周口店地質實踐對能源類本科生實習教學改革的啟示

李滌　何登發　魏玉帥　蔡益棟　石影

摘要：野外地質實習是能源類本科生教學活動中的重要實踐性環節，也是油氣地質人才培養的關鍵。如何在野外地質實習中充分發揮油氣地質理論實踐效應是能源類本科實踐教學改革面臨的根本問題。本文以周口店地質實習為例，認為在野外實踐教學過程中應對實習區所蘊含的盆地與成藏要素給予足夠的重視，并建議通過豐富課程設置、優化師資結構、選取特色實習路線等針對性舉措來加強對能源類本科生專業性野外實踐的建設，進而完善野外地質實習教學體系，逐步推進野外實踐功能的多元化發展。

關鍵詞：能源類；本科生；實習教學；改革建議

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）10-0017-02

野外地質實踐是地學類相關專業（包括地質學、資源勘查等）本科生教學任務中的重要組成部分，是培養學生理論聯系實際，鞏固專業基礎知識，掌握室外地質工作方法，提高創新能力和綜合研究素質的重要環節[1]。基于野外地質實踐的必要性，目前全國各大地質院校已在河北、安徽、四川、陜西等地區建設了多個地質實習教學基地（如周口店、北戴河、秦皇島、巢湖、秦嶺等地質實習基地），并且形成了一套較為成熟的野外教學體系，有效地提高了地學相關本科課程的教學質量，為資源勘查類專業人才的培養奠定了堅實的基礎。地球科學自身的發展不僅是為更好地了解地球的形成和演化歷史，更重要的是順應人類社會發展對石油、煤炭、金屬和非金屬等礦產資源的需求。然而，目前的野外地質教學體系主要著眼于基礎地質類野外實踐任務，而關于能源、海洋、水文等領域的勘查和工程類專業性地質實踐教學內容則相對匱乏[2]，尚未建立針對這些工學類地質本科生的特色教學模式。在前期實踐教學積累的基礎上，本文試圖在周口店實習基地現有的教學實習體系中就能源類本科生的培養方向提出新的教學改革方案，進而從地質—勘探—工程實踐一體化的角度來豐富野外地質實習教學體系。

一、野外地質對能源類本科專業實踐的作用

Perrodon（1980）曾提出“沒有盆地，就沒有石油”，強調了盆地研究對油氣資源勘探的重要性。那么對于能源地質類專業來說，應在野外地質實習中著重引領學生從盆地分析的思路來建立地層、構造、沉積和巖漿等地質作用與盆地形成演化的關系，并在此基礎上傳授給學生生儲蓋成藏要素等油氣地質內容。一方面，學生可以在實踐過程中掌握對地質組成、結構、構造特征分析的本領和技巧，學會開展野外地質工作；另一方面，可以從專業的角度來明確本專業側重的研究方向和內容，加深對油氣勘探的理解。從地質歷史演化進程來看，現今大多地質面貌均為早期的盆地或坳陷經過后期改造的結果，是天然的“盆地地震剖面解釋成果”。這些露頭尺度的構造-沉積實體為油氣地質調查提供了良好的平臺。例如，周口店實習區太平山南坡石炭-二疊系沉積序列在由海相到陸相的背景下總體表現出向上變粗的特征，代表了盆地逐漸充填、關閉的過程。早期形成的巖石以細粒沉積為主，并富含有機質，部分層位夾有煤線，具備一定的生烴潛力；而其上覆的粗粒沉積展現出良好的儲集性。由此可見，野外地質兼具基礎理論和勘探理論的實踐性，并且對能源類本科生的專業理論實踐同樣是舉足輕重的。近年來中國地質調查局在原有的院所機構設置的基礎上又增設了油氣資源調查中心，充分說明了野外地質調查對油氣戰略選區評價的重要性。基于此，筆者從能源類本科生周口店地質實踐教學中獲得了三個方面的改革啟示。

二、針對能源類本科野外地質實踐教學的改革建議

我校中國地質大學（北京）二年級本科生周口店地質實習包括基礎課程講解、典型路線教學、半獨立和獨立實踐、綜合性訓練等四個主要環節，其運行體系包括考試、論文撰寫、圖件繪制、報告編寫等多種考查形式。其中，課程設置、教師隊伍結構和實習路線的選取決定了實習內容的導向，也是優化地學分支專業野外實踐教學的關鍵。

1.豐富課程設置。基礎知識是野外地質實習的前提，也是科學研究和生產實踐的理論指導。按照目前的課程設置，學生固然可以掌握地層、構造、沉積、巖漿等方面的基本知識和野外工作技能，但很難建立起這些地質要素與油氣勘探的聯系，更難以掌握油氣勘探的野外方法。因此，在周口店實習講堂中融入一些油氣地質導論課程是十分必要的。該課程不僅能夠讓學生了解生儲蓋組合的含義和地質構成，激發其對專業知識的興趣，同時也為后續的綜合性訓練引領了新的方向，突顯了野外地質實習過程中的“產學研”綜合效應。

2.優化師資結構。師資隊伍是否合理將直接影響實習教學質量。優化調整師資隊伍結構是豐富周口店地質實習內容、發展交叉學科教學的重要保障。在師資配備上，一方面要考慮到教師自身的知識結構、野外工作經驗、研究領域等必要因素；另一方面則要滿足能源類基礎課程教學的要求，同時也要充分考慮從事與野外實踐密切相關的沉積儲層和構造成藏等學科方向的教師資源的均衡。這樣學生在全面掌握專業基礎知識的同時，可以選擇個人感興趣的方向來開展后續的專業性實踐研究。

3.選擇特色實習路線。周口店地區在不同時期原型盆地的疊加和改造過程中形成了多套油氣生儲蓋成藏要素。例如，中元古界洪水莊組千枚巖中富含有機質，可作為烴源巖；奧陶系灰巖發育溶洞和裂縫、石炭系本溪組礫巖以及房山巖體均具有良好的儲集性；古生界致密的細粒沉積具備較強的封蓋能力。這些要素以及區內煤炭等資源為能源類本科生專業的教學提供了天然的實踐平臺。八角寨—拴馬樁沿線出露的中新元古界霧迷山組、洪水莊組、鐵嶺組和長龍山組剖面，可了解克拉通盆地沉積充填特征，熟悉烴源巖、儲集層等內容，尤其可開展裂縫、溶蝕孔洞等儲集空間分析。相應地，羊屎溝剖面該套地層的變質序列可作為上述實習內容的參考路線，并能夠從中引導學生思考變質作用對生烴作用和巖石儲集性的影響；金子溝剖面奧陶系發育大量逆沖斷裂及伴生的斷層相關褶皺，斷裂帶附近發育巖溶孔洞或大規模的溶洞。該實習路線能夠觀察灰巖儲集空間類型，了解流體運移路徑以及構造圈閉特征；太平山背斜兩翼主要發育石炭-二疊系沉積序列，底部的本溪組具有側向上由礫巖過渡至泥巖的盆地相沉積特征，自太原組開始沉積粒度逐漸變粗，直觀地揭示了擠壓環境下盆地的充填閉合過程，有助于學生對盆地形成和演化模式的理解；同時借助該剖面也能了解（煤系）烴源巖的沉積環境以及粗碎屑沉積巖（如“三好礫巖”）的孔隙結構和儲集性。此外，對石油工程專業感興趣的學生也可以在房山西斷裂構造實習路線中通過分析馬刨泉和牛口峪水庫的水位關系以及測定水流在溢出口的流速、流量來了解油氣開發方案的設計原理。上述特色實習路線和內容的選取必將提升能源類本科生周口店野外地質實踐的專業教學效果。

三、結束語

基于野外地質資源對不同專業本科生開展針對性實踐訓練是地質實習教學改革的一個重要方向。在地層、構造、沉積、巖漿等相關基礎理論實踐的基礎上，充分發揮盆地與成藏要素的野外實踐優勢，遵從產學研相結合的教學思路進行實習教學課程設置、師資結構和路線選擇等方面的改革，不僅可以完善周口店野外實習教學體系、提高能源類本科生專業性實踐教學質量，同時也是充分利用國家地質公園這一寶貴財富來強化石油地質人才培養的重要體現。這些啟示和建議有助于為其他資源勘查類本科實踐教學改革提供借鑒與參考。

參考文獻：

[1]楊承運，張大良.地學教育總體改革研究報告[M].北京：高等教育出版社，2003.

[2]杜學斌，解習農，任建業，等.周口店野外實踐教學中如何體現海洋地質特色[J].中國地質教育，2012，（2）：123-125.