新时代行业特色高校创新型人才培养供给侧改革思考——以地质行业高校为例

行业特色高校在长期办学过程中形成了与行业密切相关的办学特色和优势学科。在新时代中国高等教育发展改革过程中,深入研究地质行业特色高校高质量发展和创新型人才培养的现状、存在问题和实现路径,促进行业特色高校丰富内涵和可持续发展,是“双一流”建设的重要内容,也是国家创新发展的保障。随着地质行业的转型发展,地质行业高校创新型人才培养必须适应国家发展。这就需要地质行业高校不仅从需求侧进行人才培养,而且要从供给侧进行人才培养的探索。本文基于新时代高校人才培养要求,聚焦地质行业发展需要,从供给侧角度探索地质行业高校创新型人才培养的需求、存在的问题、改革的关键及实现途径,为行业高校人才培养供给侧改革提供参考和借鉴。

新时代背景下地质类高校地理信息科学一流专业建设与实践

地理信息科学是地球系统科学、计算机科学与技术、空间科学与技术交叉形成的综合性高新学科。近年来地理信息科学在国民经济与社会发展中发挥越来越重要的作用,已成为当前最具活力和发展前景的专业之一。本文主要论述了成都理工大学地理信息科学专业在新时代背景下依托地质学国家一流建设学科,坚持立德树人,系统开展了将地质元素融入地理信息科学专业培养方案、课程体系构建和学生实践创新能力培养等方面的探索与实践,以期对地理信息科学一流专业建设尤其是行业类省属高校地理信息科学专业人才培养提供参考。

“卓越工程师教育培养计划”创新实验班设立10年的成效与思考——以成都理工大学地球科学学院资源勘查工程专业为例

资源勘查工程专业是成都理工大学历史最悠久的工科专业之一,也是国家级特色专业、中国工程教育专业认证专业、国家级一流本科专业。自2011年获批教育部“卓越工程师教育培养计划”专业以来,设立创新实验班,并进行了10年的教育教学探索、改革和创新,取得了一定的成效,同时也存在一些不足。从思政引领、制度创新、师资建设、机制改革等方面对“卓越工程师教育培养计划”创新实验班的实施措施进行了梳理和总结,也对创新实验班建设10年来所取得的成效进行了归纳,并提出了思考与建议,以期为新形势下我国地学人才培养的发展探索新思路,对推动地学创新人才培养模式改革具有借鉴作用。

低丰度致密砂岩天然气分布特征及充注过程半定量评价——以鄂尔多斯盆地定北地区上古生界为例

鄂尔多斯盆地致密砂岩气藏为天然气运移路径上的滞留气藏,气藏充注程度低、丰度低、产气量低、气水关系复杂,天然气是否有效充注、充注程度如何均不明确。为此,以鄂尔多斯盆地定北地区上古生界致密砂岩气藏为例,基于岩心、测井、地震、生产动态等资料,厘清了天然气分布特征,并综合烃源岩、砂体以及断裂分布空间组合关系,确定了天然气充注方式,再根据充注点、充注动力和阻力,确定了优势充注路径,最后开展了不同充注路径下的气水分布评价。研究结果表明:(1)上古生界致密砂岩气层主要为下二叠统太原组2段第2层(太2-2层)、第3层(太2-3层)与中二叠统下石盒子组1段,同时存在气层、气水同层以及水层,气水关系复杂,气井产量差异大,存在局部高产气井;(2)致密砂岩气藏天然气充注点可分为源储邻近充注点、近源充注点以及远源充注点3类,天然气充注方式可分为砂体源内充注、砂体叠置纵横扩散充注、储集体内断裂沟通跨砂体充注以及复合充注4类;(3)建立了天然气充注路径评价参数充注动力(P_(M))和充注阻力(P_(D)),P_(M)越小,充注动力越强,P_(D)越小,充注阻力越小,P_(M)大且P_(D)小,则充注动力损失小,从充注点到井点的充注动力最强、阻力最小,为天然气优势充注路径;(4)确定了4大类11小类气水分布类型和4类充注方式下气水分布规律,其中研究区西部源内充注、近源充注、断砂有利配置充注均可形成较高丰度的天然气富集,东西部远源充注和断砂较有利配置充注可形成较低丰度的天然气富集。结论认为,该研究成果不仅可以为该区目的层寻找充注程度更高的天然气富集区提供依据,也能够在低丰度气藏区的天然气充注优势区进行有效评价,较传统方法更加精细,更适合单个气藏的精细评价。

扬子陆块西北缘早新元古代俯冲增生过程的岩浆记录

华南早新元古代俯冲相关岩浆作用记录为揭示罗迪尼亚超大陆边缘陆块的聚合及增生过程提供了重要制约。本文聚焦华南扬子陆块西北缘出露的早新元古代岩浆作用记录,总结梳理了其年代学框架、地球化学特征以及同位素特征,查明了其源区性质和岩石学成因、并探讨了不同阶段岩浆记录所对应的构造环境。结果表明,扬子陆块西北缘约1.0~0.9 Ga岩石具有与新生岛弧岩浆类似的微量元素特征,强不相容元素的含量略低于大陆弧,并且具有亏损的Sr-Nd-Hf同位素组成和略低于地幔值的锆石δ~(18)O值,这些特征指示约1.0~0.9 Ga岩浆岩最有可能形成于洋内弧环境。相比之下,约0.9~0.83 Ga岩浆岩具有与平均上地壳类似的微量元素特征,富集强不相容元素和轻稀土元素,亏损高场强元素,并且具有富集的SrNd-Hf同位素组成,锆石δ^(18)O值与地幔值相当或略高,指示其可能形成于大陆弧环境。此外,镁铁质岩石全岩Nd和锆石Hf同位素随年龄的长期变化趋势揭示了地幔源区性质周期性地富集和亏损,这可能是由于俯冲带间歇性地前进和后撤引起的挤压–伸展构造体制的不断交替所致。本文结果为扬子陆块西北缘新元古代早期的构造演化历史和俯冲增生动力学机制提供了制约。

四川冕宁地区苏雄组火山岩地球化学、年代学特征及其意义

扬子板块西缘广泛发育苏雄组火山岩,其岩石地球化学及年代学特征对探讨该区苏雄组火山岩与铀成矿关系具有重要意义。采集四川冕宁地区苏雄组流纹岩样品,通过分析其全岩主量、微量、稀土元素及锆石U-Pb-Lu-Hf同位素组成,对苏雄组流纹岩的岩石类型、岩浆源区以及构造演化背景进行研究。苏雄组流纹岩锆石U-Pb年龄为(823.8±3.7)Ma(MSWD=3.4),表明其形成于新元古代早期。流纹岩具有高硅(SiO_(2)=70.14%~76.75%,平均74.19%)、高碱(K_(2)O+Na_(2)O=6.66%~7.67%,平均7.25%)、低铝(Al_(2)O_(3)=11.36%~13.12%,平均12.10%)、低钙(CaO=0.26%~2.39%,平均1.08%)、低镁(MgO=0.18%~0.74%,平均0.37%)的特征,属于过铝质碱性系列岩石;相对富集Th、Rb、U、Zr、Hf,相对亏损Ba、P、Nb、Ti、Sr,具有轻稀土元素相对富集、重稀土元素相对亏损、Eu明显负异常、稀土元素配分曲线呈海鸥型分布的特征,并具有较高的10000 Ga/Al值、Y/Nb值和锆石饱和温度,指示其属于A_(2)型长英质岩浆岩;流纹岩的锆石Lu-Hf同位素组成指示其来源于新增生地壳的部分熔融,并受到地幔物质的混入。综合分析认为苏雄组火山岩形成于新元古代早期后碰撞活动大陆边缘的拉张伸展环境,构造演化过程中洋壳俯冲后退导致的富钠软流圈上涌促进了U的富集,苏雄组火山岩具有提供铀源的良好条件。

云南省会泽地区待补镇筇竹寺组岩石地球化学特征及沉积环境分析

通过分析云南省会泽县待补镇下寒武统筇竹寺组砂岩的主、微量和稀土元素特征,研究结果表明研究区所出露的砂岩在地球化学特征上与活动大陆边缘与被动大陆边缘均有一定的相似性,是活动大陆边缘与被动大陆边缘裂陷阶段的产物。砂岩的岩石类型较为单一,主要为亚岩屑砂岩,矿物成分中石英的含量较高,黏土矿物含量较低。化学风化作用指标(ICV>0.84)、化学蚀变作用指标(CIA<64)及A-CN-K图解反映了研究区砂岩的所经历的风化作用强度较弱且其地球化学未成熟的性质;砂岩为近源堆积,属于第一次沉积旋回的产物,沉积分选以及循环作用对其影响不大。源区的岩石类型主要为富含石英质的沉积物,从稀土元素配分模式图看出该套砂岩具有同源性,因此其成分主要受到源区岩石的控制。砂岩的沉积相自下而上为局限台地——浅水陆棚——潮坪,以浅水陆棚相为主。

“双源”控制的窄河道致密砂岩气富集高产模式——以四川盆地金秋气田中侏罗统沙溪庙组为例

四川盆地中部金秋气田中侏罗统沙溪庙组致密砂岩气资源潜力大,但该区致密砂岩气高效勘探开发面临着诸多技术难题,亟须开展致密砂岩气富集高产主控因素及模式研究,进而明确该区天然气富集高产规律,为有利区优选和高产井部署提供理论依据。为此,以金秋气田沙溪庙组二段一亚段(以下简称沙二1亚段)窄河道砂岩为研究对象,利用钻井岩心、测井、地震及生产动态资料等,厘清了天然气分布特征,明确了天然气富集高产主控因素,构建了“双源”控制的窄河道致密砂岩气藏富集高产模式。研究结果表明:①不同砂组不同河道段含气性差异大,高产井主要分布于6号砂组JQ5H井区东北部、ZQ1井区东南部,8号砂组QL16井区中南部及东部、JQ8井区中西部、JQ5H井区西北部,9号砂组ZQ1井区东南部。②沙二1亚段天然气富集高产受控于优越的烃源岩条件、优质储层的发育程度和高效输导体系。③在优越的烃源岩条件下,砂体连通性好且发育有利的断—砂“V”字形组合砂体的天然气充注动力强、充注阻力小,天然气充注程度较高,易形成天然气富集高产区。④东部的JQ5H井区和ZQ1井区,与角1号断裂“V”字形对接的连通砂体内Ⅰ、Ⅱ类储层占比高的河道段为天然气富集区;以须家河组为主要气源的西部QL16井区和JQ8井区,高产井分布在西南部河道砂体连通性最好的8号砂组,自西南向东北压力损失小且持续保持好,为天然气富集区。结论认为,“双源”控制的窄河道致密砂岩气藏富集高产模式揭示了四川盆地金秋气田沙溪庙组致密砂岩气富集高产规律,支撑了该区致密砂岩气高效勘探开发,并为相似地质条件下的气田的勘探开发提供参考。

四川省若尔盖铀矿田含铀煌斑岩地球化学特征及其与铀成矿的关系

若尔盖铀矿田位于秦岭褶皱系西段,西秦岭褶皱带之南亚带。近年来,在若尔盖地区发现了富铀的煌斑岩脉,目前富铀煌斑岩脉与区内铀成矿的关系尚不明确,研究这些富铀的煌斑岩脉对于若尔盖地区深部找矿具有重要意义。在前人研究的基础上,文章对富铀煌斑岩的地球化学特征进行综合分析,探究煌斑岩脉的成因及其与铀成矿的联系。元素地球化学特征分析结果表明研究区内煌斑岩来源于上地幔源区,在其侵入到上部岩层的过程中存在地壳物质的混染作用,并且受到了后期热液的叠加改造。研究区煌斑岩为幔源、地壳物质混染以及后期热液叠加改造共同作用的结果。此外,煌斑岩w(Na_(2)O)、w(K_(2)O)值均低于2%,而烧失量达到了18.39%~31.45%,且在偏光镜下观察到样品中主要的矿物为云母和碳酸盐矿物,煌斑岩发生了强烈的碳酸盐化。煌斑岩中铀含量与碳酸盐化呈正相关关系,表明煌斑岩发生碳酸盐化时会促进煌斑岩中铀的富集。这些富铀的煌斑岩在空间上与区内铀矿的产出位置接近,煌斑岩与区内的铀成矿作用关系密切。研究认为煌斑岩可以为区内铀成矿提供含矿热液运移通道以及地球化学障等有利成矿的必要条件。

潜在生态危害指数法评价中重金属毒性系数计算

在众多用潜在生态危害指数法评价重金属污染的文章中,只采用了7个重金属元素的毒性系数,但有的重金属仍是环境污染的重要组成部分。针对此情况,文章根据Hakanson的计算原则,结合陈静生的计算方法,重新计算了十种重金属元素的毒性系数,最后给出了12种重金属的毒性系数,它们分别是Ti=Mn=Zn=1<V=Cr=2<Cu=Ni=Co=Pb=5<As=10<Cd=30<Hg=40。

矿业活动固体废弃物中重金属元素释放机理的浸出实验

矿业活动中产生的固体废弃物包括废石、尾矿和冶炼废渣。这些固体废弃物堆放于露天环境,经过长期的自然风化作用,会对周围环境产生重要的影响。以攀枝花钒钛磁铁矿矿业活动为例,采集了废石、尾矿和冶炼废渣3种类型的固体废弃物,通过浸出实验,研究了不同粒度、不同pH值条件下这些废弃物中重金属元素的释放机理及其对环境产生的影响。结果表明,大多数元素在pH值条件偏小的环境中浸出率更大,在碱性环境中浸出率更小,但废石中的V、Cr和废渣中的Ti在碱性条件下浸出率更高;细粒样品在相同pH值条件下浸出率较粗粒大,但在pH=12的条件下Ti、V、Ni、Cr和pH=1条件下Ti、Cr的浸出量出现反常,即在粗粒样品中高于细粒样品。固体废弃物释放的重金属元素会对周围环境产生一定的影响,需要加强监测。

金沙江攀枝花段水系沉积物中重金属的分布特征及污染评价

对攀枝花地区金沙江水系沉积物中九个重金属元素的地球化学特征及空间分布特征进行了分析研究,并对各重金属的污染程度进行了初步评价。研究发现,重金属在支流与金沙江交汇点下游处含量高于上游处,这说明金沙江有一定的自净化能力。通过分析可知,重金属的污染程度为:Cu>V>Ti>Mn>Cr>Zn>As>Co>Pb,其中Cu、V、Ti、Mn污染严重,Pb为轻度污染。污染最严重的地区是攀钢冶金区、攀钢选矿区、攀钢采矿区以及攀钢尾矿坝。

攀枝花市水系沉积物与土壤中重金属的地球化学特征比较

水系沉积物和土壤都是表生作用的产物,是环境中污染物质的重要受纳体,但两者在物质来源和受纳污染物方面又有不同。重金属通过不同方式进入到水系沉积物和土壤之中产生污染,对于区域环境具有重要的影响。为了了解攀枝花市水系沉积物和土壤中重金属元素地球化学特征的异同和污染状况,在攀枝花市范围内系统采集了水系沉积物和土壤样品,从环境地球化学角度,应用地球化学方法研究了攀枝花市水系沉积物及土壤中重金属的地球化学特征,应用地质累积指数法评价了污染情况,并对二者进行了比较研究。结果表明,攀枝花市水系沉积物中重金属的含量普遍高于土壤;水系沉积物和土壤中重金属的分布具有相似的特征;水系沉积物中重金属的污染程度高于土壤,但总体上来说,重金属的污染程度较小。两者的污染程度不同是因为接受污染物的方式不同;两者的分布趋势相同,说明具有相同或相近的污染来源。

华南地区新元古代花岗岩铀成矿机制——以摩天岭花岗岩为例

华南是我国重要的花岗岩型铀成矿区,印支期-燕山期花岗岩是最主要的产铀花岗岩。广西北部形成于新元古代的摩天岭岩体是我国目前已知的最古老的产铀花岗岩体之一。前人对华南印支-燕山期花岗岩的铀成矿作用研究较深入,但对以摩天岭岩体为代表的新元古代古老花岗岩的铀成矿作用研究程度较低。本文以摩天岭花岗岩体为对象,进行了岩石学、地球化学、年代学及其铀矿成矿特征和规律的深入研究,取得以下认识:1)摩天岭岩体规模巨大,相带分布明显,内部相带和过渡相带发育,岩性主要为黑云母花岗岩、二云母花岗岩和含电气石二云母花岗岩,花岗岩体具有富硅富碱、铝过饱和、钾大于钠的特点,属S型花岗岩;2)摩天岭岩体形成于850~760Ma之间的新元古代;3)摩天岭岩体铀成矿潜力巨大,铀矿化以铀-绿泥石型和铀-硅化带型为主,铀-绿泥石型的代表矿床--达亮矿床形成于360~401Ma,是加里东期区域变质及构造活动共同作用的结果;铀-硅化带型铀矿的代表--新村铀矿形成于47Ma,是喜马拉雅期伸展构造作用下构造-热液活动共同作用的结果;4)摩天岭岩体中铀矿床的铀源来自于元古界四堡群、丹州群和摩天岭岩体本身;成矿流体主要来源于大气降水,同时有深部流体的参与;热源主要与加里东期区域变质作用和喜马拉雅期伸展背景下的构造作用关系密切;5)摩天岭岩体铀成矿经过了新元古代铀预富集、加里东晚期到海西早期的区域变质-构造热液成矿作用、喜马拉雅期的构造热液成矿作用等几个阶段,形成了类型丰富、规模较大的铀矿床,铀找矿潜力巨大。

金沙江(攀枝花段)水系沉积物中重金属的形态特征

采用连续提取法,并用原子吸收光谱法进行分析研究了金沙江攀枝花段水系沉积物中重金属的形态及分布特征。研究发现:①各重金属的形态以残渣态为主,离子交换态含量很少;②各元素的形态有自己的特点。铜在有机硫化物结合态中的含量较高,钴在碳酸盐结合态中的含量较高,铅锌钴的铁锰氧化物结合态均较高;③有效态对水环境质量具有潜在的危害。

四川马边磷矿区土壤—玉米重金属富集特征研究

调查了马边磷矿区土壤和玉米中八种重金属元素(Cd、Zn、Cr、Cu、Ni、Pb、As、Hg)的污染特征,采用地累积指数法、潜在生态风险计算和生物富集系数等方法论述了磷矿区周边土壤和玉米重金属迁移富集特征。结果表明,研究区玉米根际土中Cd的污染程度最高(为1.26~6.52),56%的土壤样品达到了重度污染的水平,潜在生态风险最高(Er平均值为775.55),为该区域的特征污染元素。玉米不同部位重金属富集能力不一致,总体表现为:叶>茎>籽粒,表明重金属在由根际土向地上部迁移过程中,玉米富集程度越来越低。在土壤-玉米中As是富集能力最弱的元素,Zn、Cd容易向地上部迁移,Zn更容易被玉米各部位吸收。该区后续治理可根据重金属在玉米各部位的富集及迁移规律,在重金属污染区域开展区别化种植与还田,并着重加强土壤Cd的污染治理。

我国城市环境地质研究现状及应注意的几个问题

在分析我国城市环境地质研究现状的基础上,提出了在城市环境地质研究中,应注意将环境地质和地球化学、地球物理、“3S技术”等学科结合起来,不断吸收新方法新技术,并放宽视野,从城市化发展的趋势出发,着眼于“大城市”、城市群的环境地质研究,使城市环境地质研究真正为城市可持续发展和城市居民生活质量的提高做出更大的贡献。

火焰原子吸收光谱法分析沉积物中重金属元素的形态

采用原子吸收光谱法研究了金沙江攀枝花段水系沉积物中重金属的形态及分布特征。研究发现,各重金属的形态以残渣态为主,离子交换态含量很少。同时说明原子吸收光谱法完全可以用来研究重金属形态特征,在环境研究中具有重要意义。

攀枝花大田铀矿床年代学特征及其意义

文章以康滇地轴典型热液型铀矿——大田铀矿床为研究对象,开展了围岩、构造蚀变带脉岩中的锆石和矿石晶质铀矿U-Pb法定年,以及年代学特征研究,获得如下认识:1)大田地区混合岩的原岩形成于晚元古代早期之前(>900Ma);2)混合岩化作用发生于840~900Ma;3)铀矿区F3碱性构造蚀变岩带形成于混合岩化晚期(820~840Ma);4)大田铀矿床的成矿年龄为777Ma左右。因此笔者认为,康滇地轴的形成与发展、包括铀在内的成矿作用,是与罗迪尼亚大陆的形成及裂解演化所导致的构造岩浆作用密切相关。大田地区的构造演化对铀成矿具有重要的意义。

应用污染负荷指数法评价攀枝花地区金沙江水系沉积物中的重金属

本文对攀枝花地区金沙江水系沉积物中8个重金属元素的地球化学特征、空间分布特征进行了研究,并应用污染负荷指数法对各重金属的污染程度进行了评价。研究发现,重金属在支流与金沙江交汇点下游处含量高于上游处,重金属污染不严重,属轻度污染。污染程度为:Mn>V>Pb>Zn>As>Cr>Cu>Co。污染较严重的是攀钢冶金区、攀钢选矿区、攀钢采矿区以及攀钢尾矿坝。