周口店教学实习中培养学生矿床学研究能力的探索

付乐兵

摘要：本文以周口店地区内生热液矿床所涉野外地质调查内容和调查方法作为出发点，以房山岩体—大砾岩山路线教学过程中所涉及的矿床学方面地质内容作为典例来拓展其内涵与外延，以期培养学生通过野外地质调查获得资料进行成矿预测的能力。

关键词：矿床学；实践教学；周口店

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）24-0182-02

中国地质大学（武汉）资源勘查工程专业是我校地质资源与地质工程一级学科的重要组成部分，在国内高校中排名前列，其核心教学内容为矿床学、矿产勘查理论与方法等与固体矿产勘查密切相关的课程。其中，最为重要的专业基础课《矿床学》的开设时间集中在大学二年级下学期至三年级上学期，该时间段内的暑假则是我校地质类专业本科生的周口店野外地质教学实习。这一课程安排从理论上讲有助于学生将课堂所学知识与野外实践结合起来，帮助学生消化、吸收，并提高野外实践技能，也只有通过野外实践，才能检验和保障教育质量[1]。但截止到目前，周口店地质教学实习中针对该专业学生讲授的内容与地质学专业学生无异，主要为沉积岩、岩浆岩、变质岩、构造地质等基础地质方面的教学内容，矿床学相关的知识点讲授、现象观察及路线开发则成为薄弱环节。毫无疑问，缺少这些训练势必阻碍学生野外矿化、蚀变现象识别能力的提升，更不利于其建立地质体时空配置的立体格架[2，3]，更遑论成矿通过野外地质调查判断成矿潜力这一素质的培养，而这些能力与素质则是从事矿产勘查工作所必须的基本功。鉴于此，笔者认为有必要对该区涉及矿床学知识的教学点及相关教学内容进行系统整理，旨在帮助资源勘查工程专业学生将矿床学理论知识与野外实践结合起来，掌握矿床学研究的野外工作方法，识别成矿作用相关的地质现象，构建地质体的时空配置关系，最终达到培养其通过野外地质调查获得资料并进行成矿预测的能力。

一、周口店地区矿床学研究能力培养的主要内容与途径

矿床学是研究矿床在地壳中的形成条件、成因和分布规律的科学，由于其直接服务于矿物资源的开发和利用，所以在早期也被称为经济地质学[4]。因此，矿床学的研究必须以成矿地质条件研究作为出发点，进一步解剖其成因与时空分布规律，其研究内容囊括矿物学、岩石学、构造地质学等基础学科涉及的内容。同时，矿床学服务于后期矿产的开发与工业利用这一本质，又决定了其研究内容必须包括矿石的组分、品级及选冶性能。由于现已开发的周口店实习区内尚未发现成型的金属矿产，加之实习时间和学生知识积累等方面的限制，教学过程中不可能对矿床成因及矿石的加工选冶性能开展研究，而应重点加强成矿地质条件研究，野外蚀变、矿化线索识别，矿产成因类型预测，成矿潜力判断，等等方面的教学工作。

矿床学的研究工作包括野外观察、室内研究和综合分析三个阶段[4]，各个阶段对应不同的工作手段与方法。但囿于前述条件限制，周口店野外教学实习过程中仅能开展野外观察和综合分析两项工作，尤以前者最为重要。野外观察可通过实测剖面、路线调查、地质矿产填图等方式展开。值得注意的是，本文所强调的这些野外工作方法与以往教授的工作方法在名称上一致，但在内容方面存在一定差异，也即必须在地层、岩浆岩、构造等基础地质研究内容以外，加进矿产方面的内容。这些内容可以针对直接的矿化现象，也可以针对与成矿作用相关的蚀变现象进行解剖，进而达到剖析区内成矿作用的目的。比如太平山南坡的地质填图，可以在传统的填制基本地质内容的基础上加进蚀变矿物种类、组合及其时空分布规律的解剖；通过学生自己动手的方式去认识该区内蚀变的发育特征，可以加强学生识别红柱石等蚀变矿物的能力，并结合房山岩体路线获得的认识，构建完整的热液成矿系统的时空概念。路线地质调查也类似，如房山岩体—大砾岩山教学路线，可督促学生观察岩体—接触带—围岩地层中发育的各类蚀变矿物种类、组合与空间展布特征，进而达到相应的训练目的，培养学生开展矿床学研究的基本技能。

二、房山岩体—大砾岩山路线解剖

（一）房山岩体路线

房山岩体是一个燕山晚期侵位的复式岩体，面积约60km2，呈岩株产出[5]。第一次侵入的是闪长岩—石英闪长岩体；第二次侵入的是花岗闪长岩，与第一次侵入的石英闪长岩呈明显的侵入接触关系[6]。针对资源勘查工程专业的本科生而言，笔者认为除了上述基本内容以外，需着重观察岩体内部伟晶岩脉的相关特征及并剖析其地质意义。

岩体内伟晶岩脉多处可见，主要集中产出在第二期侵入的花岗闪长岩体内部。脉体宽5cm～90cm，长度可达数十米，露头所见伟晶岩脉的倾角均较陡，走向多变，整体上围绕着岩体中心呈放射状产出[5]。伟晶岩脉呈灰白色，文象结构发育，内部主要由石英、钾长石、斜长石及少量角闪石、黑云母等矿物组成，矿物均呈自形—半自形产出，粒径0.5cm～1.5cm。岩脉内部的石英、钾长石通常交生在一起，构成文象结构，且粗大的石英晶体通常集中分布于脉体中央，往外围则过渡到石英、长石共生。由前述的伟晶岩脉宏、微观描述，应启发学生总结如下认识：（1）伟晶岩脉的形成时代晚于其寄主岩石花岗闪长岩，陡立的放射状产出形态表明控制脉体的裂隙的形成与早期寄主岩体的冷凝收缩作用有关。（2）脉体本身属岩浆期后热液活动的产物，与寄主岩石可能同源。（3）岩脉内部矿物分带现象、文象结构的出现说明热液活动持续时间较长，有足够结晶分离时间，有利于流体和熔体的分离以及热液型矿床的形成。（4）岩体大面积裸露地表，说明岩体已经有一部分被剥蚀掉，但伟晶岩脉通常产出于岩体顶部，所以房山岩体本身的剥蚀程度不高。教学过程中应提醒学生：从成矿与找矿的角度综合分析，房山岩体内部及其接触带是有利于寻找与中酸性岩浆活动相关的矿床的。但是，云英岩化、钠长石化、钾长石化、电气石化、黄玉化等典型高温热液蚀变矿物缺失，说明在岩体内部找到高温热液型矿产的可能性不大，我们关注的重点应是岩体与围岩的接触带。

（二）官地村东—大砾岩山路线

根据前述分析结果，笔者认为接下来即可开展官地村东—大砾岩山这条路线的教学工作，也即在空间上遵循岩体—接触带—围岩这一变化思路，将岩体内部的成矿与找矿以及接触带上的成矿与找矿研究融为一体，这样可培养学生的空间思维能力。在官地村东—大砾岩山的具体教学过程中，针对资源勘查工程专业的学生而言，笔者认为仍有如下几方面内容需进一步强调：（1）典型蚀变矿物、岩石的识别。该条路线上出现透闪石、红柱石、石榴子石、大理岩等非常特征的热接触变质矿物、岩石，学生通过野外训练后，应熟练掌握这些蚀变矿物的肉眼鉴定，同时应启发学生，这些矿物的出现表明区内有存在接触交代型矿床的潜力。（2）大理岩化在整条路线上均不同程度的发育，但透闪石、红柱石、石榴子石等蚀变矿物的空间展布是有规律可循的，透闪石距离岩体最近，次为红柱石和石榴子石。通过这一基本现象，应启发学生去综合分析产生这种分带的主要控制因素：第一是与岩体的距离，不同距离代表的接触变质的温压条件是不一样的；第二则是原岩成分，不同岩石发生接触热变质作用后的产物是有差别的。（3）官地村东是房山岩体的主体，大砾岩山山腰也有一定规模的岩脉，在教学过程中可让学生自由讨论，探讨两者在深部可能的空间关系以及深部基础带上成矿的可能性。（4）提示学生将房山岩体路线与本条路线综合起来作为一个整体进行分析：区内房山岩体的侵位伴随着明显的热液活动，接触带上也存在明显的热接触变质作用，但为什么截止到目前区内仍然没有发现相关的内生金属矿床呢？要讨论这一问题，所涉及的知识面会很宽，学生可凭能力、兴趣自由发挥，从岩体的来源、演化、就位时的物理化学条件可以展开讨论，也可从围岩物理化学性质等方面展开探讨。

三、结语

通过系统的归纳、总结与野外实践，必能促使学生掌握矿床学研究的野外基本工作方法、识别成矿作用相关的地质现象，并最终培养其通过野外地质调查进行初步成矿预测的能力。另外，由于矿床学是与生产紧密结合的学科，在具体教学过程中应与生产实际结合起来以激发学生的学习兴趣和热情，让学生明白其所学的知识是可以直接服务于社会的。再者，矿床学中研究的对象——矿体具有很强的空间属性，学生必须通过整体和动态的观察、认识及分析相关地质问题，才能真正做到学有所获。

参考文献：

[1]刘建朝，薛春纪.实践教学是保证地学教育质量的关键[J].中国地质教育，2004，13（1）：24-25.

[2]谭俊.周口店地质教学实习中学生地质时空演化思维的培养[J].中国地质教育，2012，21（1）：155-157.

[3]高红灿，王茂成，李小刚.野外地质教学中地质时空观的培养[J].中国地质教育，2015，24（2）：72-74.

[4]翟裕生，姚书振，蔡克勤.矿床学[M].第三版.北京：地质出版社，2011：471.

[5]赵温霞.周口店地质及野外地质工作方法与高新技术应用[M].武汉：中国地质大学出版社，2003：243.

[6]续海金，宋衍茹，章军锋，等.北京周口店地区房山岩体中岩浆混合作用的野外实践教学[J].中国地质教育，2012，21（4）：135-139.