施尚明++袁紅旗++張景軍
摘要:河北秦皇島柳江盆地是我國具有典型盆地特色的專業實習基地之一,為我國培養了許多水文地質的專業人才。近年來,我國多個地區創建了多個超大型及大型開發項目,因此對于水文地質的相關人才數量需求逐漸增加,這也對水文地質專業教學及實習內容提出了新的挑戰。本文針對秦皇島柳江盆地的黃金地質教學路線進行分析,指出地質實習基地的多學科交叉特點,以及對相關人才的多元化培養模式。
關鍵詞:河北秦皇島;柳江盆地;黃金地質教學
秦皇島柳江盆地地質野外教學基地,一直為我國地址教學實踐活動重要地區中的熱點區域,各個時代的地層發育具有極強代表性,巖石暴露情況較好且齊全,地質構造較為直觀。在山海關與北戴河等區域能夠對多種海洋地質現象進行觀察與研究,同時結合柳江盆地野外地質地貌的觀察,可以進行清晰明朗的逆推論,有助于理解地質學當中所存在的基本原理,目前已經成為我國具有典型特點的野外教學基地。
1 柳江盆地水文地質概況
柳江盆地處于燕山山脈東段,為南北方向的低山丘陵區,盆地東、南、北三個方向被燕山期花崗巖所圍繞,東南方向以丘陵地貌為主。柳江盆地海拔最高處為位于西北方向的老君頂,海拔為493.7m,海拔最低處為位于東南部大石河河谷內部的南刁部落村,海拔為70m。盆地內的大石河由南向北貫穿盆地,最終由山海關西側流入渤海當中。
大石河源頭位于青龍縣前山,全長70km,其中90%的河段位于山區當中,共計9條支流,僅有最后12km河段位于傾斜平原。大石河水量充足,年均徑流量為1.68億m3,以降水為主要補給源,一般流量為0.3~0.6m3/s,非雨季流量僅有0.15m3/s,雨季流量一躍達到25.4m3/s,占全年徑流量總量的70%~80%。
2 柳江盆地地質情況及教學方向
2.1 華北型地層
在柳江盆地當中存在從元古宇至中生界的26個組級地層單位,不具有古、中元古界地質,目前暴露的最早地層為上元古界青白口系,在新太古代花崗巖上清晰可見新元古界的地質記錄,但不具有上元古界震旦系。古生界地層在整個柳江盆地當中隨處可見,整體地層屬性屬于典型的華北型地層,與華北絕大多數地區的地質發育情況相似,不具有中、上奧陶統、志留系、泥盆系以及下石炭統。中生界地質當中以火山巖與陸相沉積為主要特征,不具有下、中三疊統以及白堊系,新生界第四系沿河谷與盆地呈分散狀沉淀。
2.2 三大類巖石
柳江盆地當中由外向內斜向生長火成巖體,另外在邊緣區域也存在明顯的火成巖體。盆地西部多為燕山期花崗巖,高聳而又陡峻,向西側延伸的巖層呈現出明顯的偏酸性,向東側延伸的巖層為規模較小的中性巖層。柳江盆地中存在的高山當中多為中生代延續至今的火山噴發言,在盆地核心地帶較為多見。
盆地內變質巖類型較為完整,混合巖、接觸變質巖、動力變質巖以及區域變質巖均存在,其中區域變質巖主要類型,分為深成巖與表殼巖兩大類,主要位于響山南部。由中生代至新近紀,柳江盆地中陸續暴露侏羅系陸相碎屑巖以及火山;從寒武紀至奧陶紀,包含有頁巖、粉砂巖以及碳酸鹽巖的海相地層沉淀于盆地當中,由二疊紀開始形成的晚石炭不斷受到沖擊變化,形成海陸交互相沉積以及陸相沉積。
2.3 多次地殼運動不整合面
地殼運動所產生的不整合面能夠對地層對比進行清晰劃分,柳江盆地地區當中存在多次由于地殼運動所產生的不整合面,其中包括:①新元古代晚期,中朝準地臺受地殼運動影響成為陸地,具體表現為下寒武統府君山組假整合于青白口系長龍山組中;②晚奧陶世,中朝準地臺受地殼運動影響再次上升,直至晚石炭世才由于另一次地殼運動影響而下降,其中蘊含大量的鐵鋁質礦物;③印支運動使得柳江盆地區域下侏羅統下花園組與下伏古生界之間存在明顯的角度不整合接觸關系;④侏羅紀,我國東部地區出現了明顯且劇烈的燕山地殼運動,造成中、下侏羅統之間呈現弱角度不整合接觸關系。
2.4 礦產資源豐富
柳江盆地由于多次地殼運動所致,沉淀礦產含量極為豐富,煤、耐火粘土、石英砂巖、石灰巖等均有明顯發育。自古以來,柳江盆地區域就經受了大規模的開采,但由于是內生礦產,不具備工業價值的同時卻具有極高的教學價值,因此如上平山重晶石鉛鋅礦點以及杜莊的矽卡巖型銅礦點等區域均成為了教學實習基地的重點區域之一。
3 柳江盆地野外教學基地的特色
3.1 綜合教學模式
由于柳江盆地當中所具有的復雜且豐富的地質現象,能夠對初接觸地質專業學生的基礎知識汲取過程打下堅實的基礎,同時也能夠為高年級地質專業學生的填圖等方面的實習提供了理想的天然教學環境。不僅能夠提供關于巖石學、構造地質學以及地球科學概論等多個專業基礎課程的理論與實踐知識,同時也憑借特有的地質條件對學生進行良好的啟蒙與指導。另外,柳江盆地的不同區域地址特點,能夠滿足多個學科的課程教學進行交叉式綜合教學,在多個學科之間的知識點進行充分聯系,在滿足本專業學習的基礎上還可以汲取到更為豐富的其他知識結構。
3.2 以典型地質現象激發專業興趣
由于市場經濟發展較為迅速,傳統行業與冷門行業均受到了不同程度的沖擊,地質專業即為其中之一,因此學生在選擇地質專業的學習后均會存在不同程度上的思想情緒問題。因此,結合柳江盆地的特殊地質,應當結合目前我國國民經濟建設的相關問題進行意義式教學。例如柳江盆地石門寨附近的石灰巖儲量達3億噸左右,能夠為我國提供大量的工業原料,而位于青龍縣與昌黎縣的花崗巖及大理巖,能夠為我國提供大量的建筑材料。通過這樣的教學模式,可以使得學生不僅了解這些特殊地質的形成原因,同時還能夠了解其經濟地位,使學生從本質上了解地質專業在現代經濟建設中的重要程度。
3.3 信息化教學輔助
信息化時代下的教學模式不僅能夠滿足教師授課的便捷性,同時還能夠從多個角度滿足學生學習的多元性。全球定位系統、數碼相機、筆記本電腦、地理信息技術等設備在地址學習的教學過程中能夠起到至關重要的作用,對地理野外考察進行精確的空間定位,確定考察的路線、位置、高度與方向等空間地理信息,同時還能夠對原始地址信息進行觀察、記錄與儲存。這些現代設備的綜合利用,能夠改變傳統教學的現狀,滿足新時代地質教學的要求。
結語:柳江盆地作為野外教學實習基地與科學研究基地的結合區域,不僅具有典型的外動力地質,同時還具備豐富的內動力地質現象,結合特有的華北地區人文自然景觀,在現代科學的視角下,結合新技術與新思路的科學研究發展,能夠圍繞柳江盆地進行地球科學前緣問題的深入研究。同時也為柳江盆地的野外教學提供更多的技術與理論支持,豐富地球科學理論,不斷更新我國現有的地質知識庫,滿足現代我國地質學科的發展需要。
參考文獻:
[1]楊明慧,童亨茂.柳江盆地及鄰區油氣地質野外實習內容與教學思考[J].教育教學論壇,2012,19:56-57.
[2]武雄,胡伏生,劉明柱,等.秦皇島柳江盆地水文地質專業教學實習改革初探[J].中國地質教育,2008,04:164-166.
[3]范珊珊,劉冀閩,周佳鑫.柳江盆地某礦井水文地質類型劃分探討[J].中國環境管理干部學院學報,2016,01:65-68.