教育教学论坛---浅谈油气地质思维在周口店实践
发布时间:2017-11-07 16:24 来源:未知 点击:
浅谈油气地质思维在周口店实践教学中的建立
王芙蓉，何生，侯宇光，郭小文
（中国地质大学（武汉），湖北武汉 430074）
摘 要：周口店野外实践教学是我校资源勘查工程专业（油气地质方向）学生培养过程中必备的一个实践环节。本文结合油气地质的专业特色及学生培养的基本要求，在周口店野外实践过程中，探讨了建立学生油气地质思维的教学方法。本文从强调油气地质的核心思想、沉积环境的分析和小专题探讨几个方面入手，逐渐培养学生的油气地质思维，提高专业的认知度。
关键词：油气地质思维；实践教学；周口店
周口店地区因其悠久的地质演化史、相对完整的物质记录、独特的大地构造位置、丰富的地学研究历史，已成为我国地质专业人才培养的摇篮。中国地质大学（武汉）资源勘查工程专业（油气地质方向）的周口店野外实践教学为期六周，是大学本科二年级学生完成了岩石学和构造地质学等基础理论课程的学习、基本理解和掌握了室内所学的基本原理的基础上，以常规野外工作方法（地质锤、罗盘和放大镜等“老三件”）结合现代高新技术（GPS、相机或手机和便携式电脑等“新三件”）的训练为主，通过地层的野外观察和描述、地层实测剖面、独立地质填图、实习报告编写这几方面的实践训练，力图让学生学会观察和解释地质现象、了解野外工作方法和流程，同时不断培养学生的地质思维，进而引导和提高学生认识地质问题、分析地质问题和解决地质问题的能力，为后续相关课程的学习奠定扎实的基础。资源勘查工程专业（油气地质方向）的学生在周口店野外实践结束之后正式进入与油气地质相关的课程学习，所以周口店的实践过程对后续的学习至关重要。如何在周口店的野外实践教学中突出油气地质的专业特色，加强学生的油气地质实践能力，培养学生的油气地质思维，是我们带队教师需要认真思考并为之努力付诸于实践的重要问题。笔者通过2016年7月-9月的周口店带班经历，有意识的做了一些专业尝试。
一、强调油气地质的核心思想
周口店野外实践教学处于基础课和专业课的过渡阶段，学生通过大一和大二的基础课的学生，对地质有了一定程度的了解，但对于油气地质还没有一个清晰的概念，许多学生还局限在“油气地质就是找油”这样的认识上，对后期的学习会造成一定的困扰。所以，在周口店的野外教学中，结合野外具体的地质现象，如何将油气地质的核心思想简单明确的传达给学生，是我们带班老师在备课中需要花费精力去引导学生的一部分内容。油气地质的涉及面很广，实用性很强，对于即将大三的油气地质本科生而言，他们首先必须理解油气的“生、储、盖、圈、运、保”的核心思想，只有理解这六个方面，才能更进一步的回答“什么是油气藏？”、“油气藏中存在什么？”、“油气藏中的油气从哪里来？”、“油气是怎么形成的？”“油气最终为什么会聚集？”这些更为专业的地质问题。而这些知识点立足于“烃源岩”、“储层”、“圈闭”“油气运移”等专业术语上。参考以前本科教学的效果发现，纯粹的课堂教学很难让学生对这些专业术语或知识点有一个清楚的理解，虽然有实习课加以辅导，但学生在头脑中难以建立这些实际的地质体或地质现象的空间格架。解决这些难题的主要手段就是根据现象引出地质专业术语，利用专业术语解释其时空配置关系，根据时空配置关系建立油气地质思维。比如，周口店黄院路线中可见暗色灰岩的发育，还有浅灰色灰色发育，可以让学生通过观察对比它们之间的差异性，然后再从理论方面告诉学生造成这种差异的原因以及可能的后果：暗色的灰岩有可能作为生成油气的母质，浅灰色灰岩有可能作为油气的储集岩石；周口店多条野外路线中都有断层的发育，在介绍完断层的基本现象之后，我们还可以告诉学生，这些断层可以封闭油气，也可以作为油气运移的通道。所以，在周口店的实习过程中，我们带班老师不仅要完成野外实践教学的基本任务，而且要能根据专业建立学生的地质思维，这种教学方式一方面可以加强学生对地质专业的兴趣，另一方面也可以促进学生野外实践的效果。
二、加强沉积环境的分析
沉积环境对资源矿产特别是石油、天然气和煤的形成和勘探意义重大，所以在野外实践教学中带队老师要因材施教的给学生强调沉积环境的重要性和特征分析，并在实习过程中不断加强。本次野外实习共安排了12条路线，其中地层路线是3条，是本次实习最基础和核心的内容，也是引导学生进行沉积环境分析最好的切入点。比如在黄院路线中本溪组发育了大量的压力影灰岩，而且发育“压力影”灰岩的颜色比不发育“压力影”灰岩的颜色要黑，为什么会造成这种差异呢？这时候老师可以给学生指出沉积环境对岩石颜色的影响作用，“压力影”的成分主要是硫化亚铁，指示的是一种还原环境，水体较深、较平静的低能环境，这种环境有利于保存生油气岩石（即烃源岩）；“压力影”灰岩颜色偏黑，正是岩石中有机质富集的表现。相反地，在八角寨-拴马桩路线中铁岭组发育内碎屑和交错层理，指示了一种滨浅海的沉积环境，水体较浅，水动力作用强，这种环境中易于形成较好的储集油气的岩石（即储集层）。同时，芹峪运动使得下马岭组和铁岭组之间发一个风化壳，风化壳附近的岩石中磁铁矿发育，地层颜色偏红，指示的是一种氧化环境。风化壳的存在是由于下部铁岭组遭受抬升剥蚀，所以靠近风化壳下部的铁岭组会遭受大气淡水的淋滤，有利于形成大量的次生孔隙空间，是油气富集的有利层段，也是油气勘探的重要目标。由于本科二年级的学生还没有沉积相的概念，所以带队老师在向学生介绍沉积环境的时候，最初以水体的深浅和水动力的强弱来逐步引导学生建立沉积环境和沉积相的概念和模式，比如要求学生对比八角寨-拴马桩路线中各地层的岩石颜色、粒度和成分以及地层厚度，分析海相沉积环境的变化，带队老师在此基础上提出可能的沉积相概念和分布模式图。结合油气地质的基本特征，带队老师可以给学生扩展一下沉积相对油气勘探的重要指导意义。
三、鼓励学生进行小专题探讨
鼓励学生进行小专题探讨一直是周口店实习所推崇的，旨在通过实际地质现象的观察，提高野外实践能力和专业热情，培养和建立综合的地质思维和初步的科研意识，为后续相关课程的学习以及地球科学研究等方面奠定坚实的基础。凡是在石油勘探上具有创造力的人，都是热爱勘探、对勘探充满情感的人。有了这种情感才能把勘探视为事业，而不是职业。由于大二学生的专业知识还不够全面和系统，因此老师需要对学生的专题研究方向进行指导，帮助学生找到更有利的专业切入点和深入点。在选题过程中，学生的兴趣是首要条件。有的学生对断层现象比较关注，那么老师可以指导他在断层的基本要素描述、断层的性质判断以及断层可能形成的机理等方面下功夫。由于周口店路线中断层发育普遍，不同特征和性质的断层都有典型现象可供观察，学生能够比较容易的切入进去，继续深化的可能性就更大了。继而再引导学生通过查阅相关文献，进一步总结和分析断层的形成机制或者与油气的关系。这样，通过现象描述-典型现象的分析-文献总结的小专题研究的训练，可有效提高学生的专业热情，加深学生的专业认知，逐步培养学生的地质思维。而且，通过这种小专题的研究，也要让学生明白石油勘探乃至地质科学研究对象的复杂性、隐蔽性，决定了勘探面对的永远是新的问题，只有相对真理，没有绝对权威，没有一个固定的放之四海而皆准的勘探模式和套路。这样才能让学生们在地质科学的研究中能够多角度、广视野的去观察它、描述它、分析它、破译它、升华它。
四、总结
周口店地质学基础野外教学实习除了训练和提高学生野外地质工作的基本技能之外，还应该考虑到各地学专业的特点和人才培养的要求。各专业带队老师更应根据本专业的要求，有意识的去培养野外学生专业地质现象观察与描述的能力，加强培育学生的专业地质思维，提高学生对本专业的热情和兴趣，更积极的投入到专业知识的学习中来。
基金项目：中国地质大学（武汉）校级B 类教学项目：（课题编号2013B04）、（课题编号2014B01）
作者简介：王芙蓉，女，博士，副教授，主要从事储层沉积和成岩作用以及非常规油气地质的研究工作。
参考文献
[1]张维宸,颜丹平,王根厚等.周口店实践教学基地地质精品课程建设的摇篮[J].中国地质教育,2008(4):113-116.
[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,(1):155-157.
[3]陈剑文,王亮清.地质工程（工程地质方向）专业地质学基础周口店野外教学探讨[J].教育教学论坛,2016,15:251-252.
A Preliminary Analysis on How to Establish Petroleum Geological Idea during Geological Practice Teaching in Zhoukoudian Field
WANG Fu-rong,HE Sheng,HOU Yu-guang,GUO Xiao-wen
(China University of Geosciences,Wuhan Hubei 430074,China)
Abstract:Practice teaching in Zhoukoudian field is an essential link to students training of Resource Exploration Engineering(Petroleum Geology)of China University of Geosciences.Based on petroleum geological characteristics and basic requirements for students' training,this paper discusses the methods to establish petroleum geological idea for students during in Zhoukoudian field practice teaching.According to stress on core vision of petroleum geology,depositional environment analysis and small topic discussion,students can establish their petroleum geological idea and enhance professional recognition.
Key words:Petroleum Geological Idea;Practice Teaching;Zhoukoudian Field
王芙蓉，何生，侯宇光，郭小文
（中国地质大学（武汉），湖北武汉 430074）
摘 要：周口店野外实践教学是我校资源勘查工程专业（油气地质方向）学生培养过程中必备的一个实践环节。本文结合油气地质的专业特色及学生培养的基本要求，在周口店野外实践过程中，探讨了建立学生油气地质思维的教学方法。本文从强调油气地质的核心思想、沉积环境的分析和小专题探讨几个方面入手，逐渐培养学生的油气地质思维，提高专业的认知度。
关键词：油气地质思维；实践教学；周口店
周口店地区因其悠久的地质演化史、相对完整的物质记录、独特的大地构造位置、丰富的地学研究历史，已成为我国地质专业人才培养的摇篮。中国地质大学（武汉）资源勘查工程专业（油气地质方向）的周口店野外实践教学为期六周，是大学本科二年级学生完成了岩石学和构造地质学等基础理论课程的学习、基本理解和掌握了室内所学的基本原理的基础上，以常规野外工作方法（地质锤、罗盘和放大镜等“老三件”）结合现代高新技术（GPS、相机或手机和便携式电脑等“新三件”）的训练为主，通过地层的野外观察和描述、地层实测剖面、独立地质填图、实习报告编写这几方面的实践训练，力图让学生学会观察和解释地质现象、了解野外工作方法和流程，同时不断培养学生的地质思维，进而引导和提高学生认识地质问题、分析地质问题和解决地质问题的能力，为后续相关课程的学习奠定扎实的基础。资源勘查工程专业（油气地质方向）的学生在周口店野外实践结束之后正式进入与油气地质相关的课程学习，所以周口店的实践过程对后续的学习至关重要。如何在周口店的野外实践教学中突出油气地质的专业特色，加强学生的油气地质实践能力，培养学生的油气地质思维，是我们带队教师需要认真思考并为之努力付诸于实践的重要问题。笔者通过2016年7月-9月的周口店带班经历，有意识的做了一些专业尝试。
一、强调油气地质的核心思想
周口店野外实践教学处于基础课和专业课的过渡阶段，学生通过大一和大二的基础课的学生，对地质有了一定程度的了解，但对于油气地质还没有一个清晰的概念，许多学生还局限在“油气地质就是找油”这样的认识上，对后期的学习会造成一定的困扰。所以，在周口店的野外教学中，结合野外具体的地质现象，如何将油气地质的核心思想简单明确的传达给学生，是我们带班老师在备课中需要花费精力去引导学生的一部分内容。油气地质的涉及面很广，实用性很强，对于即将大三的油气地质本科生而言，他们首先必须理解油气的“生、储、盖、圈、运、保”的核心思想，只有理解这六个方面，才能更进一步的回答“什么是油气藏？”、“油气藏中存在什么？”、“油气藏中的油气从哪里来？”、“油气是怎么形成的？”“油气最终为什么会聚集？”这些更为专业的地质问题。而这些知识点立足于“烃源岩”、“储层”、“圈闭”“油气运移”等专业术语上。参考以前本科教学的效果发现，纯粹的课堂教学很难让学生对这些专业术语或知识点有一个清楚的理解，虽然有实习课加以辅导，但学生在头脑中难以建立这些实际的地质体或地质现象的空间格架。解决这些难题的主要手段就是根据现象引出地质专业术语，利用专业术语解释其时空配置关系，根据时空配置关系建立油气地质思维。比如，周口店黄院路线中可见暗色灰岩的发育，还有浅灰色灰色发育，可以让学生通过观察对比它们之间的差异性，然后再从理论方面告诉学生造成这种差异的原因以及可能的后果：暗色的灰岩有可能作为生成油气的母质，浅灰色灰岩有可能作为油气的储集岩石；周口店多条野外路线中都有断层的发育，在介绍完断层的基本现象之后，我们还可以告诉学生，这些断层可以封闭油气，也可以作为油气运移的通道。所以，在周口店的实习过程中，我们带班老师不仅要完成野外实践教学的基本任务，而且要能根据专业建立学生的地质思维，这种教学方式一方面可以加强学生对地质专业的兴趣，另一方面也可以促进学生野外实践的效果。
二、加强沉积环境的分析
沉积环境对资源矿产特别是石油、天然气和煤的形成和勘探意义重大，所以在野外实践教学中带队老师要因材施教的给学生强调沉积环境的重要性和特征分析，并在实习过程中不断加强。本次野外实习共安排了12条路线，其中地层路线是3条，是本次实习最基础和核心的内容，也是引导学生进行沉积环境分析最好的切入点。比如在黄院路线中本溪组发育了大量的压力影灰岩，而且发育“压力影”灰岩的颜色比不发育“压力影”灰岩的颜色要黑，为什么会造成这种差异呢？这时候老师可以给学生指出沉积环境对岩石颜色的影响作用，“压力影”的成分主要是硫化亚铁，指示的是一种还原环境，水体较深、较平静的低能环境，这种环境有利于保存生油气岩石（即烃源岩）；“压力影”灰岩颜色偏黑，正是岩石中有机质富集的表现。相反地，在八角寨-拴马桩路线中铁岭组发育内碎屑和交错层理，指示了一种滨浅海的沉积环境，水体较浅，水动力作用强，这种环境中易于形成较好的储集油气的岩石（即储集层）。同时，芹峪运动使得下马岭组和铁岭组之间发一个风化壳，风化壳附近的岩石中磁铁矿发育，地层颜色偏红，指示的是一种氧化环境。风化壳的存在是由于下部铁岭组遭受抬升剥蚀，所以靠近风化壳下部的铁岭组会遭受大气淡水的淋滤，有利于形成大量的次生孔隙空间，是油气富集的有利层段，也是油气勘探的重要目标。由于本科二年级的学生还没有沉积相的概念，所以带队老师在向学生介绍沉积环境的时候，最初以水体的深浅和水动力的强弱来逐步引导学生建立沉积环境和沉积相的概念和模式，比如要求学生对比八角寨-拴马桩路线中各地层的岩石颜色、粒度和成分以及地层厚度，分析海相沉积环境的变化，带队老师在此基础上提出可能的沉积相概念和分布模式图。结合油气地质的基本特征，带队老师可以给学生扩展一下沉积相对油气勘探的重要指导意义。
三、鼓励学生进行小专题探讨
鼓励学生进行小专题探讨一直是周口店实习所推崇的，旨在通过实际地质现象的观察，提高野外实践能力和专业热情，培养和建立综合的地质思维和初步的科研意识，为后续相关课程的学习以及地球科学研究等方面奠定坚实的基础。凡是在石油勘探上具有创造力的人，都是热爱勘探、对勘探充满情感的人。有了这种情感才能把勘探视为事业，而不是职业。由于大二学生的专业知识还不够全面和系统，因此老师需要对学生的专题研究方向进行指导，帮助学生找到更有利的专业切入点和深入点。在选题过程中，学生的兴趣是首要条件。有的学生对断层现象比较关注，那么老师可以指导他在断层的基本要素描述、断层的性质判断以及断层可能形成的机理等方面下功夫。由于周口店路线中断层发育普遍，不同特征和性质的断层都有典型现象可供观察，学生能够比较容易的切入进去，继续深化的可能性就更大了。继而再引导学生通过查阅相关文献，进一步总结和分析断层的形成机制或者与油气的关系。这样，通过现象描述-典型现象的分析-文献总结的小专题研究的训练，可有效提高学生的专业热情，加深学生的专业认知，逐步培养学生的地质思维。而且，通过这种小专题的研究，也要让学生明白石油勘探乃至地质科学研究对象的复杂性、隐蔽性，决定了勘探面对的永远是新的问题，只有相对真理，没有绝对权威，没有一个固定的放之四海而皆准的勘探模式和套路。这样才能让学生们在地质科学的研究中能够多角度、广视野的去观察它、描述它、分析它、破译它、升华它。
四、总结
周口店地质学基础野外教学实习除了训练和提高学生野外地质工作的基本技能之外，还应该考虑到各地学专业的特点和人才培养的要求。各专业带队老师更应根据本专业的要求，有意识的去培养野外学生专业地质现象观察与描述的能力，加强培育学生的专业地质思维，提高学生对本专业的热情和兴趣，更积极的投入到专业知识的学习中来。
基金项目：中国地质大学（武汉）校级B 类教学项目：（课题编号2013B04）、（课题编号2014B01）
作者简介：王芙蓉，女，博士，副教授，主要从事储层沉积和成岩作用以及非常规油气地质的研究工作。
参考文献
[1]张维宸,颜丹平,王根厚等.周口店实践教学基地地质精品课程建设的摇篮[J].中国地质教育,2008(4):113-116.
[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,(1):155-157.
[3]陈剑文,王亮清.地质工程（工程地质方向）专业地质学基础周口店野外教学探讨[J].教育教学论坛,2016,15:251-252.
A Preliminary Analysis on How to Establish Petroleum Geological Idea during Geological Practice Teaching in Zhoukoudian Field
WANG Fu-rong,HE Sheng,HOU Yu-guang,GUO Xiao-wen
(China University of Geosciences,Wuhan Hubei 430074,China)
Abstract:Practice teaching in Zhoukoudian field is an essential link to students training of Resource Exploration Engineering(Petroleum Geology)of China University of Geosciences.Based on petroleum geological characteristics and basic requirements for students' training,this paper discusses the methods to establish petroleum geological idea for students during in Zhoukoudian field practice teaching.According to stress on core vision of petroleum geology,depositional environment analysis and small topic discussion,students can establish their petroleum geological idea and enhance professional recognition.
Key words:Petroleum Geological Idea;Practice Teaching;Zhoukoudian Field
