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時間：2022-04-07 21:42:49
序論：好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇構(gòu)造地質(zhì)學(xué)范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來更深刻的閱讀感受。
中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1002-4107（2016）02-0014-02
“構(gòu)造地質(zhì)學(xué)”是地質(zhì)學(xué)的三大支柱學(xué)科之一，主要研究地殼或巖石圈的地質(zhì)構(gòu)造，包括由內(nèi)力作用所形成的褶皺、斷層、節(jié)理等各種地質(zhì)構(gòu)造的形態(tài)、產(chǎn)狀、規(guī)模、形成條件、成因機制、分布規(guī)律和演化歷史等[1]，是資源勘查工程專業(yè)的一門非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，也是石油地質(zhì)學(xué)研究的重要支柱。對于中國石油大學(xué)（北京）資源勘查工程專業(yè)學(xué)生而言，在掌握構(gòu)造地質(zhì)學(xué)理論知識體系的同時，還必須補充石油勘探構(gòu)造知識，才能更符合專業(yè)的從業(yè)要求。本文通過對中國石油大學(xué)（北京）“構(gòu)造地質(zhì)學(xué)”教學(xué)現(xiàn)狀的分析及筆者多年的教學(xué)科研體會，提出了關(guān)于進一步提高“構(gòu)造地質(zhì)學(xué)”教學(xué)質(zhì)量與效果的改革方法與建議。
一、“構(gòu)造地質(zhì)學(xué)”教學(xué)現(xiàn)狀
“構(gòu)造地質(zhì)學(xué)”是中國石油大學(xué)（北京）資源勘查工程專業(yè)的主干專業(yè)必修課程，在資源勘查工程專業(yè)培養(yǎng)計劃中占有重要地位，與油氣勘探實踐的聯(lián)系也非常緊密。該課程授課總學(xué)時為64學(xué)時，其中理論教學(xué)和實習(xí)課各占32學(xué)時，是典型的課堂理論教學(xué)與實踐教學(xué)相結(jié)合的理論與實踐并重課程。中國石油大學(xué)（北京）“構(gòu)造地質(zhì)學(xué)”教研組的教師經(jīng)過多年的積累與探索，已經(jīng)形成了較為成熟的教學(xué)方法和教學(xué)模式，但從近幾年的教學(xué)效果以及學(xué)生反饋信息來看，“構(gòu)造地質(zhì)學(xué)”課程在教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)手段等方面還存在有待進一步改進的地方，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。
（一）教學(xué)內(nèi)容單一，行業(yè)特色不足
傳統(tǒng)的“構(gòu)造地質(zhì)學(xué)”教學(xué)內(nèi)容以露頭構(gòu)造地質(zhì)研究為主，而石油勘探構(gòu)造分析方面的內(nèi)容相對比較匱乏。對于資源勘查工程專業(yè)學(xué)生而言，畢業(yè)后從事的工作基本都與石油勘探行業(yè)密切相關(guān)。因此，在教學(xué)內(nèi)容安排上，要盡量做到構(gòu)造地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)理論知識與石油勘探構(gòu)造分析相結(jié)合，對學(xué)生專業(yè)培養(yǎng)具有更加重要的現(xiàn)實意義。
（二）教學(xué)手段與方法陳舊，學(xué)生理解知識困難
“構(gòu)造地質(zhì)學(xué)”課程具有如下特點：（1）涵蓋內(nèi)容廣;（2）空間思維要求高;（3）邏輯性強;（4）實踐動手能力強;（5）應(yīng)用性強。其部分課程內(nèi)容過于抽象，要求學(xué)生具有較強的理解能力和三維空間想象能力。因此，學(xué)習(xí)該課程對學(xué)生的數(shù)學(xué)、力學(xué)基礎(chǔ)要求較高。而傳統(tǒng)教學(xué)過程中以“灌輸式”教學(xué)為主，使學(xué)生感到該門課程內(nèi)容晦澀難懂，產(chǎn)生了畏難情緒，學(xué)習(xí)動力不足，影響了教學(xué)效果。在這種情況下，只有任課教師改進教學(xué)方法，生動教學(xué)內(nèi)容，幫助學(xué)生建立空間概念，才能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，幫助學(xué)生更好地理解掌握知識。
（三）實習(xí)與實踐偏于課堂理論
“構(gòu)造地質(zhì)學(xué)”是地質(zhì)學(xué)領(lǐng)域里的“上層建筑”，同時也是實踐性很強的一門學(xué)科[2-4]。研究地質(zhì)構(gòu)造一般首先要通過精細(xì)的觀察，進而上升到感性認(rèn)識，然后通過綜合分析、歸納，最終得出理性認(rèn)識。以往實習(xí)、實踐環(huán)節(jié)多以理論為主，例如計算某一個地區(qū)的應(yīng)力大小來推測出應(yīng)變大小，基本是拿自己的計算結(jié)果與前人資料相對比，如果計算結(jié)果不一致或相差較大，則需重做。這樣的教學(xué)方式不夠形象直觀，也不符合創(chuàng)新型人才培養(yǎng)理念。因此，改變實習(xí)實踐環(huán)節(jié)教學(xué)方式，增加學(xué)生動手實踐的機會，對加強學(xué)生對知識的理解和培養(yǎng)創(chuàng)新型人才非常有意義。
（四）考評體系有待完善
目前學(xué)?！皹?gòu)造地質(zhì)學(xué)”在學(xué)生成績評價體系方面，期末筆試成績占80%―90%，比例過高，導(dǎo)致部分學(xué)生平時不努力學(xué)習(xí)，但通過幾天的考前突擊也能得高分。這樣的評價方式無法真正體現(xiàn)學(xué)生對知識的掌握水平，也不利于激發(fā)學(xué)生過程學(xué)習(xí)的積極性。因此完善學(xué)生成績評價體系，加大過程學(xué)習(xí)的評價力度，既能客觀科學(xué)評價學(xué)生知識掌握程度，也更有利于調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與主動性。
二、“構(gòu)造地質(zhì)學(xué)”教學(xué)改革的策略
結(jié)合“構(gòu)造地質(zhì)學(xué)”的課程特點及其在教學(xué)過程中存在的上述問題，筆者根據(jù)多年的教學(xué)科研經(jīng)驗，針對中國石油大學(xué)（北京）資源勘查工程專業(yè)學(xué)生的就業(yè)要求和職業(yè)發(fā)展特點，積極思考和探索，對該課程的教學(xué)提出如下改革建議。
（一）兼顧石油勘探行業(yè)特點，充實教學(xué)內(nèi)容
資源勘查工程專業(yè)學(xué)生在畢業(yè)后大部分都會從事與石油勘探領(lǐng)域相關(guān)的職業(yè)或繼續(xù)深造。因此，要求任課教師在保持“構(gòu)造地質(zhì)學(xué)”知識體系的系統(tǒng)性和完整性的前提下，盡量補充一些石油勘探構(gòu)造分析方面的知識和內(nèi)容，尤其要引入教師自己的一些重要科研成果。同時，教學(xué)過程中還應(yīng)該參考一些國外教材中的相關(guān)教學(xué)內(nèi)容，緊跟國際發(fā)展前沿。這樣既可以幫助學(xué)生學(xué)習(xí)掌握含油氣盆地地下構(gòu)造的研究內(nèi)容和研究方法，又可以加深學(xué)生對“構(gòu)造地質(zhì)學(xué)”理論知識在石油勘探過程中實際應(yīng)用的了解，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時也可為學(xué)生下一步的專業(yè)學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。
（二）改進教學(xué)手段與方法，豐富教學(xué)形式
根據(jù)“構(gòu)造地質(zhì)學(xué)”的特點，針對課堂理論教學(xué)、實習(xí)課教學(xué)和課外學(xué)習(xí)等不同階段，采取分層次、多元化教學(xué)方式。
1.豐富理論教學(xué)形式。課堂理論教學(xué)充分利用實物模型、野外彩色照片、模擬動畫講解。它們具有形象、直觀、信息量大、表現(xiàn)手法靈活等優(yōu)點，能夠引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，對學(xué)生空間思維能力的培養(yǎng)也有很大幫助。對于學(xué)生理解較難的力學(xué)分析內(nèi)容，則以板書推理為主，并結(jié)合使用模擬動畫進行講解，在教師與學(xué)生之間形成互動，便于學(xué)生主動思考。在平時教學(xué)過程中充分與學(xué)生接觸和交流，聽取他們對講課內(nèi)容、手段和方法等的意見，及時調(diào)整教學(xué)方式方法。
2.創(chuàng)新實習(xí)模式。實習(xí)課主要采取“教師教學(xué)為輔，學(xué)生動手為主”的教學(xué)模式，并多引入與石油勘探構(gòu)造相關(guān)的實例。教師就主要基本原理和操作方法要點進行講解和引導(dǎo)性的解答，引導(dǎo)學(xué)生獨立思考。學(xué)生則獨立完成各項實習(xí)內(nèi)容要求，鍛煉通過動手實踐解決實際地質(zhì)問題的能力。
3.改變課外教學(xué)方法。課外學(xué)習(xí)采取分組討論和交流的研討式教學(xué)方法。教師布置課外實習(xí)題目，讓學(xué)生自由分組，分工合作，針對自己感興趣的某個主題收集相關(guān)資料，并制作成PPT，然后在課堂上以小組為單位進行講解，并由教師和其他學(xué)生對其進行點評。這樣既調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，也鍛煉了學(xué)生的演講和交流能力，同時還培養(yǎng)了學(xué)生的團隊合作能力和創(chuàng)新意識。
（三）理論聯(lián)系實際，加強實踐教學(xué)
“構(gòu)造地質(zhì)學(xué)”是一門理論性與實踐性都很強的課程。在中國石油大學(xué)（北京）資源勘查工程專業(yè)，“構(gòu)造地質(zhì)學(xué)”是學(xué)生二年級開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程。在學(xué)習(xí)該課程前，學(xué)生已經(jīng)通過“普通地質(zhì)學(xué)”、“造巖礦物學(xué)”和“普通地質(zhì)實習(xí)”等課程的學(xué)習(xí)，對地質(zhì)構(gòu)造有了初步認(rèn)識和了解。但實際的地質(zhì)構(gòu)造常常復(fù)雜多樣，因此在授課期間適當(dāng)安排1―2次野外實習(xí)，讓學(xué)生在野外親自觀察典型的構(gòu)造實例，既能加深學(xué)生對“構(gòu)造地質(zhì)學(xué)”課堂理論知識的理解，也可為大學(xué)二年級短學(xué)期的 “綜合地質(zhì)實習(xí)”課程拋磚引玉，教學(xué)效果會更好。
（四）完善成績評價體系
“構(gòu)造地質(zhì)學(xué)”過去的考核方式以期末考核為主，平時成績一般只占10%―20%。這樣的成績評定方式導(dǎo)致部分學(xué)生平時學(xué)習(xí)積極性不高，常常以考前突擊應(yīng)對考試。這樣既不能全面考查學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，也不利于學(xué)生對知識的真正理解和掌握。因此筆者嘗試課程考核采用過程考核方式，學(xué)生的最終課程成績由平時出勤、課堂討論、期末討論、筆試成績及課內(nèi)實習(xí)等環(huán)節(jié)各按一定的比例組成。這樣既可以全面評價學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，又調(diào)動了學(xué)生過程學(xué)習(xí)的積極性和主動性，同時也有利于幫助學(xué)生掌握課程內(nèi)容，有助于提升課程的學(xué)習(xí)效果。
“構(gòu)造地質(zhì)學(xué)”在中國石油大學(xué)（北京）資源勘查工程專業(yè)的培養(yǎng)計劃中占有極其重要的地位，學(xué)生是否能夠理解并真正掌握“構(gòu)造地質(zhì)學(xué)”的基礎(chǔ)理論知識，是否能夠利用所學(xué)的理論知識解決實際問題，不僅對以后的專業(yè)課學(xué)習(xí)和繼續(xù)深造具有重要意義，對未來的職業(yè)發(fā)展也有很大幫助。做好“構(gòu)造地質(zhì)學(xué)”課程的教學(xué)工作，既可以激發(fā)學(xué)生的專業(yè)興趣和求知欲望，又能夠幫助學(xué)生做好專業(yè)知識儲備。
參考文獻(xiàn)：
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[3]羅金海，于在平，周鼎武.理論聯(lián)系實際，深化“構(gòu)造地質(zhì)
在區(qū)域地殼穩(wěn)定性評價中的應(yīng)用近年來，根據(jù)現(xiàn)代構(gòu)造地質(zhì)學(xué)研究中的大陸動力學(xué)理論和巖石斷裂力學(xué)理論，一些學(xué)者提出了區(qū)域穩(wěn)定性動力學(xué)理論。區(qū)域穩(wěn)定性動力學(xué)理論在區(qū)域穩(wěn)定性評價過程中，能夠使大陸地殼動力學(xué)過程、構(gòu)造和地震活動性與巖土體的工程地質(zhì)條件得到有機統(tǒng)一，最終實現(xiàn)大到區(qū)域地殼、小到場地地基的穩(wěn)定性合理評價。區(qū)域深層地殼的穩(wěn)定性決定于地殼深部的變異層帶的性質(zhì)特征，按結(jié)構(gòu)和流變性特征，大陸巖石圈分為四套動力學(xué)子系統(tǒng)［1］。第一套動力學(xué)子系統(tǒng)是在上地幔頂部流變層。上地幔頂部的軟流圈和低速高導(dǎo)層之間夾著較硬的層位，在全球構(gòu)造應(yīng)力的作用下，軟層通過流動作用使硬層發(fā)生變形，在這個過程中能產(chǎn)生熱效應(yīng)和力學(xué)效應(yīng)，從而引發(fā)地殼各圈層間的拆離、剪切、增溫、加厚或減薄，從而導(dǎo)致巖漿作用和構(gòu)造作用的發(fā)生。第二套動力學(xué)子系統(tǒng)是在殼幔過渡流變層。地殼和地幔沿該殼幔過渡流變帶容易發(fā)生較大尺度的水平位移，從而造成大規(guī)模的造山帶擠壓碰撞和逆沖疊覆及裂陷區(qū)的地殼減薄伸展。第三套動力學(xué)子系統(tǒng)在地殼軟弱層。大陸地殼按流變性、能干性、持力性等可以分為軟弱層和持力層兩大類，其中軟弱層自上而下還可以分為沉積蓋層與淺變質(zhì)層間的拆離面、上地殼淺變質(zhì)巖層與深變質(zhì)基底間的拆離面、上地殼10km處的低速高導(dǎo)層、中地殼25~30km處的低速高導(dǎo)層等。這些軟弱層面構(gòu)成了地殼內(nèi)大尺度的水平滑脫層，常常作為造山帶的逆沖推覆、伸展垮塌、拆沉作用、變質(zhì)核雜巖的拆離出露邊界，在拉張區(qū)中，也常常作為伸展成盆地遷移和滑動邊界。第四套動力學(xué)子系統(tǒng)在地殼持力層。地殼持力層在橫向上多被斷裂所切割，其與軟弱層交界處形成脆韌性過渡帶，該過渡帶地震易發(fā)；而孕震條件及機理決定于持力層與軟弱層之間形成的動力學(xué)作用耦合關(guān)系和活動協(xié)調(diào)性。
在大型工程場地選址中的應(yīng)用大型工程場地一般都位于造山帶、盆地構(gòu)造、盆嶺構(gòu)造這三類構(gòu)造區(qū)帶上，它們是由于近地表上地殼的擠壓推覆、擴張伸展和剪切走滑的構(gòu)造變形作用所形成的［2］。造山帶一般都作為重大能源工程場地選址區(qū)域，資源開發(fā)、災(zāi)害防治和環(huán)境保護等工程的進行決定于造山帶的結(jié)構(gòu)、演化和動力學(xué)特征。根據(jù)造山帶的形成機制，其可以分為逆沖推覆型、伸展型和走滑型三大類。其中，逆沖推覆構(gòu)造中形成的前鋒帶、沖起塊體和飛來峰等構(gòu)造，它們的變形最強烈，形成的斷裂最密集，節(jié)理最發(fā)育，巖體最破碎；伸展構(gòu)造的滑覆體前緣和滑來峰的穩(wěn)定性較差。在進行工程選址時，應(yīng)盡量避開這些構(gòu)造不穩(wěn)定地區(qū)。盆地是人類主要聚居區(qū)，故其選址更為的重要，在一些大型水利工程或者地震災(zāi)后重建的居民選址工作中，比如三峽移民工程、汶川大地震中災(zāi)后重建工程、以及舟曲重大泥石流災(zāi)后的重建工程等等，需要特別注意盆地中的不穩(wěn)定區(qū)域、隱伏的活動性斷裂等。按成因可將盆地分為壓陷盆地、走滑盆地、伸展盆地。其中壓陷盆地較為穩(wěn)定，除了鄰近造山帶一側(cè)活動性較強；受地殼剪切走滑的影響，走滑盆地活動性較強，一般較不穩(wěn)定；伸展盆地由于盆地中心地殼減薄、淺層破裂較發(fā)育，而盆地邊緣則受邊界活斷層的影響大，所以伸展盆地的中心和邊緣穩(wěn)定性最差。還有，盆地的上下不一致常常導(dǎo)致其轉(zhuǎn)換處發(fā)生地震；盆地內(nèi)部的隱伏斷裂常常導(dǎo)致地表發(fā)生地裂縫，直接威脅工程建筑的安全穩(wěn)定，比如大同地裂縫的形成，是由于新生代以來，同盆地受來自青藏高原和太平洋方向的側(cè)向擠壓，而導(dǎo)致右旋剪切拉張以及地幔上隆，區(qū)內(nèi)地殼減薄，基底地殼斷裂發(fā)展到上地幔，再伴隨著斷陷作用而發(fā)生地震和地裂縫。盆嶺構(gòu)造是大陸淺層構(gòu)造中的重要類型，其由正斷層形成地塹、地壘、掀斜和犁式斷層等組成，其中隆起區(qū)為穩(wěn)定區(qū)，沉降區(qū)為非穩(wěn)定區(qū)。
《構(gòu)造地質(zhì)學(xué)》是地質(zhì)學(xué)相關(guān)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，它由理論課、實驗課和野外實習(xí)三個環(huán)節(jié)組成，是理論性和實踐性均很強的一門課程。教學(xué)計劃的安排和教學(xué)工作的開展均應(yīng)體現(xiàn)這一課程的特點。
隨著高校教學(xué)計劃的調(diào)整，尤其是學(xué)時數(shù)的變化，高校的教學(xué)安排應(yīng)相應(yīng)改變，而我校在此門課程的教學(xué)計劃中沒有合理安排理論課、實驗課和野外實習(xí)三個環(huán)節(jié)的教學(xué)時間。首先沒有明確實驗環(huán)節(jié)教學(xué)時間。《構(gòu)造地質(zhì)學(xué)》的實踐性很強，沒有實驗環(huán)節(jié)支撐，同學(xué)們很難真正理解與掌握其中的理論知識，并將基礎(chǔ)理論應(yīng)用到實踐中。理論課教學(xué)時間總共48學(xué)時，從中分配多少時間用于實驗課完全由任課老師自己安排，這造成不同的老師授課內(nèi)容量上存在差異。若任課老師自己安排其它時間用于實驗課，那教室和機房資源利用以及學(xué)生時間安排也是個問題。其次，野外實習(xí)環(huán)節(jié)一般安排在學(xué)期末6月底或7月初，這個季節(jié)一般天氣較熱，野外地質(zhì)填圖相對辛苦，影響了實習(xí)效果。此外學(xué)期末一般是考試周，不少同學(xué)因準(zhǔn)備期末考試而對野外實習(xí)重視不夠。而且學(xué)期末與理論課時間間隔較長，學(xué)生不能及時將學(xué)習(xí)到的理論知識有效地應(yīng)用到實踐中，從而很好地理解學(xué)到的書本知識，這影響了的學(xué)習(xí)效果和教學(xué)質(zhì)量。
一、概述
地球科學(xué)與能源、資源、環(huán)境、氣候、地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)測與防治等學(xué)科是緊密相連，而這些學(xué)科都是與國計民生息息相關(guān)的。地球為人類的生存提供了豐富的物質(zhì)基礎(chǔ)，是人類賴以生存的家園。地球科學(xué)就是要發(fā)現(xiàn)并有效的利用這個物質(zhì)基礎(chǔ)，更好的為人類的發(fā)展服務(wù)。地球上已探明的各種礦產(chǎn)資源與能源儲量相當(dāng)豐富，但在合理開采利用方面還做得很不夠，過度開采，破壞環(huán)境等問題非常突出。為了人類長遠(yuǎn)的發(fā)展，在合理利用地球現(xiàn)有能源和資源的同時還應(yīng)積極開發(fā)新型可再生能源，同時實現(xiàn)資源的可持續(xù)利用。
21世紀(jì)以來，國內(nèi)外關(guān)于自然災(zāi)害和地質(zhì)災(zāi)害問題的研究越來越重視，特別是重大突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害（滑坡、泥石流）研究成為目前的熱點領(lǐng)域，在地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測預(yù)報、監(jiān)測預(yù)警、風(fēng)險評估、災(zāi)害防治和應(yīng)急救災(zāi)等方面取得明顯進展。但是我們必須意識到，地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生、發(fā)展和演化趨勢與巖石圈、生物圈、水圈、大氣圈、人類甚至宇宙密不可分，構(gòu)成了地質(zhì)災(zāi)害系統(tǒng)，它是一個具有眾多因素且規(guī)模巨大多層次結(jié)構(gòu)、多子系統(tǒng)、多重時間標(biāo)度、多種控制參量和多樣的作用過程，這就決定其是一個動態(tài)發(fā)展的、非線性的、開放的災(zāi)害系統(tǒng)，同時也是具有不確定性和社會經(jīng)濟性等特征的復(fù)雜系統(tǒng)。因此，要重視對災(zāi)害發(fā)生機理及其區(qū)域性規(guī)律的認(rèn)識， 充分利用計算機技術(shù)和現(xiàn)代信息技術(shù)，如GIS 技術(shù)等。我國地質(zhì)災(zāi)害研究任重而道遠(yuǎn)，需要我們共同的努力，使我國地質(zhì)災(zāi)害研究向著法制化、科學(xué)化方向前進。
二、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)在地質(zhì)學(xué)研究中的地位和作用
構(gòu)造地質(zhì)學(xué)是地質(zhì)學(xué)分支學(xué)科之一，主要研究組成巖石圈的各種地質(zhì)體的構(gòu)造現(xiàn)象、組合型式及其形成和發(fā)育規(guī)律。一般根據(jù)其研究對象和研究內(nèi)容的差異，將構(gòu)造地質(zhì)學(xué)區(qū)分為狹義構(gòu)造地質(zhì)學(xué)和廣義構(gòu)造地質(zhì)學(xué)。前者主要是對小區(qū)域或中、小尺度地質(zhì)體的各種構(gòu)造變形、變位現(xiàn)象，如褶皺、斷裂、面理、線理等構(gòu)造現(xiàn)象進行識別、描述和成因分析。具體研究內(nèi)容包括：各種構(gòu)造的幾何學(xué)形態(tài)、產(chǎn)狀、規(guī)模、組合及其空間關(guān)系和發(fā)展過程；各種構(gòu)造的發(fā)生條件和形成機制；并進而探討產(chǎn)生這些構(gòu)造的構(gòu)造運動方向、方式、強度和動力學(xué)過程。而廣義構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的研究對象大到巖石圈的結(jié)構(gòu)及地殼的巨大單元，如巖石圈板塊、大陸和大洋、山脈和盆地等的形成和發(fā)展；小到巖石內(nèi)部組構(gòu)的細(xì)微變化，乃至礦物晶格位錯，幾乎涉及從10-8-108cm不同空間尺度的構(gòu)造現(xiàn)象。
構(gòu)造與氣候及地表過程的相互作用。關(guān)鍵的問題有：①構(gòu)造與剝蝕-沉積的關(guān)系；②構(gòu)造地貌和氣候的相互作用；③如何從地貌與沉積中定量分離氣候與構(gòu)造信息；④氣候與構(gòu)造耦合的時間尺度、耦合的門限值；⑤不同時間尺度內(nèi)的地貌動態(tài)定量重建。
構(gòu)造地質(zhì)學(xué)新理論和新技術(shù)方法在礦產(chǎn)資源、工程建設(shè)、自然災(zāi)害的預(yù)測預(yù)報，環(huán)境保護等領(lǐng)域的應(yīng)用繼續(xù)取得進展，對國民經(jīng)濟發(fā)展和其他學(xué)科的推動作用更加明顯。在“十一五期間實施的“全國媒體資源潛力評價”項目中，以板塊構(gòu)造和地球動力學(xué)為指導(dǎo)，深入開展構(gòu)造控煤作用的研究。合大地構(gòu)造單元和賦煤單元特征，劃分了全國賦煤構(gòu)造單元；建立了控煤構(gòu)造樣式分類系統(tǒng)，對找煤預(yù)測和煤炭資源開發(fā)起到重要指導(dǎo)作用。
三、 地球科學(xué)發(fā)展方向
今后，地球科學(xué)還將有很大的發(fā)展。關(guān)于地球科學(xué)的發(fā)展方向，溫總理將其概括為六點：“第一，地球、環(huán)境與人類的關(guān)系。如果再大一點，還應(yīng)該包括天體。第二，地質(zhì)構(gòu)造，特別是板塊運動給地殼帶來的變化。第三，礦產(chǎn)資源和能源，尤其要重視新的實踐與理論。地質(zhì)科學(xué)要同經(jīng)濟、社會、環(huán)境緊密結(jié)合，主要表現(xiàn)在合理開發(fā)、利用、保護和節(jié)約資源，實現(xiàn)資源的永續(xù)利用。有兩件事情可能大家注意到了：一是我國地質(zhì)工作者最近在內(nèi)蒙古煤田勘探中發(fā)現(xiàn)鈾礦與煤共生。煤層里經(jīng)常含有鈾、釷、鍺、鎵、銦這類稀有和放射性元素，但是煤層中的大型鈾礦還很少發(fā)現(xiàn)。二是頁巖氣的發(fā)現(xiàn)和開發(fā)。應(yīng)該說我們在這方面起步晚了一點，在開發(fā)實踐上落后了一些。有人說，頁巖氣的開發(fā)與利用可能改變世界能源格局。美國頁巖氣開采已經(jīng)到了實用地步。一些天然氣很豐富的國家由此感到憂慮。我們國家具備頁巖氣的儲存和開發(fā)條件，但是它的開采技術(shù)以及對環(huán)境的影響、管道輸送的要求是很高的。在礦產(chǎn)和能源開發(fā)利用的理論和實踐上，不要局限于書本，而要不斷地探索新的實踐和理論。第四，地質(zhì)災(zāi)害與防治。這已經(jīng)成為涉及人民利益的重大問題。從汶川大地震到舟曲泥石流，無一不與地質(zhì)災(zāi)害有關(guān)。但是有效的預(yù)報、預(yù)防和治理，我們還差很多。在指揮汶川地震搶險的過程中，我對此深有體會。在舟曲發(fā)生泥石流以后，我又認(rèn)識到，從甘肅到四川直至云南，這一帶由于地質(zhì)構(gòu)造等原因造成巖石的崩塌，再加上多年的沖積物堆積，有許多沖溝都有突發(fā)泥石流的危險，必須提早預(yù)報、提早防治。第五，現(xiàn)代科學(xué)在地質(zhì)學(xué)的應(yīng)用。從大的方面講，地質(zhì)學(xué)的綜合性主要表現(xiàn)在地質(zhì)學(xué)與地球物理、地球化學(xué)等的結(jié)合，地質(zhì)勘查工作運用遙感、測試、鉆探、掘進等技術(shù)手段?，F(xiàn)在看來不夠了，它要涉及天體、地球、環(huán)境、生物的變化和相互作用以及信息、航天、海洋、生命等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用。第六，地質(zhì)科學(xué)要開發(fā)新的領(lǐng)域。過去講微觀，小到原子、分子，現(xiàn)在不夠了，要研究粒子。過去講宏觀是由地殼到地球深部，現(xiàn)在也不夠了，宏觀要研究天體，大到宇宙。過去講古生物只研究環(huán)境對生物的影響，現(xiàn)在還要研究生物對環(huán)境的影響。人、環(huán)境、地球、天體構(gòu)成一個整體。因此，地質(zhì)學(xué)專業(yè)要開一些新的學(xué)科，比如氣候?qū)W，特別是古氣候?qū)W?！?隨著時代的進步，地球科學(xué)將逐漸趨于完善。彼時，人與自然和諧共處，人類文明在地球上開出燦爛的花朵。
由于這門課程具有較強的理論性與實踐性，是一門比較抽象的基礎(chǔ)理論課程。[2]為提高這門課程的學(xué)習(xí)效果，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，使該門課程達(dá)到工程教育認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)，筆者對《構(gòu)造地質(zhì)學(xué)》課程教學(xué)進行了系統(tǒng)分析，對課程教學(xué)改革進行了系統(tǒng)的分析。
一、《構(gòu)造地質(zhì)學(xué)》課程教學(xué)的現(xiàn)狀以及存在的問題
1.學(xué)生對課程性質(zhì)認(rèn)識不清。學(xué)生對于數(shù)學(xué)、英語等基礎(chǔ)課相對比較熟悉而對專業(yè)課比較陌生，對自己將要從事專業(yè)的認(rèn)識也十分模糊。尤其在課程學(xué)習(xí)中，各個課程的任課教師往往片面強調(diào)自己承擔(dān)課程的重要性，使得學(xué)生在學(xué)習(xí)上存在認(rèn)識上的誤區(qū)，把該課程的重要性與其他非核心課程等同對待，使得學(xué)生的學(xué)習(xí)動力不足，影響學(xué)習(xí)質(zhì)量和教學(xué)效果。
2.教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方式與工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)不一致。與工程教育認(rèn)證目標(biāo)要求相比，我校以往《構(gòu)造地質(zhì)學(xué)》各部分的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式及考核方式上不夠具體，在目標(biāo)達(dá)成度評價時指標(biāo)點拆分上，部分指標(biāo)點的支撐難以在教學(xué)過程中體現(xiàn)出來，難以量化的問題較為嚴(yán)重。
3.理論知識與實踐環(huán)節(jié)脫節(jié)。構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的理論性、實踐性都很強，它整個課程體系由理論課、實驗課及野外實踐三個環(huán)節(jié)構(gòu)成。而調(diào)研發(fā)現(xiàn)，我校在構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的教學(xué)安排中這三個環(huán)節(jié)的教學(xué)時間及先修后續(xù)等方面存在一定的問題，使得理論課與實驗課、實踐課在時間銜接上存在漏洞，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和教學(xué)質(zhì)量受到一定程度的影響。
二、《構(gòu)造地質(zhì)學(xué)》課程教學(xué)的改革設(shè)想
以工程教育認(rèn)證要求為目標(biāo)，把地質(zhì)思維能力、處理復(fù)雜地質(zhì)問題能力的培養(yǎng)作為《構(gòu)造地質(zhì)學(xué)》課程教學(xué)的目的和實驗教學(xué)的指引方向。在進行課程有體系教學(xué)的基礎(chǔ)上，結(jié)合我校實際情況，擬從以下方面開展教學(xué)改革。
（一）優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)環(huán)節(jié)
1.樹立核心課程意識。從大一開始，引導(dǎo)學(xué)生樹立《構(gòu)造地質(zhì)學(xué)》的三大專業(yè)課的支柱地位。提出重要性的同時，循序漸進地啟發(fā)學(xué)生的積極性和興趣與好奇心，做到開端就抓住學(xué)生的注意力，使學(xué)生注重之后的理論教學(xué)與實踐教學(xué)。
2.理論教學(xué)環(huán)節(jié)。在理論教學(xué)環(huán)節(jié)，主要從以下兩個方面開展教學(xué)改革。第一，對于地層產(chǎn)狀及接觸關(guān)系、褶皺、節(jié)理、斷層等核心內(nèi)容，適當(dāng)?shù)卦黾訉W(xué)時強化講解，重點簡潔明了地講解力各種基本理論、研究方法和應(yīng)用，盡可能多的在理論學(xué)習(xí)過程中展示各種實際野外圖片、仿真模型及實物模型等，讓學(xué)生在掌握基本理論的同時，對各種構(gòu)造作用有一個直觀的認(rèn)識。第二是，對于與本科生工程實踐能力培養(yǎng)聯(lián)系不緊密的內(nèi)容，比如大地構(gòu)造學(xué)派、槽臺學(xué)說等內(nèi)容在課時上予以適當(dāng)壓縮。通過對核心內(nèi)容的調(diào)整和強化講解，學(xué)生可全面鞏固構(gòu)造地質(zhì)學(xué)教學(xué)內(nèi)容，增強對各種具體地質(zhì)現(xiàn)象的現(xiàn)實認(rèn)識，提高了學(xué)生分析和解決復(fù)雜構(gòu)造地質(zhì)問題的能力。
3.實驗實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。在實驗實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，主要從以下三個方面開展教學(xué)改革。第一，在實驗教學(xué)中，首先要課前讓學(xué)生預(yù)習(xí)相關(guān)的理論教學(xué)的原理及演化過程，為實驗教學(xué)開展做好充分準(zhǔn)備，預(yù)習(xí)情況計入實驗成績，作為課程成績的組成部分；第二，在課程作業(yè)環(huán)節(jié)，在教學(xué)過程中布置綜合讀圖分析及小論文，以3～5人為小組，課程結(jié)束后一周之內(nèi)完成并上交；第三，在教學(xué)過程中，結(jié)合學(xué)校本地周邊環(huán)境及地質(zhì)條件，利用周末時間組織一些典型構(gòu)造剖面的課間實踐教學(xué)，以使得學(xué)生的理論與野外實際及時結(jié)合。
（二）改進教學(xué)方式和方法
1.注重啟發(fā)式教學(xué)，在講解一個知識點前，進行原理啟發(fā)，留下學(xué)生思考的空間，并在下次理論教學(xué)課上，進行討論，使學(xué)生有一個先行的模式，不正確還可以進行修正，加深記憶。
2.利用一些現(xiàn)今地質(zhì)模擬軟件，給學(xué)生展示一些簡單模型，演化，受力分析等技巧，使學(xué)生可以在課余時間自行學(xué)習(xí)創(chuàng)新。
3.在實驗教學(xué)中，注重學(xué)生分析及合理演化能力的培養(yǎng)，在具有啟發(fā)性的問題中，發(fā)現(xiàn)優(yōu)秀學(xué)生，分別帶領(lǐng)實驗小組，課堂上，可以有效指導(dǎo)實驗進行方向，課下可以隨時探討課后習(xí)題。
4.在完成一個章節(jié)教學(xué)后，可以選擇實際地質(zhì)區(qū)塊，給予學(xué)生小組一些地質(zhì)資料，讓其完成一個構(gòu)造演化，或受力分析，或形態(tài)分析的報告，隨后對全班同學(xué)進行演示，作為平時成績的一部分。
（三）完善考核和考評方式
組織好課程考試不但能夠檢查出學(xué)生的學(xué)習(xí)成績，反映出課程教學(xué)效果，而且也能激勵學(xué)生勤奮學(xué)習(xí)，從而實現(xiàn)教學(xué)目的。現(xiàn)有《構(gòu)造地質(zhì)學(xué)》課程主要由平時成績（15%）、實驗成績（15%）和期末成績（70%）三部分組成，平時成績主要看學(xué)生的考勤、作業(yè)等情況，實驗成績主要看學(xué)生實驗報告情況。結(jié)合課程教學(xué)現(xiàn)狀，成績考核方面主要從以下幾個環(huán)節(jié)進行：
1.平時成績方面。除了常規(guī)的考勤、作業(yè)等情況，增加課間實習(xí)、課程小論文等環(huán)節(jié)考核，并適當(dāng)?shù)膶⑵綍r成績所占總成績的比例提高。
2.實驗成績方面。取消以往單看實驗報告給成績的思路，重點根據(jù)試驗過程給分，包括實驗預(yù)習(xí)情況、實驗流程規(guī)范情況、實驗報告質(zhì)量情況等，每項分?jǐn)?shù)均予以量化。
中圖分類號：G712 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B
長期以來，構(gòu)造地質(zhì)作為一門專業(yè)理論課，由于抽象難以理解，是水文與工程地質(zhì)專業(yè)最難的課程之一。本文應(yīng)用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式對構(gòu)造地質(zhì)課程重新進行教學(xué)設(shè)計，嘗試用這種嶄新的、廣受歡迎的教學(xué)模式來提高構(gòu)造地質(zhì)課程的教學(xué)效果。
一、構(gòu)造地質(zhì)翻轉(zhuǎn)課堂設(shè)計
1.教學(xué)內(nèi)容設(shè)計
進行翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)內(nèi)容設(shè)計時要充分考慮到如何激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣，并維持學(xué)習(xí)者的注意力，筆者結(jié)合實踐總結(jié)出以下幾點：①注重教學(xué)內(nèi)容的關(guān)聯(lián)性。②使用“微課程”，即長度不超過 10 分鐘的教學(xué)視頻。比如，在設(shè)計“斷層”這部分教學(xué)內(nèi)容時，可以利用斷層運動、破壞過程及造成的影響等相關(guān)教學(xué)視頻，加上教師講解斷層概念、斷層要素、破壞結(jié)果及與我們生活有什么關(guān)系，吸引學(xué)生的注意力；學(xué)生課下看完教學(xué)視頻后，在課堂上重點讓學(xué)生對斷層對工程的危害、怎么識別野外斷層、如何處理其對工程的危害進行激烈的辯論和討論，加深學(xué)生對斷層的認(rèn)識。
2.教學(xué)視頻的開發(fā)
構(gòu)造地質(zhì)課程主要采用軟件Camtasia
Studio8.4制作翻轉(zhuǎn)課堂視頻。筆者認(rèn)為視頻制作軟件錄制時采用第一人稱錄制視頻更合適，為學(xué)習(xí)者創(chuàng)造出一種教師在旁邊的參與感。視頻制作工具能滿足構(gòu)造地質(zhì)教學(xué)知識點靈活呈現(xiàn)的要求，還能有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，讓課下學(xué)習(xí)真正實現(xiàn)，而且軟件開發(fā)教學(xué)視頻速度快、成本低且易于使用。視頻制作軟件Camtasia Studio8.4基本可以滿足構(gòu)造地質(zhì)翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)需求。
二、構(gòu)造地質(zhì)翻轉(zhuǎn)課堂的應(yīng)用
1.課下部分――教學(xué)視頻與課程管理平臺
對于構(gòu)造地質(zhì)翻轉(zhuǎn)課堂而言，網(wǎng)絡(luò)上未發(fā)現(xiàn)適用的教學(xué)視頻。因此，自行制作教學(xué)視頻是構(gòu)造地質(zhì)翻轉(zhuǎn)課堂首先要解決的問題。構(gòu)造地質(zhì)課程翻轉(zhuǎn)課堂視頻主要是通過軟件Camtasia Studio8.4制作的，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)視頻制作成本小，而課程管理平臺則使用學(xué)院提供的課程中心平臺，節(jié)省了另外建設(shè)課程管理平臺的成本。
2.課上部分――PBL與協(xié)作學(xué)習(xí)
在構(gòu)造地質(zhì)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中，產(chǎn)生于教育領(lǐng)域的PBL（基于問題的教學(xué)）以及基于建構(gòu)主義教學(xué)理論的協(xié)作學(xué)習(xí)等都是非常有效的，可以根據(jù)這些教學(xué)理論組織教學(xué)活動。PBL是在教學(xué)過程中，教師設(shè)置復(fù)雜且有意義的問題情境中，引導(dǎo)學(xué)生以解決問題為目標(biāo)，在強烈的好奇心的驅(qū)使下，通過對學(xué)習(xí)資源的積極主動應(yīng)用，采用合作的方式來解決真實問題。協(xié)作學(xué)習(xí)則是指多個學(xué)習(xí)者利用學(xué)習(xí)資源，在輕松親切的氣氛下，結(jié)成學(xué)習(xí)伙伴，形成團體意識，共同學(xué)習(xí)和互助學(xué)習(xí)。
3.考核部分――定量與定性相結(jié)合
筆者認(rèn)為，構(gòu)造地質(zhì)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的考核仍以小組綜合報告考核方式為主，同時加入個人平時表現(xiàn)，包括課程管理平臺上記錄的教學(xué)視頻及測試題目完成情況、課上主題活動參與情況等。因此，其考核成績主要由四個部分組成：一是學(xué)生課下學(xué)習(xí)的積極性與完成情況，可利用課程管理平臺的跟蹤統(tǒng)計功能獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，包括學(xué)生觀看視頻課件后的提問數(shù)量等；二是學(xué)生在主題活動中表現(xiàn)的活躍程度，包括是否積極提問、與同伴交流等方面；三是主題活動課件展示過程中的學(xué)生表現(xiàn)，根據(jù)每次課上成果匯報中小組成員的表現(xiàn)記錄來考核；四是小組的綜合報告，視小組成員分工及貢獻(xiàn)大小給予不同評價。
三、結(jié)論
經(jīng)過教學(xué)實踐，將翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)用于構(gòu)造地質(zhì)教學(xué)中，不僅可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，而且可以提高學(xué)習(xí)效率，還能夠針對學(xué)生不同的學(xué)習(xí)水平實現(xiàn)個性化學(xué)習(xí)，最重要的是可以把構(gòu)造地質(zhì)的三維想象通過動畫展示出來。翻轉(zhuǎn)課堂是一種很好的教學(xué)模式，對專業(yè)課教學(xué)很有幫助。
注重實驗，改變傳統(tǒng)實驗?zāi)Ｊ?/p>
構(gòu)造地質(zhì)學(xué)是一門實踐性很強的學(xué)科，近1/3的學(xué)時都是在實驗室完成的。因此，實驗室的教學(xué)質(zhì)量對于保證課程的教學(xué)質(zhì)量至關(guān)重要。以往的實驗教學(xué)多以理論為主，比如計算斷層的位移滑移距離，計算某一個地區(qū)的應(yīng)力大小來推測出應(yīng)變大小，這些都是基于前人的資料，使自己的計算結(jié)果與前人的一致或相近，否則就要重新計算。筆者在本科階段的學(xué)習(xí)中早已體會，這樣的實驗教學(xué)方式，違背了培養(yǎng)創(chuàng)新型人才與研究型人才的目的。筆者認(rèn)為，學(xué)校的實驗教學(xué)不應(yīng)只注重實驗結(jié)果，應(yīng)該把工作重點放在實驗教學(xué)過程中，讓學(xué)生在實驗的過程中明白基本原理，以便對課上的理論有更深刻的理解。例如，在研究巖石破裂時的受力情況、斷層的形成過程和斷層在空間的展布形態(tài)時，應(yīng)提前做好可模擬實驗的人造地層或人造巖石（自然巖石和地層可能需要很長時間，而且很難完全取到合格的沒有變形的地層），讓學(xué)生親眼目睹巖石的破裂和斷層的形成過程，即從無應(yīng)變到一點一滴應(yīng)變的積累以致最后褶皺斷裂形成的全過程，而不是直接告訴學(xué)生結(jié)果，忽略巖石形變與斷裂的過程。對于最后取得的結(jié)果應(yīng)順其自然，關(guān)鍵是讓學(xué)生從實驗中明白巖石變形動力學(xué)機制以及從微破裂到宏觀破裂的全過程，而不是單純驗證已知的結(jié)果。讓學(xué)生自己動手操作實驗，記錄實驗過程，才能做到全方位激發(fā)學(xué)生潛力，為每一個個體提供思維發(fā)展的空間。
培養(yǎng)定量思維
在構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的教學(xué)中，定量的內(nèi)容必不可少。傳統(tǒng)的教學(xué)方式是把地質(zhì)學(xué)當(dāng)做一門以描述為主的課程來教授，定量的東西較少。很多專業(yè)詞語常用表述得不夠準(zhǔn)確，沒有形成統(tǒng)一的認(rèn)知，在野外每個人的認(rèn)識是不同的，難免有所差別。例如，2011年11月份的研究生中期匯報中，一名碩士生由于定量化思維的模糊，在進行地震剖面構(gòu)造解釋時，冠以全篇逆沖推覆構(gòu)造的假說。評審教師萬天豐教授在審閱后無奈地嘆道：“這不是學(xué)生的錯，是老師的錯。”最后萬天豐教授做了糾正。他還指出在教學(xué)中很多教師沒有對逆沖的位移量加以定量化，只是描述性地講解，導(dǎo)致很多學(xué)生沒有定量化的思維模式，以至于工作學(xué)習(xí)中錯誤不斷。另外，對節(jié)理和規(guī)模過小的斷層沒有定量規(guī)定，只是描述性的區(qū)別，因此學(xué)生在野外對于位移量很小的斷層不免誤認(rèn)為節(jié)理，到底位移量大于多少定性為斷層，小于多少定性為節(jié)理（假如可以把位移量大于1mm的叫做斷層，反之為為節(jié)理）。再次，破劈理與節(jié)理的定義也很含糊，很多構(gòu)造地質(zhì)學(xué)課本把破劈理定義為很密集的節(jié)理[1-3]，這讓人很難琢磨。筆者認(rèn)為教師應(yīng)該在教學(xué)中對某些概念加以定量，應(yīng)該主動地引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)定量的思維方式，使構(gòu)造地質(zhì)學(xué)成為一門真正的地球科學(xué)而不僅僅是一門描述性學(xué)科。再者，盡早讓研究生參加科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)等學(xué)術(shù)科技活動，并得到基本的的科研鍛煉，在此過程中培養(yǎng)他們的科學(xué)定量思維。
改革培養(yǎng)計劃
一個好的、科學(xué)的培養(yǎng)計劃對于優(yōu)化資源配置以及提高人才培養(yǎng)質(zhì)量有著重要的意義。目前根據(jù)中國地質(zhì)大學(xué)（北京）碩士研究生招生計劃（2010年），每名碩士生導(dǎo)師可以輔導(dǎo)多名研究生，即每名導(dǎo)師最多可培養(yǎng)學(xué)生20多（除博導(dǎo)外）人，基本上相當(dāng)于本科一個班的人數(shù)。學(xué)生太多，導(dǎo)師不能親自指導(dǎo)，最后就形成了“博士生帶高年級碩士生，高年級碩士生帶低年級碩士”的怪圈，而導(dǎo)師卻失去了培養(yǎng)人才的根本性作用。這種現(xiàn)象是我們目前碩士研究生培養(yǎng)中較為常見的，卻沒有得到根本的改變，歸其原因：（1）教學(xué)任務(wù)重，培養(yǎng)研究生的時間所剩無幾；（2）生產(chǎn)科研項目多，任務(wù)急，忙于項目匯報等；（3）利益榮譽驅(qū)使—多項目、多經(jīng)費，多學(xué)生、多勞力。導(dǎo)師考核制度不嚴(yán)格，對于近三年在研究生導(dǎo)師考核制度中不合格的教師應(yīng)取消其培養(yǎng)計劃，以便確保研究生培養(yǎng)質(zhì)量。另外，改革構(gòu)造地質(zhì)學(xué)考試方式，全面實行教考分離。目前構(gòu)造地質(zhì)的專業(yè)課考試主要以閉卷為主。考試題目和歷年相同或者相似（很多學(xué)生借鑒歷年考題來復(fù)習(xí)，目的性太強，考什么復(fù)習(xí)什么），主要都是簡單論述題目，缺乏主觀性題目和創(chuàng)新型題目，題目過于機械化，無法真正考究最終的科研能力。再者，考試沒有完全實行教考分離，任課教師擔(dān)任出題人，以至于無法驗證教學(xué)成果，對于人才的選拔沒有實際意義。只有完全徹底地改革培養(yǎng)計劃，才能從根本上科學(xué)、系統(tǒng)、高質(zhì)量地培養(yǎng)學(xué)生，為未來的地質(zhì)學(xué)發(fā)展注入新鮮血液。
培養(yǎng)全面人才
一、引言
近年來，一方面，由于空間科學(xué)、信息科學(xué)、計算機科學(xué)、物理學(xué)等科學(xué)技術(shù)的進步與發(fā)展，為遙感技術(shù)奠定了必要的技術(shù)基礎(chǔ)，另一方面，由于人類生產(chǎn)活動不斷地向深度和廣度進軍，遙感技術(shù)得到較為廣泛的應(yīng)用，因而使得遙感技術(shù)獲得了飛躍的發(fā)展，已經(jīng)成為發(fā)達(dá)國家和一些發(fā)展中國家十分重視的一項科學(xué)技術(shù)。隨著我國工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的高速發(fā)展，人類對自然資源，特別是對礦產(chǎn)資源的需求量與日俱增。遙感數(shù)字圖像處理屬于地質(zhì)工作中的一種新型的工作手段，充分結(jié)合了現(xiàn)時計算機高科技信息技術(shù)。在地質(zhì)工作中主要是通過對一個地區(qū)巖性，構(gòu)造的狀況分析后服務(wù)與地調(diào)填圖，礦產(chǎn)普查，工程地質(zhì)，水文地質(zhì)及地質(zhì)災(zāi)害治理方面，有著其特殊的高效性，空間性和優(yōu)勢所在。正如中科院院士徐冠華等，所談及遙感技術(shù)為地學(xué)研究提供了全新的手段，導(dǎo)致了地學(xué)研究范圍，內(nèi)容、方法的重要變化，標(biāo)志著地學(xué)信息獲取和方法處理的一場革命。中國遙感事業(yè)自70年代至今發(fā)生了巨大的變化，在國民經(jīng)濟中的應(yīng)用也日漸普遍。相對國際發(fā)達(dá)國家，中國遙感事業(yè)與其尚存在較大差距，這也正證明了在學(xué)科應(yīng)用教學(xué)方面的前景性和挑戰(zhàn)性。
二、地質(zhì)災(zāi)害遙感技術(shù)的歷史與成績
人口、資源、環(huán)境與災(zāi)害是當(dāng)今社會人類面臨的主要問題。人口的不斷增長，導(dǎo)致了對資源需求的不斷增加；人類活動空間和規(guī)模的迅速增大及對資源的過量開采，導(dǎo)致了一系列環(huán)境問題，引起了一系列自然災(zāi)害。在各種自然災(zāi)害中，地質(zhì)災(zāi)害占有重要的比重。據(jù)不完全統(tǒng)計，全球發(fā)展中國家每年由地質(zhì)災(zāi)害造成的經(jīng)濟損失，達(dá)到了國民生產(chǎn)總值的5%以上。在我國災(zāi)害及其所導(dǎo)致的環(huán)境問題中，據(jù)估計由地質(zhì)災(zāi)害造成的損失約占整個災(zāi)害損失的35%。其中崩塌、滑坡、泥土流及人類工程活動誘發(fā)的淺表生地質(zhì)災(zāi)害所造成的損失約占55%。遙感對地觀測技術(shù)是當(dāng)代高新技術(shù)的重要組成部分，是20世紀(jì)末幾年開始執(zhí)行的“對地觀測系統(tǒng)（EOS）”計劃的主體。它具有時效性好、宏觀性強、信息量豐富等特點。利用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）可以準(zhǔn)確地監(jiān)測地質(zhì)災(zāi)害體的形變與蠕動情況，從衛(wèi)星遙感圖像上可實時或準(zhǔn)實時地反映災(zāi)時的具體情況，監(jiān)測重點災(zāi)害點的發(fā)展演化趨勢，增強地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的預(yù)見性。因此，為了能及時地調(diào)查地質(zhì)災(zāi)害狀況，為搶災(zāi)與救災(zāi)工作提供準(zhǔn)確資料，根據(jù)國民經(jīng)濟建設(shè)與可持續(xù)發(fā)展的需要，在地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查中采用遙感技術(shù)這一先進手段，是尤為必要的，這也是現(xiàn)代高新技術(shù)應(yīng)用發(fā)展的必然趨勢。國內(nèi)外地質(zhì)災(zāi)害遙感調(diào)查技術(shù)方法主要是在上世紀(jì)最后20年發(fā)展起來的，現(xiàn)已基本形成了規(guī)范化的技術(shù)流程，在地質(zhì)災(zāi)害遙感判讀、分類及制作相應(yīng)的圖像方面都取得了較成熟的經(jīng)驗。
三、遙感技術(shù)的作用和方法
構(gòu)造地質(zhì)學(xué)在經(jīng)歷了近一個半世紀(jì)的發(fā)展后，不管是在研究方法還是研究程度上都已經(jīng)有了很大的進步。構(gòu)造地質(zhì)學(xué)強調(diào)野外實地觀測，其研究精度隨科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而迅速提高。這也對構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的研究方法提出了更高的要求。20世紀(jì)60年代以后遙感技術(shù)的運用，對地質(zhì)構(gòu)造的研究產(chǎn)生了極高的效益。雖然遙感技術(shù)引入到構(gòu)造地質(zhì)學(xué)領(lǐng)域已經(jīng)近半個世紀(jì)，但其本身的發(fā)展以及構(gòu)造地質(zhì)學(xué)對其利用的不充分，使得遙感數(shù)字圖像處理在構(gòu)造地質(zhì)學(xué)領(lǐng)域還有很大的發(fā)展空間。利用好遙感數(shù)字圖像處理能夠使得不同尺度構(gòu)造的研究有可能在成因和演化及運動學(xué)、動力學(xué)上結(jié)合得好，研究得更深入。因此，遙感影像上這些特殊影像體得識別是遙感直接找礦的一個重要環(huán)節(jié)。各種金屬礦體的露頭，特別是富含硫化物的礦體的露頭，經(jīng)風(fēng)化淋濾后形成的氧化物或含氧巖類礦物，呈現(xiàn)出與周圍巖石迥然不同的色彩，在高分辨率圖像上可直接識別。通過遙感解譯，信息提取，確定礦源層、含礦巖體、含礦脈體、礦化蝕變帶等含礦地質(zhì)體的存在。通過地物波普測試，來尋找含礦地質(zhì)體存在的波普特征，提取與成礦有關(guān)的某些蝕變礦物的波普特征，確定含礦地質(zhì)體的可能所在。另外，從遙感影像上識別出礦化與礦化體的特殊形態(tài)特征，如某些含礦石英脈的淺色紋帶。礦床模型是對礦床賦存的地質(zhì)環(huán)境、礦床產(chǎn)出的時空規(guī)律、礦床特征等礦床本質(zhì)特征的高度概括，涵蓋了礦產(chǎn)形成和保全的全部地質(zhì)因素，顯示現(xiàn)今地質(zhì)科學(xué)對礦床學(xué)的研究程度，也顯示了將礦床資料理論化的觀念認(rèn)識水平。利用遙感技術(shù)在打面積內(nèi)尋找礦化集中區(qū)，將圖像上的色、線、環(huán)、影紋圖像與曠田構(gòu)造的基本要素（成礦巖體、控礦斷裂、圍巖蝕變）相結(jié)合，提取礦床遙感地質(zhì)信息，尋找區(qū)域找礦標(biāo)志，并用礦床模式的概念來識別礦床賦存的遙感影特征，建立礦床遙感模型，逐漸成為20世紀(jì)90年代以來遙感找礦學(xué)的研究熱點之一。這也勢必能為影像礦床的分析開拓新的思路，把礦床遙感地質(zhì)研究推進到一個新的層次。遙感技術(shù)對區(qū)域性和全球性成礦帶、成礦域研究方面有著極其重要的意義。對大量不同來源、不同內(nèi)容的圖像或非圖像子量進行綜合處理，把原來的地學(xué)理論和邏輯思維轉(zhuǎn)換成三維的直觀和形象化得、時間和空間模型，把原來的定性概念轉(zhuǎn)化為定量的觀念和分析方法，進行多元化地學(xué)綜合成礦。治理和預(yù)測地質(zhì)災(zāi)害是我國迫在眉睫的件大事，故遙感人才是國家急需的專業(yè)性技術(shù)人才。
四、結(jié)語
遙感地質(zhì)是一門理論與技術(shù)相結(jié)合的課程，其實際操縱性較強，需要我們對理論基礎(chǔ)知識不斷地應(yīng)用鞏固。它在未來地質(zhì)工作中有非常重要的意義。
1 巖層產(chǎn)狀
巖層產(chǎn)狀，巖層面在產(chǎn)出地點的三維空間延伸方位和產(chǎn)出狀態(tài)，是以巖層面在三維空間的延伸方位及其傾斜程度來確定的，即采用巖層面的走向（MN）、傾向（OD）、傾角（DOD’）三個要素的數(shù)值來表示（如圖1所示）。
圖1 巖層產(chǎn)狀示意圖
2 地質(zhì)剖面圖的繪制
2.1 選擇剖面位置，確定剖面方向，一般均要求與地層走向線垂直。
2.2 繪制地形剖面。
2.3 投地質(zhì)界線點，繪制地質(zhì)界面。繪制的巖層傾角為視傾角。
2.4 整飾圖件。
地質(zhì)剖面圖繪制的關(guān)鍵是繪制地質(zhì)界面，確定巖層的傾斜方向及傾角。（如圖2）
圖2 繪制地質(zhì)剖面示意圖
3 野外測量
測量，是目前巖層產(chǎn)狀確定的最基本、最直接的方法，測量工具為地質(zhì)羅盤儀和GPS，可以量測出巖層的走向、傾向和傾角。
但是，野外測量的關(guān)鍵是找到露頭，找到巖層的層面，現(xiàn)在野外巖石風(fēng)化，層面和劈理、線理面區(qū)分困難，影響測量的準(zhǔn)確性。有些地方，巖層埋藏較深，露頭不明顯，產(chǎn)狀無法測量。另外，在地質(zhì)剖面圖繪制中，關(guān)鍵是巖層之間的結(jié)合分布情況，野外測量的巖層產(chǎn)狀，在地質(zhì)圖繪制時，還得考慮巖層與剖面線之間的關(guān)系。
在圖2中，巖層產(chǎn)狀從左到右已經(jīng)表示，可以直接在繪圖中應(yīng)用。到右側(cè)P22 P21巖層時，巖層產(chǎn)狀沒有標(biāo)示，我們一般認(rèn)為巖層產(chǎn)狀變化不大，直接在前邊繪圖的基礎(chǔ)上延伸。
4 三點法確定巖層產(chǎn)狀
根據(jù)V字形法則相同――相反原則（巖層傾向與地面傾向相同時，且?guī)r層傾角大于地面坡度角時，巖層界限與地形等高線的彎曲方向相反，即V字形尖端指向相反，簡稱相同――相反），可以反推出巖層傾斜方向為南西方向，傾角大于14度。從左向右依次推斷。
優(yōu)缺點：在大、中比例尺地質(zhì)圖上，表現(xiàn)明顯，但在本圖中，關(guān)鍵是找到地形起伏與地質(zhì)構(gòu)造線之間的關(guān)系，否則意義不大。
總之，地質(zhì)剖面圖中巖層產(chǎn)狀確定準(zhǔn)確，地質(zhì)圖繪制清晰，能更好的反映地質(zhì)現(xiàn)象，更好的認(rèn)識地質(zhì)圖。各類方法各有利弊，應(yīng)互相參照，互為補充。
參考文獻(xiàn)：
[1]徐開禮，朱志澄.構(gòu)造地質(zhì)學(xué)[M].北京：地質(zhì)出版社.
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（安徽理工大學(xué) 地球與環(huán)境學(xué)院，安徽 淮南232001）
【摘 要】近年來，顯微構(gòu)造研究已經(jīng)成為構(gòu)造地質(zhì)學(xué)乃至地質(zhì)學(xué)研究的重要研究內(nèi)容。本文概述了顯微構(gòu)造的傳統(tǒng)研究內(nèi)容，包括常見的顯微構(gòu)造現(xiàn)象、巖石和礦物的顯微變形特征。對近年國內(nèi)外關(guān)于顯微構(gòu)造的應(yīng)用與分析方法進行了總結(jié)，多學(xué)科交叉以及先進技術(shù)手段的應(yīng)用促進了顯微構(gòu)造研究的飛速發(fā)展，包括圖像拼接技術(shù)拓寬顯微構(gòu)造視圖范圍、DCM預(yù)測顯微構(gòu)造成分特征以及利用顯微構(gòu)造的研究方法，借助遙感技術(shù)對剪切帶進行構(gòu)造運動學(xué)研究。最后指出了顯微構(gòu)造研究目前尚未完全解決的問題。
【關(guān)鍵詞】顯微構(gòu)造；構(gòu)造巖；構(gòu)造地質(zhì)學(xué)；圖像拼接技術(shù)
【Abstract】In recent years， studies of microstructure has become an important contents in structural geology and even geology studies.This paper outlines the traditional research contents of microstructure，including the common phenomenon of microstructure，microscopic deformation characteristics of rocks and minerals.And summary the domestic and international analysis and application of microstructure，Multidisciplinary and application of advanced techniques promote the rapid development of microstructure research，Including Image Mosaicing technique to broaden the scope of microstructure view，Predict microstructural ingredients features and use microstructure research methods with DCM，Kinematics study on shear zone with remote sensing technique.Finally point out the unresolved problems of microstructure.
【Key words】Microstructure； Tectonite； Structural geology； Image mosaicing technique
0 概述
顯微構(gòu)造是指巖石內(nèi)部小型（顯微―超微）幾何要素或礦物（集合體）的排列[1]。顯微構(gòu)造學(xué)在不同領(lǐng)域有著廣泛的研究內(nèi)容，在巖石學(xué)方面，巖石的顯微構(gòu)造是三大巖類巖石的鑒別、各類巖石基本類型的劃分的最直接依據(jù)。在變形構(gòu)造分析中，顯微構(gòu)造分析直接應(yīng)用于巖石流變學(xué)研究、變形階段的劃分及變形過程分析。同時，顯微構(gòu)造學(xué)在斷層運動學(xué)、動力學(xué)研究、煤層氣地質(zhì)分析、工程地質(zhì)分析等方面也有非常廣泛的應(yīng)用[2]。
顯微構(gòu)造的研究始于20世紀(jì)初期。1930年奧地利學(xué)者B.Sander出版《巖石的組構(gòu)學(xué)》一書，對變形巖石的組構(gòu)及其幾何分析方法和運動學(xué)解釋的基本原則作了全面的論述。此后，Knopf、Fairbairn等一批巖石學(xué)家開始對天然變形巖石組構(gòu)進行分析和研究，Koopf于1933年和1938年分別發(fā)表了巖石組構(gòu)學(xué)petrotectonics和構(gòu)造巖石學(xué)Structural Petrology，F(xiàn)airbairn于1942年發(fā)表了變形巖石的構(gòu)造巖石學(xué)Structural Petrology of deformed rocks的顯微組構(gòu)分析方法，為顯微構(gòu)造地質(zhì)學(xué)成為一門獨立學(xué)科奠定了基礎(chǔ)。20世紀(jì)60年代以來，顯微構(gòu)造的研究得到了快速的發(fā)展，Turuer和Weiss《變質(zhì)構(gòu)造巖的構(gòu)造分析》（Structural analysis of metamorphic tectonites）一書，對變形巖石的構(gòu)造或組構(gòu)的意義、性質(zhì)及分析程序、概念、方法等進行了系統(tǒng)的總結(jié)。Nicolas和Poirier（ 1976，法國）的《變質(zhì)巖的晶質(zhì)塑性和固態(tài)流變》（Crystalline Plasticity and Solid State Flow in Metamorphic Rocks）一書是研究地殼深部顯微構(gòu)造的總結(jié)。20世紀(jì)80年代以來，顯微構(gòu)造學(xué)進入了飛速發(fā)展的時期，顯微構(gòu)造研究取得了顯著進步?！毒w的蠕變》（Creep of crystals，Poirier，1985）以及一系列重要的國際性學(xué)術(shù)會議對于顯微構(gòu)造的研究工作進行了系統(tǒng)的總結(jié)，國際地科聯(lián)構(gòu)造委員會把顯微構(gòu)造研究作為的八十年代構(gòu)造委員會中心任務(wù)之一。中國在20世紀(jì)80年代初期召開了顯微構(gòu)造與組構(gòu)學(xué)術(shù)討論會，并成立了“顯微構(gòu)造專業(yè)組”。
顯微構(gòu)造研究不僅成為了解決大地構(gòu)造問題的主要工具，而且成為當(dāng)今構(gòu)造地質(zhì)學(xué)及地質(zhì)學(xué)研究的主要組成部分[3]。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和研究手段不斷創(chuàng)新， 越來越多的顯微構(gòu)造現(xiàn)象將被熟悉和研究，并為地質(zhì)學(xué)研究做出貢獻(xiàn)。
1 顯微構(gòu)造傳統(tǒng)研究內(nèi)容
1.1 常見的顯微構(gòu)造現(xiàn)象
顯微構(gòu)造的形成不僅受原巖物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)影響，同時取決于巖石變形時起主導(dǎo)作用的變形機制。由于原巖的成分、變形環(huán)境與機制的不同，產(chǎn)生了不同的構(gòu)造巖類型和顯微構(gòu)造現(xiàn)象。
顯微破裂現(xiàn)象主要是指由破裂作用產(chǎn)生的顯微裂隙及其相關(guān)顯微構(gòu)造變形現(xiàn)象。顯微裂隙及與其相關(guān)的變形現(xiàn)象有以下六種：①晶內(nèi)裂隙：纖維破裂起源并消失于晶體顆粒內(nèi)部；②晶內(nèi)裂隙：沿著顆粒邊界出現(xiàn)的裂隙，其典型的破裂樣式是圍繞變形顆粒出現(xiàn)的張裂隙（圖1）；③穿晶裂隙：晶內(nèi)裂隙的進一步發(fā)展會形成穿晶裂隙，后者常常穿過顆粒邊界，進入相鄰的晶體顆粒；④沙鐘構(gòu)造：礦物中由于成分或光性的變化而形成的形如古代西方計時沙鐘樣式的一種顯微構(gòu)造（圖2）；⑤多米諾碎斑構(gòu)造；⑥顯微布丁。
晶質(zhì)塑性變形現(xiàn)象主要指，在巖石變形過程中，由位錯滑移、位錯攀移、動態(tài)恢復(fù)和動態(tài)重結(jié)晶作用等晶質(zhì)塑性變形機制形成的顯微構(gòu)造變形構(gòu)造。水解弱化現(xiàn)象對石英的位錯蠕變強度有深刻的影響[4]。
粒間摩擦滑移現(xiàn)象主要指由顆粒邊界滑移機制所形成的顯微構(gòu)造現(xiàn)象。
1）S―C組構(gòu)：糜棱巖中發(fā)育的一種反映不均勻、非共軸流變的特征構(gòu)造。巖石中發(fā)育有兩組面理：一組為透入性S面理，指礦物長軸的定向排列；另一組稱C面理，是具有一定間隔的強應(yīng)變帶或位移不連續(xù)面，一般平行剪切面，也叫剪切面理。二者構(gòu)成S―C組構(gòu)。S面理和C面理均發(fā)育的變形巖石稱S―C糜棱巖（圖3）。
2）礦物魚：在剪切帶高應(yīng)變糜棱巖帶中，遭受剪切變形的礦物顆粒經(jīng)石香腸化或微破裂作用常常被改造形成“魚”狀體形態(tài)的顯微構(gòu)造。
3）顯微分層現(xiàn)象：變形巖石中，不同的礦物顯示不同的特性。
擴撒物質(zhì)遷移現(xiàn)象由擴散物質(zhì)遷移機制形成的顯微構(gòu)造現(xiàn)象，包括壓溶作用及固態(tài)物質(zhì)擴散遷移作用形成的各種現(xiàn)象。包括：壓力影、應(yīng)變帽、壓溶縫合線、壓溶面理、顯微脈、出溶構(gòu)造、變斑晶包跡構(gòu)造等。
1.2 主要造巖礦物變形行為
通過對天然變形巖石與實驗變形巖石的研究，發(fā)現(xiàn)了常見造巖礦物呈現(xiàn)出的共有的顯微變形特征，如結(jié)晶學(xué)定向以及顆粒的細(xì)粒化。但是，各種常見造巖礦物在晶體結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分上的差異，以及所處的變形條件差異極大，表現(xiàn)出了復(fù)雜多樣的顯微變形特征[5]。
方解石容易出現(xiàn)機械雙晶，方解石機械雙晶由窄變寬與溫度有關(guān)。方解石的變形過程是由位錯滑動到高溫蠕變。低溫條件下，大理巖中方解石變形行為表現(xiàn)為碎裂及碎裂流動，伴有溶解遷移及雙晶化，粗顆粒中發(fā)育機械雙晶及波狀消光，細(xì)粒基質(zhì)中，伴有位錯滑移及膨凸重結(jié)晶作用。溫度增高時膨凸重結(jié)晶作用增強。白云石在中高溫條件下發(fā)育f{02■1}雙晶，在中低溫條件下主要沿底面c滑移，低溫下不出現(xiàn)雙晶。
石英晶體內(nèi)部各個不同滑移系的啟動受溫度環(huán)境直接影響，進而影響著礦物顆粒的流動性。在較低溫條件下（300～400℃），石英以底面（c）上的位錯滑移和攀移占主導(dǎo)地位。在中溫條件下（400～500℃），位錯蠕變?yōu)橹鲗?dǎo)變形機制，柱面滑移m成為重要的滑移系。在高溫條件下（500～700℃），顆粒邊界遷移重結(jié)晶作用占主導(dǎo)地位。溫度大于700℃時，石英新晶粒單晶邊界常呈樹葉狀，顆粒大小不等，或形成長條狀單晶。
長石族礦物廣泛產(chǎn)出于各種成因的巖石中，約占地殼總體積的60%，總重量的50%。是十分重要的造巖礦物。在中低級變質(zhì)條件下（400～500℃），長石出現(xiàn)位錯滑移，并可見波狀消光、彎曲雙晶、扭折帶、變形帶。在中級變質(zhì)條件下（450～600℃），長石出現(xiàn)位錯攀移以及亞晶粒旋轉(zhuǎn)動態(tài)重結(jié)晶作用，發(fā)育核幔構(gòu)造。高級變質(zhì)條件下（>600℃），長石出現(xiàn)位錯攀移及恢復(fù)作用，以亞晶粒旋轉(zhuǎn)重結(jié)晶作用為主。超高溫條件下（>850℃），長石開始出現(xiàn)顆粒邊界遷移重結(jié)晶。
各類云母的主要顯微構(gòu)造是扭折，其在大小、數(shù)量、方位和形狀方面非常易變，在低溫（300～500℃）時，扭折是大量且狹窄的，與縮短方向成高角度相交；在高溫（600～700℃）時，扭折發(fā)育較少且較寬，與縮短方向成低角度相交；壓力低時扭折帶寬，壓力大時扭折帶變窄。在天然變形的云母中，可見兩種特殊的變形現(xiàn)象：擊像和壓像。
角閃石、輝石的變形行為主要表現(xiàn)為細(xì)?；?、扭折、機械雙晶等變形，其中以細(xì)?；顬槌Ｒ?。在低溫條件下角閃石易發(fā)生退變質(zhì)作用，在高溫作用下易脫水進變?yōu)檩x石。在后期退變質(zhì)過程中，角閃石和輝石常常退變?yōu)楹谠颇负途G泥石。
橄欖石是上地幔分布最為廣泛的主要礦物，其變形行為及蠕變特征在很大的程度上可以代表上地幔的流變學(xué)特征。在700～1000℃時，變形的橄欖石殘晶具有強烈的波狀消光、扭折帶、變形紋和亞晶粒邊界。中高溫條件下（大于1000℃），變形機制以位錯蠕變?yōu)橹?，也即出現(xiàn)了回復(fù)作用，光學(xué)上不再出現(xiàn)變形紋，以亞晶粒構(gòu)造和扭折帶為主，在顆粒邊緣開始出現(xiàn)動態(tài)重結(jié)晶作用，形成核幔構(gòu)造[6]。
2 顯微構(gòu)造研究進展
2.1 顯微構(gòu)造在地質(zhì)學(xué)中的應(yīng)用
目前應(yīng)用顯微構(gòu)造分析來解決實際地質(zhì)問題已經(jīng)越來越廣泛。對顯微構(gòu)造的詳細(xì)研究和分析，為進一步探討構(gòu)造地質(zhì)學(xué)以及地質(zhì)學(xué)中的各種根本問題提供了依據(jù)。主要包括應(yīng)力分析、應(yīng)變分析及變形溫壓條件分析、變形過程及變形歷史分析[11]。
利用顯微構(gòu)造進行的應(yīng)力分析主要包括應(yīng)力方位、運動方向及應(yīng)力大小估算。推導(dǎo)主應(yīng)力方位的主要方法有顯微裂隙、石英變形頁理、壓力影、殘斑系、壓溶縫合線、微裂隙填充物等。估算古應(yīng)力值大小的主要方法有位錯密度法、亞晶粒法、動態(tài)重結(jié)晶新晶粒法、方解石機械雙晶法、礦物光軸角法等。
利用顯微構(gòu)造與應(yīng)變的關(guān)系，可以分析巖石或礦物變形時應(yīng)變量的大小、應(yīng)變速率和應(yīng)變的方式等。
溫度和壓力是影響巖石和礦物變形的重要因素?？梢愿鶕?jù)礦物特定的變形現(xiàn)象來大致分析其變形時的溫壓條件，主要方法有石英變形紋法、扭折、變形礦物的動力重結(jié)晶、礦物的活動滑移系法、組構(gòu)優(yōu)選方位等。
對一個地區(qū)的變形，無論是脆性或是韌性，深變質(zhì)或是淺變質(zhì)，詳細(xì)的顯微構(gòu)造分析對正確認(rèn)識該地區(qū)的變形過程和演化歷史都具有重要的意義。通過對不同顯微構(gòu)造的分析，可以再現(xiàn)巖石從弱到強的變形過程、巖石面理的形成及變化、纖維礦物的生長順序和發(fā)育過程，確定主應(yīng)變方向的變化過程等。
顯微構(gòu)造在地質(zhì)學(xué)中的最新應(yīng)用進展：
顯微構(gòu)造研究方法與遙感技術(shù)相結(jié)合的構(gòu)造研究有了一定的進展。研究證明，區(qū)域構(gòu)造、小型構(gòu)造以及顯微構(gòu)造在一種變形機制下形成，存在高度相關(guān)的內(nèi)在成因聯(lián)系，因此在運動學(xué)和幾何學(xué)上具有相似性[12]。因此，區(qū)域構(gòu)造或小型構(gòu)造的研究可以應(yīng)用顯微構(gòu)造的研究方法。
利用顯微構(gòu)造的研究方法，借助遙感技術(shù)可以對剪切帶進行構(gòu)造運動學(xué)研究，包括剪切帶運動指向分析、剪切帶位移量估算、剪切帶的應(yīng)變分析等[13]。
遙感技術(shù)與顯微技術(shù)相結(jié)合是一種實用的新型構(gòu)造研究方法，也是遙感地質(zhì)的發(fā)展方向，隨著顯微構(gòu)造觀測手段與遙感技術(shù)研究的不斷深入，以及與巖石學(xué)等其他學(xué)科的交叉研究，可能在構(gòu)造作用與成礦作用的關(guān)系、提高礦產(chǎn)預(yù)測成功率等方面開拓新的研究領(lǐng)域。
2.2 顯微構(gòu)造分析技術(shù)與方法
2.2.1 顯微構(gòu)造基本分析技術(shù)與方法
陰極發(fā)光分析技術(shù)是表述巖石學(xué)特征的一種常規(guī)技術(shù)。礦物具有陰極發(fā)光性主要在于晶體內(nèi)部存在各種缺陷，在缺陷位置上常常有雜質(zhì)元素粒子存在。礦物的發(fā)光性表現(xiàn)在發(fā)光色和發(fā)光強度兩個方面，由于礦物的發(fā)光性隨著礦物種類及礦物內(nèi)微量元素的含量變化兒不同，所以陰極發(fā)光分析技術(shù)可以用以確定不同的礦物類型和成因。此外，陰極發(fā)光分析技術(shù)在巖石學(xué)、石油地質(zhì)學(xué)和油氣勘探研究中也有廣泛的應(yīng)用。
陰極發(fā)光技術(shù)在礦物學(xué)和巖石學(xué)研究中因為其對礦物化學(xué)成分變化的高靈敏度而有極大的用處，但是陰極發(fā)光技術(shù)的圖像解釋比較復(fù)雜。利用掃描電子顯微鏡（SEM）陰極發(fā)光的光譜成像模式，并結(jié)合同時獲得的X-射線組合映射，通過允許光譜特征的分離和元素成分的相關(guān)性來擴展相關(guān)技術(shù)。運用這一技術(shù)并結(jié)合多元統(tǒng)計分析，可以顯著增加陰極發(fā)光技術(shù)的有效性。
20世紀(jì)70年代后，電子顯微鏡分析技術(shù)在地質(zhì)學(xué)以及構(gòu)造地質(zhì)學(xué)中的應(yīng)用有了突破性的進展，重新認(rèn)識了眾多構(gòu)造帶內(nèi)變質(zhì)構(gòu)造巖，尤其是糜棱巖的成因。
透射電子顯微鏡（TEM）廣泛應(yīng)用與觀察和確定位錯構(gòu)造的特點。觀察位錯的基本類型、組合、形態(tài)和分布規(guī)律；闡述礦物顆粒的主要變形機制、巖石流變學(xué)狀態(tài)與構(gòu)造巖的成因；結(jié)合變形條件闡述礦物蠕變的基本規(guī)律。投射電子顯微鏡的選取電子衍射可以得到準(zhǔn)確的晶格參數(shù)[14]。
掃描電子顯微鏡（SEM）是顯微構(gòu)造分析的有效手段。目前的研究方面有：微區(qū)成分分析；微細(xì)礦物顆粒內(nèi)部成分結(jié)構(gòu)與變化規(guī)律，顆粒的三維形態(tài)特點；SEM陰極發(fā)光技術(shù)分析變形結(jié)構(gòu)的顯微特點，用以探討巖石變形的變形過程與微觀機制。
EBSD即電子背散射衍射。EBSD技術(shù)可以更快速的獲取數(shù)據(jù)，為開展巖石顯微構(gòu)造、礦物塑性變形機制、礦物相鑒定、晶粒尺寸測量等的研究提供了技術(shù)和數(shù)據(jù)的支撐[15]。并且使顯微構(gòu)造與晶格結(jié)構(gòu)建立了直接的聯(lián)系，為準(zhǔn)確快速地測定樣品的晶體形態(tài)、晶格方位、晶體顆粒屬性等提供了強有力的手段[16]。
EBSD技術(shù)在顯微構(gòu)造學(xué)的廣泛應(yīng)用，使巖石變形機制與巖石圈流變學(xué)研究以及巖石顯微構(gòu)造分析和研究得到了飛速的發(fā)展和突破，顯微構(gòu)造與組構(gòu)分析進入一個新的階段。
利用X-射線CT掃描對地質(zhì)樣品內(nèi)部結(jié)構(gòu)的研究目前包括：巖石內(nèi)孔隙的形態(tài)特征及貫通性；未固結(jié)堆積物及軟巖石結(jié)構(gòu)研究；古生物化石形態(tài)結(jié)構(gòu)研究等。此外，可以結(jié)合陰極發(fā)光光譜成像和波長色散X-射線對礦物進行分析[17]。
2.2.2 顯微構(gòu)造分析技術(shù)與方法最新研究進展
① 圖像拼接技術(shù)
圖像拼接技術(shù)（Image Mosaic Technology）已經(jīng)被應(yīng)用于了顯微構(gòu)造圖像的分析處理。該技術(shù)是將兩幅或多幅來自相同場景、具有重疊區(qū)域的小尺寸圖像合并成為一幅大尺寸的高質(zhì)量圖像[18]。
圖像拼接技術(shù)應(yīng)用于顯微構(gòu)造圖像的分析處理，不進拓寬了顯微構(gòu)造圖像的視圖范圍，并且準(zhǔn)確解釋了巖石宏觀力學(xué)性質(zhì)[19]。
②數(shù)據(jù)約束建模（DCM）
對于闡述土壤和巖石等多孔材料的特征，X射線成像是一種非常實用并且應(yīng)用廣泛的方法，在石油、天然氣的儲集層巖石的孔隙結(jié)構(gòu)和運輸性質(zhì)具有很高的利用價值，但是其具有分析相對緩慢和昂貴的缺點。
一種數(shù)據(jù)約束建模（DCM）預(yù)測油氣儲層砂巖石英和高嶺石顯微構(gòu)造的可行性虛擬實驗已經(jīng)完成，其目的是為了直接解決礦物相和孔隙的特征。Y.S. Yang等使用具有石英和方解石成分的人工標(biāo)準(zhǔn)化巖石樣品，嘗試?yán)脭?shù)據(jù)約束建模（DCM）預(yù)測顯微構(gòu)造成分的特征[20]，并使用具有基于同步加速器X射線CT的實驗設(shè)備來獲取數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)約束建模（DCM）方法為常規(guī)方法儀器檢測異構(gòu)孔隙分辨率過低提供了一種有效的代替手段
此外，很多學(xué)者在顯微構(gòu)造分析方法上進行了深入的探索和研究。如建立數(shù)字高程模型來探討顯微構(gòu)造的細(xì)觀力學(xué)參數(shù)對巖石壓縮和拉伸破壞過程的影響；聚焦離子束（FIB）結(jié)合掃描電子顯微鏡（SEM）和投射電子顯微鏡（TEM）也被證明是在納米尺度下研究顯微構(gòu)造的一種有效手段[21-23]。
劉貴等人對在高溫高壓條件下石英閃長巖的顯微構(gòu)造進行了分析研究，認(rèn)識到在低溫條件下（650℃），巖石處于脆性塑性轉(zhuǎn)化域，石英和黑云母以位錯滑移為主，而長石以脆性變形為主。在850～900℃時，巖石以位錯蠕變?yōu)橹?。在高溫條件下（950～1000℃）位錯攀移和動態(tài)重結(jié)晶作用則占主導(dǎo)地位。同時還發(fā)現(xiàn)，隨機分布的斜長石不會對巖石強度造成明顯影響，但是斜長石的長軸方向與最大主應(yīng)力方向呈大角度相交時（ 近 90°），巖石強度會有顯著的強化，這表明巖石組構(gòu)與主應(yīng)力方向呈垂直方向或大角度相交時，巖石變形和拆離斷層的不易形成[24]。
3 結(jié)語與展望
與相關(guān)學(xué)科理論與技術(shù)上的結(jié)合促使了近年來顯微構(gòu)造研究的迅猛發(fā)展，顯微構(gòu)造學(xué)已經(jīng)成為構(gòu)造地質(zhì)學(xué)乃至地質(zhì)學(xué)研究的重要內(nèi)容，顯微構(gòu)造分析解決實際地質(zhì)問題的應(yīng)用也更加廣泛。隨著顯微構(gòu)造分析技術(shù)和方法的不斷更新與豐富以及與其他學(xué)科的交叉和融合，顯微構(gòu)造研究在地質(zhì)學(xué)研究中的基礎(chǔ)作用與應(yīng)用將更加深入和廣泛。
在某些方面的研究中，如石英的變形機制及其轉(zhuǎn)變，以及角閃石的天然變形研究和數(shù)據(jù)資料還存在很多尚未解決的問題，需要更加完善的手段和技術(shù)來解決其中的困難，這也將是顯微構(gòu)造研究中需要重點解決的問題。
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