方法研究與應用

① 實驗研究法的實驗研究方法在相關學科研究中的應用情況

實驗研究方法在自然科學中的應用歷史較長，並大大推動了其發展，在社會科學中的應用時間相對較短。但近幾十年來，實驗方法在社會科學各學科中的應用發展很快。 心理學是管理學的基礎之一，實驗研究方法在心理學中的應用具有很長的歷史。將實驗方法引入心理學，引發了心理學的革命。1879年，馮特在萊比錫大學創建世界上第一個心理學實驗室，運用當時所能達到的技術，使用與生理學等自然科學相同的實驗方法，對人類心理進行較為精細的系統分析。這標志著心理學的重要分支――實驗心理學的誕生，也標志著心理學走向科學之路。
此前關於人類心理的論述和研究，可以追溯到希臘的哲學著作，其中有的論述已頗具體系。但是無論他們論述得如何精細，如何嚴密，他們所採用的方法都是內省思辯的方法。這樣結果就像兩小兒辯曰一樣，彼此誰也說服不了哪一方。因為當時的心理學思想是孕育在哲學思想中的，有人稱之為「安樂椅中的心理學」，意指當時心理學思想是哲學家們坐在安樂椅里苦思冥想中產生出來的，這種狀態一直持續到19世紀中葉。
德國古典哲學的創始人康德曾斷言，心理學不可能成為科學。這種說法雖然不正確，但卻並非無稽之談。因為心理或者說是意識是看不見摸不著的，又具有極大的個體差異性、群體差異性，以及多種維度、層次，學說之間相互辯論，縱使勝負有定，但是誰也沒有想到過通過做實驗的方法來證明自己的觀點。科學之所以區別與哲學，一個重要的特性是具有嚴密的實證性。一門科學之所以為人們所承認，是因為它在人們面前是可以被證明是正確的。為了證明一個學說的正確性，必須進行比較系統精確的實驗。心理學若要從「安樂椅」式的哲學邏輯思辯中掙脫出來，則必須具有實證性的科學特性。
著名的實驗心理史學家E·G·波林寫道：「把實驗法應用於心理問題是心理研究史上無可比擬的偉大傑出事件」。心理史學家D·舒爾茨曾說：「現代心理學與它的智慧的先驅者的重要區別，不在於所提問題的種類．而在於探索答案所用的方法」。在馮特之前，赫爾巴特已首次宣稱心理學是一門獨立的科學，卻沒有成功，因為他沒有在心理學中應用實驗方法。另有一些從事生理學研究的人雖然使用了實驗的方法，如米勒、韋伯、費希納等，但沒有把該方法引入到心理學的研究中。1874年馮特在蘇黎世大學任哲學教授時，開始轉向心理學和哲學的研究，1875年馮特到萊比錫大學任教，從事心理學方面的研究，並繼承了米勒等人的實驗研究方法，創建了第一個心理實驗室。從此「科學的」和「實驗的」這兩個詞便成為「心理學」的核心含義。因此，從這個角度講，馮特將心理學變成一門實證科學。
自從馮特創立第一個心理學實驗室以來，心理學得到空前速度的發展。1883年，僅在馮特創立實驗室4年之後，郝爾在美國建立了美國第一個心理學實驗室；從1888年到1895年，在美國興起了遍及全美的建立心理學實驗室的潮流。19世紀末到 20世紀初，各種學派雨後春筍般冒出來，各式各樣心理學風起雲涌。但無論各種學派觀點如何對立，以實驗方法為代表的實證思想一直被拋棄，大多數心理流派，無論其觀點多麼變化無常，都將實驗法作為證明自己觀點的工具。
現代心理學中的實驗方法有兩種：一種是自然實驗法，不講求嚴格的變數控制；另一種是實驗室實驗法，要求在實驗室內嚴格控制各種變數和遵守操作規程。通常所說的心理學實驗主要是指實驗室實驗法
總之，實驗法促使心理學從哲學中分化出來，成為一門獨立的學科。實驗法促進了心理學各應用領域分支心理學的發展，獲得了豐碩的成果，據粗略統計，心理學超過一半的研究成果來自實驗方法。另外，實驗法具有主動性、可控制性和可重復性等特點，便於精確地揭示出心理學的科學規律。因此，實驗法成為研究心理學的基本方法。
但是，對心理學實驗方法的批評也時有所聞。這些批評意見主要有：第一，不能適用於絕大部分心理學分支領域；第二，不具備普遍的信度和效度；第三，過分強調定量研究，忽視了質的研究；第四，技術要求較高，較難普及。有的批評火葯味十足：「實驗室實驗，因為它要求嚴格的條件控制和數量化的結果處理，所以便不能不找比較簡單的問題，在非常限制的條件下進行實驗，結果是完全脫離實際，避實就虛，無血無肉，只剩下一些干癟癟的渣滓，也就是完全缺乏意義的東西，……結果當然會扼殺心理學的生機。」「實驗方法是製造科學渣滓的工廠，又是扼殺心理學的殺手。」實際上，實驗心理學井沒有扼殺心理學的生機，相反正是它給心理學不斷地注入新的活力。實驗方法在心理學研究中的作用是不可替代的，其意義也是不可抹煞的。但是這些批評也說明，心理學中的實驗方法要隨著時代的發展而不斷發展。首先，要重視對實驗的哲學方法論的思考，即重視在方法上如何更有效地去實施實驗、解釋實驗。其次，心理學中的實驗方法必須向其它學科吸取新技術、新方法。再次，心理學中的實驗方法應該擺脫單一的實驗室研究模式，向自然實驗法靠攏，注重與現實情境接軌；或者使實驗室情境自然化，將心理實驗室建設成為現實自然情境的模擬，以解決與社會生活實際聯系少，研究結果的社會實用性差等問題。 在實驗方法進入教育領域之前，教育研究主要採用精神科學的分析方法，使用描述性語言對教育現象進行解釋，主要是哲學思辨的方法。19世紀初，近代數理邏輯的發展啟發了赫爾巴特，他主張用實驗科學的量化方法來研究教育現象和教育問題，但他基本上仍然堅持邏輯論證和思辨方法，主張將量化表述和邏輯思辨結合起來，因此赫爾巴特的教育研究方法帶有一點邏輯實證的方法論色彩。
19世紀中期，自然科學形成了實驗和檢驗假設的方法論，注重對事物進行量化分析，用數量化模型來描述和解釋事物要素之間的關系，並通過對事物要素的關系命題的邏輯演繹或歸納來揭示事物的內在規律，這對社會科學產生了重要影響。實證主義的創始人孔德提出運用科學方法來研究社會領域，主張嚴格採用自然科學範式來研究社會現象（當然包括教育現象），追求方法、結論的科學化。
19世紀末20世紀初，實驗和假設檢驗的邏輯方法在德國教育研究中問世。德國教育學家、心理學家梅伊曼（Meuman，E）和拉伊（Lay，L·A ）奠定了教育實驗的基礎。1901年，梅伊曼提出了「實驗教育學」的概念，1908年，拉伊發表了在德國譽為「繼赫爾巴特以後教育學說新紀元」的標志性著作――《實驗教育學》，主張教育應該和心理學一樣進行嚴格的實驗研究。教育學應建立在教育實驗的基礎上，運用實驗和假設的邏輯與方法以及定量描述，來確定教育活動中各要素的因果關系或相關關系，克服以往的教育理論只重視思辨的缺陷。自此，教育實驗開始在教育領域盛行起來。隨著現代科學技術和統計學等相關學科的發展，教育研究的手的逐步科學化和高技術化，計算機的運用，用數學方式檢測、描述、模擬，進行量化分析，使教育理論向嚴密科學的方向發展。可以說，上世紀教育學領域的每一項重大科研成果，都與教育實驗相聯系。特別在當代，教育理論更是以教育實驗為依據，從教育實驗中概括研究結果，進而升華為理論。
我國教育研究中實驗方法的引入較晚，主要是在改革開放之後才開始系統學習和運用西方的實驗研究方法理論。經過二十多年的發展，教育實驗研究的主要觀點、成果己經形成了較全面的體系，但教育實驗諸環節研究很不平衡，有的方面極為薄弱（如實驗設計規范的研究），有的方面停留在經驗描述的水平（如實驗評價規范的研究），操作性不強。可以說，我國教育領域的實驗研究水平總體較低，這里的原因主要有：
第一，我國儒家學者「經學」治學傳統方法以及近代以來所形成的「中體西用」機械治學方法的束縛。大量研究者者採用的是「六經注我，我注六經」的經學治學方法與模式，官雲亦雲，人雲亦雲，依傍權威，拘泥經典，重思辯輕實驗，許多研究很少深入到具體實際工作中去觀察和討論問題。
第二，前蘇聯教育學者的「形而上」的治學方法。由於歷史的原因，在相當長的一段時期內，我們的社會科學界受前蘇聯影響非常深刻。表現在教育領域就是：在教育研究中機械地運用馬克思主義哲學學原理，研究方法論單一化，只是單純地強調馬克思主義哲學在教育研究中的作用，幾乎從未考慮其他科學方法在教育研究中的借鑒應用。
第三，對實驗研究方法的了解不夠。國外社會科學領域中實驗研究方法的理論與實踐在上世紀六七十年代就已經非常成熟了。但我國主要是在改革開放之後才系統地引入，理論上探索和實踐上的應用都存在較大差距。
第四，實驗方法本身的缺陷。通常所討論的實驗大多為實驗室實驗，這種實驗的條件較為嚴格，距離現實較遠，實驗結果的外部效度遠不夠高，影響了實驗方法的推廣。
針對以上問題，一些學者認為應從以下幾個方面努力：第一，轉變觀念，從從實證主義方法論高度充分認識實驗方法的重要意義；第二，加強國際交流，在研究方法上與國際接軌；第三，在各個教育階段系統推進研究方法的教育；第四，不完全套用自然科學實驗的特徵來衡量教育實驗。教育實驗的規范、程序、方法應該是在吸取其他學科營養的基礎上，自身在發展過程中不斷積累、創新和完善的結果。自然實驗應是下一步努力的重點。 盡管有人把經濟學實驗方法的歷史上溯到1738年貝努利（Bernoulli）為研究「聖·彼得堡悖論」所做的實驗，但絕大多數人還是認為應把上世紀30年代作為經濟學實驗方法的開端。事實上，60年代之間所出現的一些主要的實驗研究和論文對於當今這一領域的發展，無論從手段上，還是從方向上，都有著非常顯著的影響。歸結起來，早期的實驗研究主要集中在如下三個方面。
第一，有關個體選擇理論的檢驗。瑟斯頓（Thurstone）於1931年所做的用實驗方法確定無差異曲線的研究是有關個人行為實驗研究的開創性工作。這個研究雖然後來招致了許多批評和修正，但它開拓了一個重要的研究方向。1944年，馮·諾依曼和摩根斯坦《博弈論與經濟行為》一書的問世，引起了人們對於個人選擇行為以及人們之間相互影響的更為廣泛的注意，這促使研究不斷深入，人們開始觀察一些不符合經濟選擇理論的現象。其中，阿萊悖論最為著名。
第二，博弈論研究中的諸多實驗。其開拓者是德雷舍（Dresher）和弗勒德（Flood）。1952年，福特基金會和密執安大學共同召開了一次題為「決策過程中的實驗設計」的會議，會上有一批重要的研究成果問世，其中包括納什參與的研究n個人小規模博弈行為的實驗。這個會議的參加者如馬夏克（Marschak）、拉德納（Radner）和西蒙（Simon）等人對博弈論理論以及實驗方法都做出了傑出的貢獻。此次會議之後，這一方面的研究工作集中於兩個方面：一是檢驗博弈理論的有關假說；二是對戰略環境進行實驗研究。
第三，涉及現代產業理論的實驗。1948年，張伯侖（Chamberlin）在哈佛大學組織了關於壟斷競爭的首次試驗，研究了46個均衡價格略有變化的市場情形，得到了一些重要變數的實驗數據。有趣的是，張伯侖本人並不滿意於實驗結果，他也因此放棄了進一步實驗的打算。但是，當時的研究生弗農·史密斯（Vernon Smith）卻由此興趣盎然，以至於後來通過不懈努力成為了經濟學實驗研究的一代宗師。另外，50與60年代之交，西格爾（Siegel）和福瑞克（Fouraker）對雙元競爭和寡頭壟斷的行為也做了較多實驗。他們研究了這類市場上在達成價格與數量協議之間的討價還價行為，並取得了方法論上的進展。
上世紀60年代是經濟學實驗研究的轉折時期。盡管實驗研究從總體上仍缺乏市場，但已有一批有份量的研究論文面世，也出現了許多重要的實驗。比如，貝克爾（Becker）、德克魯特（Degroot）和馬夏克（Marschak）在1964年的研究說明了經濟理論與實驗研究之間的緊密聯系。當時，他們主持了一個測度個人期望效用函數的實驗，並專注於如何激勵參與實驗的受試人真實地顯示他們關於彩票的保留價格（reservation prices）。這帶來了方法論上的重要進展。
70年代中期以後，實驗經濟學（實驗方法這時被賦予的新名字）日益興盛，開始得到許多基金的大筆資助。一方面，這意味著社會對實驗方法的重視和承認；另一方面，資金也切實地推進了實驗室建設以及隨之而來的大發展。
80年代至今的實驗經濟學呈現出一種爆炸式發展勢頭。比如，第一次出現了在許多研究領域中，不同的實驗小組從不同的角度用不同的方法對同一個問題進行研究的現象，這標志著實驗經濟學開始成為了一個靠知識累積而得到進展的學科。而且用實驗方法取得的成果越來越多地出現在主流學派的經濟學刊物上，使實驗經濟學的研究成果越來越引起主流經濟學家的注意，甚至對傳統經濟學的一些理論形成了嚴重的挑戰。
近年來，經濟學的實驗研究方法己有很大改進，廣泛使用的現代計算機信息系統及其控制技術，使實驗過程向信息化、智能化和系統化發展，實驗數據的處理能力大大增強，實驗經濟學的研究范圍也不斷擴大。許多有影響的大型實驗都有專門設計的計算機程序，復雜的行為過程包括經濟參與人之間的博弈行為都可以通過計算機系統進行模擬，實驗研究工作主要體現在實驗設計階段。
目前實驗經濟學的發展主要呈現以下特點：第一，實驗經濟學的發展加速了經濟學研究和行為科學研究（特別是認知心理學）的相互滲透。第二，實驗經濟學家試圖通過對實驗中經濟參與人行為過程的觀察和分析，構造微觀經濟理論的動態基礎，以彌補主流微觀經濟學的缺憾。第三，對政策決策的實驗研究是實驗經濟學家關注的一個重要領域，這方面研究的主要代表是加州理工學院經濟學和政策實驗室、亞利桑那大學實驗經濟學和政策科學實驗室、約克大學實驗經濟學中心。
2002年度諾貝爾經濟學獎授予實驗經濟學家Smith，說明經濟學實驗研究所取得的成就，得到了高度評價和主流經濟學的普遍認同，實驗經濟學的研究促迸了現代經濟科學的發展。
經濟學實驗方法的基本過程與一般實驗方法相似，即進行實驗設計、選擇實驗對象、確定實驗條件、指揮試驗進行、分析實驗數據。
實驗經濟學研究中存在的問題與爭論主要有：激勵動機設定的可信程度問題、實驗對象的選定與內部效度問題、相互影響與實驗的現實性問題、「偏好逆轉」實驗普遍意義的爭論、「重復性實驗」與結論的可靠性問題等。

② 遙感方法應用研究和有效性評價

(一)遙感工作方法及工作層次概述

本次遙感地質研究工作區主要是鳳-太礦集區。工作方法為:充分應用不同遙感數據源進行遙感數字圖像處理、遙感地質解譯、遙感蝕變信息提取、遙感信息的GIS技術分析等; 通過礦集區1:5萬層次、礦區1:1萬層次的研究工作,總結研究區域鉛鋅礦及金礦等典型礦床的的遙感標志特徵,建立遙感找礦模型。

礦集區1:5萬層次遙感工作採用了光譜解析度較高的日本Aster數據,對鳳-太礦集區進行了遙感圖像處理、遙感地質解譯及近礦圍岩蝕變遙感信息提取等工作。技術重點是解決多光譜數據的彩色合成及融合問題,充分利用Aster多光譜數據的光譜特徵准確提取與礦有關的弱礦化蝕變以及使用GIS對遙感信息進行分析。

1:1萬層次遙感工作採用地面解析度較高的美國IKONOS衛星數據,對包括八方山鉛鋅礦、八卦廟金礦等在內的100km²范圍的遙感影像進行了處理,同時進行了地質解譯分析,並在該層次上從遙感角度對該區的鉛鋅礦找礦、金礦找礦提出了建議。技術難點是高解析度遙感數據的處理、數據融合及大比例尺遙感圖像的製作,以及大比例尺遙感圖像中微觀地質因素的解譯。

(二)鳳-太礦集區1:5萬層次遙感方法應用研究

1.數據概況

1:5萬層次遙感工作採用日本Aster數據,該數據具有3個15m解析度的可見光近紅外波段、6個30m解析度的短波紅外波段及5個90m解析度的熱紅外波段,單景面積60×60km²。與常用的TM/ETM數據相比,在地面解析度和光譜分辨方面有很大的提高。特別是短波紅外波段ETM的兩個波段被分為6個波段,理論上對羥基蝕變礦物的識別程度有了很大的提高(表4-17)。

表4-17 Aster數據與ETM數據光譜解析度及地面解析度對比

2.圖像處理

圖像處理在PCI geomatic 10.0及ENVI 4.0兩個專業遙感軟體平台上進行。工作區使用的數據時相為2004年4月19日,該時相無雪無雲,植被覆蓋相當少,數據質量總體良好。工作區成圖范圍為:106°27′52″～107°04′05″E,33°45′40″～34°01′36″N。

圖像處理過程經過圖像校正、圖像增強、彩色合成、數據融合等過程,其中,圖像校正使用1:5萬地形圖進行校正; 圖像增強主要進行了對比度擴展,使用適應性拉升對直方圖進行了擴展; 彩色合成及數據融合方案經對數據各種統計參數的分析及不同方案的反復對比,最終選擇了4(R)+8(G)+2(B)與2波段融合的方案,融合後圖像解析度提高為15m,並保留了假彩色合成的色彩(圖4-36)。

圖4-36 鳳-太礦集區Aster遙感影像圖

圖4-37 銀母寺鉛鋅礦床不同彩色合成方案效果對比

不同合成方案及融合效果對比見圖4-37(以銀母寺鉛鋅礦區為例)。由圖4-37可以看出,4(R)+8(G)+2(B)與2波段融合的方案在色彩及信息量上是最佳的; 完全使用最高解析度的123波段進行合成,圖像解析度最高但色彩信息量很差; 隨著高解析度波段在彩色合成中的減少,圖像解析度下降; 融合可以提高圖像解析度,同時保持較好的色彩信息。

3.地質解譯

(1)線性構造解譯

線性構造包括斷裂構造和線性影像體,斷裂構造在影像上具有明顯的構造標志,如斷層崖、連續直線狀三角面、水系突然轉折或分叉的連線、兩側影紋圖案截然突變的界線等; 線性影像體指影像中直線狀展布的線狀要素,多數情況下為構造信息的反映。遙感構造的解譯以圖像目視解譯為主,必要時輔以圖像處理手段,如以定向濾波、比值分析等來突出地貌上的線性影像。

鳳-太礦集區遙感線性構造比較發育,規模、性質不同,影像特徵有所不同,根據構造規模及影像特點可以劃分為4級。

1)一級遙感斷裂:一級遙感斷裂為區域性斷裂,如北部的唐藏-板房子斷裂(圖4-38),該斷裂構造控制著鳳-太礦集區的北邊界。遙感影像中斷裂構造標志清楚,兩側岩石地層差異大,影像紋形、色調也有明顯差別。

圖4-38 唐藏-板房子斷裂典型遙感影像

2)二級遙感斷裂:二級遙感斷裂主要為泥盆系地層中岩性軟、硬接觸面發育的走向斷層,斷裂大致平行,呈NWW向至近EW向展布,對泥盆系構造格架起著控製作用。這類遙感構造規模相對較大,兩側岩性差異比較清楚,如小南溝-磨房溝遙感斷裂、碾子坪-石埡子遙感斷裂(圖4-39)。

3)三級遙感斷裂:三級遙感斷裂多為線性構造,數量比較多,規模比較小,主要有兩組:一是斜切地層的NE向斷裂,多具右行剪切性質; 二是層間斷裂,與地層線一致圖(4-40)。

圖4-39 碾子坪-石埡子二級斷裂遙感影像(局部)

圖4-40 三級斷裂遙感影像

4)NE向節理群帶:鳳-太礦集區不均勻地發育有一組NE向密集遙感線列影像群帶(圖4-41),實地驗證為節理帶,這組構造對金礦化富集起著積極作用。

(2)環形構造解譯

環形構造指成因與地質構造有關的由弧形或環形影紋構成的環狀影像體,區內共解譯出環形構造與環形構造影像6個。綜合地質、物探、化探資料分析,其中圖幅內規模最大的環形構造即王家莊-坪坎環形構造,其可能為穩定基底型環形構造,地表東西長約38km,南北最寬22km,為長軸近東西向的橢圓狀,環形體內外影像在影紋、水系格局等方面存在明顯的差異,代表著泥盆系基底同生沉積構造; 圖幅西部鳳縣環形影像解譯為斷裂交匯型環形構造,其環形體由弧狀水系與山脊構成,內部呈正地形,紋形雜亂,色調深淺不均,環內有NE向和NW向兩組斷裂交匯。此外,還有一些環形構造,目前其性質不能判明。

(3)褶皺構造解譯

鳳-太礦集區總體呈現為一個由中泥盆統為翼,上泥盆統為核,走向NWW—近EW的復式向斜構造,在全區衛星圖像及岩性解譯圖上可以看出。另外,以中泥盆統古道嶺組灰岩為核、星紅鋪組千枚岩為兩翼的地層又構成若干次級背斜以及短軸背斜。由於南北向構造擠壓強烈,背斜構造多呈緊密線型,遙感影像十分明顯(圖4-42)。這類次級背斜構造的傾伏端或兩翼往往是鉛鋅礦定位的有利構造部位。

圖4-41 北東向節理群帶遙感影像

圖4-42 背斜構造遙感影像

(4)地層(岩性)解譯

岩性、礦物組合的不同及岩石結構的差異都會在波譜特徵上顯示出變化,在地貌上反映為不同的影像結構及不同的色調和紋理特徵。鳳-太礦集區解譯、劃分出以下遙感岩石組合單元:

1)第四系鬆散堆積物:彩色圖像上呈淡青色、細斑點狀圖案,人文活動形跡清楚,主要分布於嘉陵江、安河兩側。

2)下白堊統東河群灰綠色砂礫岩:遙感影像上分布在中低山或山前坡地,彩色合成圖像上呈淺棕色間白色斑塊。

3)侏羅系泥岩、粉砂岩、砂岩:彩色合成影像上為淺棕紅色,地貌相對比較平坦。

4)下三疊統任家溝組粉砂岩、薄層灰岩:影像上為規模較大的山體,水系為對稱枝狀或弧狀。

5)下三疊統西坡組薄層灰岩夾鈣質粉砂岩:影像上為較大山體,水系對稱,排列整齊,具較寬的V型谷。

6)中下二疊統十里墩組炭質砂質板岩、長石砂岩、砂礫岩:影像特徵紋理比較細膩,沖溝多與地層走向一致。

7)中石炭統灰岩、泥灰岩、灰質板岩:影像顯示深暗色帶,高山地形,多為桌狀山、條狀山或條塊山。

8)上泥盆統鐵山組厚—薄層灰岩:影像上顯示山體陡峻,水系多為Y狀分岔,或水系與山脊組合成「搓板」狀。

9)上泥盆統九里坪組上段砂質板岩、砂質灰岩:高山地貌,砂質灰岩在彩色合成圖像上呈綠色條帶。

10)上泥盆統九里坪組下段細砂岩夾千枚岩:影像上水系短小,似平行排列。

11)中泥盆統星紅鋪組鈣質千枚岩夾薄層泥質灰岩、砂質灰岩:影像上水系發育,細而密集,呈線狀影紋,較亂,無規則,可見近EW向層結構紋。

12)中泥盆統古道嶺組上段灰岩:影像上地貌顯示為陡立山峰、棱狀山脊、直線狀水系、V型谷,沖溝短而直。影紋呈柵狀、梳狀。

13)中泥盆統古道嶺組下段粉砂岩、砂質鈣質千枚岩:影像上地貌顯示為高山、彎曲狀棱形山脊,局部可見分支狀,樹枝狀、直線狀水系,溝谷相對開闊,沖溝不發育,影像上影紋為細線狀。

14)花崗岩組:岩基呈粗大的樹枝狀紋形圖案,色調較深,呈暗綠色,以太白岩基為特徵; 小花崗岩體紋形較細,色調較淺。

15)花崗閃長岩:遙感影像上顯示典型樹枝狀水系,宏觀影像為塊狀。

4.遙感異常信息提取

(1)遙感異常信息提取過程

一種地物或岩石在兩個波段上的波譜輻射量是有差別的,這就是波譜曲線的坡度,不同地物在同一段曲線上的坡度有大有小,有正有負,比值方法就是增強這種微小的差別,同時還會消除或減弱地形信息的差別。

工作區特徵蝕變信息的提取主要是依據數據特徵及工作區主要的蝕變特徵而進行的。地質工作研究表明,工作區最主要的蝕變特徵為「硅化、鐵白雲石化、碳酸鹽化、褐鐵礦化」等,硅化信息的提取對於該數據不能完成,因為SiO₂在0.52～11.65nm范圍內沒有特徵的吸收顯示,因此信息提取主要為白雲石化和碳酸鹽化的提取。

由圖4-43可以看出,白雲岩在9波段具有一定的反射,而在8波段具有特徵吸收。依據以上特徵使用Aster數據B8、B9波段進行比值運算,提取白雲岩的特徵信息,理論上信息圖像中主要集中了白雲岩等碳酸鹽岩信息。圖4-44為遙感地質解譯圖(附蝕變信息)。

圖4-43 鳳-太礦集區白雲岩PCI光譜曲線

(2)蝕變信息分析

應用MAPGIS中區空間分析功能對遙感蝕變信息的分布特徵進行了分析,圖4-45a為解譯的各種地層在工作區中的面積,圖4-45b為遙感蝕變信息在各地層中的分布比例,可以看出星紅鋪組(D₂x)分布的面積最大,其次為古道嶺組和九里坪組上段,這也與該地層的岩性一致,同時也表明了蝕變主要分布的地層。圖4-45c為信息面積佔分布地層面積的比例,可以看出古道嶺組中信息比例最高,上、下兩段中信息比例佔有近40%,表明古道嶺組蝕變最為發育,同時也是礦體賦存的主要層位。

圖4-44 鳳-太礦集區局部遙感地質解譯圖(附蝕變信息)

遙感蝕變信息與已知礦床(點)疊加的分析表明,鳳-太礦集區鉛鋅礦大多與遙感提取的白雲岩化信息有關。如銀母寺鉛鋅礦床、二里河鉛鋅礦床、鉛硐山鉛鋅礦床等周圍都存在遙感蝕變信息。值得注意的是還有許多具有遙感異常的區域目前沒有發現礦體,有待進一步工作。

5.遙感地質認識

鳳-太礦集區中部地區的王家莊-坪坎環形構造,代表著泥盆系基底性質的同生沉積構造,航磁異常對應顯示為均勻低磁特徵。該基底型環形構造內泥盆系含礦地層岩相比較穩定,岩漿活動與構造變形相對較弱,控制了主要鉛鋅多金屬礦產的分布,礦床具有熱水沉積特徵。鉛鋅多金屬礦床的產出與古道嶺組灰岩、星紅鋪組千枚岩岩性接觸帶關系密切,礦床定位主要受次級背斜構造控制。

總結鳳-太礦集區鉛鋅多金屬礦床(點)賦礦空間與遙感岩石地層及遙感構造的關系,得出找礦信息位於:①以灰岩為核的背斜傾伏影像部位; ②灰岩影像分支部位; ③以灰岩為核的背斜軸線轉折部位; ④以灰岩為核的短軸背斜及隱伏背斜。

(三)鳳-太礦集區1:1萬層次遙感方法應用研究

1.數據概況

1:1萬層次遙感工作採用美國IKONOS衛星數據,該數據具有4個4.0m解析度的多光譜波段、1個1.0m解析度的全色波段。由於地面解析度大幅提高,該數據在製作大比例尺遙感圖像與解譯微細構造等方面具有很大的優勢。

圖4-45 鳳-太礦集區遙感蝕變信息分布特徵

2.圖像處理

工作區使用的數據時相為2008年3月10日,該時相無雪無雲,植被覆蓋較少,數據質量總體良好。工作區成圖范圍為:106°49′55″～106°57′37″E,33°53′17″～33°58′02″N。

圖像處理過程經過圖像校正、圖像增強、彩色合成和數據融合等過程。其中圖像校正使用1:5萬地形圖進行校正,比較粗略。圖像增強主要進行了對比度擴展,使用適應性拉升對直方圖進行了擴展。彩色合成及數據融合方案經對數據各種統計參數的分析及不同方案的反復對比,最終選擇了3(R)+2(G)+1(B)與全色波段融合的方案,融合後圖像解析度提高為1m,並保留了假彩色合成的色彩(圖4-46,圖4-47)。

圖4-46 鳳-太礦集區八方山及外圍地區IKONOS遙感影像

圖4-47 二里河鉛鋅礦床IKONOS遙感影像(局部)

3.地質解譯

地質解譯通過對八方山-八卦廟地區1:1萬IKONOS衛星影像解譯分析(圖4-48),主要對工作區內的碳酸鹽岩分布區及以碳酸鹽岩為標志層的次級褶皺構造進行了圈定,同時對區內線形斷裂構造及人類采礦形跡進行了解譯,結合已有的地質資料初步得出以下認識:

圖4-48 八方山-八卦廟地區1:1萬遙感地質解譯圖

(1)遙感構造格局及分區特徵

八方山-八卦廟地區遙感線性構造與褶皺構造分布特徵顯示,該區構造具有SN向分區特點。以黃泥峽溝腦-銅鈴溝(銀母寺-平坎)斷裂為界線,形成兩個NWW向展布遙感構造單元。邊界斷裂略呈弧形展布,走向NWW,斷裂規模大、延伸長。影像顯示,以該斷裂為界,兩側地層褶皺變形特點完全不同。銅鈴溝一帶出露的酸性脈岩帶基本沿分界斷裂的北側分布,研究區處於構造變形強烈的北部區。

北區構造變形十分強烈,以碳酸鹽岩為標志的影像層呈分支復合、尖滅再現,形成一系列規模不等的褶皺。單元內部EW向與NWW向斷裂比較發育,切割部分褶皺。上述褶皺與斷裂構造控制著八方山-八卦廟地區絕大多數的多金屬-貴金屬礦產產出。南區古道嶺組出露連續、穩定,代表碳酸鹽岩的影紋規則、連續性好,褶皺構造與斷裂構造影像極不發育。南部構造區至今未發現成型礦產。

(2)NNE向—近SN向二次疊加褶皺

鳳-太礦集區經歷了NWW向區域褶皺之後,受EW向應力作用,西河以西地區又疊加形成了軸向NNE向—近SN向的二次變形褶皺。該褶皺形態寬緩,褶皺軸在銅鈴溝—八卦廟一帶,遙感影像中可見及一系列同向彎曲、弧頂向南的弧形山脊與水系,同時伴有同向弧形展布的串珠狀岩塊出露,代表了褶皺的轉折部位。根據八卦廟一帶灰岩急劇變厚的現象判斷,應屬寬緩的背斜構造,該地區出現的NNE向密集線列影像應該代表了軸面辟理或者軸部張性斷裂群。

(3)EW向斷裂控制NW向雁列式背斜

八方山-嚴家坪-八卦廟EW向斷裂切割了泥盆系,構造的局部抬升使斷裂南側古道嶺組灰岩為核的次級小背斜沿EW向斷裂清楚地顯露出地表。背斜北西端被EW向斷裂切割,核部灰岩在此出露最寬; 背斜軸向SE傾伏,核部灰岩逐漸尖滅。稍遠於該斷裂,影像亦顯示有多個類似的次級褶皺存在,集中分布於二里河、打柴溝兩側以及手扒崖東側。據影像特徵分析,多屬於半隱伏-隱伏的短軸褶皺,埋深不大。

(4)白楊溝-馬家渠復式向斜構造

通過以古道嶺組灰岩為典型標志層的岩性解譯、追蹤圈定了白楊溝-長溝-核桃溝復式向斜構造。該復式向斜走向NWW,出露全長約12km。由於NWW向斷裂切錯,褶皺在銀洞溝-核桃溝段位移、破壞,顯示不連續(該段褶皺擠壓緊閉,兩翼灰岩不易區分)。但是該褶皺構造在白楊溝向西的轉折端和在西河馬家渠向東的轉折端顯示比較清楚。向斜兩翼以古道嶺組灰岩為核的次級背斜發育。

(5)特殊影像塊體

在南溝的偏溝、八卦廟北等地,古道嶺組灰岩的旁側,出現了幾處影像色彩比較特殊的影像塊體,比較容易與碳酸鹽岩混淆。雖然目前尚不明確遙感波譜所反映的是何種岩石組合或者何種蝕變,值得注意的是,八卦廟北部的特殊影像塊體與已知的金礦床空間關系密切,偏溝特殊影像塊體附近也有絲毛嶺礦化蝕變帶出現。經對比同類方法處理的TM圖像,與東部的雙王金礦鈉長角礫岩帶影像具有十分相似的特徵。

4.找礦預測

研究區鉛鋅礦的找礦預測工作應緊密圍繞所解譯確定的以古道嶺組為核心的褶皺轉折端以及短軸背斜開展,對於所圈定的性質不明的鼻狀構造也應列入探查之列。

(1)二里河緊密褶皺群

沿二里河解譯出5個連續出現的褶皺構造,由北而南分別為:

1)二-1次級向斜:以條帶狀灰岩影像為兩翼,軸向NWW,可見影像約1000m,在二里河東側轉折。據影像中顯示的二里河鉛鋅礦采礦活動位置,位於二-1向斜南北翼部。

2)二-2鼻狀構造:灰岩影像呈銳角狀在二里河東拐折,形成一倒Y字形。

3)二-3穿刺背斜:長軸呈NWW走向、等軸雙層狀顯示,出露長約900m。中部為深色影像塊體,推測為淺埋藏的灰岩,外側環繞有淺色環帶,可能為蝕變千枚岩。二-3穿刺背斜影像結構特徵及規模都與八方山背斜十分相似,其背斜軸向與八方山背斜大致可以對應。

4)二-4次級背斜:軸向NWW,影像顯示出露1.3km,背斜西側轉折端清晰,東側轉折部位影紋較雜亂,與二-3穿刺背斜具有相似的雙層結構特點。該背斜與Pb異常吻合較好,南側並有走向一致的TEM異常。

5)二-5短軸向斜:軸向近EW,影像出露約500m,與二-1次級向斜有相同的紋形與色彩特徵。

根據影像特徵與鉛鋅礦成礦規律分析認為,二里河緊密褶皺群具有良好的找礦前景,且埋藏較淺。尤其二-3穿刺背斜和二-4次級背斜是尋找八方山式鉛鋅礦床的良好構造。可在背斜轉折端布置淺鑽驗證。

(2)蘇家溝緊密褶皺群

蘇家溝解譯出4個次級褶皺和鼻狀構造,根據不很典型的灰岩影像特徵看,褶皺屬於隱伏狀態,埋藏深度較二里河大。由北向南依次為:

1)蘇-1短軸向斜:軸向近EW,出露長度約1km,翼部碳酸鹽岩影紋斷續,東部轉折端比較清楚,西部轉折端隱約不明。

2)蘇-2不完整次級向斜:軸向近EW,影像出露延伸大於1km,西部被橫向斷裂切截,東部轉折端清楚,向斜翼部碳酸鹽岩影紋比較連續。

3)蘇-3鼻狀構造:軸向近EW,東部發生轉折,根據影紋判斷,可能為一小背斜的傾伏端。

4)蘇-4線狀背斜:總體呈NWW向延展,向SE方向傾沒,影像顯示為比較清楚的灰岩條帶。

蘇家溝緊密褶皺群區具有面狀Zn異常分布,同時蘇-1、蘇-2和蘇-3褶皺出露部位有形態與褶皺相似的TEM異常和熱釋汞異常。

在該緊密褶皺群(區)同樣具有較好的找礦前景,可以作為找礦靶區,建議通過地表工程驗證褶皺的存在,並調查含礦性。

(3)打柴溝褶皺群

沿打柴溝兩側斷續出露有碳酸鹽岩影紋,圈出6個褶皺,根據影像顯示,除打-1為一近EW向的鼻狀構造(次級向斜)外,其餘5條均為NW—NWW向平行、斜列展布的線狀背斜,背斜核部灰岩影像斷續、隱約,部分地段為推測。

該區具有找礦條件,可以作為找礦預測區。

(4)核桃溝復式向斜的次級背斜部位

遙感解譯的核桃溝向斜是以古道嶺組灰岩為翼部標志層構成的復式向斜,兩翼由碳酸鹽岩組成復雜的次級背斜。根據影像所顯示的采礦活動形跡,10多個采礦點都與這些次級背斜空間關系密切。

(四)秦嶺地區遙感方法應用與解譯有效性評價

1)通過對鳳-太礦集區1:5萬和1:1萬遙感影像數據處理和解譯,認為在秦嶺中高山強覆蓋地區開展大比例尺遙感影像解譯,Aster數據和IKONOS數據均能夠滿足解析度方面的要求。採用彩色合成、數據融合等手段進行數據處理,能夠有效地增強數據的可分辨程度。

2)利用Aster數據的多光譜特性在1:5萬層次進行特徵礦物蝕變信息的提取較ETM/TM數據具有較高的優越性。

3)採用Aster數據開展1:5萬層次影像解譯,遙感信息提取成果及地質解譯與已知地質要素吻合程度較高。

4)利用IKONOS數據開展1:1萬層次影像製作,在微觀地質單元的解譯方面具有明顯優勢。如對小面積的碳酸鹽岩(及其褶皺構造)分布區域以及人類采礦形跡能夠達到詳細解譯的程度,遙感解譯與地質吻合程度較高。

總之,在秦嶺中高山強覆蓋地區使用Aster數據、IKONOS數據進行1:5萬和1:1萬層次的遙感地質勘查,方法得當,工作有效程度較高。

③ 技術方法研究與應用

(一)SYZX系列繩索取心液動錘的應用及其鑽進工藝優化

沖擊回轉鑽進是在鑽頭已承受一定靜載荷的基礎上，以縱向沖擊力和回轉切削力共同破碎岩石的鑽進方法。SYZX75、95型繩索取心液動錘將繩索取心和液動錘兩大鑽進優勢技術結合形成的一種新鑽進方法，是中國地質科學院勘探技術研究所研發的、具有國際領先水平的鑽探科技新成果，可大大地提高鑽進效率和回次進尺，也可有效地控制孔斜、提高破碎地層的岩心採取率。該課題在馬坑鑽探中開展了SYZX系列繩索取心液動錘的推廣應用，並進行繩索取心液動錘鑽進工藝優化。在馬坑礦區繩索取心液動錘的使用及其與普通繩索取心鑽進的現場對比試驗，證明了該技術在礦區的適用性和優越性，應大力推廣應用。

(1)與普通繩索取心鑽進相比鑽進效率大幅度提高。由於金剛石繩索取心鑽進採用以較高轉速為主的鑽進規程參數，具有回轉鑽進切削、磨削碎岩的特點。使用液動錘後，給鑽頭施加高頻脈動載荷，沖擊力瞬時可達極高值，使被鑽進的岩石在交變的外力作用下產生脆裂剪崩的體積破碎，明顯提高了機械鑽速(破碎岩石的效率)，岩石越堅硬，效率提高的幅度愈明顯。

(2)在可鑽性9～12級堅硬「打滑」地層，鑽速顯著提高。按目前的繩索取心鑽進水平條件，一般不宜在10～12級的岩層中鑽進。在緻密完整、弱研磨性、堅硬的「打滑」地層鑽進，雖然採用軟胎體鑽頭輔以人工研磨及孔內投硬岩屑等措施，繩索取心鑽進仍顯現出鑽效低、回次進尺少等問題。

堅硬「打滑」的地層應用繩索取心液動潛孔錘鑽進時，交頻沖擊荷載能使鑽頭唇面接觸處的岩石表面光潔度降低，增加了鑽頭與岩石的摩擦力。同時，較粗的岩粉顆粒也促成了金剛石從胎體中出刃的條件，所以可顯著提高鑽速。

(3)在硬、脆、碎地層提高岩礦心採取率，延長回次進尺。液動錘在液動作用下啟動工作，產生了高頻沖擊荷載。使鑽具采心機構處於沖擊振動作用下，岩心不易堵塞(即使產生堵塞也能較快解卡)，減少岩心的自磨作用，從而提高岩礦心採取率，延長回次進尺，在破碎地層這種優點更為明顯。

(4)使用繩索取心液動錘鑽進可避免燒鑽事故。經過兩年多使用表明，使用液動潛孔錘繩索取心鑽進，一旦發現泵壓下降，沖擊器不工作，要及時提鑽檢查，可避免燒鑽事故。兩年來，幾乎無發生燒鑽事故。

(5)繩索取心液動錘鑽進減斜效果好。與回轉鑽進相比，鑽壓和轉速較低，並且鑽速高，有利於降低孔斜。

(6)繩索取心液動沖擊回轉鑽進還可減輕繩索取心鑽桿內壁結垢現象。

(二)金剛石鑽頭的優選研究

1.鑽頭試驗選擇的綜合經濟效益評價指標及優選方法

現場對比試驗選擇：根據目的和需要，選擇不同技術參數的鑽頭在礦區或同一地層進行鑽頭適應性、時效、壽命等指標的對比試驗，探討各鑽頭參數對鑽探成本效益的貢獻率，求證合適的鑽頭性能參數或鑽頭品種。統計分析選擇：通過對鑽頭歷史使用資料進行統計分析，結合地層岩石可鑽性合理選擇鑽頭類型，從而更好地用好鑽頭，達到提高鑽速、降低成本的目的。

2.S75鑽頭主要性能結構參數的優選成果

金剛石鑽頭的性能結構參數有鑲嵌類型、胎體性能、金剛石的質量和粒度、金剛石濃度、水口形狀及其數量和大小、底唇形狀等。根據岩石的硬度、研磨性和完整度等岩層性質和其他技術條件，以高效、長壽、低耗、安全為標准，確定不同地層適用的孕鑲金剛石鑽頭主要性能結構參數。

3.不同工況下鑽頭方案的確定

鑽速與壽命在不同情況下對鑽探綜合效益的貢獻率是不同的，研究確定了不同的工況的鑽頭方案：採用繩索取心鑽進時，應有足夠的鑽頭壽命，以延長提鑽間隔，減少提鑽次數和提鑽時間；繩索取心鑽進在深孔硬岩條件下，鑽頭方案為：在保證鑽頭壽命足夠長的前提下，提高鑽頭的機械鑽速；鑽速低下時，如鑽遇堅硬緻密「打滑」地層，應以提高鑽速為主；軟硬互層頻繁和破碎裂隙性地層，應主要考慮延長鑽頭壽命。

4.研究確定提高鑽頭壽命的技術對策

繩索取心鑽進，一個提鑽間隔內回次多、進尺長，鑽遇多種不同性能岩層的可能性增多，要求鑽頭具有較廣的地層適應性。主要對策：金剛石採用高強度、不同粒徑混鑲，增加鑽頭的適應性；提高工作層的高度；加強鑽頭的內外保徑，如：增高內外側刃高度，內外側刃採用天然金剛石補強或採用高強度、較粗粒的單晶、聚晶體保徑，鋼體外焊合金顆粒等；增加胎體的耐沖擊、耐磨性。

5.制定合理使用金剛石鑽頭的工作要點

要使金剛石鑽頭實現高效率、長壽命，合理使用它也是一個重要因素。合理使用鑽頭要注意以下幾個問題：鑽頭要分組排隊使用，根據設計孔深，按鑽頭內、外徑尺寸，輪換使用：先用外徑大、內徑小的鑽頭；後用外徑小、內徑大的鑽頭。每次下入鑽頭與前一回次鑽頭直徑差要小，當鑽進8～9級岩石時，不大於0.1mm；當鑽進10～12級岩石時，不大於0.05mm；選擇好擴孔器，做好鑽頭與擴孔器及卡簧間配合；合理控制機械鑽速，對軟的、中硬粗顆粒的岩層，鑽進速度快，岩粉量大，為了及時排除岩粉達到冷卻鑽頭的目的，除增加沖洗液量外，要控制鑽進速度。一般連續鑽進時效不要超過5m/h，時效過高，易於造成鑽頭的非正常磨損，甚至會引起燒鑽；避免鑽頭非正常損壞。

6.金剛石鑽進技術參數的優選

鑽壓：確定合理的鑽壓是提高鑽進效率，降低成本的重要措施之一。應根據岩石可鑽性、研磨性、完整程度、鑽頭底唇面積、金剛石粒度、品級和數量選擇鑽壓。

轉速：轉速是影響金剛石鑽頭鑽速的重要因素。應根據岩石性質、鑽孔結構及設備能力等因素選擇轉速，即考慮獲得較高的鑽速，也要保證合理的鑽頭壽命。

泵量：泵量的大小既必須保證沖洗液完成排除岩粉、冷卻鑽頭等功能需求，也應能實現鑽頭金剛石自銳、防止復雜地層孔壁遭受沖刷破壞等要求。應視岩石性質、環狀間隙、鑽頭類型、金剛石粒度、胎體性能等因素進行選擇與適當調整。

泵壓：泵壓是一定泵量的情況下，沖洗液在特定鑽進環境中的流動阻力。泵壓的大小受鑽桿內徑及其密封、取心鑽具過水斷面、鑽頭水口、鑽孔環狀間隙、鑽孔漏失情況等因素的影響，是反映孔內狀況的敏感參數之一。鑽進過程中，應設法降低泵壓，保證鑽進所需泵量的實現。

根據上述的原則、方法與思路，通過試驗確定了馬坑礦區繩索取心鑽進技術參數組合(表4-2)和SYZX75繩索取心液動錘鑽進最佳技術參數。

表4-2 繩索取心鑽進技術參數組合經驗推薦表

7.組合鑽進技術試驗

(1)試驗任務的由來：石岩坑礦區ZK8321孔設計孔深900m，離已完工原水文觀測孔8號鑽孔15m。根據觀8孔鑽取的岩心，地層為泥岩、砂岩、粘土層等，其中大部分砂質泥岩(岩心極破碎，裂隙發育，採取率極低)。由於孔壁縮徑、坍塌現象嚴重，觀8孔孔深500m，施工時間達4個多月。為了加快勘探進度，提高鑽進效率，經地質部門同意灰岩以上地層可不採取岩心，即孔深390m以上通過孔口取樣判斷地層情況。課題利用這一條件，開展組合鑽進技術試驗，設計試驗方案(表4-3)。

表4-3 組合鑽進技術試驗設計方案表

(2)牙輪鑽頭鑽具組合：按鍾擺防斜原理組配牙輪鑽頭鑽具：ϕ200mm牙輪鑽頭0.2m+5.15m鑽具+2.56m泥粉管+鑽鋌+鑽桿。鍾擺鑽具組合可利用鑽具自身重力產生的鍾擺力來實現降斜防斜目的。其防斜原理就是鑽頭以上、切點以下的一段鑽鋌猶如一個「鍾擺」，鑽頭在這段鑽鋌的重力的橫向分力——即鍾擺力的作用下，靠向切削下側井壁，從而起到減小井斜角的作用。

(3)試驗過程：ZK8321孔於2011年6月19日開孔，0～13m為ϕ250mm金剛石鑽頭鑽進，13m開始用ϕ200mm牙輪鑽頭鑽進，濃泥漿護孔。鑽進至孔深256.37m時，發生嚴重孔內事故，最後採取偏孔方法繞過事故鑽具。牙輪鑽頭鑽進進尺243.37m，用時384h，台月效率480m/台月，時效為1.15m/h。

(4)試驗體會：採用牙輪鑽頭和優質濃泥漿全面鑽進，鑽進效率高，裸眼時間短，孔壁穩定。遇破碎、裂隙、全漏失地層，可將鑽桿下入漏失孔段底部，用水灰比0.3～0.45水泥漿拌和細砂，從孔口將水泥漿倒入鑽桿，由鑽桿內管送到預定位置，對大裂隙地層堵漏效果顯著。

(三)馬坑鐵礦護壁堵漏技術組合優化

由於福建鐵礦區岩性極復雜、岩相變化極大、斷裂與褶皺十分發育等原因，深孔鑽探護壁是關鍵。經過多個鑽孔的試驗實踐，研究制定了「優質泥漿+有效堵漏、旋噴水泥漿固結、多層次套管等復合護壁」技術。該技術作為馬坑鐵礦深孔鑽探護壁原則與工藝要點(表4-4)，有效保證了鑽進的順利進行。

表4-4 石岩坑鐵礦地層與護壁堵漏對策選擇表

1.高壓旋噴水泥漿護壁技術的研究與應用

高壓旋噴水泥漿固結護壁法技術是本研究形成的、國內首創的創新性成果。該技術吸收高壓旋噴加固軟土地基的精髓，通過機具的研製和工藝的研究，以高壓旋噴水泥漿的方式，解決了常規護壁方法不能勝任的深部「斷層泥」護壁難題，如：中、深部孔段鑽遇鬆散、破碎、易水化分散坍塌等復雜夾層，鑽孔漏失、泥漿護壁難且無法採用套管隔離情況下的護壁等。

2.旋噴水泥漿護壁的首次應用試驗——馬坑ZK7529孔

馬坑礦區ZK7529孔設計孔深1200m，於2010年10月19日開孔，至2011年10月4日終孔，終孔孔深1299.19m。該孔於孔深960m後，鑽遇三個「斷層泥」破碎帶：前兩個斷層採用套管隔離，第三個斷層應用了水泥漿高壓旋噴灌注法。具體護壁情況概述如下。

第一個斷層帶：孔深969.20～970.50m(中間夾0.2m基岩)，地下水有徑向流動。鑽進時阻力大，提出後孔段即被細石充填。採用泥漿護壁無效後，多次採用常規方法灌注水泥，均未取上水泥心樣，後擴孔下入ϕ89套管。

第二個斷層：1049.60～1051.60m(ϕ77mm口徑)。自1015.69～1051.60m中取岩心8m左右，出現坍塌；多次灌注水泥漿後，均因偏斜出新孔又屢次坍塌。於是擴孔至孔深1086.94m，下入ϕ73mm飛管。

第三個斷層：1135.50～1138.50m(ϕ59mm)，地層為強風化輝綠岩，風化嚴重的「斷層泥」鬆散地層，膠結性差，怕水沖刷。由於受鑽孔口徑限制，採用ϕ59鑽具(鑽桿為ϕ50外絲+ϕ50內絲)鑽進。穿過該斷層帶後，出現嚴重坍塌、縮徑現象，多次灌注水泥漿護壁無效。由於受口徑限制無法下入套管隔離復雜孔段，探討應用了水泥漿高壓旋噴灌注法，解決了護壁難題。

3.旋噴水泥漿護壁作業情況

(1)設備：XY-5型鑽機，BW-250型泥漿泵，泥漿攪拌機等生產設備。

(2)護壁材料：採用42.5級普通硅酸鹽水泥，水灰比0.45，加入適量促凝早強劑(NaCl)及速凝劑(三乙醇胺)，漿液密度控制在1.6g/cm³。水泥用量15包，配製水泥漿量600L，替水量900L。

(3)旋噴鑽具組合：ϕ50外絲鑽桿+ϕ42內絲鑽桿36m+噴具(噴具噴嘴3個，孔徑5mm)+掃孔鑽具。

(4)下入孔內預定位置後，先掃孔，掃至孔底後，送水暢通後，替入一定清水後開始送漿。

(5)壓送水泥漿漿及替水量旋噴。當漿液自噴嘴噴射時，開動鑽機，採用(表4-5)所列技術參數進行旋噴作業，直至漿液、替水壓送完畢(開始送漿時，無泵壓或泵壓較低，待漿液出噴嘴時，泵壓升至4～5MPa)。

表4-5 高壓旋噴技術參數表

(6)注漿完畢，把鑽桿提起一立根後，清洗鑽桿，提鑽。

(7)注漿24h後探水泥面，48h後掃孔。

4.旋噴水泥漿護壁技術的研究與應用體會

在馬坑礦區5個鑽孔的11處復雜地層孔段中，根據不同孔段的長短分別進行1次或多次旋噴水泥漿護壁，累計旋噴水泥漿作業33次，有7個孔段解決了護壁問題，4個孔段取得一定的護壁效果。通過該技術的研究與應用，有以下體會。

(1)旋噴水泥漿與灌注水泥漿護壁方法的比較。旋噴水泥漿護壁的工藝方法、操作步驟與注意事項與灌注水泥漿護壁基本相同，但卻能取得比灌注水泥漿更好更可靠的護壁效果，並在灌注水泥漿無法解決的已嚴重超徑孔段、溶洞地層等獲得成功護壁，主要是高壓漿液從慢轉、緩提的鑽具側向高速噴出(表4-6)，使漿液不僅具有很大的沖擊破土、滲入裂隙能力，充分置換泥漿和充填超徑、溶洞空間，並與旋噴段孔內的岩土顆粒攪拌混合。

表4-6 旋噴水泥漿與灌注水泥漿護壁工藝的主要區別表

(2)旋噴水泥漿護壁技術的適用地層：通過多個鑽孔的應用實踐，旋噴水泥漿可以在復雜地層孔段形成有效的護壁「水泥套管」，解決採用泥漿護壁、普通方法灌注水泥均無效，以及受口徑限制也無法下入套管隔離復雜孔段的情況下的護壁難題。試驗表明，該技術適用於下列地層護壁：中、深部孔段鑽遇鬆散、破碎、易水化分散坍塌等復雜夾層，如：馬坑礦區深部常見層厚1～5m不等「斷層泥」；任意孔深的坍塌超徑孔段、溶洞地層等有、無充填物中、小孔洞或溶洞群。

(3)存在的問題：綜合旋噴水泥漿護壁技術的應用情況，由於存在以下主要問題，致使護壁效果不夠理想，甚至造成旋噴水泥漿護壁的失敗。

旋噴鑽具噴嘴加工較為隨意，達不到科學、合理；旋噴漿液壓力不足；旋噴轉速(n)和提升速度(υ_t)的組合不匹配，如：旋噴具提升過快等；替漿水量的控制不當；作業人員經驗不足，關鍵環節操作不熟練，各崗位工作人員配合不密切。

5.提高旋噴水泥漿護壁效果的思考與探討

針對旋噴水泥漿護壁技術應用存在的主要問題與不足，有必要進一步研究，持續完善該技術。為此，結合高壓旋噴技術的相關研究成果，有以下設想和探討。

(1)旋噴鑽具噴嘴的設計優選——探尋高質量噴嘴：噴嘴是噴頭的重要組成部分，噴嘴的水力學特性的好壞直接影響射流對地層的沖切效果，進而決定「水泥套管」直徑的大小。為了研究噴嘴不同流道形狀和不同長度的射流效果，選擇3種噴嘴做了針對性的室內試驗，並在分析對比試驗數據和結果的基礎上，得出以下的結論：收斂圓錐角噴嘴流道形式可減少噴嘴自身的壓力降損失；當噴嘴長度與直徑的比值為8～10，射流具有較好的噴射性能，射流流束穩定，沖擊力強。

通過進一步研究，探尋符合旋噴水泥漿護壁要求的高質量噴嘴。一般地，高質量的噴嘴應該使射流具有如下的特性：擴散角小、等速核長、噴嘴的流量系數大(即射流通過噴嘴的能量損失小)。

(2)旋噴漿液適配機具研究：旋噴回轉機構的研製，探討解決旋噴轉速不當問題。利用立軸式鑽機最低轉速進行旋噴回轉，轉速太快；以點動方式回轉，轉速不均。解決的設想是：研製可安裝在孔口的、可無級調速的噴漿液壓回轉器；研製以鑽機立軸為動力輸入端的減速回轉裝置，將立軸的較高回轉速度轉換為所需的旋噴轉速；旋噴高壓注漿泵的研製或探尋。通過進一步研究，研製或探尋滿足旋噴水泥漿護壁所需流量、泵壓的注漿泵；配套漿液攪拌機、漿液除渣器等機具的研製。

(3)旋噴固結護壁漿液研究：理想的注漿材料應能滿足護壁力學性能要求，漿液應具有良好的可注性、凝膠時間可任意調整、價格低廉、無毒、無污染、施工方便等。通過進一步的研究，選擇合適的注漿材料及其配合比。初步考慮以下兩個途徑：水泥漿及其外加劑的選擇。純水泥漿液系無機質硅酸鹽材料，無毒無公害，長時間性能穩定且價格低廉，應優先選用。根據工程需要，可通過試驗在水泥漿液中加入適量的速凝、懸浮或防凍等外加劑及摻和料，保證漿液質量和低成本；化學漿液的選擇與應用。化學漿液具有一些獨特性能，如漿液黏度低、可注性好、凝膠時間可准確控制等，但化學漿液價格比較昂貴，且往往有毒性和污染環境，不利於環保。由於地質勘查鑽孔孔距大、孔徑小，護壁所需漿液量不多，化學漿液的較高價格與所含毒性對鑽探成本及環境影響不大。因此，化學漿液也是值得選擇與應用的護壁漿液。

綜上所述，旋噴水泥漿護壁研究成果在福建龍岩馬坑鐵礦深部復雜地層護壁獲得成果後，先後在福建煤田、湖北放馬山等礦區多個鑽孔推廣應用，表明該技術可以在任意孔深的坍塌超徑孔段、軟弱鬆散地層等形成可靠、有效的「水泥套管」護壁。這一成果，為小口徑深孔復雜地層護壁增添了一項有效的護壁技術和手段。目前，該技術已成為機台深孔鑽探主要和必備的護壁手段。

(四)套管鑽進技術在馬坑鐵礦復雜地層中的應用試驗

BH114套管鑽進技術是中國地質科學院成都探礦工藝所研發的鑽探新成果。該技術通過利用外管代替繩索鑽桿傳遞鑽壓和扭矩驅動孔內套管取心鑽具回轉鑽進，在不提鑽情況下進行繩索取心、檢查或更換孔底主副鑽頭，有效減少起鑽次數，避免頻繁取下鑽導致復雜地層孔壁不穩定及其引發的孔內事故，降低勞動強度，改善施工環境和促進安全生產。2012年9月8日，福建省第八地質大隊在石岩坑礦區ZK9501孔進行BH114套管鑽進技術試驗(自孔深25.58m開始至186m)，不僅為BH114套管鑽進技術的進一步完善提供了寶貴的試驗數據，達到預期目的。

現場試驗情況：2012年9月12日至2012年9月28日，在馬坑礦區ZK9501孔25.84～183.18m孔段進行ϕ114套管鑽進技術生產試驗，試驗進尺157.34m，並下入ϕ114套管181.70m，實現了隨鑽下套管隔離保護孔壁。

④ 在實踐中是怎樣應用教育研究方法的

教育研究方法的基本類型及特徵
（一）實證方法
實證方法作為自然科學中一種重要的研究方法,其基本規范就是「用經驗材料證明或證偽理論假說」.這些經驗材料既可來自研究者的現實觀察或實驗活動(直接經驗),也可來自記錄了前人觀察或實驗結果的歷史文獻(間接經驗)；這些經驗材料在形式上可以是量化的也可以是非量化的,但都必須是可檢驗的.
實證方法包括教育測量法、定量觀察法、問卷調查法、教育實驗法、內容分析法.
教育測量法是指根據某種規則或尺度,以數量化的形式描述教育現象或教育對象的某種屬性.其中,包含著測量的三個要素：事物及其屬性；數字或符號；法則.教育測量法的基本特點是根據一定法則,以測驗為工具對研究對象進行測試,從而獲得數量化的結果,並通過進一步分析獲得相關結論.它可以把抽象、概括的理論研究成果轉化為反映個體發展水平、教育發展狀況的方便工具,並提供可靠的數據.
定量觀察法是按照事先設計的一套明晰而嚴密的「計量系統」實施的觀察,它也被稱為系統化的、結構性的、標准化的觀察.這套系統包括：明確的觀察對象、有嚴密邏輯性的觀察項目系統、確定的觀察程序和記錄單位,還有物化的觀察記錄工具.它的長處是能系統地、高效地獲得大量真實的、確定的觀察資料,容易進行觀察記錄,而且觀察結果便於系統地定量處理和對比分析.它的短處是對觀察設計人員和觀察者的理論和技術要求較高,同時觀察過程比較呆板,缺乏靈活性.
問卷調查法是研究者用嚴格設計的統一問卷,通過書面語言與被調查者進行交流,來收集研究對象關於教育問題的信息和資料的方法.它有如下特點：1.調查工具標准化；2.調查過程標准化；3.調查結果標准化；4.研究效率高.
教育實驗法是根據一定的理論假設,有計劃地控制教育活動中的某些因素,以引起其他因素朝著有利於提高教育效果的方向轉變,然後檢驗假設,並由此揭示教育活動規律的綜合性研究活動.它的基本特點是：1.教育實驗要揭示教育現象或教育行為之間的因果關系.2.教育實驗對因果關系的預先設想以假說形式表現出來,實驗過程圍繞假說展開操縱、控制等一系列干預活動,經觀察、分析,最後檢驗假說.內容分析法是對教育文獻的內容作客觀而系統的量化分析,並加以描述,從而對相關的教育現象作出事實判斷的研究方法.用內容分析法進行研究的文獻資料可以是：1.以文字記錄的資料,報紙、期刊、教材等內容往往是專業研究者的研究對象.2.以聲音記錄的資料,包括：上課錄音、學生談話錄音、競選會現場的錄音,與某個年段的教材配套的錄音磁帶.3.以影像記錄的資料,包括：教學錄像、電影、電視、幻燈片、圖片.
內容分析法具有明顯、客觀、系統、量化等四個基本特點.1.明顯的內容；2.客觀的事實；3.系統的記錄；4.量化的結果.
（二）質性方法
作為與實證研究相對的定性研究,有著獨特的研究傳統和研究假設,為定性研究所採用的質性方法,有著它的定義.陳向明先生給質的研究方法下了一個定義：「質的研究是以研究者本人作為研究工具,在自然情境下採用多種資料收集方法對社會現象進行整體性探究,使用歸納法分析資料和形成理論,通過與研究對象互動對其行為和意義建構獲得解釋性理解的一種活動.」
質性研究包括訪談調查法、定性觀察法、敘事研究法.
訪談調查法是研究者通過與被調查者面對面進行交談,以口頭問答的形式來了解某人、某事、某種行為態度和教育現象的一種調查方法.它有以下特點：1.調查過程靈活深入.2.獲取信息完整真實.3.適用范圍更為廣泛.訪談調查法的主要局限有：1.樣本小、費用多、時間長、效率較低.2.標准化程度較低,難以統計.3.調查過程容易產生偏差.4.訪談調查不能體現匿名的特點,不能完全消除受訪者的心理顧慮,這往往會影響受訪者所提供信息的客觀性.
定性觀察法是研究者在一個真實的情境中對被觀察的人或事所作的開放性觀察.它有以下幾種特點：1.可以了解到更為真實的信息.2.可以獲得更為完整的資料.3.可以進行多次觀察.定性觀察法也有局限：1.易受觀察者的主觀影響.2.觀察結果的代表性不夠高.
敘事研究法就是以敘述故事的方式來描述人們的經驗、行為和生活方式,通過所敘述的故事來探究經驗、行為的意義,及其蘊含的思想和哲理.在教育研究領域,敘事研究就是通過描述和分析有意義的教學事件、教師生活和教育教學實踐經驗,來發掘或揭示內隱於日常工作、事件和行為背後的意義、思想、理念,從中發現教育問題,探究教育思想,揭示教育活動特點.教育敘事研究的基本特點是研究者以敘事、講故事的方式表達對教育的理解和解釋.教育敘事研究具有：1.以質性研究方法為工具.2.以教育中的故事為對象.3.教育實踐者成為研究主體.4.形成認識時採用歸納的方式.但也有局限性：1.外來研究者徵得研究對象的配合相當耗時.2.不易了解到局內人的真正想法.3.研究者很容易受到敘事者故事的影響而偏離研究目的.4.敘事研究受到研究者個人傾向的影響.5.敘事研究對研究者提出了很高的要求.
（三）系統方法
系統科學方法論的運用體現在研究主體身上,主要表現為系統思維.它的關鍵特點體現在運用系統科學原理考察和把握研究對象的性質,並據此綜合運用各種技術性方法——既包括實證方法,也包括質性方法,以達到研究目的.其中,最重要的是按照事物本身的系統性,把對象及相關因素放在系統的形式中加以研究,著重探討研究對象整體與部分之間、部分與部分之間、整體與外部環境之間的相互制約關系.系統方法論及系統思維的特點：1.與中國傳統的整體思維相比,系統思維具有清晰性和開放性.2.與自然科學的還原主義分析思維相比,系統思維強調系統的整體性.3.與以往任何一種研究範式相比,系統方法論提供了新的思維原則、模式、路線及多學科綜合研究的方法範例.
（四）復雜思維方法
復雜思維直面世界或事物本來具有的多樣性、復雜性以及變化的生動豐富性.它考察事物及其運動變化的思維方式,是以非線性思維、關系思維、過程思維、情境思維為特徵的.教育系統的復雜性體現在：1.教育活動組成因素的多樣性和可變性.2.教育活動結構與功能、系統與部分之間的非線性相互作用.3.教育活動過程的動態生成性和教育結果的不確定性.
（五）行動研究法
行動研究法是指依靠教育專家、學者的幫助,在教育實踐中展開科學研究,並以研究的成果指導自身實踐的一種研究方法.
它的基本特點：1.以中、小學教師為研究主體,教師即研究者,課程即實驗,課堂即實驗室.2.強調參與、合做與交流.3.強調實踐反思.
（六）文獻法
文獻檢索是科學研究工作中一個重要的步驟,它貫穿於研究的全過程,是進行教育科學研究最常用的研究方法之一.文獻檢索有廣義和狹義之分,廣義的文獻檢索是由文獻貯存和文獻檢索兩個部分構成的一個檢索系統.狹義的文獻檢索則指根據檢索課題,利用一定的檢索工具把所需要的文獻及其線索查出的過程.文獻法有利於全面正確地掌握所要研究問題的情況、現狀,最大限度地利用已有的知識經驗和科研成果,幫助研究人員選定研究課題和確定研究方向；有利於為教育科研提供科學的論證依據和研究方法；避免重復勞動,提高研究效益；有利於拓展研究思路,發展創造性思維,提高課題研究的創新性.

⑤ 科學的研究方法如何應用在社會問題及人的行為

科學的研究方法（探索、描述和解釋）應用在社會問題及人的行為。
社會科學研究可從四個方面來分類。一是為什麼作這項研究，二是研究有何用途，三是研究和時間的關系，四是採用什麼研究方法。表1做了歸納。
表1： 社會科學研究的分類

供參考。

⑥ 化探方法應用研究和有效性評價

地球化學找礦方法是找礦工作的重要手段之一,在預普查找礦的前期階段無一可替代方法,目前已在全國乃至全世界被廣泛使用,得到地質界普遍歡迎。西北有色地質勘查局自20世紀50年代後期就開始了地球化學找礦方法的應用,50多年來對秦嶺造山帶陝西段開展了較系統的化探工作,在應用於找礦方面積累了較為豐富的經驗。

(一)化探異常檢查評價工作程序

在開展了1:5萬水系沉積物測量掃面的基礎上,工作程序如下:

1.異常篩選

對於目前所獲的眾多異常進行綜合研究和篩選是重要的工作步驟之一。在篩選異常時,除依據異常的自身特徵(如規模、濃度、元素組合)外,還要注意:①異常所處的地質背景、地質條件與已知礦帶、礦床的空間關系; ②異常所處地球化學背景及所在地球化學區劃單元類型(如親石、親鐵、親銅等);③異常區是否伴有礦田級異常,是否為異常集中區; ④是否具有地球化學分帶特徵。異常篩選具體操作方法如下:

(1)地球化學場分析

對所有水系沉積物測量原始數據進行建庫,製作區域地球化學圖,進行地球化學區劃,劃分出背景場、高背景場及高值區,並套合相同比例尺的地質礦產圖進行綜合分析、篩選異常。

(2)經驗初評

首先注意兩類異常。其一為濃度高、規模大且成帶分布的異常; 其二為產出地質條件十分有利或較特殊的異常,如一些低緩異常等。對這兩類異常應優先查證。

(3)異常評序

將各類異常的面積、濃度、變化系數、分帶、異常元素組合、標准化面金屬量(NAP值)及產出地質條件等參數量化後計分,按總分排序。序數在前的異常作為重點異常進行檢查評價。

(4)結合區域重力、航磁異常進行綜合分析

根據工作地區的地質背景、成礦規律,礦產一般分布於高磁、高重力異常帶(或古隆起帶)邊部。由於古隆起帶邊部常常產生斷裂破碎帶,使得成礦元素重新活化、遷移與富集,對成礦非常有利。所以對其邊部分布的化探異常應優先考慮。

(5)結合重砂、金屬量異常進行分析

如果化探異常中也有重砂異常和金屬量異常存在,應優先進行查證。

2.典型異常預查

通過以上綜合分析和篩選,篩選出典型異常(或者說是找礦有望異常),進行野外調研,對異常區內不同的蝕變、礦化現象、斷裂破碎帶及典型岩石進行取樣分析。通過野外調研、成礦地質環境分析來確定異常的找礦意義。對已確定具有找礦意義的異常進行詳細查證和評價。

3.異常查證

通常採用1:2.5萬溝系次生暈測量或地質地球化學剖面(或1:1萬正規網次生暈)進行查證。一般來說,對有找礦前景、規模較大的面狀異常多採用1:2.5萬溝系次生暈測量; 對帶狀異常多採用地質地球化學剖面法(或1:1萬正規網次生暈)進行查證(剖面應垂直異常走向)。通過異常查證,縮小找礦靶區,提供找礦有望地段,為下一步異常評價提供依據。

4.異常評價

異常評價區必須是異常查證過程所獲得的找礦有望地段,並有蝕變(礦化)體存在和有望找到礦體(床)的異常。評價方法一般採用地質地球化學剖面法或地物化綜合剖面法,但剖面應垂直於地質體走向。若發現礦化蝕變體或較好的原生暈異常,可初步開展地表揭露,確定找礦靶區或靶位,為地質評價工作提供一套完整的地球化學資料。

多年來,筆者按照上述工作方法,在研究區內已發現多處找礦有望異常,並通過相關地質單位工作證實發現多處礦床。如寧陝縣正河金礦床就是經過異常查證、地質物化探綜合剖面評價發現的,現在正在開展地質勘探工作,有望獲得一個大型金礦床。其他如葫蘆溝金礦、夏家店金礦、八卦廟金礦等,均是通過此方法的運用取得了良好的找礦效果。

(二)煎茶嶺金礦床原生暈地球化學研究

在煎茶嶺金礦勘查過程中,對礦區地表進行了大量原生暈分析,本次對其開展了全面整理、補充,其原生暈分析研究結果如下:

1.元素組合特徵

煎茶嶺金礦原生暈樣品共分析了Au、Cu、Pb、Zn、Ag、As、Sb、Bi、W、Sn、Mo、Ni、Cr、Co、Mn、B等16種元素。對這些元素進行了相關分析(表4-16)和聚類分析(圖4-18),確定了成礦元素組合。

表4-16 煎茶嶺金礦區礦化蝕變帶中礦化元素相關系數

圖4-18 煎茶嶺金礦蝕變岩組合元素地球化學相關性R型聚類分析譜系圖

由表4-16中可以看出,Au、As、Cu、Pb、Zn、Ni、Cr、Mn、Sn等元素的相關性很好,除Au成礦外,其他元素為良好的成礦指示元素,Co和B的相關性也較好,Ag與其他元素的相關性相對較差。

元素R型聚類分析表明以0.5為界可將元素分為3類(圖4-18):第一類為Au、As、Cu、Pb、Zn、Ni、Cr、Mn、Sn; 第二類為Co、B; 第三類為Ag。.其中第一類Zn和Mn、Ni和Cr的關系最為密切,是與成礦有關的元素組合; 第二類和第三類可能對礦化具有一定的指示意義。

2.元素的垂向分帶特徵

採用濃度指示法(解慶林,1992)計算得出蝕變岩中由上向下的元素垂直分帶序列為:Mn-Ni-Cr-Co-As-Au-Cu-B-Sn-Ag-Pb-Zn。根據各元素在各中段的最大聚集位置,確定Mn為頭暈成礦元素,Sn、Ag、Pb、Zn為尾暈成礦元素,Ni、Cr、Co、As、Cu、B等元素為中部暈成礦元素。

這一分帶序列與國內所報道的金礦成礦元素的分帶序列差異較大,其原因可能與煎茶嶺金礦的賦礦部位及成礦作用有關。礦體賦存於超基性岩與白雲岩的接觸斷裂破碎帶中,成礦主要是由富含金的超基性岩體經過後期中酸性岩漿熱液及構造活動的強烈改造,金析出在有利的部位成礦,從而形成了金礦體中富含與超基性岩有關的成礦元素,指示了成礦熱液主要來自於超基性岩一側,同時在地表礦體的局部見有錳礦化。

3.地表原生暈異常特徵

地表以Au 10×10^-9、As 10×10^-6、Ag0.2×10^-6、Mn 1000×10^-6、Pb 20×10^-6、Zn 100×10^-6 Ni 1000×10^-6、Cr 1000×10^-6、Co 50×10^-6、Cu 10×10^-6 B 50×10^-6為邊界,分別圈出了各元素的異常分布范圍(圖4-19至4-24)。由圖可以看出各元素異常套合較好,並沿斷裂破碎帶分布。以下為各元素異常特徵:

Au異常主要分布在30～70線間,以52～70間異常最好,異常規模大,濃度高,形態規整,是礦體出露最好的部位。30～52線間異常規模較小,濃度低,形態多為小的透鏡

圖4-19 煎茶嶺金礦床Au、As異常圖

圖4-20 煎茶嶺金礦床Cu、Ag異常圖

圖4-21 煎茶嶺金礦床B、Co異常圖

圖4-22 煎茶嶺金礦床Pb、Zn異常圖

圖4-23 煎茶嶺金礦床Ni、Cr異常圖

圖4-24 煎茶嶺金礦床Mn異常圖狀,該段礦體斷續出露。30線以西基本未見異常,也未見礦體。

As異常與Au異常基本吻合,以52～70間異常最好,異常規模大,濃度高,形態規整。30～52線異常較弱,且分布分散。30線以西異常加強,沿斷裂呈線狀分布。

Ag異常主要分布在52～70線間,與Au異常吻合。30～52線見零星分布,30線以西未見異常。

Ni、Cr、Co異常主要分布於斷裂破碎帶靠近超基性岩體一側,異常強度兩頭強,中間稍弱。

Cu異常分布較為分散,沿斷裂帶整體分布,異常規模,強度較小。在66線附近異常強度較大,與Au異常相互套合好。

Pb、Zn異常主要分布於30線以東,兩者相互套合並與Au異常套合較好。異常較為規整,異常濃度較高。但44線附近僅見Pb異常,而未見Zn異常。

B異常沿斷裂分布,其中以48線以西異常最好,異常形態規模大,濃度高,呈線狀分布,48線以東異常較弱。

Mn異常主要分布在50線以東,異常規模大,濃度高。50線以西零星分布,濃度低。

總的趨勢是,煎茶嶺金礦地表原生暈異常大致以30線為界分為兩部分,東部主要為Au、As、Ag、Mn、Pb、Zn、Ni、Cr、Co、Cu、B元素組合,其中在50線以東元素組合最好,異常規模大,強度高,該處也是礦體出露最好的部位; 西部主要為Mn、Ni、Cr、Co、Cu、B元素組合,可能反映了早期礦化的熱液活動特點。

4.原生暈異常剖面特徵

垂向上煎茶嶺金礦原生暈異常分布特徵見圖4-25至4-30。由圖中可看出異常在垂向上變化如下:

Au異常主要位於礦體的上部及中下部,淺部異常較弱。Au異常出現部位基本上是蝕變帶變厚部位,也是礦體的厚大部位。蝕變帶變薄處,異常也較弱。

As異常與Au異常緊密套合,高值點出現在礦體上部、Au異常的上部。下部出現的較高異常,可能表示了礦體向下部還有較大的延伸。

Cu、Ag異常緊密套合,並與Au異常套合。其高值點多出現在礦體的中下部、礦體較好部位,可能代表了主成礦期的晚期異常。

Ni、Cr、Co異常基本上位於金異常的外圍靠近超基性岩體一側,其高值點多位於Au異常的中上部,表示成礦熱液主要來源於超基性岩體。

B異常與Au異常套合,其高值點基本上位於Au異常的中下部位,可能代表了中晚期的熱液活動。

Pb、Zn異常基本上與Au異常套合,但其高值點多位於礦體的下部和外側,為成礦晚期熱液活動的產物。

Mn異常出露范圍較寬,包含Au異常,處於Au異常的外層,其高值點位於礦體的上部。

總之,在上述異常組合中Mn、Au、As元素異常多位於礦體的上中部位,異常形態基本上呈上寬下窄的形態,Ni、Cr、Co異常多靠近超基性岩體,且高值點多位於礦體上部,說明礦液主要來源於岩體一側。Ag、Cu、Pb、Zn、B元素異常呈上窄下寬的形態,且異常高值點多位於礦體的中下部,可能與中晚期成礦熱液活動有關。

圖4-25 煎茶嶺金礦床64線Mn異常圖

圖4-26 煎茶嶺金礦床64線Ni、Cr異常圖

圖4-27 煎茶嶺金礦床64線Au、As異常圖

圖4—28 煎茶嶺金礦床64線Cu、Ag異常圖

圖4-29 煎茶嶺金礦床64線B、Co異常圖

圖4-30 煎茶嶺金礦床64線Pb、Zn異常圖

5.原生暈異常縱投影特徵

沿蝕變帶縱向原生暈異常分布形態見圖4-31至4-35。由圖上可以看出各元素異常沿縱向分布的特點。

圖4-31 煎茶嶺金礦床Mn異常縱投影圖

圖4-32 煎茶嶺金礦床Au、As異常縱投影圖

圖4-33 煎茶嶺金礦床B、Co異常縱投影圖

Au異常主要分為3部分。第一部分位於54～68線地表到深部,該段異常面積大,異常濃度高,具有多個異常中心,600m標高以下異常減弱,該段為礦體最好的部位; 第二部分位於32～44線地表到800m標高附近,異常相對較弱,該段礦體在900m標高附近礦體連續,厚度較大,品位較高,深部僅見少量的礦體,多為礦化體; 第三部分位於18～30線淺部,異常較為規整,為一單異常,濃集中心位於28線,該段僅見Au礦化。

As異常分布范圍與Au異常一致,基本上與Au異常套合,異常多位於Au異常的上部。僅56～64線處異常分為上、下兩部分,上部位於地表Au異常頭部,下部位於Au異常的中部,該處砷異常可能與深部Au礦化有關系。

圖4-34 煎茶嶺金礦床Cu、Ag異常縱投影圖

圖4-35 煎茶嶺金礦床Pb、Zn異常縱投影圖

Cu異常多位於Au異常的邊部及中下部,單個異常規模較小,濃度較低,僅個別異常濃度值較高,位於36線以西及66線處,Cu異常出現部位礦化一般較弱。

Ag異常主要位於32線以東,異常中心分布較為凌亂,多位於淺部。異常規模較小,濃度值普遍較低,與Au異常套合較好。Ni、Cr、Co異常主要分布於14～70線間,多位於Au異常的上部。異常規模大,形態規整,異常濃度為兩側高、中間低。蝕變帶中Ni、Cr、Co異常濃度較高,表明熱液主要來源於超基性岩體。

Zn異常主要位於Au異常的下部及旁側,異常規模較小,濃度較低,為弱異常。異常出現部位多為礦體下部或無礦部位。

Pb異常分為兩部分,一部分位於14～42線間,該段出現多個濃集中心,異常位於地表; 另一部分位於54～66線間地表到淺部,異常規模較大,形態規整,濃集中心明顯。異常出現部位一般礦化較弱或無礦。

B異常分布於20～70線間地表及Au異常的中下部,其中地表20～30線間異常較好。

Mn異常形態和分布位置與Au異常相似,但其濃集中心多位於Au異常的上部,向下異常減弱。

總體上看,各元素異常主要分布在16線以東,16線以西未見異常。從異常形態看,東部向下延深較大,西部延深較小,這與礦體向東側伏相吻合,暗示礦液可能由東向西運移。這也與超基性岩體的分布形態有關,48線以西為分支岩體與白雲岩接觸,48線以東為超基性主岩體,分支岩體插入到主岩體中,說明成礦熱液主要來源於主岩體。Ni、Cr、Co含量較高,也表明成礦熱液來源於超基性岩體,其異常位於Au異常上部及西部,可能與早期成礦作用有關。Cu、Pb、Zn、B元素多位於Au異常的邊部和下部,其出現部位一般礦化較弱或無礦,可能與成礦晚期的熱液活動有關。

6.原生暈地球化學異常評價指標

根據以上所述,結合該礦區地質特徵和礦床地質條件,原生暈地球化學異常評價標志歸納為以下4點:

1)Au、As、Ag、Mn、Pb、Zn、Ni、Cr、Co、Cu、B元素為蝕變帶上主要的成礦指示元素,各元素異常呈帶狀相互套合,沿F451斷裂帶分布。

2)成礦元素Au與所伴生的其他元素組成的異常形態規整,強度大,異常濃集中心明顯。

3)礦體由上至下的元素分帶序列為:Mn-Ni-Cr-Co-As→Au-Cu-B-Ag→Pb-Zn。Mn、Ni、Cr、Co、As為前緣指示元素; Au、Cu、B、Ag為礦體特徵元素; Pb、Zn為礦體尾部特徵元素。

4)由於煎茶嶺金礦成礦作用與超基性岩體有著密切的關系,除Ni、Cr、Co 3個高含量元素外,找礦指示元素主要為Mn、As、Au,當出現Cu、B、Ag異常時表示礦體已接近下部; 若礦體中出現Pb、Zn異常,則表明已位於礦體的尾部; 若同時有Mn、As、Au異常的疊加,表明礦體向下具有較大的延深或深部有另外的礦體出現。

(三)化探方法的有效性評價

以上所闡述的化探方法是我們多年來使用的行之有效的找礦方法之一,找礦效果甚好。地質體的發展、演化是極其復雜多變的,每一種找礦方法都有著它的局限性,化探方法也一樣。1:5萬水系沉積物測量僅適用於地形切割劇烈、水系發育的山區找礦,適用於大面積區域地球化學勘查和普查找礦工作,而在地形平坦、水系不發育地域,其應用效果受限。1:2.5萬溝系次生暈測量則適用於土壤覆蓋區,適用於對水系沉積物異常的查證、進一步縮小找礦靶區,在普查階段用來評價被土壤覆蓋的岩漿岩、地層和構造的含礦性,圈定成礦遠景區。中小比例尺(1:10萬及以上)岩石地球化學測量(原生暈法)則適用於基岩出露良好的地區,可直接圈出找礦遠景區,多用於評價不同地質體的含礦性。大比例尺(1:10000或1:5000)岩石或土壤地球化學測量可以確定礦(化)體的空間部位、形態和規模,追蹤盲礦,並預測礦床(體)規模,研究成礦機理。總之,針對不同對象,選擇不同的化探方法並與地質結合進行合理解譯,把化探異常轉換為具有地質內涵的找礦標志,一定會取得良好的找礦效果。

⑦ 論文中研究方法的應用

論文中研究方法的應用

論文是一個漢語詞語，古典文學常見論文一詞，謂交談辭章或交流思想。當代，論文常用來指進行各個學術領域的研究和描述學術研究成果的文章，簡稱之為論文。下面是我收集的論文中研究方法的應用，歡迎大家參考。

【摘要】：

碩士畢業論文是一個碩士研究生論文水平的重要表現，考察其論文的研究方法對於我們研究論文的研究方法有重要的幫助，本論文以華東師范大學思想政治教育專業20xx年和20xx年碩士畢業生碩士學位論文為研究對象。通過統計分析發現：馬克思主義理論學科研究生的研究方法意識逐漸增強，呈現出多樣化趨勢，同時存在述而不用、理解不準確、運用不到位等問題。造成這些問題的主要原因就是缺乏研究方法的理論學習與實踐訓練。因此，應注重從增強研究生方法自覺、嚴格學位論文寫作規范等方面不斷提升學位論文研究方法運用水平。

【關鍵詞】：

研究方法；碩士論文；思想政治教育

研究方法是科學研究的首要問題，貫穿科學研究的全過程。它上與認識論、方法論相連，下與理論性質、研究問題緊密相關，是保證研究成果科學性的前提和保障。

一、學位論文與研究方法

（一）研究生學位論文

研究生學位論文是衡量研究生科研能力和培養質量的重要手段。研究生學位申請者根據學位授予要求而撰寫的研究論文。它是評判學位申請人學術水平的重要依據和獲得學位的必要條件之一。學位論文質量的高低是衡量研究生科研水平高低的一個重要標志。

（二）研究方法

研究方法，也就是正確地提出問題、解決問題，是研究事實所不可缺少的理論原則、程序、手段、方式和技巧。是保證觀察可靠、判斷、推理得以正確形成的原則、程序、手段、方式。我國哲學社會科學學者秦宗熙和穆懷中、謝聖明認為社會研究方法的體系由三個不同層次構成，即一般方法、具體研究方法和具體的研究程序和研究技術。

首先，一般方法包括馬克思主義哲學方法論、社會學的學科方法論以及邏輯方法論。其次，具體的研究方法包括文獻法、個案法、訪問法、問卷法、觀察法、實驗法、抽樣法、社會測量法、典型法等。具體的研究程序和研究技術。最後，研究程序包括四個階段即選題階段、計劃階段、實施階段和總結階段。一般情況下，學生在論文寫作上採取定性和定量研究相結合，採取文獻法、歷史法、比較法、統計分析法、問卷法、測驗法、經驗總結法等多種方法相結合使用。

二、思想政治教育碩士學位論文研究方法分析

碩士學位論文是一個碩士研究生寫作水平的展現，而方法的運用則體現了作者研究過程中方法原則程序是否科學合理，這也就直接影響論文的質量和水平。通過分析得出思政研究生碩士學位論文以傳統的理論思辨研究方法為主，缺乏科學的研究方法意識，缺少相應的實證與量化分析

（一）研究方法自陳狀況分析

在抽樣的華東師范大學2014、2015年30篇思想政治教育碩士學位論文中分析發現，從整體上而言，有90.1%的學位論文明確交代論文研究方法。能清晰單列「研究方法」部分並作「詳細說明」和「簡要說明」的學位論文的比例比較大，這說明，思想政治教育學科碩士論文的研究方法意識在已經比較高，研究的科學性從總體而言呈比較好的狀態。當然，如果把自陳水平為詳細說明和簡要說明的論文判為「合格」的話，那麼合格的比例僅僅有37%。

（二）研究方法的主要類別及其運用情況

總體分析後發現，馬克思主義理論學科碩士學位論文運用的研究方法主要包括文獻研究法、經驗總結法、理論思辨法、比較研究法、歷史研究法、調查研究法等。在30篇碩士學位論文中，以文獻研究法為主要研究方法的佔60%，排名第一；以思辨抽象法為主要研究方法的碩士論26%，排名第二；比較研究法為主佔23%；其餘還包括歷史研究法、跨學科研究、調查研究等等佔有一定比例。此外，100%的碩士論文的是融合兩種方法以上的綜合方法，融合的方式較為多樣。

從以上可以看出，研究方法依然以經驗研究和思辨研究等傳統研究方法為主。文獻研究法、思辨抽象法、歷史研究法、比較研究法等傳統研究方法備受青睞，其中文獻研究法的使用率100%。新的實證研究方法，如調查研究、訪談法等開始進入馬克思主義理論學科領域，使得研究方法更為豐富和多樣化。

三、結論

（一）優點。通過分析30篇抽樣可以得出思想政治教育專業碩士研究生在學位論文的寫作中方法意識逐漸增強，通過本研究的調查分析發現過去單一的研究方法有所下降，對研究具有實際指導價值的學科層面方法論和原則層面方法論急劇增加，這表明高等教育研究的方法論出現了多元化趨向。從某種意義上可以說，研究方法論趨向多元化意味著研究者對研究方法論認識更加深人，這也意味著思想政治教育專業研究方法的多元化。

同時，具體研究方法和研究技術種類多樣性，盡管定量與實證研究方法的整體運用中佔比例不大，但從調查結果可以說明研究生們已經意識到定量與實證研究方法在研究中的重要性，通過定量與實證研究分析更能確定的各影響因素與結果之間的關系，從而得出科學的結論。研究技術的`這一層次是研究方法結構體系中與研究成果聯系最為密切的層面。一定的研究方法論和研究方式最終必然要通過具體方法與技術才能展現出來。

（二）存在的不足。通過對樣本的分析，可以得出，雖然在畢業論文中很多人都陳述了研究方法，但是研究方法陳述不夠明確，甚至對研究方法本身並不是非常清楚，部分論文對研究方法敷衍了事，有的研究生將實證研究、思辨研究、定性研究、定量研究、定性與定量相結合、規范研究及跨學科研究、多學科研究當作研究方法。事實上，從哲學和科學方法的角度看，實證研究、定性研究、定量研究、定性與定量相結合及跨學科研究、多學科研究都是開展科學研究的一種指導思想，是方法論。如實證研究與之對應的有實驗法、調查法等。

定性與思辯研究多，定量與實證研究少。定量研究與實證研究在研究科學性能夠起到很重要的作用，從調查結果顯示，雖然定量和實證研究有所增加，但從總體上而言，定量和實證研究還是很少。通過案例、實驗、非實驗、實地研究，用事實情況及真實數據更能有力地證實研究者的觀點的文章少。調查數據顯示，在研究生學位論文研究方法中以文獻法、歷史法、比較法這些以敘事性的定性研究為主導，從個人經驗出發的感悟性、思辨性研究較多，說明定性研究仍是主要研究方法。雖然隨著研究的深入及對研究的科學性的重視，定量與實證的方法逐步受到重視，但比較而言，運用的仍然較少。調查結果顯示，在研究生學位論文中最常用的定量與實證的研究方法是調查法，最常用的統計分析方法是描述統計。方差分析、差異檢驗及顯著性分析等定量方法在論文中少有出現。

綜合上述分析，在培養學生論文寫作方法上，我們應該更加註重方法意識，培養學生方法自覺，注重開設方法論課程的質量，提高研究質量，重視定量與實證研究，優化定性與思辨研究的結構，規范研究方法，樹立科學研究意識，促進思想政教育學科理論發展。