前言:一篇好的文章需要精心雕琢,小編精選了8篇地質學理論范例,供您參考,期待您的閱讀。
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]。第一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?;隆⒈浪?、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。滑坡的形成與發展受地質構造的影響表現為兩個方面:第一,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:第一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,保證安全生產。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,準確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。
構造地質學課程改革研究
[摘要]構造地質學是地學三大核心課程之一,涉及地學領域的院校均有開設。在海洋科學專業背景下的海洋地質方向,構造地質學應體現出地學與海洋學的交叉,與傳統的構造地質學在課程教學內容等方面具有不同的傾向。結合廣東海洋大學海洋與氣象學院海洋地質方向的實際情況,對構造地質學課程的教學內容、教學方式等在傳統構造地質學基礎上進行合理地調整與改革嘗試,使其與海洋科學海洋地質研究方向更加吻合。
[關鍵詞]構造地質學;海洋科學;課程體系;實驗教學
海洋科學是一門研究海洋自然現象、性質及其變化規律的學科,主要內容包括對海洋中的物理、化學、生物和地質過程的基礎研究和面向海洋資源開發利用以及海上軍事活動等的應用研究。海洋科學專業是在物理學、化學、生物及地質學的背景下,融合形成了物理海洋學、海洋化學、海洋生物學和海洋地質學等專業方向。海洋科學是一個多系統、多學科交叉的綜合性學科體系,需要我們培養參與海洋科學發展研究的各類復合型人才[1]。“大類招生、分流培養”是近年來各高校實施“通才教育”的人才培養模式[2]?;谶@種模式,廣東海洋大學(以下簡稱“我校”)海洋與氣象學院在海洋科學專業大類招生本科生三個班,二年級開始分別按物理海洋、海洋化學、海洋地質三個方向培養。構造地質學是地球科學系統中一門理論性和實踐性都很強的專業核心課程。早有學者從教學內容、教學方法等方面討論了課程設計、課堂教學、實驗實踐教學、野外實習等環節,并提出了各具特色的教學模式[3-5]。然而,不同專業對構造地質學教學內容的要求和側重點有所不同,在教學體系中應當考慮專業特色的要求[6]。在海洋科學專業海洋地質方向上,構造地質學在研究對象、研究方法與手段上與傳統的地學專業有明顯差異,傳統的構造地質學教學模式在海洋科學海洋地質方向上需要進行一定的調整和改革,這樣才能更好地與海洋科學研究領域相吻合,培養出具有海洋科學研究思路的專業人才,同時,這也可以凸顯出我校海洋特色的辦學思路。
一、構造地質學課程特征
構造地質學是以地球上部圈層,即巖石圈為研究對象,研究巖石圈內地質體的形成、形態和變形等構造作用的成因機制及其相互作用、時空分布和演化規律的地球科學分支學科,具有空間尺度變化大、時間跨越長等特征。海洋科學專業中的構造地質學應該是傳統構造地質學在海洋中的應用,不同的是研究對象是限于海水覆蓋下的海底部分。海水的存在,使得海洋領域的構造地質的研究內容、方法具有自身的特征。兩者之間的主要區別,一方面,從尺度上說,海洋地質構造主要研究區域尺度的大型構造和全球規模的巨型構造,傳統的構造地質學主要研究手標本尺度、小尺度構造;另一方面,傳統的構造地質學在海洋地球物理方面涉及很少,而海洋地質構造研究手段主要有海洋地球物理等方法,研究海洋巖石圈結構、構造特征及演化過程,大多數都是利用OBS、多道等二維/三維地震剖面為基礎。
二、構造地質學課程教學的改革設想
(一)優化教學內容和教學環節
巖土工程專業教學的革新
一、巖體水力學課程教學存在的主要問題
(一)研究生對課程的學習興趣不濃厚
“一天一門課,一周一學期”,體現了當今中國大學研究生期末的一個典型場景。每學期的最后兩周各門考試密集展開。一部分平時混沌度日的研究生,不得不突擊學習以便應付考試,或者大段摘抄專業書籍和文獻以應付課程論文,巖體水力學課程教學也不例外。因此,研究生畢業后被指缺乏專業技能,缺乏競爭力,就不足為怪了。拋開學習態度不端正、學習目標不明確等主觀因素,造成此現象的一個關鍵原因,是教師沒能充分調動研究生對巖體水力學的學習興趣和熱情。研究生的學習環境自由寬松,這樣安排的初衷,是便于研究生將時間用在自己感興趣的領域,增長自身知識,激發研究潛能。如果研究生教育階段仍無法讓學生感受到學習興趣和樂趣,而是選擇了用強制力逼迫或者聽之任之的極端方式,這樣做的效果是很不理想的。
(二)研究生地質學基礎知識薄弱
受不同院校、不同行業的影響,研究生在本科階段的專業水平參差不齊,綜合運用已有知識學習新知識以及解決實際問題的能力相差很大。水利、采礦、地質、石油類院校的本科教學環節,對水文地質學、工程地質學和巖石力學等地質類課程普遍比較重視,這也成為了這類高校在巖體工程專業研究生培養上的有利條件。然而,目前國內具備巖土工程專業研究生招生資格的高校,是以土木工程類院校為主。土木類院校以建筑工程為行業背景,以工業和民用建筑為主體研究對象,對水文地質、工程地質和巖體力學等課程重視不夠是普遍存在的問題,甚至許多土木類高校本科階段不開設巖體力學課程或作為選修課,巖土工程專業研究生也沒有開設工程地質學課程。這導致大量的巖土工程專業研究生的地質學概念不清,嚴重影響他們對巖體水力學課程的學習質量,教師的教學效果和品質也受到很大的限制。
(三)學校實驗條件有限,課程的實踐教學環節嚴重不足
巖體水力學教學除了對理論講述環節要求高,對實踐性教學環節的要求也很高。室內實驗揭示巖石最基本和最普遍的水力學特性,在巖石水力學實踐性教學中至關重要。諸如軟化系數測定,孔隙率和滲透率測試,三軸應力條件下的滲透率變化測試等都是巖石水力學性質的基礎實驗。然而,大部分高校的現狀是實驗設備和實驗場地嚴重不足。如最基本的帶水滲或氣滲功能的電液伺服巖石三軸試驗機,國產的試驗機在國內高校裝備數量很有限,功能齊全的高精度進口試驗機更是鳳毛麟角?;驹O備都不齊全,大尺寸設備和實驗場地就更為缺乏了。這會使研究生對巖石水力學實驗的認識停留在字面理解上,很難真正掌握實驗原理及數據處理技術。
環境考古學的發展探究
作者:易詩雯 張萌 單位:吉林大學
壹環境考古學產生的背景
對人類古老性問題的認識和進化論,是環境考古學產生的一個重要背景。在18世紀晚期以前的歐洲,對于人類起源的解釋依賴于傳統的《圣經》。“七天創世說”以自然和人類乃是上帝刻意之作的理論否認遠古時代和原始人群,與此同時,在那個時期地質與古生物學所揭示的一些人類與滅絕動物共存的事實也被掩蓋,以喬治•居維葉(GeorgesCuvier)、威廉•巴克蘭(WilliamBuckland)為代表的一些地質學家宣揚“災變理論”,一系列生命形式的進化被解釋為上帝超自然的創造。然而,越來越多的地質學與古生物學證據使得《圣經》的解釋與人類古老性問題備受爭論。1785年,詹姆斯•赫頓(JamesHutton)為地質史提出了一種均變論的觀點,認為從地質學上講古代與現代情況類似,所有地質層都可以用長時間里一直運轉的、目前仍在發生作用的地質動力來解釋。1830年到1833年間,查爾斯•賴爾(CharlesLyell)發表了他的《地質學原理》,支持了地質變遷的均變假設。地質學上的均變論表明,過去是一個漫長和在地質學上并未間斷的時期,其間有可能發生其他的事件。對人類古老問題的正視同樣使生物進化的觀點在一些科學家中被普遍討論。哲學家赫伯特•斯賓塞(HerbertSpencer)在19世紀50年代開始為科學和政治問題提倡一種一般的進化方法,環境這一概念也在他的推動下完成了從原本的浪漫與美學的范疇向具體和科學意義的轉變。1859年11月,查爾斯•達爾文(CharlesRobertDarwin)的《物種起源》出版,這本書濃縮了近30年的研究成果,受到了均變論和地質學的啟發,大大推進了進化生物學的發展,廣泛普及了自然選擇的概念。18~19世紀,對人類古老性與進化論思想認識的核心在于:人們開始將“人從哪里來”的問題作為科學研究的一部分去解釋。另一方面,均變論與進化論還為我們提供了一種機制,使得我們相信:我們完全可能透過現在的地質材料為重新研究過去提供條件,也可以用生物進化的過程來說明現代物種的起源與分布以解決古生物學上的演變。對人類古老性的認識和進化論成為后來環境考古誕生的一個重要基礎,此時期發現的眾多地層上的共存關系為后來的地層學研究提供了條件??梢哉f,均變論與進化思想是環境考古“將今論古”原則的一個重要的思維前提,而地層學則是考古學發展的有力技術支持。
貳世界環境考古學發展簡史
一、環境考古學的分類———描述階段(20世紀30年代以前)19世紀中期,在以斯堪的納維亞半島為主的歐洲一系列史前考古學實踐,顯示了當代考古學雛形的各種特征。在他們的研究中,我們也可以發現很多后期環境考古理論發展的淵源。斯文•尼爾森(SvenNielsen)是這一個地區最早過去的關注生存方式,并試圖通過考古材料推斷史前生存方式科學家。尼爾森運用模擬實驗和民族志標本進行系統比對以確定石器與骨器用途的嘗試,被認為是最重要的研究方法論貢獻之一。他還第一次將生計發展與技術變遷聯系起來研究,這也許是用過程方法來解釋史前變遷的最早例子。另一位科學家約翰•亞佩特斯•斯廷斯特拉普(JohannesJapetusSteenstrup)在發掘丹麥泥沼的過程中,揭示出一種森林變遷的方式。大約在19世紀40年代初,斯廷斯特拉普開始意識到文化進化與環境史的聯系,并在最后將石器時代、青銅時代與鐵器時代分別與森林變遷的松樹、櫟樹、榆樹階段相對應,完成了湯姆森三期說中的器物序列與環境變遷的對接。詹斯•沃爾塞(JensWhalsay)在1843年《丹麥的原始古物》一書中將湯姆森三期說的研究成果加以推廣,并將其與尼爾森和斯廷斯特拉普的發現結合到一起,從而對丹麥史前史作出了一種總體的解釋。1846年以后,沃爾塞訪問了不列顛和愛爾蘭,對這些國家史前遺存的觀察使他深信湯姆森的三期框架是可以適用于歐洲大部分地區甚至整個歐洲的。
19世紀50年代初,以沃爾塞、斯廷斯特拉普和約翰•喬治•福希哈默(JohanGeorgForchammer)領銜的丹麥交叉學科委員會對“廚庖垃圾貝丘”進行了研究。在這次的研究中雖然沒有就貝丘的年代達成一致,但內容涉及到古環境的植物背景、季節變化和動物馴化和人類行為干預等等方面,開啟了考古發現與它們的古環境背景相結合的先河。他們整合了考古學、生物學和地質學方法來調查史前丹麥人是如何生活的,無疑是一次空前的超前性的嘗試。斯堪的納維亞考古學的發展為瑞士的重要考古研究提供了榜樣。1853年到1854年間,由于冬季干旱,瑞士西部的一些湖面下降到空前的低點,將保存在飽水環境中的古代居址暴露出來。這些湖居遺址(LakeDwellings)為瑞士考古學家提供了一個機會,來研究這些人群在自然環境中經濟和生活方式的變遷,并最終考訂了他們的年代在新石器時代到青銅時代。瑞士的研究比斯堪的納維亞和蘇格蘭的研究有著更為優越的材料,為環境考古嘗試提供了難得的條件。至此我們可以看出,早在19世紀中期,史前的考古學研究在以斯堪的納維亞為代表的歐洲就已經具有當代考古學的雛形。雖然此時北歐考古學的根基是用考古材料結合運用共生發現物、簡單的式樣排列和地層學背景來建立相對年代學的能力,即考古學的研究目的還停留在分類和分期上。但這一批北歐科學家們的研究方法已經頗為超前。在他們的研究中我們可以發現如進化論、文化———歷史學、過程———功能方法論等有史前考古學特點的理論淵源。人工制品基本上不在以物論價,而是作為一種了解過去人類行為的信息來源和了解人類歷史和文化發展的依據。但令人遺憾的是,北歐考古學家所用的這一套方法論,在后來的很長一段時間里并沒有被普遍的接受與使用。
進入到20世紀的初期以后,與環境有關聯的一系列考古研究先后在世界各地展開。1905年R.Pumperlly主持在中亞土庫曼地區的考古發掘時,第一次對恢復史前遺址的古環境進行了努力;1914年兩河流域第一次完整發掘巴比倫王國城市建筑??茽柕戮S和安德烈發掘了巴比倫城和亞述城,成為生態考古的先聲。1926年K.Brayn研究了新墨西哥史前人類生活與現代沉積的關系,探討了美國西南印第安人史前社會環境及氣候變化對農業的影響。……20世紀30年代左右,英國率先提出了環境考古的概念。F.E.Zeuner于30年代在倫敦考古研究院建立了環境考古部,邁出了環境考古學系統實踐的第一步。生態學在這個時期(20世紀20年代)完成了從建立到框架化的發展。這個時期生態學的研究主要是一種基于“過程———適應”理論的分類,生態學建立起一個以不同地理區動植物關系為基礎的框架,各種生物的多樣性和分布都被考慮,并相關聯,最終為食物鏈、食物網和生態位等生態學概念作出了定義。這一時期的生態學與考古學看似是獨立發展的兩個單位,但實際上生物學理論與方法的發展為考古學的進步提供了模范,這一時期生態學“過程———適應”的理論為以文化生態學為基礎的考古研究提供了必要的知識基礎,對下一時期考古學理論的轉變有很大貢獻。#p#分頁標題#e#
環境地學教學改革研究
【摘要】本文結合環境科學專業基礎課程“環境地學”的學科特點以及環境地學的研究重點,探討在教學過程中通過編寫具有礦業特色、突出適用性的教材,對教學內容和教學方法進行改進,將基礎實驗與野外實踐作為課程教學的重要組成和有益補充,更好地滲入科研元素和探討式學習理念,有效培養學生的創新意識和科研工作能力。
【關鍵詞】環境地學;教學改革
地質環境作為自然環境的一部分,是人類生存發展的基本地址空間,人類的一切活動均受到地質環境的限制,而人類的活動又會在一定程度上影響地質環境的演變,甚至極大地改變地質環境。近年來,我國的水污染與淡水資源短缺問題、城市化過程的環境地質問題、工程經濟活動誘發的環境災害問題、地質災害造成的環境問題、有害固體廢棄物造成的環境問題等一系列嚴重的環境問題,影響著我國經濟持續發展和生存條件。因此,深入探討環境地質問題的發生、演化過程和機理,探索環境地質問題的控制措施,對保護地質環境,實現人類的可持續發展具有重要的意義。環境地學作為環境科學與地質科學的交叉學科,主要研究人類活動與地質地貌環境間的相互作用和相互影響,是我校環境科學專業重要的專業基礎課。礦業高校的環境地學課程與傳統的水文地質學有著密切的聯系,又有著自己本身獨特的特點。為了更好地提高學生的培養質量,筆者在多年的環境地學教學過程中,從教材建設、教學內容安排、教學方法與手段等方面進行了有益的探索與嘗試,已取得了良好的教學效果。
1精編教材,豐富教學內容
教學內容是課程建設的核心。通過理論教學內容的篩選和優化,突出了學科最新的發展動態,補充了工程案例,確定了課程的知識模塊及順序、課程的重點、難點及解決方法,構建了“基礎理論模塊和專題教學模塊”的理論教學體系,形成了“環境地學基礎理論—環境地學理論應用—環境地學技能”的知識模塊結構,如圖1所示。目前,國內公開發行的環境地學教材書籍較多,大多數教材重點內容為大氣圈、水圈、土壤圈、巖石圈、生物圈、主要環境問題介紹、環境地學研究技術方法等方面,這種內容安排考慮到了教學內容的廣度,而我校環境科學專業本科生在入學時已經進行了環境科學導論的學習,相關的內容在前期教學過程中已經講授,因此,根據我校特色以及當前的環境地學熱點問題,組織中國礦業大學、中國科學技術大學、安徽理工大學以及河南理工大學等高校的專家編寫了《環境地質學》教材。新教材借鑒了國外同類教材的內容和資料,突出前沿性、實用性、系統性以及礦業特色。全書內容共分為三編,第一編為基礎理論模塊,簡要介紹地質學的基本概念和地質災害主要類型,為深入理解環境地質問題提供地質學基礎知識,引導學生迅速進入環境地學課程學習之中;第二編為應用模塊,重點介紹人類工程活動誘發的環境地質問題,主要闡述了礦產資源開發過程中的環境地質問題、固廢處置的環境地質問題、地下水污染與地面沉降、大型工程的環境地質問題以及環境地質與人類健康的關系等;第三編為技能模塊,介紹環境地質的調查與評價、地質環境區劃和環境地質災害的防治等。
2開展探索多模式教學,增強教學效果
開展課程教學方法的改革與實踐。通過課堂講授、專題討論、論文寫作、網絡課程自主學習等方式增強學生對課程內容講授的參與性,提高教學效果,增強學生的積極性。課堂講授過程中,精心制作豐富多彩的電子課件,以圖文并茂的多媒體授課為主,適當結合板書教學,豐富了教學內容,擴充了學生的知識面;通過實踐基地建設、教學資源建設,使得課程內容由枯燥無味變成生動形象,激發了學生的學習興趣,提高了學生環境地學觀察、分析與解決問題的綜合能力;針對敏感的環境地質問題,采用專題研討的方式,安排學生課后檢索相關文獻和資料,制作匯報材料,課堂上組織大家共同討論,發表自己的觀點和見解,豐富了學生的思想;授課時,適當地將授課教師承擔的科研成果融入本課程的教學中,啟發學生的多向思維、培養學生的創新能力;充分利用國內外相關網站的共享資源,構建本課程的網絡教學平臺,并逐步完善網絡課件、網絡資源、試題庫等。
構建地質學教學的對策
作者:孟元庫 潘澄雨 單位:中國地質大學(北京)地球科學與資源學院
課堂教學應以學生為主體,老師把所要講授的內容提前告知學生,由學生代表去講,從而針對所講內容提出問題,并由學生解答問題,若解答不了,再由教師具體講解。引領互動式教學,促使學生主動地學習、自發性學習、合作式學習,在條件允許的情況下,可進行小班授課(20~30人),小組學習,根據不同的教學內容可采取不同的教學組織形式(圖2),做到小課堂連著大問題。同時組織形式的開放性與“隨意性”,打破教學的預期性,讓學生的學習過程隨著課堂的發生而發生,隨著問題的發展而發展。因此,只有在教學中把學生放在第一位,發揮學生的能動性,教師去輔導、引路,而不是灌輸,才能提高學習效率。否則很難激發學生的興趣,更不用提培養構造地質學人才了。
注重實驗,改變傳統實驗模式
構造地質學是一門實踐性很強的學科,近1/3的學時都是在實驗室完成的。因此,實驗室的教學質量對于保證課程的教學質量至關重要。以往的實驗教學多以理論為主,比如計算斷層的位移滑移距離,計算某一個地區的應力大小來推測出應變大小,這些都是基于前人的資料,使自己的計算結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習中早已體會,這樣的實驗教學方式,違背了培養創新型人才與研究型人才的目的。筆者認為,學校的實驗教學不應只注重實驗結果,應該把工作重點放在實驗教學過程中,讓學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時,應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),讓學生親眼目睹巖石的破裂和斷層的形成過程,即從無應變到一點一滴應變的積累以致最后褶皺斷裂形成的全過程,而不是直接告訴學生結果,忽略巖石形變與斷裂的過程。對于最后取得的結果應順其自然,關鍵是讓學生從實驗中明白巖石變形動力學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果。讓學生自己動手操作實驗,記錄實驗過程,才能做到全方位激發學生潛力,為每一個個體提供思維發展的空間。
培養定量思維
在構造地質學的教學中,定量的內容必不可少。傳統的教學方式是把地質學當做一門以描述為主的課程來教授,定量的東西較少。很多專業詞語常用表述得不夠準確,沒有形成統一的認知,在野外每個人的認識是不同的,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,在進行地震剖面構造解釋時,冠以全篇逆沖推覆構造的假說。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,導致很多學生沒有定量化的思維模式,以至于工作學習中錯誤不斷。另外,對節理和規模過小的斷層沒有定量規定,只是描述性的區別,因此學生在野外對于位移量很小的斷層不免誤認為節理,到底位移量大于多少定性為斷層,小于多少定性為節理(假如可以把位移量大于1mm的叫做斷層,反之為為節理)。再次,破劈理與節理的定義也很含糊,很多構造地質學課本把破劈理定義為很密集的節理[1-3],這讓人很難琢磨。筆者認為教師應該在教學中對某些概念加以定量,應該主動地引導學生培養定量的思維方式,使構造地質學成為一門真正的地球科學而不僅僅是一門描述性學科。再者,盡早讓研究生參加科學研究、技術開發等學術科技活動,并得到基本的的科研鍛煉,在此過程中培養他們的科學定量思維。
改革培養計劃
動物考古學課程體系創新
作者:王春雪 陳全家 單位:吉林大學
吉林大學動物考古學研究生課程體系的建設現狀在國際與國內動物考古學學科迅猛發展的大背景下,吉林大學邊疆考古研究中心對動物考古學的教學工作越發重視起來。從學科構成來看,動物考古學主要包括動物解剖學、埋藏學、第四紀地質學、環境考古學等方向的內容。從吉林大學動物考古學研究生課程體系建設來看,其動物考古學專業課程設置主要包括[4]:(1)動物解剖學及埋藏學,即由陳全家教授為研究生開設的《動物考古學》、《動物解剖學》、《史前考古埋藏學》、《地貌與第四紀地質學》;(2)埋藏學及第四紀地質學,即由陳勝前副教授為研究生開設的《晚更新世以來史前史》、《考古學理論》、《遺址過程》;(3)環境考古學方向,由湯卓煒教授為研究生開設的《環境考古學理論探討》、《環境考古學文獻導讀》、《環境考古學專題與學科最新進展》等。根據以上研究生課程體系的設置,學生可以更好地通過利用動物解剖學和動物分類學的研究方法,以遺址和墓葬內出土的動物骨骼遺存為研究對象,探討古人類對動物和動物骨骼資源的開發和利用,以及當時的古氣候和古環境,從而使其能夠達到對遺址內出土的動物遺存進行初步整理,掌握遺址內出土動物遺存的科學搜集方法、骨骼各部位的名稱和方位、常見動物骨骼的種屬鑒定方法等。
北京大學動物考古學研究生課程體系的建設現狀在中國高等院校中,北京大學最早設立了考古學教學研究機構。1922年北京大學在國學門下設立了考古學研究室;1952年北京大學歷史系設立考古專業??脊艑I成立以來,經過幾代學者的艱苦奮斗,勵精圖治,已將自身專業發展壯大成今天的基礎設施完整、學科覆蓋面寬、教研力量雄厚的考古文博學院。2007年,又成立了考古學系,由原考古文博學院考古學與博物館學系中的考古學諸教研室及科技考古教研室整合而成。目前下設舊石器時代考古、新石器商周考古、漢唐宋元考古、外國考古和考古學技術方法等5個教研室。[2][3]其中,除傳統的各時代考古以及田野考古學等學科是北京大學的傳統強項外,科技考古、動植物考古、古人類考古和外國考古等方向也有長期的積累,并逐漸與其他方向相互滲透,成為考古學系新的學科增長點。北京大學考古文博學院的動物考古學專業是包含在舊石器考古與古人類學專業之中的。尤為重要的是,北京大學文博學院的動物考古學專業具有文理交叉性質,培養學生具有扎實的專業基礎知識和基本技能以及較廣泛的人文科學知識和一定的藝術修養,并能夠進行動物考古學的初步研究。
吉林大學與北京大學動物考古學專業研究生課程體系建設相關方面比較
(一)課程設置及教學理念
動物考古學是指根據考古遺址出土的動物骨骼去探討古代各個地區不同時間存在的動物種類,并根據動物生息特性對古代環境做出推測。西方動物考古研究大約始于19世紀前期的歐洲。[5]作為考古學的重要分支學科,動物考古學的發展在很大程度上受到人類學和考古學的理論、方法與實踐的深刻影響。近十多年來,人與動物的各種關系,即人類開發利用動物資源的策略和行為,已經成為西方動物考古學研究的重點。學者往往通過研究人對動物的來源、分配、屠宰、儲藏、消費、廢棄的過程和方式,來認識當時人類的行為模式,探討人類社會的經濟成分、人與人之間的社會關系、政治組織結構和意識形態等諸方面的問題。[6]本門課程希望通過動物考古學的基本理論和方法的介紹,以及指導學生參與動物考古的實驗研究,培養學生動物考古學的意識并初步掌握基本研究的步驟和規范。因此,動物考古學專業研究生課程體系的設計直接關系到研究生們能否通過相關課程的學習,做到掌握和靈活運用動物考古學相關理論以及研究方法。根據北京大學與吉林大學動物考古學專業研究生課程設置比較表來看(表1),與動物考古學相關的課程設置(除去舊石器考古學系列課程)在兩所大學中差別不大,主要課程重合在動物考古學這門課上。在此基礎上,兩所大學各有側重,以北京大學為例,由于其動物考古學專業包含在舊石器考古學及古人類學的方向之內,所以北京大學的動物考古學課程設置幾乎包含了所有的舊石器考古學以及古人類學的相關研究生課程。另外,由于北京大學考古文博學院著重研究晚段考古(主要指新石器時代考古以后的各時間段考古學)及其相關問題,所以在動物考古學的課程設置上又增加了農業起源與動物馴化等課程。特別值得注意的是,在北京大學動物考古學課程體系中,還包括第四紀哺乳動物這門較為基礎性、專門性的課程,這體現了北京大學重視該學科課程體系建設的全面發展以及重視研究生知識體系的合理構建。這不僅是北京大學考古文博學院動物考古學研究生課程體系設置的一大特色,也是我校值得學習借鑒的地方。
近年來,吉林大學考古學系動物考古學學科獲得了長足的進步,尤其是1999年成立的吉林大學考古學實驗教學中心。該中心下設的動物考古實驗室是集本科教學、研究生培養與科學研究功能于一體的綜合性實驗室[4]。實驗室配備體視顯微鏡、電腦、液晶電視等教學設備20余臺以及數十件常規的觀察和測量儀器。實驗室主要承擔動物考古學研究生課程的實驗教學,包括動物骨骼鑒定、骨器模擬制作、動物解剖、現代動物骨骼標本制作、骨骼表面痕跡分析等實驗項目。同時也為研究生的自主創新實驗、專業培養和教師的學術科研等提供平臺。然而,反觀我校動物考古學研究生課程設置雖然在數量、學時、學分上來看,都遠遠高于北京大學,但是在此我們不得不正視仍然缺乏一些基礎性的研究生課程的現實,即第四紀哺乳動物學、脊椎動物進化、第四紀環境學等古生物學、古生態學方面的課程。
中國文學理論的民族文化特征分析
摘要:文學理論是解析并詮釋文學審美、文學價值、文學思想的科學,是指引文學創作的理論依據。在中國文學理論研究中,民族文化特征日漸清晰、明確、突出,能夠為我國各領域學者及專家探究文學作品所處的特定時代背景、社會背景中的人文底蘊和文化特質提供支持,能夠充分發揮文學作品在社會學、人文學、行為學等學科研究中的價值。然而在深入探究和分析中國文學理論的民族文化特征前,需要對文學理論的基本任務、互動與對話進行深入的探究和分析,以此深化對文學理論民族文化特征的理解與認識,使我國文學理論研究更具時代特征和實踐價值。
關鍵詞:中國文學理論;民族文化;特征
引言
文學理論體系的構建并非是紙面上或口號上所倡導的“方略”,應是有學術質量與思想質量的衡量準則。假使文學理論研究只停留在口號、紙面上,將毫無意義,更別說社會意義、學術意義、文學創作意義。要充分突出文學理論體系構建的意義,我們就不得不從文學理論任務、文學理論互動與對話、文學理論的民族文化特征等角度出發,深化研究層次。其中基本任務、互動與對話是其民族文化特征建構的抓手,是文學理論多元化發展的前提。
一、文學理論的根本任務
我們在構建文學理論體系中面臨的第一個問題就是在現有的知識框架中聚焦和設想文學理論的任務。其實在中國封建王朝時期,便有古人對該問題進行了系統的論述。譬如《論語》中詩歌可以“怨、群、觀、興”、可以“識草木鳥獸之名”,現在來看,確實沒有什么問題,但如果我們僅僅從《論語》的角度出發,探究文學的功能、意義、任務,似乎又太過簡單。文學所蘊含或擁有的價值、意義遠非如此。當時的知識水平與文學表述,與當時的詩歌發展狀況是相對契合的[1]。然而在現代社會,我們在深入探究文學理論時,卻不能將視角局限在古代,應融入現代語境,根據現代社會發展的特征和機理,解釋文學理論所探究的基本問題。根據馬克思主義理論能夠發現,人類認識、改造并影響世界的方式,通常有精神實踐、宗教、理論及藝術等。文學理論通常負責解釋“藝術”改造世界的意義和方式,簡而言之,就是以文學為抓手,闡釋或探究民族的文化記憶和審美想象。其中的文化記憶,是建構我國歷史表述的關鍵內容之一。但需要解釋的是,本文所探究的歷史表述并非真實發生或實存的歷史,而是與歷史有差異或者虛構的敘述。實際發生或存在的歷史,是歷史學家所要探尋或解決的問題。歷史表述則與歷史真相有明顯的差距和差異,但為什么這種歷史表述會在文學理論研究中擁有鮮明的作用?則需要我們從審美的歷史意義的層面來分析。通常來講,文學理論既要深入闡釋審美歷史和審美本身的相對性和形成機理,還需要明確意識形態與審美之間的內在聯系。這個問題便涉及到審美、想象力及主體與審美相互聯動的特質。魯迅先生曾指出“用文學改造民性”。他所設想的審美是促進新社會主體形成與建設的根本,因此魯迅的審美包含著“反抗的感性”,涉及到深層次的意識形態。雖然“反抗的感性”在相關學科中難以得到突出和強調,然而在中國文學理論研究中卻擁有著舉足輕重的重要功能和作用,是文學理論探究“歷史表述”價值和意義的基本抓手。特別在近現代的文學理論研究中,文學的“改造價值”或者說是“掌握世界的價值”,能夠得到突出和彰顯。在深層面的理論研究中,我們可以將審美進行細化,努力探求審美的內涵。明確審美想象力在表達方式上的基本特征和特點,其中符號體系與文學形式是審美想象力的結果,反過來符號體系又塑造了審美想象力,深化了主體與符號之間的關系[2]。在現代社會,我國需要深入分析傳播工具、符號及體系之間的聯系??萍嫉陌l展為各類新型的審美符號塑造奠定了基礎,這些符號又改變了人們的審美方式與感覺方式。譬如電視、電影等,而這些都是現代文學理論需要深入研究的側面。此外,我們還需要探究的是文學批判。文學批判形成了新的文學闡釋。文學闡釋又是現代闡釋學的主要分支,擁有諸多的學派,如符號學派、精神分析、歷史批判等。闡釋學的研究突破是優化文本的闡釋方式。傳統的闡釋方式較為多元,能夠為文學價值的多元化闡釋奠定基礎。簡言之,就是不同解讀者在解讀文學作品時會有不同的結果,解讀角度不同也會得到新的、不同的解讀結果。然而從悲觀的角度來分析,如果特定的文本擁有無限的解讀版本,那么人們現有的溝通體系便會崩潰。如果解讀文本只有一個或少數幾個,雖然能夠方便人們溝通,但依舊不夠全面。所以現代文學闡釋需要一個框架,將文學文本納入到特定的歷史語境中,使其闡釋出的形態內涵、思想理念更加準確。而這便是文學的再創造或再生產過程。綜上,文學理論的根本任務是闡釋藝術掌握世界的機理,其關鍵所在是探究文學的歷史表述,核心是審美歷史與審美的表現形式,但需要在現代闡釋學的基礎上對其進行優化和完善。
二、文學的互動與對話