周口店地质实践对能源类本科生实习教学改革的启示

李涤　何登发　魏玉帅　蔡益栋　石影

摘要：野外地质实习是能源类本科生教学活动中的重要实践性环节，也是油气地质人才培养的关键。如何在野外地质实习中充分发挥油气地质理论实践效应是能源类本科实践教学改革面临的根本问题。本文以周口店地质实习为例，认为在野外实践教学过程中应对实习区所蕴含的盆地与成藏要素给予足够的重视，并建议通过丰富课程设置、优化师资结构、选取特色实习路线等针对性举措来加强对能源类本科生专业性野外实践的建设，进而完善野外地质实习教学体系，逐步推进野外实践功能的多元化发展。

关键词：能源类；本科生；实习教学；改革建议

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）10-0017-02

野外地質实践是地学类相关专业（包括地质学、资源勘查等）本科生教学任务中的重要组成部分，是培养学生理论联系实际，巩固专业基础知识，掌握室外地质工作方法，提高创新能力和综合研究素质的重要环节[1]。基于野外地质实践的必要性，目前全国各大地质院校已在河北、安徽、四川、陕西等地区建设了多个地质实习教学基地（如周口店、北戴河、秦皇岛、巢湖、秦岭等地质实习基地），并且形成了一套较为成熟的野外教学体系，有效地提高了地学相关本科课程的教学质量，为资源勘查类专业人才的培养奠定了坚实的基础。地球科学自身的发展不仅是为更好地了解地球的形成和演化历史，更重要的是顺应人类社会发展对石油、煤炭、金属和非金属等矿产资源的需求。然而，目前的野外地质教学体系主要着眼于基础地质类野外实践任务，而关于能源、海洋、水文等领域的勘查和工程类专业性地质实践教学内容则相对匮乏[2]，尚未建立针对这些工学类地质本科生的特色教学模式。在前期实践教学积累的基础上，本文试图在周口店实习基地现有的教学实习体系中就能源类本科生的培养方向提出新的教学改革方案，进而从地质—勘探—工程实践一体化的角度来丰富野外地质实习教学体系。

一、野外地质对能源类本科专业实践的作用

Perrodon（1980）曾提出“没有盆地，就没有石油”，强调了盆地研究对油气资源勘探的重要性。那么对于能源地质类专业来说，应在野外地质实习中着重引领学生从盆地分析的思路来建立地层、构造、沉积和岩浆等地质作用与盆地形成演化的关系，并在此基础上传授给学生生储盖成藏要素等油气地质内容。一方面，学生可以在实践过程中掌握对地质组成、结构、构造特征分析的本领和技巧，学会开展野外地质工作；另一方面，可以从专业的角度来明确本专业侧重的研究方向和内容，加深对油气勘探的理解。从地质历史演化进程来看，现今大多地质面貌均为早期的盆地或坳陷经过后期改造的结果，是天然的“盆地地震剖面解释成果”。这些露头尺度的构造-沉积实体为油气地质调查提供了良好的平台。例如，周口店实习区太平山南坡石炭-二叠系沉积序列在由海相到陆相的背景下总体表现出向上变粗的特征，代表了盆地逐渐充填、关闭的过程。早期形成的岩石以细粒沉积为主，并富含有机质，部分层位夹有煤线，具备一定的生烃潜力；而其上覆的粗粒沉积展现出良好的储集性。由此可见，野外地质兼具基础理论和勘探理论的实践性，并且对能源类本科生的专业理论实践同样是举足轻重的。近年来中国地质调查局在原有的院所机构设置的基础上又增设了油气资源调查中心，充分说明了野外地质调查对油气战略选区评价的重要性。基于此，笔者从能源类本科生周口店地质实践教学中获得了三个方面的改革启示。

二、针对能源类本科野外地质实践教学的改革建议

我校中国地质大学（北京）二年级本科生周口店地质实习包括基础课程讲解、典型路线教学、半独立和独立实践、综合性训练等四个主要环节，其运行体系包括考试、论文撰写、图件绘制、报告编写等多种考查形式。其中，课程设置、教师队伍结构和实习路线的选取决定了实习内容的导向，也是优化地学分支专业野外实践教学的关键。

1.丰富课程设置。基础知识是野外地质实习的前提，也是科学研究和生产实践的理论指导。按照目前的课程设置，学生固然可以掌握地层、构造、沉积、岩浆等方面的基本知识和野外工作技能，但很难建立起这些地质要素与油气勘探的联系，更难以掌握油气勘探的野外方法。因此，在周口店实习讲堂中融入一些油气地质导论课程是十分必要的。该课程不仅能够让学生了解生储盖组合的含义和地质构成，激发其对专业知识的兴趣，同时也为后续的综合性训练引领了新的方向，突显了野外地质实习过程中的“产学研”综合效应。

2.优化师资结构。师资队伍是否合理将直接影响实习教学质量。优化调整师资队伍结构是丰富周口店地质实习内容、发展交叉学科教学的重要保障。在师资配备上，一方面要考虑到教师自身的知识结构、野外工作经验、研究领域等必要因素；另一方面则要满足能源类基础课程教学的要求，同时也要充分考虑从事与野外实践密切相关的沉积储层和构造成藏等学科方向的教师资源的均衡。这样学生在全面掌握专业基础知识的同时，可以选择个人感兴趣的方向来开展后续的专业性实践研究。

3.选择特色实习路线。周口店地区在不同时期原型盆地的叠加和改造过程中形成了多套油气生储盖成藏要素。例如，中元古界洪水庄组千枚岩中富含有机质，可作为烃源岩；奥陶系灰岩发育溶洞和裂缝、石炭系本溪组砾岩以及房山岩体均具有良好的储集性；古生界致密的细粒沉积具备较强的封盖能力。这些要素以及区内煤炭等资源为能源类本科生专业的教学提供了天然的实践平台。八角寨—拴马桩沿线出露的中新元古界雾迷山组、洪水庄组、铁岭组和长龙山组剖面，可了解克拉通盆地沉积充填特征，熟悉烃源岩、储集层等内容，尤其可开展裂缝、溶蚀孔洞等储集空间分析。相应地，羊屎沟剖面该套地层的变质序列可作为上述实习内容的参考路线，并能够从中引导学生思考变质作用对生烃作用和岩石储集性的影响；金子沟剖面奥陶系发育大量逆冲断裂及伴生的断层相关褶皱，断裂带附近发育岩溶孔洞或大规模的溶洞。该实习路线能够观察灰岩储集空间类型，了解流体运移路径以及构造圈闭特征；太平山背斜两翼主要发育石炭-二叠系沉积序列，底部的本溪组具有侧向上由砾岩过渡至泥岩的盆地相沉积特征，自太原组开始沉积粒度逐渐变粗，直观地揭示了挤压环境下盆地的充填闭合过程，有助于学生对盆地形成和演化模式的理解；同时借助该剖面也能了解（煤系）烃源岩的沉积环境以及粗碎屑沉积岩（如“三好砾岩”）的孔隙结构和储集性。此外，对石油工程专业感兴趣的学生也可以在房山西断裂构造实习路线中通过分析马刨泉和牛口峪水库的水位关系以及测定水流在溢出口的流速、流量来了解油气开发方案的设计原理。上述特色实习路线和内容的选取必将提升能源类本科生周口店野外地质实践的专业教学效果。

三、结束语

基于野外地质资源对不同专业本科生开展针对性实践训练是地质实习教学改革的一个重要方向。在地层、构造、沉积、岩浆等相关基础理论实践的基础上，充分发挥盆地与成藏要素的野外实践优势，遵从产学研相结合的教学思路进行实习教学课程设置、师资结构和路线选择等方面的改革，不仅可以完善周口店野外实习教学体系、提高能源类本科生专业性实践教学质量，同时也是充分利用国家地质公园这一宝贵财富来强化石油地质人才培养的重要体现。这些启示和建议有助于为其他资源勘查类本科实践教学改革提供借鉴与参考。

参考文献：

[1]杨承运，张大良.地学教育总体改革研究报告[M].北京：高等教育出版社，2003.

[2]杜学斌，解习农，任建业，等.周口店野外实践教学中如何体现海洋地质特色[J].中国地质教育，2012，（2）：123-125.