柳江盆地及鄰區油氣地質野外實習內容與教學思考

楊明慧，童亨茂

摘要：地學實習基地是培養地質專業人才的搖籃。本文根據綜合地質實習尤其是油氣類地質工程專業的課程教學內容和教學改革的內在要求，以柳江盆地及鄰區地質實習基地建設為核心，從比較研究的角度，擬定了油氣地質相關的實習內容和考察路線；最后針對地質實習教學的現狀，從“以學生為中心”教學模式出發，提出了野外地質教學的理念、節奏、方式和程序建議。

關鍵詞：柳江盆地；油氣地質；地質實習；教學內容；教學方法

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）07-0056-02

柳江盆地位于柳江國家地質公園的核心區，薈萃了新太古代至新生代長達20多億年華北板塊地質演化過程中的各種古生物地層、巖石、構造和地貌現象之精華，集典型性、自然性、多樣性、系統性和完整性于一身，以其重大科學價值的層型剖面、生物化石組合帶地層剖面、巖性巖相建造剖面以及典型地質構造剖面且均為自然露頭而享有地學“天然實驗室”和“自然博物館”之美譽[1]。柳江盆地地質研究歷史悠久，是中國現代地質學的發源地之一。自1923年北京大學首開柳江盆地野外實習的先河，迄今已近90年。2010年暑期始，中國石油大學（北京）地質工程專業在柳江盆地開展綜合地質實習，目的是在地質認知實習的基礎上，繼續強化野外基本技能訓練、基礎知識教育和多學科知識的綜合運用，重點提高學生收集、獲取、分析和解決問題的實踐、創新能力。

一、油氣地質實習內容擬定與實習路線選擇

油氣類地質工程專業主要是為油公司培養油氣資源勘探開發、理論研究和評價管理的專業技術人才。為了適應社會需求，完善油氣類地學實習基地的建設，亟待重視柳江盆地油氣地質教學資源缺失的現狀，盡快補充相關的野外實習教學內容。從現狀來看，目前可從兩方面著手，其一是油氣地質理論方面，涉及疊合盆地和生儲蓋成藏要素內容；其二是選擇具有對比意義的觀測路線和觀測點，突出油氣地質專業的實習特點。

1.疊合盆地與成藏要素。疊合盆地是指不同構造旋回、不同構造類型的盆地先后疊合而成的沉積盆地，其原型盆地與大地構造學中的構造層概念相關。實習區發育新太古代末和二疊紀末兩個重要的角度不整合并分隔三大構造層，即新太古代綏中花崗巖結晶基底構造層、新元古代一二疊紀內克拉通構造層和后晚三疊世克拉通破壞（地臺活化）構造層[2]。因此，疊合盆地是由新元古代一二疊紀內克拉通盆地和晚三疊世以來柳江盆地疊置而成。在露頭點，觀察構造、地層標志確定具有重大變革意義的區域性不整合，恢復原型盆地性質及空間展布范圍，是劃分盆地演化階段、研究疊合盆地發展過程的常規手段。針對不同期次的原型盆地，則需考慮構造環境、應力狀態的多次轉化，不同構造樣式的互相疊加、利用、改造，明確拉張、擠壓、剪切及復合區域應力場對不同層次、不同級別的地質體構造變形的控制作用。從成藏要素角度，山海關隆起兩側的冀東凹陷、冀北坳陷均已發現油苗或油藏。冀北坳陷中新元古界儲層見液體原油、稠油和固體瀝青[3]，儲集空間為裂縫、溶洞[4]。將其納入柳江盆地油氣地質實習范圍，可為實習區油氣地質的教學內容補充經典素材，同時也為今后與周鄰區域的油氣成藏要素比較奠定基礎。

2.油氣地質實習路線選擇。①張巖子—東部落疊合盆地、變質巖儲集空間分析路線，沿張巖子村西陡崖向西，在東部落東山坡采石場轉向北西，經東部落村至西山溝。主要觀察綏中花崗巖、青白口系—寒武系層序，了解區域性不整合面、盆地基底巖性和內克拉通盆地沉積充填特征，重點分析變質巖儲集空間類型。渤海灣盆地埕北30、錦州25-1、興隆臺等太古宇變質巖油氣藏的儲集空間為裂縫、溶蝕孔洞和微孔隙[5]，但研究手段單一，或為井下的一孔之見或為間接的地震反演。針對綏中花崗巖頂部儲集空間類型及性能的露頭研究，可為周鄰地區變質巖儲集空間分析提供可靠的參照物，有助構建宏觀的三維儲集空間模型。②潮水峪—砂鍋店灰巖儲集空間、流體運移分析路線，沿潮水峪村向東至砂鍋店東山坡，重點觀察奧陶系灰巖巖溶地貌。灰巖淺部溶縫近乎直立，充填少，延伸最長達400m，寬5.5m，密度達3-8條/m。據25個鉆孔統計，計溶洞47個，總高度達52.17m[6]。巖溶強發育帶深度為60～80m，在斷裂部位深度>100m。斷裂構造帶多為巖溶發育帶和富水帶，巖溶率達2.94～20.02%。因此，該線能夠觀察灰巖儲集空間類型，了解巖溶地區的流體運移網絡，可為渤海灣盆地千米橋、烏馬營、信安鎮北、老堡南1井等奧陶系灰巖潛山油氣成藏研究提供直觀的對比模式。③冀北坳陷雙洞背斜古油藏考察路線，雙洞背斜古油藏距平泉縣城東南約6km，北距柳江盆地直線距離約100km，可列為油氣地質實習的鄰區參考路線。該背斜位于冀北坳陷黨壩凹陷內，由中新元古界、古生界組成，軸向北向東。考察路線由雙洞鄉南山自937高地沿南山梁經825高地至876高地，全長約2km。沿線出露霧迷山組、洪水莊組、鐵嶺組、下馬嶺組和府君山組，可觀察烴源巖、儲集層和蓋層巖性、儲集空間、油氣顯示和瀝青等內容。雙洞古油藏油源來自下馬嶺組、鐵嶺組和洪水莊組烴源巖[7]，印支期油氣沿斷裂向上運移至鐵嶺組灰巖裂隙、溶蝕孔洞聚集[3]。油苗常見于背斜核部鐵嶺組灰巖的縫洞，也見于背斜北翼寒武系饅頭組紫紅色泥巖之下或夾層白云巖縫洞。

二、營造“以學生為中心”的教學氛圍，培養學生解決實際地質問題的能力

野外實習的目的是增強學生從事地學的興趣，加深理解書本上的基礎知識，培養觀察、分析和解決實際地質問題的能力，并建立正確的地質思維觀，為將來的工作做好準備。因此，如何提高野外實習的質量，盡快達成以上目的就成為帶隊教師必須考慮的首要問題。

1.提倡“以學生為中心”的教學理念。傳統的野外教學仍沿襲以教師為中心的設計，忽略了學生所扮演的角色，從而在制度上降低了學習的主動性和積極性。學生參與度低，難以達到預期目的并滿足學生的知識需求。因此，野外教學必須逐步擯棄教師講學生聽的教學模式，使學生積極參與、體驗整個實習過程，逐漸掌握發現、分析和解決問題的能力，乃至提出問題和解決問題的創新能力。從興趣缺失到喜愛野外實習，關鍵是學生在教學過程中的地位發生了根本性變化[8]。實習教學應以學生為中心，教師合理分配時間，把握節奏。在實習總體設計和路線、觀察點設計準備中建立師生之間的信任，在實際問題討論中引導、激發學生的自主學習能力。

2.把握“以學生為中心”的教學節奏。野外實習“生多師少”，教學效果大多差強人意。實行“以學生為中心”的野外教學模式，首先需要教師把握教學節奏；其次是教師講授和學生參與相結合，刺激學生主動探尋知識的動力；第三是合理分配時間。如針對一個觀察點的時間分配，教師講授占3/5，安排學生發言討論占1/5，然后教師用1/5評述或引導學生對引申問題進行小組或班級討論。教師作為知識的促進者，需要了解學科的前沿動態并具備豐富的實踐經驗。學生作為參與者和被引導者，需要面對特定的激勵機制如人格激勵、分數激勵。教師要善于歸納、提升，總結要面面俱到又要獨辟蹊徑，不打擊學生的自信心又不能使其飄飄然。這樣才能在有限的時間內，由教師把握教學節奏，使學生充分發揮創造力并運用所學知識解決實際的地質問題。

3.選擇“以學生為中心”的教學方式。野外實習多以班級為單位，30人左右。如在每條路線、每個觀察點都貫徹“以學生為中心”的教學理念，就必須選擇可實施的教學方式。這種方式要有互動的過程，即教師促進學生學習，學生積極主動參與[9]。教師是野外實習教學的關鍵。教師的講授方式在很大程度上影響著學生的學習積極性。恰到好處的講授方式并非按部就班、一字不漏地復述實習指導書。要達到“滿堂彩”的教學效果，教師首先要非常熟悉野外情況，對路線、觀察點了如指掌。從“是什么”、“為什么”和“怎么樣”等三方面闡述，并注意有所側重。其次要提供最新的實習區理論研究成果，做到人無我有，給學生一碗水自己必須有一桶水，從新資料入手勾勒講授思路。第三要有激情，要求互動。教師的激情會向學生傳遞，缺乏互動或單純的師問生答，均非上佳。“以學生為中心”的野外教學方式可分幾個區間完成：在實習準備階段，教師介紹野外的教學內容和方式，將學生參與列入分數激勵和成績考核之中；小組自由結合、自發形成，并分別選擇與路線、觀察點相關的地質問題；每個人必須參與討論，形式與內容結合實際情況自定，由班長或學委安排討論時間，每次約10分鐘。

近年的野外教學實踐表明，推行“以學生為中心”的教學模式能夠進一步增強學生的實習參與意識和積極性，既使學生的課堂知識得到鞏固，又能提高學生解決實際地質問題的能力，從而有效地達到綜合地質實習的最終目的。

參考文獻：

[1]國家環境保護總局.關于發布河北柳江盆地地質遺跡等17處新建國家級自然保護區面積、范圍及功能分區等有關事項的通知（環函（2005）314號）[Z].2005年8月9日，http：//www.zhb.gov.cn/info/gw/huanhan/200508/t20050809-78345.htm.

[2]孫士超.石門寨地質概況及地質教學實習指南[M].北京：地震出版社，1992：70-73.

[3]張敏，歐光習，李林強，張建鋒，邱林飛.遼西-冀北地區中-新元古界儲層油氣特征及運聚史分析[J].礦物巖石地球化學通報，2009，28（1）：19-23.

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[5]劉樂，楊明慧，李春霞，鄭曉鳳.遼西低凸起變質巖潛山裂縫儲層及成藏條件[J].石油與天然氣地質，2009，30（2）：188-194.

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[7]劉寶泉，秦建中，李欣.冀北坳陷中、上元古界烴源特征及油苗、油源分析[J].海相油氣地質，2000，5（1-2）：35-45.

[8]曹文融，高遠.美國南加州大學以學生為中心的野外地質實習感受[J].中國地質教育，2008，（1）：53-56.

[9]謝洪，劉海量.對“以學生為中心”的課堂交互活動的思考[J].西安外國語學院學報，2003，11（1）：65-67.

基金項目：中國石油大學（北京）重點教改項目“秦皇島綜合地質實習基地建設的研究與實踐”（2010-001）

作者簡介：楊明慧（1962-），男，博士，主要從事盆地構造方面的教學和研究工作。