北戴河地質認識實習的現狀及改革建議

◇中國地質大學（北京）能源學院 金文正

本文對北戴河地質認識實習現有教學路線及教學內容進行了梳理，將實習路線劃分為：沉積構造響應關系、海洋地質作用、巖漿地質作用，指出了目前實習中所存在的問題，即宏觀地質與微觀地質的結合程度不夠、靜態地質特征與動態演化過程需進一步加強，最后提出了教學改革建議：理論模型與野外實際相結合、靜態描述與動態分析相結合、實習隊伍的精兵強將。

1 北戴河地質認識實習概況

北戴河地質實習位置優越，教學實習路線包括秦皇島市北戴河區、山海關區及撫寧縣東北部（含石門寨鎮、杜莊鄉等）[1]，近十幾年來，已經有眾多國內各大高校競相到北戴河進行地質實習[2-4]。從地質背景角度來說，本實習以柳江向斜（或柳江盆地）及周緣沉積地層和構造變形角度為主要內容而展開，同時兼有現代海洋地質作用、地質旅游開發、火山巖石類型及巖相等內容，是課堂理論教學內容的有效拓展和延伸，為后面即將學習的專業基礎課和專業必修課等打下堅實的實踐基礎。

2 實習路線及教學內容

目前已經成熟且成為教學內容的地質實習線路有十余條，主要包括砂鍋店-上莊陀路線、馬蹄嶺路線、秋子峪-車廠路線、石門寨路線、雞冠山路線、燕塞湖-民族路路線、老虎石路線、鴿子窩路線等[1,5]。從教學主要內容角度出發，可以將現有路線分為三種類型（表1）：沉積構造響應關系型、海洋地質作用型（包括地質旅游）、巖漿地質作用型。

2.1 沉積—構造響應關系

沉積地層與構造變形密不可分，在北戴河地質認識實習中，對于沉積地層和構造變形的觀測與分析在所有實習內容中占據了較大比重。目前實習路線位于柳江向斜的周緣位置（表1），且多條路線以“點”觀察的方式進行，能夠對地質現象有較好的理解和掌握，比如在雞冠山頂可以見到出露特征良好的小型正斷層，其出露尺寸在2-3米，斷層面和其中的斷層泥、斷層角礫特征明顯，學生可以直觀地觀測斷層特征，并可以結合周圍地質特征來分析斷層在野外的表現形式及其在地質演化過程中的重要作用。此外，也可以觀察一種重要的沉積現象，即波痕，可以將書本中所學到的理論與實際地質現象相結合，可以觀察和觀測波痕，理解其時空分布特征，能夠更好地理解波痕的形成過程和古水體環境的變化過程。

表1 現有實習路線基本情況匯總表

在諸多路線中，石門寨實習路線卻以“線”觀測為主要特色，由于該路線地質露頭好，地層遭受后期風化剝蝕程度小，可以較好地觀測原巖特征，并且巖石產狀容易測量，所以該實習路線的教學內容為下奧陶統至下二疊統的沉積地層特征，并完成繪制地層信手剖面。

2.2 海洋地質作用（包括地質旅游）

由于北戴河實習基地得天獨厚的地理位置，可以通過現代海洋沉積、現代河流沉積和現代三角洲沉積等沉積現象的觀測和分析，對古海洋和古河流等沉積體系的沉積特征有很好的理解，比如在鴿子窩地質路線中，不僅僅可以觀察到現代三角洲沉積的平面特征，同時可以分析三角洲不同相帶的沉積物的差異性及其原因探究，這些最為基礎的地質現象對于一些專業（比如資源勘查工程專業）的學生有著極其重要的意義。此外，海邊地質現象紛繁復雜，形態各異，如果合理利用和開發，也是一類重要的旅游資源，目前位于北戴河的老虎石和鴿子窩早已經成為秦皇島海濱旅游的打卡必經之地。

2.3 巖漿地質作用

實習區內先有兩條路線可以較好地進行巖漿作用方面的實習，其中燕塞湖-民族路的實習內容不僅包括巖株和巖脈的空間分布關系，同時還可以對侵入巖與圍巖的巖性特征進行觀測；而上莊陀路線中，可以對多期安山巖的噴發及空間分布進行分析，同時輔以火山集塊巖的觀察，可以預測火山口或者火山噴發范圍等內容。

3 存在問題探討

3.1 宏觀地質現象與微觀地質特征的結合程度不夠

雖然上述諸多路線可以對各種地質現象有很好的展示，比如可以很好展示小型走滑構造（馬蹄嶺路線）、背斜構造特點（秋子峪-車廠路線）、波痕特點（雞冠山路線、鴿子窩路線），等等，但是這些都是對單個地質現象的展示，未能對柳江向斜總體構造特征及沉積現象進行展示，而所有這些構造特征都與區域地質背景（即柳江向斜的特征及演化）密切相關，在教材上多次提到了柳江向斜，那么在實際實習中，如何能讓學生感受到柳江向斜的存在？以及柳江向斜的尺度規模多大？與課堂上所學到的理論褶皺模型有多大差別？為何說“背斜成谷、向斜成山”？褶皺形成之后的構造運動以及風化剝蝕作用對早期地質構造有多大的破壞作用？等等，如果能夠將這些再補充到實習內容中，可能會讓學生對不同尺度下地質現象有更加完整和清晰的理解和掌握。

3.2 現今靜態地質特征與地質歷史動態演化過程關聯度需進一步加強

現今所有地質現象都是經過了億萬年的復雜地質演化而成，而人類的歷史在地質歷史的長河中僅僅是短暫的一瞬，如何能夠通過現有的構造現象來反演出當時構造和沉積形成的早期狀態，也是地質教學中的重要內容，比如在雞冠山頂所見到的湯河地塹構造，其兩側的正斷層在地塹的形成過程中是如何演化的？比如是同期形成還是先后形成？斷層的形成與周圍河流沉積物的沉積之間是如何相互影響的？該地區地下水水位是否會受影響？這個地塹構造與在上莊陀所見到的大石河河流階地在成因上有什么異同點？等等，這些內容對學生理解和掌握地質演化的階段性和復雜性有著重要的作用。

4 教學改革建議

4.1 理論模型與野外實際相結合

在《地球科學概論》等基礎課程中，已經對基本構造變形、沉積現象和巖石類型等方面進行了初步的理論學習，但是理論與概念在實際野外地質工作中還需要加深理解和拓展認識，即做到理論聯系實際。比如褶皺構造在課堂上已經學習過，但是如何在實際構造變形中很好的理解褶皺這一概念亦是重點，在秋子峪及車廠路線上有若干小型褶皺，學生可以親自動手對褶皺進行觀測和描述，但是如果能夠在更大尺度上對褶皺進行識別，可能會有更好的教學效果。

通過沙盤模型，可以十分細致地展示出實習區內各種沉積和構造方面的特征，可以讓學生更好地知道自己所處的空間位置，感受大型地質構造和沉積體系的空間分布，可以更有利于學生針對各種地質現象提出自己的見解。

可以在每條野外路線開始的頭天下午或者晚上利用1-2個課時來與學生一起對路線進行預習和準備，可以結合上述的沙盤模型進行，也可以讓學生分組討論的方式進行。

建議補充或更換新的野外地質圖件，此圖應覆蓋整個實習區，或者可以稍作擴大，可以完整顯示出柳江向斜的基本構造，讓學生始終在腦海中呈現出自己所處的空間位置，培養學生學生如何通過野外工作，去揭示和分析大型地質構造和沉積體系。

4.2 靜態描述與動態分析相結合

在實習基地內部（比如展覽廳）進行地質虛擬過程播放展示，建立若干個地質演化模型，可以包括研究區的海平面變化及其對基巖海岸的侵蝕作用、各種波痕和沉積層理的形成過程、研究區內柳江向斜的形成與后期演化過程、三角洲的沉積過程及其縱向上沉積物的顆粒變化特征、湯河地塹的形成過程，等等，如果在觀看了這些虛擬課件之后，再進行野外觀察地質現象，學生就會充分理解大型地質構造和沉積體系與野外露頭尺度之間的關系，能夠從現今靜態的地質現象反演出構造變形和沉積過程初期的狀態，就可以更好理解地質過程的演化，大大增強學習的效果。

4.3 實習教員隊伍可以固定化或者半固定化

經驗豐富的教師隊伍可以更好地完成教學并且也會取得優異的教學成果，學生會受益匪淺。所以建議采用其它科研團隊的入選方式，對參與北戴河實習的教師進行嚴格選拔，并且學校也會給入選的教師以相應的年度考核標準及對應的獎懲規則，此外，入選的教師也不是終身制，應不斷地進行考核，等等。

5 結束語

北戴河地質認識實習早已成為我國多個高校地質特色明顯的一門基礎課程，幾十年來已經培養了大量地質人才，在國內外地質教學中已經有重要影響，如果北戴河實習團隊能夠根據現有的硬件和軟件設施進行有效組合和利用，就可以將北戴河地質認識實習教學打造成為國內一流、國際國際領先的地質類基礎課程。