地质学篇(1)

英文名称：Jiangsu Geology

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主办单位：江苏省地质调查研究院;江苏省地质学会;中国地质学会

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国际刊号：1674-3636

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创刊时间：1977

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期刊简介

本刊是江苏省优秀期刊、一级期刊、首届江苏期刊方阵入选期刊、江苏省双效期刊、华东地区优秀期刊，是《中国期刊网》、《中国学术期刊（光盘版）》全文收录期刊和《中国学术期刊综合评价数据库》来源期刊、万方数据――数字化期刊群上网期刊，并长期被《中国地质文摘》等收编。本刊贯彻执行“百花齐放，百家争鸣”及科学技术面向经济建设的方针。主要刊登江苏地区地学以及边缘相关学科方面的研究论文和江苏地学界在省外、国外的学术成果。同时也报导省外、国外学者对江苏地矿业的研究成果及新理论、新方法。本刊以全国广大地学及相关学科的工作者为主要读者对象。

主要栏目：

基础地质

应用地质

资源开发与保护

获奖情况

华东地区优秀期刊

地质学篇(2)

1952年7月14日，成立了北京地质学院筹备委员会，中国地质工作计划指导委员会主任李四光任筹委会主任，李曙森、宋应任副主任。地质部党组副书记兼副部长何长工参与领导了筹建工作。

1952年11月1日，在北京端王府夹道举行了北京地质学院首届开学典礼，教育部副部长曾昭伦，地质部部长李四光，党组书记、副部长刘杰，党组副书记、副部长何长工和北京大学副校长汤用彤、石油部严爽等各部门的代表出席了大会并讲话。李四光说：“现在新中国办起了惊天动地的事业，航空学院是惊天，地质学院是动地。你们就是动地的勇士……你们是新的土地公公、土地婆婆。”学校定11月7日为北京地质学院的“校庆日”。

1952年12月24日，政务院任命井冈山时期参加革命的红军老干部刘型为北京地质学院首任院长，著名地质学家、中国地质工作计划指导委员会副主任委员尹赞勋任副院长。学校实行院长负责制。

地质学篇(3)

地质统计学是在上世纪六七十年代随着采矿业的兴起而诞生的一门基于数学地质学科的交叉学科。地质统计学在区域化变量的基础上将变差函数作为基本工具，针对在空间分布上具有随机性和结构性的自然现象进行研究，地质统计学可以对具有结构性、随机性、变异性的空间数据进行无偏内插估计，对数据的离散型和波动性进行模拟。在煤田煤质的计算中，地质统计学充分考虑煤田样本点的方向、位置和彼此间距，比传统方法在煤层煤质数据插值上具有更大的优势。

2方法

2.1样本数据

本研究中选择的煤田地质构造复杂、煤种丰富，研究中选择了24个样本点，硫分分别为0.49，0.48，0.60，0.36，0.55，0.52，0.55，0.96，0.55，0.77，0.81，0.59，0.55，0.50，0.60，0.49，0.64，0.83，0.38，1.01，0.68，0.55，0.97，0.48，其中最大为1.01，最小为0.36。将煤层煤样硫分化验后进行插值比较，更适合对地质统计学进行插值运用。

2.2地质统计学中的插值方法

地质统计学中，克里金法占据着重要的地位，克里金法对待估样本点内的已知数据进行测试，结合样本点的大小、形状及空间分布，掌握样本点之间的相互关系，从而进行无偏估计。对于数据点较多的样本，内插结果具有较高的可信度。

2.2.1区域变量及协方差。

研究中将（zx）统称为呈空间分布的变量，也叫区域化变量，（zx）反映空间属性的分布特征。为了对区域化变量的变异性进行描述，引入协方差函数。不同的两点x和x+h处对应的不同区域化变量（zx）和（zx+h）之间的差只于两点的空间位置有关。协方差函数cov[（zx），（zx+h）]=E[（zx）（zx+h）]-E[（zx）]E[（zx+h）]=cov（h），其中E（）为均值。

2.2.2参数分析。

不同点所对应的区域化变量（zx）和（zx+h）的差的方差的一般作为（zx）在X轴上的变异函数，记作P（h），P（h）=0.5var[（zx）-（zx+h）]，其中va（r）为均方差。在满足二阶平稳的条件下，P（h）=0.5E[（zx）-（zx+h）]2。样本点的空间距离大时，相关性较小，变异性较大；空间距离小时，相关性较大，变异性较小。在实际研究中，将样本点的空间距离按照不同等级划分，针对不同的样本点，求出距离的平均值和P（h）的平均值，连接（h，P（h））后得出实验变异函数，结合最小二乘法得出理论变异函数和相关参数，后文理论数据的得出建立在理论变异函数的球状模型和指数模型的基础上。

3结果分析

3.1数据预处理

为了使克里金法插值满足正态分布的要求，需对数据进行预处理，本研究中采用偏度和峰度检验法对分布状态进行分析，实验油田煤层硫分布服从正态分布，从理论上讲，完全可以利用克里金插值法。

3.2插值精度比较

研究中采用交叉验证法对插值精度进行评价。在研究变量（zx）的过程中，除去采样点xi（i=1，2，3，…，n）处的（zx）属性值（zxi），其他属性值不变，根据剩下的n-1个属性值，进行误差分析和插值精度评价。在交叉验证的方法中，常选用标准均方根、平均标准差、误差均方根、平均预测标准差、平均误差来预测总体误差，第1项的指标越大越好，后4项指标越小越好，插值精度越高。常规插值方法和克里金插值比较选用误差均方根和平均误差进行，不同的克里金插值模型选用以上5项指标进行比较。

3.2.1插值比较。

在克里金法的应用中，采用简单克里金法、普通克里金法、泛克里金法进行比较，三种方法中分别采用球状模型和指数模型进行拟合；在常规插值方法的应用中，采用距离反比法、多项式插值、径向基函数三种方法。

3.2.2克里金插值法之间的比较。

普通克里金法与泛克里金法的球状模型和指数模型的平均误差都是-0.00024和0.00183；误差均方根分别是0.14219和0.14100；平均预测标准差为0.12921和0.12772；平均标准差为-0.00098和-0.00945；标准均方根为1.08810和1.08410。通过分析发现，球状模型中的普通克里金法和泛克里金法各项指标相同，球状模型中的平均误差和平均标准差小于其他4种指标。对于误差均方根、平均预测标准差和标准均方根预测误差，普通克里金法和泛克里金法与其他方法差别不明显。由此可见，在克里金插值的应用中，普通克里金法和泛克里金法的球状模型精度最高，优于常规方法。

4结束语

地质学篇(4)

4.2010年7·27四川汉源二蛮山滑坡-碎屑流特征与成因机理研究许强，董秀军，邓茂林，陈龙，胡泽铭，XUQiang，DONGXiujun，DENGMaolin，CHENLong，HUZheming

5.贵州关岭大寨崩滑碎屑流灾害初步研究刘传正，LIUChuanzheng

6.汶川地震触发文家沟高速远程滑坡-碎屑流成因机理分析王涛，石菊松，吴树仁，张永双，李滨，辛鹏，孙萍，WANGTao，SHIJusong，WUShuren，ZHANGYongshuang，LIBin，XINPeng，SUNPing

7.三峡库区云阳-江津段危岩形成的影响因素及稳定性评价董好刚，陈立德，黄长生，DONGHaogang，CHENLide，HUANGChangsheng

8.抽水作用下先期断裂对地裂缝的影响研究蒋臻蔚，彭建兵，王启耀，JIANGZhenwei，PENGJianbing，WANGQiyao

9.堰塞湖坝体稳定性研究现状及展望石振明，李建可，鹿存亮，王友权，许强，SHIZhenming，LIJianke，LUCunliang，WANGYouquan，XUQiang

10.泥石流类型与地貌分形特征的关系研究张妮，梁收运，钟秀梅，ZHANGNi，LIANGShouyun，ZHONGXiumei

11.喜马拉雅山地区重大滑坡灾害及其与地层岩性的关系研究刘春玲，祁生文，童立强，安国英，李小慧，LIUChunling，QIShengwen，TONGLiqiang，ANGuoying，LIXiaohui

12.岷江上游叠溪古堰塞湖沉积物粒度特征及环境意义王小群，王兰生，沈军辉，WANGXiaoqun，WANGLansheng，SHENJunhui

13.黄土损伤与流变耦合模型及参数研究林斌，赵法锁，霍亮，LINBin，ZHAOFasuo，HUOLiang

14.颗粒物质对风积沙压实特性影响研究舒斌，于进庆，刘桂英，官国琳，SHUBin，YUJinqing，LIUGuiying，GUANGuolin

15.温度对季节性冻土水分迁移的影响研究高玉佳，王清，陈慧娥，宋晶，GAOYujia，WANGQing，CHENHui'e，SONGJing

16.真空预压法加固吹填土的孔隙水压力试验研究陈允进，宋晶，夏玉斌，王清，彭湘林，桑伟峰，CHENYunjin，SONGJing，XIAYubin，WANGQing，PENGXianglin，SANGWeifeng

17.基于多元线性回归分析的土坡有限元失稳判据定量研究陈金国，袁康，董育烦，CHENJinguo，YUANKang，DONGYufan

18.堆载下单桩负摩阻力工作性状非线性数值分析林智勇，苏美选，LINZhiyong，SUMeixuan

19.高压环境条件下注浆模型试验系统设计郭密文，隋旺华，GUOMiwen，SUIWanghua

20.高填方地基中场地地震动参数确定研究米素婷，陈丹，高战武，吕晓健，MISuting，CHENDan，GAOZhanwu，LVXiaojian

21.TBM施工隧洞围岩级别划分探讨李苍松，谷婷，丁建芳，陈俊栋，于维刚，LICangsong，GUTing，DINGJianfang，CHENJundong，YUWeigang

22.交叉隧道施工中新建隧道周围复合地层与间距对既有隧道的沉降影响研究刘镇，房明，周翠英，史海欧，LIUZhen，FANGMing，ZHOUCuiying，SHIHaiou

23.微环境对龙游石窟粉砂岩风化的影响张中俭，张路青，李丽慧，王学良，傅燕，李粉霞，ZHANGZhongjian，ZHANGLuqing，LILihui，WANGXueliang，FUYan，LIFenxia

24.福州轨道交通建设中的岩土工程问题简文彬，李润，JIANWenbin，LIRun

25.黄河口裸置管线在位稳定性数值模拟研究远航，贾永刚，刘涛，YUANHang，JIAYonggang，LIUTao

26.黄土斜(边)坡表层冻结效应及其稳定响应王念秦，罗东海，WANGNianqin，LUODonghai

27.小湾电站深切河谷边坡演化动力学过程及机制研究林锋，黄润秋，严明，蔡国军，LINFeng，HUANGRunqiu，YANMing，CAIGuojun

28.上海地铁隧道建设中工程地质条件及主要地质问题研究史玉金，SHIYu-jin

29.对滇藏铁路三江段工程地质问题的深化认识张加桂，张永双，曲永新，曹鹤，ZHANGJiagui，ZHANGYongshuang，QUYongxin，CAOHe

30.3D激光扫描工艺与锦屏Ⅰ级水电工程右岸建基面绿片岩实测迹长分布研究霍俊杰，ReidarLovlie，董秀军，HUOJunjie，ReidarLovlie，DONGXiujun

31.2010年度工程地质学自然科学基金项目受理与资助分析熊巨华，刘羽，姚玉鹏，XIONGJuhua，LIUYu，YAOYupeng

32.第二届工程地质高层论坛综述施斌，唐朝生1.甘肃省舟曲8.7特大泥石流调查研究余斌，杨永红，苏永超，黄文杰，王高峰，YUBin，YANGYonghong，SUYongchao，HUANGWenjie，WANGGaofeng

2.贵州关岭大寨高速远程滑坡-碎屑流研究殷跃平，朱继良，杨胜元，YINYueping，ZHUJiliang，YANGShengyuan

3.倒虹吸形成深饱水带大型充填溶洞的典型实例——圆梁山隧道毛坝向斜深饱水带特大型充填溶洞的形成及充填物成灾机制分析张倬元，蒋良文，ZHANGZhuoyuan，JIANGLiangwen

4.利用大型岩质滑坡形成的环境条件及重力圧密原理分析滑面形态与强度参数游敏，聂德新，YOUMin，NIEDexin

5.土层锚杆抗滑桩嵌固深度的试验研究李寻昌，门玉明，翟越，LIXunchang，MENYuming，ZHAIYue

6.基于有限元强度折减法的复式抗滑桩内力计算及桩土作用机理分析涂国祥，邓辉，TUGuoxiang，DENGHui

7.强震条件下高速滑坡的空间分布特征研究魏欣，胡瑞林，李丽慧，王珊珊，WEIXin，HURuilin，LILihui，WANGShanshan

8.纵波作用下边坡动力响应规律研究言志信，蔡汉成，王群敏，梁晓波，YANZhixin，CAIHancheng，WANGQunmin，LIANGXiaobo

9.高陡岩质料场边坡稳定性与支护设计研究赵建军，唐茂颖，巨能攀，霍宇翔，黄润秋，ZHAOJianjun，TANGMaoying，JUNengpan，HUOYuxiang，HUANGRunqiu

10.挡土墙填土边坡水文响应过程分析——以赖屋山挡土墙填土边坡为例田伟，戴福初，许领，邝国麟，TIANWei，DAIFuchu，XULing，AKLKwong

11.大瑞铁路澜沧江大桥工程边坡岩体结构特征研究郑光，杜宇本，许强，ZHENGGuang，DUYuben，XUQiang

12.鲤鱼塘水库溢洪道边坡稳定性的岩体结构分析宋玉环，黄润秋，巨能攀，赵建军，许兵，SONGYuhuan，HUANGRunqiu，JUNengpan，ZHAOJianjun，XUBing

13.泥岩损伤特性试验研究许宝田，钱七虎，阎长虹，许宏发，XUBaotian，QIANQihu，YANChanghong，XUHongfa

14.软硬相间层状复杂岩体综合变形模量原位试验研究刘彬，聂德新，张勇，李树森，LIUBin，NIEDexin，ZHANGYong，LIShuseng

15.膨胀土-胶粉(ESR)强度特性室内试验研究魏永耀，孙树林，郑华章，WEIYongyao，SUNShulin，ZHENGHuazhang

16.非饱和结构性黄土本构模型的研究金旭，赵成刚，陈铁林，JINXu，ZHAOChenggang，CHENTielin

17.多层采动条件下采空区覆岩残余裂隙发育规律的实验研究张永波，张利民，ZHANGYongbo，ZHANGLimin

18.节理玄武岩体变形模量的尺寸效应和各向异性郑文棠，徐卫亚，宁宇，孟国涛，ZHENGWentang，XUWeiya，NINGYu，MENGGuotao

19.张集线旧堡隧道工程地质条件和岩体结构特征研究孙福军，陈洋，曾庆利，乔志斌，李杰，SUNFujun，CHENYang，ZENGQingli，QIAOZhibin，LiJie

20.预排水动力固结法处理吹填粉土地基的试验研究聂庆科，王国辉，李友东，陈军红，NIEQingke，WANGGuohui，LIYoudong，CHENJunhong

21.基于块体理论安全系数的隧道优化设计邵冠慧，李晓昭，赵晓豹，纪成亮，壮，袁亮，SHAOGuanhui，LIXiaozhao，ZHAOXiaobao，JIChengliang，WANGYizhuang，YUANLiang4.地震诱发滑坡复活机制的FLAC3D数值模拟分析夏敏，任光明，郭亚莎，吕生弟，刘荣清，XIAMin，RENGuangming，GUOYasha，LVShengdi，LIURongqing

5.汶川地震地表破裂影响带调查与建筑场地避让宽度探讨张永双，孙萍，石菊松，姚鑫，熊探宇，ZHANGYongshuang，SUNPing，SHIJusong，YAOXin，XIONGTanyu

6.岩质边坡关键块体的搜索方法及工程应用张勇，魏玉峰，聂德新，刘彬，ZHANGYong，WEIYufeng，NIEDexin，LIUBin

7.边坡变形的分布式光纤监测模拟试验研究王宝军，李科，施斌，魏广庆，WANGBaojun，LIKe，SHIBin，WEIGuangqing

8.井工开采对露天矿高边坡稳定性影响的研究徐杨青，吴西臣，XUYangqing，WUXichen

9.拜耳法干式赤泥基本特性及堆场运行特征分析饶平平，RAOPingping

10.基于GIS与数值模拟的三峡水库库首区诱发地震危险性评价李雪平，李云安，，李恒，LIXueping，LIYun'an，WANGYang，LIHeng

11.黏性土渗透性温度效应实验研究王媛，施斌，高磊，刘瑾，WANGYuan，SHIBin，GAOLei，LIUJin

12.砂-膨润土混合屏障材料渗透性影响因素研究陈永贵，叶为民，王琼，陈宝，CHENYonggui，YEWeimin，WANGQiong，CHENBao

13.人为土的工程分类与利用研究姜洪涛，施斌，刘瑾，JIANGHongtao，SHIBin，LIUJin

14.环境因素对PS加固土遗址效果的影响邵明申，李黎，裴强强，王思敬，李最雄，SHAOMingshen，LIli，PEIQiangqiang，WANGSijing，LIZuixiong

15.直排式真空预压法加固软土地基的试验与研究夏玉斌，陈允进，XIAYubin，CHENYunjin

16.土石混合体重塑样制备及其压密特征与力学特性分析廖秋林，李晓，李守定，LIAOQiulin，LIXiao，LIShouding

17.主应力轴旋转对压实黄土动变形特性的影响杨利国，骆亚生，李焱，YANGLiguo，LUOYasheng，LIYan

18.金川二矿区14行风井再加固方案的可行性研究马凤山，赵海军，陈德信，王虎，陈良珍，张亚民，郭捷，巩城城，MAFengshan，ZHAOHaijun，CHENDexin，WANGHu，CHENLiangzhen，ZHANGYamin，GUOJie，GONGChengcheng

19.秦岭公路隧道2号竖井地应力与岩爆分析徐士良，崔振东，XUShiliang，CUIZhendong

20.沙曲矿区地应力及采场地压的综合监测与分析余伟健，高谦，宋建国，YUWeijian，GAOQian，SONGJianguo

21.深厚覆盖层在水库蓄水后渗流场变化情况下稳定性分析王春山，石昱桢，聂德新，WANGChunshan，SHIYuzhen，NIEDexin

22.西南大渡河某水电站溢洪道陡槽段雾化边坡稳定性分析巨能攀，赵建军，黄润秋，肖华波，吕辉，JUNengpan，ZHAOJianjun，HUANGRunqiu，XIAOHuabo，LVHui

23.海域岛礁桥梁地基岩体质量分级体系研究张耀，胡卸文，汪雪瑞，胡恒洋，ZHANGYao，HUXiewen，WANGXuerui，HUHengyang3.映秀-卧龙公路沿线汶川地震地质灾害研究程强，吴事贵，苏玉杰

4.汶川地震诱发文家沟巨型滑坡-碎屑流基本特征及成因机制初步分析黄河清，赵其华

5.滑坡预报模型的质量检验研究王朝阳，许强，杨建英

6.西安地区活动断裂活动性的Fuzzy-Grey模式评价孙芳强，苏生瑞，彭建兵

7.运用孕震断层多锁固段脆性破裂理论探讨大同-阳高-张北地区未来地震活动性秦四清，徐锡伟，薛雷

8.藏东南波密地区岩石风化速率及其影响因素分析袁广祥，尚彦军，杨志法

9.泰山经石峪缓坡石坪片状剥落风化的几何特征王学良，张路青，吕继祥，曾庆利，牛健，杨志法，孙学武

10.二氧化碳在砂岩透镜体中充注封存的盖层岩石抗断裂性能分析崔振东，刘大安，曾荣树，周苗

11.基于破坏概率的岩土试件剪切破坏角分析钱海涛，谭朝爽，孙强

12.基于新型蠕变仪下的泥岩力学参数时效性研究崔少东，刘保国，刘开云

13.基于最大最小原理的三维边坡稳定性探讨张常亮，李同录，李萍

14.弹性地基梁理论在锚索抗滑桩计算中的应用史振兴，巨能攀，邓琼

15.裂隙岩体渗透系数确定方法研究纪成亮，李晓昭，王驹，赵晓豹，汪志涛，邵冠慧，壮

16.中俄原油管道(漠河-大庆段)地基土融沉稳定性评价研究吉延峻，金会军，王国尚，张建民

17.盐岩储库区地面沉降预测与控制研究现状与展望陈雨，李晓

18.关键块体概率分析在复杂构造条件下大型地下工程开挖中的应用朱文彬，伍法权，任爱武

19.锦屏一级水电站地下厂区破坏成因分析衣晓强，伍法权，熊峥

地质学篇(5)

生物与环境的关系不是单向的，而是双向互动的。即，不但环境给生物提供生存条件；反过来，生物的存在也会给环境产生某些变化。如森林的存在，可以改善气候、涵养水土、保护野生动物；而毁林开荒，可造成水土流失、土地沙化、气候恶劣、生态环境破坏，物种丧失，最终危害到人类自身的生存。

不同环境对生物产生不同影响：适宜的环境对生物产生好影响，促使其良性生长发育；恶劣环境则产生不良影响，妨碍它正常生长发育。环境不仅影响生物的当代，而且会胁迫生物改变自身的性状，为适应环境产生变异，并将此变异带到遗传基因中去。所以说，任何一种实际存在的生物所表现的形式，都是环境影响的结果。

在环境影响生物这一领域中，学术界传统观点多侧重于地表生态因子（光、热、水、气）对生物的影响，而忽略了地质环境因子（如地质作用、地质构造、地球化学、地球物理等）的影响。

生态学是专门研究生物与其周围环境的科学。生态学提出了生态因子的概念以区别于环境因子，即：生态因子是环境因子中对生物起作用的因子，而环境因子则是指生物体以外的全部因子。

生态因子极其复杂多样，可归纳为五类：1.气候因子：如温度、湿度、光、水、风、气压和雷电等；2.土壤因子：包括土壤、土壤有机和无机成分的理化性质以及土壤生物等；3.形因子：如地面起伏、山脉坡度、阴坡或阳坡、海拔高度和经纬度等；4.生物因子：生物之间的捕食、寄生、竞争和互惠共生等；5.人为因子：人类活动对生物的影响。

由上可见，包括生态学在内的讨论生命与环境的学科，多侧重于环境中地表生态因子（光、热、水、气等）对生物的影响，而忽略了地下生态因子，即由地质环境决定的各种因子对生物的重要影响。只有包括了地貌、土壤、矿质元素、岩石类型等地质环境因子，才能完整地代表生物与环境的全部关系。

二、生物与地质环境生物与其生存的地质环境统一进行研究的思想在20世纪初即已萌发。1910年，a.r.华莱士指出，地壳变动是生物进化的诱因和冲动力，其中化学元素含量的变化是根本的动因。1916年起，в。и。维尔纳茨基多次指出，有机体化学元素和地壳的化学元素之间有着不可分割的联系。生物的出现不是地壳外部的偶然现象，而是地壳发展的必然产物。被有机体同化了的矿物质的量变，必然导致积累这些元素的有机体的质变。因此，有机体引起的生物环境的化学变化，必然导致有机体的质变，促进生物的进化。

1927年，в。и。维尔纳茨基提出“生物圈”的概念，将其与地球表层的气圈、水圈、岩石圈相提并论。他认为，生物圈是指有机体及其存在环境的总和。

生物地球化学研究认为，生物有机体（含人类）并非什么超自然的特殊物质，而是由地壳无机物长期演化的产物。生物在其漫长的演化进程中，通过新陈代谢，与环境交换物质，并通过变异、遗传等过程建立了动态平衡。

1938年，а。п。维诺格拉多夫在他提出的“生物地球化学省”这一概念中认为，由于地壳表层不同地区地球化学元素含量不同，因而引起地方植物群和动物群的不同生物反应，在极端情况下（某些重要元素的显著不足或过剩），会产生生物地球化学病。显而易见，这一概念应包括人类。

因地质环境所致的地方病例不胜枚举。如全球性的，北半球灰化和草甸土——灰化土壤带，从美国边境经欧洲（德国、荷兰、丹麦、波兰）过波罗的海沿岸国家到莫斯科近郊，延至乌拉尔，然后再经西伯利亚到达泽雅，由于缺乏碘、铜、钴、钙而产生的动植物和人的甲状腺肿、缺钴病、脆骨病、贫血病等。又如，严重危及人民健康的克山病（心肌衰竭病），呈对角线状分布在我国自黑龙江到云南的十多个省区。

1954年，а。п。维诺格拉多夫在对6000多种动物和植物化学分析的基础上，获得了元素在有机体中分布的资料。随后，于上世纪60年代初，他和д。п。马留加又公布了元素在岩石圈、土壤和地表植物中丰度比较的资料。1975年，j.j.康纳和h.t.沙克立特根据美国147个景观单元，8000多个岩石、土壤、植物及蔬菜样品的分析结果，得出了美国大陆岩石、土壤、植物及蔬菜中48种元素的地球化学背景值。

以上研究不仅提供了详细丰富的资料，更可贵的是在生物与地质环境的地球化学联系方面给人以深刻的印象。

更为全面系统研究生物与地质环境关系的当属б。б。波雷诺夫和а。и。彼列尔曼等（1944～1946），他们创建的《景观地球化学》认为，存在于地球表面任一地区之内的各种自然因子（气候、地质、地貌、土壤、水文和动植物等）是一个有着紧密联系且又互相制约的统一体，即地球化学景观。景观中最主要的地球化学现象是活有机体的活动及其堆积的活质的量和质，它又决定于有机体以外的其它自然因子。景观中所有因子之间最重要的联系是地球化学联系。景观中的地球化学元素多次加入活有机体的组成内（有机质化），尔后又从中析出（矿质化）。但此过程是不可逆的，即景观不能重复过去的情况，而是不断获得某些新的特性。

上述思想可以概括为，生物是地球长期演化的必然产物，生物与其生存的地壳表层环境（即地质环境）有着密不可分的联系，其中最重要的联系是地球化学联系。地质环境对生物的影响极为深刻，必须对生物及其存在的地质环境中诸自然因子作统一的研究。

可惜的是，这些思想只是分散于有关学科中（如《地球化学》、《生物地球化学》、《景观地球化学》等），这些学科各有自己的研究对象和任务，并非专门来全面系统地论述地质环境对生物的影响。云南省地质科学研究所的科技人员通过多年研究和总结，推出了一门新的边缘学科——生物地质环境学。下面，就此学科内容作较为详细的介绍。

三、生物地质环境学生物地质环境学是用地质学的理论和方法研究生物与其赖以生存的地质环境之间关系，着重研究地质环境对生物影响的学科，它是生物学、地质学和环境科学等相互渗透融合而成的一门边缘学科。该学科认为：生物（微生物、植物、动物、人类）与其赖以生存的地壳表层环境（地质环境）有着密不可分的联系，地质环境中诸因子（地形、地质运动、地质构造、成土母岩、土壤、地球化学、地球物理、水文等）对生物的生长、发育、品质和健康有重要影响。其中最重要最本质的影响是地球化学元素通过在母岩—土壤—生物系统中的运移、变化、积累，最终对生物的生理生化作用产生的影响。

生物地质环境学的理论表述为：研究物质流、能量流、信息流在岩石圈（表层）、水圈、大气圈（下层）和生物圈之间的运动交换、转化及其对生物的影响。

生物地质环境学通过认识生物和地质环境的关系以及改造地质环境以适应生物生存之需，达到生物与地质环境和谐相处，培育开发优良生物资源，保护和建设生物及人类生存的优良环境。由此可见，本学科既有创新的理论意义，又有重要实际价值。

生物地质环境学的研究内容可分两大方面：一是研究构成地质环境和各种因子的性质、特征及其影响生物的具体行为和机制；二是研究选择、调整、保护和改造地质环境以满足生物生存需要的方法。

关于第一方面环境性质的研究有以下几个内容：

1、环境的地理、地貌特征研究：指研究区所在的地理位置（经度、纬度）和海拔高度，地表固态（水体）与液态（水体）面积的比例与配置方式，固态地表的几何形态（平缓开阔、起伏剧烈、凸起、凹下、山坡陡缓）等。这些性质首先决定了该区的小气候，生物生存的基本条件（土壤和水文），以及这里的风化成土作用及土壤发育和保存条件。当然，也是地球化学元素运移和地球物理性质产生的条件之一。所有这些都直接地影响到生物。

2、环境的地质构造及地质运动特征研究：区域地质构造特征在宏观上决定了该区地貌框架、地层岩石组合布局，从而也决定了地球化学元素区域分布特征。它们从总体上制约着该区生物生存的基本条件和大农业生产总体格局。地质构造活动带往往也是地球化学运动强烈地带，形成某些地球化学异常能量场和物质场，这些地带对生物有突出的影响。

地质运动的性质多种多样：有剧烈活动的，也有相对平稳宁静的；有抬升隆起的，也有沉陷下降的；有褶皱造山的，也有造陆或成海的，等等。地质运动从大的时空尺度上决定了该区生态环境的变迁，从而决定了生物种群和演化，深刻影响当代生物的分布和性状。

3、环境的地球化学性质研究：这是生物地质环境学研究的重点内容之一。前已述及，组成生物体的化学物质始终与地壳（即地质环境）保持着动态平衡。生物的进化始终与地壳的演化紧密相随。地壳表面化学元素的分布是绝对非均一的，也就是说，不同地区的地球化学背景场是不一样的，它们对生物影响不同，造成了生物体的地区性生物反应，轻则影响产量、品质、健康，重则致病畸变甚至死亡。

要研究地质环境中的化学元素，特别是那些与生物密切相关的特征元素在母岩—土壤—生物系统中存在的种类、数量和形态，迁移、转化、富集的条件，影响生物体的机理。还要研究元素之间的协和或拮抗关系，等等。

4、环境的地球物理性质研究：勿庸置疑，地壳的完整坚实程度（完整的、破碎的、坚固的、松脆的）和地球产生的各种物理场（磁场、重力场、电场、放射性场等）对生物有巨大影响，一是直接影响生物的生存；另外，作为化学元素存在的环境条件，通过影响元素的存在和迁移而间接影响生物。不过，此领域的大部分内容尚未研究，潜力十分巨大。

5、环境的水文性质研究：水是生物生存的必需条件之一，其重要性不言而喻。无论母岩风化成母质，生物参与下母质衍生成土壤，以及元素在土壤中活化成有效态而被作物吸收等过程，无不有水的作用。

要研究地下水、地表水、土壤水、生物生理水及大气水之间的关系，研究潜水面高度，包气带厚度和水的量质对作物的影响。更要研究由于地下水位升降、海水进退等造成的大区域土地盐碱化、沙化、荒漠化等重大环境问题。

6、地质灾害与地方病研究：地质灾害是环境突变产生的山崩、滑波、泥石流、水土流失等灾害性现象，对生物生存、大农业生产和人类生活造成重大危害，其发生的原因与地质环境性质密切相关。使用遥感手段加上实地调研，对可能发生灾害的地段做出预测并提出科学的防治措施。

地方病的产生机制相当复杂，但是，其中一个重要致病因子是地质环境中某些有关化学元素出现障碍（缺乏或过量）。如我省主要分布于楚雄州的克山病—缺钼和硒引起的地方性心肌病；主要分布于德宏州的地甲病—缺碘引起的地方性甲状腺肿；主要分布于昭通地区的地氟病—氟缺乏或过高所致的疾病，均可用生物地质环境学的理论、方法和手段来研究防治。

关于第二方面改造地质环境的研究主要指某些非金属矿物的利用开发研究。如有关沸石矿的开发已有较多成功例子，用其高效离子交换和吸附性能，生产新型沸石肥料、饲料添加剂和污水处理剂等，效果十分显著。在此不赘。

生物地质环境学从生物圈和地壳层三个圈层（气、水、岩）的交互关系去研究地质环境诸因子对生物的影响，重点是研究地球化学元素的影响，研究元素是如何通过酶系统和基因的表达深刻影响生物的。生物地质环境学的研究对象不限于农业生产的植物和动物，它包括自然界存在的所有生物（微生物、植物、动物和人类），其研究范畴和适用领域，也远远超出了大农业生产，而广泛触及诸如生物多样性、区域生态环境、国土资源开发等多种战略性的研究领域。

四、研究实例以下我们将从地质历史、地质作用、地质构造、土壤、地球化学元素五个方面讨论地质环境对生物的影响。

1、地质历史对生物的影响

地球形成至少已有45亿年了，根据地质古生物学的研究，地球上找到的最古老的生命证据是在南非发现的生活在32亿年前的超微化石（电镜发现）—短杆菌，而大量丰富的后生动物是从6亿年前开始的。可见，在生命出现以前，已经历了长达13亿年的化学进化阶段，从无机小分子进化到原始有机体再到生命，而从原核细胞到真核细胞，从单细胞到多细胞又历经至少26亿年的漫长时期。这一时期以亿年为单位，而从6亿年开始的后生动物演化就越来越快，可以百万年为单位。到了新生代，人类出现的时代，演化就快到要以万年为单位了。

纵观地质史上生物演化历程，每一阶段无不与地质环境密切相关。在长达40多亿年的地质历史中，随着地质环境的逐步变迁，由不适合生物生存到越来越适合；由泛海洋到陆地逐渐扩大；由单一的环境到越来越复杂，生物也由简单到复杂、由低级到高级、由一般生物到出现灵长类，最终出现具有高度智慧的人类。环境和生物的演化完全是同步的紧密相关的。

当地质环境处于长期稳定渐变式的前进时，生物的演化也呈缓慢的渐变式的，而当环境表现出突变式的急转弯时，生物也就出现所谓的“灾变”—大灭绝，或者大爆发。

著名的寒武纪生物大爆发和白垩纪末期恐龙大灭绝是生物发展中突变的典型例子。寒武纪以前，由于地质环境尚未演化到适合的阶段，生物的出现也仅仅是低级的原始的，个体数量少，分布面积不广，密度也不大，而且更重要的是还没有条件形成硬壳保护其遗体。所以，保存化石的机率就很少。但是，寒武纪以前长达26亿年（自32亿年前最古老的微化石到6亿年前寒武纪开始）的漫长时代，为生物大爆发准备了质变的飞跃和大量繁殖出现的条件。

寒武纪早期，地球三圈—岩石圈、水圈、气圈发生剧烈变化，游离氧增至现代氧压的10%，足以支持生物在液体介质中借助本身器官进行气体循环。此时的海水中富磷、镁、硅并含钙，为生物造壳提供了物质基础。生物一旦有壳，可保护半定型的软体，适应多变环境和防御外敌能力大大加强。于是，发生了生物界具有质变飞跃意义的带壳演化，促使了梅树村动物群和澄江动物群两次生命大爆发。

白垩纪末期恐龙的突然灭绝也是与此时的地质环境发生突变有关。一方面，当时的强烈地壳运动引起了地形、气候、植物等环境条件产生了强烈改变。另一方面，有的学者根据白垩系上统粘土层中富集了大量铱元素（ir）而提出了“行星撞击地球”假说，因为铱在地球上是罕见的，但在陨石中含量很高。据此认为，由于受到小行星碰撞，造成大面积尘埃云，长时间遮天蔽日，使植物光合作用停止，食物链破坏，导致食量巨大的恐龙集群绝灭。

环境突变时，大批夕阳物种绝灭了，但仍有相当多的新生物种存活下来，由于清除了他们的竞争者，这些存活的新物种在新的环境中继续发展进化，形成突变以后更高级的新的生物界。恐龙灭绝后，哺乳动物取代爬行动物即此一例。

生物随环境渐变的例子很多，例如上古生代，有一种叫作总鳍鱼的鱼，逐渐演化成两栖类。当时由于地壳强烈运动，环境多变，陆缘浅海发生海退而成湖泊沼泽湿地。当地生活的总鳍鱼具有坚硬的鳍和强劲的肺，它们遇到干旱水竭时节，也能勉强在空气中呼吸；用鳍在沼泽中爬行。日久天长，环境变成了真正的陆地，总鳍鱼的后代也演化成能适应陆地生活的两栖类了。到古生代末期，陆地继续扩大，地势分异加剧，干燥气候带逐渐取代潮湿气候带，形成广阔的内陆河湖盆地。此时，两栖类由于要适应离水域较远的生活环境，其中一支又进化为原始的爬行动物。

地质学篇(6)

地球化学信息挖掘在云南易门铜矿区找矿预测中的应用

硅铍石的宝石学特征

塔北油田地震资料的处理技术

汶川强震区泥石流特征研究——以银厂沟东林寺—海汇桥段为例

基于震后堰塞湖演化的泥石流危险性分析——以汶川县茶园沟堰塞湖演化为例

区域视角下建筑施工项目关键成功因素实证分析

水泥稳定碎石基层不同层间接触情况下力学性能分析

混凝土强度对CFRP加固钢筋混凝土梁耐久性影响试验

Google地图服务与Web服务信息交互方法

基于面向对象的数字城市地理空间框架数据组织方法

若干常规地图投影的数学定义

动态模糊神经网络在变形预测中的应用

氮肥形态对李氏禾富集铬的影响及其生化分析

城市生态贫困的评价指标体系

岩溶洞穴旅游开发对生态环境影响分析——以巴马水晶宫为例

柳州生态市建设需水量研究

蔗糖-三聚氰胺-甲醛共缩聚树脂胶粘剂的合成工艺及结构表征

羟基多溴二苯醚生物活性的QSAR研究

锰渣微粉—石灰石粉作为水泥混合材的试验

木质纤维素水解物生物脱毒的研究进展

砂箱中柴油降解菌株的分离鉴定

电感耦合等离子体质谱法测定地质样品中的稀土、钍元素

横截性的本质探讨

NA随机变量序列加权和的几乎处处收敛性

NA随机变量序列的Chung-Teicher型强大数定律

部分和乘积的几乎处处中心极限定理

《桂林理工大学学报》征稿简则

桂东大瑶山地区金矿床的成矿构造类型及其成矿指示

角闪石黑云母全铝压力计的可靠性对比——以广西姑婆山-花山花岗岩为例

基于ASTER的遥感地球化学统计预测模型及应用——以金川铜镍矿床找矿为例

基于遥感线性构造等密度图的姑婆山花岗岩体单元划分

广西花山-姑婆山花岗岩体的三维形态

地质统计学在湖南省鼓锣坪Cu、Pb、Zn元素空间分布格局研究中的应用

中国南方岩溶区岩溶地下河系统复杂水流运动特征

数字滤波法分离高、基阶模态瑞利面波的应用

修正的点源二维直流电测深有限元模拟

广西西江流域降水极值空间分布及其演变规律

基于SVG的WebGIS研究及其在地质图中的应用

GIS支持下的风景名胜体系规划——以四川省为例

钢管混凝土拱桥拱肋抗震能力评估方法

盾构隧道下穿深圳滨海大道地表沉降监测与控制

隧道围岩变形预报的高斯过程机器学习模型

颗粒材料结构自组织沉降细观研究

考虑次生裂隙结构面发育条件下的膨胀土边坡稳定分析

氯离子侵蚀和碳化作用下的钢筋混凝土梁承载力试验

考虑品牌影响的建筑企业顾客满意度模型

基于符号层次不等权的专题地图现势性度量公式

基于ArcGISEngine的可扩展地图标绘系统

基于WebServices的空间信息服务平台设计方法

基于WebServices的测绘档案服务平台设计与实现

不同碳源对SBR系统生物强化除磷的影响

桂林市区湖泊水质的模糊综合评价

不同人工湿地填料除磷性能试验

类Fenton试剂法(Fe-H2O2)处理餐饮油脂废水

溶解性有机物对超滤膜装置过滤性能的影响

钒胁迫对芥菜生理特性的影响

正极材料LiNi0.4Mn0.4Co0.2O2的制备和性能

地质学篇(7)

在旁经《尼哥底母福音》中描写了耶稣进入地狱的故事，按照该福音书的说法，地狱的入口应该是在耶路撒冷，荷马在《奥德赛》中歌咏，女巫喀耳刻说从阿刻戎河进入冥王国度，俄国地质学家卡尔・贝尔说那是在黑海北岸。维吉尔的在《埃涅阿斯纪》中说埃涅阿斯从那不勒斯附近的阿维尔诺湖进入地下世界让他去世的父亲请教。如果你想了解地狱的故事，最好的办法就是我们跟随荷兰著名地质学家和矿物学家，代尔夫特理工大学教授萨洛蒙・克罗宁博格的脚步，探索地狱和地球的样子。通过阅读《地狱为什么充满硫黄的臭味――地下世界的神话和地质学》一书，你还会学到一些地质学家的小嗜好，比如，观看河谷的地层是向哪个方向倾斜的，如果是向上游倾斜，那意味着如果你向下游走，会见到越来越古老的地层。

在《地狱为什么充满硫黄的臭味》一书中，克罗宁博格教授告诉我们，在世界上几乎所有的文化中，地下世界都象征着死亡的国度。然而，地下世界有着不胜枚举的美丽之处，有W闪发光的矿石和金属，色彩亮丽的黄色硫磺结壳，蓝宝石，绿孔雀石，数米长的锋利石膏晶体，钟乳石洞穴，地下河流。初期的贝壳以及早已灭绝物种的巨大骨骼。

而且在很多文化中土地也是神圣的，在卡尔梅克共和国考古学家发现了早期游牧民族留下的坟冢，从中可以看出，库尔干人不愿意在土里挖坑埋葬尸体，因为他们认为土地是他们的母亲，是神圣不可侵犯的。同样的，土耳其贝壳鞋的鞋尖是卷曲向上的？这样鞋尖就不会触地，也不会对地面有任何破坏。

克罗宁博格教授的书告诉我们，科学家，掘井技术人员，石油商人都没法在地球上钻超过12公里深的井，更让我们惊讶的是多数作家，诗人以及科幻小说家的作品也都没有到达地球的核心。凡尔纳《地心游记》中的主人公早早就汇到了地面上。只有但丁的想象够大胆，到达了地球中心。但丁在《地狱篇》中描述了地狱的全景。这难道是但丁自己构想出来的吗？1919年马德里神甫米格尔・帕拉西奥斯的《穆斯林的末世学与神曲》引起了世界天主教的轰动，书中提到，但丁《神曲》结构源于伊斯兰教，特别是9世纪的几个传奇。但丁，基督教的偶像，描述了天堂的绝美景象以及因违背上帝道义生活的人死后子啊地狱遭受的惨相，源自伊斯兰教？虽然难以接受，但是后来的发现说明了，但丁可能真的读过伊斯兰相关的传奇故事。

自从史前开始，没有人自愿居住在地下，卡帕多西亚的僧侣是为了躲避阿拉伯和波斯入侵者。。他们开凿了连绵数英里的洞穴、地道以及数百座完整的地下城市。那不勒斯人是因为二战期间的轰炸，那不勒斯地下城不仅仅有采石场和饮用水储存喜糖，还有墓地，储藏窖，污水池，下水道，罪犯和被追捕这的庇护所，以及给那些希望通过教堂和朝圣洗涤灵魂的人提供的治愈场所。而黄土高原的中国人是因为缺乏建筑材料。对他们来说地下更安全。

但是矿工却不得不进入地下，地下挖掘是炼狱般的折磨，卢克莱修在公元前1世纪将矿井归入地狱。人类已经在安第斯山脉连续挖了500年银矿，这是西班牙征服者所发现的最富有的银矿，也是长久以来世界上最大的银矿。其实此处矿井早该关闭，只是迫于工会的压力才保持运行，银矿已经所剩无几，如今挖掘的大多是锡矿和铅矿。矿工们的平均预期寿命为45岁。