蒋 玺,何丰胜,蒋文杰,熊贤明,刘 沛,唐 波
贵州大学 资源与环境工程学院,贵州 贵阳 550025
实践教学
贵州大学地质实习后备基地选址研究
蒋 玺,何丰胜,蒋文杰,熊贤明,刘 沛,唐 波
贵州大学 资源与环境工程学院,贵州 贵阳 550025
地质实习基地建设是地质类人才培养体系的重要组成部分。面临城市发展对现有基地影响日益加剧的现状,贵州大学开展了实习后备基地选址工作。结合查阅资料和实地调查,利用加权评分法,对初步筛选出的4个区域进行综合比选。结果显示,基于区域特色和基地的实践教学功能,贵定县金海雪山景区具有地质实习基地建设的有利条件,并具有建设综合性地学实习基地的潜质。
地质实习基地;实践教学;贵州大学
野外地质实习是地质类人才培养必不可少的教学环节[1-2]。野外实习基地不仅是学生地质技能的训练场,更是培养学生地质思维和综合实践能力的主战场,对保证本科教学质量有至关重要的作用,所以,实习基地建设一直是地质教育不可分割的重要组成部分[3-8]。贵州大学乌当地质实习基地自1958年以来一直是贵州省最重要的地质实践教学和科普基地[9]。但由于紧邻贵阳市主城区,近年城市发展对基地的影响日益加剧,基地的地质教学和科普功能在一定时期内将逐步萎缩。鉴于基地建设是一项长期的系统工程,2014年学院预先启动了地质实习后备基地的选址工作。经过前期查阅地质资料和野外实地调查,筛选出4个具有基地建设潜质的区域。本文将对这些区域进行地质实习基地建设可行性综合分析和比选,为下一步基地建设工作开展提供参考。
从地质实习基地的实践教学功能出发,首先,基地应在紧凑的区域内蕴含典型而丰富的地质教学内容。其次,基地地质复杂程度总体适中,且有难易层次,以满足不同目的的野外教学。最后,基地具备开展大规模教学活动的自然环境和社会环境[1,2,5,10-11]。基于以上原则,对备选基地做出以下基本要求。
(1)由于我省主要为沉积岩区,基地应至少出露沉积岩区常见的岩石类型,如石灰岩、白云岩、泥岩、页岩、砂岩、硅质岩等。且在有限范围内,出露地层越多越好,尤其是代表性含矿地层,如二叠系(含煤地层)、石炭系(含煤及铝土矿地层)等。
(2)基地应具有形迹明显的构造组合,包括褶皱构造和断裂构造,且类型越丰富越好。
(3)基地应避开具有安全隐患的区域,如地质灾害频发区及工程活动强烈(如采矿等)区域,同时兼顾地形、地貌,以及野外交通条件等。
(4)基地选址必须考虑治安、后勤补给、通信、医疗、交通等社会环境状况。
另外,除以上满足地质实习的基本教学要求外,基于地质类综合型人才培养目的,基地应尽量具有多学科实践教学基地的建设潜质。
通过查阅资料和野外调查,筛选出麻江县贤昌镇比选区等4个比选后备基地,地质简况如图1。
1.麻江县贤昌镇比选区
(1)地质情况。
地层出露齐全,由老到新为上寒武统炉山组(Є3l)、下奥陶统桐梓组+红花园组(O1t+O1h)、中志留统翁项群(S2W)、中泥盆统独山组(D2d)、上泥盆统望城坡组+尧梭组(D3w+D3y)、下石炭统+中石炭统(C1+C2)、二叠系梁山组(P2l)、栖霞组(P2q)、茅口组(P2m)、吴家坪组(P3w)、长兴组(P3c)、大隆组(P3d)、下三叠统飞仙关组(T1f)、永宁镇组(T1y)、最新地层为中三叠统新苑组(T2x)。
褶皱构造发育有NNE向的大石头背斜和高枧向斜。大石头背斜位于区内西部,发育完整,核部出露为泥盆系地层(上泥盆统望城坡组+尧梭组(D3w+ D3y)),两翼依次为石炭系至三叠系地层。高枧向斜位于中部,核部出露为三叠系地层(中三叠统新苑组(T2x)),西翼接大石头背斜,东翼地层从三叠系到寒武系发育完整。区内断裂构造发育,主要有NNE向和SE向两组断裂,图上可见逆断层和平移断层。
(2)自然环境和社会环境。
区内总体东西高,中间低,地形起伏大,绝对高差超过800m。以贤昌镇为中心,西侧近南北向山体较陡,但山体间垭口侵蚀较深,可沿垭口布置地质路线。东侧山体较西侧平缓,对野外工作影响不大。区内水系较发育,主要有南西至北东流向的摆地河,水系对工作路线布设无明显影响。
区内社会环境好,贤昌镇位于区域中心,实习工作开展有很好的社会保障。区内交通便捷,村村通公路。
(3)限制性因素。
初步野外调查发现,区内东侧奥陶系和志留系地层露头较差,分层标志不够清楚,而西侧虽露头好,但地形起伏太大,都对初学者开展野外地质工作具有不利影响。同时,区域东北角为麻江县城,故有被城市开发建设影响的潜在可能。
图1 比选区地质简图
2.贵定县金海雪山景区
(1)地质情况。
地层出露较齐全,由老到新为志留系翁项群(S2W)、下泥盆统下帮寨组(D1b)、中泥盆统上帮寨组 (D2b)、独山组(D2d)、上泥盆统望城坡组+尧梭组(D3w+ D3y)、下石炭统岩关组(C1y)、大塘组(C1d)、摆佐组(C1b)、中石炭统黄龙组(C2h)、上石炭统马平组(C3m)、二叠系梁山组(P2l)、栖霞组(P2q)、茅口组(P2m)、吴家坪组(P3w)、长兴组(P3c)、大隆组(P3d)、下三叠统飞仙关组(T1f)、永宁镇组(T1y)、中三叠统新苑组(T2x)。
区内有音寨向斜和麻窝田背斜两大褶皱。音寨向斜位于区域西部,核部出露三叠系地层(中三叠统新苑组(T2x)),两翼依次为三叠系、二叠系、石炭系至泥盆系地层,区内可见向斜南侧转折端。麻窝田背斜位于东部,区内核部出露志留系翁项群(S2W),两翼为泥盆系、石炭系、二叠系至三叠系地层,褶皱形态完整。区内断裂构造主要分布在东侧,有正断层和逆断层。
(2)自然环境和社会环境。
区内总体东高西低,绝对高差约530m。区域东侧为近南北向山体,山体发育近东西向垭口,垭口切割深,布置野外工作路线难度不大。沿金海雪山景区有由南向北的瓮城河贯穿工作区,河流沉积地貌发育,风景优美。
基地主要位于金海雪山景区南侧,社会环境好,交通便利,对开展实习极为有利。同时,以景区为中心,5km范围内有盘江镇和沿山镇,教学活动有很好的后勤服务保障。
(3)限制性因素。
从收集的地质资料看,区内断裂构造较少,但由于图1中该区域为根据1∶20万地质图勾绘,可能会由于工作程度较低只显示规模较小的构造,若开展进一步工作,应能发现更多断裂构造。区域内南北流向的瓮城河对野外工作路线有一定的隔断作用。
3.长顺县广顺镇比选区
(1)地质情况。
出露地层由老到新为泥盆系独山组(D2d)、泥盆系高坡场组 (D2g)、石炭系九架炉组(C1jj)、摆佐组(C1b)、中石炭统黄龙组(C2h)、上石炭统马平组(C3m)、二叠系梁山组(P2l)、栖霞组(P2q)、茅口组(P2m)、吴家坪组(P3w)、长兴+大隆组(P3c+d)、下三叠统沙堡湾组(T1s)、罗楼组(T1l)、白垩系惠水组(Kh)。
区内规模较大的褶皱由西向东分别为井口寨向斜、热水背斜。井口寨向斜位于区域中西部,核部地层为二叠系地层(茅口组一段P2m1),两翼依次为二叠系、石炭系至泥盆系地层。热水背斜中东部,核部出露石炭系地层(马平组C3m),两翼分别为二叠系地层,背斜形态完整。区内断裂构造发育,断层类型有正断层、逆断层、平移断层,种类较为齐全。区域东北有白垩系地层(惠水组Kh)出露,与下伏地层呈角度不整合接触,代表贵州盖层变形中最主要的一次构造运动,对分析地质发展史有重要意义。
(2)自然环境和社会环境。
区内地形相对较平缓,主要区域绝对高差约150m以内。区内地貌为溶蚀低山和丘陵,其间分布小型盆地,地形起伏不大,适合野外教学。区内土地利用程度高,交通便捷。
比选基地东北部为长顺县广顺镇,社会环境好,教学活动有社会保障。
(3)限制性因素。
由于地形平缓,土地利用程度高,导致区内地质露头总体较差。广顺镇位于区域东北角,布设基地有不利影响。同时,广顺镇位于当前黔中集中开发区域附近,基地有潜在的开发建设限制因素。
4.紫云县水塘镇比选区
(1)地质情况。
出露地层由老到新有中泥盆统火烘组(D2h)、上泥盆统响水洞组(D3x)、代化组(D3d)、石炭系中坝组(C1z)、沙子沟组(C1sz)、小浪风关组(Cxl)、二叠系四大寨组(Psd)、晒瓦组(Psw)、三叠系罗楼组(T1l)、新苑组(T2x)、上白垩统茅台群(K2m)。
区内褶皱构造发育完整,有中部的水塘向斜,西侧的火烘背斜及东侧的坝寨背斜。其中水塘向斜在备选基地范围内出露较好,其核部、东西两翼、北侧转折端都有出露。区内断层有正断层、逆断层、平移断层,种类较全。野外调查所见断层特征明显。区域北部上白垩统茅台群(K2m)对分析区域地质发展史有重要意义。
(2)自然环境和社会环境。
区内地形从北东向南西沟谷相间,起伏大,绝对高差超过500m。以水塘镇为中心,可沿两侧山体间的垭口东西向布设地质路线,但野外工作强度较大。区内东侧有近南北向的猴场河,水系较发育。
区内社会环境好,交通较便利。水塘镇位于区域中心,可为实习工作开展提供社会服务保障。同时,区域东北角为格凸河风国家级风景名胜区,对实习基地建设和保护极为有利。
(3)限制性因素。
区内主要地层区域代表性不足,如二叠系上统有贵州主要的煤系地层龙潭组(P3l)或吴家坪组(P3w),在区内则多相变为灰岩。实地调查发现,区内地形起伏大,且山体横向切割较小,导致野外工作难度很大。猴场河对野外地质工作路线有一定的隔断影响。
后备基地综合评价采用加权评分法。首先从基地的教学功能出发,确定地质资源、野外地质实习环境、发展前景为基本评价项目。然后,以三项基本评价项目的主要内容为指标,进行指标加权平均计分。最后以综合得分确定后备基地比选结果。
1.评价指标
(1)地质资源。
后备基地主要功能为开展地质填图实习教学。我省主要为沉积岩区,岩浆岩只有零星分布,所以要选择岩浆岩、沉积岩、变质岩都集中出露且典型的区域作为实习基地难以实现。因此,本次选址只针对沉积岩区的地质资源。在初步选址中,地层和构造是沉积岩区最主要的地质资源,所以在此以岩石地层和地质构造作为地质资源的主要评价指标。
(2)野外地质实习环境。
与常规的地质调查研究不同,地质实习基地除具有丰富的地质资源外,还必须具备开展大规模野外教学活动的外部环境。首先,地质实习是集中性教学环节,参与人数众多(单次常达数百人),所以实习队伍的生活保障是基地建设首要考虑的问题。同时,基地应具备良好的地质露头和地质观测剖面,以便于初学者的地质技能实践和基础地质知识学习。而且,大规模教学活动需考虑工作区的交通和地形等因素,以保证教学活动的顺利开展和实习人员安全。因此,对野外地质实习环境列出了基地建设条件、地质露头情况、工作区路线交通、区域地形等4个评价指标。
(3)发展前景。
野外实习基地建设是一项周期长、涉及学科多的系统工程,所以,选址必须兼顾基地长远的综合发展前景。首先,本着综合利用和共享原则,基地除满足地质填图实习基本教学功能外,还应考虑开展其他教学实践活动的开发潜力。同时,由于基地建设周期长、投入量大,所以还应考虑其在城市建设等工程活动中的开发保护前景。因此,以多学科综合利用和开发保护作为发展前景的主要评价指标。
2.指标权重分配及评分原则
根据地质实习基地的功能和建设要求,对各评价指标进行权重分配如表1所示。指标评分采用百分制,详细评分原则见表2。
表1 基地评价指标权重分配表
表2 基地指标评分原则
3.综合评分
以上述评价方法为原则,结合对各比选区域的地质调查结果,对各区域综合评分见表3。
表3 地质实习后备基地比选综合评价表
根据比选结果,上述4个区域中,贵定县金海雪山景区和麻江县贤昌镇比选区得分较高,可作为实习备选基地开展进一步调查研究。麻江县贤昌镇区域地层出露齐全,地质构造发育保存较好,是开展野外地质填图实习难得的场所,不足之处是实践教学工作难度较大,且基地无明显的综合建设发展前景。金海雪山景区地质资源较为丰富,具备开展野外地质实践教学和实习基地建设的有利条件。同时,区域内瓮城河水量充沛,且区内分布多个小型水库和众多泉点,具有建设水文水资源专业实践基地的潜质。瓮城河流域河流沉积地貌发育,河流西岸现有农业示范园,所以,可综合开展水文地质、农业地质、环境地质等实践教学。而且,基地主要区域为洛北河省级风景区的重要组成部分,对基地建设和地质遗迹保护十分有利。
综上,贵定县金海雪山景区具有作为地质综合实习基地建设的最佳条件,下一步计划组织地层学、岩石学、构造地质学、古生物学、地球化学、地貌及第四纪地质学、水文地质学等多学科专业人员进行详细的调查研究,以建设涵盖多学科、面向全省的地质综合实践教学和科普基地为目的,对区域地质教学资源进行深入挖掘。
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Title:A Study of Location Selection for Reserved Geological Practice Base of Guizhou University
geological practice base; practical teaching; Guizhou University
G642
A
1006-9372(2017)01-0056-05
2016-07-12。
贵州大学教育教学改革研究项目(JGZD201508);贵州大学省级本科教学工程项目(SJZY201402);贵州省教育厅项目(黔教科[2007]009号)。
蒋 玺,男,副教授,从事岩石学教学和研究工作。
投稿网址: www.chinageoeducation.net.cn 联系邮箱:bjb3162@cugb.edu.cn
蒋玺,何丰胜,蒋文杰,等.贵州大学地质实习后备基地选址研究[J].中国地质教育,2017,26(1):56-60.
Author(s):JIANG Xi, HE Feng-sheng, JIANG Wen-jie, XIONG Xian-ming, LIU Pei, TANG Bo