王挽琼 郗爱华 方乙 朱玉娣
摘要:西南石油大学地质学专业主要培养能胜任国家综合基础地质研究与矿山生产地质等方面的人才,建立攀枝花冷水箐生产实习基地,采用传统与数字化矿山工作相结合的方法,教学方法采用启发讨论式-角色互换式,考核内容侧重于野外地质观测及记录能力,并引导学生体验地质工作的乐趣,旨在为地质事业培养更多优秀的建设者。
关鍵词:地质学类;矿山生产实习;数字化;实践教学;教学改革
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)18-0024-02
攀枝花冷水箐生产实习基地位于攀枝花市北西方向约20余千米处,隶属于攀枝花市盐边县渔门镇。2014—2015年,在四川省地质矿产勘查开发局一〇六地质队和成宗矿业有限公司的大力支持下,对冷水箐铜镍硫化物矿床进行了系统的参观与调研。
一、实习区地质概况
冷水箐地区位于扬子板块西缘,以西为松潘-甘孜褶皱带,西侧紧邻近南北向金河-箐河断裂,东侧紧邻近南北向攀枝花断裂和昔格达断裂,其所处的构造位置历来被视为重要的构造单元与成矿带。矿区内断层发育,有东西向、北西向和北东向三类。区内发育大量新元古代早期侵位的闪长岩、花岗岩及基性-超基性岩体,其中闪长岩和花岗岩体形成相对早些,含铜镍硫化物矿石的基性-超基性小岩体顺层(片理)侵位于中元古代盐边群上亚群和早期形成的闪长岩及花岗岩中。这些基性—超基性小岩体的岩性组合大致分两类:一类是侵入于中酸性岩体的边部或底部,构成中酸性-超基性复合岩体;另一类是单一的超基性岩体,且多发育矿石或见矿化,矿石多产于橄榄岩相,部分产于(角闪)辉石岩相。区内已探明3个小-中型铜镍矿床,其中Ⅲ号岩体区交通便利,岩体与围岩露头良好,且岩体北东部与围岩云母石英片岩的断层接触关系明显,故选取该岩体为野外观察的主要对象。Ⅲ号岩体地表出露为长条形岩墙状,长轴方向为北东-南西向,面积0.0435km2,岩性为超镁铁质(角闪)辉石橄榄岩,造岩矿物粒度为中细粒。
二、实习内容
西南石油大学地质学专业本科培养方案中,实践环节主要包括一年级末暑期的“广元市旺苍县地质认识实习”、二年级末暑期的“重庆北碚数字地质填图实习”,四年级秋季学期之前,学生已修完矿床学、矿相学和矿产资源勘查与评价,保障了该学期期末寒假“攀枝花生产实习”的理论与实践基础。冷水箐铜镍硫化物矿床是国内典型的岩浆熔离型矿床,成矿物质来自基性-超基性母岩,形成于攀西裂谷陆内拉张环境中,岩浆成分具有成矿专属性。
生产实习内容安排由野外地质调查和室内报告编写两部分组成。
1.野外地质调查。野外地质调查的主要目的是通过了解含矿岩体的围岩及蚀变特点、含矿岩体的岩石类型、矿体形态及产状、矿石类型、矿石品位及品级空间变化等内容,建立岩浆矿床的成矿地质模型,了解岩浆熔离矿床的成矿作用特点及该类型矿产勘查的技术方法,掌握基性—超基性岩体成矿专属性及成矿作用方式[1-3]。学生以小组为单位,每组约5~6人,每位老师指导2~3组,采用传统野外调查与数字化野外调查相结合的方法,因此每个组组员之间要做好分工并互帮互助,且每天分工角色轮换。传统野外调查即在地质观察过程中按规范将地质现象记录、描绘于野外记录本上,在矿区大比例尺地形图上勾绘Ⅲ号岩体及围岩的平面形态等地质信息,并完成探槽、圆(方)井、坑道及钻孔等原始数据记录及最终的图件编绘。工作完成后上交资料或后期保存及利用时,大量纸质介质带来很多不便。数字化野外调查即采用“数字地质调查系统”中的“数字地质填图系统(RGmap)”、“探矿工程数据编录系统(PEData)”和“数字地质调查信息综合平台(DGSInfo)”,将矿区大比例尺地形图导入掌上机后,在野外可实现观测路线上地质点、点间界线、路线、产状、照片、样品及槽井坑钻的数据采集,回室内后导入桌面系统进行综合整理。
2.室内报告编写。在观测完设计路线后,结合各组收集的地质资料,编写冷水箐铜镍硫化物矿山生产实习报告,要求客观实际、符合相关规范并图文并茂。
三、地质路线设计
根据实习区野外地质调查的主要目的,设计了6条路线,具体见表1。其中前三条路线和后一条路线为基本教学路线,路线④和⑤为专题调研路线,每个小组根据前三条路线内容或自己感兴趣的某科学问题,设定课题,设计观测路线、观察内容及采集哪些标本,可为四年级毕业论文提供野外原始资料。
四、教学方法
1.启发讨论式。在进行基本教学路线观测时,路线前进过程中或快到某一观测点时,引导学生注意观察脚下及四周的地质特征,从理论到实践、从日常生活到地质现象一步步启发。先让各个小组观察并发表其观察结果,再小组之间相互讨论,然后指导教师再一一点评每个小组从野外地质现象获取的信息是否合理,对于观察结果不准确的小组,先肯定后否定,并给他们教授如何正确观察地质现象。表扬合作协调能力强、观测地质现象准确的小组,鼓励其他组向他们学习,激发学生主动学习的兴趣。路线中遇到有趣的地质现象、岩石、自然美景及人文景观等时,老师与学生一起欣赏、讨论,感受地质工作中的乐趣、大自然的美丽与神奇[4]。
2.角色互换式。在进行第④条路线时,老师与学生角色互换,即学生教授老师如何去正确观测和研究地质现象。这样可有效提高学生动手能力、观察能力、思维能力、发现问题能力和表达能力等,培养学生的探索精神和求知意识[5]。
五、考核方式
地质学是一门实践性和探索性很强的学科,野外教学实习是地质类专业的重要实践环节。合理评定野外生产实习成绩,是提高学生主动性和积极性的重要途径之一。因此,合理的考核方式对野外实习至关重要[6]。
实习成绩主要根据以下3个方面综合评定:
1.野外实习表现占30%,主要考察野外观测、理论联系实际、记录野外现象及野外考核环节的成绩等情况。每条路线均设定考核环节,内容涉及岩浆熔离型铜镍硫化物矿床、找矿、勘探、采矿、选矿和冶炼等,现场打分。
2.野外记录本或掌上机、数字填图桌面系统的记录和整理情况占30%。
3.野外实习报告及相应图件质量占40%。
六、创新点
冷水箐生产实习教学的创新点主要为:
1.在传统矿山工作方法的基础上,引进了数字化矿山方法,即“数字地质填图系统(RGmap)”、“探矿工程数据编录系统(PEData)”和“数字地质调查信息综合平台(DGSInfo)”,是培养模式的创新。
2.采集大量的矿石标本回校后进行定量分析(薄片及光片观察、岩石地球化学测试等),培养学生科学的地质思维能力与研究技能,是教学手段的创新。
3.这次实习可以作为地质学专业学生毕业论文(设计)的前期基础资料阶段,解决新专业毕业论文的难题,是教学方法的创新。
七、结束语
攀枝花冷水箐地区发育变质岩、岩浆岩、断层和铜镍硫化物矿床,既是普通地質学实习的天然场所,也是岩浆熔离型铜镍硫化物矿床矿山实习的最佳场所之一,同时也是生产一线。尽管前人进行过详细研究,但依然有很多科学问题有待解决,例如:冷水箐矿区为小岩体成矿,且这些岩体侵位于盐边群上亚群中,为何同期形成的大岩体或侵入中酸性岩体的基性-超基性岩小岩体未见矿化?显然,该生产实习基地可建设为教学与科研密切结合并互动的基地。实习过程中采用传统与数字化矿山工作相结合的方法,为地质学发展培养综合型的建设者。
致谢:感谢四川省地质矿产勘查开发局一〇六地质队和成宗矿业有限公司为培养地质学建设者付出的无私奉献!
参考文献:
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[3]李强,肖传桃,罗顺社,等.大冶矿山地质实习基地建设可行性研究与实习意义[J].长江大学学报:自科版,2015,12(13):79-81.
[4]钱建平,冯佐海,张桂林,等.基础地质教育阶段的“兴趣驱动—实践贯通—强化能力”教学模式的实施及效果[J].中国地质教育,2008,(3):90-95.
[5]马昌前,余振兵,桑隆康.翻转课堂教学模式在岩石学教学中的成功应用[J].2014,(1):44-47.
[6]朱世发,朱筱敏,董艳蕾.野外地质教学实习课程的考核方式改革探索[J].教学教学论坛,2015,(35):107-108.