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淺析構造地質學:論工程地質構造地質學的意義
作者：王晚中 李為民 龍文韜 單位：潞安礦業集團公司 中國礦業大學 湖南省煤田地質局
構造地質學在工程地質中的應用在工程地質中，把地質體內的各種構造變形，如褶皺、斷層、節理、劈理，還有其他各種面狀和線狀構造，稱之為結構面，其基本特征、相互關系及現代活動性決定了該區域內的區域穩定性、巖（土）體穩定性及地下水滲流條件等，所以，地質構造控制著工程地質環境和工程地質條件。因此，構造地質學在地基穩定性、斜坡穩定性、地下洞室穩定性、區域穩定性等工程地質問題和滑坡、礦井突水、水庫滲漏、地裂縫等地質災害問題中都有著極其重要的應用。下面著重從區域地殼穩定性、大型工程場地選址、斜坡穩定性評價、地下洞室穩定性等方面，闡述構造地質學在工程地質中的具體應用。
在區域地殼穩定性評價中的應用近年來，根據現代構造地質學研究中的大陸動力學理論和巖石斷裂力學理論，一些學者提出了區域穩定性動力學理論。區域穩定性動力學理論在區域穩定性評價過程中，能夠使大陸地殼動力學過程、構造和地震活動性與巖土體的工程地質條件得到有機統一，最終實現大到區域地殼、小到場地地基的穩定性合理評價。區域深層地殼的穩定性決定于地殼深部的變異層帶的性質特征，按結構和流變性特征，大陸巖石圈分為四套動力學子系統［1］。及時套動力學子系統是在上地幔頂部流變層。上地幔頂部的軟流圈和低速高導層之間夾著較硬的層位，在全球構造應力的作用下，軟層通過流動作用使硬層發生變形，在這個過程中能產生熱效應和力學效應，從而引發地殼各圈層間的拆離、剪切、增溫、加厚或減薄，從而導致巖漿作用和構造作用的發生。第二套動力學子系統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生較大尺度的水平位移，從而造成大規模的造山帶擠壓碰撞和逆沖疊覆及裂陷區的地殼減薄伸展。第三套動力學子系統在地殼軟弱層。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層間的拆離面、上地殼淺變質巖層與深變質基底間的拆離面、上地殼10km處的低速高導層、中地殼25~30km處的低速高導層等。這些軟弱層面構成了地殼內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、變質核雜巖的拆離出露邊界，在拉張區中，也常常作為伸展成盆地遷移和滑動邊界。第四套動力學子系統在地殼持力層。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；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作用耦合關系和活動協調性。
在大型工程場地選址中的應用大型工程場地一般都位于造山帶、盆地構造、盆嶺構造這三類構造區帶上，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域，資源開發、災害防治和環境保護等工程的進行決定于造山帶的結構、演化和動力學特征。根據造山帶的形成機制，其可以分為逆沖推覆型、伸展型和走滑型三大類。其中，逆沖推覆構造中形成的前鋒帶、沖起塊體和飛來峰等構造，它們的變形最強烈，形成的斷裂最密集，節理最發育，巖體最破碎；伸展構造的滑覆體前緣和滑來峰的穩定性較差。在進行工程選址時，應盡量避開這些構造不穩定地區。盆地是人類主要聚居區，故其選址更為的重要，在一些大型水利工程或者地震災后重建的居民選址工作中，比如三峽移民工程、汶川大地震中災后重建工程、以及舟曲重大泥石流災后的重建工程等等，需要特別注意盆地中的不穩定區域、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定，除了鄰近造山帶一側活動性較強；受地殼剪切走滑的影響，走滑盆地活動性較強，一般較不穩定；伸展盆地由于盆地中心地殼減薄、淺層破裂較發育，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定性最差。還有，盆地的上下不一致常常導致其轉換處發生地震；盆地內部的隱伏斷裂常常導致地表發生地裂縫，直接威脅工程建筑的安全穩定，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向擠壓，而導致右旋剪切拉張以及地幔上隆，區內地殼減薄，基底地殼斷裂發展到上地幔，再伴隨著斷陷作用而發生地震和地裂縫。盆嶺構造是大陸淺層構造中的重要類型，其由正斷層形成地塹、地壘、掀斜和犁式斷層等組成，其中隆起區為穩定區，沉降區為非穩定區。
在斜坡穩定性評價中的應用我國是個多山區的國家，每年都會因為斜坡地質災害的發生而造成人員的傷亡和財產的損失，因此，做好災前的斜坡穩定性評價十分的必要?；?、崩塌、泥石流等是斜坡地質災害中最常見的三種，它們發生的主要因素都是來自自然方面的地形地貌、地質構造、地層巖性、巖土體結構特性、新構造活動及地下水條件等。其中，地質構造控制著中國山體的總體格局，新構造活動的強弱反映該地區地殼的穩定性，而地貌與構造共同控制著滑坡、崩塌、泥石流災害的發育程度。所以，滑坡、崩塌、泥石流的形成與斷裂構造之間有著密切的關系，斷裂的性質、破碎帶寬度、節理裂隙的發育程度及其組合特征等都是影響斜坡地質災害的重要因素。在工程地質學中，通常根據巖體的結構面發育類型及程度將其分成Ⅰ~Ⅴ5個等級，不同等級的結構面的性質與組合形式不同，以此來判斷巖土體的穩定性與變形破壞方式，從而進行斜坡的穩定性評價。工程地質學中的結構面就是構造地質中的構造結構面，指巖體中具有一定方向、力學強度相對較低、兩向延伸的地質界面(或地質帶)，例如巖層層面、節理、軟弱夾層以及各種成因的斷裂、裂隙等，反映了在長期內外動力作用下的地質構造現象?；碌男纬膳c發展受地質構造的影響表現為兩個方面：及時，滑坡往往沿斷裂破碎帶成群成帶的分布形成；第二，滑動面的空間展布及滑坡的范圍受到巖層面、斷層面、節理面、片理面及不整合面等各種軟弱結構面控制。因此，在斜坡穩定性評價中，必須先根據結構面確定滑動面的總體形態和空間展布，從而確定其規模，以此來采取相應的預防措施。地質構造對崩塌的控制作用也表現在兩個方面：及時是斷裂構造對崩塌的控制作用。具體表現在，當陡峭的斜坡走向與區域性斷裂平行或大致平行時，沿該斜坡發生的崩塌一般較多；而大型崩塌往往發生在幾組斷裂交匯的峽谷區；在斷層密集分布區，巖層較破碎，坡度較陡的時候，斜坡常發生崩塌或落石。第二，褶皺構造對崩塌的控制作用。褶皺核部巖層變形強烈，大量垂直層面的張節理在核部形成，而且在多次構造作用和風化作用的不斷影響下，破碎巖體往往產生一定的位移，從而形成潛在崩塌巖體，當褶皺軸向與坡面方向垂直時，斜坡一般多產生落石和小型的崩塌；當褶皺軸向與坡面平行時，在高陡邊坡上就容易產生規模較大的崩塌。由于構造作用形成的高差大、高坡度及大面積的流域溝谷等地形地貌，新構造運動下形成的巖體變形與構造結構面，為泥石流的發生創造了必要條件。因此，可以從構造角度分析泥石流的產生條件，提前做好預防措施，可以達到杜絕災害發生或者減少災害損失的目的。#p#分頁標題#e#
在地下洞室穩定性維護中的應用地下洞室開挖后，如果不加以支撐和維護，則洞室圍巖繪制地應力的作用下發生變形或破壞，在采礦界這種現象稱之為地壓顯現［3］。在礦井事故方面，由地壓造成的危害主要有頂板下沉和垮落、底板隆起、巖壁垮幫、支架變形破壞、采井冒落、巖層錯動、煤與瓦斯突出及巖爆等等。這些事故發生的主要原因取決于圍巖的巖性和結構，特別是當巖體的地質構造發育充分而且復雜的情況下，洞室開挖后，容易形成構造應力集中區。比如在斷層、軟弱破碎巖墻或者巖脈等軟弱結構面附近，往往容易形成應力集中區，若不加以防范，則很可能發生事故。通過對礦井地質構造的分析，根據構造綱要圖對錨桿支護方式提供指導，可以取得良好的支護效果，保障安全生產。比如，在煤礦開采過程中，當掘進到向斜、背斜的軸部轉折端或斷層、陷落柱時，地質人員根據收集到的頂煤厚資料和煤層的節、劈理、產狀及含水情況以及巷道冒頂情況，地繪制出構造綱要圖，然后綜合分析影響巷道支護的地質構造因素，用所得出的結論預測巷道掘進前方可能遇到地質構造，從而采用合適的支護方式。
由上面的分析可知，構造地質學在工程地質中有著十分重要的作用，特別是在山區，一些工程地質問題中甚至起著決定性的作用；離開構造地質學搞工程地質，不僅使得工作將變盲目，可能浪費很多的材料與人力，而且容易引發新的地質災害，造成人員的傷亡和財產的巨大損失。例如，汶川地震災后重建的縣城，在災后第二年的暴雨之后又被泥水所掩埋，不僅造成了極大的經濟損失，而且給當地的災民造成更大的心理陰影，不利于社會的和諧穩定發展。所以，在今后的工程地質工作中，一定要首先從構造地質學的角度認真分析擬建工程所在場地的整個區域的穩定性，確定穩定之后或者采取相應的措施可以維持穩定之后，再結合當地具體的地質構造分布情況，對工程進行詳細設計、施工，最終達到安全、經濟、效益的統一。
淺析構造地質學:構造地質學教學狀況及思索
作者：孫永河 劉玉敏 付曉飛 楊文璐 單位：東北石油大學地球科學學院
書本知識與實際應用脫節構造地質學的教學不同于英語、數學等基礎課程，構造地質學是理論性、實踐性都很強的課程。它是由理論課、實驗課及野外實踐三個環節構成，描述性的內容較多，而計算公式和復雜的推理較少。我校在構造地質學的教學安排中沒有合理的分配這三個環節的教學時間，使得理論課與野外考查課間隔時間太長，不能將學習的理論知識及時有效地在實際的實踐中得到應用，從而使得學生不能很好的理解所學的知識，影響學習效率和教學質量。
學校選擇的教材較單一教材建設是實現教學目標的基礎，選擇一本好的教材是實現教學大綱、教學目標與內容的根本，也是統一教學內容與保障教學質量的前提。由戴俊生老師主編的《構造地質學及大地構造》是普通高等教育“十一五”部級規劃教材，主要是針對地質學專業和資源勘查工程專業的本科教學而編寫的。該書本著加強基礎、培養能力、追蹤學科前沿和突出石油特色的原則，系統地介紹了巖層產狀、應力、褶皺、節理、斷層等的基本概念、基本理論和基本研究方法。將基本地質理論與實踐作為重點，有輕有重、層次分明、突出重點、強調特點，較好地保障了地質類專業的教學效果。我校的資源勘查工程專業及資源勘查技術等其他地質相關專業均采用該教材，但該教材在構造地質學分析與研究方法教學方面不能滿足教學需求，因而對于提高學生實際工作能力有一定的局限。
目前，構造地質學的教學在學生、老師和學校各個環節都存在很多問題，致使構造地質學的教學質量沒有得到顯著提高。針對存在的這些問題，結合多年來科研和教學經驗，本人提出一些看法和改革建議：
介紹專業應用領域和前景，激發學生的學習熱情為了避免學生盲目學習，缺乏學習的積極性和主動性，這就要求我們在新生入學時或專業課開課前，盡量抽出一部分時間大致介紹一下專業的概況和本課程的應用領域和前景?？梢匝堃恍┯吞锕ぷ魅藛T和專業課老師為學生舉辦一些介紹相關的專業背景知識的講座，也可以從國際和國內能源發展狀況來說明石油工業的重要性。石油作為一種戰略物資，越來越受到各國的重視，其實質就是對石油能源的爭奪。我國現在也高度重視石油工業的發展，把石油作為重要戰略物資，放在優先發展地位。介紹我們所從事的地質勘探專業是石油工業的龍頭專業，事關石油工業的突破和發展，這就更依靠年輕一代的大學生努力和拼搏。通過講解，培養學生的專業理想，激發學生的專業興趣，增強學生對所從事專業的自豪感和榮譽感。同時介紹一些學習專業課的方法，特別是對于構造地質學這種專業基礎課，它不同于公共基礎課，需要學生改變學習思維和方法。
建設的教師隊伍教學過程，即指教學活動的展開過程，是教師根據一定的社會要求和學生身心發展的特點，借助一定的教學條件，指導學生主要通過認識教學內容從而認識客觀世界，并在此基礎上發展自身的過程。對于年輕教師而言，通過組織培訓交流來積累經驗，還可以通過專家組的聽課評審來不斷提高實際的工作能力。教學過程作為一種特殊的認識過程，是促進學生發展的過程。年輕教師在教學過程中要明確有計劃、有目的地引導學生進行認識的過程，要明確教什么、怎么教，并避免灌輸式的教學，提倡參與式的教學，引起學生的求知欲；要避免結論型的過多而問題型的甚少；要避免教學設計過細，教學“彈性區間”較少。只有做到這些才能讓學生過多的參與進來，變學生的適應性發展為創造性發展，變學生的被動學習為主動學習，從而免去了填鴨式的教學模式，能更多的開發學生的應用能力和智力?？傊處熓钦n程實施的主體，教師的教學能力也關系到培養人才的質量。因此，提高教師的整體素質、強化教師的競爭意識和責任意識，有助于教學水平和科研水平的顯著提高。
注重能力培養的實踐教學構造地質學是理論性和實踐性都很強的課程，除了良好的理論教學之外，構造地質學野外實習教學也是重要且必須得教學環節。學生通過老師的課堂講授掌握教學大綱所要求的基本知識、基本理論。但學生在對于構造地質學這門課程的學習時，普遍覺得枯燥、難懂、難記，對于一些抽象的概念、術語更是束手無策?；谶@種情況，我校在進行構造地質學的教學安排時，加大實驗教學和野外考察的課時。為了培養和鍛煉學生的動手能力和創新意識，培養學生的地質思維，實驗課要以學生為主體，放手讓學生盡量獨立完成實驗，教師僅就基本原理和要點進行講解和輔導，鍛煉學生的地質思維和文字表達能力。在做好實驗課的同時還要強化野外實習，雖然通過理論課程和實驗課的學習，學生對地質構造現象有一定的概念，但對相應的構造地質學內容了解還是比較少，不且抽象，加上實際地質構造現象的復雜性和多樣性，使得學生不能將課堂學習的內容和實際構造現象融會貫通。所以野外實習對于構造地質學的教學來說是必要的教學環節。同時應合理安排理論課、實驗課和野外實習的的教學日程。只有這樣才能使學生做到理論與實際融會貫通，使抽象的概念描述轉變成具體的地質現象。
合理選擇教材，相輔相成合適的教材是一門課程成功的關鍵因素之一。我校本科生培養階段所用的教材對于基本概念、基本知識、基本理論的教學是可以滿足要求的。但是對于分析和研究構造地質學、培養和提高學生實際工作能力的目的還有所欠缺。因此，從提高構造地質學的教學質量的角度出發，還應在教材選擇方面有所改革。對于不同類型的學生，在遵循大綱要求的前提下，對其教學內容進行適當的調整。特別是對于一些轉專業的學生來說，在沒有一定專業基礎的前提下學習構造地質學會很吃力，所以對于這種情況的學生要積極引導，指導他們在課余時間主動自學，并與本專業學生多多交流。同時對于本科生和研究生教學要有所側重，既要避免教學內容的重復還要防止有所遺漏?？傊?，應結合我校實際情況，合理選擇教材，為提高構造地質學的教學質量提供良好的基礎條件。
專業課教學是大學教育中一項極為重要的內容，教學質量的好壞直接關系到專業人才培養的質量，甚至對學生今后的發展都會產生重要影響。因此，無論從學校、教師還是學生的角度，都要高度重視。要根據我校實際情況和教學現狀，不斷進行探索、改革，培養學生的專業興趣，激發學生的學習熱情，提高教學質量。#p#分頁標題#e#
淺析構造地質學:我國構造地質學科的成就與進展
摘要：構造地質學是以研究地質構造為對象, 探索地殼結構和地殼運動發展演化的地質學基礎學科之一。構造地質學在其發展過程中,采用了先進方法和高新技術, 拓寬了應用和服務的范圍,使其研究內容得以擴大和探化,新構造觀不斷形成,學科結構發生重大變革。
關鍵詞：構造地質；地位；作用；進展；
一、構造地質學的內涵
地質構造的內容概括為兩個方面:一是建造即形成,是指地殼巖石圈的物質組成,它是地殼運動的物質基礎,也是地殼運動發展演化的物質反映;二是改造即形變,它是指在力的作用下所發生的構造變形,這是地殼運動的結果或具體表現。狹義的構造地質學側重于中、小型構造的研究。主要研究這些構造的幾何形態、組合型式、形成機制和演化過程,探討產生這些構造的作用力的方向、方式和性質。然而在研究中、小型構造時,必然要涉及到區域構造和大地構造背景,另外為了探索構造與其內部組構的關系以及構造的運動學和動力學問題,必然要涉及顯微和超顯微構造的研究,從而擴展了構造地質學的研究內涵。因此,廣義的構造地質學加豐富多彩,使構造地質學步入大科學、大綜合、大協調的研究領域,成為地質科學中的當采學科,從而起到保持領導各種分支學科的地位。
二、構造地質學在地質學研究中的地位和作用
構造地質學是地質學分支學科之一，主要研究組成巖石圈的各種地質體的構造現象、組合型式及其形成和發育規律。一般根據其研究對象和研究內容的差異，將構造地質學區分為狹義構造地質學和廣義構造地質學。前者主要是對小區域或中、小尺度地質體的各種構造變形、變位現象，如褶皺、斷裂、面理、線理等構造現象進行識別、描述和成因分析。具體研究內容包括：各種構造的幾何學形態、產狀、規模、組合及其空間關系和發展過程；各種構造的發生條件和形成機制；并進而探討產生這些構造的構造運動方向、方式、強度和動力學過程。而廣義構造地質學的研究對象大到巖石圈的結構及地殼的巨大單元，如巖石圈板塊、大陸和大洋、山脈和盆地等的形成和發展；小到巖石內部組構的細微變化，乃至礦物晶格位錯。
三、我國構造地質學科主要研究進展
我國構造地質學與地球動力學領域研究方向集中在華北克拉通破壞、華南大地構造及演變、中亞造山過程與燕遼構造帶、青藏高原隆升與構造-巖漿作用及成礦效應、中央造山帶與大陸深俯沖、盆山耦合與油氣開發、構造成礦與礦產資源、活動構造、地震與自然災害等方面。近年來的主要進展有以下幾方面：
1.大陸動力學研究向縱深發展
板塊構造學說面臨的上述眾多挑戰，很多是源于對大陸構造的研究。板塊構造理論框架建立之后，國際上先后實施的“地球動力學計劃”、“國際巖石圈對比計劃”，掀起了研究和識別大陸上的混雜巖、藍片巖、蛇綠巖、古裂谷和古島弧的高潮,并據此進行了古板塊再造，使板塊構造基本理論在大陸地質構造演化研究中的應用得到進一步加深。同時也發現，源于大洋巖石圈研究的板塊構造基本理論所不能解釋的眾多大陸地質構造現象。正是由于所遇到的越來越多的令人費解的問題，在過去十多年來固體地球科學基礎理論研究的焦點又集中在闡明大陸地質特征、形成與演化過程方面。1980年代末以來許多國家或國際組織先后提出并實施的固體地球科學研究計劃當中，大陸動力學成為其中重要的科學研究目標之一。
我國開展大陸動力學相關研究幾乎與國際同步。20世紀90年代初, 我國地學界對開展中國大陸動力學研究問題展開了熱烈討論, 并將大陸動力學作為優先研究領域列入國家九五有關基礎研究的戰略規劃之中。為推動我國大陸動力學研究, 科學技術部設立了大陸科學鉆探、現代地殼運動觀測網等重大科學工程和青藏高原形成演化及其環境、資源效應、大陸深俯沖作用等國家重點基礎研究發展計劃項目; 中國科學院、國土資源部和中國地震局等部門也針對大陸動力學問題部署了相關的大型觀測、調查和研究項目, 特別是近年來, 國土資源部組織了中國大陸深部探測工程（東海大陸鉆探和汶川地震鉆探工程）, 并啟動了相關的技術和試驗研究。國家自然科學基金也陸續設立了大批與大陸動力學有關的重大和重點研究項目。
2.構造、地表過程和氣候之間耦合關系研究得以深入
造山帶的隆升受構造作用主導，構造作用通過地表隆升和地勢增加影響局部氣候特征（如地形降雨），甚至改變大尺度的氣候格局。然而近年來的研究表明，構造與氣候之間并非單向關系，氣候因素（主要為降雨和冰川作用）通過地表剝蝕，在剝蝕區產生應力集中和均衡作用進而誘發并維持構造抬升。氣候-構造響應過程為深部巖石的剝露及地貌演化等提供了新的機制，成為當前國際地球科學研究的前沿和熱點。近年來我國學者也十分關注氣候-構造耦合作用對造山帶隆升剝露及地貌發展演化的作用，特別是對諸如青藏高原東、西構造結、喜馬拉雅造山帶等一些抬升剝露和地貌演化十分迅速的地區開展了卓有成效的探索。
構造模擬的結果表明，造山帶的演化是在氣候與構造及其動態相互作用控制下的產物，氣候因素以地表剝蝕作用為紐帶影響和控制構造作用，而構造作用通過地形地貌影響和控制地表剝蝕作用及氣候變化；氣候、地表剝蝕與構造作用動態相互作用的理想終極狀態是彼此達到穩態，構造隆升與地表剝蝕相互抵消，造山帶地形地貌從而保持穩定。
這方面的研究重要進展之一為青藏高原新構造及晚新生代古大湖研究。中國地質調查局 1：150 萬青藏高原新構造與地質災害圖項目通過編圖和系統研究, 闡明了青藏高原形成與構造變形的關系。獲得了青藏高原最主要的構造變形期發生在上新世晚期早更新世的證據。證實西昆侖地區西域礫巖的沉積時代為3~ 1百萬年。西域礫巖屬于快速堆積的山麓沖洪積扇相沉積。它的出現與區域同時期的構造變形密切相關。高原西北緣的磷灰石裂變徑跡分析及其熱歷史模擬揭示了區域地貌陡坡帶上新世以來的快速冷卻剝蝕, 特別是3~ 1 百萬年以來的快速冷卻剝蝕, 剝蝕深度達5 千米以上, 這進一步說明了西域礫巖的物質來源, 同時暗示: 陡坡帶的形成是青藏高原抬升的重要過程。通過河流研究高原構造地貌的演化是近期國際地學研究的熱點和亮點。這項研究通過克里雅河構造地貌的分析證實: 現今克里雅河的歷史始于1. 1百萬年; 前克里雅河流域地貌演化的起源不超過上新世阿圖什組沉積期。這是人類及時次完整地認識一條河流及其水系地貌的發育歷史。早更新世至中更新世早期塔里木盆地應當存在一個大湖。在黃河源扎陵湖、鄂陵湖地區發現高出現今湖面335 米的湖相地層。青藏高原主體可能在中更新世早期前后才抬升進入冰凍圈。這項系列成果對于區域環境變化的研究和減災工作都有重要意義。
總之,構造地質學的發展方興未艾,總的向著大綜合、大協調、大科學方向發展,并已成為當代地球科學研究的當采學科。我們必須抓住機遇,運用先進的思想方法和工作方法,堅持實事求是的科學態度,勇于探索,勇于創新,更新觀念,創造出更加合符實際,能夠指導解決資源、水工、環境、災害等一系列問題的全球構造新理論,揭穿地球奧秘!
淺析構造地質學:注重實踐 深化“構造地質學”教學改革
[摘 要]構造地質學是地質工程本科專業的專業基礎課。教學目的主要為從對構造現象的認識入手，由淺入深，循序漸進，引導學生逐步掌握構造幾何學、構造運動學、構造動力學特征及其研究方法。注重實踐深化“構造地質學”教學，應該以三個實現為目標進行教學改革：及時，教學內容實現理論與實踐的結合;第二，應用教育技術實現對構造地質現象動態模擬，建立形象生動多媒體教學平臺;第三，利用互聯網技術建立網絡學堂，實現課堂教學與課后答疑無縫連接。
[關鍵詞]構造巖石學;教學方法;教學改革
構造地質學是地質工程本科專業的專業基礎課， 要求學生能夠對各種地質現象從構造幾何學、構造運動學和構造動力學的角度進行分析研究，學會編制與閱讀相關構造地質圖件，掌握構造地質的基本工作方法。對于地質工程專業本科生來說，構造地質學教學總體目標可以概括為：學會應用構造地質學工作方法和思路，解決工程實踐中遇到的各種構造地質問題。
承擔構造地質學課程教學教師應該在強化構造地質理論教學研究的基礎上，應用現有的教育技術，形成相配套的教學方法，達到提高教學效果目的。概括起來就是三個實現：及時，在教學內容上實現理論教學與實踐教學的有機結合，同時將構造地質學領域的研究的熱點問題引入課堂，提高學生的學習興趣;第二，應用教育技術實現對構造地質現象動態模擬，建立形象生動的多媒體教學平臺;第三，利用互聯網技術建立網絡學堂，實現課堂教學與課后答疑無縫連接。
一、教學內容的改革
構造地質學教學內容的改革應遵循以下原則。
系統分析：教學內容的安排應前后呼應，形成更加符合野外實際的完整地質構造教學體系，建立構造地質學研究所特有的整體觀和系統觀。
漸進推進：反向思維是構造地質學解析工作方法的精髓，在教學上要把握由淺入深，漸進深入的原則。教學內容的安排要先從認識構造現象入手，解決“是什么”的問題;然后，逐步掌握構造幾何學、構造運動學、構造動力學的特征及其研究程序和方法，解決 “為什么”問題。
了解前沿：構造地質學是地質學中的“哲學”，是地質學學科中最為活躍的研究領域之一，同時也是地質工程研究領域應用最廣的地質學基礎學科。需要跟蹤構造地質學前沿研究發展方向，不斷充實教學內容。
能力為本：教學方法與手段必須有利于對學生能力的培養和素質的提高，教學環節要為學生提供觀察、思考的機會，培養學生獨立觀察、獨立分析和獨立解決構造地質問題的能力和思路。
在上述原則的指導下，可將構造地質課程內容劃分為基本知識、基本操作和構造現象形成演化過程分析三個部分（圖1）：
基本知識主要為各種構造地質現象的特點，描述的方法?；静僮髦饕獮闃嬙鞄缀螌W教學內容，構造現象的分類原則。構造現象形成演化過程分析就是在認識和描述構造現象的基礎上，理解形成這些構造現象的原因是什么，確立構造地質學研究思路和分析方法，形成獨立解決問題的能力。
根據各部分的教學目標和重點，采取相應的教學方法，逐漸形成了適應地質工程專業培養目標的人才培養模式，形成了以理論知識、實踐技能、素質教育三位一體的構造地質學教學體系。
二、課堂教學方法的改革
教學方法的改革既涉及授課方式的改革，又涉及教育技術的革新，兩者缺一不可。在新的形勢下如何更有效地提高構造地質教學質量，需要堅持教師為主導的原則，教師的教仍然是主導因素，建立引導-啟發教學模式;需要堅持學生為主體的原則，學生是教學過程的主體，要不斷地滿足其學習需求。
構造地質學作為地學中的一門重要課程，其有著自身的體系，本身就是一個開放的系統、聯系的紐帶，因此在教學中要始終把握系統觀、聯系觀。講課要循序漸進，同時又要“瞻前顧后”，聯系前邊講過的問題，為后面所講內容留下伏筆，就像講故事，要有待續，環環相扣，把握學生興趣，引人入勝。這樣才能調動起學生的學習熱情，改變被動地學習狀態，主動接受教師的引導，使學生真正成為教學環節的主體。
在課堂授課的過程中，教育技術的應用起到了重要作用，提高了學生接受的能力，簡化了難點的講授時間，起到了事半功倍的作用，例如，在講解拉分盆地和正斷層成因機理時，通過動畫演示模擬的形式使學生很快就能理解拉分盆地以及正斷層形成過程。對學生理解構造地質學運動學過程，建立反向思維能力具有啟發作用，從結果研究過程（圖2、3）。
網上課堂的建設為構造地質學教學過程增添了新的途徑，網絡課堂建設要滿足學生自學的要求，要針對難點問題建立專門的答疑專區，通過網絡互動，為學生解惑，通過多年的教學體會，針對教學難點建立了不同區塊。例如，V字形法則專區，通過作圖專門為學生提供了自學的平臺，免去了學生死記硬背的苦惱（圖4）
總之，傳統教學方法與教育技術的應用要相輔相成，偏一不可，把握的原則就是教師為主導，學生為主體的原則，切不可單純依賴多媒體技術，教師要對所教知識點要做到了解，堅決杜絕找多媒體朗誦的授課方式，多媒體要減少文字供應量，做到文字點題，圖件說明，講解到位。
三、實踐教學環節改革
構造地質學教學課內安排56學時，其中課堂講授34學時;課堂實驗22學時，約占課內學時的39.2%。此外，還要和二年級的野外填圖地質實習相聯系，為野外實踐技能培養奠定基礎。
課堂實習是為了訓練學生數據整理、地質繪圖基本能力，主要課堂實習安排有：吳氏網在構造地質學上的應用、用間接方法確定巖層產狀要素、地質圖的基本知識、讀水平巖層地區的地質圖、讀傾斜巖層地區的、讀存在不整合接觸地區地質圖、學會從地質圖上繪制地質剖面圖、讀褶皺地區地質圖、編繪和分析構造等高線圖、編繪和分析節理玫瑰花圖等、讀斷層地區地質圖。在此基礎上，進一步講解構造地質學的野外工作方法。
課堂實習內容涉及構造地質學各主要章節和相關理論知識，主要是為了培養學生系統運用構造地質學的基本理論和操作技能，分析、解決地質構造實際問題的能力和編寫地質構造分析報告的方法。在完成構造地質學所有課堂教學環節后，安排歷時5周的野外地質填圖實習，以強化訓練學生應用構造地質學理論知識進行實際工作的能力。
總之，構造地質學教學體系體現了以教師為主導，以學生為主體教學理念。課程教學內容由淺入深、循序漸進、前后聯系;將主體構造與派生構造作為一個系統分析研究，培養學生從個體到整體的系統觀念，有效地調動學生的學習積極性，使自學能力和表達能力得到鍛煉和提高;同時，也使教師能及時掌握學生在學習中的難點和理解上的偏差，更有針對性地進行教學活動;大量的實踐教學環節則是實現培養目標的保障。
淺析構造地質學:淺析構造地質學的作用與地球科學的發展
摘要：地球科學研究地球的歷史。通過對地球內部物質成分、巖層的結構和構造以及埋藏在地層中的生物化石等的研究，科學家推斷出了地球的形成和發展過程，各地質歷史時期的古地理環境和構造運動，生命的起源與演化過程等。這使我們進一步加深了對我們賴以生存的地球的了解，同時幫助我們預測地球今后的發展變化趨勢。
關鍵詞：地球科學 地質 構造
一、概述
地球科學與能源、資源、環境、氣候、地質災害的預測與防治等學科是緊密相連，而這些學科都是與國計民生息息相關的。地球為人類的生存提供了豐富的物質基礎，是人類賴以生存的家園。地球科學就是要發現并有效的利用這個物質基礎，更好的為人類的發展服務。地球上已探明的各種礦產資源與能源儲量相當豐富，但在合理開采利用方面還做得很不夠，過度開采，破壞環境等問題非常突出。為了人類長遠的發展，在合理利用地球現有能源和資源的同時還應積極開發新型可再生能源，同時實現資源的可持續利用。
21世紀以來，國內外關于自然災害和地質災害問題的研究越來越重視，特別是重大突發地質災害（滑坡、泥石流）研究成為目前的熱點領域，在地質災害預測預報、監測預警、風險評估、災害防治和應急救災等方面取得明顯進展。但是我們必須意識到，地質災害的發生、發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，構成了地質災害系統，它是一個具有眾多因素且規模巨大多層次結構、多子系統、多重時間標度、多種控制參量和多樣的作用過程，這就決定其是一個動態發展的、非線性的、開放的災害系統，同時也是具有不確定性和社會經濟性等特征的復雜系統。因此，要重視對災害發生機理及其區域性規律的認識， 充分利用計算機技術和現代信息技術，如GIS 技術等。我國地質災害研究任重而道遠，需要我們共同的努力，使我國地質災害研究向著法制化、科學化方向前進。
二、構造地質學在地質學研究中的地位和作用
構造地質學是地質學分支學科之一，主要研究組成巖石圈的各種地質體的構造現象、組合型式及其形成和發育規律。一般根據其研究對象和研究內容的差異，將構造地質學區分為狹義構造地質學和廣義構造地質學。前者主要是對小區域或中、小尺度地質體的各種構造變形、變位現象，如褶皺、斷裂、面理、線理等構造現象進行識別、描述和成因分析。具體研究內容包括：各種構造的幾何學形態、產狀、規模、組合及其空間關系和發展過程；各種構造的發生條件和形成機制；并進而探討產生這些構造的構造運動方向、方式、強度和動力學過程。而廣義構造地質學的研究對象大到巖石圈的結構及地殼的巨大單元，如巖石圈板塊、大陸和大洋、山脈和盆地等的形成和發展；小到巖石內部組構的細微變化，乃至礦物晶格位錯，幾乎涉及從10-8-108cm不同空間尺度的構造現象。
構造與氣候及地表過程的相互作用。關鍵的問題有：①構造與剝蝕-沉積的關系；②構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造信息；④氣候與構造耦合的時間尺度、耦合的門限值；⑤不同時間尺度內的地貌動態定量重建。
構造地質學新理論和新技術方法在礦產資源、工程建設、自然災害的預測預報，環境保護等領域的應用繼續取得進展，對國民經濟發展和其他學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，以板塊構造和地球動力學為指導，深入開展構造控煤作用的研究。合大地構造單元和賦煤單元特征，劃分了全國賦煤構造單元；建立了控煤構造樣式分類系統，對找煤預測和煤炭資源開發起到重要指導作用。
三、 地球科學發展方向
今后，地球科學還將有很大的發展。關于地球科學的發展方向，溫總理將其概括為六點：“及時，地球、環境與人類的關系。如果再大一點，還應該包括天體。第二，地質構造，特別是板塊運動給地殼帶來的變化。第三，礦產資源和能源，尤其要重視新的實踐與理論。地質科學要同經濟、社會、環境緊密結合，主要表現在合理開發、利用、保護和節約資源，實現資源的永續利用。有兩件事情可能大家注意到了：一是我國地質工作者最近在內蒙古煤田勘探中發現鈾礦與煤共生。煤層里經常含有鈾、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現。二是頁巖氣的發現和開發。應該說我們在這方面起步晚了一點，在開發實踐上落后了一些。有人說，頁巖氣的開發與利用可能改變世界能源格局。美國頁巖氣開采已經到了實用地步。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條件，但是它的開采技術以及對環境的影響、管道輸送的要求是很高的。在礦產和能源開發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，地質災害與防治。這已經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，無一不與地質災害有關。但是有效的預報、預防和治理，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。在舟曲發生泥石流以后，我又認識到，從甘肅到四川直至云南，這一帶由于地質構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泥石流的危險，必須提早預報、提早防治。第五，現代科學在地質學的應用。從大的方面講，地質學的綜合性主要表現在地質學與地球物理、地球化學等的結合，地質勘查工作運用遙感、測試、鉆探、掘進等技術手段。現在看來不夠了，它要涉及天體、地球、環境、生物的變化和相互作用以及信息、航天、海洋、生命等現代科學技術的應用。第六，地質科學要開發新的領域。過去講微觀，小到原子、分子，現在不夠了，要研究粒子。過去講宏觀是由地殼到地球深部，現在也不夠了，宏觀要研究天體，大到宇宙。過去講古生物只研究環境對生物的影響，現在還要研究生物對環境的影響。人、環境、地球、天體構成一個整體。因此，地質學專業要開一些新的學科，比如氣候學，特別是古氣候學。” 隨著時代的進步，地球科學將逐漸趨于完善。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。
