DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
system: [SYSTEM]

user: 2. 原理简介 2.1. CBP模型基本原理 CBP模型是基于传导方程确定含水层参数的微水试验模型 [ 8 ]，模型基本假定：承压含水层是均质、各向同性；含水层等厚、无限延伸；承压井为完整井；在井孔工作段的井壁上或滤管的壁面上，任何时候含水层中的水头与井中水位度都是相等的；基准面取在含水层初始水头而上；通过试验井壁流入含水层的流量等于井中水体减少的速率(图1)。在上述假设条件下，可以得到井流问题的数学模型： 1) 水流运动方程 α ∂ 2 ω ∂ r 2 + 1 r ∂ ω ∂ r = ∂ ω ∂ t (1) 图1. CBP模型示意图 初始条件： ω ( r ， 0 ) = ω 0 边界条件： ω ( 0 ) = ω 0 ; ω ( ∞ ， t ) = 0 ; ω ( r w ， t ) = ω ( t ) ; 2 π r w T ∂ ω ( r w ， t ) ∂ t = π r c 2 ∂ ω ( t ) ∂ t 2) Cooper等(1967)导出水头变化关系式： ω = ω 0 F ( α ， β ) 其中， α = r w 2 S r c 2 ; β = T t r c 2 ; ω 0 = V π r c 2 ; F ( α ， β ) = 8 α π 2 ∫ 0 ∞ exp ( − β u 2 / α ) u f ( u ， α ) (2) 而： u = r 2 S 4 T t ; f ( u ， α ) = [ u J 0 ( u ) − 2 α J 1 ( u ) ] 2 + [ u Y 0 ( u ) − 2 u Y 1 ( u ) ] 2 实际工作中，先测含水层天然静止水位值后再进行微水试验，瞬时向井中注入或抽取一定量的水体积V，在试验段放入压力探头，测不同时刻试验井中的水位变化值(与初值相比)，其中起始时刻水位变化最大值为 ，将 ω / ω 0 ~ t 记录在半对数纸上，t轴取对数，在半对数纸上作 ω ' / ω 0 ' ~ T t / r c 2 ( β ) 标准曲线， β = T t / r c 2 取对数坐标，将实测曲线与标准曲线进行拟合，选择一个匹配点，使这个点在标准曲线上的数 值 T t r c 2 = 1 ，记录 ω / ω 0 ~ t 曲线这点对应t的时间，同时记录相应标准曲线的 α 值，则可以求得这些水文地质参数。 T = β r c 2 t ; S = α r c 2 r w 2 其中， ω ：瞬时抽(注)水之后，t时刻井中水位变化值； ω 0 瞬时抽(注)水体积V之后，即起始时刻水位变化最大值； r w ：井孔工作段半径或过滤花管半径； r c ：井孔水位升降段的套管半径；S：贮水系数；T：导水系数； J 0 和 J 1 为零阶和一阶第一类贝塞尔函数； Y 0 和 Y 1 为零阶和一阶第二类贝塞尔函数。 2.2. Hvorslev模型原理 Hvorslev在1951年通过大量试验后发现井内水位迅速变化后水位恢复的速度和时间成指数关系，水位恢复的时间与地层的渗透系数有关，恢复速率与井孔的结构有关。在此基础上，Hvorslev针对承压完整和非完整井的过阻尼微水试验提出一种半解析的方法 [ 4 ]。 针对承压含水层中的地下水，Hvorslev发现当井孔中的地下水位瞬时改变后，流出或流进井孔的水流量与井孔附近含水层渗透系数之间的关系可表示为： q ( t ) = π r c 2 d y d t = F K c ( h 0 − y ) (3) 式中 r c 套管半径； F：形状因子，取决于井孔滤水管形状和位置； K c ：影响半径内的含水层水平渗透系数； h 0 ：t = 0时静止水位到井孔水位间的距离； y：试验过程井孔水位的变化量； h 0 − y ：试验过程中静止水位到井孔水位间的距离。 对(1)式分离变量，得 π r c 2 F K c d y h 0 − y = d t (4) 对(2)式定积分 − π r c 2 F K c ln ( h 0 − y ) | 0 t = t ⇒ − π r c 2 F K c ( ln ( h t ) − ln ( h 0 ) ) = t ⇒ − π r c 2 F K c ln h t h 0 = t 因此： ln h t h 0 = − F K c π r c 2 t (5) 从式(3)可以看出一个重要的特点： ln ( h t / h 0 ) ln ( h t / h 0 ) ~ t 呈直线关系，可通过计算直线的斜率求水平渗透系数。因为试验起点t = 0时， ln ( h t / h 0 ) = 0 ，而当 ln ( h t / h 0 ) = 0.368时， ln ( h t / h 0 ) ≈ − 1 ，此时对应的时间定义为基本时间间隔 T L ，所以直线斜率为 − 1 / T L 。 此时式(3)可变为： − F K c π r c 2 = − 1 T L 水平渗透系数： K c = π r c 2 F T L (6) 其中形状因子F根据试验段过滤管与含水层的相对位置可分为三种情况，只要求得F就可以求的渗透系数。 CBP模型以及Hvorslev模型均是针对承压含水层中开展的微水试验而提出，在裂隙介质中，试验段正好位于两隔水层之间的情况较难实现。在裂隙岩体中，岩块的渗透性远小于裂隙网络，地下水渗流主要在裂隙网络中进行，应用双栓塞试验设备开展微水试验时，钻孔内水流只能通过试验段花管进入含水层，若试验段发育有裂隙而上下封塞段无裂隙发育，则可将试验段概化为承压完整井；若钻孔内某一段裂隙相对较发育，试验长度小于裂隙发育段，可将试验概化为承压非完整井。
system: [SYSTEM]

user: 4. 结论 1) 对于同一段微水试验数据，CBP模型与Hvorslev模型求算的裂隙岩体渗透系数基本一致，与压水试验所得岩体渗透系数相比，结果偏大，这是由于微水试验影响范围较小，所求参数仅能反映钻孔附近有限范围内含水层的渗透特性，但该方法操作方便、成本低且计算简单，在快速定性获取裂隙介质中水文地质参数具有较好的应用前景。 2) 在低渗透性裂隙介质中开展微水试验时，钻孔水位的瞬时改变量宜大而不宜小，且应增大数据采集频率，多获取前期水位数据用于推算渗透系数。 3) CBP模型采用标准曲线配线法求参，可以求算含水介质的贮水系数，但其标准曲线具有一定的相似性，曲线系数α对标准曲线的敏感性较差，其求得的含水层贮水系数精度不高。 4) 与传统压水试验对比，微水试验所求的渗透系数偏大，微水试验反映的是试验段钻孔附近局部岩体渗透特征，压水试验是反映一定范围内试验段整体渗透特性。
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 河南省内乡县北部土木崖铅锌银多金属硫化物矿床位于秦岭造山带北侧的二郎坪地体内，受区域性大断裂控制明显，矿床硫化物δ 34 S的平均值为5.8‰，其中不同矿物的硫同位素组成变化范围较小，且δ 34 S值总体上显示处黄铁矿 > 闪锌矿 > 方铅矿的规律，表明硫的来源为混合来源；矿石铅同位素中的206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb的平均值分别是18.402、15.666和38.823，表明铅物质来源具有上地壳或者沉积物的特点。 关键词 :土木崖铅锌银矿床，矿床基础地质，硫铅同位素，河南 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 内乡土木崖铅锌银多金属矿床位于秦岭造山带东段北坡(图1)，赋矿地层主要为下古生界的二郎坪群， 图1. 土木崖铅锌银多金属硫化物区域地质图 [ 3 ] 为一套巨厚的海相火山沉积岩系 [ 10 ] ，矿区构造活动发育，主要受区域性的朱夏断裂及其次生断裂控制，岩浆侵入运动频繁，尤其是印支期和燕山期。多期次的岩浆侵入活动以及区域变质作用 [ 9 ] ，为铅锌银多金属矿床的形成提供了十分有利的条件。
system: [SYSTEM]

user: 2. 研究区地质特征 矿区位于秦岭褶皱系北秦岭褶皱带，区域造山作用影响，区内断裂及褶皱发育。矿区出露的地层由老到新为：早元古界秦岭群、中元古界宽坪群、早古生界二郎坪群、晚三叠统、晚白垩其中，古生界二郎坪群是区域内主要的赋矿地层，主要的研究对象。区域内岩浆侵入活动频繁强烈且伴随有不少火山喷发作用，岩浆作用基本贯穿整个地质演化历史。岩浆岩广泛发育，种类多，岩石类型以花岗岩类为主，并发育有基性岩和碱性岩，产状多为岩基、岩株和岩脉 [ 1 ] [ 2 ] 。 研究区出露的地层主要为下古生界二郎坪群(Pz1er)以及周边的古元古界秦岭群(Pt1qn) 1、下古生界二郎坪群(Pz1er)是区域内最主要的岩石–地层–构造单元。该套地层矿区出露的地层为小寨组(Pz1x)及其下伏的火神庙组(Pz1h)，呈断层接触关系。 1) 小寨组(Pz1x)：为一组沉积–变质岩系，沉积有较多的陆缘碎屑物且含有少量的碳质，主要分布在矿区的西南部，主要岩性为碳质绢云母片岩，夹有少量二云石英片岩、黑云母石英片岩和斜长角闪岩。矿物主要成分为石英、黑云母、绢云母及少量碳质。 2) 火神庙组(Pz1h)：为一套由海相火山喷发形成的、分异较完全的细碧–角斑岩系，位于矿区的中北部，岩性主要为基性的变细碧岩以及相应的凝灰岩，其主要矿物成分为钠质斜长石和角闪石，次要矿物为辉石、黑云母、白云母和绿泥石等；副矿物为磁铁矿和榍石。 2、古元古界秦岭群(Pt1qn)：分布于矿区外围南侧，自下而上分为雁岭沟组(Pt1y)、石槽沟组(Pt1sh)、与北侧二郎坪群大庙组(Pz1d)呈断层接触关系。 整个矿区褶皱构造都不甚发育，多数褶皱为单斜褶皱，且走向比较接近，为北西向，由于受断层作用的影响较大，地层的局部产状变化较大 [ 1 ] 。矿区的断裂构造为一些次级断裂，分布在朱夏断裂和瓦穴子断裂之间，其走向多为北东向、北西向，断裂带规模较大，长几百米到近千米不等，断裂构造早期为压扭性，晚期为张扭性。在断裂带的中心部位岩石破碎强烈，且硅化较为强烈，形成了硅化的构造角砾岩，与断裂带内的碎裂岩形成了构造蚀变破碎带，也是矿区内的主要容矿构造。
system: [SYSTEM]

user: 3. 矿床特征 3.1. 矿体特征 土木崖矿床位于矿区中部，出露地层主要为二郎坪群火神庙组的细碧角斑岩，矿体严格受断裂破碎蚀变岩带控制，矿体产出形态也受蚀变带控制，多为脉状、透镜状，矿体中心部位为多金属硫化物石英脉，矿体品位较高，矿化富集明显，矿脉向两侧逐渐变为多金属硫化物石英黄铁蚀变岩，矿体品位降低，蚀变岩中的矿体界线要以取样分析结果确定。 3.2. 矿石特征 矿石矿物类型比较简单，绝大部分矿石矿物为金属硫化物，少部分为氧化物，基本不含硫酸盐矿物和碳酸盐矿物。矿区内常见的矿石矿物有方铅矿、闪锌矿、黄铁矿和黄铜矿，少量的毒砂、磁黄铁矿、辉银矿和褐铁矿等。脉石矿物多为石英、斜长石、方解石、绿泥石、绿帘石、黑云母和绢云母。矿石结构有方铅矿闪锌矿黄铁矿的自形–半自形粒状结构、早期自形黄铁矿后期受力形成的碎裂结构、黄铁矿填充闪锌矿裂隙的填隙结构、闪锌矿与黄铜矿的固溶体分离结构、方铅矿与辉银矿的包含结构、方铅矿闪锌矿与早期黄铁矿之间交代残余结构及交代熔蚀结构等；矿石构造则为块状构造、浸染状构造、细脉状构造以及少量的条带状构造。矿石自然类型为石英脉型和蚀变岩两类，这两类还可再细分为浸染状矿石、块状矿石和角砾状矿石。 3.3. 围岩蚀变 矿区围岩蚀变类型较少，常见的类型有硅化、绢云母化、碳酸盐化和绿泥石化，其中硅化基本分布在整个矿区，与成矿密不可分。 硅化：是矿区最重要的蚀变类型，空间上分布广泛，时间上则伴随着整个热液成矿阶段，早期硅化表现为石英脉，石英颗粒大，晶形完整、纯净无杂质，基本不含矿物。中期则表现为细粒的石英集合体切穿早期的石英脉，此阶段大量矿物质得到了富集，形成了很多金属硫化物矿物。晚期硅化多伴随有碳酸盐化，为细脉或者网脉状(图2(b))。 绢云母化：主要发生在成矿作用的早期，绢云母多为集合体且颗粒十分细小，多与石英颗粒分布在一起，其为黑云母褪色蚀变而成(图2(a))。 绿泥石化：常见于矿体边部的围岩上，形成于成矿作用的中后期，为成矿热液交代基性围岩中的斜长石、角闪石和黑云母等矿物所形成(图2(c))。 碳酸盐化：主要发生在成矿作用之后，为热液蚀变的产物，多表现为晚期的方解石细脉穿切早期的石英脉，整体蚀变强度一般，与矿化关系不大(图2(d))。 3.4. 成矿期次 结合前人研究和野外勘查，以及镜下观察到的矿物的组构和共生组合，可以将芦家坪银金多金属矿床大致早、中、晚三个阶段的成矿过程。 成矿早阶段(石英–黄铁矿阶段)，成矿物质开始初步富集，并生成了少量的黄铁矿等矿物质。本阶段的石英为乳白色，石英变形严重，可见明显的波状消光现象以及可见有明显的压扁拉长现象。石英多被绢云母交代，形成核幔结构(图3(a))。 成矿中阶段(石英–多金属硫化物阶段)，本阶段成矿物质大量富集，是成矿的主要阶段。在此阶段，形成了大量的多金属硫化物的矿物，这些硫化物往往沿早期矿物的裂隙或者边部穿插、充填、交代、溶蚀早期金属矿物，常见有方铅矿闪锌矿沿早期黄铁矿的裂隙或边部分布，还可见有黄铁矿包含小颗粒的闪锌矿。本阶段也是银金等矿物质富集的主要阶段，含银矿物主要是辉银矿和银黝铜矿，与方铅矿关系密切；含金矿物则与本阶段的黄铁矿关系密切(图3(b))。 成矿晚阶段(石英–碳酸盐阶段)，本阶段基本上没有成矿物质的加入，主要发育有大量的方解石细脉，对成矿基本没有贡献(图3(c))。 图2. 主要围岩蚀变类型 图3. 成矿阶段
system: [SYSTEM]

user: 4. 样品采集与测试 研究对象为内乡铅锌银多金属矿床的硫化物矿石，选取不同中段的方铅矿闪锌矿和黄铁矿矿石，取纯度95%以上的单矿物，研磨至200目粒度以下送往国土资源部同位素实验室。将硫同位素样品混合一定比例的氧化铜粉末，在高温真空环境下提取SO 2 ，利用MAT-251型质谱仪，采用V-CDT标准，其分析精度可以达到0.1‰。对于铅同位素样品，用HNO 3 或者HCl溶液溶解后，通过阴离子交换反应提取出铅元素，蒸干后使用磷酸提取固体铅样品做发射剂质谱测试，同样采用MAT-261型质谱仪测试，最终的同位素分馏程度可达1‰以上 [ 5 ] 。
system: [SYSTEM]

user: 5. S、Pb同位素组成及结果分析 5.1. S同位素组成及分析 本文对河南内乡北部土木崖铅锌银矿床的9件矿石样品中的硫化物矿物进了硫同位素的分析，具体结果见表1。 根据对内乡北部土木崖铅锌银矿床的野外勘查和镜下观察，发现本区的硫多以金属硫化物的形式存在，未见硫酸盐矿物，而金属硫化物主要为黄铁矿–闪锌矿–方铅矿的矿物共生组合，银的硫化物很少，故这个共生组合可以基本代表矿区硫的组成 [ 4 ] [ 13 ] 。根据表1可知，硫化物中的δ34S平均值为5.8‰，显示为较低的正值，黄铁矿中的δ 34 S的平均值为6.95‰，变化范极差为0.1‰；闪锌矿中的δ 34 S的平均值为6.1‰，极差为0.2‰；方铅矿中的δ 34 S的平均值为4.25‰，极差为0.1‰。3种矿物的δ 34 S值极差均较小，其平均值显示出黄铁矿闪锌矿方铅矿依次递减的特征，表明在成矿流体中的硫同位素分馏已经基本达到平衡。可以用黄铁矿的δ 34 S值代替成矿流体的总硫组成 [ 11 ] [ 14 ] ，即成矿流体的总硫的δ 34 S值为+7.2‰。由于矿区的矿石绝大多数都为金属硫化物，未见硫酸盐矿物，可以认为是硫化物矿床。金属硫化物矿床中硫源有很多种，可细分以下4类 [ 7 ] [ 12 ] ：①地幔和深部地壳硫来源，δ 34 S值约为0‰~5‰；②海水硫酸盐来源，现代海水硫同位素值一般为±21‰，含量比较稳定；③生物成因硫来源，一般认为硫同位素未达到平衡，硫同位素含量变化范围较大。；④混合硫，δ 34 S值介于5‰~21‰，此类硫的同位素数值变化范围大但分馏达到了平衡。矿区δ 34 S值为4.2‰~7‰，硫同位素分馏达到平衡，结合硫化物矿床硫来源的数据，可以初步认为硫的来源为混合来源，可能是地幔硫(深部硫)与沉积硫酸盐(海相沉积物或者蒸发岩；5%~35%)的变质脱水的混合作用，这些均需要硫酸盐建造的存在，而硫酸盐建造总是存在于比碳酸盐沉积的更高盐度的蒸发盆地上，结合矿区地质概况，矿区基本不含碳酸盐地层，矿区附近的秦岭群含有碳酸盐地层，可以为成矿提供足够的硫元素，综合认为矿区的硫元素来源于下地幔，矿区的岩浆岩和附近的秦岭群也可以提供部分硫元素。 根据前文可知，矿区含硫矿物主要为黄铁方铅闪锌等金属硫化物，未见硫酸盐矿物，且硫元素的同位素分馏基本达到了平衡，采用闪锌矿–方铅矿和黄铁矿–方铅矿两组矿物对，结合前人计算出的同位素平衡分馏方程，可以计算出硫同位素的地质温度，具体结果见表2。结合前人研究和野外勘查，以及镜下观察到的矿物的组构和共生组合，可以划分出成矿期次，地质温度计的结果与镜下观察等得出的成矿期次结果一致，间接证明了结果的可靠性。 5.2. Pb同位素组成及分析 根据对内乡北部土木崖铅锌银矿床铅同位素的分析可知(表3)， 206 Pb/ 204 Pb变化范围为18.370~18.480，平均值为18.402，较高于正常铅(18.00)。 207 Pb/ 204 Pb变化范围为15.620~15.710，平均值为15.666，亦高于正常铅(15.30)，表明铀铅富集比较明显。 208 Pb/ 204 Pb变化范围为38.590~39.100，平均值为38.823。整体略小于正常铅(39.00)，显示钍铅的微弱亏损。根据GeoKit软件 [ 6 ] 可以计算出铅同位素的相关参数，其中矿石的μ值为9.51~9.68，平均值为9.58，明显大于正常铅的μ值(8.686~9.238)；ω值为37.55~40.05，平均值为38.78也是高于正常铅的ω值(34.06~36.14)。铅同位素数据表明，矿区铅源物质成熟度较高，且相对富集铀铅，略缺少钍铅，具有上地壳或沉积物的特点。 Table 1 Sulfur isotope composition analysis of sulfide ore in Tumuya deposit， Neixiang， Hena 样品编号 测试矿物 δ 34 S V-CDT ‰ 数据来源 TMY-7 黄铁矿 6.9 本文 TMY-8 黄铁矿 7.0 本文 TMY-5 闪锌矿 6.0 本文 TMY-8 闪锌矿 6.2 本文 TMY-7 方铅矿 4.2 本文 TMY-4 方铅矿 4.3 本文 表1. 河南内乡土木崖矿床硫化物矿石硫同位素组成分析 Table 2 Sulfur isotope geothermal temperature of mining are 样号 含硫矿物对/‰ δ34S/‰ 平衡温度/°C 采样位置 成矿期次 TMY-4 6.2(Sph) 4.3(Gn) 1.9 334 土木崖 中期 TMY-5 6(Sph) 4.4(Gn) 1.6 389 土木崖 早期 TMY7 6.9(Py) 4.2(Gn) 2.7 314 土木崖 中期 表2. 矿区硫同位素地质温度 1000 lnα 闪 - 方 = 7.0 × 10 5 T −2 ，1000 lnα 黄 - 方 = 9.3 × 10 5 T −2 [ 8 ] Table 3 Analysis of lead isotope composition of ore in Tumuya lead-zinc-silver polymetallic deposit， Neixiang， Hena 样号 样品名称 206 Pb/ 204 Pb 207 Pb/ 204 Pb 208 Pb/ 204 Pb μ ω Δα Δβ Δγ TMY-4 方铅矿 18.480 15.680 39.100 9.61 39.61 81.33 23.48 52.97 TMY-5 方铅矿 18.370 15.620 38.590 9.51 37.55 75.35 19.59 39.49 TMY-4 闪锌矿 18.375 15.637 38.688 9.54 38.09 77.00 20.78 42.89 TMY-5 闪锌矿 18.397 15.669 38.759 9.60 38.57 80.13 22.98 45.83 TMY-7 黄铁矿 18.370 15.680 38.750 9.63 38.79 81.14 23.85 47.04 TMY-8 黄铁矿 18.420 15.710 39.050 9.68 40.05 84.12 25.81 55.16 表3. 河南内乡土木崖铅锌银多金属矿床矿石铅同位素组成分析 由图4可知，矿石铅同位素点绝大部分点都落在上地壳和造山带之间，暗示矿石铅可能来源于物源成熟度较高的地区，显示出明显的上地壳特征。并与矿区二郎坪群地层和周边的秦岭群地层铅同位素范围圈表现一致。由于不同时代地幔的铅同位素数值有些差异，为消除时间因素带来的偏差，朱炳泉等 [ 15 ] 将方铅闪锌黄铁的铅同位素数据与同时代的地幔铅同位素值相比，得出一个相对值Δα，Δβ，Δγ，然后结合已知成因类型的铅同位素数据，按照成因类型的不同提出了矿石铅的Δβ-Δγ成因分类图解。将矿区铅同位素数据处理后投图(图5)，可以清楚地看到，矿石铅绝大部分为海底热水作用铅和退变质铅，结合秦岭群、二郎坪群铅同位素数据，发现矿区铅同位素数据与二郎坪群、秦岭群变质基性火山岩的岩石铅范围表现的一致，与燕山期岩体的铅值有较大的变化范围。综合来看，矿区铅同位素可能来源于二郎坪群的赋矿地层或者秦岭群地层。 图4. 内乡矿区矿石铅同位素组成图解 [ 16 ] 图5. 内乡矿区矿石铅同位素Δγ-Δβ图解 [ 15 ]
system: [SYSTEM]

user: 6. 结论 内乡铅锌银多金属矿床矿石硫同位素数据研究表明，δ 34 S值总体上显示δ 34 S 黄铁矿 > δ 34 S 闪锌矿 > δ 34 S 方铅矿 的规律，表明硫元素的分馏达到了平衡，且黄铁矿闪锌矿方铅矿三种硫化物的硫的来源基本一致。各硫化物的δ 34 S都具有较大的正值，δ 34 S值介于4‰~8‰，表现出硫的来源为混合来源，可能来源下地幔和矿区附近的秦岭群地层与少量矿区岩浆岩的混合作用。 铅同位素数据的研究表明，矿区各种矿物的铅同位素数据比较相似，共同显示出来源于高成熟度铅源物质的特点，而富铀铅贫钍铅则显示出铅物质来源于上地壳或者沉积物。结合Δγ-Δβ图可知，发现矿区铅并非单一来源，投影点多落在二郎坪地层和秦岭群地层范围圈内，表示矿区铅可能来源于二郎坪群的赋矿地层或者秦岭群地层。
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 阳原泥河湾地区在两百万年前属于温暖潮湿、水沛草丰的湖泊环境，是适宜包括古人类在内的生物繁衍栖息地。期间，也经历过较短时间的冷暖交替，但最终演变而成为坝上高原丘陵地带，水源减少，环境恶化，植物退化，生态变差。演变的早期肇因是张家口–宣化幔枝构造的快速隆升作用，构成了区域性盆岭构造。进入新生代以来，在原盆岭构造的基础上，形成了汾渭裂谷系，地壳的隆–拗作用加剧，形成了若干凹凸相间的构造单元，生态环境进一步恶化，泥河湾盆地逐渐干涸。东谷坨地区地层–构造剖面所呈现的基底抬升，和随之而形成的凹凸构造就是泥河湾地区构造运动的典型实例。本文重点解析泥河湾地区的断层活动特征，以及同沉积断层的几何学特征和运动学分析。 关键词 :生态环境，断层构造，构造分析，环境变化，幔枝构造，泥河湾盆地 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 泥河湾盆地位于冀西北阳原–大同裂陷槽的东段，属于新生代较为广阔的陆相盆地，其温暖潮湿的气候条件为生物生存和繁衍提供了优越的生活环境，亦包括早期人类在内的动物大量繁衍栖息，直至新生代晚期，由于汾渭裂谷系的强烈活动，使泥河湾地区较快地转变成为干旱缺水的丘陵荒漠，并最终导致该区生物大量灭绝。泥河湾盆地成为古人类探源研究的热点地区 [ 1 ] - [ 7 ] 。 在阳原泥河湾保护区东南缘东谷坨地区，由于强烈的风化剥蚀，加之研究区修路期间边坡的挖掘与整饰，使新生界剖面中各种构造现象裸露，特别是断层和节理构造展露清晰，沿走向、倾向具有一定的规模，而且空间组合上也呈现出一定规模的凹陷–凸起构造，特别在华北断陷区，一级地堑–地垒构造、二级隆起–拗陷、三级凸起–凹陷排列有序 [ 8 ] [ 9 ] ，展现出不同规模的变形特征，甚至控制着不同级别的隆拗构造的形成和展布，是新构造研究的重要任务。 其上部还明显表现出生长断层(同沉积)之组合，与基岩区的典型构造既有相似之处，又有不同之点，是新构造与区域构造研究的重点内容。构造地质学研究的难度除了三维概念要清楚，还要分析构造变形的先后期次，用于分析其变形特征和先后期次，因此，地质构造研究有较大的难度，以往较少有人研究该区小型构造，特别是新构造。本文选择典型剖面加以分析、研究，对探讨泥河湾盆地的形成与演化具有重要的理论和实践研究意义 [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] 。
system: [SYSTEM]

user: 2. 区域地质特征 泥河湾盆地北依高耸挺拔的熊耳山脉，南临东西连续延展的六棱山区，往东延至穿山而过的石匣区基底变质岩系隆起区，西则与大同盆地相连。而群山环抱的阳原盆地则一马平川，宏观视野上呈现为盆–山耦合，错落有致，一览无余。在地质特征上，熊耳山和六棱山均具有明显的南侧隆升弱、北侧隆升强的掀斜式隆起构造特点；阳原盆地同样也具有北缘断距小、南缘断距大的掀斜式特征，显示了泥河湾–阳原地区新生代以来强烈而复杂的盆–岭式区域构造演化 [ 12 ] [ 14 ] (图1)。 近一个多世纪以来，由于国内、外专家在泥河湾及其附近地区持续不断的野外考察、发掘，以及深入的科学研究，在盆地的形成与演化特征、地层古生物研究以及古人类活动遗迹，甚至区域地质构造演化等领域，均取得了一系列举世瞩目的研究成果 [ 15 ] [ 16 ] 。尤其是发现了大量早期古人类活动遗址群以来，这里已经成为研究古地质条件变化、古生态环境改变以及古人类起源与演化的重要基地 [ 6 ] [ 8 ] - [ 15 ] ，受到很多有关专家的重视，吸引很多相关专家立题开展研究。 泥河湾盆地展布有广阔的沉积台地，台地的物质组成较为复杂，主要的有两种基本类型：一种类型是下部为基岩基座，上部是湖相堆积，顶部为黄土覆盖；另一种类型是下部后缘是岩石基座，上部是湖相层，顶部覆盖有黄土。总体来说，台地面海拔高度为上游较高、下游较低，如山阴–应县一带高层多在1050~1100 m，化稍营–石匣地区多在950~1000 m。而台地面的相对高度则有下游高、上游低的特点， 图1. 阳原–蔚县地区区域地质构造略图 化稍营–石匣地区一般150~200 m，阳原一带则多为70~100 m，而大同一带降为40~70 m，山阴–应县一带则小于10~30 m。这充分表明了盆地演化的不均匀性 [ 6 ] [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ] 。 盆地内的火成岩主要形成在中生代中–晚期，为一套复杂的陆相火山–沉积岩系，新生代则以玄武岩喷溢为主。阳原县位于大同火山群的东缘，不仅发育溢流玄武岩，而且形成了大面积的火山–沉积碎屑岩系，包括各类玄武岩、安山岩、集块岩、角砾岩、凝灰岩和沉积砾岩、砂岩、泥灰岩、页岩等。主要沿东西向尚义–赤城深断层展布，构成了一系列浑圆状丘陵。除了阳原、蔚县之外，在西部下花园、宣化、张家口等地也均有分布 [ 21 ] - [ 26 ] 。 第四纪松散堆积物则主要分布在榆次–长治、忻州–原平、大同–阳原等断陷盆地和现代河流谷地中，主要为砾石层、砂质层、亚砂土和黄土等分布 [ 27 ] - [ 34 ] 。 从测年资料来看，以第三级湖积台地为代表的大同–阳原古湖，无论是东部、中部，还是西部，主要从新近纪开始形成并接受沉积，经早、中更新世延续到了晚更新世中期，湖泊才逐渐干涸消失。这也说明阳原盆地第三级湖积台地主要形成于早更新世至晚更新世中期 [ 35 ] [ 36 ] [ 37 ] [ 38 ] [ 39 ] 。 在构造地质演化方面，特别是区域构造的变形与演化对盆地的形成与发展起着举足轻重的控制作用 [ 16 ] [ 22 ] ，本文在具体分析泥河湾地区地质构造特征的基础上，总结归纳该区隆–拗构造特征，探讨该区的地质发展与演化史。
system: [SYSTEM]

user: 3. 隆起与拗陷构造的地质特征 大陆动力学的一个重要研究内容是盆–山耦合。盆–山耦合现象的研究最早出现在强烈挤压变形区的造山带与前陆盆地中，侧重研究前陆盆地与造山带之间的构造、沉积、深部机制以及时空耦合关系 [ 34 ] [ 35 ] [ 36 ] ，对伸展盆地与造山带之间耦合关系的研究相对较少。随着伸展构造区盆–山耦合研究的深入，人们日益认识到了伸展山岭和伸展盆地之间也存在着密不可分的耦合关系 [ 37 ] [ 38 ] [ 39 ] [ 40 ] ，但更多的是单纯从盆地充填推论山系抬升，或从山系的抬升反推盆地充填。有人结合物源分析、深部机制等方面定性研究盆山关系，具体运用时间作为约束进行山–盆之间耦合关系研究 [ 21 ] [ 41 ] 。 区域规模的伸展构造以及深部过程往往控制着不同规模的正–负向构造变形及耦合，一般按规模从大到小划分为几种级别：区域规模的一级隆拗构造称作地垒–地堑构造；二级规模的隆拗称作隆起–拗陷；三级规模的隆拗称作凸起–凹陷构造等。 地垒–地堑构造一般规模较大，多属于区域构造规模，其形成与形变多受深部构造过程的控制和影响。例如在阳原–蔚县地区，从北向南依次形成了熊耳山地垒、阳原地堑、六棱山地垒、蔚县地堑、大南山地垒等，它们相间展布规律排列，总体构成区域性盆–山耦合关系。只是从变形特征来看，上述地垒–地堑构造具有明显的掀斜构造特征，地堑–地垒均具有北侧断距小隆起高，而南侧断距大拗陷幅度较深，具有明显的箕状掀斜特征 [ 42 ] [ 43 ] 。阳原–蔚县地区的地堑–地垒构造又是大同盆–山构造的东延部分，从区域地质视觉来看，统称大同盆地，并作为整体参与区域地质演化，不同时代的构造变形表现出不同的构造形态 [ 44 ] 。从大地构造视角分析，大同盆–山构造又总体受着汾渭裂陷的控制和影响。 本文在简要分析区域构造的基础上，侧重讨论东谷坨北三级凹–凸构造(图2)。该构造组合位于泥河湾地区的南东部，六棱山隆起的东缘，剖面为路边人工修路过程中开挖的岩性露头，剖面方向NE50˚ (平行走向)，长约110 m，高为11~12 m，由于修路工程正好从剖面区通过，修路勾机进行的开挖和整修，剖面平整，露头地层(岩石、沉积物)层理清晰，便于地质观测并分层研究。 东古坨剖面自上而下为： 第四系全新统(Qh) (10) 粘土、砂砾堆积 第四系下更新统泥河湾组(Qp 1 n) (9) 土黄色粘土层 (8) 绿色泥质黄土层 (7) 粉砂层 (6) 灰绿色粘土层 (5) 黄色粉砂层 (4) 灰褐色粉砂质泥层 (3) 土黄色粉砂层 ——角度不整合 侏罗系中统髫髻山组(J 2 t) (2) 火山角砾层 (1) 灰白色火山凝灰层 从剖面上断层组合特征分析，断层构造组成了两个凹陷夹有一个凸起。 3.1. 剖面左侧凹陷特征 左侧的凹陷由断层F 1 与f 1 、f 2 组成，F 1 为剖面左边缘断层，断层从上到下，切穿了第四系下更新统泥河湾组和侏罗系中统髫髻山组。断层总体产状为 59 ˚ ∠ 62 ˚ ，上部偏陡，接近直立，往下逐渐变为60˚左右。断层宽1~5 cm。由于切过了不同的地层(沉积物)，其中有不同成分的断层角砾岩。角砾成分多为断层两侧的沉积物，大小多在1~3 cm之间。由于沉积物尚没有固结而显得软弱，棱角多不明显。但是接近下伏侏罗系时，断层中角砾增多，多为次棱角状，并混有一些断层两侧落入的沉积物。分析以张扭性正断作用明显。 断层明显地切过上述二套地层(沉积物)，特别是断层的下部，由于泥河湾组沉积层以角度不整合覆盖在侏罗系之上，且两者的颜色、层理、成分、硬度等均有明显的区别。所以，断层错动特征相当明显。以侏罗系髫髻山组为例，主要可划分为上下两层，上部为灰白色中–细砂岩为主，层厚35~50 cm，风化面为灰白色；下层为灰白色火山凝灰层，地层厚度较大，可见厚度多在50~100 cm。在剖面的东部火山凝灰层的出露厚度大于4 m。质地较为松软，可见一些2~5 cm的火山角砾或火山砾石。 左侧边缘断层F 1 从下至上的断距也有所不同，在断层的下部明显切过侏罗系下部的灰白色凝灰岩和上部中–细砂岩层，断距可达50~70 cm，断面明显，断距清晰，它使上盘泥河湾组的土黄色粉砂层、沙土堆积层与下盘的侏罗系灰白色凝灰岩和火山角砾岩以断层相接触。往上断距逐渐变小，中间段断距约40~30 cm，土黄色粉砂质沉积层与灰白色细沙质沉积层相接触；上至顶部全新统沉积物稍有错断，断距在1~2 cm，表明凹陷边界断层F 1 属于明显的同沉积断层，以至于边界断层从下往上断距逐渐变小。 图2. 泥河湾地区东谷坨断层组合剖面 3.2. 凹陷构造的地质特征 凹陷中右侧边界F 2 断层是剖面北东部的主干断层，断层从上至下断到左边界断层处，F 2 断层则明显的显示出下部断距较小；再往北东方向为F 3 断层，也是剖面北东侧的边界断层，上部错断灰白色沉积层达32 cm，表明左右边界断层是凹陷的主要控制性断层，且一边沉降一边断层错动，断距从下往上逐渐变小；而右边界断层则从下往上，断距逐渐加大，并构成剖面凹陷的南西边界断层。 3.3. 凹陷构造的组合特征 在凹陷两边界断层F 1 和F 2 断层之间，还发育有近乎等间距的三条断层，分别标注f 1 、f 2 、f 3 ，断层产状陡倾，断距相对较小，应该属于反铲状断层。至于断层的多少则与凹陷的大小以及区域应力状态密切相关。 3.4. 剖面右侧凹陷构造 在东谷坨地质剖面的右侧，还分布着另一个凹陷构造，应与上述凹陷是同期、同变形的系列凹陷组合，由F 2 、F 3 和f 3 等三条断层组合而成(图2)，F 3 断层为凹陷东侧边界断层，断距较大，达580 cm。断层总体产状为 244 ˚ ∠ 47 ˚ ，上部偏陡，倾角60˚~70˚，往下逐渐变为45˚~40˚左右。断层宽3~10 cm，其中分布有沿断层展布的张扭性角砾岩，角砾大小不等，棱角明显，成分多为侏罗系岩石，表明曾有较强的构造运动。
system: [SYSTEM]

user: 4. 生长断层的运动学标志 生长断层是指在某沉积环境中，位于某活动断层上盘，断层边错断活动，沉积物边沉积，使沿断层错断的地层断距下部较大，而往上部断距越来越小，甚至为零(即断层停止活动)，东谷坨地层剖面中部就发育一条良好的生长断层F 4 (图3)。 从图3可见，该断层切过了整个地层剖面，且上部和下部断层较陡，一般在75˚~85˚之间，中间段断层变缓处为75˚，整个断层呈现缓“S”特征。 从断层切割地层来看，它属于很典型的生长断层。断层的上下盘地层具有很好的对应层序。 图3. 东古坨剖面中的生长断层构造 4.1. 地层不整合面的错断 剖面展布范围较广，层位稳定，层序清楚，岩性变化有序。下部主要为侏罗系上部灰白色火山凝灰岩，顶部展布有 30 cm 灰白色砾石层。其上部为泥河湾层碎屑沉积物，是侏罗纪顶部沉积物与上部泥河湾组之间的不整合面。界面上下岩性及结构构造差别较大，被断层整齐切割，标志清楚，断距明显，地层断距约50 cm。缺失侏罗系上统、白垩系、古近系、新近系等地层。风化剥蚀时间较长，直至第四系下更新统泥河湾组沉积才覆盖其上。表明这个不整合面构造强度大，延续时间长，断面构造复杂。不整合面下部为侏罗系顶部砾石层，砾石多为浑圆形，砾石成分较为复杂，多为花岗质、泥质、粉砂质，少量灰质、白云质砾石，参杂有下部变质岩系砾石。砾径多在10~20 cm，其中多为5~15 cm，砾石约占沉积物的40%~60%，以中–细粒砂为主，磨圆度较好，分选一般，表明曾存在长时间的风化剥蚀。 4.2. 中部地层的错断特征 以第(5)地层错断为标注特征，就总体来看，它处于地层剖面的中部，以(4)-(5)-(6)为例对比分析其主要特征：3个层位均为中厚层，厚度相近；地层岩性的颜色从下往上从灰白变为灰色；岩性粒度从下往上逐渐变细，岩性由土黄色含粉砂质粘土变为上层褐色粘土层；错断地层厚度有所加大，断距可达60~68 cm；3个层位错断的断距也基本相当。 4.3. 剖面上部断距变化 剖面的上部第(9)层为第四纪土灰色粘土层，沉积物明显变细，以泥质成分为主，灰黄色夹层也明显减少。断层特征看，剖面上部断距加大，以第(9)为例，断层左侧层厚35 cm，而右侧却加厚到116 cm，说明该剖面中第(9)层地层沉积阶段仍是生长断层，断层左侧错断地层厚度较小，相对断层左侧而言，右侧断距较大。但是，在剖面的顶层覆盖着一层1~3 cm厚的第四系土黄色松散腐殖质覆盖层，并生长有耐寒耐干旱的木本植物和草本植物，表明第四纪以来断层没有活动。 值得强调的是该断层是非常典型的生长(同沉积)断层，且由于地层近于水平，加之地层颜色分明，层次清楚，断距明显，是非常好的野外典型断层实例。其最为明显的界面是侏罗系顶部的灰白色砾石层与上部泥河湾组底界面的灰白色粗砂层之间的不整合面，虽然两者产状属于平行不整合面，但是，其上下之间却存在着100 ± Ma的沉积间断，直到泥河湾组沉积才不整合覆盖其上。断层上盘下滑57 cm，而在剖面顶部，有3~1 cm的全新统覆盖层，且基本没有被断层切割。表明底界面错断距离最大达57 cm，而顶界面未见错断，那么，上下两者之间基本为过渡状态。
system: [SYSTEM]

user: 5. 结论 地质建造和改造是幔壳运动的主要表现形式。因此，可依据建造和改造的特征探讨区域构造演化过程。 1) 东谷坨断层组合位于泥河湾盆地的东南侧盆缘，多以铲状断层组合展布，构成2个三级凹陷和1个三级凸起。地层展布有序，断面清楚，切割明显，断距可测。是一处相当典型的断层凹凸构造剖面。 2) 在剖面上，断层下部断距较大，最大可达57 cm，沿着断层面向上，断距逐渐变小，并呈连续性渐变，具明显的生长(同沉积)断层特征。 3) 断层构造分析并参考测年资料，泥河湾盆地自新近纪末期逐渐裂解并形成湖盆，开始接受湖相沉积，经早、中更新世延续至晚更新世中期，由于汾渭裂谷早期的隆起，逐渐波及到大同–泥河湾盆地，断层导致湖水外泄，湖泊逐渐干涸消失。
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 3D打印技术应用于实践教学中具有巨大的潜力。3D打印可以为学生提供一个作品实践平台，便于师生进行交流和学习。以3D打印为平台的多专业融合实践教学模式可以促进新型教学方式、实践体系和创新平台的形成，把提高学生创新能力落到实处，从而实现以学生为中心的多专业融合实践教学平台。在实践教学中贯穿以成果为导向的教学理念，使学生在动手解决问题的同时并对问题追踪溯源，达到理论与实践相结合，以此提高学生创新意识和能力，将3D打印应用于实践环节是突破传统教学方式进行的有益尝试。 关键词 :3D打印，多专业融合，实践教学 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 3D打印技术的专业名称是增材制造，它颠覆传统制造模式，实现了制造从等材、减材到增材的重大转变，是《中国制造2025》高新技术产业，是国家“十三五”规划的重点扶持项目。教育部印发的《关于公布2017年度普通高等学校本科专业备案和审批结果的通知》中，高校共新增本科专业2311个 [ 1 ] [ 2 ] ，其中以增材制造为代表的“新工科”专业备受众人瞩目。人社部印发的《全国技工院校专业目录(2018年修订)》，涵盖了15个专业大类、280个专业，列举了54个专业方向，3D打印技术应用在列其中。3D打印技术可以应用在电子、化学、生物、医学等诸多的学科领域 [ 3 ] 。我国已经制定了相应的发展策略，旨在促进信息产业和工业的深度融合。在3D技术发展方面，清华大学 [ 4 ] 、北京航空航天大学 [ 5 ] 、西安交通大学 [ 6 ] 等高校都取得了不俗成绩，基本与西方发达国家处于同一水平，研制出了多种类型的3D打印装备和材料。在立足于特色应用型本科高校的基点上，努力构建培养大学生创新意识与创新能力体系。为了提高学生创新创业实践能力的培养，我们提出多专业交叉融合的实验教学，这样的教学形式可以打破现有的教学、专业实验室及科研上的壁垒，构建一个有利于大学生创新意识与创新能力提升的新实验教学体系。现以3D打印技术为例，论述运用以工科为主多个学科专业交叉融合的方法，构建集资源优化、开放充分的创新实践平台，进行工科类大学生创新意识与创新能力的培养。
system: [SYSTEM]

user: 2. 多专业融合的3D打印平台 2.1. 新型教学模式 多专业融合的创新实践不是指将多个专业的实践环节简单叠加在一起，而是找出多个专业的共有特点，根据这一特点来设计满足多个专业学生实践环节的教学要求。本质上3D打印技术是多媒体技术和虚拟现实技术的延伸，可以拓展学生的感觉和知觉。将3D打印技术作为多个专业可自主创新应用的实践平台，可以使不同专业的学生都将其应用于实践环节，是一种创新的教学模式，它可以把多个专业学生的虚拟设计变成触觉化，在设计与验证的往复循环中实现设计目标。这一环节对教师能力的要求也大大提高，教师不仅要具备本专业的知识还需有和3D打印技术相关的知识，才能在实践中去指导学生。图1所示为任一专业学生如果想将其设计的内容变成可触摸的3D模型，他须具备本专业知识外，他还需要有结构设计、材料选择、建模软件的熟练应用、产品的造型设计、零部件的机械装配和3D打印机相关使用和基本维护的电学基本知识。而这些内容则与土木专业、材料专业、电类相关专业、工业设计专业和机械设计类专业相关联，学生打印的3D作品是对这些知识的综合运用。以3D打印技术形式开展 图1. 3D打印相关知识 的实践教学可以提升学生的专业技术能力和创新意识与创新能力，可使学生在感性认识环节上有所提高。 2.2. 创新能力培养 对学生创新能力的培养不是在短时间内就能看到成绩的，这需要一个循序渐进的时间较长的过程。把3D打印技术应用于实践教学环节可以通过学科交叉进行多专业融合，它需要由多个专业的教师组成团队分责、分工、分阶段的对学生进行实践环节的指导，使多个专业学生在设计过程中交流、互助、合作。3D打印可以使学生看到、摸到自己的设计作品，目前这种方式对学生有着较强的吸引力，他们充满好奇并有热情和能力去做设计。但学生自身不会估计在应用3D打印技术时所涉及的多个专业和学科知识，他们也难以预计在设计和打印过程中所遇到的问题，他们在设计和打印过程中就为解决这些问题，自然就会形成不同年级、不同团队、不同专业及不同学科上的互助。形成“老带新”、“点带面”的积极主动学习局面。图2所示为对学生创新能力培养过程中，围绕3D打印技术他们所需具备道德文化和遵守纪律的基本素质，具备基本的自主学习本专业平台课程和与3D打印相关的交叉学科专业平台课程。还需具备本专业所需的基本设计能力、设备操作使用和维护的基本能力及产品造型及软件应用的基本能力。对学生创新能力培养的过程中，学生间的互助合作锻炼的不仅是专业上的技能还有沟通能力、人文关怀对他们今后步入社会奠定了良好的基础。 2.3. 实践教学体系 以“项目为引导，任务做驱动”的3D打印实践教学模式，可以使教师在实践教学环节拓展和本专业相关内容，摆脱学科或专业课程的局限，建立以“岗位需求为出发点，工作任务是实现目标”的模式，整合和重置专业实践课程内容的方式进行实践教学内容的设置。使学生通过3D打印这一平台对本专业技术岗位需求的知识、能力和态度有一定的认识和了解，采用逐层递进的方式把本专业的实践内容与拓展内容相结合。图3所示为以3D打印技术为平台的多专业融合实践教学体系构建方式，学生在大一学年中的实践环节主要以学生在本专业基础认识实习为主，为学生提供直观的感性认识，同时也使学生通过“见多识广”这一方式，提高学生自身的理性认识和自我能力；在学生的大二、大三学年，学生具有了一定的专业知识，学生的实践环节中既可有本专业的课程设计，也可将3D打印的元素加入在课程设计环节中，把3D打印的相关专业知识贯穿于学生的实践环节中，使学生在“做中有学、学中有教”的逐层递进方式将多个专业的知识、内容有机联系起来形成一个全新的以学生为主体的创新团队。这个团队可以参加多个专业不同学科的科技竞赛及创客平台来展示自己的创新设计；在大四学年即可将以往的知识进行梳理和运用，可以进入企业实习、顶岗工作及与毕业设计相关的工作。 这种以3D打印为平台的实践环节遵循以“成果为导向、学生为中心、持续改进”的工程教育专业认证理念，使学生在校期间的学习成果“有迹可循、有果可查”。将学生的学习进程划分为不同的阶段， 图2. 创新能力培养过程 图3. 3D打印平台的实践教学体系构建 依据不同阶段学生具有的能力从初级到高级，最终达到顶峰即毕业步入社会。和往的教学模式相比，学校可以更为直观的提供学生的学习成果。
system: [SYSTEM]

user: 3. 创新实践平台 教育部在《关于进一步加强高校实践育人工作的若干意见》 [ 7 ] ，对学生的实践教学环节明确提出了要强化实验室、实训基地、实践教学共享平台建设。3D打印是全新的学习体验，它提供了新的资源、工具、环境和平台。让学生在创造的视角进行学习，把学习的整个过程可以深化为“学中做，做中学”，这种实践教学的新方法为创新教育模式进行了有益尝试。多专业融合并不是简单地讲多个专业进拼凑而是将分属于不同专业或领域的内容进行交叉、渗透，即在多个专业的耦合点基础上形成自己专业特色的知识结构。学生通过这种创新实验平台可以更多的了解本专业与其他工科专业的相关联点及自己在其他专业中可能熟知的内容。拓宽了学生视野同时也增大了学生的信息量。3D打印自身就是多专业融合的产物所以为开展多专业融合创新实验平台的搭建提供了保障。 3.1. 基础平台 3D打印技术为学生提供创新实践的平台，可以降低学校为加工学生设计作品的成本，缩短开发和修改周期，形成“设计即生产”、“设计即产品”的理念，把学生的无限想象都展现出来，可拓展他们的形态创意和功能创新。图4所示为我校学生设计的作品，这些作品可以是1个专业学生设计的，也有2 图4. 多专业学生作品 个专业或3个专业学生通力合作的作品。这些作品的构思、设计、修改直至成品则把多个专业融合的优势显现出来。学生在比赛前都有专职教师进行指导，学生在设计和打印的过程中提高了动手能力和实践能力。我校3D打印实践平台全天候开放，实验室的仪器设备无条件供学生使用，甚至有些实验材料也无偿供给学生使用。这种方式只为学生的动手实践能力提供了基础平台，体现以“学生为中心”而对“成果为导向”中的学生实践成果、真实学习经验和实用性还不能良好体现。因此，3D打印实践平台的搭建需要重新构建专业的实践教学课程体系，才能把学生的能力结构与课程体系结构有一个清晰的映射。 3.2. 多专业融合实践平台的建设 3D打印制造技术的关键就是创新思路，3D打印所设计的产品可形成内部为网状结构代替传统制造的实心，可根据需要设计变截面产品，并可将作品由单色向多向乃至表面具有纹理和全彩色。3D打印可实现设计产品由单材料到多材料和功能梯度材料的转换，英美等发达国家已将3D打印应用在大尺寸的建筑结构中 [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] ；3D打印还可实现用同一种材料打印出不同弹性模量的结构，迪士尼瑞士研究所用3D打印实现了“超材料”，使毛绒玩具各部位不同的柔软度触感不同。发达国家的3D打印技术早已进入教育领域，美国几乎所有大、中、小学都开设3D打印创客课堂，通过3D打印技术的学习，对学生进行创新意识、技术手段的培养 [ 11 ] 。3D打印使得学生在创新能力和动手实践能力上得到训练，将学生的创意、想象变为现实，将极大发展学生动手和动脑的能力，从而实现学校培养方式的变革。 良好的实践教学可以促进专业的建设和发展，任何专业的发展都不离开社会经济的需求。因此，根据3D打印技术的特点和各专业培养学生能力侧重点的不同，高校的多专业融合设计实践平台模式如图5所示。 以3D打印为平台的多专业融合实践教学，需要以市场调研、岗位需求和专业的人才培养计划三者共同确立学生在实践环节中应完成的项目内容。从而制定实践课程的内容，并对学生分配其相应的工作任务，使其在实践环节中培养学生思考问题、动手能力和解决问题的能力，在此过程中产生创新意识和创新能力。在实践课程的设置中由于涉及到多个专业，因此会进行实践课程体系的重构、实践课程的开发和创新，对以往教学资源的重组并成立实践教学中心，以协调多专业间的差异进行优势互补和不同专业侧重点不同的建设。实践课程的设置和重构，需要由多个专业的教师建立课程团队，并对其实践课程内容进行责任化使各专业间做到分工明确、统筹工作。该课程团队需按照制定的相应规范实施操作内容，依据专业间的联系与区别将其具体化。对多个专业的实践教学内容在设置时模块化，以方便学生学习相 图5. 专业建设实践平台模式 应模块知识。专业建设实践平台由于涉及多个专业且都有相应教师进行管理还可以为学生开展第二课堂、线下作业及科研实践使学生在更高的平台上发展。3D打印创新实践平台可以使学校与企业建立合作，吸引一些设计制造企业将某一环节在此平台上，可以使学生实习实践和岗前培训；而半开源的3D打印创新实践平台可将成熟的综合训练模块对社会人员进行培训和与企业联合形成校企联合为学生毕业与就业提供更为宽阔的平台。 3.3. 科技竞赛平台 现今3D打印技术已开始渗透于文、工、医、教等诸多行业及人们的住和行等多方面，形成了“3D打印+”技术新时代，“3D打印 + 各行各业”决定了教育的“3D打印 + 各专业”的新教育模式。学生是最有创造力的群体，图6所示为华中科技大学 [ 12 ] 本科生课外创新设计大赛作品“液压回路演示系统”模型，用3D打印技术实现的塑料和金属共同构成实物模型。通过3D打印创新平台，可以进一步打造“传统专业 + 3D打印 + 创新教育”于一体的完整的多专业融合实践教学平台，改进人才培养模式，提高学校整体教学品质，助推地方技能型大学建设水平。 科技竞赛是优秀同学展示的平台，但在相同的培养模式下学生个体不同，学生所取得的成果也不尽相同，这与“成果为导向”的教育理理念相符合。多专业融合实践平台可依据学生个体采用多元和梯次的进阶模式，强调学生个体学习成果的达成度不强调学生间的比较，依据学生学习轨迹进行个性化教学，以提升学生的实践能力和创新能力为目标。
system: [SYSTEM]

user: 4. 有待解决的问题 4.1. 师资队伍建设 目前建立3D打印多专业融合实践平台的核心问题是师资队伍建设，由于3D打印自身就是一个多专业融合的技术，因此要面临现有师资团队建设不够完善这一现状。因此要面临现有师资团队建设不够完善这一现状。这个实践平台不是将多个专业的教师抽调重新合为一个团队就可以，它需要改善实践平台教师的结构、专业素质、人员配置及结构形式。改变这一现状需要建设“双师型”师资队伍，即实践平台的教师即要有较强的教学、教研能力和素质，还要有专业实践技能和指导学生创新的能力。它需将师 图6. 学生科技竞赛作品 图7. 师资队伍建设实践模式 资队伍在专业知识上进行培训并强化师资队伍方案，还需对该实践平台的教师进行实践锻炼，可以将教师送去相应企业进行挂职培训，定期请专家进校进行相关专业和内容的培训，以此促进和保障师资队伍知识能紧跟时代需求。师资队伍建设实践模式，如图7所示。 4.2. 平台规划 实践平台的建设在建设师资队伍的同时还需要整体规划实训区、实训硬件与软件、实验室管理平台等抽象服务，并逐渐向实训基地转化。为工程实践类学生提供更为专业和前沿的实践内容；同时还应将各专业接轨，提炼3D打印核心课程，结合各个专业对应领域3D打印应用行情，附以教学计划创新以强化学生综合素质提高，满足企业综合技能型人才需求；实践平台以培养学生创新和实践能力为主，应设计开发以提升学生职业能力培养为目标的实用性教材，将“中国智制”的概念渗入于其他专业中，融入全新教学理念；实践平台还要打造双结构型师资队伍建设，改善教学模式，完善考核激励，优化师资队伍；实践平台还要融教育性、科学性和艺术性于一体，内容涵盖视觉景观、文化知识、创意作品和宣传交流，建设指导学生进行创新就业的专业团队，为具体的学生个性化定制创新创业服务。提供就业信息、辅导咨询及校企联合培养等多形式，以确保学生就业。
system: [SYSTEM]

user: 5. 结语 以3D打印技术为平台的实践教学模式，可以有效地激发学生的学习兴趣，给学生的学习方式带来新的思考。将理论与实践、知识与思维、现实与未来三方面有机结合，建立了一种新型的学习通道，使学生的想象更容易变成现实。有效培养学生的创新意识、促进学生立体空间思维能力，使学生能从问题的提出，设计建模，打印实践到重新审视，再设计和再实践这一过程得以循环。以3D打印为平台实践教学模式可以有效地形成“从学中做，在做中学”，以学生为中心持续改进实践教学，为我国工程专业教育教学改革做出有益贡献。
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 针对高职、高专和成人高专学生的英语水平存在较大差异的问题，本文提出分层教学的理论与实践命题，旨在阐述该理论的可行性与必要性。同时，由于在高职专科院校的英语教学中，分层教学模式目前仍处于初级阶段，该模式需要更多的教学实践去验证。本文以上海杉达学院沪东工学院为个案进行调研分析，就该学校在大学英语教学中的具体实施方法进行剖析、研究，为分层教学乃至大学英语教学改革提供经验。 关键词 :分层教学，高职英语，教学经验 Copyright © 2018 by author and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
system: [SYSTEM]

user: 1. 教育背景 根据教育部高教司2000年10月颁布试行《高职高专教育英语课程教学基本要求》：“鉴于目前高职、高专和成人高专学生入学时的英语水平差异较大，本课程的教学要求分为A、B两级，实行分级指导。” [ 1 ] 该要求“为高职高专校的大学英语改革指明了方向，为大学英语实施分层教学提供了政策的支持。” [ 2 ] 国内各大高职院校分别着手准备并实施大学英语分层教学实践。上海杉达沪东工学院在借鉴其他高职院校经验的基础上，着手实施大学英语分层教学。
system: [SYSTEM]

user: 2. 杉达沪东工学院教学现状 高职高专院校生源特点为英语分层教学提供了基础。目前我院入学的学生有三类：一是参加全国高考的普高学生，二是中等、中技和职高(简称三校生)，三是由中专直接升入的3 + 2学生。普通高中教育、职业高中教育、中等专业教育和中等职业技术教育的人才培养目标、培养模式和培养方法均不同，学生所掌握的英语基础知识也有所不同。此外，同一生源的学生其英语基础知识也不尽相同。要扭转这种教学被动的局面，使所有学生都能得到发展，必须打破传统的课堂教学的组织形式，根据学生的实际英语水平，打破班级、专业的界限，实施“分层次教学”，高职高专学生毕业后一般会选择直接就业或升入本科学习两条路，对希望升本的学生来讲，由于本科学习要求具有较高的英语水平以便今后从事科研、管理等工作 [ 3 ]。因此在专科学习的过程中就必须加强英语能力的培养；而毕业后希望直接工作的学生由于从事的多是专业技能的应用性劳动，大部分用到英语的机会不多，因此对于他们的英语教育应适当降低要求。为保证最佳教学效果，优化教育资源分层教学是最有效的途径。分层分班应是较优选择。