“秦皇島柳江盆地——地質野外教學基地”地質特征和教學特色①

李小明 尹尚先 王永建 連會青 劉德民

(華北科技學院安全工程學院，北京東燕郊 101601)

“秦皇島柳江盆地
——地質野外教學基地”地質特征和教學特色①

李小明②尹尚先 王永建 連會青 劉德民

(華北科技學院安全工程學院，北京東燕郊 101601)

本文全面介紹了“秦皇島柳江盆地——地質野外教學基地”區域地質特征，在此基礎上總結了教學基地的多學科交叉綜合、綜合素質能力培養、提高學生地質興趣、激發創新思維的教學特征。

野外教學基地;地質特征;教學特色

0 引言

“秦皇島柳江盆地——地質野外教學基地”，各時代地層的發育具有區域代表性且連續出露，巖石類型也較齊全，地質構造清晰直觀，外動力地質作用現象較多。此外，在海濱和山海關一帶可以觀察到許多海洋地質作用現象，配合柳江盆地的野外地質觀察，極易進行“將今論古”的分析，有助于直觀地理解和深入地思考許多地質學中的基本原理，目前已建成具有顯著地質特征和教學特色的野外教學基地。

1 地質野外教學基地的地質特征

秦皇島市地處河北省東北部，南臨渤海，北依燕山。實習區柳江盆地位于秦皇島市區之北的撫寧縣境內，屬石門寨鄉管轄。南起黑山窯村，北至義院口長城下，長約15公里;東起張崖子村，西至伍莊—山羊寨一帶，寬約12公里。由于其包羅萬象的地質現象及優越的自然地理環境，已經成為我國北方的一個重要的地質實習基地。

1.1 發育有典型的華北型地層

區內發育有元古宇—中生界26個組級地層單位。本區缺失古、中元古界，出露的最老地層為上元古界青白口系，新元古界沉積不整合覆蓋在新太古代花崗巖之上，其上缺失上元古界震旦系。古生界地層在盆地范圍內廣泛發育，地層特性屬典型的華北地臺型，其發育情況與華北其它地區基本相同，缺失中、上奧陶統、志留系、泥盆系和下石炭統。中生界以陸相沉積和火山巖為特征，缺失下、中三疊統和白堊系。新生界第四系松散沉積物沿現代河谷及盆地分布［1－2］。

1.2 三大類巖石發育齊全

柳江向斜內部和邊緣存在有規模不等、時代不同的火成巖體。盆地西側有大面積出露的燕山期花崗巖，形成高聳陡峻的地勢;侵入向斜西翼的巖脈、巖墻一般偏酸性;向斜東翼的侵入體為規模不大的中性巖體、巖墻等;中生代的火山噴發巖，分布于向斜盆地的核部，形成盆地內的高山［2］。

區內變質巖類型較齊全，區域變質巖、接觸變質巖、動力變質巖和混合巖均有發育。區域變質巖是主要的類型，可分為表殼巖和深成巖，出露面積較小，主要位于響山南部，即實習區西側的朱家峪、螞蟻溝一帶;此外，在侵入體與地層的接觸部位多發育接觸變質作用形成的矽卡巖、大理巖、角巖等;在斷裂帶發育動力變質作用形成的構造角礫巖、糜棱巖等［1］。

本區寒武紀至奧陶紀中期，沉積了以碳酸鹽巖、頁巖、粉砂巖為主的海相地層。晚石炭世至二疊紀開始出現海陸交互相沉積、陸相沉積，此后，再未受到海侵。中生代至新近紀地層，區內出露侏羅系陸相碎屑巖和火山。上述出露類型齊全的沉積巖，包括外源沉積巖的陸源碎屑巖及火山碎屑巖、內源碎屑巖的碳酸鹽巖、硅質巖、可燃有機巖等。

1.3 發育有多次地殼運動的不整合面

地殼運動不整合面反映出的地殼運動是劃分對比地層的重要標志。本區存在多次地殼運動的不整合面：

(1)在新元古代晚期，即800～570Ma的震旦紀，整個中朝準地臺上升成陸，沒有接受沉積，在本區表現為下寒武統府君山組假整合于青白口系長龍山組之上;(2)從晚奧陶世開始，整個中朝準地臺再次全面上升成陸，直到晚石炭世才重新下降，接受沉積，由于遭受了晚奧陶世—早石炭世的長期風化剝蝕，在古風化面上富集了大量的鐵鋁質礦物，不整合面非常典型，易于識別;(3)印支運動造成了本區下侏羅統下花園組與下伏古生界之間呈角度不整合接觸關系;(4)在侏羅紀發生了對我國東部地區影響極為強烈的燕山運動，在本區表現為由局部掀動而造成的中、下侏羅統之間的弱角度不整合接觸關系。

1.4 記錄有明顯內動力地質現象的地質構造形跡、巖漿與火山活動產物

該區大地構造位置處于3級構造單元的“山海關臺拱”之上。在地質歷史中，歷次構造變動均給“臺拱”留下了不同的印記，而以中生代地殼運動最為強烈，火山噴發、巖漿侵入、褶皺斷裂，形成本區構造基本格架［3－5］。新構造運動則主要表現為地殼的升降運動，隆起剝蝕，下降堆積。柳江盆地地質構造主要見于北部，即石門寨柳江盆地的向斜構造，其周圍有一些次級褶皺以及一些較為復雜的斷裂構造。

新太古代末期(2412～2600Ma)發生了大規模巖漿侵入，形成花崗巖(γ1)，中生代的火山噴發巖，分布于向斜盆地的核部。

1.5 廣泛發育反映外動力作用的各種地質現象

反映外動力作用的各種地質現象在區內廣泛發育。如鴿子窩公園與老虎石公園內的基巖海岸海蝕地貌(海蝕崖、海蝕階地、海蝕溝等)及沉積物;新河三角洲地形、沉積物、波浪及生物特征;燕山大學北東外環公路邊風化殼;山東堡海濱沙質海岸區海水運動特點、波浪運動對沙質海岸改造過程等;石門寨西下奧陶統指示動蕩淺海環境的竹葉狀灰巖、指示沉積環境較平靜的泥質條帶灰巖的水平層理;上莊坨西抽水站旁石河的河流地質作用(河床、河谷形態及沉積物、河流階地等);沙鍋店巖溶地貌等。

1.6 豐富的礦產資源

柳江盆地礦產以沉積礦產為主，如煤、耐火粘土、玻璃原料石英砂巖、建材原料石灰巖等。開采歷史悠久，具有一定的規模，內生礦產雖只是些礦化點，無工業價值，但作為實踐教學點卻是理想的場所，如上平山重晶石鉛鋅礦點、杜莊矽卡巖型銅礦點燈［6－7］。

2 地質野外教學基地教學特色

2.1 同課程的專題教學和多學科交叉的綜合教學

柳江盆地的豐富地質現象，為剛剛接觸地質專業的大學一年級學生提供了難得的認識實習基地，而出露較為齊全的華北型地層也為大學高年級學生的填圖實習、其他專題實習提供了理想的教學環境;其既是地球科學概論、巖石學(沉積巖、巖漿巖、變質巖)、構造地質學等專業基礎課程進行理論與實踐相結合方法教學的良好基地，也是依托區域地質條件，進行科學研究啟蒙教育的良好場所;柳江向斜不同區域的地質特點，為在不同課程教學基礎上，進一步實施多學科交叉的綜合教學，實現不同課程內容的融會貫通，完善本科階段的知識結構提供了基礎。同時綜合教學可訓練學生的地質科學思維，培養了綜合素質和能力。

2.2 抓住典型地質現象，激發學生對地質工作的興趣

地質專業學生近幾年受市場經濟和地質行業不景氣等因素的影響，普遍存在著不同程度的專業思想情緒問題。針對部分學生專業思想不定型，抓住一些與國民經濟建設密切相關的地質現象，講明其研究意義。如柳江盆地駐操營、石門寨一帶海相成因的石灰巖儲量達3億噸，可為石灰廠和水泥廠提供大量的原料;青龍縣和昌黎縣深成侵入成因的花崗巖、變質成因的大理巖是較為優質的建筑材料;玻璃制品的重要原料石英巖也很豐富等等。通過給學生介紹它們的形成過程以及經濟地位與效益，使學生明白我們從事的地質事業在社會主義經濟建設中的重要性，從而達到提高學生對地質工作的興趣。

2.3 強調新技術手段在實踐教學中的應用

在秦皇島地質實習基地的建設和實踐教學過程中，除傳統的地質三大件：地質羅盤、放大鏡和錘子，以及地質剖面測量和繪圖工具以外，隨著時代的發展，我們逐步將新三大件：全球定位系統(GPS)、數碼相機、筆記本電腦，以及地理信息技術(GIS)等應用到地質實習的教學過程中。GPS在地理野外考察中可以實現精確的空間定位，準確的確定考察的路線、位置、高度與方向等有關地理空間信息;數碼相機與筆記本電腦相結合，則可以快速地記錄和儲存大量的原始地質信息;GIS技術在野外考察中的作用主要體現在對研究區數據的空間分析上，如利用等高線結合遙感影像對研究區進行三維分析、對野外采樣數據進行空間差值分析等方面。現代技術手段的綜合運用，極大地改變了傳統實習教學模式，使地質實習教學水平和效果邁上了一個新臺階［8－9］。

3 結語

柳江盆地既是野外教學的基地，也是科學研究的基地，并已成為教學和科研密切結合、互動的基地。柳江盆地及其周邊地區具有典型的外動力地質、內動力地質現象和獨特的人文自然景觀，長期受到國內地質教育工作者的關注。另一方面，隨著地球科學新思路、新技術方法的發展和實踐應用，以及圍繞區域地質的實際開展的追蹤地球科學前緣問題的深入研究和探索，而必將為野外地質教學注入新的思想和新的研究方法。柳江盆地的野外教學也將會隨著地球科學理論的更新而不斷發展與深化。

［1］林建平，趙國村，程捷，等.北戴河地質認識實習指導書［M］.北京：地質出版社，2005

［2］晁吉祥，李志民.秦皇島地區地質旅行指南［M］.徐州：中國礦業大學出版社，1993

［3］河北地質礦產局.區域地質調查報告山海關幅1：5萬［M］.北京：地質出版社，1988

［4］安廣義，王桂霞，高獻計，等.秦皇島柳江盆地國家級地質公園旅游資源研究［J］.河北林果研究，2005，20(3)：305－308

［5］郝素琴，曲以秀，楊洪英.柳江火山－構造盆地的特征及演化［J］.沈陽黃金學院學報，1997，16(1)：16－22

［6］劉錫文，李連合.秦皇島柳江盆區地殼演化過程與成礦特征［J］.唐山工程技術學院學報，1994，(1)：52－58

［7］劉錫文.從秦皇島柳江盆地巖漿活動論其大地構造性質及成礦特征［J］.唐山工程技術學院學報，1995，(1)：7－79

［8］王心源，張廣勝，賈冠忠，等.安徽省巢湖野外地質實習基地建設與改革研究［J］.中國地質教育，2007，(2)：47－51

［9］許建國.高師地理野外實習新模式與實習基地建設探討［J］.實驗技術與管理，2003，20 (5)：115－118

Liujiang Basin—Geology field teaching base geological features and teaching characteristics

LI Xiaoming，YIN Shangxian，WANG Yongjian，LIAN Huiqing，LIU Demin
(North China Institute of Science and Technology，Yanjiao Beijing-East101601)

In this paper，the regional geology of Liujiang basin，geological field teaching base，is introduced thoroughly，and on this basis，summed up the multidisciplinary integrated，capacity－building of comprehensive quality of the teaching base，to enhance students’interest in geology，to stimulate the teaching characteristics of creative thinking.

field teaching base;geological features;teaching characteristics

G424

A

1672－7169(2012)01－0103－03

2011－11－30。基金項目：華北科技學院規劃課題“地質礦產教育創新高地建設的研究與實踐”，精品課程建設項目資助。

李小明(1970－)，男，山西大同人，博士后，華北科技學院安全工程學院副教授，從事煤田地質及礦井地質的教學和研究。