地质路线信手剖面的绘制与教学—以周口店八角寨-拴马桩中-新元古代地层观察路线为例

魏玉帅，徐德兵，张秀宝，黄永建，欧 强，刘宁强，陶 树

中国地质大学(北京) 地球科学与资源学院，北京 100083

实践教学

地质路线信手剖面的绘制与教学—以周口店八角寨-拴马桩中-新元古代地层观察路线为例

魏玉帅，徐德兵，张秀宝，黄永建，欧 强，刘宁强，陶 树

中国地质大学(北京) 地球科学与资源学院，北京 100083

信手剖面的绘制是地质路线穿越工作中必不可少的环节之一，在地质工作和教学中具有重要的意义。然而，在本科生实践教学中发现学生存在行进距离的判断及地形线勾绘、地质内容的充填和充填花纹欠规范化等诸多方面的问题和困难。本文结合多年来的教学经验，针对学生遇到的问题，从包络线的布置、地形效应的处理和垂直投影方法等细节入手，以周口店八角寨-栓马桩中-新元古代地层观察路线为例，探讨信手剖面的绘制技巧，为本科生地质实践教学的顺利进行提出一些教学方法的改进措施。

信手剖面；八角寨-拴马桩；实践教学；周口店

sketch profile; Bajiaozhai-Shuanmazhuang; practice teaching; Zhoukoudian

被誉为“地质摇篮”的周口店教学实习基地，是大学二年级地质填图实习理想场所，自1954 年创建以来经历了初创前期、初创鼎盛期、重建恢复期、持续发展期、改革创新期等5个阶段[1]，前人从教学路线与基地建设[2-3]、教学内容与环节[4-6]、教学方法与手段[7-10]、地质思维[11-14]等各方面提出了的教学改革思路，为周口店教学实习作出了极大的贡献。然而，对诸如信手剖面绘制这种基本技能方面的教学探讨涉及却并不多，学生中也存在基础性的技能不重视，简单的工作环节不会的现象，这为实习教学提出了客观要求。

在地质路线穿越时，为了记录岩石性质、地层层序，以及地层之间或地层与其他地质体的接触关系，展示构造特性，建立整体概念，一般应作连续的信手地质剖面（简称信手剖面），显然，信手剖面不仅可以对路线中地层及地质构造可以进行整体直观的表达，显示路线起止、行进方向和工作量的多少，而且，对于一个有经验的地质工作者来说，正确的信手剖面对预测穿越行进前方地质内容，印证观察到的地质内容和已完成路线地质内容是否正确起着重要的作用。因此，信手剖面的绘制是地质穿越路线中一项非常重要的环节。虽然，信手剖面的绘制是一个基础性的地质技能，但在穿越路线长而复杂、地质内容多变、构造改造比较严重的地区，要想绘制正确的信手剖面并不容易，对于刚开始学习该项技能的二年级本科生来说，更是不易掌握。周口店教学实习基地八角寨-拴马桩中-新元古代地层观察路线是周口店地区中新元古代地层出露完整，有利于沉积地层教学的路线之一。但由于长度大，内容较

多，观察的实际路线与信手剖面的总方向存在较大距离，在实习过程中，学生存在行进距离的判断及地形线勾绘、地形效应导致的地质内容的重复充填、地质界线无法投影到地形线上和地质体填充花纹不规范等诸多方面的问题和困难。本文结合多年来在该路线中的教学经验，试图对信手剖面的教学提出一些改进的措施和办法，力争在本科生教学实践中取得更好的效果。

一、信手剖面绘制方法与教学重点

针对在实习教学中，学生在绘制信手剖面遇到的问题和困难，本文从以下环节和细节进行探讨分析。

（1）要求学生按照穿越路线中的第一个点和最后一个点的连线（向两侧适当延伸后）确定信手剖面方向和起止点。这个环节教师应该说明的是虽然穿越路线应该垂直主要地层和构造线的方向，但各部分地层的倾向并不见得与信手剖面的总方向一致，信手剖面起点向终点方向的连线方向只是信手剖面的总方向，类似于实测剖面中的总导线方向。另外，该环节还需说明视倾角与真倾角的关系。

（2）周口店地区地层观察路线绘图比例尺一般要求为1∶2000，但为了使所绘出的信手剖面完整地显示在记录簿的同一页上，以达到完整、系统的效果，可要求学生根据每条路线的长度视实际情况而定。

（3）地形线的绘制一般对学生来说比较困难，要求结合行进方向的水平距离，信手剖面总体方向的地形坡度变化目估完成勾绘，教师可按照穿越行进时的方向变化及坡度大小变化提示学生注意水平距离的判断。为了使距离判断较为精准，建议学生在视野开阔的情况下，将明显地物点在地形图上标定后，内插几个点并将这些点用圆滑曲线连接完成。先勾绘后内插多次校对和训练，可以使得他们建立判断行进距离和勾绘地形线的良好感觉。

（4）规范地质体花纹的充填，周口实习针对的是大学二年级的本科生。虽然，他们在路线穿越前已有框式地质体花纹图例，但对岩性花纹、各种地质界线的勾绘还不熟知，实际操作中，学生在花纹长短宽窄等方面出现的问题五花八门，建议进行如图1所示的事例性的规定。美观漂亮的图件明显可以增加学生的学习兴趣。因此，为本科生绘制出的信手剖面观感良好，建议添加一项技巧，即假想存在几条平行于地形线的同类标识包络线，标记各类要素时注意将其底端对齐于各自的包络线（图1中虚线），标记各类要素时注意将其底端对其于各自的包络线，如点号、地层单元代号和样品号等。在这里需要强调的是，虽然我们规定一般岩性花纹长度为1cm，但在地层倾角特别大或者特别小的情况下，需要适当灵活地缩短或延长，从而保持信手剖面的美观性。另外，由于勾绘信手剖面是路线任务的其中一项，加之学生刚开始接触，所以对地质体花纹的细微差别、

图例的完整性等要求可以简化。

图1 信手剖面岩性花纹及标记包络线

（5）地形效应的规避。实际穿越路线不一定从头至尾都是沿地层倾向方向行进，局部地段会绕回原来已经出露过的地层，由于身处山脚或山谷之中，不能直观观察路线的与路线方向的关系，应让学生时刻注意行进方向的变化，遇到地形效应时及时发现，不至于重复填充某一地层。

（6）实际观察点的投影。由于实际穿越路线不一定时刻保持在所绘制的信手剖面地形线附近，如果所观察的地质点离地形线距离较远时，可以采取按照地层走向方向投影到信手剖面上，也可以垂直于信手剖面总方向投影到地形线上。如果按照前种方法处理，可能由于地层产状变化较大或局部地层产状的变化，可能增大地层的厚度或出露范围，也可能使得某一地层厚度和出露范围变小，甚至尖灭。所以注意提醒学生按照后种方法处理。

二、周口店八角寨-栓马桩一线地层序列和穿越路线特点

1．地层层序

周口店地区中元古代地层主要有蓟县系，包括雾迷山组(Jxw)、洪水庄组(Jxh)和铁岭组(Jxt)；新元古代出露有青白口系，包括下马岭组(Qbx)、长龙山组(Qbc)和景儿峪组(Qbj)（图2）。雾迷山组为灰色中—厚层状硅质条带白云岩、泥质白云岩和叠层石白云岩等。洪水庄组主要为灰黑色千枚状板岩夹薄层或透镜体状白云岩。铁岭组岩性可区分为3段，一段以浅灰色厚层－块状白云岩为主；二段为深灰色中—薄层状白云岩夹千枚岩；三段为灰色中—厚层状白云岩及叠层石白云岩，顶部发育数十厘米铁质风化壳，铁岭组整体上呈现出“两厚夹一薄，两白夹一黑”的外貌特征。下马岭组下部褐灰色含磁铁矿千枚岩，中部灰褐色粉砂质板岩夹薄层变质砂岩，上部灰色粉砂质千枚状板岩和灰黑色碳质千枚状板岩。长龙山组下部为变质石英砂岩，上部为板岩。景儿峪组不在该路线中观察。

2．地层路线和任务

目前，周口店教学中涉及地层与沉积的路线有 “八角寨-栓马桩中-新元古代地层观察” ，“黄院东山梁早古生代地层观察”，“太平山南坡晚古生代地层观察”和“太平山南坡晚古生代地层实测”四条路线。其中第一条路线需要完成的任务有：（1）观察认识中元古界雾迷山组、洪水庄组、铁岭组和新元古界下马岭组、长龙山组的岩性特征；（2）观察各组之间的接触关系及沉积构造环境；（3）做1∶5000中、新元古界信手剖面图、并沿途做有意义的地质现象素描图；（4）采集一套各层的岩石标本。

3．穿越的路线特点

“八角寨-栓马桩中-新元古代地层观察”路线从八角寨沿周张公路穿越至拴马桩桥头（图2），公路两侧或一侧地层露头高0～20m，岩石风化微弱，岩石表面颜色和新鲜面较为一致，原生沉积

构造易于观察，地层产状易于测量。但周张公路为盘山公路，从高到低，迂回曲折，造成地层多次重复，如洪水庄组和铁岭组一段至少重复两次。

图2 周口店地区八角寨-拴马桩地层路线地貌地形及地质界线分布

三、周口店八角寨-栓马桩地层观察路线信手剖面的绘制

1．路线起点的教学重点

穿越路线起点处（八角寨垭口，图2中的1号点），针对信手剖面的绘制，教员需要讲解该路线的主要特点，强调路线长约2km，实际路线曲折迂回，并提示实际路线与信手剖面的关系。在学生实际操作时，一是要建议学生绘制一条1∶5000的信手剖面，并说明考虑到剖面的连续性和整体性，记录本上需绘制两行以上，注意图面结构；二是建议学生远距离观察终点（拴马桩桥头，图2），测量总方位，并初步建立沿该总方位的地形起伏印象。

提醒岩性花纹的充填、地质其他各要素的标记采用图1格式，并灵活掌握。

2．路线中部各点的教学注意事项

行进至2a点时，再次出现洪水庄组，提问露头的岩性、是否曾经见过、为什么会再次出现等问题，教员根据学生的反应介绍地形效应的解决办法，并提示按照信手剖面的方向和地层倾向，2号点和2a点为同一层面，所以2a点不应在信手剖面中有所反映。另外，行进至2b点、3a点、3b点和5a点出现同样问题时，注意放慢穿越速度，给学生反映的时间，如不能理解，再次提醒。

对于2号点洪水庄组出现时，教员讲解沉积环境的分析，3号点开始出现的交错层理、砾屑白云岩等重点露头，将其素描图放大表示在信手剖面的合适位置，为相序变化的分析提供直观的证据。

4号点已远离信手剖面的地形线，要求学生根据行进距离和地层厚度将该点垂直投影至信手剖面之上，并填充岩性花纹。

3．路线长度控制点的教学重点

5号点位于周张公路南侧，但公路北侧视野开阔，非常适合对之前和之后的地质点投影进行校正，我们要求将各个点垂直投影到地形线上，但为学生更好地观察和理解地形和地貌的对应关系，带学生至5号点公路北侧，远观相应的地质点在总剖面下的实际位置，如对应5号点的5a点。

对于6号点，所投影取得的点号应该是整个信手剖面的中点位置，要求学生再次校对信手剖面长度等是否正确，另外要求将这里典型生物成因的叠层石沉积构造和张节理放大素描图标到合适的空白位置（图2）。

四、结语

周口店八角寨-栓马桩地层穿越路线是周口店实习中前期的路线之一，该路线的信手剖面的绘制为今后学生类似环节的工作起到了良好的示范作用，不仅对学生穿越路线的工作习惯的形成，还会对学生的地质时空观建立具有重要的意义。因此，在教与学的各个环节，应注意细节和学生常遇到的困难，针对性地改进教学方法。

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G642

A

1006-9372（2016）03-0063-04

2016-03-20；

2016-05-25。

中国地质大学（北京）2015年度教学研究与教学改革项目“周口店地质技能教学改革与实习平台建设”（JGZHD201501）。

魏玉帅,男,副教授,主要从事青藏高原构造地质和沉积学研究工作。

投稿网址： www.chinageoeducation.net.cn 联系邮箱：bjb3162@cugb.edu.cn

魏玉帅，徐德兵，张秀宝，等.地质路线信手剖面的绘制与教学—以周口店八角寨-拴马桩中-新元古代地层观察路线为例[J].中国地质教育，2016，25（3）：63-66.

Title：Teaching and Drawing a Sketch Profile of Geological Route: A Case Study of Mesand Neoproterozoic Observation Route of Bajiaozhai-Shuanmazhuang in Zhoukoudian Area

Author(s): WEI Yu-shuai, XU De-bing; ZHANG Xiu-bao; HUANG Yong-jian; OU Qiang; LIU Ning-qiang; TAO Shu