、8、9月份气温较高;最高温度可达℃(分别出现在1971年7月31日、2003年7月16日及31日);而于12、1、2月份气温较低,最低温度可降到℃,一般甚少下雪。降水量:历年平均年降水量,最大可达。降水一般多集中在4、5、6月份,占全年总降雨量约40-50%;但在个别年份雨季提前于3月开始或推迟到7月止。日最大降雨量(出现在1970年6月26日),连续降雨最长可达25天(1966年)。 蒸发量:年平均总蒸发量 mm;一般在7月份或8月份为最大,占全年总蒸发量约30~40%,最大月蒸发量达。潮湿度:1964年~2005年潮湿系数在~间,平均为。 历年绝对湿度平均值毫巴,以6~8月最高;月平均值达毫巴以上;最大可达毫巴,最小达毫巴,年平均相对湿度为81%。风向及风速:在9月份至次年12月,晴天早晨多雾,一般须到十点左右方可消散,风向多为西北,历年平均风速,6~8月份东风和南风较多。根据《中国地震参数区划图》(GB18306―2001),本区抗震设防烈度为6度,地震动峰值加速度为。2 地质特征地层矿区在大地构造中的位置属于南华后加里东准地台华夏台隆遂(昌)建(瓯)台拱的南部,在区域地质构造中的笔架山—香林铺中生代复式向斜内的虎庵山—同青桥背斜的东南翼,呈一大致向东倾伏缓波状的单斜,延深至东部被F1逆断层切割,断层上盘的前震旦系地层出露于地表。矿区出露地层有:前震旦纪变质岩群、上三迭统焦坑组、下侏罗统梨山组,中侏罗统漳平组和第四系。焦坑组为煤系地层。⑴前震旦纪变质岩群AnZ主要出露于矿区的西部、东部及北部,为上三迭统焦坑组煤系地层沉积的基底,岩性主要为千枚岩、变质砂岩、云母石英片岩和少量细晶片麻岩及板岩等组成。⑵上三迭统焦坑组T3j主要出露于矿区的西部,而东部及北部仅零星出露,属含煤地层,以第一标志层底部为界,分上、下段。地层厚度由南向北(沿走向)逐渐增大,自0~372米;自西向东(沿倾向)逐渐变薄自218~60米。焦坑组下段为主要含煤段,岩性复杂,岩相变化频繁,厚度变化较大,中下部以厚层状砂砾岩为主,上部为粉砂岩及较稳定的中厚煤层(DE煤层)。焦坑组上段以湖泊相的粉砂岩为主,分布较普遍,岩性变化不甚明显,为良好的隔水层。⑶下侏罗统梨山组本组地层分布较普遍,为煤系地层的盖层。岩性变化不大,以河床相的长石、石英砂岩为主,间夹石英质砾岩和粉砂岩,为矿区的主要含水层。表1-2-1 各地层关系表系 统 组 段 层厚m 岩性特征 接触关系第四系(Q) 0~56 为坡积黄土层,内含滚石、洪积亚粘土,河床冲积砾石层及河漫滩砂土层 角度不整合侏罗系 中统 漳平组 上段 240 砾石成份复杂的砾岩或砂砾岩 假整合 下段 角度不整合 下统 梨山组 上段 240 河床相的长石石英砂岩为主,间夹石英质砾岩和粉砂岩 假整合 下段 240 三迭系 上统 焦坑组 上段 288 湖泊相粉砂岩为主,夹细---中粒砂岩和少量透镜状含砾砂岩 角度不整合 下段 82 中下部以厚层状砂砾岩为主,夹有透镜状砂岩、粉砂岩,并夹凝灰质砂岩,火山角砾岩与凝灰质泥岩。上部为粉砂岩及较稳定的中厚煤层(DE煤层) 前震旦纪变质岩群 不详 千枚岩、变质砂岩、云母石英片岩和少量细晶片麻岩及板岩 ⑷中侏罗统漳平组主要分布在矿区的东部和北部,为砾石成份复杂的砾岩或砂砾岩,分为上下两段。⑸第四系(厚度0~56米,一般厚度12米)为坡积黄土层,内含滚石、洪积亚粘土,常为耕作区,河床冲积砾石层及河漫滩砂土层等。、构造矿区构造的复杂程度中等,为一向东倾伏缓波状的单斜构造,倾角为20~30度,以断层构造为主,褶曲构造也十分发育。矿区内较大的断层均在矿区边缘;井内落差~10米的北东向及南东向中、小断层密布,并往往与褶曲共生,断褶并存导致矿区内倾向及走向地层起伏变化。⑴断层矿区内较大的断层大致有17条,按其性质和延伸展布方向,大致可分为二组:一组,近于南北及北东向的逆断层为主,如F1、F4、F6、F8(北端)及F9;正断层有F2、F16及F20。另一组,近于东西向的正断层为主,如F3、F5、F14及F21,逆断层有F8(西端)及F10。上述断层主要分布在矿区的西部、东部及北部的边缘,而矿区内比较稀少。各主要断层分述如下:F1逆断层:位于矿区的东部边缘,全长约6000米以上,倾向约80°~90°,倾角40°~50°,斜断距大于1000米,为矿井的东部边界。F4逆断层:位于焦坑井田东南部,全长约1850米,倾向110°~ 140°,倾角40°~50°,斜断距小于40米。F16正断层:位于晒口井田中部,全长约1400米,倾角72°,斜断距约50米。F20正断层:位于焦坑及晒口井田中部,全长约350米,向南北两端即消失。倾向110°,倾角80°,斜断距较小而往深部消失。故对煤层没影响。F10平推逆断层(外围原F13):位于矿区北部边缘,为矿井北部边界,全长约5000米以上,断导走向近东南,倾向往北,地表倾角偏陡约60°~ 70°,斜断距不详。但据矿井巷道揭露,井下小断层甚为发育。晒口井田常见岩、煤层挤压褶曲,且伴随着小断层产生。焦坑井田常见倾向及斜交小断层。⑵褶曲矿区为一往东倾伏的单斜构造,沿走向、倾向呈现次一级褶皱。煤系地层产状变化不大,一般倾向70°~120°,浅部的倾角20°~30°,向深部变缓为10°~25°。主要次级褶曲分述如下:轴向北东褶曲:发育于焦坑组下段角砾岩中,分布在1至6勘探线的西部,两翼宽约150米,幅度20~25米。轴向近东西:分布矿区西部,宽为70~80米,两翼倾角10°~ 25°向东倾伏,延伸约100米。据矿井巷道揭露,煤层沿走向出现向、背斜相间褶曲形态,往深处幅度相对减少,轴向为西偏北,向东倾伏。更次级的小型褶曲一般轴向延深数十米左右,幅度几十公分至十余米,往往与小断层相伴生,两者在成因上具有关联。但这些构造不破坏煤层的连续性。⑶岩浆岩矿区岩浆岩分布广泛,岩种繁多,侵入时代主要有早至中三叠世的印支期,晚三叠世至侏罗纪的燕山早期。主要分布在矿区的西部和南部的边缘,次为东部的F1断层上盘地层之中。前印支期中、酸性岩中主要有白云母花岗岩及石英闪长岩侵入于变质岩中,共同构成煤系地层的基底。燕山期中酸性岩浆岩侵入岩及喷出岩,主要有安山凝灰岩(成煤之前)、石英斑岩、安山斑岩、火山角砾岩及少量辉绿岩等,尤以石英斑岩及安山斑岩对煤层影响较大,呈小型岩墙及岩脉岩沿断层或褶曲走向侵入,造成煤层变薄,尖灭,给开采带来极大的困难。总之,矿井构造类别属中等复杂型。煤层及煤质煤层矿井主要可采煤层为焦坑组下段的DE煤层,属较稳定的简单~较复杂类型可采煤层。顶板岩性为黑色的砂质泥岩,含植物化石碎片,可见黄铁矿条带或结核,局部为粗砂岩,个别直接顶夹~的炭质泥岩伪顶。底板为灰黑色角砾岩或砂砾岩,常相变为含砾砂岩。主要可采煤层特征见表1-2-2:主要煤层特征表表1-2-2煤层编号 煤层厚度(m)最小—最大平均(点数)结构 稳定性 顶板岩性特征 底板岩性特征DE 焦坑井田 —简单至较复杂 不稳定 煤层顶板为细粉砂岩,局部为粗粉砂岩、细砂岩,少数地段夹~厚的炭质泥岩伪顶。一般顶板节理裂隙不发育。煤层直接顶板厚度变化较大,一般由东向西变薄,而个别点至尖灭。 底板主要为角砾岩或砂砾岩,也有见深灰色的细砂岩或粗粉砂岩,岩石一般坚硬而碎,不易产生形变且煤层底板一般含承压水较微弱,具有岩质疏松等特点。 晒口井田 — 煤质: 以亮~半亮型的粉~粉块~块状煤为主,煤质化验结果见表1-2-3。煤质化验结果一览表 表1-2-3煤层编号 工业分析 全硫Sd,t(%) 磷Pb(%) 容重ARD 发热量Qv,d(MJ/kg) Mad(%) Ad(%) Vdaf(%) DE 由上表结果表明:DE煤层为中灰、中硫、低磷、中高发热量的无烟煤。可作为动力、化肥、发电、水泥用煤、民用生活煤等。 矿井开采技术条件 岩石工程地质特征煤层顶板常见灰黑色,薄至中厚层状的细粉砂岩,局部为粗粉砂岩或细砂岩,但个别地方煤层与直接顶间夹一层~米厚的炭质泥岩伪顶,往往在炮采时与煤层一起采出,而影响煤质。底板主要为灰黑色角砾岩或砂砾岩,岩相变为含砾砂岩,也有见深灰色的细砂岩或粗粉砂岩,质硬,不易产生变形且煤层下伏地层(底板)一般含承压水较微弱,对煤层开采影响不大。但由于矿区内构造较发育,局部地段受断层、褶曲和岩浆岩脉的影响,岩石节理裂隙发育,岩石较破碎,局部岩体质量较差,同时局部地段存在较弱夹层,建议在这些地段开拓过程中,应加强维护,防止冒顶事故的发生。 瓦斯、煤尘和煤的自燃根据历年瓦斯鉴定确认该矿为低瓦斯矿井。焦坑井田瓦斯含量为-,瓦斯主要成份是:CH4约,CO2约,晒口井田瓦斯含量为-,瓦斯主要成份是:CH4约,CO2约。但随着开采深度的增加,在独头上山或独头长巷、通风不良处易造成CO、CH4等有害气体聚集,在今后矿井生产过程中应加强矿井通风管理,经常进行瓦斯监测,做好生产过程中防尘、防爆、防自燃工作,以防意外事故发生。矿区的无烟煤的挥发分为3%左右,无煤尘爆炸危险,建矿至今从未发生过粉尘爆炸事故。煤矿无烟煤燃点较高,不易发生自燃,但在矿井井田局部块段的顶层煤,由于顶层煤中含硫量突然变高,在此煤层开采揭露后硫化物迅速氧化放热,若通风不良,散热不及导致煤层氧化放热聚集,最终发生煤层自燃。晒口煤矿煤层自燃现象仅局部块段会发生,采用跟底进尺,后退回采的开采方法,采用工作面煤壁洒水等措施可以防止煤层自燃现象的发生。水文地质山区地形,地表排泄条件好。地表水系发达,主要水源是河流及降雨。降水丰富、集中在4-7月,年平均降雨1200-1300mm/年,降水量1700-1800mm,是矿坑充水的主要来源。岩性单一,以碎屑岩为主,含水性质单一,均为基岩裂隙水,由于含水层受构造裂隙控制,具有穿层性和和相互分隔的特点,各个含水带之间联通性差。晒口煤矿大部分煤层位于河流侵蚀面以下,虽然富屯溪、洒溪流经矿区,因留设了有效的保护煤岩柱,河水下渗微弱,对矿区充水影响不大。矿井的主要充水方式有三种基本类型:Ⅰ类:大气降水、地表水、潜水 → 矿区浅部采动裂隙及构造裂隙 →采空区新生含水层 → 采掘工作面涌出。Ⅱ类:大气降水、地表水、潜水 → 承压含水层 → 构造裂隙 → 采掘工作面涌出。Ⅲ类:承压含水层 → 覆岩冒落带、裂隙带两带 → 采掘工作面涌出。井田的水文地质条件属基岩裂隙类简单型。根据福煤(邵武)煤业有限公司晒口煤矿提供的矿井涌水量数据,-200m~-600m水平平均涌水量,最大涌水量,其中,-200m~-400m水平平均涌水量,最大涌水量。地温根据福建省煤炭工业(集团)有限责任公司于2006年5月18日提交的《福建省邵武市邵武煤矿资源/储量核实报告(焦坑及晒口井田)》和矿方提供的技术资料,晒口煤矿平均地温梯度G=℃/100m,介于℃/100m和3℃/100m,属于中常温类矿井。根据地质报告,预计在矿井-400~-600水平,地温将达到27℃~30℃。矿区开采情况晒口煤矿范围原为邵武煤矿开采,其煤炭开采历史悠久,早自清朝光绪二十三年至民国元年,由盐商陈远复主办开采;民国元年至三十六年,由义记公司开采,主要采焦坑井田浅部(即云坪寺之北至焦坑村北东一带)露头煤,均为私人小煤窑土法开采。1958年—1963年,开始有计划地进行建井开采工作,但仍以小煤窑开采为主。重点开采焦坑井田的浅部煤层,日产约500吨,几年总产量约万吨。1960年起由省燃料局正式接收为省属企业,正式命名为邵武煤矿,并于1959年开始由省燃料局设计院对矿井进行总体规划设计,设计矿井服务年限为45年。焦坑井田一号井主平峒1959年6月动工兴建,1964年6月投产,以平硐—暗斜井方式开拓,设计生产能力为21万吨/年。晒口井田二号井于1960年开始兴建,1961年1月正式投产,以片盘斜井方式开拓,设计生产能力为15万吨/年。随着开采水平的延深,原有的生产系统满足不了矿井生产能力需要,为实现焦坑—晒口井田联合集中生产,扩大矿井生产能力,1972年由省煤炭工业设计院对矿井进行技改扩建设计,1973年4月至1974年5月新建一对箕斗斜井至-40水平,将一、二号井-40水平运输大巷贯通,构成统一的运输提升系统,箕斗主斜井负责提煤,副井负责供电、排水,技改扩建后矿井生产能力增至45万吨/年。为了开采-200和-400水平煤炭资源,从1981年开始由省煤炭工业设计院对第三、四水平开拓延伸进行设计,在二号井副井旁新掘一条908m长的新副井至-200水平,箕斗主斜井往下延伸至-200水平,形成-200水平生产系统。该系统于1993年建成投入使用。随着资源逐渐枯竭,1995年重新核定矿井生产能力为21万吨/年。第二部分 1. 矿井自然环境和地质概括矿区地貌系属起伏不平的中至低山区,主要山脉走向呈北北东—南南西、一般海拔标高为200—350米,最高点云屏山,海拔标高为米;而长年性地表水流发育的富屯溪,则为本矿区最低侵蚀基准面,其海拔标高约178米。本地表水系主要为富屯溪,最大流量为6500m3/s,最小流量为,平均流量为,洪水期水位最高标高达+,枯水期河流最低标高+170m,流量随季节性变化。其次为晒溪,河床最低标高+,最高洪水位+米,洪水期最大流量为,最小流量为,流量随季节性变化。本区属亚热带潮湿性气候,据邵武市气象局资料,每年4~6月为雨季,11月至次年1月为旱季,历年平均降水量为,气候温和,雨水充沛。2.地层含水性矿区出露地层有前震旦纪变质岩群、上三迭统焦坑组、下侏罗统梨山组,中侏罗统漳平组和第四系。现对各地层的富水性简述如下:⑴、前震旦系变质岩群主要出露于矿区的西部、东部及北部,为上三迭焦坑组煤系地层沉积的老基底,岩性主要为千枚岩、变质砂岩、云母石英片岩和少量细晶片麻岩及板岩等组成。⑵、三叠系上统焦坑组主要出露于矿区的西部,而东部及北部仅零星出露,属含煤地层,系山麓堆积相---冲积相的角砾岩、砂砾岩及砂岩,湖泊相的粉砂岩、细砂岩或透镜状砂岩、砾岩和煤层等。地层厚度由南向北(沿走向)逐渐增大,自0---372米;自西向东(沿倾向)逐渐变薄自218---60米。焦坑组上段风化带为弱含水层,单位涌水量、渗透系数为。焦坑组上段以湖泊相的粉砂岩为主,夹细---中粒砂岩和少量透镜状含砾砂岩等组成,中厚层状、层理发育,含植物化石碎片偶见少量瓣鳃类动物化石,本地层分布较普遍,岩性变化不甚明显,为良好的隔水层。⑶、侏罗系下统梨山组本组地层分布较普遍,系为煤系地层的盖层。岩性一般纵横变化不大,以河床相的长石、石英砂岩为主,间夹石英质砾岩和粉砂岩,为矿区的主要含水层。由于基岩裂隙发育不均一,该含水层可分为相互分隔的三个含水带,其中中带即第二含水带中等含水、单位涌水量、渗透系数为,其他两个带均为弱含水带。⑷、第四系残坡积层和冲洪积层为坡积黄土层,内含滚石、洪积亚粘土,常为耕作区,河床冲积砾岩石层及河漫滩砂土层等。主要分布于富屯溪,晒溪两岸及矿区西部山脚一带,河岸以冲积层砂、砾石为主,山脚一带以坡积含砂土为主,渗透系数。3.构造含水性和导水性晒口煤矿主要构造以断层为主,分别为近于南北及北东向的逆断层为主以及近于东西向的正断层为主。大断层都在矿区边缘,井内落差米的北东向及南东向中小断层密布,断层导水性弱或基本不导水。4矿井充水条件充水水源分析⑴大气降水大气降水是矿区的主要补给水源,它通过地表潜水层及采空区塌陷裂隙补给深部裂隙承压含水层中,成为矿坑的直接补给来源。⑵裂隙含水岩层水主要赋存于三叠系上统焦坑组(T3j)砂岩、砂砾岩、含砾砂岩的裂隙中。含水层呈透镜体分布,浅部富水性中等~弱;深部富水性弱~极弱。主要表现为顶板的滴水和渗水,通过调查分析煤层底板的涌水量极小,底板突水的可能性极小。充水通道分析矿井充水的水源主要是大气降水,其次是地表水和潜水。主要充水通道是煤层采动时上覆岩层被破坏造成“两带”沟通引起的山体基岩和表土裂隙,塌陷区域,以及采动使断褶构造活化而形成的断褶导水带。5矿井涌水量、水害预测及其评估-40m水平涌水量由一采区、二采区、三采区涌水量构成,-200m水平涌水量由五采区、六采区、七采区涌水量构成。矿井排水主要是通过-200m水平中央水泵抽水至-40m水平中央水泵,再由-40中央泵房经箕斗井两趟管路排至地面后流入富屯溪。-200m~-600m水平平均涌水量,最大涌水量,其中,-200m~-400m水平平均涌水量,最大涌水量。通过矿区水文地质特征及充水分析,矿井主要充水因素为大气降水、地表水、线状断层带、基岩裂隙水。通过开展矿区水患现状调查,分析矿井水害现状,矿井目前无大的水害威胁。通过对矿井实际涌水量观测,矿井目前实际观测的最大涌水量为880m3/h,平均涌水量为580m3/h。近些年本矿开采老空区已封闭,留有排水口,存在小部分积水基本能通过排水口排出,对下部的开采影响较小。晒口煤矿目前的排水能力满足生产要求,但仍要做好季节防治水工作。6.矿井防水害措施矿井主要充水因素为大气降水、含水岩层和采空区积水。矿井地表水体为沟谷水,含水岩层富水性弱,断层导水性弱,地表水和地下水对开采影响不大,但为了做到预防为主,确保矿井正常生产,对于强降雨后,对采空区的补给,在矿井生产过程中必须做好以下防治水措施:1、煤矿企业必须在雨季来临前,派专门人员对防治水工作进行全面检查。2、矿井生产时,应做好水文地质调查工作,在矿井范围内进行水患分析预报;加强职工防治水知识教育,特别是透水预兆、应急措施知识的普及教育;坚持“有疑先停、有疑必探、先探后采(掘)”的原则,配备探放水设备。3、各矿井在开采下山水平时,要对各矿井主平硐及以上水平的矿井水采取“堵、截、引”等措施排出地面,留设足够隔水煤柱,严防上水平的通过钻孔裂隙带直接馈入下水平,造成额外排水负担。4、在各个生产水平开采过程中,必须留设足够的隔水煤柱、采空区煤柱、护巷煤柱、断层隔离煤(岩)柱、矿井边界煤柱等保安煤柱,确保矿井安全生产。5、矿井在开采过程中必须做好水文观测工作,应根据实际涌水量情况,及时扩大水仓容量和更换相应型号、功率的水泵。同时做好水泵及其供电线路维护工作,保持井下排水设备完好和正常运转,确保有足够的排水能力。6、断层为弱导水或局部弱导水,对矿井充水一般无威胁。但矿区中褶皱构造发育,一般在背斜轴部由于张性裂隙的发育,会形成较大面积的含水层,且含水量较大。对此断裂带、构造带应加强矿山地质及水文地质工作,密切注意井巷围岩、断层破碎带、掘进面等涌水特征,发现顶板淋水加大,顶板来压等透水预兆时,应立即停止作业,采取防范措施。
就矿找矿理论浅析摘要:在老矿山深部及外围开展就矿找矿,是解决危机矿山资源、增加地质储量的重要途径。阐述了就矿找矿工作的性质和特点,指出了成矿系列理论、成矿系统理论、矿床模型理论、丛聚理论、构造等距分布理论、带状分布理论、侧伏理论等是指导就矿找矿的重要理论基础,并举例对就矿找矿理论的应用进行了分析。关键词:就矿找矿;危机矿山;成矿预测;预测理论经过几十年大规模找矿,在中国东部和中部地区,大部分直接出露地表的矿产和容易识别的矿产几乎全被发现,新矿床的找矿难度极大。另一方面,地质勘查资金又严重不足。就当前这种情况而言,要提高找矿效果,自觉地实行“就矿找矿”具有重要现实意义。对1970年以来世界发现的65个金矿床所涉及的勘查理论与方法统计,其有效性顺序为:地球化学方法、地质填图、就矿找矿、地球物理方法。就矿找矿即在老矿区深部及外围找矿,在已发现的65个金矿床中有38个是就矿找矿的结果,占58%。由此可见,开展就矿找矿,发现新的矿床、矿体,增加储量,可以延长矿山企业的服务年限,并充分利用己建矿山企业的生产能力,具有重要意义。1就矿找矿工作的性质与特点就矿找矿工作的核心任务是在已知矿床的深部、外围开展矿体预测工作,即在一定预测理论指导下,利用有效的预测方法和技术,预测工业矿化地段或矿体赋存的空间位置、形态与矿化强度等特征,为勘查工程验证提供依据。其工作区范围一般在几平方公里至几十平方公里内。因此,就矿找矿是一项复杂的科学系统工程,属于大比例尺成矿预测范畴[1]。就矿找矿具有一定的科学依据。因为从成矿地质理论上分析,一个矿床的形成是多种地质因素综合作用的结果。金矿床的存在绝非是一种孤立的地质现象,而是与其周围地质环境有一定的内在的有机联系。能够形成该矿床的多种综合地质作用在地壳某一地区出现,通常在空间上有一定的广度和深度,而往往不会局限于一个极小的仅仅相当于矿床的空间范围之内,这就是相似的矿床常常在一个地区内成群出现、成带分布的原因。因此,在已知矿床,特别是在大型矿床附近类似的地质环境里,采用新理论、新技术、整合找矿手段,综合分析并综合预测,在地表和浅部附加值高的矿产大多已经发现和开采的基础上,注重寻找中深部隐伏矿体,已成为开拓地质找矿新领域的必然趋势。现代地质科学的发展进步为就矿找矿提供了不竭的思想理论源泉。日臻完善的各种找矿技术方法的应用,使其可能收到良好的效果。另外,就矿找矿有一个已知矿为基础,交通、生活一般较新区方便,更有利于地质勘查工作的组成和实施。就矿找矿要以一定的勘查找矿理论为指导,从某种意义上讲,就矿找矿是运用许多地质专家总结出的一系列反映矿床空间组合的理论,来指导找矿。下文着重就当前的就矿找矿理论进行分析讨论。2就矿找矿理论浅析2. 1矿床成矿系列理论成矿系列的核心是把成矿过程的四维空间作为一个完整体系来考虑,研究成矿作用在四维空间中的规律,其从系统论的观点出发,研究一个区域中与一定成矿事件有关的,在不同演化阶段、不同控矿条件下形成的各类型矿床之间的相互关系,研究这些矿床的总的区域地质构造背景及其发展历史,研究各种控矿因素(构造、沉积、岩浆、变质等)的相互联系和相互作用。因而将传统矿床学着重对单一类型、单一成因、单一模式的研究提高到区域的、综合的、历史过程的研究[2, 3]。成矿系列是矿床学理论研究与矿产勘查实践之间的桥梁,具有科学预见性和较高的实用价值;根据每一个成矿系列所包含的不同类型矿床在空间上或时间上相伴生的特点和相似地质背景条件下可大致重复出现的规律,当在一个地区发现某种矿床类型时,即可根据成矿系列理论寻找属于同一成矿系列的其它类型矿床;利用两个成矿系列和两个端元矿床之间的过渡性规律,可能发现过渡类型矿床;利用成矿系列,可对该区的资源潜力作出全面评价,从而提高成矿预测的综合预见性;突破单一矿种,如金、铜、铅、锌即是一个成矿系列,可互为找矿标志。如与花岗闪长岩有关的铜金矿床,因岩浆侵入就位的地层和构造条件不同,因而产出多种多样的矿床类型:围岩为碳酸盐岩时易生成矽卡岩型矿床;在硅铝质围岩中易形成斑岩型矿床;在含沉积黄铁矿层的碳酸盐建造中经岩浆-热液叠加改造形成层控-矽卡岩型矿床。而在超浅成部位,则可形成角砾岩筒型和热液脉型矿床。当具备适宜的构造时,这类中酸性岩浆和有关热液有可能喷出地表,生成海相喷流型和陆相火山岩区的铜金多金属硫化物矿床。上述各类型矿床在成因上密切相关,在时间上依序发展,在空间上共(伴)生产出,构成在浅表环境中与中酸性岩浆-热液活动有关的铜-金(多金属)成矿系列。在对成矿环境和控矿因素有基本了解的前提下,这个系列中的各矿床类型(矽卡岩型、斑岩型等)可以互为找矿标志。就矿种而言,铜、金矿也可以互为找矿标志。2. 2成矿系统理论成矿系统概念中包括了成矿的地质环境、控矿要素、成矿作用过程、成矿产物(矿床系列和异常系列)及矿床形成后的变化与保存等,几乎涵盖了有关成矿学的基本内容。体现了矿床形成有关的物质、运动、时间、空间、形成、演化的统一性、整体性和历史观[4]。其对矿产勘查的指导作用表现在:成矿系统分析从事物的联系性和整体性出发,将复杂的成矿作用以系统思路贯穿起来,将成矿的环境、背景、要素、作用、过程、产物、异常和演变等作为一个自然作用的整体加以研究,全面认识成矿动力学机制、成矿形成演变历史过程和矿床的时空分布规律。以一个成矿系统所形成的矿床系列(组合)作为找矿的总体目标,预测和发现新的矿种和矿床类型;以一个成矿系统中所形成的异常系列(组合)作为找矿的整体目标,有利于建立起区域找矿的战略眼光,这就增强了找矿工作的主动权,与“单打一”的找寻单个矿种和矿床类型相比,更有利于提高找矿命中率。从矿化网络(包括矿床、矿点和各种异常)入手逐步缩小靶区,强调异常系列在找矿勘查中的重要作用(矿化网络是进行区域找矿的总体对象)。由于矿致异常一般比矿体占有更大的空间,能显示更多的成矿信息,因此常是有效的找矿标志。充分运用地质成矿理论,全面研究矿床形成条件和保存条件,区分和筛选这些有关异常,逐步地缩小找矿靶区,可以达到发现新的矿床目的。2. 3矿床模型理论矿床模型理论是指通过一批典型矿床研究,获取或解释各种基础地质、地球化学和地球物理资料,对复杂的地质环境中矿床形成的全过程,在时间上和空间上联系起来,形成一个完整的概念,建立一套特定地质环境中特定类型矿床的识别标志,作为实际勘查过程的指导原则。矿床模型理论对就矿找矿的指导意义在于:矿床模型能为地质类比和矿床地质研究提供思路,给予启迪,帮助勘查人员把注意力集中在靶区内与矿床有联系的关键性地质特征上;矿床模型集中归纳了复杂的地质现象,在具体勘查过程中,使地质人员明白在探寻矿床的哪个部位,还能使研究人员指明典型矿床研究工作中缺少哪几部分有关内容;模型提供有关成矿作用的完整概念,有助于研究整个成矿环境并区分成矿环境和非成矿环境,发展区域成矿学和矿床学理论,为成矿预测提供地质理论依据;模型帮助领导人员增进对勘查项目的了解程度,洞察全局,把握重点,制定合理的勘查战略和最佳勘查技术方法组合,是提高勘查效益的决策依据。2. 4矿床分布的丛聚性理论矿床丛聚性理论是指矿床在空间的分布上往往在一定范围内集中出现,构成矿化集中区或特定的成矿区域。是指在一个不太大的范围内,某些矿产或矿产组合物别丰富,形成具有一套固定的标型矿产或矿床组合,有人称之为“大型矿集区”。国内外这种矿化集中区实例很多,如胶东半岛的金矿化集中区,东秦岭Mo、Au矿化集中区,长江中下游铜多金属矿化区南岭钨、锡矿化集中区等[5]。成矿区带内已知矿床、矿点的外围或深部是寻找同类或同一成矿系列的有利部位。许多矿区的勘查史都表明,矿床往往是成群出现的,在一定的范围内会集中多个矿床或矿体。例如,在加拿大诺兰达矿区已发现19个有经济价值的矿床中,有16个位于以霍恩矿床和奎蒙特矿床为圆心、半径16km的圆内,而8个矿位于以上述两矿床为圆心、半径为8km的圆内,最远的两个矿床距圆心34km。2. 5构造等距性分布理论所谓构造等距性分布,是指矿体、矿床、矿田、矿带等在空间分布上大致以相等的距离有规律地出现,这种等距性可以表现为直线等距,也可以表现为弧线等距。成矿作用的等间距分布规律为就矿找矿提供指导。成矿带的等距分布是很有特征的,如北半球的6条巨型纬向构造成矿带,每相邻两条带之间大致保持相等的距离,间距约为纬度8°左右,在中国境内存在3条巨型纬向构造成矿带。在一些矿带、矿田中,同样存在矿床等距性特征,如海南东方戈枕金矿带,矿床受控于北东向戈枕断裂带和近等距分布的东西向构造,尤其在两组构造相交的锐角区出现,致使矿床具有等距性分布特点,为进一步预测提供了依据。2. 6矿床的带状分布理论矿床的带状分布是指不同矿种、矿床类型或矿石物质组成、结构构造、矿物组合等在一定的空间范围内呈现出有规律的交替变化。矿床带状分布现象普遍存在,大至全球,小至矿床、矿体甚至微观领域。根据规模级别,矿床的带状分布可分为全球成矿带、区域分带、矿区分带和矿体分带[6]。全球成矿带中最著名的有环太平洋成矿带、特提斯—喜马拉雅成矿带;区域性成矿带如秦岭地槽褶皱带等,就矿找矿工作中主要考虑矿床或矿体的分带问题。(1)矿床类型的走向分带:如吉林小西南岔斑岩型铜金矿床,成矿与燕山期中酸性小侵入体有关,矿床具有明显的分带性,大体可分为3个带:内带,位于北山段石英闪长岩西侧,Cu、Mo矿化以浸染状为主;中带,位于北山段石英闪长岩与二叠系角岩“盖层”或斜长花岗岩接触带, Cu、Au矿化呈细脉浸染状和复脉状为主;外带,位于南山矿段,Au、Cu矿化以脉状为主,这种分带特征为区内进一步预测指明了方向。(2)矿床类型的垂直分带:在一个矿区(矿带)内同一矿种不同类型的矿床共存的情况,是就矿找矿的重要依据,实践证明,无论是对一个成矿区,还是一个成矿带、一个具体矿山,根据矿床的垂向分带特点,寻找新的盲矿体有着十分重要的意义[7]。以在招掖金矿带为例,根据玲珑式石英脉型和焦家式破碎蚀变岩型金矿,建立了“双段分带”模式,该模式指出两类金矿是同源、同期、相同地质作用条件下形成而赋存于不同深度的金矿床类型。二者在垂向上呈渐变过渡关系,自上而下可分为5种类型,中间三类为过渡型:缓倾破碎蚀变岩型(焦家式);陡倾破碎蚀变岩型;细脉密集带型;群脉过渡矿化型;石英脉矿化类型(玲珑式)。并且在空间分布上,蚀变岩型一般赋存在0m标高以下,石英脉型一般赋存在150m标高以上, 0~150m标高是两种矿床类型的过渡型,可以此标高为参照,在矿带内对矿床的相应矿化类型进行预测。望儿山金矿床被认为上部是石英脉型、下部是蚀变岩型垂直分带的典型。蚀变岩型和石英脉型互为找矿标志,且可指导深部找矿。近几年来,在郭家岭花岗岩体内发现了界河金矿,在玲珑花岗岩体内发现了孙家洼金矿,认为是花岗岩型金矿,其与另外两种类型金矿在成因和赋存空间上有着密切关系,由此可见,在招掖金矿带金矿类型变为蚀变岩型—石英脉型—花岗岩型,这不仅为找矿提供了新思考,可能导致胶东金矿找矿工作再次取得突破。小秦岭地区同样存在矿化垂直分带的特征。根据该地区金矿体形态、矿化类型、矿物组合、围岩蚀变和矿床地球化学特征,可将小秦岭地区金矿化分做三段:上段(2 000~1 500m)为多金属硫化物-石英脉型金矿化,中段(1 500~800m)为黄铁矿-石英脉型金矿化,下段(800~0m)为少黄铁矿-石英脉型金矿化。由此作出了如下结论:上部矿化地段(2 000~1 500m),是指正在勘查和开采的范围,以多金属硫化物-石英脉型金矿化为主;中、下部矿化地段(1 500~800m , 800~0m),是预测深部矿化赋存的可能范围。最近,杨砦峪金矿深部钻孔在标高900m,发现自然金-黄铁矿-石英脉型金矿化;寺范金矿钻孔在标高690m处发现金矿脉;大湖峪、竹峪两个矿山在500m标高处发现盲矿体,属少黄铁矿-石英脉型金矿化。证实该分带规律的存在,同时也为后续找矿工作指明了方向。2. 7矿体侧伏理论矿体的侧伏是指矿体随倾斜移动,其最大延伸轴逐渐偏离倾向线,与矿体走向线(矿体最大延长线)间出现夹角———侧伏角,此现象称矿体的侧伏,脉状矿体与透镜状矿体常出现这种现象。矿体侧伏特征的研究,主要是尖灭再现、尖灭侧现规律的研究,是指导矿山就矿找矿,进行深部矿体预测的重要准则。以灵山沟金矿为例。两条主矿脉5号脉和1号脉具有明显的向东北侧伏现象,并由地表向深部侧伏角变缓。基于对这一构造控矿规律的认识,对上部矿体形态、产状,特别是对矿体侧伏角作了系统分析,根据两个矿脉的侧伏方向和角度,提出了深部探矿工程布置方案,查明1号、5号矿脉在深部侧伏角变缓处形成第二富集带,同时在其两翼也发现了新矿体,新增金属量7. 8t。根据金矿体的侧伏再现规律,有关单位相继在望儿山矿床的深部,获得了明显的找矿效果。3结语经过国内外众多学者的努力探索,在就矿找矿理论研究方面已取得明显进展,积累了许多成功的范例,但在勘查工程验证前,对隐伏矿体的确切形态、位置和矿化强度的认识仍然不清楚,表明隐伏矿体定位预测研究仍然是项大风险、高难度和复杂的科学系统工程。如何做好矿山预测工作,找矿理论是基础,找矿方法技术的突破关键。进行多学科联合、不同找矿预测理论相互渗透,同时引入新的技术方法和手段,从四维空间角度进行隐伏矿体定位、定量预测,是今后就矿找矿工作的主要攻关方向。[参考文献][1]杨言辰,李绪俊,马志红.生产矿山隐伏矿体定位预测[J].大地构造与成矿, 2003, 27(1): 83-90.[2]陈毓川,裴荣富,宋天锐.中国矿床成矿系列初论[M].北京:地质出版社, 1998: 4-7.[3]杨言辰,马志红,杨宝俊.中国北方古元古代成矿带矿床成矿系列研究[M].长春:吉林人民出版社, 2002: 1-3.[4]翟裕生,彭润民,邓军,等.成矿系统分析与新类型矿床预测[J].地学前缘, 2000, 7(1): 123-132.[5]裴荣富,吴士良,熊群尧.中国特大型矿床成矿的偏在性与成矿构造聚敛场[M].北京:地质出版社, 1998: 262-286.[6]翟裕生,邓军,李晓波.区域成矿学[M].北京:地质出版社,1999: 4-15.[7]李惠,张国义,禹斌,等.金矿区深部盲矿预测的构造叠加晕模型及找矿效果[M].北京:地质出版社, 2006.
浅谈煤田地质勘探前沿发展趋势摘要:本文根据中国煤炭生产方针、煤田地质特点及世界先进技术发展现状,讨论了中国煤田地质勘探前沿问题,从提高勘探精度,开展动态地质研究等方面加以论述。并且展望了煤田地质勘探技术发展的趋势。关键词:地质勘探勘探技术发展趋势0引言20世纪,煤炭在世界能源中占主要地位,进入21世纪,煤炭在世界一次能源中仍将占主要地位,在我国尤其如此。在我国,1500m左右的煤炭总资源量约4万亿吨,已探明保有储量达1万亿吨。而石油、天然气,由于资源赋存条件与勘探、开发困难等原因,一个时期内难于大幅度增产。但是,随着开放与市场经济发展,煤炭要有竟争力才能在市场上站住脚,经济、安全、高效采煤就成为煤炭工业发展的关键。因此,世界上所有采煤国家都需要继续开展煤田地质勘探工作,而且,煤田勘探技术要迅速发展才能满足生产要求。1我国煤田地质勘探前沿问题从我国煤田地质特点及世界先进技术的发展现状来看,我们可以看出,近年来我国煤田地质勘探前沿问题可概括为以下几个方面。从完善矿井水防治与保水采煤研究方面来看我国东部一些矿井,随着采深增大,突水事故经常出现,突水量也日益增大。由于这些煤田水文地质条件特别复杂,加之采深不断增大,浅部矿井水治理获得的一些认识往往不适应深部矿井水动力条件。因此,我国煤矿水害防治技术的发展趋势是:深入研究矿区深部岩溶水形成与运移特征,深部矿井底板岩溶水突出机理,开发突水预测预报技术;开发适应现代机械化开采的采掘区无水险水害防治技术。从开展动态地质研究方面来看常见的岩煤突出、瓦斯突出、冲击地压、突水、井筒破裂等井下灾害,实际上是一种动力地质现象。这些现象均与岩体应力场有关。主要起因于岩煤采掘后,原有自然条件下各种地质因素之间的平衡遭受破坏,岩体应力再分配,从而引发或诱发出这类灾害性地质现象。通过研究这些现象形成的地质机理,事先测定出采掘阶段岩体应力随时空的动态变化,就有可能预测上述动力地质现象是否会形成,确定并采取消除或减弱这些灾害的措施。从加强环境地质勘查与灾害地质防治方面来看由于矿区在天然条件下以及因开发而使地质体系遭受破坏,从而可能形成一系列环境问题,如耕地破坏、水源污染、沙化,粉尘、一氧化碳、二氧化硫造成的大气污染等以及更具破坏性的灾害地质现象,如地裂、地表塌陷、滑坡乃至诱发地震。由于历史原因及煤矿不断开发,旧帐未清,新帐纷至,所产生的问题相当严重,煤矿环境问题是制约煤炭工业可持续发展的关键因素之一,今后矿区环境评价与治理将成为开发部门重要的工作内容。从提高勘探精度来看连续作业是煤炭工业现代化或采掘机械化和自动化的特点。这要求开发前查明所采煤层的细微变化,如煤层厚度、结构和灰分的局部细小变化。煤层及其顶底板岩石物理力学性质的局部变化等。但是,世界各国的煤炭证实储量及我国的探明储量均只主要说明煤炭的原地埋藏数量,并未充分甚至没有提供满足现代开采技术要求的开采地质信息,为适应现代机械化开采,普遍需要补充勘探。从攻克煤层气开发难关来看近年来许多国家正在把煤层气作为一种能源进行研究,已有20多个国家开展了煤层气研究、勘探和开发活动。在煤层气试验开发中,目前所遇到的问题是:多数井煤层气产率低、衰减快,钻井冲洗液污染煤层,完井后坍塌堵孔,水力压裂效果不明显,裂缝短,所占比例低,完井后采气效果差等。显然,研究我国煤层渗透率低的原因、渗透率变化规律、煤层气富集和高产因素、煤层力学稳定性和破坏规律,开发适于我国低渗率煤层的钻井、完井、采气和增产实用技术,探索我国煤层气开发有利区段的评价选择模式就成为技术攻关的重点。2煤田地质勘探技术发展趋势用发展眼光看,近年来钻探仍将成为获取“第一性”地质资料的重要手段。物探仪器日新月异,性能改进与更新迅速,向高灵敏度、高分辨率、高精确度、遥控、计算机实时控制、处理、数据分析和三维图形显示方向发展;物探方法向多维、多参数测量、多方法组合发展;计算机和信息技术将普及到地质勘探的各个专业、各个作业单元,乃至管理整个勘探系统。近年来,值得注意的煤田地质勘探技术发展趋势如下。开发井下勘探技术根据国内外资料,落差小于5m、长度小于150m的小断层及小型褶曲,近期不可能用地面勘探方法查明。因此,国内外普遍认为,应在采区开采前,在井下开展采区勘探或工作面勘探,其方法包括矿井物探和沿煤层钻进。基于煤层密度比上下围岩小,煤层是一个明显的低速槽,国外在70年代末首先采用槽波地震勘探技术在井下探测煤层构造。近年来,探地雷达技术发展迅速。最近南非开发出一种Rock雷达系统,能定量研究岩体,准确确定断裂带深度、巷道周围裂隙带特征。显然,煤矿井下物探技术将大有作为,是一重要发展方向。发展水平钻进技术20世纪80年代以来,技术先进的采煤国家愈来愈重视采用水平钻进方法沿煤层钻进,并采用与之相配合的随钻测斜技术。水平钻进技术是由受控定向钻进发展而来的。近年来,这种钻进技术发展迅速,不仅能在井下沿煤层钻进,还能在地面沿垂直一圆弧一水平线轨迹进入煤层钻进。地面水平钻进,在煤炭部门是80年代后期才从石油部门引进的。加强综合勘探据有关材料说明,英国煤矿区尽管用三维地震勘探曾解释出小至煤厚落差的断层,但英国深部煤矿公司仍然重视钻孔研究。近年来,他们在已经评价的赋存经济可采储量的井田,按400一500m网度布无心孔,用组合测井方法勘探。他们开发了一种岩层显微扫描仪,通过人机联作能解释几十厘米落差的断层、裂隙、沉积和构造特征,以及应力方向。借助专用软件,用组合测井可确定出岩石类型、岩石强度、孔隙度或渗透率、倾角、孔径、分析水和烃等。据说,通过这一综合勘探方法,“可提供一份详细、实用的构造及应力场图”“,从而使矿山设计切实可行”,可提供最佳施工方向和合理地选定开采方法。这表明,选用合适手段、采用多手段综合勘探,是深部煤矿勘探的发展方向。研究动态地质勘探技术如前所述,危害矿井安全的动力地质现象由采掘活动诱发而形成。它们具有动态特性。因此,预测动力地质现象的形成及其强度,不能简单地只凭反映原始地质条件的静止数据,而应主要分析基于岩煤层应力或其物性随时间变化的动态特征资料。高产高效采煤推进速度快,进行动态勘探,即在采掘期间连续多次勘探采区的应力或物性随时间变化很有必要。加快发展信息技术计算机和信息技术现已在煤田地质勘探各个专业推广应用,发展较快。由于引入了许多高新技术,如并行分布式处理、大容量存储、工作站、多媒体、人工智能和神经网络技术等,目前已能用人机对话方式处理、分析、解释和显示地质勘探数据,一些物探仪器自动化程度高,能在现场作预处理,控制各项操作和质量,选择有关参数。3结语根据相关资料分析表明,除少数几个发展中国家外,各主要产煤国家的煤田地质勘探工作量自80年代以来均明显减少,但用于开发勘探、工作面勘探的工作内容和工作量却明显增多,勘探精度大大提高。从煤炭现代化生产要求角度看,我国煤田地质勘探技术与世界先进技术相比尚存在较大差距,因此,必须把握时机,加快我国煤田地质勘探技术的发展,才能满足我国高产高效采煤的需求。参考文献:[1]储绍良.矿井物探应用.北京:煤炭工业出版社.1995.[2]李夫忠.走向精确勘探的道路[M].北京:石油工业出版社..
1、摘要中应排除本学科领域已成为常识的内容;切忌把应在引言中出现的内容写入摘要;一般也不要对论文内容作诠释和评论(尤其是自我评价)。2、不得简单重复题名中已有的信息。比如一篇文章的题名是《几种中国兰种子试管培养根状茎发生的研究》,摘要的开头就不要再写:“为了……,对几种中国兰种子试管培养根状茎的发生进行了研究”。3、结构严谨,表达简明,语义确切。摘要先写什么,后写什么,要按逻辑顺序来安排。句子之间要上下连贯,互相呼应。摘要慎用长句,句型应力求简单。每句话要表意明白,无空泛、笼统、含混之词,但摘要毕竟是一篇完整的短文,电报式的写法亦不足取。摘要不分段。4、用第三人称。建议采用“对……进行了研究”、“报告了……现状”、“进行了……调查”等记述方法标明一次文献的性质和文献主题,不必使用“本文”、“作者”等作为主语。5、要使用规范化的名词术语,不用非公知公用的符号和术语。新术语或尚无合适汉文术语的,可用原文或译出后加括号注明原文。6、除了实在无法变通以外,一般不用数学公式和化学结构式,不出现插图、表格。7、不用引文,除非该文献证实或否定了他人已出版的著作。8、缩略语、略称、代号,除了相邻专业的读者也能清楚理解的以外,在首次出现时必须加以说明。科技论文写作时应注意的其他事项,如采用法定计量单位、正确使用语言文字和标点符号等,也同样适用于摘要的编写。目前摘要编写中的主要问题有:要素不全,或缺目的,或缺方法;出现引文,无独立性与自明性;繁简失当。9、论文摘要之撰写通常在整篇论文将近完稿期间开始,以期能包括所有之内容。但亦可提早写作,然后视研究之进度作适当修改。有关论文摘要写作时应注意下列事项:10、整理你的材料使其能在最小的空间下提供最大的信息面。11、用简单而直接的句子。避免使用成语、俗语或不必要的技术性用语。12、请多位同僚阅读并就其简洁度与完整性提供意见。13、删除无意义的或不必要的字眼。但亦不要矫枉过正,将应有之字眼过份删除,如在英文中不应删除必要之冠词如a'' an'' the等。14、尽量少用缩写字。在英文的情况较多,量度单位则应使用标准化者。特殊缩写字使用时应另外加以定义。15、不要将在文章中未提过的数据放在摘要中。16、不要为扩充版面将不重要的叙述放入摘要中,即使摘要仅能以一两句话概括,就让维持这样吧,切勿画蛇添足。17、不要将文中之所有数据大量地列于摘要中,平均值与标准差或其它统计指标仅列其最重要的一项即可。18、不要置放图或表于摘要之中,尽量采用文字叙述。
1、论文题目:要求准确、简练、醒目、新颖。 2、目录:目录是论文中主要段落的简表。(短篇论文不必列目录) 3、提要:是文章主要内容的摘录,要求短、精、完整。字数少可几十字,多不超过三百字为宜。 4、关键词或主题词:关键词是从论文的题名、提要和正文中选取出来的,是对表述论文的中心内容有实质意义的词汇。关键词是用作机系统标引论文内容特征的词语,便于信息系统汇集,以供读者检索。 每篇论文一般选取3-8个词汇作为关键词,另起一行,排在“提要”的左下方。 主题词是经过规范化的词,在确定主题词时,要对论文进行主题,依照标引和组配规则转换成主题词表中的规范词语。 5、论文正文: (1)引言:引言又称前言、序言和导言,用在论文的开头。 引言一般要概括地写出作者意图,说明选题的目的和意义, 并指出论文写作的范围。引言要短小精悍、紧扣主题。 〈2)论文正文:正文是论文的主体,正文应包括论点、论据、 论证过程和结论。主体部分包括以下内容: a.提出-论点; b.分析问题-论据和论证; c.解决问题-论证与步骤; d.结论。 6、一篇论文的参考文献是将论文在和写作中可参考或引证的主要文献资料,列于论文的末尾。参考文献应另起一页,标注方式按《GB7714-87文后参考文献著录规则》进行。 中文:标题--作者--出版物信息(版地、版者、版期):作者--标题--出版物信息所列参考文献的要求是: (1)所列参考文献应是正式出版物,以便读者考证。 (2)所列举的参考文献要标明序号、著作或文章的标题、作者、出版物信息。
简单地说,核心期刊是学术界通过一整套科学的方法,对于期刊质量进行跟踪评价,并以情报学理论为基础,将期刊进行分类定级,把最为重要的一级称之为核心期刊。 核心期刊应指专业核心期刊,即属于某专业或行业的核心性刊物。确定核心期刊的标准可以概括为以下几项,其一主办机构的权威性,其二文章作者的权威性,为了避免马太效应,还要看其三,文章的被引用率及文献的半衰期(测定文章内容新颖性的指标,一般科技文献半衰期较短,社科文献则较长)。 地质类的期刊: 采矿技术 地层学杂志 地理科学 地质与勘探 地质灾害与环境保护 工程地质学报 中国地质 地球科学 水文地质工程地质 物探与化探 世界有色金属 国土资源情报 工程勘查 等等
首先你是干什么用。 如果是要省级的话我有几个 很好发! 华北国土现代矿业都很好发。
《地质论评》该刊被以下数据库收录:CA 化学文摘(美)(2014)JST 日本科学技术振兴机构数据库(日)(2013)CSCD 中国科学引文数据库来源期刊(2015-2016年度)(含扩展版)北京大学《中文核心期刊要目总览》来源期刊:1992年(第一版), 1996年(第二版), 2000年版, 2004年版, 2008年版, 2011年版, 2014年版期刊荣誉:中科双效期刊;第三届(2005)国家期刊提名奖期刊《岩石矿物学杂志》该刊被以下数据库收录:CA 化学文摘(美)(2014)JST 日本科学技术振兴机构数据库(日)(2013)CSCD 中国科学引文数据库来源期刊(2015-2016年度)(含扩展版)北京大学《中文核心期刊要目总览》来源期刊:1996年(第二版), 2000年版, 2004年版, 2008年版, 2011年版, 2014年版期刊荣誉:Caj-cd规范获奖期刊
顶,读完博士后,回头看,除了那些高档一些的EI\SCI可能有些难度,其他全都那样的,有些装得有些品味吧,其实垃圾,不过不赞成的是,创新难度大,不能要求全部社会的人都去搞创新,不现实,生活本就这样,平淡而已,真正的,上至所谓的伟人,下至黎民百姓,都要生活,不能太苛求,哈哈。