有色冶金概论
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有色冶金概论范文第1篇
高等教育的根本目标是培养学生自我获取知识、更新知识与技能的能力，由此实现自身职业发展和人类社会发展的可持续，而通识教育是实现高等教育根本目标的重要途径。环境科学是一门新兴的多领域交叉、综合性很强的学科，其发展极为迅速，已成为21世纪最活跃的学科之一。作为一门涉及社会科学、技术科学和自然科学的边缘学科，环境科学不能仅仅局限于专业环境教育，而应该向通识教育发展，尤其要向非环境专业学生普及环境科学知识。针对冶金领域的重污染状况，依据中南大学的学科特色和环境工程学科体系的建设规律，依托冶金工程一级学科，学校建设与发展了有鲜明特色的冶金环境工程学科。冶金工程与环境工程互相促进共同发展。《环境科学概论》是冶金工程专业学生的一门选修课。对于冶金工程专业的学生，其培养目标的侧重点与环境科学与环境工程专业学生应有较大差别，需培养其学习与今后工作过程中的整体性、系统性、综合性、复杂性的环境科学思维模式、可持续发展的观念、清洁冶金与循环经济的意识。本人从2003年开始承担冶金特色环境工程专业《环境科学概论》课程的教学任务，经过多年教学实践，认识到要开好《环境科学概论》这门课程，必须重视在课时有限的教学过程中，激发学生的学习兴趣，促使学生更好地了解、熟悉、掌握环境科学的基本理论、基本知识和基本技能。结合近年来在冶金工程专业《环境科学概论》教学中的经验与体会，谈几点该课程教学改革与创新之处，旨在充分发挥交叉重点学科群的优势，培养具有环境保护思想和环境科学思维的冶金工程高级复合型人才。
一、课程性质与专业特点的结合
相对于传统的课程，《环境科学概论》具有明显的特点：①学科任务是以人类面临的环境问题为导向，规范与调整人类的伦理、意识和行为规范，实现经济、社会与环境的协调发展，最终为人类提供舒适、便利和安全的生活环境。②始终贯彻公平公正的环境观，环境乃至地球整个系统都不是全部属于人类，而是地球上全体生命及其后代生存与发展所必须的资源与基础，故要求人类尊重自然、协调人与自然的关系。③学科领域覆盖面广，学科知识交叉性强，其涵盖社会科学、自然科学和工程技术诸多领域，涉及地学、化学、生态学、数学、毒理学、物理学、法学、经济学、管理学、心理学、伦理学、教育学等多学科知识。④环境科学仍是一个年轻和发展迅速的学科，新名词层出不穷，如生态足迹、绿色壁垒、绿色消费、循环经济、清洁生产、生态旅游、环境承载力等。⑤课程内容与实际结合密切，如各种污染物控制技术的原理与工程设计、工程实践紧密相关。⑥研究方法综合性强，环境问题具有综合性、复杂性，因此解决问题的方案具有多样性，各种方法论如系统论、信息论、控制论等在环境科学的研究中均有广泛的应用。⑦知识更新快。环境科学正处于快速发展期，新观点、新技术日新月异，环境热点不断变化，环境质量动态变迁。冶金工业属于高能耗、高污染行业，要实现其可持续发展，必须走低能耗、低污染的环境保护、清洁生产及循环经济之路。因此，使他们在今后工作中有能力对冶金行业的环境问题开展全面分析与提出解决方案，因此在知识广度、深度与侧重点上有别于环境科学与环境工程专业。
二、教学内容的精选
1.按专业性质精选内容，详略得当。本课程内容涉及专业领域广、内容多。在实际教学中，因授课学时所限，不可能面面俱到，理应“因材施教”。对于非环境专业的学生，在选择授课内容时除了兼顾全面系统外，更要突出重点，即授课内容要包含环境保护的基本内容，并在有限的课时内突出环境科学的重要问题、热点问题，尤其是与学生专业相关的环境知识。根据冶金工程专业学生的关注点及培养方向，有针对性地进行了详略选择。在讲解的过程中主要以现有冶金企业面临的环境问题为案例，讨论冶金行业三废高效治理与资源化，循环经济与清洁生产的主要途径，重点在于让学生建立环境意识，将环境科学与冶金科学融为一体。
2.按专题备课，补充与调整教学内容。备课是教学的首要环节，备课质量对教学质量有很大影响。传统的按节备课法缺乏灵活性和适应性，难以根据课本外的大量新信息补充、调整和组织教学内容。本课程结合专业特点，在简要讲解环境科学基本概念、基础理论、技术与方法等学科知识体系的基础上，结合本人长期从事冶金行业三废治理与资源化的科研与工程实践，以及在典型冶炼企业开展企业博士后研究工作期间积累的工作经验，按冶金过程中有色冶金污染源、冶炼烟气与粉尘污染控制技术、重金属废水深度处理与回用、重金属废渣资源综合利用、冶金过程中物理污染与控制、清洁冶金及有色冶金污染控制相关法律法规等专题进行模块式备课，并详细介绍环境科学在新技术方法手段的最新进展、发展趋势及其在冶金行业的应用。这种根据专业特色精选、补充、调整与重组教学内容的方式充分体现了教学的针对性。实践表明按专题进行备课和讲解起到了非常好的教学效果，从很大程度上提高了学生学习的积极性。
三、教学方法与模式的改革
环境科学概论课程涉及多方面内容，知识点多，结构有一定的复杂性，因而在教学实践中涉及相应的教学手段也应有所不同。经过多年的实践和完善，本课程形成了较为有效的教学组织方式及教学方法。课程教学过程中始终以冶金过程中的环境问题为导向，以学生为主体的教学理念，紧密结合学科发展动态，以案例为核心，融科研成果、工程实践于教学，并集成优化多种教学模式，实现科研促教学、教学促科研的良性循环，为学生提供了足够的创新与发展空间。另外，当前大多数高校均强调综合素质的培养，学时数大幅度压缩，课堂授课时间很有限。这些新特点对传统的教学方法与教学模式提出了挑战。所以教学过程中要精心设计教学的各个环节，巧妙表达教学内容，善于调节课堂气氛，增强课堂教学的艺术性和感染力，使讲课真正成为一门艺术，让学生在获得知识的同时，还能得到美的享受。本人在具体教学过程中采用了如下的教学方法与模式。
1.互动式教学。教学过程本身应是教学相长，课堂上师生之间要通过互动来完成教学任务。师生互动改变了过去老师在上面讲，学生在下面被动听的单向信息流的局面，形成老师引导、学生主动参与其中的信息双向交流的过程。所以，教师要避免授课过程中一味地演示课件，而应不时地走下讲台通过提问、肢体语言等方式与学生进行交流，有必要板书的地方一定要板书，这样才能活跃课堂气氛，让学生对学习产生兴趣。为了增加与学生间的互动，活跃课堂气氛，在教学实践中采取了各种做法：根据冶金工程专业特点，列出如下专题：试分析历史上环境事件中有几起是由重金属污染引发的及其内在原因;与重金属有关的湖南湘江镉污染事件、广东北江镉污染事件、湖南岳塘砷污染事件，等等的原因及对环境的影响，开展分析与讨论。采用学生准备、课堂上分组讨论或上台讲解等方式，把教学形式从以教师为中心转变到师生互动，甚至以学生为中心。如讲解物理污染时，将噪声污染、光污染、热污染、电磁辐射污染、放射性污染、冶炼企业物理污染及防治对策等内容提前布置给学生，给以一定的材料，让学生以小组为单位对小专题进行备课，推举一名学生上台讲解。
2.模块式教学。模块式教学具有如下特点：(1)条理清晰，实用性更强，更能引起学生学习的兴趣。(2)更能充分发挥教师备课的创造性，有效避免照本宣科。教师可以根据自己的理解，依据自己的特点，选取不同的模块，同一模块也有不同的侧重。(3)更能激发学生学习的兴趣。模块式教学从内容上满足了学生的要求，选取他们感兴趣的知识;此外多样化的教学方式更加激发了学生自觉、主动学习的积极性。(4)更有利于培养学生独立思考问题的能力。这种方式是一种鼓励学生积极参与、反应和创造，并逐步养成独立思考习惯的教学方法。实践表明模块式教学中围绕主题将最新颖、最前沿的内容形成条理清楚、逻辑性强的系统化知识教授给学生，起到了很好的教学效果。
3.案例式教学。环境科学概论这门课程理论性比较强，内容以概述性为主。如果采用传统的教学方法对课本中的概念、原理等逐条讲解，就会出现授课内容枯燥无味、学生不耐烦的局面，从而导致学生失去学习的兴趣。案例教学法是由西德教育家瓦·根舍因提出的，强调从日常生活中选取蕴含科学本质的范例进行教学。在教学实践中运用案例教学，让学生有身临其境之感，使学生在听“故事”、看“故事”中轻松愉快地学习到应该掌握的知识点。案例的引入包括以案例引出本次课要讲解的知识点、讲授中形象生动的多个实例、穿插案例，等等。结合承担的科研课题及工程实践(重金属废水生物制剂处理新技术、重金属重污染土壤的原位修复、重金属废渣硫固定与资源化等)开展深入的分析，讲解创新思路的提出、新工艺的设计、工业试验中碰到问题的解决思路、工程实践的运行，等等，并开展相应的环境评价分析。尤其是在讲授重金属废水治理技术时，将本人作为主要技术负责人开发的生物制剂法直接深度处理重金属废水、生物制剂法处理冶炼企业烟气洗涤含汞污酸这一世界性难题的工业试验及生产运行现场的录像资料播放给学生，此种科技知识转化为工程应用的实例激发了学生的创新性，引起了学生的极大兴趣。实践表明通过案例教学，用案例引路有效增加了教学过程的生动性，提高了学生的记忆效果，培养了学生的创新思维、独立思考及综合分析问题的能力，效果非常显著，真正达到了学以致用。
4.实践式教学。课堂讲授对学生来说缺乏直观认识，空泛的灌输也会影响学生听课的积极性，在活动课中插入一些调查研究性的任务，让学生们深入社会生产生活实践中，一方面调动了学生的积极性，另一方面通过理论与实际相联系，可以使课堂更加生动活泼。鼓励学生在课外亲自动手搜集相关资料，比如我国的三河三湖七大水系存在的环境问题及水质现状，各大城市大气质量现状及环境质量公报，历年来国际环境日主题等，就某个问题展开讨论，阐述自己的思想，力求大胆创新。为了调动学生的积极主动性，以小组为单位，以环境问题为主线，布置环境状况相关调研任务，并要求提出相应的对策，题目包括校园学生区生活垃圾成分、堆放及处置状况调研;校园教职工区生活垃圾成分、堆放及处置状况调研;学校学生区用水状况及废水性质调研;学校各马路汽车尾气排放状况调研;校园及周边环境噪声污染状况调研;桔子洲头沿线湘江水污染源调研;桔子洲尾沿线湘江水污染源调研;主校区大门口及公交车站大气污染状况调研;主校区荷花池、铁螺塘及南校区半月湖的水质状况调研等。多年的实践表明，学生通过以上简单的小课题的调研与实践主动去探求解决环境问题的途径和最佳方案，掌握并灵活运用了环境科学基础知识、基本理论和研究方法，学生非常喜欢这种主动参与的方式，通过调研他们的实践调研能力、创新思维能力和团队合作能力等方面均得到了全面的提升，学生在牢固掌握基础知识的同时，具备了一定的科学素养和个人能力。
5.多媒体教学。课件是多媒体教学的主要形式，课件的优劣直接影响教学质量的高低。备课时，以课程内容为基础，精心制作多媒体课件，注重色彩、图案和文字的选择与排版，为学生提供一个图文并茂的学习环境。在播放环境污染状况的图片时充分体现了其直观性，激发了学生的环保意识。概论性质的课程本身具有内容多、信息量大的特点，多媒体教学恰好可以增加课堂容量及信息传授量，这样更能引发学生的好奇心，吸引学生的注意力，加深其对学科知识系统的记忆和领悟能力，促进教学效率的提高。在教学过程中以使用PPT电子教案为主，课堂教学充分应用了动画等多媒体技术，发现学生对动画图片和视频材料感兴趣，比教师单纯讲课更有吸引力，所以在教学中精心筛选了与教材内容相关性高的图片和视频材料。多媒体教学有诸多优势，如多媒体课件呈现信息的速度快，某些课程存在教师要很好地控制教学进度的问题，但对于《环境科学概论》这门概论性质的课程，教学过程中发现不存在学生跟不上进度的问题。当然，在多媒体教学过程中，适当辅之以黑板板书等传统教学手段，把两者有机地结合起来，才能真正实现“高效、高质、高量”的教学目标。
在教学的过程中理顺教师和学生的“双主体”关系，充分采用模块式教学、互动式教学、案例式教学、实践式教学等教学手段，并让学生上台参与课程内容的讲解;在讲授基本方法与知识的同时穿插最新研究动态和发展趋势，培养学生的学习兴趣;强调学生创新能力的培养，结合冶炼行业的工艺特点，用原理启发式分析冶金行业的环境污染及“三废”处理工程实例;强调科研促教学模式，将本人及课题组的科研工作思路与成果传输给学生，以培养学生缜密的逻辑思维能力;让学生明白环境问题仅靠采取一些新的治理措施、关闭一些污染源，或一些新法令是解决不了的，环境问题的解决植根于更深层次的人类社会改革中，它包括对经济目标、社会结构和民众意识的根本变革。这样培养出来的学生更能满足市场需要，在以后的实际工作中更具有环保意识和创新能力。
有色冶金概论范文第2篇
关键词：安全生产；尾矿库；问题；对策
中图分类号：TB
文献标识码：A
文章编号：1672―3198（2014）21―0194―01
1现状与压力
陕西省现有尾矿库295座（含在建库56座），主要分布在金属矿山相对集中的商洛、汉中、安康、渭南、宝鸡5个市18个县（区）。集中在冶金、有色、黄金三个行业。按安全度分：正常库270座，病库7座，危库18座；尾矿库坝下有建筑物或居民区的64座；符合颁发安全生产许可证条件并取得安全生产许可证的144座。尾矿库总数中有150多座库建于2000年之前，无设计、无资质单位设计、无资质单位施工的问题普遍存在，遗留的隐患很大，给颁发安全生产许可证及尾矿库日常监管造成了巨大压力。2006年省委、省政府高度重视尾矿库的安全问题，先后召开了两次专题会议，出台了《陕西省尾矿库安全监督管理办法》（省政府111号令），进一步明确了尾矿库的安全管理责任，省安全监管局更是将尾矿库安全监管做为重中之重，开展隐患排查治理，下发规范性文件。经过多年治理，尾矿库在安全管理、筑坝、监控、排放等方面有了很大的改善，尾矿库的安全生产状况总体呈现不断好转的发展态势。
2问题与原因
（1）尾矿库先天不足问题严重。陕西省尾矿库的基本情况是大库少，小库多，而且非公有制企业占相当大的比例。这些尾矿库大部分准入门槛低，普遍存在未批先建、选址不合理、无正规设计、设备设施简陋、未按设计组织施工、从业人员素质低、生产管理粗放、安全防范措施落实不到位等问题。
（2）水源地内尾矿库数量众多。位于南水北调中线工程水源区的汉中、安康、商洛三市尾矿库总数达221座，占全省尾矿库的77.5%，其中一大部分为重金属尾矿库，对水源地环境构成重大威胁。
（3）无主尾矿库治理任务艰巨。随着矿山资源枯竭，原有企业关闭或破产，废弃尾矿库无主管理情况必然产生。这些尾矿库由于长期无人管理维护，普遍存在调洪库容不足、防洪设施不完备、坝体安全观测设施不健全等隐患。
（4）“三边库”、“头顶库”问题棘手。“三边库”就是临近江边、河边、湖库边或位于居民饮用水源地上游的尾矿库，存在极大的重金属或有毒有害物质污染风险，一旦发生安全事故，将对环境安全以及人民群众生命财产安全造成重大损失。“头顶库”就是下游很近距离内有居民或重要设施，且坝体高、势能大的尾矿库。但由于征地、拆迁补偿、劳动就业等诸多因素，增加了拆除和搬迁工作难度，致使隐患短期内难以治理到位。
3对策与措施
（1）强化安全生产两个主体责任仍是当前工作的重中之重。政府方面，要按照“分级负责、属地管理”原则逐一明确监管职责，县（区）政府主要负责人是尾矿库安全监管第一责任人，要认真履行好尾矿库安全监督管理职责，严厉打击非法建设、非法运行尾矿库。企业方面，必须严格实行安全生产企业法定代表人负责制，尾矿库建设项目要严格履行核准和安全评价、安全设施“三同时”审查相关程序。
（2）切实强化水源地尾矿库和无主尾矿库治理。充分利用国家关于安全生产和环境治理的有利政策和资金支持，将重污染尾矿库治理应作为南水北调中线工程水源地保护工作的重中之重，引导企业加大资金投入，积极实施政府资金或专项资金配套，确保尾矿库平稳运行，彻底消除安全隐患和环境污染压力。
（3）对历史遗留的排洪、排渗设施不达标的尾矿库，必须进行工程改造，促其达标。对于排洪斜槽、排洪涵洞属浆砌石结构或使用不符合强度要求平盖板的，必须由设计单位编制整改方案，对排洪系统进行改造，隧洞代替涵洞，增加泄洪能力，同时对原涵洞进行封堵。
（4）对库区下游一定距离内有建筑物、居民区的，必须落实治理措施，消除事故隐患。按照国家安全监管总局明确的尾矿库下游1公里距离计算，确定坝下有居民、学校、厂矿及重要设施的尾矿库，对“头顶库”进行升级改造，提高设计等级或按设计等级上限加固坝体、完善防洪设施。根据尾矿库坝高、库容量、服务年限和下游居民数量情况，科学制定居民搬迁计划，当地政府要制定搬迁计划，落实征地、资金和配套设施，尽快组织实施搬迁。若搬迁难度较大，一时无法实施，则应鼓励、督促企业对工艺设施进行改造，综合回收利用尾矿。对已达到设计库容的尾矿库要履行闭库手续。加强对尾矿库沉降、位移、浸润线的日常监控，防止溃坝事故发生。
4结语
矿业经济是陕西省经济发展的重要支柱，随着国家在资源利用、环境保护、水源地治理等方面提出更高的要求，在客观上加剧了与当地群众生存权、发展权的矛盾，增加了经济社会发展成本。尾矿库安全状况既关系到人民生命财产安全，也直接关系到生态环境等方面的安全。因此，积极实施政策引导，加大资金投入，大力整改尾矿库隐患，不断提升尾矿库安全水平将对于保护人民群众生命财产安全、促进生态环境治理和推动当地经济发展具有意义重大。
参考文献
[1]韩利民，赵达全，邹得润，等.中国有色金属尾矿库概论[M].北京：中国有色金属工业总公司，2012：7784.
有色冶金概论范文第3篇
关键词：材料科学与工程专业；设置；专业方向；学生就业
中图分类号：G640 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）06-0180-02
贵州省是航天航空产品生产研发基地集中地区。近年来，随着先进制造业引进涌入，对材料学科专业相关从业人员的需求量大为增加。然而，贵州大学材料科学与工程专业的设置是以传统金属材料方向为主，与高新制造业对材料压力加工、材料质量检测方面的人才需求有些错位。单一专业方向培养模式，与社会需求和行业发展分工明确细化显得不适应、脱节。学生不能根据自己的兴趣、个性、就业愿望选择专业方向，制约了学生的多样化、个性化发展及创新能力的培养[1-4]。此外，贵州师范大学、贵州理工学院等区域高校也相继开设材料类学科专业，使得本地区材料学科毕业生数猛增，就业压力增加，就业渠道必须拓展。
为了解决材料科学与工程专业人才培养模式不能完全满足市场对人才个性化、多样化的需求问题。依据贵州省材料产品制造业的发展现状和趋势，以及材料科学与工程专业学生就业市场现状。材料科学与工程专业以专业特征为基准，面向就业市场，以学生为本，灵活设计金属材料、压力加工以及材料检测及表征三个专业特色培养方向。通过构建方向课程体系，教学内容，教学方法、手段改革，加强师资队伍建设，坚持知识、能力及素质协调发展，有针对性地着重培养学生创新能力和创新精神，强化学生多样化、个性化发展，拓宽就业渠道。
一、特色专业方向课程设置
广泛进行调研，重点了解金属制造行业对人才知识、素质、能力的要求。我们按“通识公共基础+夯实大材料学科基础+明确专业专长方向”的方式实施材料科学与工程人才的培养，确定了具备相同口径的通用基础知识课程群和材料科学与工程专业核心课程群，为专业方向课程的学习奠定基础。学生根据社会需求和个性特长，自主选择专业方向，以满足学多样化、个性化发展需求。
通用基础知识课程群主要包括公共基础与人文素养等课程，重点培养学生文化素质、身体素质、思想品德素质。专业基础课是课程体系的中心组成部分，紧密围绕材料学科专业共性特征和人才培养目标设置，是三个专业方向共同开设的课程。避免课程间内容重叠，整合《固态箱变》、《金属热处理》、《热处理新技术》三门课程课程为一门核心课程――《热处理原理及工艺》，构建以《材料科学基础》、《材料力学性能》、《材料分析方法》等课程组成的专业核心课程群[5]。便于学生掌握有关材料制备合成、组织结构、性能和使用效能等四要素构成的材料学科共性基础知识规律。
专业方向课程群体与社会需求密切联系，有不同特色的专业方向实用性课程群。金属材料专业方向有《金属材料学》、《钢铁冶金概论》、《有色金属合金》、《复合材料》、《高温合金》、《航天材料》、《模具材料》等课程。压力加工方向有《材料成型工艺》、《轧制工艺学》、《挤压与拉拔》、《塑性成形数值模拟技术》、《锻压设备与工艺》、《快速成形技术》等课程。材料检测及表征方向有《材料性能测试技术》、《材料工业分析》、《无损探测》、《超声检查》、《涡流检测》、《常用检测设备与维修》等课程。
二、专业方向实践教学设置
材料科学与工程实践教学践行“理论教学与实践教学并重，更加注重实践教学，偏重专业方向”理念。改革传统实习教学模式，认识实习围绕实习基地的制备（压力加工）-检测-装配流程组织展开，学生初步掌握材料制备-组织结构-性能-使用效能为主线的科学研究方法。生产实习则各自偏重金属材料、压力加工、检测与表征专业方向，身临其境，与社会沟通，培养学生综合应用专业知识解决相应的专业方向领域中的生产实际问题。近年来，本专业实验室采购了透射电子显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪等大型精密仪器和实用设备，构建冶金制备、压力加工和测试与表征实验平台，为培养不同专业方向学生的创新意识和实践能力奠定了坚实基础。按照自编的《材料科学与工程专业实验教程》指导教材，以“课程综合性实验、专业方向综合性实验、专业综合性实验和创新创业实践应用开放性实验”分层次逐步深入展开。毕业论文环节实行导师制，采取自主挑选导师、过程互动的方式，激发学生研究创新的兴趣，理论联系实践，培养学生的实践认知和创新能力，保证高质量的毕业论文。近几年共有10余篇本专业学生毕业论文获学校优秀论文奖励。
激励学生参加著名专家和企业家讲授高水平专业讲座，让学生了解专业方向前沿发展动态，新成果、新理论、新技术、新产品和新理念，拓宽学生的专业视野。鼓励学生自由选题，
自主设计方案，申报大学生创新实验项目。在导师指导下，独立完成制备（加工）、检测、表征、分析实验过程。推荐优秀学生参加全国金相、节能技能大赛，提高学生主动学习兴趣，并充分展示学生创新意识和创新能力。近年来获国家级、省级、校级大学生创新实验项目及SRT项目10余项，国家级节能大赛获奖3项。
三、教学方法、手段改革
课堂教学中重视以学生为主体的教学原则，采用多媒体、科研成果案例、小组讨论、精品课程交流平台网络等方法，将繁杂的概念、原理，产品制备过程，微观组织结构以及性能检测过程、检测设备操作和维护过程等以形象化、动态化、具体化的形式，逐步深入，侧重向各专业方向学生讲授，利于提高学生学习的主动性和兴趣，以及培养学生创新和批判性思维能力。《材料科学导论》实行双语教学，学生阅读翻译外文文献的能力明显提高，有利于了解全球材料学科的前沿科研状态和知识。在实践教学改革中，材料科学与工程专业各方向充分发挥学院与企业的科研实践优势，拓宽就业渠道。从时间、教学内容以及管理措施上保证“以科研促进教学，更好地培养学生的创新能力和工程实践能力”[6]。我院于2011年开始与台湾义守大学合作办学，材料科学与工程专业各方向选派1～2名优秀学生到该校学习，这将进一步探索出国际国内合作办学之路，给本专业更多优秀学生优化知识结构、开阔学科视野提供跨校学习平台。
四、加强师资队伍建设
贵州大学材料科学与工业专业经过60多年的专业建设，储备了大批的材料学科专家学者和宽厚的工程学术文化底蕴。近几年，经过贵州大学品牌专业、省级示范性专业、国家一类特色专业，以及重点学科、硕士点、博士点授予专业建设，采用传帮带培养、引进、进修提高等方式，建立了一支教学、科研兼容，结构合理，爱岗敬业，勇于创新的专业方向教师队伍。目前本专业共有教师15人，其中教授6人，副教授6人；博士5人，硕士5人。35岁以下教师全部在读博士。本专业青年教师全部到省级材料结构与强度重点实验室兼职，掌握大型检测与表征仪器的操作和维护，为师生展开科研教学提供了技术便利。与贵州南方汇通、安大集团公司等校外实习基地建立了长期师资培养机制，以解决不同性质的企业生产问题为契机，与培养学生并举，为各专业方向师生提供了科学研究和工程实践的条件，目前有三位教师在这些企业攻读博士后。加强教师队伍团队合作，鼓励教师教学与科研并重。目前，本专业教师发表相关教研论文30余篇，出版教材《材料科学基础》、《金属材料学》、《材料科学》、《材料科学与工程专业实验教程》等4部教材。《材料科学基础》获评省级精品课程，《材料力学性能》获评校级精品课程，带动了本专业方向课程的建设。
五、结论
与时俱进，贵州大学材料科学与工程专业紧跟材料制造业发展趋势和用人市场需求，及时调整专业特色培养方向，不断深化构建特色培养方向课程体系，改革教学方法、手段，加强师资队伍建设等措施，逐步实现了专业“宽专业、厚基础、高素质、重实践、强能力”与培养方向专长化的有机统一，不仅弥补了现有专业培养模式的不足，而且也满足了学生多样化、个性化发展的需求，提升了学生就业市场竞争力。最近几年，材料科学与工程专业学生就业率一直名列贵州大学前茅，获得2011―2013年全校就业率一等奖，已呈现出学生就业自信、社会欢迎的良好互动局面。
参考文献：
[1]徐德龙，许启明，肖国先，等.关于材料类本科专业设置演化的思考[J].西安建筑科技大学学报：社会科学版，2003，22（1）：5-8.
[2]李瑜煜.复合型材料电子技术人才知识结构及课程设置的研究与实践[J].理工高教研究，2005，24（6）：105-106.
[3]张海燕，黄贵秋，石海信，等.化工专业柔性专业方向建设的探讨[J].钦州学院学报，2012，27（7）：41-44.
[4]黄贞益，邓小民，李胜祗，等.材料成型及控制工程专业建设探讨[J].安徽工业大学学报：社会科学版，2005，22（1）：107-108.
有色冶金概论范文第4篇
关键词：拉瓦锡; 燃烧氧化学说;化学革命; 燃素说
十八世纪的法国爆发了两种大革命，一种是政治大革命，一种是化学革命.两种革命，拉瓦锡都卷入其中.在政治大革命中，他被指控为罪人而丢了脑袋；但在化学革命中，他却成了旗手.他建立的燃烧氧化学说，被称为“史无前例的化学革命”.
1.化学革命的背景
任何一种革命，总有它的背景，化学革命也不例外.它的发生，首先取决于自身的矛盾运动.十八世纪中期，愈来愈多的物质被发现，日益复杂的实验现象相继出现，极大地丰富了人们对物质世界和化学变化的认识，也使原来试图解释一切的“燃素说”变得难圆其说了，为此，法国的拉瓦锡、施塔贝尔和贝岩、荷兰的伯尔哈费、俄国的罗蒙诺索夫等化学家纷纷向“燃素说”发出了质疑和批判. 施塔贝尔在他的《教义—实验化学》一书中指出“燃素说”的自相矛盾；更尖锐批判“燃素说”的是拉瓦锡，他说：“化学家从燃素说只能得出模糊的要素，它十分不确定，因此可以用来任意解释事物.有时这一要素是有重量的，有时又没有重量；有时它是自由之火，有时又说它与土素相化合成火；有时说它能穿过容器器壁的微孔，有时又不能；它能同时解释碱性和非碱性、透明性和不透明性、有色和无色。它真是个变色虫，每时每刻都在改变它的面貌.”
要真正认识燃烧的本质，必须首先弄清空气的组成和氧气在燃烧中的作用.1772年和1774年，瑞典的舍勒和英国的普里斯特列分别用不同的方法制取了氧气并研究了其性质，但他俩却笃信“燃素说”，把氧气称为“火空气”和“脱燃素气体”.虽然舍勒和普里斯特列没有真正认识到氧气在燃烧中的作用，但却为拉瓦锡的燃烧氧化学说理论提供了决定性的证据.恩格斯说：“在化学中，燃素说经过百年的实验工作提供了这样一些材料，借助于这些材料，拉瓦锡才能在普里斯特列制出的氧气中发现了幻想的燃素的对立物，因而推翻了全部的燃素说.”①所以在客观上，“燃素说”论者关于氧气的发现，为埋葬“燃素说”自身奠定了一块最牢固的基石.虽然“燃素说”是一个错误的学说，而正是由于其形成和本身的矛盾性，才吸引了一大批拥护者和反对者去争论、去思索、去不断进行新的实验，从而加速了人们对燃烧现象本质的揭示.
燃烧氧化学说的建立，在一定程度上还依赖于十八世纪分析化学的发展及其成就。十八的世纪的欧洲出现了许多象德国的马格列夫、瑞典的贝格曼等优秀的分析化学家，他们在广泛地进行定性分析的基础上，将定量分析用于提纯、分离新物质和探索复杂物质的领域中，为揭示燃烧现象的本质提供了大量的实验依据和分析测试手段.
社会的需求是科学技术发展的根本动力，科学研究的课题离不开社会实践的需要.当时的冶金业特别是钢铁工业的发展十分迅速，出现了许多与燃烧有关的问题，如：炼钢为什么要鼓风？风速应多大？量为多少？温度多高？所以亟需建立一种正确的燃烧理论来指导生产.正如恩格斯所说：“社会一但有技术上的需要，则这种需要就会比十所大学更能把科学推向前进.”②
拉瓦锡生活在法国启蒙运动和资产阶级大革命时期，在革命中，社会制度和经济体制的重大变革必然在意识形态领域给人们带来了革命性的变化，同时代的拉瓦锡正是由于接受了这种解放思想、冲破旧观念束缚的革命精神的熏陶，才在科学上有极可贵的创新意识，所以化学革命与法国革命同时发生，这决非偶然。
在化学革命的内部条件和外部条件均已成熟的情况下，革命的发生也就成为历史的必然。
2．燃烧氧化学说何以称之为化学革命
拉瓦锡的燃烧氧化学说之所以称之为化学革命，是因为它具备了以下重要标志。
2．1．燃烧氧化学说的建立是一种巨大的创新，它推翻并取代了世人仰奉百年之久的“燃素说”。
从十七世纪中叶到十八世纪中叶，一种靠观察与臆测而得出的理论—“燃素说”，统治着整个化学界.“燃素说”认为:任何与燃烧有关的化学变化都是物质获得燃素或失去燃素的过程.这种对燃烧现象本末颠倒的解释，在近百年的时间里一直是指导人们进行科学研究的规范理论，大大地禁锢了人们的思想.
1774年11月，拉瓦锡用加热汞灰的方法制得了一种助燃能力极强、能维持呼吸的“纯粹空气”，将其命名为“氧气”，在反复实验和研究的基础上，拉瓦锡于1777年9月，向法国科学院提交了具有划时代意义的论文—《燃烧概论》，提出了燃烧氧化学说.1789年，拉瓦锡又出版了他最重要的著作—《化学纲要》，其伟大之处在于：第一，书中以大量的事实、全新的观点，对化学革命进行了全面系统地阐释和总结，彻底推翻了“燃素说”，并以燃烧理论取而代之，进一步明确了化学的任务：“化学以自然界的各种物体为实验对象，旨在分解它们，以便对构成这些物体的各种物质进行单独检验.”③书中还阐述了当时各学说的原理，介绍了酸、气体的形成、大气和水的成分、新化合物的命名等，这是当时任何教科书中都没有全面介绍过的，是化学界的新突破和新变革。第二，《化学纲要》是继波义耳的《怀疑派化学家》后又一次对化学元素下定义的重要著作，他在书中把元素定义为“凡是简单的不能再分离的物质”，这种对元素含义的表达比波义耳更准确、更明白.为此他还设计了分解与合成的科学实验方法，为日后的化学元素的不断发现奠定了基础.第三，拉瓦锡在书中制成了酸和碱的图表、酸和碱作用产物的图表，并将当时已知的33种元素根据其性质、化学反应分为四类，从而产生了化学史上第一张元素表，对化学的发展和探寻新元素、新物质具有重大意义.所以，化学革命的发生及《化学概论》的问世是化学科学进入新纪元的重要标志.
2．2．燃烧氧化学说的建立是一种崭新的开拓，它开辟了化学研究的新领域，并变革了研究方法.
氧化学说的建立使人们不再只局限对燃烧现象的探讨和对矿物的分析，而是将研究范围扩大到了整个化学领域，如：物质组成、结构、分类、新物质的合成等，并在研究物质变化的基础上积极探寻各种规律.在拉瓦锡质量守恒理论指导下，1791年，德国化学家里希特提出了酸碱当量定律；1799年，法国化学家普鲁斯特提出了定组成定律；1803年，道尔顿发现了倍比定律……
在研究方法上，也不只局限于对物质变化的定性观察，而是将数学、物理等知识与化学相融合，开展了定量分析，使化学发展成为一门可以用数字表示的真正的科学.
2．3.燃烧氧化学说的建立是一种质的飞跃，它引发了人们形成唯物辩证的自然观，导致了后世化学的迅猛发展和高度繁荣.
氧化学说的建立，不仅是旧理论的替换和化学基本观念及研究方法的变革，更重要的是人们世界观的转变，是研究境界的质的飞跃，促使人们以唯物主义的世界观代替形而上学的世界观，这也必然使化学本身以全新的面貌呈现在人们面前，并逐步走向精细，在理论和实验两方面得以空前发展和高度繁荣.哲学认为：正确的理论一旦确立，就会变成改造客观世界的巨大的物质力量。氧化学说建立后的50年里，诸多新的定律、新化合物被发现.如：1799年法国贝托雷发现了可逆反应，指出了化学反应进行的方向与参加反应的物质的量关系；1802年英国道尔顿提出了原子学说；1807年法国盖.吕萨克提出了气体反应体积定律；1811年意大利阿弗加德罗提出分子假说；1814年瑞典贝采里乌斯发表了第一张原子量表，提出化学符号和方程式书写规则；1818年德国米希尔里希提出了同晶体定律；1819年法国杜隆和培蒂提出原子热容定律；1824年英国波拉提出催化反应吸咐理论……大量的物质如铀、铈、硒、钍、硅、矾、钾、钠、锂、苯等也相继被发现.
燃烧氧化学说建立之前的化学家的研究与探讨，带有很大的盲目性，所获得的认识也仅仅停留在感性阶段，而拉瓦锡却成功地实现了从感性认识到理性认识的第一次飞跃，他同时代及后来的科学家们在这一正确理论指导下，通过他们的实验与实践，才又获得了更多、更大的收获.
3.拉瓦锡的科学思想与研究方法
十八世纪，与拉瓦锡同时代的众多的科学家都致力于燃烧现象的研究，为什么掀起这场“史无前例的化学革命”的是拉瓦锡而不是别人呢？甚至舍勒和普利斯特列“当真理碰到他们鼻尖的时候还是没有得到真理”④？如果我们探究“革命”的过程，并联系拉瓦锡的一系列科学成就来思考，就会发现这决非偶然.
3.1.拉瓦锡勇于质疑，具有特别强烈的创新意识
拉瓦锡对旧理论、旧观念和前人的实验结论敢问一个为什么？这正是创新意识的动力和实质.他从不机械地重复别人的实验，而是批判地继承，使之成为新思想、新理论的论据。如在氧气制取实验上，拉瓦锡不仅重复了普里斯特列加热氧化汞产生氧气的操作，还使产生的汞和氧气重新结合生成氧化汞，结果，原来消耗的氧气量与重新生成的氧气的量完全相等.在验证氧气性质时，他不仅做了蜡烛在氧气中燃烧的实验，还做了磷、硫、木炭、铁、锡、铅及有机物在氧气中的燃烧实验；做了氧化铅、硝酸钾的分解实验以及动物的呼吸实验等等.在此基础上他才提出了氧化学说.
在科学上，拉瓦锡勇于批判旧规范、探索未知领域的精神始终如一.如：他改进了波义耳关于金属锻烧的实验，指出波义耳错误的关键.在水的组成实验上，他不仅让氧气和氢气化合生成水，又使水蒸气通过炽热的铁管分解得到了氧气和氢气，在化合与分解两方面证明了水的组成，并由此提出了科学的元素观.他首次提出了物质不灭定律和质量守恒定律，首次给化合物以合理的命名，首次对早期元素进行了分类，列出了第一张元素表……纵观拉瓦锡一生的科学活动，始终寓伟大成就于不断的创新求索中，所以他才能石破天惊，宣布一个科学新时代的到来.
卡文迪许早在拉瓦锡之前就完成了合成水的实验，并确定了氢气和氧气的体积比为2：1，这个结果足以证明水不是元素，而是化合物，但卡文迪许却墨守成规，囿于“燃素说”的束缚，没有认识到水的真正组成和氢的元素性质，而与科学的元素观失之交臂.“舍勒和普利斯特列虽然析出了氧，但不知道自己得到的是什么……这种本来可以推翻全部“燃素说”并使化学发生革命的元素，在他们手中却没有结出果实.” 这些“从歪曲、片面、错误的前提出发，循着错误的、弯曲的、不可靠的途径前进” ⑤的事例也反证了拉瓦锡质疑与创新意识的强烈.
3.2.拉瓦锡敏于洞察、长于思辩，能够归纳提取理论的精髓
拉瓦锡十分重视理论思维在科研中的重要作用，他头脑敏锐，有透过现象看本质的科学洞察力.1774年10月，普利斯特列来访巴黎，正值拉瓦锡为加热铁锻灰失败而苦恼之际，当普利斯特列谈及自己用聚光镜加热汞煅灰得到“脱燃素空气”时，拉瓦锡立即意识到这一实验的重大意义，他跟踪实验，制得了氧气，并经过思维—推理—概括，终于揭开了燃烧之谜.如果拉瓦锡没有敏锐的洞察力，他就有可能与科学的最新信息擦肩而过。拉瓦锡对新生事物善于分析、善于从思辩中提取理论之精髓.他的很多产生伟大理论的实验包括氧气的制取和水的合成都是受别人启发而完成的，瑞典和英国的实验种子之所以能在法国绽开理论之花，在很大程度上源于拉瓦锡有高度的思维概括能力这一特点，所以才有种种规律性的发现，否则，他只能与别人站在同一水平线上.
浓厚的知识功底、广博的知识层面、错纵的知识交汇是拉瓦锡成功的重要因由.拉瓦锡毕业于法政大学，但他兼学别样，曾系统学习过哲学、数学、物理学、天文学、植物学、化学、矿物学、地质学、文学等。他常跟随著名地质学家格塔尔去各地进行地质调查，20岁起每天坚持气象观测从未间断.1765年，曾因城市照明设计布获得国王颁发的金质奖章.我们不能否认，全方位、多学科的知识渗透与整合对拉瓦锡高度的综合概括能力、敏锐的科学洞察力和实践操作能力所产生的重要作用.
3.3.拉瓦锡精于实验，将量作为衡量化学反应的尺度
拉瓦锡具有明确的物质不灭思想，他说：“……由于人工的或天然的的操作不能无中生有地创造东西，所以每一次操作中，操作前后存在的物质总量相等，且其要素的质与量保持不变，只是发生更换和变形，这可以看成为公理.做化学实验的全部技艺是基于这样一个原理：“我们必须假定被检定的物体的要素和其分解产物的要素精确相等”.而波义耳、舍普里斯特里、卡文迪许恰恰都缺少这种思想。
在拉瓦锡以前，化学基本上停留在定性的阶段，缺乏明显的科学性.拉瓦锡是第一个明确提出将重量作为衡量尺度对化学规律加以证明的化学家，他的全部实验都是在严格的定量基础上进行的.他说：“必须用天平进行精确测定来确定真理”，“天平是实验最可靠的手段，它不会欺骗化学家.在实验前后分别测定反应物和生成物的重量，这是化学中所能做出的一切可靠和准确的工作基础.”“由于化学反应开始趋于完善，不可避免地要求昂贵精密的仪器和设备……”⑥现在巴黎国立工艺博物院仍收藏着拉瓦锡在其《化学概论》中提到的三台天平和曾实现了氧氢化合的气量计，其中两台天平是迄当时为止精确度最高的.较小的一台天平的敏感度达0.0001g，较大天平的敏感度为0.006g、最大称重量达600g，制造者为梅尼尔；另一台大天平可称重10kg，精度为25mg，制造者为方廷.
于尔班曾评论道：“对于拉瓦锡来说，称量不仅用来证明他的化学反应过程中质量不变的思想.他在实验中注意不使物质特别是气体物质受到损失，这是他实验方法的一大特点，而在当时也是十分新的事物。在化学史上令人难忘的是他的严格和有条理的科学方法.用这种方法使化学大大发展了”. 定量分析方法的广泛使用是古代化学走向近代化学的标志；是导致“燃素说”彻底破产和新的燃烧理论得以确立的重要武器；是化学与物理、与数学相互渗透的开端；为后世化学基本理论和基本概念的建立提供了有力工具；它对整个化学发展起着不可估量的作用。
拉瓦锡在科学上的壮剧和政治上的悲剧值得人们深思，也给所有的科学工作者极大的启示:一个为科学而奋斗的人，必须与人民同呼吸共命运，必须有坚定正确的政治方向；一个为科学而献身的人应有高尚的人格与操守，不应追逐过分的名和利.
虽然拉瓦锡的人生并不完美，但200多年来，人们一直没有忘记他的英名，拉瓦锡在化学发展史上树起的座座丰碑仍熠熠闪光；他的科学思想和治学精神永远值得后人学习和借鉴.
参考文献
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有色冶金概论范文第5篇
自然科学的根本目的在于揭示或逼近自然的本质规律,其根本价值在于能指导人类认识自然、开发利用自然和改造自然。评价任何一种理论(或假说)正确与否,不能仅看它能否解释已发现的现象和事实,更要看它能否成功地预测未发现的现象和事实,能否成功地指导人类认识自然、开发利用自然和改造自然。
19世纪80年代到20世纪40年代初,大地构造领域占统治地位的是“地槽-地台”学说(简称“槽-台”学说)。20世纪30年代到50年代,陈国达教授在全面深入研究中国东部地区的大地构造特征时就敏锐地认识到中国东部的所谓“地台区”与1885年Suess等创立的地台概念所描述的特征不同,它是一个重新“活化”了的构造单元,但又与其前的“地槽”存在本质的差异。在大量新发现的事实和综合分析研究的基础上,陈国达于1956年创造性地提出了一门新的大地构造理论———地洼学说。他陆续发表了一系列论文,论述了中国地台“活化”的事实,提出了“地壳第三基本构造单元———地洼区”的概念,论证了地壳发展的一般规律———地壳动“定”转化递进律,由此构筑了地洼学说大地构造理论的基本框架。其后,陈国达教授又将地洼学说的研究范围扩大到成矿学领域,阐述了地洼成矿的基本特征和规律以及递进成矿的思想,创立了成矿构造学和构造地球化学、多因复成成矿和壳-幔成矿等新的学科和研究领域,进一步发展和完善了地洼学说成矿学理论。1977年,陈国达教授提出的“地幔蠕动热能聚散交替说”,深刻地解释了地壳动“定”转化递进演化的动力机制。1992年,他又集传统大地构造学和板块学说之所长,创造性地提出了“历史-因果论大地构造学”,进一步发展了地洼学说的地壳动力学理论,使地洼学说发展成为融大地构造学、成矿学及地壳动力学等为一体的地学综合理论体系。同时,陈国达即以此说指导编制《亚洲陆海壳体大地构造图》和《中国成矿大地构造图》,并对造盆作用和超大型矿床进行了精辟的研究,提出了全新的成矿盆地分类方案和超大型矿床的历史-动力学成因论述。
1998年,他在继《地洼学说———活化构造及成矿理论体系概论》[出版后,推出了《亚洲陆海壳体大地构造》专著,使地洼学说的发展推到一个新的层面,反映了当今国际大地构造领域的研究前沿,同时为打破近期国际大地构造理论的“僵局”,开创大地构造新理论的探索开辟了新的途径。
“地洼学说”经受了40多年的实践检验和时间考验后,现已逐步得到了国内外同行的广泛承认和传播、应用,为科学和经济的发展做出了巨大的贡献。日本弘文堂出版的《科学史技术史大事典》将地洼学说的创立作为世界科学史的大事之一,列入《世界科学技术史年表》,由中国社会科学出版社出版的《当代中国地质事业》也给地洼学说以高度评价,陈国达教授也因此而获得了很高的荣誉。
2 地洼学说的理论贡献和科学价值
自然科学的理论是指导和帮助人类在探索自然的过程中透过现象揭示本质的有力武器和工具,而不是用来解释某些自然现象的教条。地洼学说作为地球科学的一个理论体系,其生命力就在于它能正确地指导人类探求地壳演化运动规律和地壳中矿产形成分布规律,为地球科学理论大厦的建立做出了不可磨灭的贡献。
地洼学说对整个地球科学理论体系的主要贡献可概括成如下4个方面。
a·突破了传统的地壳构造“二元论”,建立了地壳构造多元论,并科学地论证了地壳第三基本构造单元———地洼区。
1859年Hall注意并描述了地槽这一现象,1873年Dana首次使用“地槽”(Geosyncline)这一术语,1883年卡尔宾斯基注意到并描述了地台这一现象,1885年Suess首次采用“地台”(Platform)这一术语,直到20世纪50年代,槽-台说一直统治着整个大地构造领域。按照这一学说,地壳的基本构造单元只有2个:地槽和地台,非“槽”即“台”,非“台”即“槽”,把活动的构造单元完全等同于地槽,而将稳定的构造单元完全等同于地台。尽管后来随着地质工作的深入已经发现包括中国东部地区在内的许多被划为地台的地区,其特征与典型的地台特征相差甚远,但没有人敢于突破已有框架,而是在原有概念上外延,提出“准地槽”、“准地台”之类的折中术语,只有陈国达教授敏锐地认识到它们之间的本质区别和相互联系,大胆地提出了地壳存在第三基本构造单元———地洼区,地洼区是继地槽区和地台区之后形成的既不同于地槽、也不同于地台的新型活动构造单元,并进一步指出:在地槽形成以前,可能还存在相对稳定的构造单元“X”,在地洼衰亡以后还将出现更新的“稳定”构造单元“Y”,从此结束了流行近一个世纪的地壳构造“二元论”,创立了地壳构造“多元论”。这实质上是人类对于地壳演化规律认识的质的飞跃。正是由于这种飞跃,导致了对区域成矿规律及地震等地质灾害规律的重新评价,使我们对地壳构造的空间格局和矿产的空间分布规律以及其它与地壳演化运动有关的地质现象的认识发生了一次质的飞跃。
b·突破了地壳构造直线发展或循环发展的模式,建立了地壳构造动“定”转化递进演化的螺旋式发展模式。
槽-台说及其变种都认为:地壳构造的发展只能是地槽到地台(泛地槽说),或者是地台到地槽(泛地台说),或者是地槽-地台的反复循环(老多旋回说)。用这种简单的模式来概括复杂的地壳发展史无疑要碰到许多无法解决的矛盾。陈国达创立的地洼学说认为地壳构造的发展是动“定”转化递进演化的,是螺旋式上升的。现在已确定的3种构造单元的发展是地槽地台地洼,而地槽又有可能是由我们尚未知的相对稳定的构造单元X发展而来,地洼也还将向我们还未知的相对稳定的构造单元Y发展,这种发展在时间和空间上都是不平衡的。这种动“定”转化递进演化的地壳发展模式“完全符合辩证唯物主义关于世界处于不断运动和无限发展的原理,正确地反映了物质世界的发展不是简单的循环和重复,而是由低级到高级,由简单到复杂的无限过程”。这一模式不仅解决了原槽-台学说的简单模式无法解决的矛盾,也为大地构造研究、成矿学研究以及地震、工程地质、全球变化的研究开辟了一条全新的思路。
c·突破了传统的单因素成矿观念,建立了多因素成矿的多因复成成矿理论。
传统的成矿理论认为一个矿床只是由一种成矿作用所造成。实际上,许多矿床的特征却不能用某一种成矿作用所解释。1975年,陈国达教授在认识到许多矿床的成因具有“亦此亦彼”的特征之后,根据地洼学说的地壳递进演化规律,认为成矿作用也是递进发展的,不同地壳发展阶段的不同成矿作用可以叠加作用于同一成矿体系,从而造成比单种成矿作用所成矿床规模更大和富集度更高的矿石聚积。他将这一类矿床总结为具有多成矿阶段、多物质来源、多成因类型、多控制因素和多产出形式的“多因复成矿床”,并从大地构造与成矿学角度深刻论述了“多因复成矿床”的形成机理。多因复成成矿理论的创立是成矿理论发展史中一次划时代的革命性飞跃,为成矿学的发展开创了一个新时代,为成矿规律和控矿因素的研究,为找矿预测工作提供了强有力的理论工具。现已证实绝大多数大型和超大型矿床都是多因复成的。
d·在大地构造的研究方法上,融历史分析法和动力分析法之所长,建立了历史-动力研究法系统。
在众多的大地构造学说中,按其研究内容的侧重面和研究方法的差异可分为历史大地构造学和动力大地构造学2类,前者侧重于探讨地壳的时间发展规律及其原因(如槽-台说),后者则侧重于研究地壳的空间运动规律及其原因(如板块学说)。相应地,其研究方法也可分为历史分析法和动力分析法。这2种研究方法各有所长,但如果分开使用,实际上就是将地壳的时空运动人为地分开而造成片面性。现代物理学已经证明任何物质的运动都是四维的(时间+三维空间),也就是说物质运动的时间过程和空间过程是不可分的,其规律和原因是统一的。陈国达教授在创立地洼学说时就认识到了这一点,充分考虑了2种研究方法的长处和短处,提出了历史分析法和动力分析法相结合的思想,其后又不断补充完善,遂创立了历史-动力综合研究法,这决不是简单地把2种方法加在一起,而是一种再创造,不仅充分利用了二者的长处,同时,也解决了二者的矛盾,弥补了二者的不足,为大地构造学方法论的发展开辟了一条新的道路。
3 地洼学说的实践贡献及社会经济价值
自然科学的理论除了表现为对自然本质规律的高度概括以外,还应该具有可操作性和预测能力,这样才能被直接或间接地应用于开发利用自然和改造自然的实践,才能创造经济价值。地洼学说就是这样一种理论,它在人类开发利用地壳的矿产资源及其它地质资源,预防和整治地质灾害等实践中发挥了全新的历史作用,创造了巨大的社会效益和经济效益。具体来说,这种贡献主要体现在如下4个方面:
a·指导区域成矿规律的研究和区域找矿战略的部署。
虽然找矿在很大程度上是一个工程技术问题,但到哪个地区去找何种矿产却是一个科学问题,是根据大地构造理论及区域成矿理论来做决策的。至于某一地区的成矿规律如何,也是在大地构造理论的指导下进行研究的。地洼学说认为许多原属于槽-台学说所划的地台区(同时也认为是内生矿产不丰富的地区)实际上是地洼区,这些地区是矿产丰富的地区,因为它不仅继承了地槽及地台阶段形成的矿产,而且因地洼阶段独特的沉积建造、构造变动和岩浆活动等而形成了独特的地洼型矿床。这一科学的论断对区域成矿规律的研究和区域找矿战略的部署的贡献是难以估量的。
应用地洼学说进行区域成矿规律的研究和区域找矿最成功、最有影响的例子当属前苏联(现俄罗斯)的后贝加尔地区。按照槽-台学说,这个地区属地台区,原认为是无矿或找矿远景极小的地区。但按照地洼学说,这个地区是在后加里东地台基础上发展起来的中-新生代的构造-岩浆活化区,即地洼区(类似于我国的东南地洼区),应该存在与中-新生代构造-岩浆活化密切相关的有色金属矿产。苏联地质学家大胆地突破了建立在传统的槽-台学说基础上的Ю。A。毕利宾成矿理论,应用地洼学说在该区进行找矿研究,结果找到了大量的钨、锡、钼、萤石等矿床,这些矿床同地洼阶段构造-岩浆活动具有直接的成因联系。这一发现使得前苏联从贫钨国一跃成为世界第二大产钨国(仅次于中国),由此可见地洼学说对苏联找矿贡献之巨大。因此,苏联人民也表现出了对陈国达教授的无比崇敬,使得陈国达教授成了中苏关系解冻前夕第1位被邀访苏的中国科学家。
我国地洼学说应用于三水铝土矿的找矿研究也取得重要的成果。三水铝土矿是选冶容易的优质铝矿资源,而我国的铝土矿资源中97%以上者为难选难冶的一水型铝土矿,三水型铝土矿找矿在我国长期未能突破,其根本原因就是指导思想不对路。由于形成三水型铝土矿必须具相对稳定的大地构造背景,因此,长期以来把地台构造层作为寻找三水型铝土矿的主要层位,世界上大型三水铝土矿也确实都是地台型的。但根据地洼学说,中国的地台区大部分已经于中生代中期活化变成地洼区,仅余伊陕、四川及松辽3个残留小地台。由于地洼阶段的构造、岩浆活动的影响,地洼区内的地台型三水铝土矿绝大部分已脱水变质成一水型铝土矿,即使在几个残留的小地台内,也或多或少地受到了影响,三水型铝土矿也不复存在。因此,在中国境内寻找大型的三水铝土矿,地台构造层不是理想的对象。而地洼阶段的余动期后期(新第三纪至第四纪),因地壳构造变动和缓,并且此后地壳变得相对稳定,有利于三水铝土矿的形成和保存,是寻找三水型铝土矿的潜在对象。正是根据这一思想,陈国达教授等于1983年向当时的冶金部提交了《我国三水铝土矿资源的找矿方向》,1984年8月,陈国达教授又在北戴河召开的中国有色金属工业总公司“发展与经营战略研究讨论会”上作了《在中国寻找三水型铝土矿的地质依据》的报告。后几经呼吁,终获少量经费开展野外调查找矿工作。经过2年多的调查研究,终于于1987年在广西贵港找到了红土型三水铝土矿床,接着又陆续在邻侧地区找到了相同的矿床,已查明其地质储量达数千万t,其潜在的经济价值巨大。
又如盐类矿床的找矿方向,地洼学说也发挥了重要的指导作用。盐类矿产在我国并不丰富,特别是钾盐。按照传统的成矿理论,盐类矿床主要形成于古生代至三叠纪的地台区,但在我国由于中新生代构造运动(地洼活动)强烈,这种地台型的盐类沉积或者构造复杂,或者深埋地下,很难作出详细的评价,按此理论在我国进行盐类矿床的找矿研究将走进一个死胡同,无法解决我国盐类资源的供需矛盾。按照地洼学说,地洼盆地具有良好的成盐条件和保存条件,是盐类矿床找矿的重要对象[4]。根据这一理论,我国已在地洼区找到了大量的盐类矿床,目前我国盐类资源主要产在地洼区,如云南的钾盐矿和青海察尔汗盐湖钾盐矿以及最近发现的塔里木盆地特大型钾盐矿等。正是因为地洼学说对盐类矿床找矿的重要指导作用,著名盐类矿床专家袁见齐教授对地洼学说给予了高度评价。
b·指导油气的地质勘查。
陈国达教授在创立地洼学说之初,根据地洼盆地形成时的古地理、古气候及古生物方面的条件及地洼型沉积建造和构造型相之特征,断定地洼盆地具有很好的生油条件和储油条件,是寻找油气的重要对象。尽管陈国达教授于1960年撰写的关于“地洼区找油方向”的论文被某一知名刊物扣下未发,阻碍了地洼学说在油气勘查中的应用,但是,地洼学说的找油思想还是在一些场合得以传播,中国的石油地质勘查工作也都自觉或不自觉地应用了地洼学说。我国已发现的油气田绝大部分都产于地洼区,是地洼阶段陆相条件下形成的地洼型油气田。
地洼学说对油气地质勘查的另一贡献是“古潜山型油田”的发现。过去在地洼区找油,因为生油层主要在地洼构造层,一般不把其下的地台构造层作为找油的对象。后来费宝生等根据地洼学说的递进成矿的思想,认识到“地洼区中的地洼构造层下面是寻找地台型和地槽型油气藏的广阔天地”,认为找油钻应该打穿地洼构造层,打到其下的地台构造层。后来终于在华北某油田的地洼构造层之下找到了储于地台构造层灰岩中的古潜山型油气藏。现在古潜山型油田已成了我国油气资源的重要类型,任丘、英迈里2号、轮南、东胜堡等油田都是古潜山型的油气藏。
对于地洼学说对油气勘查实践的重要贡献,《当代中国地质事业》给予了高度的评价:“陈国达地洼找油气等理论,对研究中国油气盆地的形成和分布规律,确定找油气的部署,起着重要的指导作用。”
c·指导隐伏矿床(体)的找矿勘探工作。
地洼学说的成矿理论不仅包括了区域成矿学,而且对矿床及矿体的形成条件及控制因素也进行了详尽的论述,形成了独具特色的实用性很强的找矿理论体系,特别是对成矿的构造条件和叠加改造形成富矿床(体)的条件和控制因素的论述尤为突出和重要,对隐伏矿床(体)的找矿勘查具有重要的指导作用。
应用地洼学说的成矿理论成功地进行隐伏矿床(体)的找矿预测的实例很多,湖南花垣渔塘铅锌矿就是比较典型的实例之一。从20世纪50年代到70年代末,先后有多个找矿勘查队伍在这儿进行过找矿评价工作,共施工了231个钻孔,工程总进尺达68977。7m,其工作程度不可谓不深,然而找矿未获突破,所得结论是:渔塘铅锌矿是一个大型贫矿,虽然局部有富矿,但难以圈出,据此工业部门也认为此矿是难以开发利用的。到了20世纪80年代,湖南地矿局405地质队的舒见闻等又负责在此区重新进行找矿评价,他们应用地洼学说的递进叠加成矿理论重新研究该区的成矿规律,发现地台阶段形成的矿体为整合型的贫矿,而地洼阶段的北北东向构造的叠加改造才是形成交错型富矿的重要条件。据此,他们预测了隐伏的富矿体所在的部位。1984~1985年进行了钻探验证,结果在施工的24个钻孔中只有1个孔未见矿,其中有19个孔打到了富矿体,平均厚度达4。24m,Pb+Zn平均品位达6。71%,新增Pb+Zn金属储量35万多t,取得了可观的经济效益,舒见闻也因此被授予1985年度地洼学说奖一等奖。
1989年孙振家等运用地洼学说成矿理论在湖南湘东钨矿成功地进行了隐伏钨矿体的预测,在预测的部位已打到隐伏钨矿体的钨的金属储量大于2000t,Cu的金属储量大于500t,解决了矿山的资源危机,取得了可观的经济效益。
1995年彭省临等根据地洼学说成矿理论,结合应用先进的地球物理技术在云南老厂银铅锌矿找到了长500m,平均厚度6m的含银矿层,并预测了4个找矿靶区,论证了该矿可能为超大型的银多金属矿床,现为国家“九五”科技攻关项目的重点研究对象。
d·对工程、环境地质及地质灾害防治方面的指导作用。
由于地洼学说在探讨地壳构造运动和发展规律及动力机制时是“远古与近代并重”,既考虑古构造,又研究新构造,因此对工程、环境地质工作的开展及地质灾害防治也同样具有指导意义。1974年陈国达应用地洼学说对五强溪水电枢纽工程的坝段选址及相关工程地质问题提出了很有价值的建议,为国家重点工程的顺利进行做出了重要的贡献。李浩鸣应用地洼学说对张家界砂岩峰林的形成条件进行了深入分析,对开发利用和保护“砂岩峰林”这一旅游地质资源具有重要意义。吴敬炳根据地洼学说深入分析了东南地洼区中的水氡异常特征,徐雪研究了四川的地槽、地台和地洼型地热水文地质特征,这些研究对地质环境、水文及地热资源的开发利用很有意义。李建辉、张立汉利用地洼学说进行地震预报方面的研究,对地震灾害的防治也很有意义。
