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通过课前的设计和教学实践,我觉得本节课较好地完成了教学目标,突破了教学重点。这节课在以下几个方面体现了新的理念:
首先,针对社会课信息量大的特点,在教学中我把教材作为教学内容的一部分。课前,我让学生搜集了大量我国资源环境有关的资料。这样,不仅将课内与课外相联系,丰富了课堂的容量,而且增长了学生的知识。
其次,教学活动中让学生读自己所搜集的资料的方式;在探究环境污染形成原因的时候,采取了让学生小组合作的形式。
再次,巧妙地使用课件。播放地球在太空中旋转的动态画面,激发了学生的学习兴趣;一组环境遭到污染的照片,触动了学生“憎恨破坏,保护地球”的渴望。这些手段的运用,为学生营造了良好的学习氛围。
关键词:深部金属矿床;地球物理勘探;研究
中图分类号: P641.4+63 文献标识码: A 文章编号:
随着经济建设的快速持续发展,大量资源被消耗。常用性金属大宗矿产资源紧缺形势日益加剧,全国现有25种主要金属矿产的415座大中型矿山中,已有192座(占46.2%)面临着不同程度的资源危机。
近年在国内外深部找矿勘探实践中,第二深度空间已发现并不断发现大量大型、超大型矿床和多金属矿集区,这不仅缓解了我国金属矿资源的对外依存度,还在共享世界资源的同时,立足本土,建起安全、稳定和长期供给的战略后备基地。
一、地球物理勘探在深部找矿中的主要作用
1、开展深部地学填图,优选深部找矿靶区
通过深部地学填图,从区域成矿背景和规律来优选圈定深部找矿靶区。深部地学填图中地球物理方法可解决:
1.1.1确定风化层厚度和沉积盖层构造,探究基底起伏变化。俄罗斯奥罗尼日结晶地块铜、镍矿床与前寒武纪结晶基底基性-超基入岩关系密切,该基底上普遍覆盖约为300m中-新生代沉积建造。为探明基底起伏变化,用1:50000重磁资料深部填图,结合钻孔资料查明基底起伏,圈定多个具有深部找矿潜力的有利靶区。
1.1.2建立深部地球物理反演模型,确定深部构造环境。在岩浆作用下金属矿床往往与深大断裂有关,如美国内华达佛罗里达大峡谷金矿床/俄罗斯乌拉尔铜矿区等均沿深大断层分布,用区域航磁资料和重力资料线性异常与断裂正相关关系,准确确定深大断裂延伸,为勘探靶区的圈定提供了重要依据。
1.1.3进行深部岩性填图,确定赋矿层位。基于金属矿床形成与分布与花岗岩体、基性-超基入岩体有直接或间接关系,利用地球物理方法进行深部岩性填图,确定不同物理属性岩体异常场展布和形态。美国卡林型金矿与深成花岗岩体有关,美国地调局利用区域磁测数据,编制内华达深成花岗岩分布图,推断出可能存在卡林型金矿的部位。
澳大利亚“玻璃地球计划”包含以上3项功能,使澳大利亚大陆地表以下一千米内所发生的深层过程变得透明,方便澳大利亚发现下一代巨型矿床,实质就是深部立体地学填图。地球物理勘探在其中作用极为重要:地震和电、磁方法确定深部控矿构造,并与围岩分层建立初始模型,利用航空重力梯度、磁力张量梯度测量,以便获取高精度数据,通过三维重磁模拟和多尺度分析约束、修改初始模型,确定地质构造、界线、岩体分布等。目前,该计划进展较大,大批深部隐伏矿床被发现。
2、查明金属矿产资源形成深部原因
地下浅表所见金属矿产资源,均是地球内部在地史期深部物质与能量交换所致,不是近地表形成与堆积。矿物元素的分异、调整、运移和聚集受深部物质与能量交换和其物理-力学-化学过程制约,须涉及地球深处壳、幔介质与构造格局、运移行为、物质属性、物质状态和其空间展布深层动力过程。对于这些深层次问题而言,传统地质方法很难解决,即使是世界上最深的钻孔,也无法解决更深层的地下结构。再加上超深钻井成本巨大,不可能到处布置。因此,解决这些问题只能依靠地球物理方法,如大地电磁、天然地震等深度探测方法。澳大利亚高勒克拉通地区开展地震和大地电磁探测,查明了地壳(0-50km)结构,也基本查明了奥林匹克坝矿区成矿流体来源、运移通道和含矿物质的沉积等问题,对奥林匹克坝大型矿集区成因给出了合理解释。
3、直接寻找深部隐伏盲矿体
对与围岩有明显物性差异的深部隐伏矿体,航空和地面地球物理方法可直接找矿,特别是低空飞行或直升机进行的高精度地球物理探测。国土资源部在大冶铁矿区进行的大比例直升机航空磁法和电磁法测量,依据精细解释结果布设钻孔,已有三孔见矿,其中ZK21-8孔在孔深721.98-770.37m处发现6层铁矿体,累计厚14.8m,矿物主要为磁黄铁矿、磁铁矿、黄铜矿等。同样方法,在狮子山西侧亦布设了ZK26-6孔并于732m见矿,其铁矿体厚度为4.44m。
利用已有钻孔进行井中地球物理勘查,可直接探查井旁具有良导体、高密度的金属矿体。西方国家非常重视井中地球物理方法,如井中TEM、井中激电等方法。近年来,澳大利亚在奥林匹克坝矿区钻孔密集区开展了井中TEM方法,在矿区深部发现了大量块状硫化物矿床。
二、深部找矿勘探中典型矿床——铜陵狮子山矿区地球物理勘查
1、矿区概况及地质背景
狮子山矿区位于下扬子准地台东北缘,构造上处于北东向复向斜内青山次级背斜的北东段,区内出露地层为下、中三叠统的碳酸盐岩和页岩。印支期、燕山期断裂构造与褶皱组成复杂网格状格架,控制了区内岩浆和矿床分布。区内岩浆岩活动多呈岩墙—岩枝产出,以钙碱性—碱性系列辉石闪长岩、石英闪长岩及花岗闪长岩为主,与成矿关系密切。狮子山矿区是铜陵矿集区最重要的铜矿区,其成矿地质背景、控矿因素、矿化特征等,在整个长江中下游地区具有一定代表性,其周围分布有东、西狮子山、老鸦岭、花树坡、大团山等多个矿床,整体上构成“众星捧月”式的矿集区,如图1。
图1狮子山矿田区域地质矿产图
狮子山矿田具有“多层楼”式成矿特点:花树坡矿床产于栖霞组底部含铅锌、铜硅质岩和孤峰组硅质岩中;老鸦岭矿床产于孤峰组顶部硅质岩、大隆组含钼-多金属硅质岩-黑色页岩及殷坑组条带状灰岩、泥岩中;大团山矿床产于殷坑组底部条带状灰岩和泥岩互层中;西狮子山矿床和龙山组夕卡岩化-角岩化的泥灰岩夹页岩互层中,在狮子山矿田中最具特点是深部隐伏矿床-冬瓜山大型铜矿,则是“多层楼”中的最底层。冬瓜山铜矿床是狮子山矿田内埋藏最深、储量最大的大型铜矿床。冬瓜山铜矿以层状铜矿为主,矿体主要赋存于石炭系中上统黄龙组—船山组地层之中,后期经历热液叠加改造作用,在接触带附近发育斑岩型矿化,形成热液叠加改造型叠生式层状铜矿床。由于该区地质工作程度极高,浅表地层中找一定规模矿床的可能性已非常小,因此,须进行深部找矿,深部找矿的主攻方向则是寻找类似于冬瓜山矿床的深部介质和构造环境。
XX年4月22日,是第41个“世界地球日”。各地国土资源部门都以“珍惜地球资源、转变发展方式、倡导低碳生活”为主题,举办了形式多样的宣传和纪念活动,使热爱地球、珍惜资源的意识深入人心。
江苏省国土资源厅在南京地质博物馆举办纪念第41个“世界地球日”报告会,邀请南京大学博士生导师黄贤金教授等专家学者分别就发展低碳经济、地热资源开发利用作专题报告。此外,该厅在厅门户网站开设“世界地球日”专题栏目,邀请有关领导、专家作“在线访谈”;组织中小学生参观地质博物馆新馆,开展地学科普知识教育;编辑《江苏地学科普场馆集锦》,收集有关地学活动图片及江苏地学名人等相关资料;号召厅干部职工在“世界地球日”期间“少开一天车,少用一度电,节约一滴水”,积极倡导低碳生活。
浙江省湖州市“节约资源、保护环境、做保护地球小主人”活动组委会在长兴县第二小学举行了一场别开生面的纪念第41个“世界地球日”活动。少先队员们从小关注生态环保、自觉践行低碳生活方式的行动,赢来人们的阵阵掌声。活动中,少先队员们积极响应市活动组委会发出的倡议,开展了“低碳生活小当家”系列实践活动,以孩子的视角审视地球、审视环境、审视生活,通过小眼睛大发现、小嘴巴大道理、小手脚大行动、小脑袋大创意等形式阐述了他们心中的“低碳生活方式”,突出体现了今年“世界地球日”的主题。
湖北省荆州市国土资源局在中心城区设立宣传咨询台,制作展板和横幅标语,发放宣传材料3000余份,并安排有关专家接受群众咨询。各县市局也成立了地球日宣传小分队,深入各机关、工矿企业、中小学校和居民小区进行宣传,并在当地电视台、广播电台、报社、国土局门户网站等媒体上开展全方位的宣传活动。
河南省沁阳市国土资源局紧紧围绕 “珍惜地球资源、转变发展方式、倡导低碳生活”主题,在该市第八中学和第十一中学举办“谈谈你身边的低碳生活”演讲比赛、主题班会和专题讲座。此举既带动了广大青少年的积极性和参与性,又提高了大家对节约能源和低碳生活的认识,受到了广大师生的好评
地球是我们人类、动植物生存繁衍的大家庭.可是现在,地球已经不再是那个洁净而美丽的地球了,它正变得千疮百孔,遍体鳞伤,正在独自地哭泣着,不知向谁述说自己已面临的不幸。
目前,生态环境正日益恶化,对我们影响最大的就是水资源。据有关资料报道:排水系统的铺设和清洁剂的大量使用有增无减,消耗水中的氧,使鱼类死亡,生态系统恶化,人类的活动也会使大量的工业、农业污染物排入河中,使水受到污染。据有关资料显示,全世界每年约有4200多亿吨的污水排入河中,污染了5.5万亿吨的淡水。看到这一个个触人惊心的数据,你想到了什么呢?没错,这就是人类破坏环境的下场,这就是大自然给人类的惩罚啊!
当我们头顶的天空不再明净,不再蔚蓝时,我们是否才想起应该保护我们所生活的环境呢?当我们脚下的土地变成黄沙变成荒漠时,我们是否才后悔当初没有珍惜我们的大自然呢?面对曾经美好的一切,我们不禁要大声问道:“谁来保护我们的绿色家园?”历史的车轮正轰隆隆地驶向22世纪,我们作为一名小学生,一个小公民,必须勇敢地站起来,呼吁大家:保护环境已经到了刻不容缓缓的地步,我们责无旁货!谁希望看到自古以来辛勤哺育我们人类的地球母亲即将变成一个欲哭无泪的黑色地球呢?不,谁都不愿意看到!
是啊,由于人类无节制地对森林乱砍滥伐,不注意保护生态平衡,致使许多森林遭到了毁坏;小鸟没有家了,再也不会欢歌笑语;大地也没有漂亮的绿衣裳,不再生机勃勃了。但是,有些人们还是没有意识到我们的家园正在慢慢地被毁坏着呢!
大地拥有和谐美丽的绿色,花儿才显得娇艳动人;心中拥有纯洁的绿色,心灵才显得更加红彤灿烂。人类需要绿色,地球母亲更加需要绿色,那就 让我们手牵着手,心连着心,共创绿色环境,让蓝天更蓝,让清水更清,让我们的地球母亲更加可爱、更加生机勃勃吧!
作者:郦桂芬 雷虎兰 徐淑荣
原始地球的物质组成和受到人类活动干予后的地球各要素的组成,是环境科学首先要研究的内容,也是认识地球环境质量的演化和人类活动对地球环境质量影响程度与范围的基础。而人类生产生活活动排放的各类污染物质的物理化学特性,进入环境(包括大气、水体、土壤、动植物、人体等)后的行为则是环境科学研究的核心。污染物的毒作用剂量标准、环境质量标准、排放标准以及污染控制技术和措施、人类活动对环境影响的预测等等,都要依据这一研究的结论。地球化学作为地球科学的一个分支,主要研究地球的化学组成、化学作用、化学演化及其控制因素。从它研究的内容可以看出,它和环境科学有很近的亲缘关系。至于它的分支学科如生物地球化学、区域地球化学、环境地球化学等,已经是环境科学的分支学科。随着环境科学研究范围的扩展和研究工作的深入,元素地球化学、同位素地球化学、有机地球化学、实验地球化学等也将加入环境科学的行列。
一个学科的形式和发展,一方面要在自身研究的领域内开拓,包括各项数据、资料的积累,理论体系的建立,研究手段和方法的充实与完善等,另一方面,要广泛吸取相邻学科的营养,有选择地继承和移植。只有使本学科深扎在由其他学科组成的肥沃土壤中,本学科才有可能得到丰富的供给而茁壮成长。地球化学与环境科学在研究对象和研究内容方面的某些共性决定了环境科学可以从地球化学中得到借鉴。从十七世纪中后期化学分析的出现开始,特别是十八世纪中期重量分析法的出现,许多化学家、矿物学家就曾对地壳某些部分的化学组成和有关问题从不同角度进行分析探索,并取得了部分矿物、岩石、水和陨石化学组成的定量资料。本世纪二十年代,以美国地球化学家克拉克为代表,广泛搜集了大量分析数据,得到了地壳中化学元素的平均百分含量,叫“克拉克”值。所有这些有关地球各层圈(大气圈、水圈、生物圈)及组成要素(岩石、土壤、空气、水等)的元素分布频率和相对丰度的结论,对闸明原始地球的化学组成,揭示环境背景值方面是有参考价值的。挪威地球化学家V、M戈尔德施密特从晶体化学入手,对化学元素在自然界分布的控制因素进行了长期深入的研究,并根据离子结构和与氧、硫元素的亲和性,对元素进行了地球化学分类,把元素分成亲铁、亲石、亲硫、穿气、亲生物等五类。苏联地球化学家费尔斯曼将元素分为惰性气体、贵金属元素、循环元素、分散元素、强放射性元素和稀土元素等6类。他们的工作和主要结论无疑对阐明污染物的环境行为和归宿具有指导意义。生物地球化学研究的各种生物对于地壳、生物圈中化学元素的迁移、富集和分散作用,对于我们研究污染物质的生物迁移和累积是有借鉴意义的。苏联地球化学家费尔斯曼和维尔纳茨基从物理化学原理研究了化学元素迁移的控制因素,并指出,元素迁移的因素可分为两类:与原子结构有关的内部因素和由环境条件决定的外部因素,提出了能量系数、价能量系数、共生序数等概念。他们的工作和有关结论,对于我们研究污染物质在环境中的迁移转化规律和控制因素是有一定指导意义的。环境地球化学研究人类环境中各种地质因素及其组合与人体健康的关系,人类活动对地表、水圈、大气圈中化学组成、化学作用、化学演化的影响及其与生命活动和人体健康的关系,这本身也就是环境科学研究的主要内容。地球化学研究的是有45亿年生命史的地球的化学组成、化学作用和化学演化,为了“浓缩”所要研究的作用的时间过程和空间范围,指示迁移转化的途径和机理,模拟实验和示踪试验是地球化学采用的主要试验研究方法。
模拟试验就是设计出模仿自然过程或作用的研究实验体系,以便在人为的调节控制下进行观察研究。它可分为现场模拟和室内模拟。示踪试验是选择适宜的示踪物让它参与研究体系的作用过程,包括物理的、化学的和生物的过程等等,通过示踪,研究者就可以感知过程的路径和机制,为揭示过程的规律提供依据。示踪试验可分为放射性示踪和特殊示踪物的示踪。在绝大多数情况下,示踪私模拟往往是同时进行的,在设计模拟试验的同时也就考虑示踪,以便通过示踪清晰显示模拟实验的过程和机制。现在,这些试验研究方法已广泛用于各个学科和各种过程,如生物学、医学、水文学、气象学等等,用来研究生物直至人体的生理生化过程,水动力学及水化学过程,大气物理和大气化学过程等等。环境科学作为一门横断各自然科学和社会科学的学科体系,显然,地球化学的上述研究方法在环境科学研究中是有广泛的应用和发展前景的。到目前为止,环境科学研究中已有许多模拟和示踪试验的实例,如模拟水体输送和净化过程的示踪试验,模拟大气输送扩散过程的示踪试验;研究疏浚过程底泥的二次污染而采用的放射性示踪试验;研究地下水的动力学和化学过程的示踪模拟试验等等。此外,污染物质在环境不同介质中的迁移转化和分配,污染物在生物体及通过食物链的迁移累积效应等,均可通过示踪模拟试验来研究。环境科学在断承和开拓中形成与发展,广泛吸取各学科的基础理论和研究试验方法,特别是它的近亲—地球化学的理论和试验研究方法,无疑会大大加速环境科学的发展。