❶ 学术指导思想和研究途径
研究工作遵循的总的指导思想是以系统的、联系的和综合的观点把握研究工作重点,从点到面、再面到体并以循环的技术路线突出工作方向。注重文献的研究,继承前人成果,更重视通过文献对比发现问题提出新的观点,用野外实践证实或进一步修正认识。并保持宏观思维的扩张与测试野外数据的充分扣合。学术思想可概括为:
(1)将矿床纳入岩石,将含矿地质体纳入构造单元的演化,以系统的观点进行研究工作。研究思维上,具体从全球重要岩浆硫化物矿床和块状硫化物矿床的地质分布入手,概括其成矿时空分布特征,对中国岩浆硫化物矿床和块状硫化物矿床的类型和地质分布与全球对比,归纳中国两类重要矿床的成矿特点,在此基础上研究祁连山岩浆硫化物矿床和块状硫化物矿床的成矿特征,探索其成矿规律。
矿床作为一种具有重要使用价值的特殊岩石,它是地质作用过程中一定条件下形成的产物,一定地质构造单元在一定的构造活动过程中必然产生各种相互关联的分支作用,并在不同的地质部位形成与特定地质作用关系最为密切的矿床成矿组合。祁连山新元古代晚期—早古生代大陆裂解发生、洋盆出现、俯冲消减和构造汇聚的完整过程形成了不同的成矿响应,例如形成与大陆裂谷、岛弧裂谷和弧后扩张脊有关的块状硫化物矿床(分别以白银厂、浪里克和雪泉为代表的有色金属矿床)、与活动大陆边缘有关的矽卡岩型钨(铜、钼)矿床(以小柳沟为代表)和低温浅成热液贵金属矿床(以寒山为代表),以及与构造汇聚后前陆盆地有关的砂岩型铜矿床(以天鹿为代表),这是以一个构造演化为主线表现出来的成矿系统。按类似的完整成矿系统,在活动大陆边缘和成熟岛弧环境中,预测还应有形成斑岩型铜(钼)矿床的可能,但迄今未发现可能是无形成这种矿床的重要条件,也可能是勘查工作程度还不够而造成的,不论哪种情形成矿系统仅是一种系统观点的认识,由于不同地区和不同时代地质条件的差异,在成矿组合和成矿强度上是不同的。但从研究角度讲,可提供一种探索的思路。本书着重于特定矿床类型的研究,重点是同类矿床在不同微相中的可能成生形式的研究。
(2)将相邻构造单元的同类矿床纳入一个体系,以联系的观点进行研究工作。世界勘查成功的实例中,运用联系的观点进行成矿背景和成矿条件的研究,选取靶区找矿成功的例子是很多的,这是当今找矿勘查中运用较多的地质对比方法,是一种联系的成矿观点。例如西澳大利亚的Olympic Dam超大型铀铜矿床,就是通过与赞比亚超大型铜矿地质背景对比进行勘查成功的;还有美国地调局对美国东北部威斯康星州的苏必利湖1Ga的大陆裂谷玄武岩与俄罗斯Noril’sk和加拿大Voisey’s Bay大陆溢流玄武岩进行对比,认为同属超地幔柱作用大火成岩省的结果。龙首山地区的金川超镁铁岩可能与南祁连的拉脊山拉水峡全岩矿化的超镁铁岩属同一大规模岩浆作用认识,是本研究用联系的观点进行研究的实践。联系的观点还表现在矿床形成与基础地质研究成果的紧密结合上,运用地质历史上超大陆形成和裂解块体重塑的成果,可为开展区域找矿提供新的思路,同时矿床的发现又可作为大陆聚散的重要证据。
(3)将矿床研究与岩石学、构造地质学和地球化学等学科紧密结合,以综合的观点进行研究工作。对于与岩浆作用密切相关的金属硫化物矿床,对矿床形成的全面认识,单一的矿床学研究方法不可能取得深入的成果,这也是当代矿床学研究的发展趋势,充分汲取其他学科研究方法和成果认识,以矿床学研究为基础向综合学科方向发展。本书研究中强调对区域成矿作用的探索,特别重视综合火成岩成因岩石学、微量元素地球化学、同位素地质学和前寒武纪大陆重建、区域构造地质的最新认识成果应用,旨在试图对祁连山与岩浆作用有关的金属硫化物矿床提供一种新的研究框架,力图对前人的研究成果有所发展、补充和创新。
本书研究选取两种重要的金属矿床类型,以一个成矿带范围进行研究,主要锁定在两类矿床的区域成矿作用研究和区域找矿潜力分析上。具体采取的技术路线为:
(1)文献收集分析,提出研究重点。在前人工作的基础上,充分收集已有的文献和成果资料,在综合分析研究提出问题的基础上,进一步收集国内外最新有关文献,对比研读后选取研究的主要内容,并突出重点,作为主要研究内容。
(2)依托执行项目,针对性开展野外工作。以正在开展的项目工作为基础,精心设计野外调研内容,通过路线地质剖面、大比例尺构造-岩相填图和专门样品采集等工作方式收集野外资料,并对重要矿体的硐探和采场进行现场观察研究,进行资料综合,提出新的问题。
(3)修正认识,明晰研究思路。在野外资料综合成果与前人成果复查对比研究基础上,借鉴国内外新认识新发现,与国内外重要矿床和所在成矿区带进行对比研究,形成新的研究思路,并在进一步的野外工作中证实和完善。
(4)深化成果,完善论文研究提纲。对初步研究成果和新的认识成果撰写专门论文,以进一步深化认识,明晰总体论文框架,在修改专门论文的同时,逐步形成总体论文的目标和研究内容结构,完善论文提纲。
(5)突出重点,争取创新成果。科学研究的灵魂是创新,而创新的源泉是反复实践。在研究提纲明确后,针对研究存在的薄弱环节进一步收集资料和开展野外工作予以弥补,日臻完善研究成果。
在研究工作中特别思考了该两类大型、特大型矿床的找矿问题。进入21世纪以后,随着全球经济的快速发展,对大宗金属矿产资源的需求飞速发展,据国际铜业协会的统计,2000年全球铜消费量达到1520万吨,其中:中国达到250万吨,占到全球铜消费量的17%,目前中国已取代美国成为世界第一大铜消费国,中国铜需求年增长速度高达10%~15%,估计2004年中国铜市场可能将会出现约30万吨的供给缺口。可见中国铜矿找矿任务的艰巨。镍矿全球性价格回升,国际矿业市场镍价已达12250美元/t,镍已成为世界性的战略资源,全球寻找镍矿的热情大大高涨,目前中国大部分与镁铁-超镁铁岩有关的岩浆Cu-Ni-PGE矿床成矿带均已有外国勘探公司介入,也反映了世界矿业界对镍矿找矿的迫切需求。
世界最大的岩浆硫化镍矿床加拿大Sudbury镍矿深部找矿,Falconbridge公司从2001年起重新拟定了矿区的勘查战略,试图寻找埋深1500m左右,在矿区附近可以立即开采的新矿体。勘查中使用三维模式,利用过去井中电磁异常资料。重测了1996年施工的MAC-100号钻孔,使用UTEM Ⅳ井中EM系统。通过钻探验证在Sudbury火成杂岩体东沿的南侧,发现了新的Sudbury接触带矿化,即浸染状-稠密浸染状和块状磁黄铁矿、镍黄铁矿和黄铜矿。下盘的矿化宽0.5~20m。目前已控制推测资源量矿石460万吨,含镍2.17%、铜4.9%、金2.6g/t、铂3.66g/t、银18.56g/t。这是一个老矿区深部找矿的重要实例。研究区内金川矿床作为世界级的巨型岩浆硫化镍矿床同样存在进一步找矿问题,而且这一问题开始变得日益重要。按英国力拓矿业开发有限公司与甘肃省秦祁矿业公司近期签订的合作合同,双方将共同对甘肃龙首山铜镍矿进行风险勘探。英国力拓公司将运用高精度航空磁法测量,对甘肃龙首山大约2000km2的地区进行风险地质勘探,以寻找新的具有世界级别的铜、镍矿床。上述成功的勘查实例和勘查实际的需求,启发我们应积极对该地区找矿新区的开辟加大研究力度。
据报道中国铜城白银由于矿产资源枯竭,铜城风采已不再。当年折腰山、火焰山两个露天矿年出矿量达400万吨以上,可谓“日出斗金”,从1956年矿山开采到20世纪80年代中期相继闭坑,两采场共贡献铜金属量81.3万吨,但目前白银公司累计亏损已达47亿元,资产负债率160%。寻找新的矿山,开辟新的矿区应是白银的出路之一,对北祁连山塞浦路斯型富铜矿床的研究勘查,极具理论价值和现实意义。
本书的研究工作是在以前工作的基础上,主要依托笔者参加国土资源大调查项目“中国超大型铜镍(铂族)岩浆硫化物矿床预测研究(编号200110200058)”(2001~2003)和主持国土资源部矿产资源补偿费项目“甘肃省肃南裕固族自治县雪泉铜矿普查(编号2002001)”(2002~2003)及中澳合作项目“中国青海东部拉脊山地区金川型Cu-Ni-PGE矿床找矿潜力评价研究”(2003~2004)等项目工作开展的。
“中国超大型铜镍(铂族)岩浆硫化物矿床预测研究(编号200110200058)”项目是汤中立院士集多年研究之大成,主持开展的一项全国性的铜镍矿床成矿规律及找矿预测项目,目标旨在对中国大陆背景、镁铁-超镁铁岩特征与世界上重要世界级铜镍岩浆硫化物矿床成矿环境和含矿岩石特征对比研究,预测中国形成超大型铜镍岩浆硫化物矿床的可能及其类型和地区。笔者有幸参加了这一项目。该项目研究重点是对中国大陆岩浆硫化物矿床成矿特征进行总结性研究,并重点对扬子古陆西缘峨眉玄武岩、华北古陆西南缘中小侵入体和塔里木古陆西南缘新发现镁铁-超镁铁岩侵入体的成矿潜力进行评估,同时对新疆北部准噶尔陆块(哈萨克斯坦古陆东缘)北缘(喀拉通克铜镍矿床为代表)、东南缘(黄山铜镍矿床为代表)、华北古陆东北缘(赤柏松、红旗岭等矿床)和扬子东南缘(宝坛科马提岩型岩浆镍硫化物矿床)大规模岩浆铜镍硫化物矿床的可能性进行探索。华北古陆西南缘的金川矿床是中国惟一的世界级超大型岩浆铜镍(含铂)硫化物矿床,也是世界上铜镍矿产勘查和研究者关注的地区,自该矿床发现以来基本未曾间断过地质工作,近年又有英国矿业公司在外围进行音频可控源大地电磁测深(CSAMT)探索深部隐伏侵入体,要使该矿床类型的找矿有进一步突破,首先需要认识上的进一步突破,本书就该问题进行了积极探索。扬子古陆西缘峨眉玄武岩是目前在中国境内惟一被学术界认可的由地幔柱作用形成的大火成岩省(Chung et al.,1995;Xu et al.,2001),它可为中国大火成岩省成岩浆铜镍硫化物矿床提供一个研究的场所,但目前在该地区尚未发现有大规模Cu-Ni成矿的表现。塔里木古陆西南缘新发现镁铁-超镁铁岩侵入体,在近年西昆仑矿产资源综合调查中发现了铜镍矿化的镁铁-超镁铁岩侵入体,它应是塔里木古陆边缘裂谷的产物。
“甘肃省肃南裕固族自治县雪泉铜矿普查”项目是导师夏林圻研究员指导下,笔者主持申请的勘查研究项目,旨在对该地区形成于洋壳环境的塞浦路斯型块状硫化物矿床的找矿潜力和前景做出评价,该项目本身目标的明确性,促使笔者深入对该类矿床的成矿环境、成因模式进行研究,并纳入区域地质背景中审核区域成矿强度和可能的保存方式。北祁连山块状硫化物矿床类型,勘查单位在实际工作中以往比较概略的划分为与长英质火山岩有关和与基性火山岩有关块状硫化物矿床两种类型,已有工业矿床的发现基本上都是与长英质火山岩有关的类型,例如白银厂、清水沟-白柳沟的尕大坂和郭米寺等矿床。与基性火山岩有关块状硫化物矿床,仅在东段发现有老虎山小型矿床,在西段有九个泉、错沟等小型矿床。夏林圻研究员在“八五”、“九五”连续十余年的北连山海相火山岩成因和相关矿产找矿潜力研究中,依据弧后扩张洋壳环境拉斑玄武岩残存的判别确认,预测指出与弧后扩张洋壳环境拉斑玄武岩系有关的块状硫化物矿床具有重要的找矿潜力(夏林圻等,1996)。甘肃肃南雪泉(石居里沟)铜矿的发现初步印证了这种认识,但找矿前景如何目前仍无法定论,勘查工作还在进行。深入对矿床成矿机制和最终保存样式的研究是重要的,已有的工作已展现出至少有两种成矿样式:一种是弧后扩张初期主要是中心式火山爆发-喷溢形成的火山碎屑岩和块状玄武岩中,环古火山口的原生环状和放射状裂隙交汇处形成成矿热液循环体系的喷口,形成的金属硫化物矿体延深大于延长呈板柱状,矿石矿物以黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿为主,少量闪锌矿,有时闪锌矿含量可高于黄铜矿,与成矿部位有关,以雪泉石居里沟Ⅵ号沟为代表,矿石矿物中见有斑铜矿,说明后期的进一步富集改造,因此Cu含量可达30%以上,为典型的富铜矿;另一种是弧后扩张成熟期裂隙式的火山喷溢作用形成典型的海底枕状玄武岩中,平行扩张脊或垂直扩张脊形成的裂隙构成热液循环体系的喷流系统,形成有一定延长的铜硫化物矿体呈不规则状。因此主要为弧后扩张初期和成熟期两种成矿样式。需指出的是当成矿液作用于火山岩凹地时可形成成层状矿体。
“中国青海东部拉脊山地区金川型铜-镍-铂族矿床找矿潜力评价研究”项目是西安地质矿产研究所与国际着名矿业公司西澳矿业公司(WMC)签订的一项旨在进行勘查评价可行性评估的科研工作项目,是笔者提出来的一种找矿设想,对金川铜镍矿床当时成矿条件的模拟和后期构造改造样式重塑。岩浆硫化物矿床的主要矿石类型有两类:一类是浸染状(disseminations)矿石,一般认为是就位岩浆房发生熔离形成的矿石,矿石金属含量较低,国外称为Ⅱ类矿石,不大可能形成大规模矿床;另一种是海绵陨铁状(net)矿石,是深部岩浆房或岩管(column)发生硫化物熔离(不混溶)在进入高位岩浆房位于底部成矿,国外称为Ⅰ类矿石,是大规模成矿的必要条件。金川矿床90%以上的矿石由Ⅰ类矿石组成,表明深部岩浆房有强烈熔离作用发生,并有岩浆不断补给。拉水峡矿床尽管矿体规模小,但也主要是Ⅰ类矿石,是深部岩浆房熔离作用形成的高硫化物液相贯入高位岩浆房(矿浆房)的结果,也应有大规模的岩浆作用发生才可以提供这种可能。这种大规模的岩浆作用推测与金川所指示的大规模岩浆作用可能是同一事件的表现。
❷ 研究思路、研究内容与研究方法
层序地层分析的基本思路可概括为:从地表露头或钻孔岩心的研究入手,综合利用钻孔测井曲线和地震剖面资料,以沉积盆地整体性为着眼点,根据构造-沉积-热体制以及沉积间断和沉积环境演化特点将盆地划分为不同层次结构的建造块,然后详细解剖不同层次或级别的建造块的内外沉积构成,综合解释沉积体系和成因相的空间配置关系,在此基础上,建立沉积盆地的等时地层格架和盆地演化模式,进而达到对盆地含油气特征的评价和预测。简单地说,层序地层分析就是从沉积学和地层学两方面对沉积盆地进行系统工程的研究,因此,层序地层分析更好地揭示了沉积体的空间分布规律,也更有利于含油气盆地生储盖配套研究和储集层的预测。
本书以层序地层学为研究主线,研究三亚组、梅山组、黄流组和莺歌海组沉积体系构成,建立盆地等时地层格架,查明不同体系域内主要储层砂体的分布,为该区储层(储集体)和有利的构造-岩性圈闭的预测提供地质依据。同时结合天然气成藏条件分析,研究隐蔽油气藏成藏特征和规律,构建构造活动型盆地层序地层分析和油气成藏模式研究的系统思路和方法体系。具体的研究内容和研究路线如下(图1-5)。
1.区域构造与盆地内部构造演化特征研究
考虑到莺歌海盆地演化受区域构造活动的控制作用显着,本书从区域构造活动入手,着重分析印支地块的构造活动特征以及对莺歌海盆地的形成与演化的控制,以助于探讨莺歌海盆地的发育机制。此外,莺歌海盆地内部构造特征的分析是进行构造古地貌恢复以及层序地层解释的基础。
2.层序地层格架分析
应用层序地层学的基本观点,以研究区常规地震剖面资料和高分辨率地震剖面资料为基础,根据层序界面的地震相特征,并综合考虑全球海平面变化特征、钻井标定等,进行层序地层的划分与对比;根据地震反射特征,结合强制海退的概念,进行层序单元内部构成的识别与解释,通过地震资料的解释建立盆地层序地层格架,以及反映各沉积体系域构成特征的平面图、剖面图的编制。
同时,选取具有代表性的钻井资料进行精细的观察、分析,划分不同级别的层序单元和沉积体系域。具体包括从岩性相、测井相、地震相等方面进行沉积环境和层序地层单元的分析,通过各个基本要素的综合分析,确定各级层序地层单元的各种沉积体系沉积特征及内部构成特征。研究过程突出了以下几个方面:①单井沉积相分析:一方面是通过钻井岩心提取各种相标志信息,包括岩石颜色、岩石类型、碎屑颗粒结构、沉积构造、古生物、地球化学标志等,绘制代表层段的高频层序关系图;另一方面根据多种电性曲线形态特征及其组合特点、准层序的叠加方式,绘制其层序展布、体系域类型、沉积相特征及其各微相类型图;②强调利用高分辨率过井地震剖面配合,强调剖面的分析与单井分析的相互校正与验证;③井间的层序地层和沉积相的对比分析,可进行四级层序或体系域的划分和对比。
图1-5 层序构成样式及构造控制作用的研究流程
3.层序内部构成特征、层序类型、层序发育样式分析
综合地震与钻井的层序地层解释结果,进行层序地层的构成特征分析,包括各沉积体系域构成特征、时空展布规律等。重点研究对象放在与油气勘探关系密切的低位域沉积特征的研究之上。将层序地层分析与构造地层分析相结合,以大量的地震解释为基础,以盆地内不同构造发育部位对沉积的控制为出发点,对莺歌海盆地层序类型、发育样式等进行分析。
4.沉降史模拟与盆地古地貌恢复
通过定量-半定量的分析方法,采用回剥分析原理,以地层解释、沉积环境解释为基础,以沉降史二维模拟软件为依托,对盆地3个主要沉积时期的构造古地貌进行定量-半定量的恢复,重建沉积时期的地貌形态。通过总沉降量等值线图的编制,进行盆地构造活动强弱差异性分析。通过构造古地貌图的编制,进行构造单元特征研究与划分。
5.构造对沉积的控制作用分析
综合层序地层解释结果、体系域构成特征、层序类型以及层序发育样式的研究与构造地层分析相结合,进行构造对体系域发育特征、层序类型以及层序发育样式的控制作用分析,探讨低位域的形成模式与主要控制因素。
6.天然气成藏模式分析与有利储集体预测
根据以上研究内容取得的认识,综合前人在该区域已经取得的成果,从烃源岩、储集体、生储盖组合特征分析入手,进行成藏组合特征分析,并在此基础上,提炼出本区的成藏模式,预测有利的区带。
❸ 研究途径是什么
研究途径即有研究方法。
是指在研究中发现新现象、新事物,或提出新理论、新观点,揭示事物内在规律的工具和手段。这是运用智慧进行科学思维的技巧,一般包括文献调查法、观察法、思辨法、行为研究法、历史研究法、概念分析法、比较研究法等。研究方法是人们在从事科学研究过程中不断总结、提炼出来的。
相关作用
从某种意义上说,有什么样的研究方法,就有什么样的科学研究。如果说归纳法产生经典科学,假说演绎法产生相对论,那么系统方法则产生复杂科学,恰如手工铁铲代表农业社会、蒸汽机代表资本主义社会、计算机代表信息社会一样。研究方法对于社会进步、学科建设和学术规范均有重要的作用。
❹ 研究内容、思路和方法
1.2.1 主要研究内容
以遥感、地质、航放、重磁、DEM 信息处理分析为基础,以多源信息深入挖掘和深化应用为目标,以相山地区进一步找矿方向的厘定为目的,重点开展了以下研究工作:
图 1.1 相山矿田铀矿分布略图
1.2.1.1 相山火山- 侵入杂岩总体形态研究
主要研究其形成背景、基底构造、形态特征、与区域地层构造的关系和成因定位机制。相山火山- 侵入杂岩的总体形态研究是深部成矿条件研究的基础。
1.2.1.2 新构造运动研究
通过 Landsat-7ETM+多光谱数据的图像融合和 RGB 合成,对相山地区地貌景观、岩性、线状构造和环状构造进行全面分析,并重点研究线状构造的第四纪活动形迹,探讨新构造运动对该区成矿幅度和矿床保存的影响。
1.2.1.3 相山西北与东南部的对比研究
相山铀矿主要集中在西北部,南东部很少。笔者将进行构造岩浆发育特征、遥感影像、重磁表现、基底形态、成矿特征的对比分析,探索相山铀矿空间分布差异性的主控因素。
1.2.1.4 侵蚀作用和保存状态研究
矿床是地质作用的历史产物,矿床形成后还会经历各种变化和改造。相山矿田全盲矿床很少,矿床受到了不同程度的侵蚀作用。虽然以往矿床成因研究成果颇丰,但矿田的侵蚀深度以及保存状态研究薄弱,因此笔者开展了侵蚀深度或侵蚀程度的评价研究。
1.2.2 研究思路
以地球系统科学理论为指导,在前人丰富资料、成果及野外调查的基础上,采用空间数据库技术、信息集成技术、三维可视化技术等,对相山火山- 侵入杂岩总体特征及矿床保存状态进行研究,为相山矿田深入找矿提供依据。
(1) 调研、收集国内外遥感、地质、航放、重磁、DEM 技术的发展态势和技术资料,了解多源信息集成技术在地质勘查中的应用现状和动态,明确技术关键,确定研究重点及所采用的 GIS 技术平台。
(2) 系统地收集相山地区区域地质、遥感、航放、航磁、地面物化探和水文地质等资料以及相关论文、专着。了解研究区的工作程度和研究现状,成岩成矿方面存在的问题。
(3) 对收集的资料和数据进行数字化和影像化,构建相山地区空间数据库。
(4) 在空间数据库技术、三维可视化技术支持下,首先对相山地区积累的多源信息逐一进行单信息分析,然后进行多源信息集成处理。通过信息挖掘,发现规律,形成认识,并应用于勘查实践。
技术路线框图见图 1.2。
1.2.3 研究方法
在文献调研、资料收集、建立空间数据库的基础上,主要采用以下技术方法:
(1) 野外地质调查,包括地形、地貌、植被、新构造运动的调查,重点观察主断裂的活动形迹。
(2) 地质、ETM、航放、重磁、DEM 单信息分析。ETM 图像处理在 Erdas imagine8.6 平台进行,通过增强处理、比值分析、主成分变换,提取线性构造和蚀变异常并进行地质分析; 航放信息采用能谱参数计算、图像编码等技术方法; 重、磁信息则采用不同高度的向上延拓和方向导数处理; DEM 主要采用地形形态分析等方法。
图1.2 技术思路框图
(3) 在空间数据库等相关技术的支持下,将遥感信息与地质、航放、重磁和 DEM 数据进行集成处理,开展相山火山- 侵入杂岩总体特征和侵蚀状态保矿条件研究。信息集成是本次研究将要采用的主要技术方法,包括遥感与航空放射性信息的集成,遥感与重磁信息的集成,遥感与地球化学信息的集成,遥感与地质地理信息的集成。
(4) 采用 C 语言和 MATLAB 软件开发平台相结合的方式,对地学数据进行三维可视化分析。
(5) 以基础地质信息的深入挖掘为主导,结合其他地学信息和集成处理成果,开展相山地区关键地质问题的综合应用研究。
本选题的创新点主要有:
(1) 研究思路上实现两个转移,即从单信息研究到多源信息的对相山地区的总体研究; 从成矿作用研究为主到成矿作用和保矿研究并重。
(2) 在研究内容上,注重了新构造运动和剥蚀状态研究。
(3) 在研究方法上,侧重于多源地学信息的综合运用,其中传统的地学研究方法与空间数据库技术、信息集成技术相结合是本次研究的主要技术手段。
❺ 研究思路与方法
土壤是各类农作物生长的基础,土壤重金属元素经过作物根系的吸收、植物体内的运移而部分蓄积于果实籽粒等食用器官,从而影响到农产品安全质量。因此,土壤和大气、水、农药、化肥等是影响农业生态环境、农产品安全性的重要因素。
土壤有机质、酸碱度、氧化还原条件、质地与结构等土壤理化条件决定了土壤重金属存在形态,这是影响作物对重金属吸收累积率的重要土壤环境因素;另一方面,作物重金属含量与作物类型及品种有关,根系吸收的重金属往往需要经过植株体内长距离运移才能到达果实籽粒等食用部位;再者,土壤重金属不是作物及农产品中重金属的唯一来源,沉降于作物株叶、果实籽粒上的尘土,以及喷洒的农药、化肥所含的重金属,也可以通过叶面吸收等方式进入植株和农产品,所有这些因素导致了食用部位与土壤重金属含量关系的复杂化。因此,研究土壤重金属对农产品安全性的影响,必须考虑土壤环境、作物种类,以及大气、水等其他农田生态环境要素,选择代表性地块、典型作物,相同点位采用“作物-根系土配套采样”等采样方法,尽量消除各种因素的影响,并采取科学合理的数据处理方法,研究土壤重金属对农产品的影响模型,为土壤重金属污染生态效应评价提供科学依据。
❻ 课题研究的基本方法有哪些
课题研究的基本方法有行动研究法、资料收集法、学生带动法、教育实验法、个案研究法。
1、行动研究法:制定个性研究方案,通过学生实践情况进行分析,再研究调整重新进行实践。并将经验总结、记录,形成有价值的文字。
2、资料收集法:深入班级,深入学生个体,对学生现状进行调查,利用不同的资源进行收集,找准问题所在,明确研究对象。
3、学生带动法:通过一小部分学生先学、先走,在带动、感染他周围的学生也来学习。
如要详细、全面拍摄一堂课,一部摄像机是不够的。观察者应准备几部摄像机,并事先作好分工。即使是作观察记录,也需要事先作好设计。在记录纸上印好以一定的格式排列的必须记录的项目,还可以约定一些记录符号,以尽量减少现场记录时书写文字的时间。
❼ 主要研究内容、思路和方法
根据国内外相关研究成果,结合本次研究拟解决的主要地质问题,采取如下技术路 线:在充分利用前人研究成果、地球物理信息和试油资料及相邻区块油气勘探开发成果的 基础上,以12口钻井的岩矿资料和测井资料,以及HZ9-2和HZ27-4两个构造带的三维数 据体为主要分析对象,运用储层沉积学、层序地层学、测井地质学、地震地层学等多学科 交叉的综合研究方法,对深层储层沉积-层序特征、岩石学特征、成岩后生作用特征、储 集物性特征和控制因素及其分布规律等进行深入系统的综合研究。研究思路和技术路线如 下图所示,主要包括如下几个方面:
1)以测井和岩矿资料为基础,精细分析12口钻井剖面古近系的岩性相、沉积相、沉积演化序列和层序地层学特征;
2)在各项岩矿资料综合分析的基础上,深入研究深层储层的成岩作用方式、成岩演 化序列与孔隙类型、孔隙结构和物性特征;
3)充分应用粘土X衍射、有机质RO反射率、包裹体测温、微区电子探针和有机酸 流体分析资料,研究惠州凹陷古近系深层储层的埋藏史、热史、有机质和流体演化史,以 及对深层储层成岩史、孔隙演化史和次生孔隙发育带的控制;
4)在上述(2)和(3)研究成果的基础上,探讨惠州凹陷古近系深层储层原始孔隙 的保存条件、保存程度和次生孔隙形成机理,物性特征、控制因素和分布规律;
5)以HZ9-2和HZ27-4两个构造为重点区块,VSP测井资料及钻井合成地震记录为 井-震对比的主要方式进行三维地震层位标定,地震层序划分和地震相分析,在地震剖面 上对储集砂体进行追踪对比;
6)在已有构造模型和地震剖面极性的基础上,通过储层精细标定及正演模型制作,分析地震属性与深层储层岩性信息的关系,充分运用地震属性分析技术、地震相分析技 术、地震地层反演技术,对HZ9-2和HZ27-4构造有利储集单元的纵横向分布规律进行预 测,研究方法主要有如下几点:
(1)依据地震层序模式与沉积、层序研究成果,建立HZ9-2和HZ27-4构造的一维储层 地质模型;
(2)分析此两构造的深层储层地震响应特征,研究地震属性与沉积、层序和储层岩性信 息的相关性,提出深层储层的地震预测模式,在反演参数(GR、波阻抗)试验的基础 上,进行基于储层地质模型测井约束的地震地层反演,在区块范围内进行大尺度的深层储 层横向预测;
(3)以地震地层反演结果为主要依据,参考地震属性、地震相分析结果,根据沉积体系 模式与层序地层特征,编制对HZ9-2和HZ27-4古近系深层储层分布预测图,描述储层纵 横向分布规律。
7)以上述5)和6)的综合研究成果为依据,对HZ9-2和HZ27-4古近系深层储层的 油气勘探潜力进行综合评价,在此基础上,总结和归纳形成古近系深层储层的成因特征、控制因素、形成条件和分布规律,提出适合惠州凹陷古近系深层储层定量预测和评价的研 究思路和技术方法(图1-1)。
图1-1 研究思路和技术路线工作流程图
❽ 研究课题的途径和方法怎么去解释
数学研究性学习是学生数学学习的一个有机组成部分,是在基础型、拓展型课程学习的基础上,进一步鼓励学生去探求知识及应用所学知识解决数学的和实际的问题的一种有意义的主动学习,是以学生动手动脑主动探索实践和师生之间及学生之间相互交流为主要形式的学习研究活动。它以研究课题为载体,使学生通过最基础的研究活动,学会科研的基本方法,并初步形成严谨的科学精神和科学态度。
在数学研究性学习的教学中,师生共同建立起平等、民主、教学相长的新颖关系,能营造一个使学生勇于探索、勇于争论、相互学习鼓励的良好学习氛围。数学研究性学习注重问题的解决,但更加关注学生的探究学习过程。
用于数学研究性学习的材料,一般是以课题形式为主,一个课题探讨一个专题。对数学研究性学习的课题,既要是学生所学数学知识的综合与实际应用,又要对学生探究和解决问题有较好的训练价值,对高中学生来说,较好的课题应该是学生在生活实践中有体验的数学问题,或者是与当地社会、经济发展密切相关的数学问题。因此在确定研究课题时,不仅由教师提供,而且更要鼓励学生通过对社会生活的观察、调查、思考,抽象概括出数学问题,从而形成研究课题。下面从课题确定的原则和来源两个方面来谈谈数学研究性学习中研究课题的选择。
一、确定研究课题的原则
1.适应性原则
学生是研究课题的研究者和解决者,是研究性学习的主角,因此,研究课题的选择要与学生现有的知识水平相适应,课题的难度要掌握在让学生“跳一跳够得着”,太难或太容易的问题都不宜作为课题让学生研究,选题时要充分利用学生所学知识,使学生通过对一个问题的深入研究,加深对所学知识的掌握和应用,了解科学研究的过程和基本方法。
2.问题性原则
在选择课题时,不是提供一篇学生没有学过的教材让学生去学习、理解与记忆,而是呈现给学生一个需要学习和探究的数学问题,这种问题往往是一些背景材料,让学生运用所学知识通过数学建模去解决。
3.开放性原则
数学研究性学习具有最大的时空开放性,要求学生在确定课题后,走出课堂和书本,通过媒体、网络、调查等多种渠道,收集信息资料,选用合理的研究方法,得出自己的结论。另外,由于各人的兴趣爱好、生活经验及学习能力的差异,对课题的理解,研究目标的定位,研究过程和方法的设计,手段的应用以及研究结果的表达可以各不相同。所以,所选课题应该能让学生应用自己已有的数学知识,从不同的角度,不同的层面得到解决。同时,课题解决过程中学习时间的安排,课题切入点的确定,研究方式的选择,结果的表达等方面均要有相当大的灵活度,为学习者和指导者发挥个性特长和才能提供足够的空间,而不能强调结论的唯一性与标准化。
4.社会性原则在确定研究课题时,应强调数学与社会生活实际的联系。数学研究性学习课程的主要目标是培养学生应用所学数学知识去发现问题、解决问题的能力和意识,因此,我们在选择课题时,应特别关注与社会发展及人民生活密切相关的数学问题,使学生通过研究课题的研究学习,学会发现问题的方法,培养创新意识和能力,并进一步体会数学应用的广泛性。
5.实践性原则
实践性是研究性学习的一个特点。数学研究性学习要使学生在解决研究课题的过程中,通过亲身参与社会调查、信息收集与处理、结论表述与分析验证等一系列实践活动,获取亲身参与研究与探索的体验,体会科学研究的全过程,并使他们逐步形成善于质疑、乐于探究、勤于动手、努力求知的积极态度,激发他们探索、创新的欲望。
二、数学研究课题的来源
1.深入研究教材,从教材中取得课题
数学教材是研究课题的重要来源,新编的高中数学教材(练习部分)已经为我们提供了大量的研究性学习的课题。如果我们注意挖掘教材,就可以从中找到很多适合学生探究的课题。
这些课题的特点是学生利用近阶段所学数学知识,通过探究与合作,教师作适当的指导,都能很快得到解决,具有“短、平、快”的特点。
2.结合生活、联系社会实际选择课题数学的应用是广泛的,要鼓励学生从生活实际、生产实际中把实际问题提炼成数学研究课题,引导学生“留心观察,处处皆数学”。也可由教师选编一些与社会、生产、日常生活密切相关的研究课题供学生选择解决,这些课题既要有一定的实用价值,又要有一定的趣味性,以吸引学生进行研究探索。例如以下的一些课题:
(1)去银行存钱,存五年期和一年期的年利率是不同的。请学生调查银行存款利率,然后解决以下问题:甲、乙两人在同一天各去银行存入1000元钱,甲存为五年期,乙存为一年期并在每年到期时领取本息后一并再存为一年期,每次领取时要交纳20%的利息税,问五年后,甲乙两人谁的收益大,两人的本息合计金额差是多少?
(2)在一条生产流水线上有5台机器工作,它们间隔的距离是相等的,我们要在流水线上设一个检验台,零件经检验合格后才能进入下一道工序,若5台机器的工作效率相同,问检验台应设在何处,可使移动零件所走的路程之和最小?如果是n台机器呢?如果这些机器的工作效率各不相同呢?
(3)调查报亭卖报情况(进价、售价及卖不出去而退回每份报纸赔钱多少),统计一个月的销售情况,为报亭主人决策,使之收益最大。
(4)调查保险公司养老保险险种及分红方法,某人在40足岁时参加保险,或将应交保额逐年存入银行,假设此人预期寿命为75足岁,请你对这两种投资方式进行比较,确定此人是投保收益大,还是存银行收益大。
(5)叫做“黄金数”,一个矩形的宽与长之比为黄金数的叫做“黄金矩形”,这样的矩形看起来比较美观,因此有人认为一般的报刊版面的宽与长之比是黄金分割比,请你去学校阅览室实地测量10种报纸杂志的宽与长之比,找出它们的比值大致是什么数,为什么用这个数?
(6)现在很多人家都安装了太阳能热水器,请你用所学的数学、物理、地理知识说明在各个不同季节,热水器安放的倾斜角为何值时,可使正午时阳光直射热水器,从而取得最大热效率。根据你的研究,你可以向热水器生产厂提何建议?
3.由学生自行提出问题,确定课题高中学生已有一定的观察力和想象力,一旦他们研究问题的积极性被调动起来,他们观察事物、提出问题、解决问题的能力往往超乎教师的想象。以下几个问题就是由学生通过观察生活、总结提炼而提出来的:
(1)节假日随父母去超市购物,去收银处付款时往往要排很长的队,如何合理安排收银机,使顾客排队时间最短?
(2)商店经常打出打折的招牌来吸引顾客,“打折”背后究竟有什么奥妙,进价和原价到底是多少,调查进价和原价,计算“打折”后的实际利润是多少?
(3)居民住宅区中两幢楼房之间的距离为多少时,可以使每幢房子底楼在冬季每天10点到下午2点能晒到太阳?
(4)下雨天用各种不同的容器收集雨水,分别计算降雨量,与气象台的预报作比较。
(5)足球运动员在射门时,面对对方守门员,射门时的角度、球速与守门员扑球时的移动速度有何关系,能将球射入球门?对学生提出的问题,需要教师从可行性、实用价值等方面进行分析指导,以防不切实际。但要以鼓励为主,对目前限于知识结构暂时无法解决的问题,可让学生提出解决问题的设想,切不可轻易否定而打击学生的积极性。有的课题可适当增加条件,以使课题更切实可行。
在实施数学研究性学习时,课题可以在课堂上或课外布置给学生,让学生在课后进行探究学习,收集信息资料做研究,可一人研究,也可以几人合作,教师可作适当的点拨指导,然后在课堂上进行交流,教师主要是做听众,也可发表意见、见解或提出疑问,不要追求结论的完美,要重视学生的参与过程。