地理科學(xué)專業(yè)地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課程實踐性教學(xué)

劉永林 楊前進

摘 要

地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)是高等師范地理科學(xué)專業(yè)一門必修課，是學(xué)習(xí)地理學(xué)科其他專業(yè)課程的基礎(chǔ)。本課程具有很強的實踐性，有效開展地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)實踐教學(xué)具有重要意義。依據(jù)地理科學(xué)專業(yè)地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)目的，設(shè)計了一系列地質(zhì)學(xué)室內(nèi)實驗和野外地質(zhì)實習(xí)等實踐性課程。

關(guān)鍵詞

地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ);地理科學(xué);室內(nèi)實驗;野外實習(xí)

中圖分類號： P5-4;G642 ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457 . 2020 . 18 . 13

Abstract

Physical geology， which is the basis to study other course， is a main course for undergraduate students majoring in geographical science at Normal University. Physical geology is highly practical and important basic technology course， so it is important to carry out effective practical teaching. According to teaching aims of physical geology， a series of laboratory experiment and field practice of physical geology is carried out.

Key words

Physical geology; Geographical science; Laboratory experiment; Field practice

地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)是高等師范（簡稱高師）地理科學(xué)專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)課程。按照高師地理科學(xué)專業(yè)培養(yǎng)目標，地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)重點為礦物和巖石、構(gòu)造運動和構(gòu)造變動及地殼演化等，以便為地貌學(xué)、土壤學(xué)、水文學(xué)、自然地理和環(huán)境科學(xué)等后續(xù)課程打下一定的地質(zhì)基礎(chǔ)[1-5]。新時代高師地理科學(xué)專業(yè)教學(xué)越來越注重培養(yǎng)學(xué)生的野外實踐能力和綜合分析能力，因此，實踐性教學(xué)在地理學(xué)科教學(xué)中占據(jù)十分重要的地位[3-5]。地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)過程中必須貫徹理論聯(lián)系實際，學(xué)以致用的原則，除安排有課堂教學(xué)外，必須有室內(nèi)實驗和野外實習(xí)等實踐性教學(xué)，以培養(yǎng)地理科學(xué)專業(yè)學(xué)生野外實踐能力，為今后學(xué)習(xí)地理學(xué)其他課程奠定良好基礎(chǔ)。在重慶師范大學(xué)地理科學(xué)專業(yè)地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)多年實踐教學(xué)基礎(chǔ)上，作者系統(tǒng)總結(jié)了地質(zhì)學(xué)室內(nèi)實驗和野外實習(xí)，希望能對這門課程的實踐性教學(xué)有所幫助。

1 地質(zhì)學(xué)室內(nèi)實驗

地質(zhì)學(xué)研究的圈層主要是巖石圈，而礦物和巖石是構(gòu)成巖石圈的基礎(chǔ)，因此，學(xué)會和掌握礦物和巖石鑒定是學(xué)習(xí)地質(zhì)學(xué)其他理論知識的基礎(chǔ)，也為地理科學(xué)后續(xù)課程如地貌學(xué)、土壤學(xué)的學(xué)習(xí)打好地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)。為此，以地理學(xué)科課程體系為基礎(chǔ)，結(jié)合地質(zhì)學(xué)學(xué)科特點，將地理學(xué)科的地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)室內(nèi)實驗分為常見礦物和巖石肉眼鑒定及簡單判讀地質(zhì)構(gòu)造。

1.1 礦物鑒定實驗

礦物是在各種地質(zhì)作用下形成的具有相對固定的化學(xué)成分和物理性質(zhì)的均質(zhì)物體，是組成巖石的基本單位[2]。目前，已知的礦物約有3000種，但常見的構(gòu)成巖石的礦物只有20多種，稱之為造巖礦物[2]。在礦物鑒定實驗中主要掌握常見造巖礦物的鑒定。（1）礦物標本。有正長石、斜長石、普通輝石、角閃石、白云母、黑云母、高嶺石、石英、方解石、石膏、黃鐵礦、赤鐵礦、滑石、白云石、橄欖石、蛇紋石、螢石、磷灰石等18種礦物。（2）實驗?zāi)康暮鸵?。熟練掌握礦物的物理性質(zhì)與肉眼鑒定方法，對常見礦物能依據(jù)礦物的形態(tài)、理化性質(zhì)，借助于小刀、指甲、磁鐵等工具和稀鹽酸等化學(xué)試劑進行準確鑒定。（3）實驗內(nèi)容。觀察礦物的形態(tài);觀察礦物的光學(xué)性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)，礦物的光學(xué)性質(zhì)包括顏色、條痕、光澤、透明度，力學(xué)性質(zhì)包括硬度、解理、斷口和彈性等，特別是掌握莫氏硬度計;觀察礦物的其他物理性質(zhì)，如：螢石的熒光性等;（4）掌握礦物鑒定步驟。先觀察礦物形態(tài)和光學(xué)性質(zhì)，其次觀察和確定礦物的力學(xué)性質(zhì)，最后觀察礦物是否有其他特有理化性質(zhì);（5）掌握礦物分類。礦物依據(jù)化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)分為自然元素、硫化物及其類似化合物、氧化物和氫氧化物、含氧鹽類和鹵化物。

1.2 巖石鑒定實驗

巖石是礦物的集合體。巖石依據(jù)成因分為火成巖、沉積巖和變質(zhì)巖，三大類巖石其成分、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造等具有差異，為此，巖石鑒定實驗分為火成巖鑒定、沉積巖鑒定和變質(zhì)巖鑒定。（1）實驗?zāi)康暮鸵蟆W(xué)會用肉眼觀察和借助簡單的工具，通過火成巖、沉積巖和變質(zhì)巖的顏色、成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造等，鑒定巖性。（2）實驗內(nèi)容。顏色：火成巖中深色成分為主的，常為基性巖類;淺色成分為主的，常為酸性巖類。沉積巖顏色可以指示巖石組分和形成環(huán)境，如石英砂巖成分單一，顏色多為淺色;巖屑砂巖成分復(fù)雜，顏色多為灰綠、灰黑色。結(jié)構(gòu)：巖石結(jié)構(gòu)可對其進一步分類。如深成侵入巖多呈全晶質(zhì)、顯晶質(zhì)、等粒結(jié)構(gòu)，淺成侵入巖常呈斑狀結(jié)晶結(jié)構(gòu)。構(gòu)造。巖石構(gòu)造可辨別其成因類型，如噴出巖多具有氣孔、杏仁、流紋構(gòu)造，沉積巖具有層理構(gòu)造、層面構(gòu)造和生物化石，而具板狀、千枚狀、片狀或片麻狀構(gòu)造等定向性的片理構(gòu)造則屬于變質(zhì)巖。第四，成分。巖石的成分，對巖石的鑒定和定名具有重要意義。如新鮮的火成巖不可能存在方解石、白云石、高嶺石、石膏等礦物，綠泥石、石榴子石等礦物為變質(zhì)巖所特有。（3）掌握巖石分類?；鸪蓭r依據(jù)二氧化硅含量分為超基性巖、基性巖、中性巖和酸性巖，再產(chǎn)狀分為噴出巖、淺成侵入巖和深成侵入巖。沉積巖依據(jù)沉積方式分為碎屑巖和生物化學(xué)巖。變質(zhì)巖依據(jù)變質(zhì)作用的因素和方式而分類。（4）注意區(qū)分易混淆巖石，如石英巖和石英斑巖，頁巖和板巖，花崗巖、花崗斑巖和花崗片麻巖等。

1.3 構(gòu)造實驗

構(gòu)造實驗主要通過模型來認識褶皺、斷層以及地層接觸關(guān)系等。（1）實驗?zāi)康暮鸵蟆Ｓ^察模型中不同巖層產(chǎn)狀，建立褶皺、斷層、地層接觸關(guān)系等在平面、縱剖面、橫剖面上的幾何特征，達到建立地質(zhì)構(gòu)造的時空概念。（2）模型觀察。觀察斷層兩盤運動方向判別正斷層、逆斷層或平移斷層，依據(jù)切割律判定斷層形成時代。觀察整合接觸、假整合接觸、角度不整合接觸、侵入接觸、沉積接觸和斷層接觸中相鄰地層間的時代連續(xù)性及空間幾何關(guān)系。

2 地質(zhì)學(xué)野外實習(xí)

野外調(diào)查是獲取地質(zhì)資料的第一手數(shù)據(jù)，是地質(zhì)學(xué)研究的基礎(chǔ)。地質(zhì)學(xué)課堂講授的理論知識較為抽象，若學(xué)生能見到現(xiàn)實的地質(zhì)現(xiàn)象，會加深地質(zhì)知識的認識和理解。因此，地質(zhì)學(xué)野外實習(xí)在地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)中占據(jù)重要位置。重慶師范大學(xué)以地理學(xué)科的教學(xué)目的為基礎(chǔ)，結(jié)合重慶市地質(zhì)地貌資源和實習(xí)經(jīng)費等設(shè)計了一系列地質(zhì)野外實習(xí)點和實習(xí)基地。如：綦江恐龍足跡國家地質(zhì)公園實習(xí)基地、華鎣山國家地質(zhì)公園實習(xí)基地等。（1）實習(xí)目的：培養(yǎng)學(xué)生識別地質(zhì)現(xiàn)象和分析地質(zhì)過程的能力，加深學(xué)生對地質(zhì)學(xué)基本原理的理解和認識。（2）實習(xí)內(nèi)容。綦江恐龍足跡國家地質(zhì)公園實習(xí)基地主要實習(xí)內(nèi)容有：認識碎屑巖，觀察恐龍足跡和木化石群及所在地層時代，觀察丹霞地貌的巖石學(xué)特征和空間幾何特征等，認識侏羅系和白堊系地層不整合接觸等。華鎣山國家地質(zhì)公園實習(xí)基地主要實習(xí)內(nèi)容有：認識碳酸鹽巖，認識和分析喀斯特地貌及其成因，實地觀察剪節(jié)理及其與喀斯特地貌的關(guān)系，通過羅盤測量巖層產(chǎn)狀分析華鎣山天池湖成因等。南溫泉實習(xí)點實習(xí)內(nèi)容：南溫泉的地質(zhì)成因，分析銅鑼山“一山二嶺一槽”的地質(zhì)地貌特征及成因。

筆者通過多年教學(xué)實踐與學(xué)生反饋，認為室內(nèi)實驗連接著地質(zhì)學(xué)課堂理論知識與野外實習(xí)，是野外實習(xí)的前提，而野外實習(xí)是室內(nèi)實驗的延伸。實踐表明，礦物和巖石鑒定是從事地質(zhì)工作的基礎(chǔ)和基本技能，提高礦物和巖石鑒定能力唯一途徑就是多看、多比較。野外地質(zhì)實踐也是從事地質(zhì)工作的重要技能，提高野外地質(zhì)工作能力唯一途徑亦是多看、多實踐。“讀萬卷書，不如行萬里路”是學(xué)習(xí)地質(zhì)學(xué)最好闡釋。經(jīng)費允許、實驗設(shè)備優(yōu)良、師資力量充實等條件下，高師院校地理科學(xué)專業(yè)應(yīng)增加地質(zhì)學(xué)實踐教學(xué)學(xué)時量，以提高學(xué)生野外實踐能力和綜合運用知識能力，為地理科學(xué)后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和今后從事地理學(xué)科方面工作奠定良好基礎(chǔ)。

參考文獻

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