探討沉積巖教學(xué)薄片的常見問題

朱世發(fā)　朱筱敏　王曉旭　秦祎　陳嘉豪

摘要：巖石薄片的觀察與鑒定是沉積巖系列課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。本文對(duì)沉積巖實(shí)驗(yàn)室建設(shè)過程中出現(xiàn)的一些關(guān)于巖石薄片的問題進(jìn)行了探討，為相關(guān)工作提供了借鑒和警示，共總結(jié)了兩大類、七小類常見問題，并針對(duì)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)內(nèi)容給出了初步解決方案。

關(guān)鍵詞：巖石薄片；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；沉積巖

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2018）28-0061-02

沉積巖石學(xué)是一門實(shí)踐性和探索性很強(qiáng)的學(xué)科。觀察和鑒定巖石薄片是沉積巖系列課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要環(huán)節(jié)[1-3]。目前在部分國內(nèi)高校“重科研、輕教學(xué)”的背景下，在沉積巖實(shí)驗(yàn)室建設(shè)過程中，巖石薄片的自采、磨制和購買環(huán)節(jié)常常被忽視，相關(guān)課程授課教師更多的是關(guān)注科研產(chǎn)出和帶來的實(shí)效，實(shí)驗(yàn)室人員則因?yàn)楣ぷ髁糠敝亍⒔?jīng)費(fèi)不足、理論基礎(chǔ)薄弱等問題而疏于甄別，使一些不符合教學(xué)使用的巖石薄片赫然出現(xiàn)在課程當(dāng)中，不僅誤導(dǎo)了學(xué)生，影響了教學(xué)質(zhì)量，還深刻反映了當(dāng)下浮躁的教學(xué)氛圍。問題的出現(xiàn)，可能發(fā)生在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)之初，由于時(shí)間倉促、工作量繁重、人手不足等原因發(fā)生；也可能出現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)之中，如進(jìn)行的補(bǔ)充樣品環(huán)節(jié)，可能由于疏于檢查等原因發(fā)生。這里根據(jù)沉積巖實(shí)驗(yàn)室建設(shè)過程中出現(xiàn)的一些問題進(jìn)行討論，為相關(guān)工作提供借鑒和警示。希望實(shí)驗(yàn)室建設(shè)當(dāng)中的這些問題乃至整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)能夠得到充分重視。常見問題主要如下，但不限于此。

一、薄片標(biāo)簽名稱不準(zhǔn)確

1.薄片名稱套用手標(biāo)本名稱，常出現(xiàn)在自采的巖石薄片，也見于購買的巖石薄片。由于實(shí)驗(yàn)室維護(hù)經(jīng)費(fèi)的不足，自采是比較經(jīng)濟(jì)實(shí)用的樣品補(bǔ)充方式。自采的巖樣，如石英砂巖、鮞?；?guī)r等，名稱來自手標(biāo)本，并未經(jīng)鏡下的系統(tǒng)鑒定，名稱標(biāo)簽就貼在了巖石薄片之上。此問題在石英砂巖以及長石砂巖薄片中較為常見。比如石英砂巖中石英含量不足50%，長石砂巖中巖屑含量大于長石含量，導(dǎo)致薄片名稱不準(zhǔn)確。在“石英砂巖”和“長石砂巖”中，約有20%的薄片出現(xiàn)定名不準(zhǔn)確的現(xiàn)象。薄片的定名，需要經(jīng)過成分、結(jié)構(gòu)、成巖、成因等系統(tǒng)鑒定才能確定，如海綠石膠結(jié)長石質(zhì)石英細(xì)砂巖、含泥鮞粒云質(zhì)灰?guī)r等。如果考慮到系統(tǒng)鑒定得到名稱過于煩瑣，可以進(jìn)行簡化，但不能用不規(guī)范的名稱，可以使用大類，如石英砂巖類、顆粒碳酸鹽巖等，進(jìn)一步的鑒定由學(xué)生自己完成。總之，巖石薄片的標(biāo)簽需要慎重考慮。

2.以點(diǎn)概面，常出現(xiàn)在自采的巖石薄片。取得一塊巖石樣品，如鮞?；?guī)r，不同部位鮞粒含量不同，磨制的巖石薄片不能草率地全部定為鮞?；?guī)r，可能是含鮞粒泥晶灰?guī)r、含泥鮞?；?guī)r、鮞粒質(zhì)泥晶灰?guī)r、泥質(zhì)鮞?；?guī)r等。小小的標(biāo)簽雖然不起眼，但會(huì)誤導(dǎo)學(xué)生。我們不僅要教給學(xué)生知識(shí)，更要教給學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲芯瘛?/p>

二、薄片質(zhì)量不符合教學(xué)要求

1.過厚、掉粒。薄片磨制過厚，使不同礦物出現(xiàn)了不該有的干涉色，如石英呈現(xiàn)二級(jí)彩色。一般巖石薄片的厚度為0.03mm，常用石英的一級(jí)灰白干涉色加以校正。部分巖石樣品過于松散，如火山碎屑巖，一些顆粒被火山作用炸裂，在研磨過程中常出現(xiàn)掉粒的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了薄片的觀察和鑒定。松脆的巖石在制作薄片時(shí)，要先用加拿大樹膠煮一下，使其固結(jié)后再研磨。

2.蝕變嚴(yán)重，不典型。部分自采或者購買的薄片，巖石樣品可能來自露頭，風(fēng)化蝕變嚴(yán)重，常出現(xiàn)長石的高嶺土化、火山玻璃蝕變粘土化、角閃石和黑云母等鐵鎂礦物蝕變而鐵質(zhì)析出等，使得這些礦物或者成分難以觀察。這里不是說不選用蝕變交代的巖石薄片，但對(duì)于本科生教學(xué)，盡量由簡入難，先選取代表性、未蝕變的薄片進(jìn)行觀察鑒定。

3.薄片不平，存在雜物。薄片的研磨是一件細(xì)致的工作，有時(shí)由于功夫不到可能會(huì)出現(xiàn)薄片不平整的現(xiàn)象，顯微鏡觀察時(shí)需要不斷調(diào)焦。另外，在研磨過程中，加蓋玻片時(shí)，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)氣泡，甚至蓋入頭發(fā)、纖維等雜物，影響觀察效果。本科生由于好奇心使然，經(jīng)常會(huì)在課堂中提問“這個(gè)黑點(diǎn)是什么？”“這個(gè)圓圓的是什么？”“這一條紋是什么？”等問題，這些絕大多數(shù)是蓋片效果不好產(chǎn)生的。

4.切片方向。不合適的切片方向使長石等礦物的解理、碳酸鹽等礦物的高級(jí)白和閃突起等現(xiàn)象不明顯或者不能觀察，作為教學(xué)片，應(yīng)該擇優(yōu)選擇。制作方向性很強(qiáng)的巖石薄片，是要垂直其片理面而平行其線狀構(gòu)造（延長方向）切片的。

5.碳酸鹽薄片染色問題。使用茜素紅等對(duì)碳酸鹽礦物染色，以區(qū)分方解石和白云石等礦物。常出現(xiàn)泥晶方解石染色不均或效果比較差的現(xiàn)象，不建議此類薄片選做教學(xué)片。

三、問題的解決

沉積巖薄片觀察的實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容主要如表1所示，這里總結(jié)了常見問題，并給出了建議的解決方案。

在沉積巖實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)材料（主要是巖石薄片）的準(zhǔn)確性直接影響到實(shí)驗(yàn)效果的成效，同時(shí)也影響著整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量。如果巖石薄片定名準(zhǔn)確且現(xiàn)象典型，能夠大大的提高教學(xué)效率，加強(qiáng)學(xué)生觀察的直觀度和正確性，并且典型且直觀的現(xiàn)象更有利于學(xué)生的學(xué)習(xí)與理解，如果教學(xué)薄片的蝕變作用等導(dǎo)致現(xiàn)象不直觀，在教師講解的時(shí)候也可能會(huì)導(dǎo)致學(xué)生迷惑或者對(duì)所講內(nèi)容一知半解，這樣對(duì)教學(xué)效果是有不利的影響的。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱筱敏，朱世發(fā).國家精品課程沉積巖石學(xué)教學(xué)改革研究[J].中國石油大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2012，（S2）：73-76.

[2]朱筱敏，朱世發(fā)，董艷蕾，謝慶賓，季漢成.地質(zhì)創(chuàng)新班研討式教學(xué)改革實(shí)踐探討[J].中國地質(zhì)教育，2014，（02）：46-48.

[3]朱世發(fā)，朱筱敏，董艷蕾，等.提高“沉積巖與沉積相”教學(xué)質(zhì)量的原則與措施——基于石油高?？辈榧夹g(shù)與工程專業(yè)[J].中國石油大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2014，（S1）：60-62.