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沈阳红动中国地质

发布时间: 2021-02-17 09:19:53

① 原始地质资料数字化工作的几点认识

宿晓虹 张红英 周晓嘉

(中国地质调查局西安地质调查中心)

摘要 原始地质资料具有信息原始性、系统性、完整性等特点,实现原始地质资料的数字化是开展地质资料数字化工作的重要组成部分。本文分析了原始地质资料数字化的重要性、进程以及存在的问题,并提出了推进数字化工作的建议。

关键词 原始地质资料 数字化 认识

0 引言

随着信息技术的迅速发展及网络技术的普及,地质资料信息数字化已经成为当今地质资料管理关注的热点。地质资料馆藏机构作为社会信息系统的一个重要组成部分,正面临着数字化时代的挑战。馆藏地质资料数字化也是地质资料管理工作的发展方向,是地质资料管理事业适应时代发展的必然趋势。

伴随着地质调查工作进展,近年来地质勘查中最基础的第一手地质信息即原始地质资料,正以惊人的速度汇聚到地质资料馆藏机构或是项目实施单位,归档的原始地质资料绝大多数是纸介质的,数字资源只有很少的一部分,这给地质资料数字化带来了很大难度。本文结合本单位原始地质资料数字化工作的实际,谈谈对原始地质资料数字化工作的几点认识。

1 原始地质资料的重要性与数字化进程

地质科技档案主要分为原始地质资料、成果地质资料、地质科技资料三大类。原始地质资料具有信息原始性、系统性、完整性等特点,其中所涉及的地质信息,鉴于当时科学技术水平的限制,未能正确地进行分析、解译,所得出的结论可能不够完整、准确;或者由于当时观点和认识的不同,忽略了一些重要的地质信息,也可能造成信息遗漏。随着科学技术水平的发展和综合研究能力的提高,我们在重新查阅以往的原始地质资料时,重新进行认识、分析或研究,可能会得到新的信息、新的认识,产生较大的突破。所以,原始地质资料有着长远的重要的备查和备考作用,它的再次可利用性越来越得到广大地质工作者所重视。

2008年,天津地质调查中心、沈阳地质调查中心和西安地质调查中心对重要原始地质资料数字化进行了试点。同时全国已有部分省级地质资料馆开始了原始地质资料数字化工作。但是,全国原始地质资料管理仍然薄弱,数字化工作尚未全面开展,相关标准尚未统一。为实现原始地质资料现代化、信息化管理,充分发挥其在国民经济建设中的作用,对其进行数字化已是地质资料信息服务集群化产业化形势所趋。

2 原始地质资料数字化存在问题

原始地质资料的显著特点就是载体形式多样,分类繁多,时间跨度大,载体规格大小不一。在资料数字化的过程中,我们严格参照《SZ1999001—2000 图文地质资料扫描数字化规范(试行)》,在对原件进行修整处理的基础上完成扫描、整饰工作,特别是在扫描时需要选择合适的技术参数和扫描方式才能确保数字化的质量。但是在实际工作中还是存在一些问题。

1)原始地质资料纸质载体形式多样,还需要探索更科学的扫描方式。如:①归档的遥感资料中有部分的图片覆膜,并在覆膜上标注了野外调查路线,扫描后仅看见覆膜纸上的标注,根本无法看清遥感底图。②在扫描野外记录表、本等时发现,很多记录着墨不规范,有些文字部分已经存在脱墨现象,扫描成图像后,文字不清晰,如果将扫描仪的分辨率提高为450dpi能解决不清晰问题,但由于记录本纸张较薄,反面的内容也会显现出来。③原始地质资料中使用方格纸绘制的平面图、剖面图、柱状图等,由于在归档时就不规范,如该着墨标注的没有注记;纸张折叠痕迹及纸张有缺陷等,故扫描后虽经Adobe Photoshop及其他软件进行整饰,但还是没有办法达到清晰。原始地质资料载体的多样性,对扫描方式和技术提出了更高要求,还有待近一步探讨更适合的扫描方式。

2)现有人员的数量无法满足原始地质资料数字化工作的需要。原始地质资料数量多,全部数字化需要投入大量的人员、时间、资金和设备,但近年来,地勘单位的人员和设备更多的是倾向于地质工作第一线,造成资料部门人员紧缺和设备配置有限,制约了原始地质资料数字化的进程。本次试点共完成3档9851张(页),所选择扫描的资料为2005年以后归档的原始地质资料,资料中有部分图件有电子版本,节约了不少时间。尽管如此仍然专人工作了27天,扫描数字化时各项工作用时情况如图1、图2。

图1 原始地质资料数字化时间分配图

图2 不同类型资料扫描时间示意图

3)现有资料管理人员的业务能力和专业,无法满足原始地质资料数字化的工作要求。许多基层地勘单位的管理者对地质资料管理的认识,仍然停滞在20世纪80~90年代,认为地质资料管理是没有技术含量,只是简单取还性质的工作,把地质资料管理等同于仓库保管员,因此在人员配备上比较随意,安排的工作人员往往不是地质资料管理上需求的地质学或档案学专业的人员。在原始地质资料数字化过程中,经常需要资料管理人员对其中的信息进行甄别,以保证数字化后信息的准确。此外,原始地质资料形成时间一般比较早,在简化字体推广以前形成的大量原始地质资料,这类数字化时,需要具有一定专业知识的人员才能完成数字化工作。目前许多单位,特别是基层地勘单位的资料管理员无法满足原始地质资料数字化工作。

4)数字化成果保管的安全性问题也很重要。原始地质资料数字化后,虽然是以图像形式进行存储,但已属于数字化信息。众所周知,凡是数字信息都具有不稳定性、易失性、易变性和可更改性等特点,这对地质资料信息的安全留下了隐患,特别是在数字化过程中,由于人为的因素,能造成地质信息的改变。因此必须建立完善的规章制度,规范数字化工作流程,以维护数字信息的真实性和永久存储性。

3 建议

3.1 探索新的数字化方式

原始地质资料数字化后以图像形式存储的信息,无法实现全检索,影响了信息的使用和加工处理,因此,应探索原始地质资料数字化工作的矢量化和可编辑存储方式,以解决全文检索问题。

3.2 提高资料管理人员的素质和技术水平

原始地质资料数字化工作对人员和设备的要求比较高,因此,应采取措施,提高资料管理人员业务水平,配备专业的人员和设备,提高原始地质资料数字化的软硬件环境,以满足原始地质资料数字化的需求。

3.3 科学部署原始地质资料数字化工作

原始地质资料是重要的地质资料,许多原始地质资料面临损坏或信息丢失的威胁,因此,应加快原始地质资料数字化进程,以防手绘图件或野外原始记录因脱墨问题造成不可补救的损失。

加快研究和制定原始地质资料数字化工作细则,以规范全国原始地质资料数字化工作,同时为原始地质资料保管单位数字化工作提供参考性建议。

4 结语

原始地质资料是地质勘查科学研究工作中取得的第一手资料,是研究地质科学、编写最终成果:地质报告的基础和依据。原始地质资料信息内容丰富,数据相对准确,极为宝贵。将原始地质资料数字化是地质资料馆藏数字化工作的重要组成部分,把传统的档案信息管理与网络化数字化管理相结合,提高原始地质资料的利用率,是地质档案工作者今后一个时期的重点工作。

参考文献

[1]张红玥.地质资料数字化建设与发展[J].中国国土资源经济,2007(8):36~38.

[2]郑晓惠.原始地质资料中电子资料的归档管理与利用[J].矿产勘查,2006,1(增刊):117~119.

[3]王黔驹,颜世强,丁克永,等.推进地质资料信息服务集群化产业化的初步思路与构想[J].中国矿业,2011,20(12):20~23,31.

② 中国地质科学院矿产资源研究所

中国地质科学院矿产资源研究所作为中国地质调查局直属的事业单位,既是国家科技创新体系的重要组成部分,又是中央公益性地质调查队伍的主体力量和重要技术支撑。主要开展矿床地质、地球化学、地球物理、成矿规律、成矿预测、矿产勘查新理论新方法、矿产资源调查评价、矿产资源战略和可持续发展研究,以及重大矿产资源科学问题研究等。中国地质学会矿床地质专业委员会、矿物专业委员会挂靠在所,主办学术刊物《矿床地质》。

王瑞江所长在典型示范成果技术委员会验收会上做报告

国内知名专家、院士评估潜力评价典型示范成果

王瑞江所长(中)、张佳文副所长(右二)、毛景文副所长(左二)、王宗起副所长(右一)、邢树文副所长(左一)

2009年矿产资源研究所承担项目200余项,其中国家科技支撑课题12项、国家863课题4项、国家973课题5项、国家自然科学基金项目20项、地质大调查项目38项、深部计划专项项目1项、部危机矿山项目11项、部公益性行业专项项目3项、部百人计划项目3项、各省局地勘项目3项、公司等委托项目28余项等,以及所基本业务费项目和院实验室项目若干项。获国土资源科学技术奖一等奖1项、二等奖2项;发表论文153篇,其中SCI收录23篇,ISTP论文3篇,EI检索2篇,国外一般13篇,国内核心期刊99篇,国内一般13篇,出版专著9部。

全国矿产资源潜力评价新一轮技术培训研讨会

国土资源部地勘司和地调局有关领导亲临验收会

2009年度重要科研成果

全国矿产资源潜力评价:属国土资源大调查重点计划项目,2009年整体工作有序推进,省级工作全面展开并取得实质性进展,基本完成除新疆、西藏、青海、内蒙古、黑龙江5省(区)外的全国各省(区、市)铁矿和铝土矿单矿种资源潜力评价工作(包括与铁、铝潜力评价相关的成矿地质背景、成矿规律、物探、化探、遥感、自然重砂、矿产预测、数据库建设等项工作),及省级基础编图工作(包括1:25万实际材料图和建造构造图、全省/区/市重力、磁测、化探、遥感、自然重砂等基础编图)。煤炭、铜、铅、锌、钨、锑、稀土、金、钾、磷等单矿种资源潜力评价工作正按计划有序推进;全面完成全国典型示范工作,成效显著并及时应用于矿产勘查年度工作安排和“十二五”规划部署研究中;完成技术要求的最后审定和编制,交付正式出版;成功举办全国新一轮技术培训;成功召开了2009年度全国工作会议,进一步加强和推进了项目组织管理和工作进度;开展了自2006年以来省级项目工作进度统计分析,按月及时、全面地掌握了工作进展情况;以开通专门网站和签订宣传合作协议的方式,加强了项目成果的宣传。

全国矿产资源潜力评价2009年度工作会议现场

全国铁、铝单矿种潜力评价成果示范验收会

全国矿产资源利用现状调查项目技术要求培训会

全国矿产资源利用现状调查:该项目是国土资源部开展的矿情三项调查任务之一。项目由中国地质科学院矿产资源研究所承担,全国31个省(区、市)和相关行业部门参加,项目办公室设在矿产资源研究所。本项工作于2007年启动,计划2010年底基本完成任务。

经过两年的努力,本项工作已在全国全面展开。2009年主要进展如下:①按六大区片系统组织了全国技术培训,另应安徽、广东、广西、河南、山西等十多个省(区、市)的要求,有针对性地开展了省级培训,共计培训技术人员5000人次,为本次核查工作奠定了坚实基础;②全面展开了全国矿产资源储量动态监督管理支持系统建设,包括煤炭矿区三维可视化系统开发、矿区资源概略技术经济评价软件开发及试点等;③省级试点及调研工作全面推进。为了发现和解决实际工作中的问题,全国项目组开展了黑龙江鹤岗煤炭矿区储量核查试点、煤炭三维可视化系统试点、湖北及北京单矿种汇总试点、北京评审验收办法细则试点等一系列试点工作,并组织了山西、黑龙江的省级调研,这些工作均取得了良好的指导示范效应;④矿区资源储量核查工作取得阶段性成果。全国计划核查矿区为22589个(含各省自选矿种),已完成核查4838个,完成比例为21%;部规定核查的大中型矿区5175个,已完成核查1196个,完成比例23%。

王瑞江所长(左二)、王登红研究员(右一)在西藏新嘎果铅锌矿区考察

中国成矿体系综合研究:属国土资源大调查项目,项目负责单位为中国地质科学院矿产资源研究所,参加单位有天津地质矿产研究所、长安大学等。主要完成人员:陈毓川、王登红、徐志刚、沈保丰、汤中立、陈郑辉等。该项目在“中国成矿体系与区域成矿评价”项目的基础上,通过对成矿作用和成矿系列的深入研究,充实了成矿系列内容,提升了中国成矿体系和成矿规律的认识;根据新资料,重新划分了全国范围的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级3个层次的成矿区带,增加了海域成矿区带的划分,首次实现了国土面积的全覆盖;从唯物辩证法的角度提出了“全位成矿—缺位找矿”的必然性和偶然性、一般性和特殊性、现实性与可能性,以揭示成矿规律,指导地质找矿,体现了根据“现实”来预测“可能”的基本思路,对拓展找矿思路具有重要意义;在深入研究各主要地质历史时期成矿体系的地质构造环境等重大成矿基础地质问题的基础上,进一步确立了中国前寒武纪以陆核构造为主的成矿体系、古生代的板块构造成矿体系和中、新生代的大陆成矿体系,充分体现了我国四大成矿体系各自的本质和特点;探索并已初步构建了数字化和系统化的中国成矿体系专家系统,为地质矿产资源勘查和矿产地质基础研究等提供了便捷的查询服务。2010年1月,该项目通过中国地质地调局成果报告评审委员会验收,成绩为优秀。

青藏高原火山沉积硼矿成矿条件与找矿标志研究:属国土资源大调查工作项目,项目主要成员有:郑绵平、齐文、李金锁、陈文西、袁鹤然、刘建华、曹建科、郑元、刘丹阳、李道明等。该项目通过多年深入研究区调查,取得下述主要成果。

发现和确认在青藏高原存在富硼二元结构火山沉积岩系,经K-Ar和SHRIMP测定年龄为21~16Ma。其成矿时代与土耳其安纳托利亚主成硼带相同;首次发现该火山沉积二元结构硼、锂、铯、铷以及砷正异常,且与安纳托利亚火山沉积岩系硼、锂、铯、铷相当,并在火山沉积岩层中发现钠硼解石和硼砂矿物,局部硼矿层已达工业品位;遥感、水化学、岩石矿物等多学科研究充分揭示卡湖地区有广泛的硼、锂(铷铯)地球化学高丰度显示,其正异常面积约近10000km2。通过区域地质和岩石学研究,查明色卡执早中新世火山沉积岩形成地质构造背景。该区与安纳托利亚同处于板块边缘附近,卡湖富硼超钾质火山沉积岩系是在印度板块与欧亚大陆陆陆碰撞期后、地壳东西向伸展背景下的封闭断陷盆地中形成的,硼(锂)物质可能是代表来自深部岩石圈和地幔部分熔融的产物。调查发现现代卡湖产硼砂和钠硼解石的厚度达1m多,发现10个现代盐湖和咸水湖湖水硼或锂达到工业品位,初步估算的B2O3和LiCl资源量分别为830万吨和4.6万吨;指出青藏高原同属中新世早期沉积(五道梁群和查保马组)的可可西里至青藏铁路中段等地,值得进行火山沉积硼矿探索。调查结果表明,西藏卡湖地区火山沉积硼矿化区具备火山沉积硼矿床构造地质、岩石矿物和地球化学的找矿先决条件,具有寻找超大型火山沉积硼矿的潜力。该成果为我国突破超大型火山沉积硼矿的先导性成果,为在青藏高原寻找该类型矿床提供了重要的科学依据。

我国战略性矿产勘查工作运行机制研究:属中国地质调查局地质调查工作项目,主要完成人员有:王瑞江、崔艳合、王文、罗晓玲、孙艳、张新安、李建武、颜世强、刘树臣。项目以科学发展观为指导,深入分析了我国矿产勘查面临的国内外环境和形势;详细阐述了战略性矿产勘查工作的基本内涵、性质定位、主要任务和部署原则等;系统剖析了我国矿产勘查工作管理体制的变迁与特点,对计划经济和社会主义市场经济两个时期我国地质工作体制和运行机制取得的成绩和存在问题等进行了评价;全面收集了世界主要以市场经济体制为主体国家的矿产勘查工作管理制度、运行机制等基本资料,结合我国实际特点,从产业管理体制、矿产勘查投资、矿产勘查主体、矿业权运作等方面进行了对比分析研究,提出构建适合我国社会主义市场经济体制的矿产勘查运行机制的基本要素和下一步改革建议;对我国战略性矿产勘查的市场准入及退出、工作部署、找矿激励、科技引领、主体互动、风险勘查、投资融资、质量监控、勘查利益调配、矿产战略储备、资料公共服务等各环节的运行机制进行了细致地阐述分析;深入探讨了我国战略性矿产勘查中有关公益性地质队伍建设、国家公益性地质工作对商业性矿产勘查的引导和拉动作用,以及“走出去”等若干重大问题。提出的这些认识和建议对推动我国战略性矿产勘查工作具有重要参考意义。

“玢岩”型铁、硫矿床及控矿构造的反射地震探测研究:高分辨率反射地震在探测深度和分辨率方面具有其他方法无法比拟的优势。为试验该方法在探测深部“层状”矿床和控矿构造方面的有效性,吕庆田研究团队在国家危机矿山专项计划项目的支持下,于2008年在安徽庐枞(庐江—枞阳)矿集区的罗河—泥河—大包庄矿区采集了两条10km的高分辨率反射地震剖面。尽管矿区构造十分复杂,但叠加剖面仍然发现了很多反射:白垩纪沉积红盆清楚的反射特征,揭示出红盆具有3层结构,厚度约1200m。从沉积韵律分析,白垩纪以来该地区在伸展构造背景之下伸展速度和沉积环境存在阶段性变化;火山岩层大致呈现3层结构,火山沉积岩层(双庙组、砖桥组)的厚度约800~1000m。火山沉积岩之下有明显的“穹隆形”反射,推断可能存在“鼻状”隆起的侵入体。对照精细建立的地质剖面,罗河矿体、泥河矿体上方存在清晰的反射,与矿体位置基本对应,初步证实利用高分辨率反射地震可以直接探测到矿体;同时也发现,当矿体陡倾,或结构形态复杂、或空间尺寸较小时,对应矿体无反射或呈零乱弱反射。试验结果表明,高分辨率反射地震可以用于探测深部控矿构造,在条件合适情况下,可以探测层状矿体。

罗河、泥河、大包庄矿床地质简图及反射地震剖面位置(S1、S2)

图中蓝色、红色和粉色方框分别代表泥河、罗河和大包庄矿区范围;黑色、蓝色和绿色圆点分别代表泥河、罗河和大包庄矿床钻孔分布

S2偏移剖面的地质构造解释结果

K1sh—双庙组火山岩;Jzh—砖桥组火山岩;Q—第四系沉积;J—推断为早中侏罗碎屑岩沉积(罗岭组或磨山组);T—推断为三叠系灰岩;Ky1、Ky2、Ky3分别代表红盆的三层结构;粗实线为断裂,细虚线为岩性界面;ZK64—剖面经过的钻孔位置、编号及柱状图,钻孔岩性图例如下:

第四系;

杨湾组红层沉积;

凝灰岩、粉砂岩;

(黑云母、辉石)粗安岩;

次生石英岩;

高岭石岩;

正长岩;

碱性长石岩;

粗面岩;

磁铁矿、黄铁矿体;

(绿泥石化、碱性长石化)膏辉岩;

(方沸石)透辉石岩;

加拿大萨斯喀彻温省找钾勘查:属于社会项目,主要完成人有:齐文、郑绵平、闫长明、孙伟、罗晓峰、黄适等。矿产资源研究所与中川国际矿业控股有限公司开展战略合作,在加拿大萨斯喀彻温省钾盐成矿带周缘进行找钾勘查,通过大量地震物探、钻探取心、测试分析和综合地质研究,在KP488区块找到了大型优质钾石盐矿床。该钾矿层赋存于中泥盆统顶部,共有3个钾矿层,埋深1229~1308m,矿层平均厚度19.25m。钻孔控制矿体面积37km2。矿石类型为氯化钾矿,KCl平均品位32.8%。KCl资源量巨大,达50255.85万吨,其中:控制的内蕴经济资源量(332)KCl3330.84万吨,推断内蕴经济资源量(333)KC146925.01万吨。勘查表明,这是一个具有良好开发前景的大型优质钾石盐矿床。

郑绵平院士带队在加拿大考察钻孔岩心

刚从钻孔中取出的钾盐岩心

新疆准噶尔盆地周边斑岩铜矿成矿条件研究:属中国地质调查局地质调查工作项目,报告完成人有:杨富全、闫升好、刘玉琳、周刚、刘德权、王义天、杨建民、宋会侠。该报告将新疆准噶尔斑岩铜矿床成矿时代分为4期,即晚志留世—早泥盆世(427~411Ma),主要分布在东准噶尔琼河坝地区;中泥盆世(378~376Ma),主要分布在准噶尔北缘的卡拉先格尔一带;石炭纪(327~296Ma),主要分布在准噶尔北缘的希勒库都克和西准噶尔的包古图一带;三叠纪,主要见于希勒克特哈腊苏铜矿,叠加在中泥盆世成矿作用中。新疆准噶尔斑岩成矿带体现出从东到西成矿时代逐渐变新的规律,从427~418Ma(铜华岭铜矿)→411Ma(蒙西铜钼矿)→374~378Ma(希勒特克哈腊苏铜矿和玉勒肯哈腊苏铜矿)→327Ma(希勒库都克钼铜矿)→310~296Ma(包古图铜矿)。境外的东西两段均发现了许多大型、超大型矿床,因此,处于中段过渡带的准噶尔也有形成大型、超大型矿床的条件。对包古图大型斑岩铜矿进行了系统研究,建立了包古图斑岩铜矿成岩成矿年代学谱系,探讨了成矿作用。测定了哈腊苏斑岩铜矿成矿时代,对成矿流体性质和来源进行了研究,建立了矿床模型,提出早期成矿作用发生在中泥盆世,与斑岩有关,晚期叠加成矿作用发生在中晚三叠世,与构造—岩浆—热液活动有关。

哈腊苏中型斑岩铜矿区景观

包古图大型斑岩铜矿区景观

岩矿和化石标本标准化整理、整合及共享试点:属科技部、财政部自然科技资源共享平台项目中的子课题,主要完成人员有:张德全、崔艳合、佘宏全、唐绍华、李进文、丰成友、张作衡、白鸽、杨郧城等。项目采集或收集整理了湖北大冶铁矿、江西德兴斑岩铜矿、云南个旧锡矿、山东焦家、新城金矿等43个大中型金属矿床标本共2882件,编写完成了所有43个矿床和2882件岩矿石标本的描述和信息记录工作。标本全部保存于资源所专业展览馆内,每一个岩矿石均建立了相关信息数据资料。可以通过网络查阅了解矿床的位置、用途、资源编号、规模大小、矿床特征、矿石和矿体特征、品位、主要地质图件、分析数据等51项信息内容;同时提供单个岩矿石标本的结构构造特征、矿石照片、提供标本的联系方式等29项具体信息。主要应用网络服务面向社会和地质专业部门提供浏览性服务,为地质科学院研究生教育提供试验教育服务。

2006~2008年岩矿石标本标准化整理矿床分布图

③ 古郯庐带沧浪铺期地震事件、层序及构造意义

Seismic Event,Sequence and Tectonic Significance in Canglangpu Stage in Paleo-Tanlu Zone

乔秀夫高林志彭阳李海兵

原文刊于2001年中国科学(D辑)第31卷,第11期,英文版刊于2002年Sciencein China,Vo L45 No.9。应用地震灾变记录与层序地层(3级层序)结合讨论郯庐断裂在中生代是否存在大平移的问题。现刊印文图3更换为彩色照片。第14章(本书下一章)是对大林子组近年来研究的最新总结,有许多新的认识。13章中个别图件与14章中图件有所重叠,为了保持历史原貌及当时的认识,13章中的图件及解释均未作删改。

胶辽徐淮地区下寒武统的沧浪铺阶沿郯庐断裂两侧分布。辽东半岛的沧浪铺阶包括葛家屯组、大林子组与碱厂组(位于郯庐断裂东侧)。大林子组形成于滨海萨布哈环境,整个岩组充满了地震灾变事件记录,其特征为液化泄水脉、水塑性褶皱、水塑性微断层(三者相伴生),液化卷曲变形、液化角砾岩与砂岩墙;总结了萨布哈泥质岩中的地震液化序列。苏皖北部的沧浪铺阶(位于郯庐断裂西侧)包括金山寨组、沟后组下段及上段。沟后组同样系干旱的潟湖环境沉积,与大林子组为同一气候带岩组,但在苏皖北部的沧浪铺阶岩组中未发现地震事件记录。苏皖北部沧浪铺阶可识别出4个层序,但在辽东半岛则缺少一个层序。从灾变事件、层序地层以及具体岩组岩性对比角度,不支持辽东半岛的沧浪铺阶系由苏皖北部于中生代平移数百公里至目前位置的观点。

古郯庐带(图1)指吉林南部、辽东半岛、山东半岛中部及苏皖北部,它位于中朝板块东部,是新元古代的板内强地震带,发展时间为震旦系—晚石炭世早期[1~4]。古郯庐带中的下寒武统沧浪铺阶在辽东半岛包括葛家屯组、大林子组及碱厂组(昌平组)等3个岩组[5],这3个岩组在古郯庐带中可追踪对比(图2)。

1大林子组地震灾变记录

寒武系大林子组(

)分布于辽东半岛,底部以透镜状水道砾岩与下伏沧浪铺阶葛家屯组平行不整合接触,顶部以岩屑型风化壳与碱厂组分界。

1.1岩性与环境

大林子组可分为4个岩性段(图2)。第1段为中-粗粒、红-黄色砂屑岩,具十分发育的鱼骨状交错层理,厚15 m,代表潮间带与潮下带环境。第2段为红、黄、绿等含石英粉砂的白云质泥岩及绿色伊利石、绿泥石页岩,具一系列地震诱发的液化泄水脉构造、石膏层及石膏溶解后的盐溶角砾岩(图3A)及盘肠构造;具多个钙结壳层(图3B)(层厚2~9cm);第2段为潮间带、潮上带盐池微相单元,是一个经历多次短暂暴露的岩段,总厚40m。第3段为白云岩与绿色泥岩互层,计有3层白云岩(单层厚0.7~1.1 m),白云岩中普遍含有石英砂与长石砂,总厚7 m。第4段下部为绿色泥岩,上部为红色、黄色具季节纹层的泥灰岩,泥灰岩中矿物成分为:泥晶方解石80%,石英粉砂约5%,伊利石约5%,石膏单晶假象约10%。第4段下部以一系列密集的地震液化脉为特征。第4段总厚21 m,岩石显示极好水平纹层,是一个潮上咸湖环境岩段。

图1 研究区位置及沧浪铺阶剖面

剖面位置:①辽东半岛大连金州,②山东莒县浮来山,③山东苍山县,④江苏贾汪,⑤安徽宿县金山寨村,⑥安徽宿县沟后村,⑦安徽淮南,⑧吉林通化

大林子组2~4段是干旱-半干旱气候条件下,陆地与潮间带之间滨海平原含膏盐的沉积,即典型的滨海萨布哈(Sabkha,阿拉伯语中的一种读音,含义为“盐坪”)环境。大林子组盐坪曾遭受过3次海进(第3段有三层白云岩)。

1.2地震灾变事件

大林子组第2~4段是一个充满地震灾变事件记录的岩段,特征是液化作用形成的沙、泥质的白云岩脉,水塑性褶皱,液化卷曲变形(hydroplastic deformation),水塑性微断层(hydroplastic microfault)及液化角砾岩。

强地震振动引起的剪切力,促使未固结沉积物中的砂粒滑移改变排列状态,使应力由沙骨架转移至水,引起超孔隙水压力,当全部应力转移至空隙水后,超空隙水压力等于饱和沙所承受的总应力,在完全水平的沙层中便产生了液化作用,沙与水浑然一体,产生了悬液,水与沙粒混合体在层内运动,形成泄水脉及一系列层内液化变形构造,成为地层中的地震事件记录。大林子组滨海Sabkha系潮上带富含水的环境,沉积物颗粒粗,所处围压很小,地震液化时上覆沉积物不厚,因此所形成的液化脉比碳酸盐层中液化脉宽且长。由于地震事件层与上覆地层之间存在侵蚀间断面,成岩中无上覆沉积物重压液化脉仍保持相对直立而未弯曲。

液化泄水脉与水塑性褶皱位于大林子组的第2~4段中,尤以第4段最为发育,呈密集型绿色脉,脉的成分与绿色薄层围岩母岩成分一致,为绿泥石、伊利石白云质泥岩;野外宏观可见绿色微细水平纹层理与直立的液化泥质白云岩脉相联通,表明直立脉系由某些水平纹层中颗粒液化集中形成的;泥质白云岩脉一般5~40mm宽,垂直于层面上的长度50~700mm,甚至达1 m,短者仅20~40mm;泄水脉呈板状体,在层面上相互交织呈多边形形态(图3C)。

图2 古郯庐带沧浪铺阶地震灾变事件及层序地层

Z2x—震旦系兴民村组;X2s—震旦系石旺庄组;Z2t—震旦系佟家庄组;Z2n—震旦系倪园组;Z2wsh—震旦系望山组;

—下寒武统葛家屯组;

一下寒武统大林子组;

下寒武统碱厂组;

—下寒武统五山组;

—下寒武统金山寨组;

—下寒武统沟后组;

—下寒武统馒头组;SB—层序界面;TST—海侵体系域;Hs T—-位体系域;DS—层序;剖面位置见图1;剖面岩性:1—砾岩;2—砂岩;3—页岩、泥岩;4—泥质液化白云岩脉震积岩;5—盐溶角砾岩;6—灰岩;7—鲕粒灰岩;8—砾屑灰岩;9一碳酸盐岩震积岩(液化泄水脉);10—叠层石灰岩;11—白云岩;12—含石英砂白云岩;13—灰质白云岩;14—白云质灰岩;15—红土型风化壳;符号:a-水平层理;b—交错层理,冲洗层理;c—鱼骨状层理;d—透镜层理;e—波痕;f—泥裂;g—盐晶;h—帐篷构造;i—结肠构造;j—三叶虫;k—小壳;1—生物碎屑;m Towuia(蠕虫化石);n—海绿石

泥沙颗粒的液化脉除向上移动外,由于受到上部及四周压力,迫使泥沙向压力小的下方移动。导致泄水脉同时向岩层内上方及下方两个相反的方向液化(图3B)。

沙泥质白云岩脉与层面垂直,脉的两端相对尖细,并穿刺纹层使之弯曲成背形(上端)与向形(下端)。如几个相距较近的泄水脉则可在脉的两端产生一系列背形与向形褶皱(图3B),即水塑性褶皱。水塑性褶皱轴面与板状形态泄水脉的平面一致,而在层面上泄水脉及水塑性褶皱交织呈多边形隆起(图3C)。

图3 大林子组岩性及地震事件记录

A—盐溶角砾岩,萨布哈潮上带微相单元;B—液化泄水沙、泥质白云岩脉①,水塑性褶皱②,水塑性微断层③及钙结壳层④;C—液化沙泥质白云岩脉层面的表现、脉呈板状体,层面上构成许多隆脊相互交织,脉的成分:65%粉晶白云石,25%石英砂,5%云母片及5%绿泥石;D—液化卷曲变形及水塑性微断层,1b—液化角砾岩,照片上方为较平直的钙结壳层(CC),表明褶皱为层内液化成因

Sabkha环境形成薄的沉积层,液化作用及相应的液化泄水脉活动限制在薄层组成的一段地层内。图3B中的泄水脉及水塑性褶皱位于两个钙结壳层(短暂的暴露面)限制的1 m厚的岩层内,代表一次地震液化作用早期的记录。大林子组中共出露5个泄水脉与水塑性褶皱岩段。

水塑性微断层与泄水沙泥质白云岩脉伴生,是软沉积物本身重力作用下沿泄水脉与被侵位的围岩之间的微型错位,表现为在脉壁形成极薄的钙质膜,其上发育擦痕,擦痕具一定方向。水塑性微断层与作者曾描述的碳酸盐岩层中地震成因的粒序断层(fault-gra-ded)形态及成因不同[1,2]

液化卷曲变形与液化角砾岩液化卷曲变形指层内起因于液化作用形成的卷曲(图3D),是一种水塑性变形[6]。与液化泥质白云岩脉两端的背形和向形成因不同,泥质脉两端的背形、向形是受泥质脉穿刺形成;层内产生的液化变形不遵循力学机制,无固定规律。液化卷曲变形进一步可发展为液化角砾岩,液化作用高潮时,岩层被撕裂在岩层内原地破碎形成角砾岩,角砾具可拼性。液化泄水脉在不同方向穿刺岩层,使层内角砾化,也形成液化角砾岩,角砾同样具可拼性。

序列大林子组地震液化作用记录由液化泄水脉、水塑性褶皱与水塑性微断层(三位一体)组成一定的序列(见本书第14章图21)。形成大林子组序列中的各单元地震记录需要一定的地震强度。对我国1955年以前近900年间历次地震喷水冒沙资料统计研究[7],震级和发生液化的范围存在密切关系,即震级大,发生液化的范围也越大。震级为6级时液化范围距震中距离约为10~50km;震级为7级时液化范围距震中最大距离为100km;震级为7.8级时液化范围距震中最大距离约200km(1976年7月28日唐山地震);8级以上毁灭性地震(1668年山东郯城8.6级地震)液化范围距震中最大距离约为800km;而地震震级小于5级时,在我国的地震文献中无喷水冒沙的记录。文献[8]曾进行沙层的振动液化模拟实验,选择7~9度地震烈度(相当于地震震级6级以上)区的振动频率与加速度,模拟地震时的水平振动,沙层产生了液化现象。对照历史地震记录与模拟实验,产生液化现象地震震级需5级以上。大林子组分布于辽东半岛南端,从半岛西侧渤海金州湾海岸至半岛东侧黄海大连金石滩海岸,东西方向距离60km范围内均有十分发育的、壮观的地震液化记录。因此,大林子组是早寒武世强地震形成的灾变事件岩组。

2层序地层与对比

皖北宿县沧浪铺阶包括金山寨组、沟后组下段及沟后组上段(图2)。

沟后组

安徽省地质局区域地质调查队。中华人民共和国区域地质调查砀山幅(Ⅰ-50-X V)等三幅地质调查报告(1:20万)。1977,1~601。[9,10]实际分为两段。下段

为干旱环境下红色碎屑岩含盐段,剖面的下部是薄层砂质页岩与砂岩互层,上部为中层含砾砂岩及砂岩,层面广泛发育丰富石盐假晶与泥裂。沟后组下段系一个干旱气候带障壁潟湖环境,这个干旱带层位从苏皖北部向北延至山东直抵辽东(大林子组)、吉林南部(黑沟子组)[5](图1中⑧),向南与猴家山组(图1中⑦)中段相连接。沟后组上段为灰岩层,相当于辽南碱厂组、淮南猴家山组[11]上段灰岩层位。

沧浪铺阶底界是下伏震旦系顶部(即:辽东半岛的兴民村组,山东半岛的石旺庄组,苏皖地区的倪园组,望山组等)碳酸盐岩的红土型风化壳;顶界为碱厂组顶部与馒头组之间的间断面,多数地区也具风化壳;这两个层序界面是大区域性的,在古郯庐带全境可追踪。

整个沧浪铺阶可识别出4个三级层序(DS),分别为金山寨组(DS1)、沟后组下段(DS2),沟后组上段(DS3,DS4)。DS1与DS2之间层序界面为岩相转换面;DS3与DS2之间为碳酸盐海侵上超面,DS2上超于DS1与DS2碎屑岩垫板之上,这是沧浪铺阶内部最重要的层序界面。图2层序地层为依据的对比中,在辽东半岛,缺失了层序3(DS3),DS4直接上超于DS1及DS2碎屑岩垫板之上。从沧浪铺阶底部不整合面及金山寨组构成碎屑岩垫板角度分析,本文将金山寨组置于寒武系。

3构造意义

文献[12]第一次提出郯庐断裂是一个中生代的巨型左行平移断裂,之后于1964~1996年间对郯庐断裂系进行了全面综合研究[13~19],认为平移断距达740km。这一观点得到中外众多地质学家的广泛重视与赞同[20~30]。徐学思从新元古界对比,系统论证了郯庐断裂中段(苏皖北部与辽东半岛)左行平移约550km[29];陈容度从辽东、辽西地质对比(主要从不同时代地层与岩相带)进一步证明徐嘉炜推断的郯庐断裂在山东与辽宁段的最大平移距离为600km[30];他们均认为辽东半岛新元古界与早古生界盆地是由苏皖北部平移至现今的位置。

有关郯庐断裂左行平移的年代,最近的研究趋向于晚侏罗世或早白垩世[25,31],那么辽东半岛白垩纪之前的地层,包括本文所涉及的沧浪铺阶均为异地系统,它们是从江苏、安徽左行走滑长途旅行至目前的位置。但是,依据本文的研究,目前沧浪铺阶岩组记录与巨大平移观点相矛盾。

(1)辽宁半岛大林子组中十分发育的强地震记录在郯庐断裂以西的苏皖北部沧浪铺阶中并未发现。图1中①位于辽东半岛东侧,黄海海岸,在半岛西侧渤海海岸同样分布沧浪铺阶地震记录,将辽东半岛南移至图1中⑤的纬度位置,两者相距仅50~70km,早寒武世沧浪铺期强地震时沉积物液化范围完全应涉及两个地区。但苏皖北部沧浪铺阶缺失强地震记录,表示两者当时并非处于同一地理位置

(2)辽东半岛沧浪铺阶比苏皖北部少了一个层序。三级层序具有大区域等时对比意义,辽东半岛缺失DS3,表明沧浪铺期DS2之后辽东半岛位置曾有地区性构造抬升,这次抬升并未影响到苏皖北部,表明当时二者地理位置相距甚远。

(3)葛家屯组、大林子组、碱厂组与苏皖北部3个组的岩性、岩相差别较大(图2)。

4结论

上述3点表明:分布于郯庐断裂中段以东辽南的沧浪铺阶与苏皖北部沧浪铺阶(位于郯庐断裂西侧)当时不在一个地理位置上,辽东半岛的沧浪铺阶,不可能是从苏皖北部平移的结果。沧浪铺阶的地震灾变事件与层序地层的客观地质记录尚不支持郯庐断裂巨大平移;也不支持辽东半岛沧浪铺阶是晚侏罗世或早白垩世期间从苏皖北部巨大平移至现今位置的观点。

辽东半岛与苏皖北部的沧浪铺阶现在的分布呈NNE向(图1),由于它们是在干旱、半干旱炎热条件下形成的,很可能在早寒武世沧浪铺期,是一个平行于低纬底的EW 向盆地,苏皖北部与辽东的沧浪铺阶各位于盆地的两端。

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④ 中国地质调查局沈阳地质调查中心的组织结构

综合管理部门:办公室、党委办公室(纪检监察审计室)、人事教育处、财务资产处、总工程师室、科技与装备处、项目监督管理处
技术业务部门:综合研究室、东北亚地质矿产研究室、信息资料室、东北实验测试中心(国土资源部东北矿产资源监督检测中心)、基础地质室、矿产资源室、水文地质环境地质室、勘查技术室
其他部门:经营开发部、离退休管理处、物业管理部(后勤服务中心)、地质勘查院、隆丰宾馆、宝玉石检测站
单位规模:中央编制办批准沈阳地质调查中心(沈阳地质矿产研究所)编制为275人。截止至2006年12月,现有职工440人,其中在职247人,离休16人,退休177人,具有各类高级专业技术任职资格人员包括基础地质、资源调查评价、水文地质、工程地质、环境地质、物化探、遥感地质、GIS、测试分析等专业领域共111人,其中研究员和教授级高级工程师56人,副研究员和高级工程师55人;具有博士后3人,博士19人,硕士25人,在东北地区国家地质调查工作的实施过程中,发挥着重要作用。单位占地面积5400平米,房屋建筑面积8621平米。中心实验室包括有国土资源部东北地区实验测试中心及辽宁省技术监督局授权的辽宁省宝玉石检测站,拥有各种大型检测仪器50余台(套),主要包括X射线衍射仪、X-荧光光谱仪、激光拉曼仪、红外光谱仪、电子探针能谱仪、液相色谱仪、气相色谱仪、气相色谱质谱仪、光栅光谱仪、等离子体质谱仪、全普直读等离子体光谱、原子吸收仪、原子荧光仪、偏反光显微镜、离子色谱仪、元素分析仪、地球物理测试及水文地质探测等仪器设备;同时,拥有海事卫星通讯设备、GPS定位仪、全站仪、大型打印机、大型扫描仪等等。中心图书馆藏各类地学专业图书、刊物近8万册,积累了有关我国东北地区区域地质和全国贵金属地质调查研究方面的大量资料,并存有1999年以来完成的东北地区国家地质调查成果信息。

⑤ 区域地质构造调查与研究是什么

1.在地质调查所《汇报》、《专报》以及有关专论
(1)最早首推翁文灏1919年在《地质汇报》第一号发表了《绥远(内蒙)地质矿产报告》,文中对大青山煤田地质构造作了分析,是最早把该煤田区域构造划分为褶皱、断层和平层三类;在煤田南部还发现了逆掩断层,从术语概念做了精辟的阐述,显示了作者当时对构造地质的内涵的理解有一定深度,1928年发表《热河北票附近地质构造研究》(《地质汇报》11号)文中确定该区逆掩断层普遍存在,同时确定该地为中国横移断层的典型区域,最后还探讨了地壳运动发生的时期。
(2)1922年第13届国际地质大会在比利时布鲁塞尔召开,翁文灏代表中国地质学会出席了大会,并发表《地震对中国某些地质构造的影响》受到称赞,被选为大会副主席,这是中国地质学家首任国际地质大会的领导成员;丁文江向大会提交了《滇东的构造地质学》(The Tectonic Geology of Eastern Yunnan)该文发表在第13届国际地质大会论文集(1922)。这是一篇地质构造的专论,是他从1911年英国学成归国途中专程绕道云南、贵州等地进行地质考察,并于1914—1915年再次专程赴云南(西南地区)进行地质考察的总结。文中列举出九个构造单位:龙爪山脉、扬子弧之红色高原、鲁南山脉、扬子变质杂岩、东川侵蚀平原、牛栏江褶皱山脉、宣威高原、罗平高原,并均论及其构造特点。(遗憾的是,一些学者的论著中竞误为翁文灏先生所著,早应纠正——笔者注。)1929年丁文江发表了《中国造山运动》,是中国早期探讨造山运动的专论。
(3)1926年翁文灏在东京召开的“泛太平洋科学会议”上发表《中国东部的地壳运动》(Crustal movements in East china,Proceeding 3rd Pan,Pacific Science Congress,Tokyo),在总结中国东部中生代地质构造的演化,首先提出了中生代侏罗—白垩纪时期的大规模造山运动,并将其命为“燕山运动”;他在北京西山的九龙组和髫髻山组火山岩之间,及这一火山岩组与山东王氏组之间,分出两个造山幕。这一新的发现和认识,改变了地台稳定不变的传统观念,“燕山运动”成为东亚地区主要构造特征之一,开创了我国构造运动分期的原则。
(4)1928年李四光发表《地球表面形象变迁的主因》,首创性的提出《地球自转速率变化引起全球性的构造规律》,初步建立以水平运动为基础的活动论构造类型,与魏格纳的大陆漂移理论相呼应,并启迪和发展地质力学新学科,奠定了思想基础。
(5)30年代中,中央研究院地质研究所朱森、李毓尧、李捷在李四光所长领导下,进行了系统的宁镇山脉及其附近的区域地质调查,1935年撰成《宁镇山脉地质》专著,文中强调论述了各种规模的逆掩断层、辗掩断层和平推断层,在褶皱形成的论述中倾向于自南向北的观点,褶皱形式呈南北合翼,东西钩键;并建立了中国的构造运动幕,创意了一些造山运动及其名称术语,诸如:茅山运动、金子运动、南象运动、苏皖运动、东吴运动、黄山运动等。谭锡畴、李春昱完成了《四川西康地质志》,文中对研究区域的构造单元,做了明确的划分;文中涉及广阔的调查地区,特别是对大巴山及其附近地区的地质构造进行了阐述。
随着地质矿产调查区域的不断扩大,调查研究不断深化,大量的区域地质矿产志及调查报告中,几乎都对调查区域的地质构造特征做出比较系统的论述。
(6)1916年后,地质调查所得14位地质研究所毕业的学员,充实了业务实力,开展了区域地质矿产调查,主编了自己的出版物,诸如《汇报》、《专报》、《集刊》等;1922年中国地质学会成立,也主编了《中国地质学会会志》,1936年又主编出版了《地质论评》,大量地质矿产区域调查成果,以及专题性区域地质构造的研究,基本上都发表在这些刊物上,显示出中国地质事业,进入了一个发展的新阶段。
2.1922—1949年在中国地质学会《会志》上包括少数《汇报》、《专报》发表的有关区域地质构造的重要论文
1923年赵亚曾在《会志》上发表了《南口地区的构造》;1923年杨钟健在《会志》上发表《南口附近山脉地形特征》;1924年美国地质学家,北京大学地质系教授葛利普发表《地槽的迁移》(《会志》3卷3-4期);1925年王竹泉在《会志》发表《山西地质构造轮廓》;1925年谢家荣、叶良辅在《地质汇报》上发表《扬子江流域巫山以上之地质构造及地质历史》,文中就褶皱变化及其规律性,对下游地文史发育的影响做了理论上的阐述,并对一些外国地质学家,诸如彭拜莱、李希霍芬、维理士等的调查做了深入的评述,纠正了他们一些不确切的论点和不实资料论述;1925年谭锡畴在《会志》上发表了《河南东南部中生代建造与秦岭褶皱形成时期的关系》,这是有关秦岭褶皱形成最早的论述;1928年翁文灏发表《热河北票附近地质构造研究》(《地质汇报》第11号)文中运用阿尔卑斯纳布构造理论来解释研究区域中生代构造特点有其独特观点;1930年孙建初、王曰伦发表《宣化一带地质构造研究》(《汇报》15号);1930年瑞士地质学家中山大学教授海姆(汉谟)发表《四川峨嵋山之地质构造》(《会志》第9卷,1期)及《西康贡噶高山之地质构造》(《会志》11卷,1932);1930年侯德封在《地质汇报》15号上发表《太行山东麓煤田地质构造研究》;1931年谭锡畴在《地质汇报》16号上发表《辽宁热河间及朝赤铁道沿线地质构造》;1931年黄汲清在《会志》10卷上发表名著《秦岭大向斜之迁移》;1932年朱森发表《安徽南部古生代后期造山运动之一幕》(《会志》第11卷2);1932年李承三发表《四川西康交界之冰碛及新庙子间地质构造》;(《会志》11卷);1935年陈A、熊永先发表《北平西山之逆掩断层》(《会志》14卷4);1935年张文佑发表《坨里附近地质构造及火成岩》(《中央研究院院务汇报》16号);1936年谢家荣发表《北京西山地质构造概说》(《会志》16卷),这是继叶良辅等著《西山地质志》之后一篇专题构造的论文,是了解北京西山构造有重要参考价值的文献,文中着重论及到北京西山自西向北到东南有两半锥形背斜,其间尚有向斜层,并把燕山运动划分五幕九区,文中附有一张《西山地质构造图》,以兹查览;文中在探讨西山地质、西山山系问题时,对李希霍芬把北京附近山脉构造划分为两个带,做了有力的评述;1936年法国学者德日进(ch.Teilhard,1881—1955年)、杨杰发表《山东东部青岛、荣城段地质构造》(《地质汇报》29号);1937年赵金科发表《震旦纪大地槽及其联合古陆中的位置》(《会志》16卷4);1941年李四光发表《广西台地构造之轮廓》(《会志》21卷1);1942年岳希新发表《四川威远背斜中部构造现象之研究》(《会志》22卷3-4);1942年叶连俊、关士聪发表《陇南龙山运动之性质》(《会志》22卷3-4);1944年刘国昌发表《湘西之造山运动及其地理》(《会志》24卷3-4);1945年西南联合大学教授、美籍德国地质学家米士(P.Misch,1909-?年)发表《云南构造史》(《会志》25卷);1945年喻德渊发表《淮阳山脉中主要造山运动——淮阳运动》(《会志》25卷);1947年刘国昌发表《贵州威宁、水城之地质构造》(《会志》27卷);1948年李树勋发表《祁连山区地层及造山运动之几个问题》(《会志》28卷);1949年曾繁初、何春荪发表《瓦山峨嵋区之地质构造》(《会志》29卷)。
3.1936—1949年在中国地质学会主编之《地质论评》上发表的区域构造重要论文
1936年中国地质学会创刊了《地质论评》,创刊号就刊登构造地质方面的论文10篇,改变了过去反映构造地质方面成果偏少的局面:
1936年章鸿钊发表《中国中生代晚期以后地壳运动之动向与动期之检讨并震旦方向的新认识》(《论评》1卷1期);同时他还在第2期上对李毓尧、朱森等的名著《宁镇山脉地质》一文,比较系统地评述了有关造山运动的论断,阐述了自己对文中所述的茅山运动,燕山运动、南象运动、金子运动、苏皖运动以及东吴运动等观点和分析;同在第2期上还评介了松泽勋的《热河地方之中生代地壳运动》和《热河地方承德附近之地质构造》两文;
1936年黄汲清发表《瑞士国华来县素女峰破金瓜峰一带之地质研究》(《论评》1卷6期),这是黄先生在瑞士留学时的一篇博士论文,文中第1章就论及四个倒转背斜层,研究区域的从南向东的褶皱作用,较早的提出了阿尔卑斯山脉地质构造体系的演变等;1937年陈国达发表《广东境内燕山运动的构造型相》(《论评》2卷1期);1937年田奇隽之《湖南之造山运动》(《论评》2卷1期高振西评);1938年叶良辅、喻德渊之《南京镇江间之火成岩地质史》(《论评》3卷2期,张兆瑾评);1938年高振西评肖伯著的《叠推状构造之成因及其与结核构造及隔板状结核构造生成之关系》(《论评》3卷1期);1938年陈国达、夏湘蓉《论安源煤系中一滕状褶皱》(《论评》3卷4期);1938年边兆祥评阮维周之《安微南部海西运动之末相》(《论评》3卷6期);1939年王鸿桢评里士著《复叠侵蚀面之认识及其涵义》(《论评》4卷1期);1939年王鸿桢评布勃诺夫《山脉之基底部分与基底》(《论评》4卷);1939年王鸿桢评《布勃诺夫著地壳之格架状构造》(《论评》4卷3期);1939年王鸿桢评《诺克著大规模地壳构造之成因》(《论评》4卷5期);1946年李悦言发表《秦岭东部新生代盆地之构造》(《论评》5卷4期);1941年李四光发表《地质物理学上的几个基本问题》(《论评》6卷6期);1942年郭文魁发表《滇北之早期海西运动》(《论评》7卷1-3期);1942年孙健初发表《祁连山一带地质史纲要》(《论评》7卷1-3期);1942年张文佑发表《广西“山字型”构造的雏形》(《论评》7卷6期);“山字型构造”1929年为李四光提出,为张文佑等所论证,这一构造以广西龙山—瑶山—大背山为主体,是最早期地质力学一篇重要论著;1942年张寿常、邓玉书发表《湖南“山字型”构造两翼反射弧与新华夏式构造之干涉现象》(《论评》7卷6期);(张寿常1940年获得德国波恩大学理学博士学位,著有《构造地质学》)(1954年)。
1944年王超翔发表《云南东北地质构造及其与云南弧之关系》(《论评》9卷1-2期);1944年曾鼎乾发表《西藏地质调查史》(《论评》9卷5-6期);1946年孟宪民发表《云南高原之几种构造现象》(《论评》11卷6期);1947年章鸿钊发表《太平洋区域之地壳运动与其特殊构造之成因解》(《论评》12卷1-2期);1947年王嘉荫发表《湘南山系构造概略》(《论评》12卷3-4期);1947年王朝评《毕令士著构造地质学》(《论评》12卷3-4期);1947年何春荪发表《过去五十年台湾地质之研究》(《论评》12卷5期);1948年吴磊伯发表《对于湘南山系构造的几点意见》(《论评》13卷);1948年李树勋发表《南山区——古老不整合——可能代表加里东运动》(《论评》13卷1-2期);1948年徐铁良发表《“秦岭弧”构造之我见》(《论评》13卷1-2期);1948年孙殿卿、徐煜坚发表《豫皖边境长山一带东西向构造带与南北构造线之反接触现象》(《论评》13卷1-2期);1948年吴磊伯、李铭德发表《浙江桐庐附近帚形构造与其他小型构造之关系》(《论评》3卷1-2期);1948年孙殿卿、谷德振发表《浙江桐庐分水间之构造系统及其干涉现象》(《论评》13卷1-2期);1948年张丽旭、何春荪发表《台湾台中县大安背斜之构造》(《论评》13卷,1-2期);1948年田奇隽发表《湖南雪峰地轴与古生代海侵之关系》(《论评》13卷3-4期);1948年陈培源发表《台湾北部海岸线形态与地质之关系》(《论评》13卷5-6期);1949年曾繁初、何春荪发表《瓦山峨嵋山区之地质构造》(《会志》29卷);1949李春昱发表《褶皱现象和动力来源的关系问题》(《论评》14卷4-6期);1949年梁文郁发表《祁连山西段之近代运动》(《论评》14卷4-6期)。
**区域地质矿产调查报告中的构造地质研究有哪些?
更值得提及的是,在大量区域地质矿产调查报告中,可以说无不论及构造地质问题,有的以独立篇章,这些调查报告,基本上集中发表在(《地质会志》和《地质论评》以外)中国地质调查所主编的《地质汇报》,《地质专报》中。
(1)最早在1919年《地质汇报》第1号上发表的丁文江、张景澄的《直隶山西间蔚县广灵阳原煤田报告》,叶良辅、刘季长之《直隶榆县柳江煤田报告》,刘季长、赵汝钧之《苏北皖北矿产地质报告》,叶良辅之《江浙间矿产地质报告》中都专设“构造”章节阐述研究它的构造概况与特征。
1920年叶良辅在《地质专报》第1号上发表《北京西山地质志》,最早全面论述包括西山地质构造特征及其演化在内的北京附近地质概貌,并着重论述逆断层和大逆掩断的构造运动,以及在《安徽泾宣城煤田地质》(《汇报》3号,1921年)也有简要的构造特征的论述。
(2)王竹泉早期在各煤田调查中,集中发表的《报告》中,最早论及煤田地质构造问题。1920年在江西吉安一带煤田地质(《汇报》第2号)上论及到煤田的断层作用和分布,进而论到研究区域的山脉形成等构造格架,1921年在《山西大同左云怀仁右玉煤田地质》(《汇报》3号)中,论及煤田的背斜层与向斜层的位置及断层的影响;1924年发表《安徽怀远县西南部地质》(《汇报》6号),1924与赵亚曾、田奇瓗合作发表《直隶临城煤田》(《汇报》6号),他与毕庆昌合作发表过有关云南打锁坡煤田、宣威煤田、鸟格煤田,平彝后所煤田等,人都有构造地质的论述。
1928年王竹泉发表《直隶宣化涿鹿怀来三县间地质矿产》(《汇报》13号),文中比较详细地描述了该区的断层错动激烈,褶皱极其复杂的构造状况。
1927年发表《河南武安涉县林县安阳一带地质矿产》文中,对研究区域的褶皱、断层、山系的构成各有分述;1928年发表《大青山煤田地质》一文中,除引述了翁文灏1915年调查研究的成果《绥远地质矿产》报告、《煤田之地质构造》中的内容外,还论及到南部的逆掩断层的存在及其影响;1928年发表的《奉天(沈阳)复县五湖嘴煤田地质》(《汇报》11号)一文中描述了大向斜层及三个背斜层,其中对褶皱、断层各有分述;1929年王竹泉、黄汲清发表《热河阜新县煤田》(《汇报》13号)一文中,已得出煤田先受褶皱作用,后受断层的影响,并对逆掩断层作了分析;在《辽宁本溪县田师傅沟煤田、西安县煤田及吉林省额穆县蛟河煤田地质》(《汇报》13号)一文中,分别阐述了各煤田的断层,诸如八盘岭断层、天堡断层;在《直隶井陉地质矿产报告》及《磁沟煤田地质》、《江西修水流域地质矿产报告》(1931年)、《热河朝阳、北票煤田》(《汇报》8号)、《黑龙江之汤原县鹤岗煤田》(《汇报》6号)、《奉天(沈阳)黑山县八道壕煤田》(1926年)等,文中都对地质构造做过阐述;(3)1924年谢家荣与田奇瓗合作发表《直隶磁州及河南六河沟煤田地质》,论及该区域构造地质特征;1925年谢家荣与赵亚曾合作发表《湖北宜昌兴山秭归巴东等县地质矿产》(《汇报》第7号)最早论及鄂西地质构造;1927年与刘季辰合作发表《湖北西南部地质矿产》(《汇报》第10号),文中对研究区的断层和褶皱等构造特点都做过论述;1926年发表《山东章丘煤田中之海成地质》,1932年发表《江苏铜山县贾旺煤田地质》(《汇报》4号);(4)1922年谭锡畴发表《山东淄川、博山煤田地质》(《汇报》),谭锡畴、王恒升合作发表《黑龙江嫩江流域之地质》(《汇报》13号),1930年,谭锡畴等发表《昌福路线地质矿产报告》(《汇报》14号),1931年李春昱发表《西康东部矿产志》(《汇报》17号),同年,发表《辽宁热河间及朝赤铁路沿线地质矿产》等,都在论述中独设构造专题一节;1933年谭锡畴与李春昱合作发表《四川峨嵋山地质》(《汇报》21号),1933年,谭锡畴发表《四川石油地质》(《汇报》22号),1935年发表《四川西康地质志》(《汇报》25号),都涉及构造地质内容;(5)赵亚曾于1927年发表《浙江西部地质》,文中在“构造”一节中,阐述了浙西地区断层繁多,褶皱复杂,并论及其地域一些形成与分布规律;1929年与李春昱等合作发表《开平盆地及其附近地质》一文,阐述研究区两个向斜层和一个背斜层之分布,提出唐山向斜和青龙山背斜层的论断;1931年与黄汲清合作发表《秦岭山及四川之地质研究》(《汇报》9号),在文中探讨四川彭县地质构造中,发现了飞来峰;(6)1928年王恒升等发表《北京西山妙峰山髫髻山一带火成岩》(《汇报》11号),1929年发表《吉林穆稜密山二县地质矿产纪要》(《汇报》13号),1930年发表《京粤铁路线(南京至福建南平段)地质矿产报告》(《汇报》14号),1931年与候德封合作发表《辽宁省葫芦岛附近锦西县一带地质》及《葫芦岛海港概况》(《汇报》16号),文中都有“构造”一节,分别论及断层及褶皱的形成等;(7)乐森1541311928年发表的《重庆贵阳间地质概要》(《汇报》11号),1929年发表《贵州西部地质矿产》,《贵州南部地质矿产》(《汇报》12号),也都论及构造地质背景和特征;(8)1921年朱庭祜发表《湖南丰阳煤田地质》(《汇报》3号),1924年与李捷合作发表《直隶井泾县地质矿产报告》(《汇报》6号),论及一般性的矿区构造。
其他还有计荣森、高平、路兆洽、王曰伦等的成果,这里就不一一列举了。
四、矿区构造地质调查与研究矿区、矿田构造地质调查与研究,多在上述区域地质矿产报告中加以论述,比较集中的是中国各煤田论述较多,专门论及矿床与构造之间的关系方面,虽然为数不多,但反映出早期中国近代地质调查与研究方面,已有学者具备了远见卓识的见解。
(1)1904年留美从师葛利普(哥伦比亚大学)的王宠佑,1924年在《会志》第3卷上发表《构造与矿床的关系》一文,较早论及矿床的形成与分布多受构造作用的控制的论点,据资料介绍,他在担任美国纽约华昌公司研究部主任时,也在国内外刊物上发表过构造与矿床的关系的论文;1926年发表《海洋深度和地槽对成矿的关系》(《会志》5卷1);(2)1936年谢家荣在《会志》上发表《中国中生代末第三纪初之造山运动火成岩活跃及与矿产造成之关系》(15卷14期);(3)1936年张文佑、李捷发表《浙赣路沿线地质构造及煤地质》,1943年张文佑发表《赣南钨锡矿与构造关系的初步观察》以及《南岭钨锡的形成与构造体系的关系》等;(4)1947年侯德封在《会志》上发表《四川构造史及其与矿床之关系》(27卷);(5)1937年闫增才在《论评》上发表《油田与大褶皱带》,以介绍世界各国油田分布与地质构造,特别是与大褶皱之间的关系和规律,并分别论及美、欧、亚三大洲典型油田的褶皱理论。可以说这是我国早期有关油田构造的第一篇论文;1947年秦乃在《论评》(12卷3-4)上专门评介了纽豪士之《地质构造与矿床之关系》。

⑥ 三峡库区地质体工程加固的动弹力参数测试法试验研究

杨勤海

(中国地质调查局水文地质工程地质技术方法研究所,河北保定,071051)

【摘要】对三峡库区的松散地质体灌浆加固试验进行声波测试,即可获得松散岩体的主要地球物理动力学参数,为库区移民安置区的地基处理与合理开发提供科学依据,又可定量、全面评价三峡库区的松散岩体的稳定性。本文结合以往的声波测试成果,运用声波测试技术和方法,论述声波测试方法在研究库区测试松散工程体灌浆加固的效果。

【关键词】三峡库区松散地质体声波测试

1前言

在长江三峡库区移民安置中,奉节、巫山等不少城镇新址都遇到对复杂成因的第四系松散堆积层组成的滑坡、崩塌、岩溶等地质灾害体土地资源的开发利用问题。这些地带基本上是县城新址就地后靠的主要部位,由于其成因复杂,工程地质条件特殊,在县城迁建规划中未能充分加以利用,严重地妨碍了城市的建设和发展。第四系松散堆积体的地质成因虽然复杂、特殊,但是作为建筑地基,其工程地质条件并不很差,只要能进行充分论证,辅以必要的地质体改造工程,就可以为迁建城市所用,可增加迁建城镇的土地资源,产生巨大的经济效益和社会效益。近年来,对于这类复杂成因的第四系堆积体的研究成为工程地质界关注的焦点。本文介绍了声波测试技术及其在三峡库区工程地质体灌浆加固试验研究情况,结合以往在库区开展的一些有关岩土弹性参数与力学性质的关系方面的试验和研究工作,通过声波测试结果给出了工程地质体的力学指标,在一定程度上能够反映试验场地的动力学性质,可以定量、全面评价加固效果。

2试验场地地质条件与地球物理特性

2.1试验场地地质条件

试验场地选择在移民迁建急需且地质条件典型的地方,即奉节宝塔坪规划小区的赵家梁子一带和巫山二道沟四大家一带。因位置不同,试验场地的地质条件差别较大,反映了松散堆积体结构的不同性。各试验场地的岩性特征简述如下:

奉节第一组上部3m左右为第四系坡积含碎块石亚粘土,密实。下部为深灰色薄—中厚层泥灰岩,裂隙发育,岩层破碎,岩芯呈短柱状、饼状及碎块状。

奉节第二组上部为粉土含碎块石角砾,稍密,透水性弱,下部为碎块石,粘土充填,后经开挖验证:2m以上为坡积亚粘土含块石,密实;2m以下为黄褐色—灰色泥灰岩。岩层裂隙发育,强风化,在6m以上段裂隙被泥质充填紧密,6m以下段充填物较少。

巫山第一组上部13m以上段为绿灰色泥灰岩,中强风化,垂向裂隙发育,多被泥质充填,岩芯呈碎块状,钻进过程中3~12m段易垮塌,一般不漏水。13m以下为钙质粉砂质泥岩,暗紫红色,裂隙发育,岩芯仍较破碎。

按设计要求,每组试验均由7个钻孔组成,中间1孔,周边6孔,呈梅花状分布,其中3个为灌浆试验孔,4个为测试观测孔,奉节试验点孔深为20m,巫山试验点为18m。各孔浆液配比、灌浆量均不同。

2.2试验场地地球物理特性

根据以往在巴东黄土坡滑坡、万州关塘口滑坡等地及实测资料,试验场地完整岩体的声波速度一般在3000m/s以上。由于库区大部分地质条件较差,基岩上部的地层破碎、裂隙发育、完整性差。声波速度变化区间较大,多在700~2600m/s之间。声波在岩体中传播时,其参数的变化直接反映岩体的地质构造和物理力学性质。

声波测试岩体(石)的弹性力学参数是在快速瞬间加载情况下完成的,称为动力法。所测得的参数称为动弹性参数,如动弹性模量Ed、动泊松比μd、动剪切模量Gd等。只要测得岩体的纵波速度、横波速度,密度,则可根据下列工程式计算出岩体(石)的动弹性参数。

动弹性模量计算公式:

地质灾害调查与监测技术方法论文集

动剪切模量计算公式:

地质灾害调查与监测技术方法论文集

动泊松比计算公式:

地质灾害调查与监测技术方法论文集

式中:Vp——纵波速度(km/s);

Vs——横波速度(km/s);

ρ——岩石密度(g/cm);

Ed——动弹性模量;

Gd——动剪切模量;

μd——动泊松比。

因此诸如纵波速度、横波速度、振幅、频率等参数,可作为评价工程岩体的定量依据,并可校验工程地质体灌浆加固的效果。声波测试主要是为了评价灌浆质量,而灌浆质量主要依据声波速度进行评价,根据声波测试获得的波速资料,结合地质资料,可准确定量评价灌浆效果,从而为试验场地的稳定性评价提供科学依据。

3测试方法及技术

要了解第四系松散堆积体灌浆加固效果且要求所采用的方法快速、经济,声波测试技术是满足上述条件的首选方法。经过反复比较研究,松散堆积体灌浆加固试验检测方法主要选择岩心测试、单孔声波测试及跨孔声波测试方法。

传播于固体中的声波是机械波。由于其作用力的量级所引起的变形在线性范围,符合虎克定律,也可称其为弹性波。声波测试与浅层地震、面波勘探同属弹性波测试技术范畴。声波测试所使用的波动频率从几十 Hz到50kHz(现场原位测试)和50kHz到500kHz(岩石及混凝土样品测试),覆盖了声频到超声频,在检测声学学科领域中仍称其为“声波测试”。由于采用的信号频率要高于地震波和面波的频率,因此有较高的分辨率,适用于对岩体等地质目标进行较细致的研究。测试动力学参数具有设备轻巧、测试简便、经济迅速等优点,而且许多大型工程都要考虑岩土的动力学特征,因此测量岩体的动弹性参数具有实际意义。

3.1岩心试件测试

先将所选柱状岩心切齐、磨平做好测试准备,后用纵波换能器、凡士林和岩心耦合进行纵波波速测试;用横波换能器、锡铂纸与岩芯耦合进行横波波速测试。

采用的仪器为CYC-4型超声岩石测试仪,BPFT型和WT型纵波探头频率分别为100kHz 25kHz;HT型横波探头频率为460kHz。表1列出了灌浆前钻孔取芯的岩样试件声波速度及相关动力学参数实测资料。

表1岩心测试成果表

3.2单孔声波测试

单孔声波测试是采用长源距一发双收探管,发射—接收间距50cm,接收—接收间距30cm。在钻孔(赋存井液的裸孔)内沿井壁发射、接收声波信息,测井时将探管下至井底,按测井点距(本次测试选用0.5m点距)向上测试,由笔记本计算机完成采集与存储,室内通过回放和资料处理拾取纵波,在采集波形中根据波形干涉点、幅度、频谱分析确定纵波初至走时,计算纵波波速。

测试使用的仪器为SSJ-4D全波列声波测井仪,井下探头:源距0.5m,间距0.3m,直径78mm;电缆长度300m。表2列出了此次试验场地灌浆加固试验中的不同期单孔波速实测资料。

表2奉节、巫山单孔波速表

3.3跨孔声波测试

跨孔声波测试法采用的是同步提升法:在其中一个钻孔(裸孔)内激发,另一个钻孔(裸孔)内接收,由孔底起始同步上升至上部,按测试要求点距向上测试,在一钻孔内由电火花(或剪切锤)发射信号、另一钻孔内由换能器接收声波信息,由仪器完成采集与存储,室内通过回放和资料处理拾取波形,在采集波形中根据波形干涉点、幅度、频谱分析确定纵波或横波初至走时,计算波速。

仪器采用SWS-1型多功能仪(北京水电物探研究所研制),测试激发源一般采用电火花(湘潭市无线电厂生产)或剪切锤两种激振方法。贴壁式三份量检波器接收。表3列出了此次试验场地灌浆加固试验中的不同期跨孔波速实测资料。

表3奉节、巫山跨孔波速表

4 试验场地力学参数及方法分析

4.1 力学参数明显提高

通过采用声波测井方法对灌浆效果的检测,工程地质体改性加固灌浆后力学参数明显提高。

(1)声波参数

①灌浆前:

a.含粘土松散岩土体(巫山),纵波速度1320m/s~1480m/s。

b.裂隙基岩破碎岩体(奉节),纵波速度810m/s~1100m/s。

②灌浆后:

a.含粘土松散岩土体(巫山),单孔波速平均提高11%,跨孔波速平均提高25%。

b.裂隙基岩碎裂岩体(奉节),单孔波速平均提高14.6%,跨孔波速平均提高65%。

(2)场地力学参数

①灌浆前:

a.含粘土松散岩土体(巫山),地基承载力[R]=557(kPa),凝聚力[c]=151(kPa),压缩量[Es]=8.9(MPa),摩擦角[φ]=36(°)。

b.裂隙基岩松动岩体(奉节),地基承载力[R]=388-438(kPa),凝聚力[c]=92~110(kPa),压缩量[Es]=6.9~7.3(MPa),摩擦角[φ]=25.6~29(°)。

②灌浆后:

a.含粘土松散岩土体(巫山),地基承载力[R]=636(kPa),凝聚力[c]=181(kPa),压缩量[Es]=10.3(MPa),摩擦角[φ]=41(°)。

b.裂隙基岩松动岩体(奉节),地基承载力[R]=504~568(kPa),凝聚力[c]=134~157(kPa),压缩量[Es]=8.1~8.9(MPa),摩擦角[φ]=31~37.1(°)。

4.2 测试方法的分析

由上述中可以看出岩心试件、单孔及跨孔的纵波速度存在明显的变化,这是因为岩心试件、单孔声波、跨孔声波3种方法的测试结果之间具有可对比性,每种方法所呈现的波速变化与岩石、岩质之间的关系是互相对应的,趋势是一致的。只是由于测试方法的不同,其结果亦表现出不同的特点。

岩心试件的测试一般是在规定尺寸上进行的。相对而言可以视为岩体一个点上的测试,测试频率范围为超高频率;单孔声波测试的间距是30cm,其所测的只是井壁圆柱体一个波长附近有限范围内的岩体声学特性,相对而言可以视为一段一维杆状岩体的测试,频率范围为高频;跨孔法在小孔距的范围内进行,与上述两种方法比较,测量范围要大的多,在较大的范围中,弹性波传播不但受岩质的制约,而且更重要的是受岩体结构面的控制。也可以视为二维平板状岩体上的测试,频率范围相对为低频。由于上述的差别,表现在波速参数上的关系是岩心试件测得的声速大于单孔声速,而单孔声速又大于跨孔声速(V岩芯>V单孔>V跨孔)。以上是符合客观规律的。岩心测试反映的是岩体点上的声学特性,单孔反映局部岩体的纵向声学特性,而跨孔却代表岩体的横向变化。

5结论与讨论

采用声波测试技术对三峡库区松散堆积体灌浆加固试验进行测试,取得了良好的效果,奉节、巫山两地的灌浆加固试验结果表明上述方法是可行的、有效的;声波测试不仅具有快速、简便、准确的特点之外,还是一种无损的测试方法,能够从整体上、全方位地评价灌浆质量。

应当指出,由于动力法是在瞬间加载情况下进行测试的,且对岩体施加的应力较小,因此,动、静弹性参数间存在一定的差异。为了满足当前工程技术界仍需将动弹性参数换算成荷载条件相近的静弹性参数的要求,有必要进一步研究二者之间的关系。但这个问题比较复杂,一般其对应关系因不同岩性和不同地区而异。实际工作中,往往要进行一定数量的动静弹性参数的对比测试,才能找出其中的对应规律。

参考文献

[1]郭建强等.地质灾害勘查地球物理技术手册.北京:地质出版社,2003

[2]林宗元.岩土工程试验手册.沈阳:辽宁科学技术出版社,1994

[3]陈仲候等.工程与环境物探教程.北京:地质出版社,1999

⑦ 缅怀中国地质事业百年发展史上位“殉难”的地质学家

吴凤鸣

(全国科学技术名词审定委员会)

一、引言

中国地质事业起步较晚,基本上是从西方引进而来。具有两大特点:一是典型半殖民地性质;二是民族矿业基础薄弱,发展缓慢,生产技术落后,规模不大。

早期中国地质矿产事业发展进程中,突出三个特点:①近代的学理论思想的引入;②借鉴与吸收外国地质学家来华进行地质调查的经验和成果;③派留学生去国外“取经”,以“他山之石可以攻玉”,起到了“名师出高徒”效应。

截至1949年新中国成立前,仅有 2~3 种矿已探明储量,地质矿产专家近 200~300人。

新中国成立后,随着国民经济恢复,实施与连续完成《宏伟的国民经济发展规划》经过半个世纪的艰苦努力,在20世纪中期,中国地质矿产事业已从弱到强,发生了突飞猛进的变化,形成了各学科配套、各兵种齐全的百万大军;在自然矿产利用方面,截至20世纪末,我国已发现矿产170余种,其中已探明储量的有160余种,拥有矿产基地12万多处,创建矿业城市300余座;其中A、锡、锑,以及稀土元素矿等居世界储量第一位,矿产开采总量居世界第二位;而铁、铜、铅、锌、铝土矿等金属矿虽然也比较丰富,但人均占有量仅为世界水平的58%,多为贫矿,实际利用率偏低;在能源方面:煤炭产量是我国突出优势,已早有共识,石油产量,在20世纪60年代就从“贫油国”进入产油大国,据我国第三次油气资源评价资料:全国石油资源总量1086亿t,天然气56万亿m3,由于我国目前研究程度和勘探程度较低,估计可找到的石油量为650亿t,的资源量25万亿m3,探明率仅为24.6 %。

在地质科学理论研究方面:中国大地构造学理论的创立及其学派的形成,早为国际同行所共识,近期在令人瞩目的地球第三极青藏高原的大陆动力学,造山带深部构造演化等都有突破性的成就;在中国成矿理论方面,新的区域成矿论,指导与促进找矿的突破,中国陆相生油理论,为石油地质学理论的发展增添了强劲活力……

在野外地质调查与勘探技术方面,早已实施引进与创新相结合,实现运用先进科技成果:航空遥感、卫星、GPS、红外光谱、远程会商等现代技术的广泛应用。

综观上述,当前我国地质事业已从地质大国向地质强国跨越,在展示辉煌成就的同时,深切缅怀曾为中国地质事业快速发展,呕心沥血、筚路蓝缕,乃至“殉难”捐躯的老一辈地质学家英勇事迹,以A继承和发扬他们的艰苦奋斗,勇于牺牲的精神,就更具有历史意义与现实意义。笔者基于这一目的,花费近半年的时间查寻史料,选定10位“殉难”的地质学家作如下的简介,限于所掌握史料,敬请同行补充和指正!

二、1912年“北方革命军”参谋长《地学杂志》主编白雅雨

白雅雨(1868~1912)(照片1)是近代地理学家、中国地学会的创建人之一(1909)、《地学杂志》主编。

照片1 白雅雨(1868~1912)

白雅雨1868年生于南通,1904年投身于辛亥革命,1908年在天津高等女师学堂北洋法政学堂任教,是李大钊同志在法政学堂的老师,多有影响;武汉起义后在北方发起“滦州起义”成立北方革命军政府,担任北方革命军参谋长,进军京津途中被叛徒出卖,在古冶被捕,坚贞不屈,惨遭杀害,1912年1月7日殉难,享年44岁。

1915年工商部主持,由张謇书写墓志铭:“白烈士雅雨之墓”,1936年在北京西北郊显龙山滦州革命纪念园内,建有白雅雨烈士衣冠冢,1937年国民政府授予国葬,追赠为上将,并决定在北京和泰山建造纪念碑。

三、中国著名地质古生物学家、区域地质学家赵亚曾

照片2 赵亚曾(1898~1929)

赵亚曾(1898~1929)(照片2),字予仁,生于河北蠡县,1923年毕业于北京大学地质系,学习期间勤奋努力,思想进步,深得葛利普、李四光教授等的赏识。在校期间,“五四”新文化运动,在当时进步刊物《晨报》副刊“科学世界”专栏上,连续发表地质古生物基本理论知识25篇论文,显示出才华“初露锋芒”。1923年进入地质调查所,历任调查员、技师、古生物研究室主任等,在所6年间,遍及大江南北以及边远山区,进行野外地质调查与研究,取得优异成绩,获得中华教育文化基金一等科学研究奖励金。6年间发表论文和专著20余篇(部),共百余万字,主要有:《中国长身贝科化石》,《中国石炭纪及二叠纪石燕化石》,《中国北部太原系之瓣鳃类化石》等,被古生物学同行奉为奠基性经典之作;在地层方面:专著《华北古生代煤地层的分类和对比》,对建立华北含煤的层序、时代归属和对比奠定了基础;《扬子江峡谷的中生代》、《中国北部太原群的时代》、《秦岭及四川之地质研究》(与黄汲清合作)等都是开创性的成就;在大地构造方面,发现阿尔卑斯型“飞来峰”构造,揭开了龙门山深断裂的奥秘。

1929年,由丁文江组织的“川广铁路沿线地质考察”大型专业考察队,同黄汲清由陕西越秦岭入四川,明知沿途土匪猖狂,路途艰险,老一辈地质学家们为中国地质事业,不畏艰险,显现出勇于牺牲的精神。赵亚曾11月15日进入昭通县境25里闸心场住入佛德盛客栈,夜间遭遇土匪抢劫,为保护已获得的沿途考察地质矿产资料和图件,与匪徒进行了周旋和斗争,不幸惨遭杀害,献出了年仅31岁年轻有为的生命。噩耗传出,地质学界一片悲愤,许多老一辈地质学家,诸如:李四光、丁文江、翁文灏等,都为这位颇有造诣的年轻地质学家的不幸牺牲,痛心而惋惜,并留下许多挽词与诗篇!中国地质学会为表彰与纪念赵亚曾为地质考察殉难,特设赵亚曾研究补助基金,奖给对中国的质古生物学作出贡献的学者,从1932~1949年,已有22人获得奖金,其中包括黄汲清院士等十余名院士在内。

赵亚曾殉难后,在原地质调查所旧址(北京兵马司15号院内)树立有“赵亚曾墓碑”;2007年10月5日在辽宁本溪市标准地层剖面前树立“赵亚曾汉白玉雕像”,以缅怀他在1926年创建的本溪牛毛岭中石炭统本溪组地层剖面。

四、中国地质事业创建者、多维学者丁文江

丁文江(1887~1936)(照片3)是一位多维科学家,地质学界誉为“地学泰斗”;1934~1936年出任中央研究院总干事,对中国早期科学建设多有贡献,特别是在“五四”新文化运动“科学与玄学论战”中,以4篇《科学与玄学》战斗性论文战胜玄学派,为弘扬科学思想,捍卫科学精神作出贡献。

照片3 丁文江(1887~1936)

丁文江(1887~1936)江苏泰兴人,字在君,5岁时进私塾馆,寓目成诵,喜爱诗词,11岁撰成《汉高祖明太祖优劣论》,13岁时以一篇《汉武帝通西南论》考得秀才。1901赴日本留学,1904年转赴英国,1908年考入格拉斯哥大学,学习动物学和地质学,1911年毕业回国,获得“格致科进士”;1913~1916年任地质科长,创办地质研究所和地质调查所,建造了培育出中国第一代地质学家的摇篮,拉开中国地质矿产调查的序幕。

他是中国地质矿产调查早期的先驱者,1911年回国途中,进入云南,取道滇黔湘驿道进行地质矿产考察,1913年对正太铁路沿线附近地质矿产作了系统调查,发表《调查正泰路附近的质矿务报告》;1914年再去西南边缘地区进行地质矿产考察,重点考察了个旧锡矿和东传统矿区;1928年受铁道部的委托,对川广铁路线地质做过调查;1929年组织大规模考察队,进行更系统的考察,取得丰硕成果。1935年,按照南京政府紧急矿藏勘探计划,受铁道部部长顾梦余的特别邀请,对粤汉铁路沿线煤矿资源状况进行调查,12月份抵达湖南,湖南地质调查所派王晓青协同,连续在长沙、衡阳一带进行野外地质调查,坚持亲下矿井,直到矿洞勘测,特别是对湘潭谭家山煤矿进行了更细致的勘测;在这次考察中,勘测了南岳的高度,凭吊了恩师龙璋纪念亭(咏诗一首)。当晚住入粤汉株韶段路局宾馆,由于连日野外勘察,过度劳累,又患伤风感冒,睡前服了安眠药片,壁炉烟筒不畅,不幸煤气中毒,治疗过程,肋骨骨折,化脓后,引起发烧,经20余天的抢救与治疗,终无回天之力,于1936年1月5日,一代宗师丁文江英年早逝,享年49岁。噩耗传出后学界一片哀悼,一些学界名流在不同报刊上发表激情悼念文章,特别是地学界《地理学报》、《地质论评》发表了悼念专刊,其中作为中国地质调查所所长的翁文灏《追念丁在君先生》长诗,感人肺腑,激动人心!

由于丁文江是地学界的一代宗师,早有《丁文江传》、《丁文江年谱》等专辑出版;在100岁诞辰、120岁诞辰时都举办过隆重的纪念会和学术讨论会,2009年,中国地质学史专业委员会学术年会,专门举办了丁文江120 岁诞辰学术研讨会,笔者在会上作了《丁文江在新文化运动中是科学派的主将》学术报告,编入《地质学史论丛》第5号,地质出版社,2009出版这里就不再赘述。

值得追记的是,初步认定:湖南煤资源丰富,尤以谭家山、耒阳马田墟、宜章杨梅山、粤之乐昌狗牙洞等最有价值。其中谭家山为烟煤,可炼焦,而马田墟一带为华南最大煤田,均为无烟煤,杨梅山和狗牙洞两处煤田尚待进一步勘查,这些煤田距路线较远,运输不便。虽然是短短数日,基本上解决了粤汉铁路沿线煤矿资源分布情况,为此“殉难”,他也付出了年仅49岁的宝贵的生命!

五、西南地质矿产学者吴希曾

吴希曾(1910~1938)(照片4),字亦鲁,江苏淮阴人,1931年考入中央大学,初攻农业化学,一年后转入地质系,主攻矿物学和矿床学,1935年毕业,考入实业部地质调查所,同年,随同王曰伦、熊永先借调于贵州地质调查所,曾入巫峡,溯綦江,以至黔中;登梵浄,涉乌江,深入苗寨,遍历黔东各县,除沿途测制路线图与地质考察外,更侧重于金属矿藏的勘测,经他研究过的有:溪万山场、大喇峒,晃县酒店塘、八寨、三河等处的朱砂矿,独山苗林、三河苗龙场、榕江八蒙、江口梵浄山等处之锑矿;下江宰便之磁黄铁矿,三合野竹、丹江蜂塘寨、镇远等处的铅锌矿,清溪、平远、八寨、独山、三合永从等之铁矿,梵浄山之金矿,以及卢山翁项之油田。相继进行南岭地质调查,两涉融江、沅水,又赴桂北和湘西进行地质矿产考察。

照片4 吴希曾(1910~1938)

1938年,奉命赴湘西辰溪芷江一带开发煤田,2月8日他偕资源委员会专门委员王德森、测绘员李玉,从长沙出发,乘公路局客车,偱京滇国道前往。不意行至益阳县境山青铺(西距长沙约80km),军车横冲直撞,客车竟被颠覆,燃起大火,吴等三人,同归殉难,年仅29岁,以逾花甲老父地质噩耗,痛不欲生。

逝世后,地调所所长翁文灏、黄汲清等,特在《地质论评》撰写悼念专文,并高度评价他长期在西南边缘地区进行地质调查,对贵州东部地质矿产,特别是对震旦纪及下古生代变质岩研究,多有贡献。

在王曰伦先生指导下,总结有关贵州地质矿产资源考察报告多篇:诸如《贵州东部地质矿产简报》,《贵州东部锑矿报告》(1938),《贵州东部铅锌矿报告》,《贵州东部铁矿报告》,《贵州东部朱砂矿》,《贵州梵浄山金矿》,以及《贵州炉山翁顶之油田初勘报告》等;还参与了贵州汞矿的调查与研究,湘西地质矿产调查等。

六、著名地矿师王德森

王德森(1859~1938),湖南岳阳人,自幼勤苦,岳阳中学毕业后,考入公立工业专门学校采矿科,1921年毕业,考入东南大学,专攻地质学,从师湛溪矿师。1928年创“中华矿学社”主编《矿业周刊》,筚路蓝缕,多遇艰难,而成效斐然。1930年出任湖北农矿厅技师,主掌湖北矿产,以煤铁矿为主,兼任象鼻山铁矿处长,终日锐意操劳,成绩尤佳。1935年反对湖北当局出售铁砂给日本,辞职而去,仪表抗议,可见其高风亮节之美德。后受老师湛溪先生之邀,出任贵州公路处处长,风餐露宿于曫烟瘴雨之境,虽非自己专业特长,工作勤奋努力,深得谌先生之嘉奖。

1936年夏,受资源委员会之聘,以专门委员之名,担任湖北灵乡铁矿探矿与开发之责,在任期间,常困于匪,几遭不测,均不顾自己安危,勘探开发工作中,充分发挥自己的特长,成绩卓然。

1938年灵乡铁矿工作结束后,奉资委会之命,赴湖南筹备辰溪煤矿,经长沙,同吴希曾等乘公路局汽车赴常德,行至益阳山青铺,被军车撞翻起火,同吴希曾等一齐“殉难”,终年43岁。

王德森从事地质矿业十年,公而忘私,勤奋廉洁,充分发挥了地勘专业特长,受到广泛尊重。

七、我国少数地质矿产与矿冶采矿兼优的知名专家闫增才

闫增才(1901~1940),字立三,河南淇县人,自幼勤奋好学,性格爽朗、坦荡,最早考入焦作福中矿务大学,后转入南开大学,专攻矿床学、采矿学、冶金学,1926年毕业,获得矿冶工程学士学位。先后在六河沟煤矿、山东华实煤矿、汉口扬子铁矿任工程师、总工程师;1929年参与创办东北大学采冶系。1931年赴比利时,就读于列日大学(Universite de Lige),从师Formarier P.和Lenier教授,专攻地质学与古生物学,1935年毕业,在我国矿冶采矿与地质矿产兼优者实属凤毛麟角。

回国后,先在中福公司任职,后为开发焦作新煤井做了地层与构造的调查与研究,“七七”事变后,随同孙越琦在湖南湘潭煤矿从事煤矿开采,1938年在四川勘查犍为煤田,为嘉阳煤矿开发奠定了基础。1939年任西南经济建设研究所矿业研究员,拟定《西南煤铁研究计划》偕同李邦华、赵家骧调查川康煤铁矿产,足迹遍及宜宾地区28个县,编撰成《大宜宾区煤铁矿产调查报告》。

野外调查归来,身患重病未愈,由于公务需要,急赴重庆,船行至中途翻覆,遂不幸殉难,终年39岁。综其短短39年的一生,学贯中西,学识超群,勤奋努力,任劳任怨,是我国矿冶界与地质界不可多得的英才,而竟赉志以殁,实可惋惜。

八、我国早期工程地质专家林文英

林文英(1910~1942),祖籍中原,数度南迁,后居广东蕉岭,祖父辈两世侨居爪哇巴达维岛(今雅加达),经商,1910年生于巴达维岛,三岁丧母,送回原籍,由祖母抚养,梅县广益中学毕业后,入上海暨南大学,后转入南京中央大学,专攻地质学,1933年毕业,获得理学学士学位。由于喜爱游览祖国的大山大川,在校期间,遍及宁镇山脉,考察了地层与构造;攀登过太行太华,以及一些地质胜境。

毕业后,在全国经济委员会公路处任职,从事于工程地质工作,最早参加四川地质考察团,相继参加西北考察团,赴陕、甘、宁、青、绥五省公路沿线地质工作;1937年,参加京滇公路周览团,1938年,调查滇缅公路沿线地质,考察伊洛瓦底江之航运,皖町八莫间之陆运;1939年勘查宜宾昆明间沿线地质矿产,1940年沿川滇东路(滤县至曲靖)及乐西公路(乐山至西昌)调查地质,1941年调查黔桂铁路沿线地质,对河池、南丹、独山等县境内隧道及涵洞施工计划,多有贡献。

同年,参加中印勘测队,由西昌出发经由云南之中甸入藏,顺探南墩之石油。

1942年,出任宝天铁路局专员亲赴宝鸡天水间研究隧道工程地质工作,行至徽县遭遇车祸,不幸殉难,年仅32岁。

值得提及的是,早年我国铁路线和公路线的勘测选线,沿线的桥梁与隧洞的设计,多半都处于他的手,是一位颇具潜力的工程地质的开拓者。同时对理论地质学也颇有造诣,如对全国12个自然区域的划分,河流袭夺与气候变迁的探讨,岩石与土壤之物理性质研究等。

林先生著述共约50种,1938年在《地质论评》上发表的《中国公路地质概论》,是其代表作,文中涉及朔漠区域、江淮平原、鲁东丘陵、黄土高原、长江中下游、闽浙山区、四川盆地、云贵高原、横断山区、青藏高原等各区域的工程地质特征;就是考察报告,也是十分精湛,诸如《甘新公路地质调查报告》等。

林先生毕生喜爱旅游,走遍全国23个省区,行程30余万里,是一位独具风格的年轻地质学家,英才早逝,实乃地质学界的一大损失,更是工程地质学界的损失!

九、我国著名地质古生物学家许德佑

许德佑(1908~1944)(照片5),江苏丹阳人,苏州中学毕业(1927),青年时代爱好文艺活动,曾参加田汉、洪深主办的“南国剧社”并担任导演和编剧。1930年毕业于上海复旦大学外文系,获得文学学士;旋即赴法国巴黎留学,1931年进入巴黎蒙伯里大学地质系,从师著名古生物学家乔纳德(Jolend)专攻甲壳化石,从师门契柯夫(Men-hikoff)专攻珊瑚化石,成绩尤佳,被吸收为法国地质学会会员,1935年毕业,并获得硕士学位。在校期间,在法国地质学会会刊上就已发表两篇论文,受到称赞。

照片5 许德佑(1908~1944)

1935年学成归国,进入实业部地质调查所,任技士,兼任中央研究院地质研究所助理研究员,专事古生物研究,1936年晋升为技正,专攻三叠纪地层古生物研究,颇有造诣。

曾被选为中国地质学会助理书记(1942),《会志》编辑(1937~1944),1941年兼任复旦大学史地系教授等职。

1944年4月,偕同陈康、马以思到黔西从事地质调查途中,在贵州盘县啨隆黄厂附近不幸遇匪,三位地质学家同时“殉难”,许德佑年仅36岁。

中国地质学会特在《地质论评》上刊出《许德佑陈康马以思纪念专刊》,以示沉痛哀悼,三位地质学家的灵柩,运往贵阳,安葬于贵阳市花溪公园内,并建立许德佑陈康马以思纪念奖金,奖给作出贡献的地质学家,1945~1949年获奖者有:赵金科(院士)、米泰恒、赵家骧、顾知微(院士)、黄懿。

许德佑短短十年间,足迹谝及江苏、湖北、湖南、广西、云南、四川,特别对贵州有关地质古生物调查与研究更深,著述丰厚,达74种(89篇)之多,其主要成就为地层古生物,诸如:《中国南部三叠纪化石新材料》(1938)《中国南部海相三叠纪化石之研究》(1939)《贵州之三叠纪地层》等。

2006年9月30日,在贵州关岭化石群国家地质公园开园会上,特别追念了1944年许德佑、陈康、马以思在关玲发现化石群,找到海百合化石标本,1949年经穆恩之院士鉴定后,定名“许氏创孔海百合化石”。

十、年轻有为的地质学家陈康

陈康(1916~1944)(照片6),字劻之,广东番禺人。1941年毕业于广东省文理学院博物系,其毕业论文《广东连县东部地质》,曾受聘于两广地质调查所,随同莫柱荪等赴乐昌九峰一带进行地质调查,发表《乐昌九峰地质》,经杨钟健审阅,特加赞赏,又经黄汲清、李承三的推荐,1942年进入中央地质调查所,随同许德佑研究贵州西南之三叠系,发表《贵州西南部三叠纪》、《贵州青岩化石之探讨》等。1943年响应黄汲清的倡导,参与了地质调查所化石标本的整理,做了大量而艰巨的工作。1944年在贵阳参加了第20届中国地质学会年会后,随同许德佑等赴黔西进行地质调查,中途遇匪惨遭杀害,年仅29岁。

照片6 陈康(1916~1944)

中国地质学会特在《地质论评》上刊出《许德佑陈康马以思纪念专刊》,以示沉痛哀悼,三位地质学家的灵柩,运往贵阳,安葬于贵阳市花溪公园内,并建立许德佑陈康马以思纪念奖金,奖给作出贡献的地质学家,1945~1949年获奖者有:赵金科(院士)、米泰恒、赵家骧、顾知微(院士)、黄懿。

十一、在校期间曾获得“朱森”奖学金的女地质学家马以思

马以思(1919~1944)(照片7),原籍四川成都,生于黑龙江,“九一八”后迁回内地——上海。自幼好学聪慧,就读于同济高中,抗战后,随母返川。1939年中学毕业,以优异成绩进入重庆中央大学地质系。1943年以全班之冠的优异成绩毕业,考入中央地质调查所,在尹赞勋、许德佑的指导下,从事地质古生物研究,曾发表《黔北桐榟县三叠纪动物群》。

照片7 马以思(1919~1944)

马以思女士自幼学习日文,通晓英、德、法、俄几国文字,经历学校考试,有28次获得第一名,实堪称著。因此,曾获得上海银行奖学金,林 森(主席)奖学金,是一位出类拔萃女杰。1944年随同许德佑等赴黔西进行地质矿产考察,中途遇难,年仅25岁。

中国地质学会特在《地质论评》上刊出《许德佑陈康马以思纪念专刊》,以示沉痛哀悼,三位地质学家的灵柩,运往贵阳,安葬于贵阳市花溪公园内,并建立许德佑、陈康、马以思纪念奖金,奖给作出贡献的地质学家(其中突出女地质学家),从1944年起获得殊荣的女地质学家有:侯佑堂、池际尚(院士)、郝诒纯(院士),以及唯一男性刘东生(院士)。

十二、兼具地矿和管理才能的地质学家张莘夫

张莘夫(1898~1946)(照片8),原名张春恩,出生于吉林德惠(今九台县六台村),其父张雅南贡生出身,攻读宪政学院法律专业,民国肇兴年间,追随孙中山先生革命。后曾任徐世昌总统府顾问、国会众议院议员、国务院议员。受家庭影响,1919年到北平就读于北京大学文学系,曾与在北京大学图书馆工作的毛泽东相识,常在一起畅谈救国的道理,“五四”运动中,他积极参与北平青年学生上街游行示威,执旗领队,带头呼喊口号,颇有气势。1920年通过留美官费考试合格,赴美进入芝加哥大学学习经济,后又进入密歇根工科大学专攻矿冶,毕业后获得地质学博士学位。

照片8 张莘夫(1898~1946)

1929年学成归国,由于热爱设家乡,主动要求去吉林穆棱煤矿(今属黑龙江),出任矿长兼总工程师,由于他的地矿理论和管理才能,使俄国人撤离后几乎停产的煤矿,得以很快地恢复生产,日益振兴。1931年“九一八”事变,被迫流亡关内,历任河北唐山工程学院教授,河南焦作煤矿总工程师,甘肃天水煤矿矿长兼总工程师、河南中福公司李河煤矿矿长、山西大学校长、中央实业部长、经济总署副主任等职;抗战期间,出任金属矿产管理处处长等职务,主持内地汞、锡、A等的金属生产,成绩卓越,展现出是一位颇有才能的地质学家。

1945年日本投降后,张莘夫被国民党政府任命为经济部东北行营工矿处副处长,负责东北工矿接收事宜,1946年1月16日带领技术人员(7人)赴抚顺,交涉接收抚顺煤矿,当时抚顺由民主联军管辖,接收未成,在返回沈阳途中,行至抚顺以西李二石寨车站被劫往南山枪杀,终年48岁。

有资料说:毛主席得知张莘夫被害后,曾惋惜地说:张是世界上少数地质专家中之一(大意)。张莘夫在1919年“五四”运动时,多次去北大图书馆共同探讨救国之道。

事件发生后,苏联、国民党政府、民主政府各有完全相反的说法,由于当时东北地区处于苏军占领,内地各界对苏军拆迁工矿设备、机械行为,早有不满,加之,又揭露出损害中国利益的《雅尔塔协定》的秘密签订,于是在2月11日内地各大城市:重庆、上海、南昌、北平、汉口、杭州等举行反俄示威大游行,要求苏军如期撤军。

张莘夫之子 张立刚现为美国国家科学院院士、台湾中央研究院院士、香港工程院院士、中国科学院外籍院士,经常在国内进行学术交流。

另有一位著名的地质学家朱森(1902~1942)虽然不是死于地质矿产考察途中,但从追悼会上的众多挽联和挽词,以及悼念文中反映出有被迫害因素,笔者也就借此对他做点滴介绍。

十三、朱森

朱森(1902~1942)(照片9),湖南郴县,自幼聪慧,喜读中国古典诗词,奠定下良好的文学素养。1928年以优异的成绩毕业于北京大学地质系,在校期间学习到李四光教授的岩石学与构造地质学,葛利普教授的古生物学和的史学,教师中还有何杰、王烈、赵亚曾等,指导地质实习的还有著名地质学家翁文灏教授,得到了良好的地质基础教育。在校三年级时,发表了处女作《湖南郴县瑶林之古生代地层及动物群》(《会志》),博得好评。

照片9 朱森(1902~1942)

1928年北京大学毕业后,以优异的成绩,进入中央研究院地质研究所,在研究所六年间,曾去鄂北、豫北考察秦岭东段地质,南岭地质,南京附近地质,相继发表10余篇论文。

1934年,得到中华文化教育基金会的资助,赴美哥伦比亚大学进修,在地文学方面从师约翰逊(D.W.Johson),在地史学方面,从师凯伊(G.M.Kay),利用暑假,去耶鲁大学,从师舒赫特(C.Schuchert),学习古生物学。1936年获得理学硕士学位,同张更结伴,自驾车“汽车地质”历时两月,行程19560km,他们横穿阿巴拉契亚山脉,考察了大半个美国,了解认识各地地层与构造,还特别研究了科罗拉多大峡谷、黄石公园、大盐湖等地质名胜。

十四、结语

以上12位地质学家(除朱森外),都是在地质矿产考察中不幸被害遇难的,其中有的是年仅20余岁的初露头角地质学家,为国家勘查矿产资源,献出了宝贵的生命。

在回顾我国地质矿产事业近百年发展史之际,用最简要的文字,介绍一下他们的事迹,一方面表达对他们的深切缅怀,更重要的是传承他们当年艰苦创业精神,发扬他们勇于承担任务,不怕牺牲的美德。这也是笔者花费近半年的时光,搜集史料,撰成此文的中心目的。

⑧ 地质调查改革发展

改革开放以来,适应市场经济体制的要求,我国地质工作管理体制改革不断进一步深化,按照公益性地质工作与商业性地质工作分开的原则,组建了中国地质调查局,初步建立了中央和省两级公益性地质调查队伍。中央公益性地质调查队伍即是指中国地质调查局及所属队伍。

一、中央和地方公益性地质调查队伍的建立

1999年6月,国土资源部根据国办发[1999]37号文精神,征得中编办审批同意,决定成立中国地质调查局,将原中国地质科学院管理的沈阳、天津、西安、南京、宜昌、成都六个地质矿产研究所,原中国地质勘查技术院管理的航测遥感中心,原广州海洋地质调查局划归中国地质调查局。

2001年国土资源部印发了《地质队伍“野战军”组建总体方案》,将国土资源部直属的中国地质科学院及12个研究所、中国地质环境监测院、中国地质博物馆、中国地质图书馆划归中国地质调查局归口管理。2002年,根据《国土资源部对中国地质调查局直属单位结构调整方案的批复》,中国地质调查局对局直属单位进行了结构调整。

2002年,又下发了《国土资源部对中国地质调查局直属单位结构调整方案的批复》,进行了直属单位的结构调整。

2004年7月30日,中央机构编制委员会印发了《中国地质调查局主要职责内设机构和人员编制规定》(中编发[2004]2号),明确中国地质调查局为国土资源部直属的副部级事业单位,负责统一部署和组织实施国家基础性、公益性、战略性地质和矿产勘查工作,为国民经济和社会发展提供地质基础信息资料,并向社会提供公益性服务。

2005年1月,国土资源部印发了《中国地质调查局工作总体思路的通知》(国土资发[2005]12号)、《关于国家公性地质队伍建设的意见的通知》(国土资发[2005]13号)、《关于进一步明确中国地质调查局有关职责的决定》(国土资发[2005]14号),将26个原归口管理的地质单位整体划归中国地质调查局,实行统一管理。要求中国地质调查局根据我国国土面积、人口总量和国家对公益性地质工作的需求,与国家财政管理体制、地勘队伍管理体制相适应,逐步建成一支结构合理、专业齐全、高素质的公益性地质调查队伍。公益性地质调查队伍由国家和地方公益性地质调查队伍两部分组成,总体规模2.5万~3万人,其中国家公益性地质调查队伍在中国地质调查局现有直属单位1万人规模基础上逐步达到1.5万人(控制规模)。目前,中国地质调查局直属队伍规模6500人。各省(区、市)陆续组建了地质调查院,地质环境监测总站建设得到进一步加强,队伍规模近1万人。地方公益性地质调查队伍在困难的条件下,积极探索,不断建实建强。作为国家公益性地质工作体系的有机组成部分和骨干力量,承担了大量地质调查任务,在服务经济社会发展和国土资源管理中,发挥了重要作用。

2006年1月,国务院印发了《国务院关于加强地质工作的决定》(国发[2006]4号),明确中国地质调查局统一部署、组织实施中央政府负责的基础性、公益性地质调查和战略性矿产勘查工作,强化相关技术、质量、成果管理和社会化服务。以中国地质调查局直属单位为基础,按照人员精干、结构合理、装备精良、能承担重大任务的要求,抓紧建精建强中央公益性地质调查队伍。面向社会招聘专业技术骨干,充实野外地质调查技术力量,增强野外调查和科研能力。省级政府也要尽快建实建强地方公益性地质调查队伍,中国地质调查局应通过项目联系对其进行业务指导。

截至2009年底中央公益性地质调查队伍共有正式职工6516人,离退休人员5706人。在正式职工中从事综合管理的有1198人,区域地质调查机构1596人,专业地质调查机构1921人,科技创新与技术支撑机构2335人,公共服务机构664人,详见表3-1。

表3-1(a) 2009年中央公益性地质调查队伍人员情况(按机构)

表3-1(b) 2009年中央公益性地质调查队伍人员情况(按工作性质)

注:数据来源于中国地质调查局2009年局属单位综合统计年报。

各省(区、市)陆续组建了地质调查院,地质环境监测总站建设得到进一步加强,队伍规模1万余人。地方公益性地质调查队伍在困难的条件下,积极探索,不断建实建强。作为国家公益性地质工作体系的有机组成部分和骨干力量,承担了大量地质调查任务,在服务经济社会发展和国土资源管理中,发挥了重要作用。

二、地质调查工作的全面展开

新一轮国土资源大调查启动于1999年,它是在我国领域和管辖海域范围内,主要对土地资源、矿产资源、海洋资源等自然资源,开展基础性、公益性、战略性综合调查评价工作,地质大调查是新一轮国土资源大调查的主要组成部分。

地质大调查按专业性质可分为:“一项计划,四项工程”,即基础调查计划、矿产资源调查评价工程、地质灾害预警工程、数字国土工程、资源调查与利用技术发展工程。地质大调查实施以来,获取大量丰富的基础地质调查资料,取得一批丰硕的地质调查成果,为国家经济建设和社会发展作出了重要贡献。

(一)地质找矿成效显著

国土资源大调查以来,发现和评价了一批大型、超大型后备勘查基地,对全国矿产勘查发挥了重要的引导作用。新发现矿产地900余处,新增一批重要矿产资源量(333+3341),过去10年全国新增重要矿产资源储量之和几乎占到新中国成立50年总和的一半。在资源消费迅猛增长的情况下,扭转了保有资源储量消耗大于增长“寅吃卯粮”的被动局面,保证了资源储量稳固增长态势,基本稳定了重要矿产整体对外依存度,为提高国内矿产资源保障能力作出了重要贡献。

(二)基础地质工作程度明显提高

实现了全国陆域中比例尺区域地质调查全覆盖,系统开展了多比例尺区域地质、地球物理和地球化学调查研究,获得了一批重要的国家基础地质数据,为资源勘查、国土整治、城乡建设、重大工程建设提供了丰富的基础地质资料。大调查实施至2009年底,1∶25万区调(含实测和修测)完成470万平方千米,为陆域面积的49%,中比例尺区域地质调查实现陆域全覆盖。1∶5万区余地质调查完成24.2万平方千米,累计完成200万平方千米,为陆域面积的20.8%。1∶20万区域重力调查完成106万平方千米,累计完成400万平方千米,为可测面积的45%,等等。

(三)海洋地质调查取得重大突破

通过实施新一轮国土资源大调查的海洋基础地质调查工作,圆满完成了1∶100万海洋区域地质调查示范,建立了适合我国海洋特点的工作方法和技术标准,编制了一批满足国家经济社会发展需求的系列基础图件;完成了海洋油气新区调查,取得了油气资源调查技术方法新突破,发现了一批海洋油气资源远景区,为进一步开展油气资源调查指明了方向;成功实施了我国天然气水合物钻探井,获取天然气水合物实物样品,初步预测了我国南海北部陆坡天然气水合物远景资源量;完成了部分重点海岸带环境地质调查与评价,为全面开展我国海岸带环境地质调查工作奠定了基础,为国民经济可持续发展提供了科学依据。

(四)地下水资源勘查评价取得重要进展

完成新一轮全国地下水资源评价和北方11个平原盆地地下水资源及其环境问题调查,完成东部10个省(市)40万平方千米地下水污染调查评价。基本查明西南地区石漠化状况和地下水资源潜力。在干旱和地方病高发区、西南岩溶和红层区开展地下水勘查与供水安全示范,解决了1000多万人饮水困难。完成鄂尔多斯盆地地下水资源勘查,为国家能源化工基地评价了43处大型、特大型远景水源地,等等。开展长江、黄河、淮河等大江大河流域环境地质调查,为区域经济规划、环境保护和建设提供了基础资料。

(五)地质灾害调查、监测与预警工作成效显著

初步建立重点地区地质灾害监测预警体系,在防灾减灾中发挥了重要作用。完成了1640个山区丘陵县(市)地质灾害调查,初步摸清了10多万处地质灾害隐患的分布,圈定了防治地质灾害的重点地区。陆续开展全国和30个省(区、市)的汛期地质灾害预警预报,建立了群专结合的地质灾害监测预警示范区。在长江三角洲地区、华北平原、汾渭地区开展了地面沉降和地裂缝调查。完成了全国重要矿山环境调查评估11万个,为矿山环境治理和土地复垦提供了依据。建立了三峡库区地质灾害专业监测网,保障了库区工程和人民生命财产安全。初步查明长三角、华北平原、汾渭盆地的地面沉降分布和发育规律,建成空中遥感、地面GPS和地下分层标的立体监测网络体系。完成11万多个矿山地质环境调查,为矿山恢复治理提供了依据。

(六)拓展了地质工作服务领域

多目标地球化学调查首次系统地获得了31个省(区、市)160万平方千米土地54种元素指标的高精度数据。全面查清了我国土地质量地球化学状况,取得了农田、河流、城市、湖泊湿地、浅海等生态系统的区域生态地球化学评价成果。城市地质调查系统查明了上海、北京、天津、南京、杭州等重大城市的地下三维地质结构,为城市规划、工程建设、灾害防治提供了重要支撑。启动了全球气候变化地质记录研究、地质碳汇潜力研究、二氧化碳地质储存调查、土壤碳循环研究,已取得初步进展。探索推进资源环境承载力评价工作,积极开展汶川、玉树、舟曲等灾区以及环渤海等地区探索开展资源环境承载力评价,启动全国资源环境承载力调查评价,主动服务区域发展规划。配合南水北调、三峡库区治理、青藏铁路及核电站等重大工程建设,开展基础地质调查和地壳稳定性调查评价。

(七)取得了一批原创性科技成果

青藏高原深部地壳结构与构造演化、高原隆升与古气候变迁等科学问题研究取得重大进展。区域成矿理论研究、找矿模型研究和成矿体系、深部地质与结构探测、盐湖地质、岩溶与环境地质等领域研究取得显著进展。在技术方法方面,高光谱、磁法、重力、区域化探扫面以及测试分析等技术不断创新,深部勘查技术得到发展。

(八)地质调查“走出去”初见成效

积极参加国际或地区性地学组织活动,与26个国家的地质调查机构建立了合作关系。开展跨境成矿带基础地质编图、成矿地质条件对比和成矿规律研究,并在重点成矿区带开展了区域地质调查和矿产资源潜力评价工作。建立并完善了覆盖全球的矿产资源信息系统数据库,已发布12个重要资源国家的国别报告,并为国内近300家单位提供境外地质矿产部分图文数据服务,引导企业开展境外矿产勘查开发。

(九)信息资料社会化服务迈出新步伐

我国馆藏地质资料数量不断增加,截至2010年7月,近五年内全国共汇交地质资料52591种。至此,全国各级资料馆藏机构共保存地质资料368226种。全国各级地质资料馆藏机构加快推进地质资料信息化建设,基础设施进一步改善。全国地质资料馆馆藏资料数字化率达到54%。构建了三级网络体系,研发了一批专业性和实用性强的应用系统。初步构建了覆盖全国的地质资料公益性服务体系,推进了地质资料开发利用工作。地质资料信息为抗震救灾、抗旱找水、扩内需、双保工程等提供了基础地质信息保障服务。开展试点示范,推进地质资料信息服务集群化产业化。

⑨ 中国地质大学博物馆的镇馆之宝

中国地质大学逸夫博物馆是目前国内规模最大、现代化程度最高的大学博物馆,是国内排名第二的地质类博物馆,也是中南地区规模最大的自然类博物馆。2005年4月30日对社会开放以来,该馆引起了社会各界特别是广大青少年的浓厚兴趣。地大逸夫博物馆之所以引人入胜,除了标志性的建筑、通俗易懂的展示内容和现代化的展示手段外,很重要的一点就是有一批珍贵罕见的馆藏精品。该馆馆藏各类地质标本30000余件,其中自然界极为罕见的珍品近3000件,其中不乏镇馆之宝,在世界上和国内都位居前列。
恐龙化石珍品——黑龙江满州龙
黑龙江满州龙是一类大型的鸭嘴龙,体长10.50m,体高6.1m,嘴巴象鸭子是其最大的特征。它属于素食龙,牙齿小而多,前肢细小而后肢粗壮。该恐龙骨架产于黑龙江省嘉阴县,生活在6500万年前的白垩纪末期。因其含有50%的真化石,在世界恐龙化石中占有重要地位,构成了地大逸夫博物馆的显著标志。
鱼龙化石之王——梁氏关岭鱼龙
鱼龙是海洋爬行动物,和恐龙生活在相同时代。地大逸夫博物馆的梁氏关岭鱼龙属于大型鱼龙,体长8米多,形似鱼雷。该鱼龙化石产于我国贵州关岭,生活于2.2亿年前的三叠纪晚期,其长度和完整程度在世界上位居第一。更为奇特的是,在这条鱼龙化石上还发现了它的皮肤化石,这在世界上是首次发现。
世界海龙之王——黄果树安顺龙
黄果树安顺龙是海龙的一种,属于海洋爬行动物。该化石长5米左右,体态修长,当年的游泳姿势一目了然。化石产于我国贵州关岭,生活在2亿年前的三叠纪晚期。从化石的长度和完整程度来说,地大逸夫博物馆的海龙化石在世界上位居第一。
如花似画的奇观——海百合化石
海百合化石因其外形似“百合花”而得名。但它不是植物,而是棘皮动物大家庭中的一员。一个理想的海百合由根、茎和冠三个部分组成,但大多数化石不完整。地大逸夫博物馆的海百合化石产自贵州关岭,距今2.3亿年,特征清晰,保存完整,面积达15平方米,为世界之最。而且整个造型如花似画,令人叹为观止。
自然界神奇的造化——辉锑矿晶簇
辉锑矿是一种金属硫化物矿物,是提炼锑的最重要的矿物原料,造型美观的辉锑矿晶簇可作观赏石。在地大逸夫博物馆的矿物岩石展厅,有一块产自我国江西德辉锑矿晶簇标本,造型优美,针状或柱状晶体长而完整,可谓神态天成,在世界上位居首位。
矿物世界的奇葩——孔雀石
孔雀石是一种含铜的碳酸盐矿物,翠绿色。大量产出时可炼铜,质纯色美者可作工艺雕刻品的材料及装饰品,粉末可作绿色颜料。在地大逸夫博物馆的地球奥秘展厅,有一块产于我国广东阳春石碌的珍贵的孔雀石标本,块大色美,造型奇特,令人惊叹不已,在我国排名第一。
43亿年高龄的岩石——变成砾岩
在地大逸夫博物馆的地球奥秘展厅,有一块年龄达43亿年的岩石,叫变成砾岩,产自澳大利亚,是目前世界上最古老的岩石。它保存了地球形成初期极为宝贵的信息,见证了地球幼年时期惊天动地的变化,因而非常珍贵。
再现恐龙下蛋的特点——恐龙蛋化石
恐龙是卵生动物,靠生蛋孵化繁殖后代。在地大逸夫博物馆的生命起源与进化展厅,
有一窝非常奇特的长形恐龙蛋化石,产于我国江西,距今约7000万年。蛋化石数量达20枚,分为3层,放射状排列,真实地反映了恐龙下蛋的特点,这在世界上也极为罕见。
争奇斗艳的名贵宝石——五皇一后
在绚丽的天然宝石家族中,最为婀娜多姿、光彩夺目的是钻石、红宝石、蓝宝石、祖母绿、欧泊和珍珠,它们被誉为珠宝玉石界的“五皇一后”。 在地大逸夫博物馆的珠宝玉石展厅,以“五皇一后”为代表的名贵宝石陈列,在国内处于一流水平,它们流光溢彩,争奇斗艳,令人流连忘返。

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