開題報告主要包括:一、擬選論文題目:二、文獻綜述與選題報告要求:1. 引用外文文獻不少於10篇,寫出文獻綜述與選題書面報告,字數在3000字以上。3. 填好「論文選題報告及論文工作計劃」表,連同書面報告一起交研究生院備案;4. 書面報告的格式見附件。三、導師對選題報告的評語(就研究生對該研究領域國內外研究現狀的了解情況、研究方法和手段、預期成果予以評價):四、評審小組對選題的意見(是否同意選定該課題、是否同意選題報告通過、以及對下一階段研究工作的建議;其他建議,如限期重作選題報告、終止培養建議等):五、論 文 工 作 計 劃六、附件(一下為附件內容)擬選論文題目一、選題背景和意義二、國內外研究動態三、論文主要研究和基本框架四、預期成果和可能的創新點
『貳』 存在問題及研究思路、研究內容
1.3.1 存在的主要問題
(1)呷村礦床模型問題
礦床發現之初,學者們認為呷村礦床具有「下筒上層」的結構模式和「下黃上黑」的金屬分帶模式,與其他典型的VMS型礦床類似(傅德明等,1996;侯增謙,1991),但後來又發現礦床下部的脈狀-網脈狀礦體不是呈筒狀或漏斗狀垂直於上部的層狀塊狀礦體,而是呈似層狀近於平行展布,與上部塊狀礦體呈整合或似整合產出,又提出 了「層狀礦席+層控網脈狀礦帶式」的礦床模型(侯增謙等,2001)。
大多數研究者都認為,呷村VMS型礦床噴流沉積的礦體在島弧裂解階段形成之後,與圍岩地層一起經歷了燕山期弧-陸碰撞和喜馬拉雅期陸內走滑作用。這兩個成礦後的構造演化階段,必然對礦床地層和礦體發生改造,形成強烈的緊閉褶皺和大量的逆沖斷層和韌性剪切帶,導致岩層和礦體的重疊或缺失,從而改變礦床的結構模式和蝕變礦化模式(魯婷等,2008)。如果不能充分認識後期構造對礦床的改造,則難以建立符合客觀實際的礦床模型,也難以正確指導礦山深部和外圍的找礦工作。
(2)含礦層位對比問題
即有熱礦區含礦層位與呷村礦床含礦層位是否屬於同一層位。
由於有熱礦區目前發現的礦體與岩石組合與呷村礦床有一定的差別,因此關於呷村礦床含礦火山岩系是否南延到有熱礦區存在較大的爭論。生產勘查單位(108地質隊,1984;403地質隊,1993,2010)認為,呷村-有熱同處呷村復式倒轉背斜內,呷村含礦火山沉積岩系向南延至有熱礦區,有熱與呷村為同一含礦岩系。張文寬等(1994)曾認為,「從成礦有利度等值線趨勢看,在第19線以南深部可能存在呷村礦床的第2個成礦中心。若是如此,呷村礦床儲量再翻番是有可能的」。但曹新志(2009)持不同看法,認為有熱含礦層位與呷村含礦層位不屬同一層位,有熱含礦岩系位於呷村含礦岩系之上,是呷村礦床東側第Ⅶ含礦沉積韻律單元的南延。
(3)含礦帶對比問題
即有熱礦區目前已發現的塊狀礦體是否可與呷村礦床東礦帶富礦體對比的問題。
生產勘查單位(108地質隊,2010)籠統認為,有熱已發現的礦體就是呷村礦體的南延,特別是發現了塊狀黃鐵礦礦體,雖然銀銅品位很低,仍認為可與呷村礦床的塊狀礦體對比。
侯增謙等(2001)曾對呷村礦床東礦帶進行過詳細的觀察和描述,並建立了東礦帶塊狀礦體的精細結構柱狀圖,但未對中礦帶和西礦帶進行對比研究。有熱已知礦體除部分為塊狀「黃礦」礦石外,大多為脈狀-網脈狀鉛鋅礦石,缺乏重晶石岩和硅質岩等噴氣-化學沉積岩,缺乏銀銅工業礦體,與呷村礦床東礦帶難以直接對比。
因此,在前人工作基礎上,補充呷村礦床中礦帶和西礦帶的精細結構研究,再將有熱礦體結構模型與呷村礦床各礦帶進行對比,是評估有熱礦區找礦潛力的關鍵所在。
(4)構造問題
作為一個產於火山-沉積斷陷盆地內的VMS型礦床,呷村礦床的形成和展布受控於盆地構造及其影響的沉積相,特別是南北向斷層與東西向斷層的交匯部位,有可能控制了熱水噴口位置,從而影響礦體厚度和品位。因此,查明南北向和東西向同生斷層的位置、性質及其分布規律,對成礦預測有重要的指導作用。
呷村礦床形成之後,經歷了印支運動以來的俯沖、碰撞造山和陸內構造變形作用,導致礦區火山-沉積地層發生強烈的褶皺和斷裂作用,使近於水平的岩層和礦體變成近於直立,後期變形變質作用生成的片理、劈理與層理不易區分,故前人對礦區總體構造樣式一直存在著不同的認識和爭議,主要有復雜褶皺(徐明基等,1989)、單斜構造(403地質隊,1993)、楔沖構造(曹新志,2009)、構造「重構」(魯婷等,2008)等觀點。因此,查明礦區總體構造樣式,確定礦區是否為一倒轉地層,確認是否存在韌性剪切帶,其對礦床結構和蝕變礦化分帶是否形成構造「重構」等問題,是本次研究的一個重點問題。只有在正確甄別和恢復各礦化體的初始空間位置的基礎上,才有可能獲得更符合客觀實際的礦床模型。
(5)找礦方向和隱伏礦定位預測問題
有熱礦區是否具有尋找富礦體的找礦潛力?如果有,則下一步的找礦方向在哪裡?如何確定隱伏富礦體的空間位置?這是本次研究需要回答的最終問題。
有熱礦區的找礦工作已進行多年,雖有一定的進展,但找礦突破不大。按原有的找礦思路,肯定是難以突破,必須創新成礦理論,採用多元信息找礦模型,才能另闢蹊徑,取得找礦成果的新突破。
1.3.2 研究思路
本次工作以VMS型礦床模型和構造解析的理論方法為指導,野外與室內相結合,宏觀與微觀相結合,以大比例尺地質圖修編和構造解析、坑道和鑽孔綜合修編為手段,在詳細解剖呷村超大型銀多金屬礦床的基礎上,按比較礦床學的思維,將重點放在有熱礦區,對呷村-有熱礦區進行詳細的地層對比、火山噴發旋迴劃分、礦體特徵、礦化結構和蝕變分帶研究、含礦層位和含礦帶精細結構研究、礦田構造解析、流體包裹體和穩定同位素分析、岩石地球化學測量、前人物探成果再解譯等工作,其目的:一是在構造解析的基礎上重建礦床模型;二是在精細結構對比的基礎上確定呷村-有熱礦區含礦層位和含礦帶的對比問題;三是綜合地物化資料,確定找礦方向,對隱伏礦體進行定位預測。
1.3.3 研究內容
(1)礦床構造解析和礦床模型重建
對呷村-有熱礦區進行詳細的構造解析,通過對礦區褶皺、斷裂、劈理、節理等各種面狀構造和線狀構造的研究,確定礦床總體構造樣式,大致反演礦床構造演化史。重點查明逆沖斷層和韌性剪切帶對地層和礦體的改造,明確岩層和礦體是否以構造岩片形式產出。在此基礎上,正確甄別和恢復各礦化體的初始空間位置,重建礦床的礦化分帶和蝕變分帶的礦床模型。
重點研究東西向斷層的幾何學特徵,判別斷層運動方向、位移量等運動學特徵。最終確定斷層位置、性質,以及對沉積相、含礦層位和礦體的控制和改造。查明南北向同生斷層的位置、性質,及其與礦體厚度和品位的關系,確定同生斷層中熱水噴口位置及其分布規律,為找礦靶區的確定提供資料。
(2)含礦層位的劃分和對比
通過詳細的剖面測制和填圖,確定呷村-有熱礦區的岩性組合和變化特徵,合理劃分地層單元。在此基礎上,對呷村-有熱礦區含礦層位進行進一步的細分和研究,劃分火山噴發韻律,查明各韻律的厚度、岩性組合、岩相及空間變化特徵,蝕變和礦化結構分帶特徵,建立呷村-有熱礦區含礦層位柱狀對比圖,最終確定呷村含礦火山岩系是否向南延伸至有熱礦區。
(3)含礦帶精細結構的劃分和對比
通過坑道和鑽孔編錄,對呷村礦床各礦帶及有熱礦區目前已發現的礦體進行精細結構劃分,確定各個礦帶的岩石組合、蝕變和礦化特徵、結構特點。重點解決有熱礦區已知礦帶是否存在下部為脈狀-網脈狀礦體,上部為塊狀礦體的微「雙層」結構特徵,查明有熱礦體上部流紋質火山岩的頂部是否存在噴氣-化學沉積岩。建立呷村-有熱礦區含礦帶精細結構柱狀對比圖,最終確定有熱礦區已知礦體與呷村礦床各礦帶的對比問題。
(4)成礦流體物理化學特徵和同位素特徵對比研究
通過對呷村-有熱礦區主成礦期石英流體包裹體進行顯微測溫、顯微激光拉曼光譜測定,以及石英H、O同位素和硫化物S同位素分析,示蹤成礦流體和成礦物質來源,探討成礦機制,加深對VMS型礦床成礦流體系統的認識。同時,從成礦流體地球化學和成礦機制的角度進一步將有熱礦體與呷村礦床各礦帶對比。
(5)呷村礦床南部礦體空間形態研究
對呷村礦床南部7~11線間進行詳細的坑道編錄,查明礦化體和標志層在走向上和傾向上的空間變化特徵,編制重晶石岩層厚度等值線圖、礦體厚度和品位等值線圖,確定岩相空間變化規律,恢復鹵水池的空間形態和側伏方向,從而推測礦體的側伏方向,為找礦靶區的確定和礦山下一步的坑道開拓以及邊部探礦工程設計提供依據。
(6)岩石地球化學研究
以已知的呷村礦床為參考,對有熱礦區各勘探線進行系統的原生暈地球化學測量,運用數理統計學和計算機技術,編繪地球化學異常圖,研究礦床地球化學異常幾何特徵、礦化元素含量、元素比值垂向變化特徵,從岩石地球化學的角度確定呷村-有熱礦區的對比問題。確定呷村礦床是否存在隱伏礦化體的前緣暈(或邊緣暈),建立隱伏礦原生暈的判別標志,確定有熱礦區是否存在東部礦帶的前緣暈特徵,最終對可能的隱伏含礦地段進行靶區預測。
(7)前人地球物理資料的重新解譯
以上述新獲得的地層、岩漿岩、構造、礦體等地質資料為基礎,重新對前人物探成果資料進行再解譯,驗證地質推論是否與物探異常相吻合,在此基礎上圈定找礦靶區。
(8)找礦方向和隱伏礦定位預測
以礦床模型為指導,在含礦層位和含礦帶精細研究以及成礦流體物理化學條件研究基礎上,定性判別有熱礦區是否存在隱伏的東部礦帶,確定找礦方向。通過研究鹵水池和礦體的空間形態變化特徵,結合地球化學和地球物理勘查資料,對隱伏礦體進行定位預測。
『叄』 研究現狀及存在的主要問題
一、國外研究現狀
石漠化的發展及其對人類的危害是全球性的問題。20世紀60年代以來,隨著人口的劇增和生態的破壞,全球岩溶區石漠化在不斷加劇。如地中海岩溶地區、加拿大東南部布魯斯半島、日本秩父地區、澳大利亞塔斯馬尼亞地區等均面臨著嚴重的石漠化問題。各國對石漠化問題都給予了高度的重視,並進行了治理。在開發石漠化區岩溶含水層水資源、退耕還林、利用速生樹種和種苗營養液進行石漠化區生態重建方面,取得了很多有效經驗。但國外石漠化地區人口密度小,水、土、人之間矛盾沒有我國突出,治理相對比較容易,技術成果報道較少。
二、國內研究現狀
近十多年來,國家實施了「八七」扶貧攻堅計劃、長江中上游防護林工程、水土保持工程,以及世界糧食計劃、世界銀行貸款和澳大利亞、紐西蘭的援助項目,在植樹造林、封山育林、退耕還林、坡改梯、砌牆保土、土壤改良、開發岩溶水、種植適生經濟作物等方面做了大量工作,取得了較多的石漠化環境整治的成功經驗,從不同的角度總結了解決單一目標的工程治理措施,以及綜合性的石漠化治理模式。
(一)石漠化治理的主要工程措施
1.生態修復措施
包括植樹造林、退耕還林、封山育林、人工種草、草地改良為主體的生態修復工程,並與經濟林木建設、中葯材種植等相結合,擴大植被覆蓋面積。
2.農田基本建設措施
以提高耕地質量、提高土地產出率、減少自然和人為活動對耕地的破壞和水土流失,增加農民經濟收入,進而達到遏止毀林開荒為目的。該類措施以6°~25°坡耕地治理為重點,通過「坡改梯」(坡地改梯田、梯土)、「旱改水」(旱地改水澆地、平緩旱地改水稻田、望天田改保灌田)、「碎改整」(小塊改大塊、零亂改規整)、新開田土、冷爛銹田改造、窪地排澇等農田改造等,有效地防止或減少水土流失。
3.水利水保建設措施
水資源是動物和植物賴以生存的必要條件,是自然環境的重要組成部分,是可持續發展的基礎。措施將「開源」與「截流」並重,通過對灌區改造、病險水庫治理、地表「三小」(小山塘、小水窖、小水池)工程建設,致力於解決石漠化區人畜飲水和農田灌溉,改善人類生存條件,提高土地產出率,推動農業結構調整,促進石漠化區經濟的發展,對有效實施退耕還林、封山育林、遏止毀林開荒起到保障作用。
4.農業產業結構調整措施
根據地域資源環境條件,進行產業結構調整,合理利用資源,布局適合於當地資源和環境優勢的產業,推動地區經濟的發展。如貴州省根據當地地形、氣候,在一些高寒地區實施退耕還草、發展草地畜牧業,北盤江兩岸發展花椒種植;廣西在石漠化區實施「砍頭樹」種植、發展養殖業等。
5.農村能源改造措施
以解決煤炭資源缺少地區農民生活及生產燃料為目的,通過發展家庭養殖業、沼氣工程、節柴改灶、農村小水電建設、太陽能利用等措施,實現遏制人為對森林的砍伐破壞。
6.生態移民措施
主要方式為異地搬遷。通過小城鎮建設、發展鄉鎮和民營企業,有效地將石漠化區(生態惡劣區)的人口和人類工程活動向資源環境條件較優勢的區域集中,轉移農村勞動力,增加農村人口就業率,一方面使貧困區人口盡快脫貧,另一方面減輕石漠化區資源環境的壓力和人為活動對環境的破壞,使人類對資源的需要和自然資源的承載力達到平衡,逐步恢復生態環境。
7.其他
主要為政策保障措施、科技支撐體系等。包括對石漠化治理的政策支持,治理方式的科技研究、示範工程、石漠化監測、科技培訓、宣傳教育、組織保障等。
(二)石漠化綜合治理的主要模式
石漠化的治理是一項系統工程,一般要根據當地具體的資源環境和社會經濟環境條件,因地制宜,採取多手段、多功能、多層次組合模式進行綜合治理。目前,國內岩溶山區採用的綜合治理模式主要有如下幾類。
1.小流域綜合治理模式
受地形、地貌、水文網和地質結構等條件控制,岩溶石山地區由許多具有獨立功能的小流域單元組成。小流域綜合治理模式的內容為:根據小流域內上、中、下游具體的社會和環境條件確定生態經濟功能,合理地配置生態防護體系,通過一系列組裝配套的科學技術,以水土保持為核心、以水資源開發為基礎、以產業結構調整為手段,實現流域全面規劃,綜合防護體系和復合農業生產體系建設布局,形成符合山區特點的農、林、牧復合農業生產體系。
2.生態環境綜合治理模式
針對岩溶山區缺水、少土、水土流失嚴重和人地矛盾突出的特點,以蓄水、治土、造林為核心,對脆弱生態環境進行治理。利用坡面雨水徑流和表層帶岩溶水與三小工程(小山塘、小水窖、小水池)相結合,形成微型水利系統,達到實現防止水土流失和解決乾旱期間農田灌溉用水的目的;對坡耕地實施「坡改梯」工程,並與具有經濟價值的草、果(樹)種植相結合,把防治土壤強烈流失和溝谷侵蝕的攔沙谷坊相配合;開展生態林建設,將生態林建設與經濟林木種植相結合,既增強流域內水土涵養,又實現增加經濟的收入。通過上述手段,改善流域內的生態環境條件。
3.生態農業建設模式
針對岩溶山區山地多、壩地少的特點,結合地域資源和環境結構,實施農、林、牧一體化的產業結構模式。綜合考慮本地區區域農業資源優勢,以保護和擴大森林覆蓋率為核心,以水土保持、發展經濟和環境保護為目標,合理調整地區經濟結構和農作(植)物結構,維系生態平衡,走生態農業的道路。同時,發展特色農業、名特優產品種植,把種植業、養殖業和產品深加工業聯成整體,提高農產品的經濟附加值,促進生態經濟的有序發展和動態平衡,形成完整、協調的農業生態循環體系,既提高資源的利用,又實現了生態環境的保護。
4.草地畜牧業模式
西南岩溶山區雨熱同季,氣候溫和濕潤,利於牧草的生長,為發展畜牧業提供了優越的條件。在一些人口密度較小、草地面積較大的地區,利用該優勢發展牧農結合型的生態農業,以草養畜、以畜養農,並進一步發展農牧產品深加工業。以草代林代糧,進行草農牧林結合,短期可保持水土,遠期則可開發林木資源,既有近期效益,又有長期效益。
5.生態移民模式
中度以上的石漠化區面積大,水資源和土地資源缺乏,土地生產力和人口承載力低下,對該類地區,可通過生態移民的方式將居民遷移到環境條件較好、資源承載能力較高的地區,一方面可減輕人類為生存對原本就脆弱的生態環境的破壞,使生態環境系統得到恢復和重建,另一方面通過異地開發,改善石漠化區貧困人口的生存環境,促進脫貧,從而實現石漠化區社會經濟和資源環境協調的可持續發展。
6.庭院生態經濟模式
以沼氣建設利用為紐帶,以完善和穩定「經果林—畜禽養殖—沼氣」為基礎,充分利用農戶庭院前後及耕地資源,以改善農民生活基礎設施條件為目的,以種植經濟林木、中葯材和養殖優質畜禽為主要內容,對石漠化山區山、水、林、田、路、網進行綜合規劃建設。通過優化岩溶石漠化區經濟系統中的種植結構、養殖結構、能源結構與技術結構,增加農民收入,優化農村環境。庭院生態經濟模式的高效運行可改變農村庭院生活環境條件和不文明現象,逐步形成以種植為基礎、以養殖業為主幹、以沼氣為紐帶、種養和加工相互配套、農林牧副業協調發展的農村生態經濟體系,與石漠化防治融為一體,推進石漠化的綜合治理。
(三)石漠化理論研究方面的典型工作
1)袁道先院士在《岩溶生態系統和石漠化治理》中,結合西南岩溶石山地區的實際情況,採用大量的科學數據、圖表,對岩溶環境生態系統進行了具體的分析和論證。
2)1999~2002年,中國地質調查局完成了我國西南岩溶山區地下水及生態地質環境調查,採用遙感解譯、地面核實調查等手段,基本查清了我國西南岩溶石山地區石漠化的現狀、空間分布、發展趨勢,編制了《西南岩溶山區地下水及生態地質環境調查報告》。
3)貴州省地礦局王明章研究員等在「貴州省岩溶山區地下水及生態地質環境調查」成果資料的基礎上,編制並出版了《貴州省岩溶石山生態地質環境研究》,對貴州省石漠化的現狀、分布、成因、發展演化,進行了研究和闡述,並從地質學的角度初步提出了石漠化治理的途徑設想。
4)貴州省地礦局區域地質調查院況順達博士等以國家高技術研究發展計劃(863計劃)項目為平台,採用遙感技術完成了石漠化演變監測技術方法的研究,提交了《中國西南地區石漠化遙感調查關鍵技術研究及預警預報成果報告》。
5)貴州省師范大學熊康寧教授等以遙感技術為主要手段,對貴州省石漠化現狀進行了調查,編制出版了《貴州省岩溶石漠化類型遙感調查研究》,闡述了遙感調查的方法、貴州省石漠化的基本特徵和現狀。
6)中國科學院地球化學研究所牽頭,貴州大學、貴州師范大學、貴州科學院、貴州省地礦局、河海大學、同濟大學等單位共同承擔了國家重點基礎研究(973計劃項目),從地球化學的角度開展包括石漠化問題在內的岩溶山區物質運移循環研究。
(四)石漠化治理方面的典型工作
1)林業部門從20世紀80年代以來,結合國家長防、珠防工程,開展了以「退耕還林、植樹造林、封山育林」為主的生態恢復工程。
2)發改委、水利和農業部門以解決缺水問題為核心,採取了以小流域為單元,實行山、水、林、田、路、網統籌規劃綜合治理工程;以坡耕地的綜合整治為突破口,對25°以下石漠化程度較輕、土層較厚的緩坡耕地實施坡改梯工程;在人口密度相對較小的區域,大力實施生態自然修復工程;加大沼氣建設,解決能源緊缺問題;以增加群眾收入、促進農民脫貧致富為重點,因地制宜發展中葯材、花椒、砂仁等具有市場優勢經濟林果,並以此培育和形成生態產業。貴州省內典型工程有關嶺縣石板橋小流域治理工程、花江板貴小流域治理工程、思南碗水壩小流域治理工程等。
3)2003年以來,中國地質調查局開展了西南岩溶石山地區典型岩溶流域地質環境綜合整治示範項目,分別在貴州省、雲南省、廣西壯族自治區、湖南省等省(區)以岩溶流域為單元,開展了以地下水開發為龍頭的石漠化地質環境綜合整治示範工程。典型工程如代表峰叢窪地類型的貴州省巨木地下河流域,代表壟崗槽谷類型的貴州省道真上壩地下河流域、雲南省瀘西小江流域、湖南省洛塔等石漠化治理工程。從地學的角度開展以石漠化綜合治理為目的地質環境整治示範工作。通過多年的工作,初步取得了一定的經驗和成果,豐富了石漠化綜合治理的理論。上述示範工程的實施,將對改善當地人民的生存和生產條件、脫貧致富提供基礎條件,並對推動岩溶山區石漠化綜合整治將起到積極的作用。而且這一項目成為本研究的基礎。
4)在國家林業局的支持下,貴州省科技廳星火科技計劃在省內岩溶石漠化地區實施30萬畝金銀花種植的石漠化生態環境治理工程,推行「林—草—畜」生態研製模式發展畜牧業,帶動農民致富,同時保護和改善生態環境,取得了良好的社會和經濟效益,並完成了《岩溶石漠化地區種植金銀花的生態與經濟效益報告》。
5)中國地質科學院岩溶地質研究所在廣西果化、湖南洛塔等地進行了以地下水開發為主的地質環境整治示範工程。
6)中韓兩國共同投入在貴州省修文縣開展了以植樹造林、小水窖和沼氣工程為主的石漠化治理工程,取得了良好的效果。
7)2008年以來,國家在西南岩溶山區選擇了100個重點縣(其中貴州省55個),開展了石漠化綜合治理試點,目前試點工作正在正常推進。
三、存在的主要問題
石漠化的研究和治理取得了豐碩的成果,但是,總體上看,仍然存在如下方面的問題。
(一)石漠化繼續發展,生態環境形勢仍然嚴峻
當前,國內外有關人員從不同的側面對岩溶石漠化治理開展了大量的研究,並實施了較多的試驗和示範性工程,在岩溶山地區石漠化成因和防治的理論方面都取得了重大的進展,為岩溶山區石漠化的整治提供了較多成功的經驗。但是,應該看到,治理效果仍不是非常理想。根據相關資料,20世紀以來,盡管我國有效治理了岩溶石漠化面積5000平方千米,但由於地質環境條件的復雜性和不合理的人為工程活動,岩溶石漠化加劇的面積增加了2.5萬平方千米。石漠化的加劇和改善面積比為5∶1。岩溶石漠化的形勢仍然嚴峻。
(二)石漠化治理的理論和實踐措施尚需進一步充實和完善
「石漠化的形成和發展是脆弱的岩溶環境條件與不合理的人為活動共同作用的結果」;「脆弱的岩溶地質環境是石漠化發生的基礎、不合理的人為工程活動是石漠化發生的驅動力」;「對石漠化治理不但要對已經發生的石漠化環境進行修復,更重要的是要通過科學的手段防止新的石漠化繼續發生和發展」已經為大眾認識。因此,合理的石漠化的治理途徑不但要對不合理的工程活動進行遏制,而且應通過科學的手段對脆弱的地質環境實施改善,才能達到預期的效果。但是在目前的實踐中,通常採取的各種治理模式都主要集中在針對遏制不合理的人為工程活動方面,而對如何改善石漠化區脆弱的地質環境方面卻重視不夠。
近年來,不同部門從不同行業的角度實施了較多的石漠化整治工程,取得了一定的成果和較豐富的經驗,總結了不同的綜合治理模式。概括起來,這些治理模式基本上都是擴大植被覆蓋面積、土地整理、地表水資源的開發、農業產業結構調整、生態移民、庭院經濟等措施的集成。雖然這些模式既有通過自然和人工干預促使植被恢復、對已經惡化的石漠化生態環境進行修復的工程,也有通過科學的手段改善石漠化區民眾的生活和生產環境、發展經濟、從源頭上防止石漠化繼續發生和發展的措施,但是,綜合分析可以看出,這些治理模式都有一個共同的特點,都將主要的目標集中在對地表生物圈層的人為干預和控制,而不同程度地忽視了支撐生物圈層的地質環境條件對石漠化發展的巨大作用,表現為一是缺乏對石漠化形成的內在基本環境———石漠化區地質環境的綜合整治;二是在治理措施的選擇和工程布局上通常未能充分考慮治理區的地質環境背景(水文地質條件、地球化學背景等)對治理措施的適宜性;三是未能很好地考慮開發利用當地豐富的地質資源並充分利用於石漠化的整治中。其結果治理工程仍然主要在脆弱的地質環境的基礎上進行。盡管多年來國家對水土保持、石漠化防治等生態環境治理工作投入了大量的資金,這些治理工作確實也起到了較好的作用,但是,綜合分析近年來西南岩溶山區石漠化發展的趨勢,石漠化程度和面積仍然在以較快的速率持續發展,究其原因可以認為:造成該問題的原因除石漠化治理的投入力度尚不足以外,還在於當前的治理模式和工程過多是立足於石漠化形成的外因控制上,而對地質環境的治理力度薄弱。
地質環境是一切生態環境形成的基礎,地質環境條件的好壞,決定了生態環境的優劣,「基礎不牢、地動山搖」,可以認為:忽視對地質環境進行有效的整治,基於脆弱的地質環境的基礎上進行的石漠化防治工作唯以取得理想的預期效果。因此,現有的石漠化綜合治理模式有待於進一步的補充和完善。
(三)水源缺乏、土地缺少和土質貧瘠的問題亟待解決
石漠化區生態環境脆弱的基本特徵就是「地表缺水、少土、土質貧瘠」,是造成石漠化形成和發展的最根本的原因,也是目前採用的石漠化治理工程中難以解決關鍵所在。
岩溶山區強烈岩溶發育造成地表水流嚴重漏失,地表出現嚴重的乾旱缺水現象,造成岩溶山區人畜飲水和工農業生產供水困難,成為社會經濟發展的「瓶頸」。
「少土」是岩溶石漠化區生態環境脆弱的另類典型特徵。碳酸鹽岩成土條件本來就極差,加之地形條件以山地為主,土地主要分散分布在山間盆地、谷地和窪地中,可供耕種的土地面積少,土地資源有限。隨著農村人口的增加,人均耕地佔有量呈繼續逐漸減少的趨勢。特別是岩溶山區人口增長速度快,低承載力的土地與高密度的人口必然產生糧食增長與人口增長失衡問題。以貴州省為例,2005年全省人均耕地面積1.7畝,其中常用耕地人均僅0.68畝。退耕還林後雖可有效地防止水土流失的進一步發展,但人口過多的現實卻相應增大了石漠化區土地資源的壓力。雖然加大小城鎮建設和生態移民是緩解農村人口與耕地不足矛盾的有效措施,但是,也應看到未來相當長的時期內農民對土地仍將有較強的依賴性,並且生態移民也需要相應的土地和水資源作支撐。因此,可耕種土地的缺少成為制約生態移民工程實施的「瓶頸」之一。
碳酸鹽岩溶區的耕地一方面是土層薄、分布不連續、保水性和耐旱性差,另一方面土壤中營養元素缺乏,嚴重的水土流失引起土壤中營養元素的大幅度減少,使得耕地土質貧瘠、土地產出率低、農作物品質低下,成為限制地域經濟發展的重要原因之一。
岩溶山區水源匱乏、土地缺少和土質貧瘠與地質環境密切相關,是石漠化治理中的難點所在,也是必須解決的最基本的問題。
『肆』 研究現狀及存在問題
大廠礦田研究歷史較長,據記載,新中國成立前,岳勝、丁文江、張兆瑾、張庚等老一輩地質學家先後在大廠礦帶開展過地質調查工作,初步確定了該區的地層層序、構造輪廓、礦產種類及其分布特徵等。新中國成立後,1954年開始至今,廣西215地質隊對礦帶進行了系統的地質調查工作,為提高丹池礦帶研究程度和探明礦產資源作出了巨大貢獻,被評為功勛地質隊。與此同時,銅坑-長坡礦和高峰礦下屬的地測科也都在各自所屬的礦山開展了大量「探邊摸底」的找礦工作,為礦山開發、建設提供了一手資料。
在科學研究方面,廣西地勘局、地質七隊、大廠礦務局、中國科學院地球化學研究所、中國地質科學院礦床所等單位先後在1958年、1959年起開始在本礦帶進行科學研究。以陳毓川院士為首的科研集體先後在20世紀60年代(陳毓川,1964;1965)、80年代(陳毓川等,1985)、90年代(陳毓川等,1993;陳毓川等,1996;王登紅等,1996)對丹池成礦帶及大廠礦田的地質特徵、礦石礦物學、區域成礦規律進行了卓有成效的研究,建立了大廠礦帶礦床成礦系列和成礦模式;同時,李錫林等(1960,1981)、葉緒孫(1985)、葉緒孫等(1996,1999)、劉元鎮等(1987)、郜兆典(2002)等討論了原生錫礦床的地質特徵和成礦規律。論證了花崗岩及其成礦演化是錫多金屬礦床形成的主要控制因素。蔡宏淵等(1983)、葉俊等(1985,1989)、周懷陽等(1987)、張國林等(1987)、陳駿(1988)、韓發等(1997)、徐新煌(1991)、羅德宣等(1993)、廖宗廷等(1994)、秦德先等(2002,2004)則先後提出了大廠礦田火山同生噴氣和後期與花崗岩有關熱液疊加成礦的認識。塗光熾(1984,1987)在分析了大廠礦田諸多成礦因素後,提出了大廠礦床具有多成因、多來源、多階段成礦特徵的認識。
在成礦流體包裹體和同位素研究方面,楊鳳筠等(1968)率先開展了大廠錫礦田硫同位素研究;徐文炘等(1986)開展了岩體的Rb-Sr測年和成礦物理化學條件研究;李蔭清等(1988)通過對大廠礦帶流體包裹體的詳細研究,獲得了該區岩漿熔融體和成礦流體的特徵及其演化的一系列重要信息。丁悌平等(1988)通過對大廠礦田岩石和礦物的穩定同位素研究,認為礦石鉛與花崗岩漿活動有成因聯系;Fu等(1991、1993)對大廠礦田流體包裹體及C、O、S同位素進行了系統研究,認為成礦流體來自於花崗岩。蔡建明等(1995)、聶愛國(1996)分別開展了五圩礦田和茶山銻礦成礦流體研究;張起鑽(1999)研究提出,大廠龍頭山100#礦體硫同位素集中分布於6‰~12‰,具有油氣硫的特點,其流體包裹體具高鹽度、高密度、富含CO2、Cl-、CH4、K+、低K+/Na+、F-/Cl-等特點,其成因與生物有機成礦作用有關。趙葵東等(2002)、蔡明海(2004)對銅坑主要礦石礦物黃鐵礦中的流體包裹體進行了He、Ar同位素的測試,指出成礦流體中有地幔流體的混入。
在構造研究方面,陳洪德等(1989)對丹池成礦帶沉積相及盆地演化特徵進行了研究。徐珏(1988)對丹池地區礦田構造進行了系統總結,主要強調了燕山期構造的控岩、控礦作用;楊海明等(1990)對芒場礦田開展了構造地球化學的研究工作;高計元(1998)研究提出,礦床的分布總體上受桂西北盆-山系的控制,礦床的生成和定位是盆-山系發生、發展和演化到一定階段的產物;章程(2000)對五圩礦田構造應力場及力源進行了探討。
盡管不同時代、不同單位根據不同的思路、採用不同的技術手段,開展了側重點不同的研究,取得了大量的研究成果,也有力地指導了地質找礦工作。但是,大廠礦田范圍內仍然有一些科學問題尚待解決,具體包括:①對於成礦時代仍然存在爭論,有的認為成礦於燕山期,有的認為成礦於泥盆紀;②對於成礦物質來源也有不同看法,有的認為成礦物質來自於花崗岩,有的認為來自於地層;③對於找礦方向也有不同看法,有的認為應該沿著地層找礦,有的認為應該圍繞花崗岩找礦,等。
根據上述研究工作中存在的問題,結合大廠礦帶本身存在的自然之謎,我們認為目前迫切需要研究以下科學問題,如:為什麼有至少123萬t的錫和大量的其他金屬集中到大廠礦田這個不足100km2的彈丸之地?這么多的成礦物質從何而來?如何聚集的?礦體的定位機制是什麼?最大的成礦深度是多少?如何尋找深部礦體?等等。
1)大廠錫多金屬礦床規模大、礦種多、品位高,元素組合復雜,礦化分帶清楚,礦體產出特徵具多樣化,所以工業意義、研究意義都很重大。通常而言,超大型礦床多為孤立產出,成礦作用具有「偏在性」(裴榮富等,2005),受到地質、地球化學、地球物理等方面成礦條件的綜合控制。大廠與個舊、柿竹園為我國最大的3個錫礦床,均分布在以南嶺為中心的華南地區,但是成礦的環境、成礦條件、礦物組合上均具有各自的特殊性,個舊、柿竹園礦床的形成是與岩漿岩有關的熱液礦床,而大廠礦床與籠箱蓋主岩體之間並沒有直接的接觸關系,成礦作用在不同的階段是不均勻的,具有幕式特徵。大廠礦床,尤其是占儲量80%的銅坑91#、92#以及高峰100#、105#礦體,在大廠如此小的范圍內,多種金屬元素巨量堆積,形成的關鍵是什麼?成礦的背景有什麼特殊性?這些問題並未得到解決。
2)作為舉世矚目的超大型礦床,經過近60年的研究、開發,在區域地層、構造、岩石學、同位素、成礦物化條件等方面積累了豐富的資料,這對於礦山深部及其周邊地區的找礦具有十分重要的指導意義。但是,必須看到,在已有的豐富資料中,往往帶有原研究者或勘查者的主觀意識,具有一定的歷史局限性,有的甚至是錯誤的認識。這些錯誤的資料(或認識)被反復引用,並被用作推斷的依據,就會演繹出更多的錯誤,不利於進一步的找礦工作。大廠礦床的成因問題,至今仍未達成共識。目前存在3種分歧:①屬於與燕山期花崗岩有關的岩漿熱液礦床;②屬於與岩漿無關、而與海底火山(熱液)有關的熱水沉積礦床;③屬於多期次、多階段、多成因,早期為熱水沉積,晚期為燕山期岩漿熱液改造。成因認識分歧的焦點是對大廠層狀、似層狀礦體成因的理解。具體來講,集中反映在以下幾個方面:①92#礦體的主要容礦岩石———硅質岩的成因,是熱水沉積形成還是正常沉積作用形成?②與礦體相伴而生的電氣石是同生還是後生?③脈石礦物中的長石是透長石還是冰長石?是同生還是後生?④成礦流體的來源問題。回答這些問題,是解決大廠礦床成因問題的關鍵。正是由於大廠礦床成因問題懸而未決,直接影響了礦山後續資源的找礦方向。
3)從現有的研究資料分析,我們認為在礦床成因方面存在分歧意見的主要原因是對礦床的研究沒有建立在扎實的礦相學研究之上,研究的樣品或者是單階段、或者是選擇易於獲得、便於挑選、分析的樣品,而礦物之間的相互關系並沒有查清楚,從而影響了對客觀事實的認識。礦床成因問題歸根到底是成礦的動力學問題,即成礦物質的源、運、聚。只有搞清成礦的動力學機制,才能建立起正確的礦床成因模式,進而建立礦床的預測模型,指導礦山後續資源勘查的方向和探礦工程部署。
4)大廠錫多金屬礦床的一般性和特殊性問題。相對於世界上和國內其他錫礦,大廠有沒有共性,其特殊性又表現在哪裡?對這一問題的研究將影響到找礦方向問題,如大廠地區有沒有「個舊」、有沒有「柿竹園」?
基於此,我們認為有必要在正確認識大廠礦田成礦動力學背景和礦床地質特徵的前提下,通過系統、詳盡的岩石學、礦床學、礦相學、成礦流體和構造地球化學研究,探討大廠銅坑礦(重點91#、92#礦體)中成礦物質的來源、成礦流體的運移機制、成礦元素在時間、空間上的分布規律等,重新釐定大廠錫(多金屬)礦床的成因模型,進而建立大廠錫礦的預測模型,為礦山後續資源的勘查和開發提供依據。
具體而言,可以通過對大廠錫礦(重點在銅坑91#、92#、100#、105#礦體)礦物組合、共生和伴生組分的研究,從橫向和縱向上,對不同成礦期次、不同成礦階段礦體中的礦石礦物和脈石礦物(重點對電氣石、長石)的微量元素、稀土元素、成礦流體特徵進行對比、分析,並結合構造地球化學研究,來揭示礦床成礦物質來源、成礦流體演化機制,重新釐定礦床的成因模式,建立礦床的深部預測模型,為礦山的進一步勘查指明方向。
『伍』 論文研究存在的問題怎麼寫
(一)選題把握不準
選題是確定畢業論文研究的方向,是畢業論文寫作的第一步。即使教學學院給提供了一些參考選題,但學生在選題時仍有不少問題。主要表現在:一是追求熱
點,對葯品現代物流、醫葯衛生體制改革、公立醫院改革、葯妝等興趣濃厚,選此類熱點課題的多,能夠創新的少;二是游離在所學專業或畢業實習之外,如在蘇州
禮來公司實習的醫葯貿易專業學生選題是「當前我國經濟形勢下的公路建設與發展」,在葯品經營企業倉庫實習的學生選題是「稅收政策與促進就業的思考」,在山
東步長制葯實習的學生選題是「目前我國發展保障性住房的政策分析」等;三是理論性太強,選題難度太大,超出了本科生能夠把握的范圍,如在葯品檢驗所實習的
同學選題是「葯品供應保障體系構建研究」。
(二)拼湊現象嚴重
學生通過網路查找資料比較普遍,網路給學生帶來便捷的同時,也打開了惰性的方便之門。直接從網路上下載他人的文章當然是嚴令禁止的,但拼湊卻是屢禁不
止。一是拼湊法,從網路上下載幾篇同類型的論文,通過剪接拼湊成一篇論文,往往結構混亂,內容不完整,甚至自相矛盾;二是雷同法,幾個同學的論文題目略有
差異但內容雷同,甚至僅是順序安排上略有差異;三是穿越法,為通過文獻檢索方法核查,把不同專業師兄師姐或不同年度的畢業論文,稍作修改或拼湊
『陸』 開題報告的研究方法有哪些
運用比較廣泛的是文獻法、調查法、實驗法、行動研究法、訪談法等。
在介紹論文方法時,不是對方法概念的解釋,而是要介紹如何使用的研究方法,比如問卷調查法,就要闡述清楚問卷是自製,還是沿用的前人。在研究用,不要羅列一大堆的研究方法,主要提煉一兩種研究方法,側重研究就可以。
研究價值就這個部分,不能空而大或羅列許多根本解決不了的,比如有的老師說他的研究有利於提高某某地區的教育質量等等,別人一看「提高」這個詞就不相信,最多是「改善」。教育的質量不是一項科研就可提高的,另就本土文化的研究,是否具有良好的推廣性,還有待實證。
研究的創新相對別人這方面的研究,別人沒有的,自己總結提煉出來的新亮點,也是文章的亮點。研究的價值與創新應立足於自己的本研究,不能把自己無關的或自己根本解決不了的羅列上去。
(6)研究方法存在的問題研究擴展閱讀
開題報告的內容:
1、課題來源及研究的目的和意義。
2、國內外在該方向的研究現狀及分析。
3、主要研究內容及創新點。
4、研究方案及進度安排,預期達到的目標。
5、為完成課題已具備和所需的條件。
6、預計研究過程中可能遇到的困難和問題有及解決的措施。
7、主要參考文獻。
『柒』 存在問題、研究方法與主要進展
1.存在問題
通過半個多世紀的地質研究,基本查明了南嶺地區大地構造的基本特徵,總結了花崗 岩的時空演化規律,對中生代構造-岩漿作用和成礦機制研究取得了突破性的認識,發現 了一大批鈾礦礦床。然而,以往的研究工作多是孤立地研究花崗岩,或是孤立地研究沉積 盆地,尚未把盆地-山脈作為一個統一體來研究,因而,影響了人們對研究區構造演化的 認識。主要存在以下幾個問題:
(1)對佔南嶺花崗岩2/3以上的過鋁花崗岩的成因機制以及構造-岩漿演化未能給 予足夠的重視;導致對晚中生代強過鋁花崗岩的起源、成岩動力學機制、大地構造背景、 花崗岩與鈾成礦的關系等基礎問題,長期爭論不休,認識分歧頗大。
(2)南嶺地區花崗岩的研究程度相比較高,而沉積盆地研究薄弱,發表甚少。以往 盆地研究多屬填圖調查,處於幾何學和岩石學描述階段。尚未開展典型沉積盆地的精細解 剖,缺乏多學科的綜合研究,缺乏現代定時定量數據,影響了該區地質研究的步伐。
(3)研究表明,南嶺東段在早、中侏羅世經歷了一次從EW向特提斯構造域向NE向 古太平洋構造域的體制轉換(任紀舜等,1998;舒良樹等,2002a,2004),導致早中生 代近EW向盆地被晚中生代NE向的盆地所置換和疊置。重力計算表明,研究區上地幔是 虧損的,指示區內殼-幔物質曾發生過大規模交換作用(陳培榮等,1998;陳躍輝等, 1998)。但是,許多與之關聯的基礎地質問題仍然沒有解決。比如,盆地對構造體制轉換 的響應方式如何?晚中生代岩石圈伸展的時間和原因如何?盆地與深部構造-岩漿活動的 關系如何?板塊俯沖作用有無影響到南嶺? 至今尚未有人回答。
(4)贛江斷裂和吳川-四會斷裂是縱貫南嶺的兩條大型NNE向走滑斷裂帶(舒良樹 等,2002;鄭家儀,1996)。斷裂帶兩側重力場東高西低、地殼厚度東薄西厚;斷裂兩側 盆地物質成分、沉積厚度差異明顯;盆中多處發育基性岩、鹼性玄武岩、雙峰式火山岩及 復合岩流(廖群安等,1999;俞雲文等,1993;董傳萬等,1997),表明贛江斷裂和吳 川-四會斷裂均屬區域控盆斷裂,深達上地幔岩漿房的超岩石圈斷裂。但這兩條斷裂的控 盆機制如何、與盆-嶺構造有何聯系? 目前尚不清楚。
(5)南嶺東段是我國著名的花崗岩型鈾礦大型礦集聚區。但其成礦物質來源、成礦 機制、成礦規律和控礦因素尚存在較大分歧。其深部構造、地幔流體和鹼交代作用、伸展 構造在鈾成礦過程中所起的作用等尚不十分清楚,值得深入研究。
2.研究方法
採用野外調查與室內研究相結合,點、線、面相結合,宏觀與微觀相結合,典型礦床 研究與區域成礦地質條件研究相結合,沉積學、礦物岩石學、構造地質學、地球物理學、 地球化學、礦床學、同位素地質學等多學科相結合的方法開展研究。重點加強野外調查、 室內測試和研究總結三方面工作。
野外調查包括區域地質路線踏勘、典型盆地剖面測制、盆-山邊界斷裂和構造要素產 狀的系統測量和統計。對主要邊界斷裂的形成時代、力學性質、構造屬性、變形期次進行 全面調查取證,對岩層中的火山岩夾層、岩牆進行系統采樣和分析。
通過對特徵岩石的薄片觀察,對主元素、不相容元素、稀土元素定量數據的分析,進 行構造背景和物源屬性的研究。應用電子探針、同位素測年等現代測試手段,獲取必要的 基礎數據。根據地球物理資料,進行莫霍面深度與起伏、岩石圈底面深度及形態、盆地基 底深度及起伏等正、反演計算,提供深部構造的數據。
跟蹤掌握並應用國內外最新理論、方法和成果,進行多學科資料綜合對比研究,以建 立盆嶺構造地球動力學演化模型。根據鈾礦成礦理論,分析探討盆地構造、區域構造與鈾 成礦的相互關系。
3.主要研究進展
(1)研究表明,贛江斷裂帶是縱貫江西全省的一條規模巨大的NNE向斷裂帶,與郯 廬斷裂帶和吳川-四會斷裂帶具有許多相似的特徵。該斷裂對研究區褶皺、盆地、沉積地 層、岩體和大地構造演化具有十分明顯的控製作用。斷裂帶兩側盆地沉降中心不同,岩石 構造組合差異明顯、空間展布迥然不同。
(2)通過對典型盆地的精細解剖,基本查明了盆地演化與板塊運動的關系,認為區內 盆地受太平洋構造域的影響明顯,具有NE向延伸、SN向分帶、NE向雁列展布的特徵。盆 地形成與演化先後經歷了近EW向基底構造(AnMz)、陸相山前磨拉石盆地(T3-J1早)、裂 谷盆地(J1晚-J2)、火山斷陷(K1)、沉積斷陷(K2-E)和擠壓抬升(N-Q)六個階段。
(3)南嶺東段閩西—贛南—粵北地區存在一個中侏羅世陸相裂谷盆地帶。東起閩西 永定,經贛南尋烏、龍南到粵北始興。受後期構造-岩漿的破壞和改造,現呈肢解散碎的 殘留盆地面貌出現。區域應力場分析表明,區內盆地經歷了一個從近SN向的水平擠壓→ SN向的垂向擠壓(近EW向水平伸展)→SE-NW方向擠壓→EW向擠壓(SN向伸展) 的復雜地球動力學演化過程。
(4)諸廣山岩體是一個發育在前泥盆紀變質基底之上,以早中生代和晚中生代花崗 岩為主體的多期復式岩體。早-中三疊世南側北越、北側大別強烈的陸-陸碰撞可能是誘 發陸內岩漿活動的動力學原因。早白堊世太平洋板塊俯沖產生的強大側向擠壓則誘發了花 崗岩漿的上涌,促進了盆嶺構造的形成。南嶺地區盆山格局的最終形成是晚白堊世—古近 紀陸內伸展作用的結果。
(5)南嶺地區盆-山耦合機制與太平洋板塊朝大陸的俯沖角度和速度變化具有密切 聯系。從低角度到高角度的俯沖帶角度變化和從快速到慢速的俯沖速度變化,致使南嶺地 區從強烈擠壓、擠壓-剪切向伸展拉張轉變,致使陸殼和岩石圈被拉張減薄,發生玄武岩 漿底侵和殼幔混合作用,形成獨特的盆-嶺構造和豐富的礦產資源。
(6)通過對代表性產鈾岩體的主量元素、微量元素、稀土元素以及Nd、Sr、Pb、O 同位素地球化學特徵的研究,確定南嶺地區產鈾岩體均為殼源型花崗岩,是由古-中元古 代地殼衍生的,是富鈾古陸塊部分熔融的產物。Pb、Sr、S、C等同位素示蹤結果顯示, 區內花崗岩型鈾礦成礦物質來源於殼源;H、O同位素數據反映成礦前期和成礦期成礦流 體的δ18OH2O為1.4‰~6.6‰,δDH2O為65‰~-34‰,即成礦流體主要由地幔流體組 成。礦脈中方解石的δ13C=-8.5‰~-3.1‰,反映礦化劑∑CO2來自地幔,地幔流體 對區內鈾成礦具有重要貢獻。結果表明,富鈾礦體集中分布在含鈾岩體內;中-新生代盆- 山動力學演化、深部構造以及拉張型構造-岩漿活動背景,是導致南嶺地區鈾礦質大規模 富集的主導因素。南嶺地區是鈾成礦的有利地區,存在著尋找隱伏富大鈾礦的巨大潛力。
『捌』 目前研究中存在的問題
地下水元素遷移不能脫離水的流動,因此水文地球化學的研究必須與地下水運動緊密結合。地下水水質的演變具有時間上的繼承特點,自然地理與地質發展歷史給予地下水的化學面貌以深刻影響;因此,不能從純化學角度,孤立、靜止地研究地下水的化學成分及其形成,而必須從水與環境長期作用的角度出發,去揭示地下水化學演變的內在依據與規律(王大純等,2006)。淺層高氟地下水分布區,非飽和帶土體和淺層地下水構成一個相互作用的水文地球化學系統(任福弘,1986)。將淺層地下水系統視為多相的、開放的動態系統,在這個系統中,地下水的氟含量因水動力和化學動力條件在時空上的隨機變化而出現分異現象,這種分異現象與可以改變氟的賦存形態,影響氟的活性的地球化學作用相聯系(曾濺輝,1994)。因此如何從系統的角度,尤其是以耗散結構為特徵的系統角度認識氟在地下水系統中的遷移、富集,如何從動態的、離子多類型協同作用下研究高氟地下水的形成還有許多工作要做。
就研究方法而言,目前經常採用的方法主要是根據水中檢出的化學組分,運用已有的化學理論推斷水中曾經發生的化學反應過程。應該指出,作為傳統的手段,這些方法有其簡便、快捷的優點,但在理論上是有缺陷的。其一,測試結果的解釋推斷主要是依據傳統的化學理論,即以孤立系統平衡態(化學平衡)認識為基礎的,而地下水樣品則取自開放系統非平衡態的地質環境中。其二,前人構建的化學反應方程式是在已知反應物組分、數量的前提下得出的,反應物和生成物在物質總量上是守恆的,實驗的化學反應體系往往是低維的(參與反應的元素種類較少,物理相態單一),與之不同的是,地下水所處的環境是由岩(土)、水、氣、生構成,而且水中的組分也十分復雜,這種環境條件在化學上屬於多相多元的化學體系,或者說是高維的。其三,水樣中組分含量不是多相多元化學體系的全部生成物,而只是其中一部分。而各相之間存在著物質交換,地下水運移途中也會有物質的補充或流失,所以水樣測試結果難以提供化學反應前後的完整信息,從而導致研究結果的不確定性(多解)和主觀臆斷性。具體而言,存在問題主要有:
(1)研究中缺乏系統思維。無論是高氟地下水的形成機理研究還是影響因素的分析,基本上延續的是線性思維,沒有系統的、多態的、開放的思維方式。
(2)方法中缺乏「過程」思想。大部分實驗方法均採用孤立的、平衡態的思路,卻試圖用這種思路去解決只是「暫態」,僅僅是一個水化學過程的某一環節的問題,得到的結果自然也很難解釋「過程」。
(3)缺乏地質因素的解讀。地質動力無疑是高氟地下水運移、集聚的主要因素,但目前的研究把注意力過多地放在了化學因素方面,而對地層、構造、微地形變化、地下水流動系統等的重要作用解讀不夠。
(4)在防治方法中過於注重化學方法和改水措施,對於是否適於各地實際缺少調查研究,而且對新方法的探討不夠。