李占軻
摘要:礦床學與礦石學是我國資源勘查工程專業兩門重要的專業主干課程。針對實際教學過程中學生反映礦床、礦石、礦物知識點相互銜接不夠緊密的問題,本文提出了三點建議:礦床學教學過程中增加礦石和礦物的內容、礦石學教學過程中強化對礦石手標本的介紹和描述、在原有實驗室基礎上建立礦床學-礦石學聯合樣品庫和數據庫。這些建議將加強礦床學與礦石學課程的教學聯系,并有助于培養具有扎實礦產勘查基礎理論知識和實踐能力的復合型礦業人才。
關鍵詞:礦床學;礦石學;教學聯系;資源勘查工程
P61-4;G642
礦產資源是人類社會發展不可或缺的生產要素和物質基礎,礦產資源的供給制約著人類社會的可持續發展。改革開放以來,我國經濟一直處于高速發展階段,礦產資源的可持續保障始終處于十分重要的戰略地位。資源勘查工程是我國地質類院校培養從事地質礦產基礎研究、礦產資源調查-勘查-評價及管理等方面工作復合型工程技術人才的重要專業,礦床學和礦石學是資源勘查工程專業的兩門重要的專業主干課程。礦床學是研究礦床在地殼中的形成條件、成因和分布規律的科學[1]。該課程以礦床為研究對象,主要研究各類礦床的地質特征、形成條件和過程,查明礦床的成因;在弄清礦床演化特征的基礎上,查明不同類型礦床在地殼的分布規律,進而為找礦勘查提供理論指導。礦石學也稱為礦相學,是以礦石為研究對象的一門基礎地質科學[2]。礦石學通過研究礦石的礦物組成、結構構造、共生關系及生成順序等,揭示礦石和礦石礦物的形成條件及形成機制,為深入理解成礦作用提供理論依據,同時為礦產勘查、礦石選冶等提供有用信息。從整體來看,礦床學側重于對形成礦床的各個地質要素的分析和歸納,而礦石學側重于利用反光顯微鏡對礦石中各類礦物(尤其是礦石礦物)的鑒定及礦石組構的研究。筆者在從事礦床學和礦石學教學過程中發現,有些學生談起某個礦床類型的礦化特征時頭頭是道,但在識別礦石中的具體礦物時出現明顯錯誤;有些學生能夠熟練利用顯微鏡鑒定礦石光片中的礦物組成,但拿到礦石手標本時卻找不到對應的礦物。顯然,相對宏觀的礦床學和相對微觀的礦石學之間缺乏一個很好的教學對接。筆者試圖從礦床學和礦石學教學過程及實驗室建設方面提出建議,以期加強二者之間的教學聯系。
一、加強礦床學與礦石學課程教學聯系的幾點建議
1.礦床學教學過程中增加礦石和礦物的內容
礦床學課程主體內容是依照礦床的成因分類對每個礦床類型進行詳細的介紹,這些成因大類主要包括巖漿礦床、偉晶巖礦床、熱液礦床、風化礦床、沉積礦床、變質礦床;每一個成因大類又可包含數個礦床小類,例如巖漿礦床包括分結礦床、熔離礦床、爆發礦床、凝結礦床四類。不同類型的礦床,其礦石的主要礦物一般存在較大差異;同一種礦物出現在兩個不同類型的礦床中,其形態特征和微量元素組成也可能有比較大的差異。例如,熱液脈型金礦床中的黃鐵礦一般呈自形粒狀,而卡林型金礦床中的黃鐵礦常出現草莓狀;草莓狀黃鐵礦往往比自形粒狀黃鐵礦更富集微量元素。鑒于此,礦床學教學過程中在講述某一類型礦床的地質特征時,應該適當增加礦石、礦物學的內容,著重展示主要礦物的鏡下照片及典型特征。這樣同學們不僅可以從宏觀上掌握該類型礦床的礦體特征,也能從微觀上了解礦石和礦物特征。此外,在礦床學實習課程中,在同學們初步觀察后,教師要對手標本中出現的主要礦物進行系統的講解,并輔以對應的鏡下鑒定照片。
2.礦石學教學過程中強化對礦石手標本的介紹和描述
現階段礦石學課程的教學過程,主要是借助反光顯微鏡來學習礦物的物理性質(反射率、反射色、雙反射及發射多色性、均質性及非均質性、內反射、顯微硬度),并基于物理性質開展礦物鑒定。此外,在礦物鑒定的基礎上,研究礦石的組構及礦物生成順序。礦石學課程具有很強的實踐性,同學們在學習完某一章節的理論知識后,隨即在實驗室利用顯微鏡觀察礦物來鞏固所學知識。礦石學實習課程使用的對象是教學光片,這些光片一般直徑為2.5cm,不能夠提供全面的礦石手標本信息。礦石學課程中礦石構造部分,應該用肉眼來觀察礦石手標本中礦物集合體的特征。但現有的礦石學課程并沒有全套的教學標本供學生們來使用,缺乏直觀的教學實踐體驗。針對這一現狀,建議收集常見金屬礦物標本和具有典型礦石構造的標本,完善礦石學實習資料庫。在礦石學課程最后的綜合作業部分,可嘗試選取典型礦床的一套礦石手標本,在制片室為學生示范切割標本、磨制礦石光片的整個流程,并提供礦石標本和對應光片給學生觀察,實現標本肉眼觀察和光片鏡下觀察的無縫對接。
3.建立礦床學-礦石學聯合樣品庫和數據庫
筆者所在學校的礦床學和礦石學實驗室屬于國家固體礦產勘查實驗教學示范中心[3],目前兩個實驗室各有側重。礦床學實驗室以礦床為基本對象,按照礦床成因類型收集了數十個礦床的典型標本。這些標本以礦石為主,也涉及礦區內的地層、巖漿巖等相關地質體;礦石學實驗室則以礦物為主要對象,配備了礦床中常見金屬和非金屬礦物的光片,也有關于礦石結構和礦物生成順序的光片。建議利用現有實驗室樣品情況,對礦床學實驗室每個礦床選取典型標本進行系統制樣,分門別類制作教學光片,建立礦床學-礦石學聯合樣品庫。對礦床學教學樣品進行系統描述,包括樣品顏色、主要礦物組成、礦石構造等信息;對教學光片進行系統鏡下觀察并拍照,鑒定主要礦石礦物和脈石礦物,描述礦物共生關系及礦石結構特征。在此基礎上,將手標本和對應光片的信息數字化,建立礦床學-礦石學聯合數據庫。聯合樣品庫和數據庫不僅能夠為礦床學和礦石學授課教師提供詳實而豐富的教學實物和數據素材,也為學生提供了全面而系統學習資料,從而實現了礦床學和礦石學教學過程的精準銜接。
二、結束語
針對目前地質類院校礦床學和礦石學教學聯系較為薄弱的現狀,本文從礦床學教學過程、礦石學教學過程以及礦床學-礦石學聯合標本庫-數據庫建設三個方面給出具體建議,有助于強化資源勘查工程專業學生的礦床學和礦石學基礎,為國家培養理論研究和實踐基礎扎實的礦業人才。
參考文獻:
[1]翟裕生,姚書振,蔡克勤. 《礦床學》[B]. 地質出版社,2011:413.
[2]王蘋. 《礦石學教程》[B]. 中國地質大學出版社,2008:244.
[3]夏慶霖,姚書振,邊建華,何謀惷,蘭廷澤. 《加強實驗教學示范中心建設,培養創新型人才》[J]. 實驗技術與管理,2010(1):102-105.