錄稿查詢
聯系我們
在線投稿
刊文精選

淺談野外地質實踐教學中觀察力的培養和鍛煉

來源:七星彩今期冷热号分析?????2019-2-23 9:49:01??????點擊:

王永鋒

摘要:野外觀察能力的高低制約著地質工作者能否在野外獲得詳盡而準確的第一手資料,進而影響著其能否正確地提出和解決地質問題。本文以周口店野外地質實踐教學的經驗為基礎,提出地質類專業學生在巖石/地層和構造方面需如何提高野外觀察能力。特別是,文中還列舉了學生在野外實習過程中容易陷入的、與野外觀察力有關的兩個誤區。

關鍵詞:地質實踐教學;觀察能力;周口店;地質教育

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2018)52-0120-03

野外地質實踐是地質類專業學生步入地質殿堂的必經之路和重要環節。只有通過扎實的野外地質實踐,學生才能學習和掌握基本的野外工作方法,并訓練其地質思維。野外地質實踐教學的一個重要方面是培養和鍛煉學生的觀察能力。良好的觀察能力是地質工作者準確獲取野外第一手資料的保證,也是發現和解決地質問題的重要前提。一名地質工作者若未能在野外觀察過程中獲取正確的地質信息,必然也不會正確地提出和解決地質問題。因此,野外觀察能力的訓練一直是地質類專業本科生野外地質實踐教學中的一個重點。許多專家學者就野外地質實踐教學中地質思維的培養和訓練進行了深入的探討和研究[1-7],但關于野外地質觀察能力的探討則很少[7]。

周口店地區出露豐富的地層、巖石和構造現象,是國內多所本科地質院??掛巴獾刂適導萄У鬧匾?。本文基于筆者多次在周口店野外實踐教學過程中的經驗,探討野外實踐教學過程中學生觀察能力的培養和鍛練以及他們在野外觀察方面常見的兩個誤區。

一、周口店野外實踐教學過程中學生觀察能力的培養和鍛煉

工欲善其事,必先利其器,正確地觀察地質現象需要正確的觀察方法。在野外教學過程中,應避免“灌輸式”教學方式,授人以魚不如授人以漁,將正確的觀察方法教給學生是培養鍛煉其觀察能力的第一步。針對不同的學科、不同的研究對象,需分別教授給學生相應的觀察方法。

1.地層/巖石的觀察。地質體是由各種巖石(沉積巖、巖漿巖和變質巖)組成的,因此,野外教學過程中的第一要務是指導學生學會觀察識別不同的巖石類型。周口店實習區發育豐富的巖石類型,從灰巖、白云巖、砂巖、礫巖,到板巖、千枚巖、片巖、角巖、片麻巖、大理巖、花崗閃長巖等都有出露。這些巖性的野外識別除了肉眼直接觀察之外,還可以借助小刀、稀鹽酸、放大鏡等工具。不同的巖石類型有不同的觀察鑒別方法,在觀察巖性時應首先向學生講解其觀察方法。例如,對于碳酸巖可以借助稀鹽酸鑒別其是白云巖還是灰巖:滴稀鹽酸之后,灰巖會劇烈起泡,白云巖則幾乎不起泡,但是白云巖的粉末可以輕微起泡;此外,白云巖中若含有灰巖成分(白云質灰巖或灰質白云巖)時,根據所含灰巖含量的不同,其起泡程度也不同。此外,在實踐過程中,還應注意學生是否正確運用了觀察方法。例如,很多學生在鑒別巖性時習慣用小刀直接在巖石表面刻劃,但是這種做法在巖石組成礦物顆粒很小的時候容易產生錯誤的認識。實際上,只有當小刀在礦物(而不是巖石)表面刻劃出粉末才說明該礦物硬度小于小刀。如果巖石中組成礦物顆粒太小,小刀在巖石表面刻劃出的粉末可能并非礦物本身,而是礦物顆粒之間的填隙物。這種情況下,正確的做法是用巖石在小刀表面刻劃,若能產生劃痕則說明該巖石組成礦物硬度大于小刀。

2.構造現象的觀察。構造解析遵循從幾何學到運動學再到動力學的原則。任何構造現象的合理解釋都離不開幾何學特征的詳細而準確的刻畫。因此,野外實踐教學過程中應注重培養學生勤測地質體產狀要素、勤畫構造現象素描圖的習慣。周口店龍門口出露房山巖體過渡相花崗閃長巖,其中發育小型的韌性剪切帶和大量定向排列的紡錘形包體。該處露頭對于了解房山巖體的侵位方式非常關鍵。野外教學過程中,不僅可以要求學生觀察韌性剪切帶的剪切指向標志并做相關的素描圖,還應鼓勵他們利用羅盤測量統計此處包體長軸的走向,然后在室內編制包體走向的玫瑰花圖。這樣的訓練不僅有利于學生定量思維的培養,也有利于突破其肉眼觀察的局限,“看”到包體定向與巖體侵位之間的聯系。

二、學生野外地質觀察常見的兩個誤區

1.只遠觀而不做近距離觀察。野外實踐中,學生經常站在離露頭一定距離對地質現象進行遠觀。這種做法雖然有利于把握地質現象的宏觀特征,如巖層的傾向、脈體的相互穿插關系、褶皺的位態等,但卻忽視了對細節的觀察,從而造成觀察信息的片面和對地質現象的錯誤解釋。例如,八角寨-拴馬樁路線中,八角寨埡口東約100m處公路邊的霧迷山組地層中發育石英脈與硅質條帶穿切的現象(如圖1)。一些學生在遠觀觀察后認為該處露頭代表一組共軛的節理,后期的石英脈沿著節理貫入而造成兩個石英脈相互穿切的關系。但是,近距離觀察之后,我們可以看到:(1)兩組“脈體”特征明顯不同:其中一組為明顯的石英脈,切層產出,另外一組肉眼和放大鏡均看不到明顯的礦物晶體,其硬度大于小刀,順層產出。聯系到本區霧迷山組地層的巖性特征(結晶白云巖夾硅質條帶和千枚巖),后一組“脈體”可以很自然地被歸類到霧迷山組的硅質條帶,這與其順層產出的特征是吻合的。(2)石英脈的邊界并不平直,局部甚至有細頸化現象,并且石英脈明顯穿切了硅質條帶,表明石英脈形成晚于硅質條帶(圖2b);(3)此處霧迷山組地層中的結晶白云巖在石英脈體附近發育明顯的、指示左行剪切的牽引構造,但是硅質條帶并未因這一剪切事件而發生明顯的錯位,表明該裂隙是節理而非斷層造成的。綜合這些近距離觀察的結果,我們可以得出石英脈是沿著節理在同變形期或變形后貫入的初步認識。至于石英脈的局部細頸化或香腸化是否變形造成的可以通過研究石英脈中石英的顯微構造(如是否發育波狀消光、亞顆粒、變形紋等晶內塑性變形特征和結晶學優選方位)來進一步推斷。顯然,這些觀察結果和認識是僅靠遠觀獲取不到的,后者得到的認識也是錯誤的。另外一個類似的例子則來自對房山巖體花崗閃長巖中組成礦物的觀察。一些同學在野外僅用肉眼對手標本進行觀察,但是在后來的室內考察中卻無法識別石英。究其原因,這些同學只采用了“遠觀”而未采用放大鏡近距離觀察巖性,雖然看了卻并未“見到”其中的組成礦物。因此,教學過程中要鼓勵學生不僅進行遠觀,還應趴到露頭上進行近距離觀察。只有將二者結合,才能獲取詳盡的露頭尺度地質信息。

2.根據個別現象的觀察就匆忙下結論。教學實踐過程中,學生們容易進入的另一個誤區是未做詳細全面的觀察,就某一個或幾個現象的觀察而匆忙得出結論,結果自然并不一定正確。例如,車廠-龍門口路線中一個觀察點發育脆性變形構造,在其中一個經典露頭可以觀察到房山巖體過渡相花崗閃長巖中的紡錘形包體被一斷層切割(圖2)。單就這一露頭現象而言,學生們很容易得出這是一個左行平移斷層的認識。但是,在這一觀察點進行廣泛的觀察之后,可以發現該處還存在很多被斷層切割的包體。但是不管包體大小和斷層延伸長度(一些斷層延伸超過2m),在斷層另一側幾乎看不到對應的包體(圖3)。反過來仔細觀察圖2中被錯斷的包體,可以發現兩個包體在平移之后無法完全拼合,而且兩個包體的長軸方向并不一致,從而說明這兩個包體原來并非同一個包體。因此,圖2所示的斷層不能完全解釋為平移斷層,而至少應該包含垂向的運動分量。

三、結語

地質現象的正確認識首先取決于野外地質信息的正確獲取,后者則在很大程度上取決于地質工作者的野外觀察能力。在某種意義上,野外地質教學實踐過程中鍛煉和培養學生的觀察能力甚至比培養其地質思維能力的要求更迫切。希望本文能夠拋磚引玉,期待看到更多同行探討關于野外地質實踐過程中學生觀察能力的培養和鍛煉。

致謝:作者感謝與王連訓和徐先兵的有益探討。

參考文獻:

[1]王根厚.周口店野外地質教學中地質思維的培養[J].中國地質教育,2004,13(4):49-51.

[2]譚俊.周口店地質教學實習中學生地質時空演化思維的培養[J].中國地質教育,2012,21(1):155-157.

[3]趙江南.地質教學實習中定量思維的初步培養[J].中國地質教育,2014,23(1):65-67.

[4]蔣璽,唐波.談地質實習對學生地質思維的培養-以貴州大學烏當地質填圖實習為例[J].中國地質教育,2018,27(1):92-94.

[5]孟憲富.野外地質教學改革與學生地質思維方法的培養[J].科技創新導報,2011,(19):169.

[6]胡杰,賴旭龍.野外教學實習中的地質思維教育[J].中國地質教育,2000,9(2):39-41.

[7]李強.劉家場野外基礎地質教學中地質觀察能力和思維能力的培養[J].科教文匯,2011,(5):48+58.


本文版權歸七星彩今期冷热号分析及本文作者所有,未經同意,不得轉載! ——《七星彩今期冷热号分析》查稿電話:0311-85178286