魏玉帥，徐德兵，張秀寶，黃永建，歐 強，劉寧強，陶 樹

中國地質(zhì)大學(北京) 地球科學與資源學院，北京 100083

實踐教學

地質(zhì)路線信手剖面的繪制與教學—以周口店八角寨-拴馬樁中-新元古代地層觀察路線為例

魏玉帥，徐德兵，張秀寶，黃永建，歐 強，劉寧強，陶 樹

中國地質(zhì)大學(北京) 地球科學與資源學院，北京 100083

信手剖面的繪制是地質(zhì)路線穿越工作中必不可少的環(huán)節(jié)之一，在地質(zhì)工作和教學中具有重要的意義。然而，在本科生實踐教學中發(fā)現(xiàn)學生存在行進距離的判斷及地形線勾繪、地質(zhì)內(nèi)容的充填和充填花紋欠規(guī)范化等諸多方面的問題和困難。本文結合多年來的教學經(jīng)驗，針對學生遇到的問題，從包絡線的布置、地形效應的處理和垂直投影方法等細節(jié)入手，以周口店八角寨-栓馬樁中-新元古代地層觀察路線為例，探討信手剖面的繪制技巧，為本科生地質(zhì)實踐教學的順利進行提出一些教學方法的改進措施。

信手剖面；八角寨-拴馬樁；實踐教學；周口店

sketch profile; Bajiaozhai-Shuanmazhuang; practice teaching; Zhoukoudian

被譽為“地質(zhì)搖籃”的周口店教學實習基地，是大學二年級地質(zhì)填圖實習理想場所，自1954 年創(chuàng)建以來經(jīng)歷了初創(chuàng)前期、初創(chuàng)鼎盛期、重建恢復期、持續(xù)發(fā)展期、改革創(chuàng)新期等5個階段[1]，前人從教學路線與基地建設[2-3]、教學內(nèi)容與環(huán)節(jié)[4-6]、教學方法與手段[7-10]、地質(zhì)思維[11-14]等各方面提出了的教學改革思路，為周口店教學實習作出了極大的貢獻。然而，對諸如信手剖面繪制這種基本技能方面的教學探討涉及卻并不多，學生中也存在基礎性的技能不重視，簡單的工作環(huán)節(jié)不會的現(xiàn)象，這為實習教學提出了客觀要求。

在地質(zhì)路線穿越時，為了記錄巖石性質(zhì)、地層層序，以及地層之間或地層與其他地質(zhì)體的接觸關系，展示構造特性，建立整體概念，一般應作連續(xù)的信手地質(zhì)剖面（簡稱信手剖面），顯然，信手剖面不僅可以對路線中地層及地質(zhì)構造可以進行整體直觀的表達，顯示路線起止、行進方向和工作量的多少，而且，對于一個有經(jīng)驗的地質(zhì)工作者來說，正確的信手剖面對預測穿越行進前方地質(zhì)內(nèi)容，印證觀察到的地質(zhì)內(nèi)容和已完成路線地質(zhì)內(nèi)容是否正確起著重要的作用。因此，信手剖面的繪制是地質(zhì)穿越路線中一項非常重要的環(huán)節(jié)。雖然，信手剖面的繪制是一個基礎性的地質(zhì)技能，但在穿越路線長而復雜、地質(zhì)內(nèi)容多變、構造改造比較嚴重的地區(qū)，要想繪制正確的信手剖面并不容易，對于剛開始學習該項技能的二年級本科生來說，更是不易掌握。周口店教學實習基地八角寨-拴馬樁中-新元古代地層觀察路線是周口店地區(qū)中新元古代地層出露完整，有利于沉積地層教學的路線之一。但由于長度大，內(nèi)容較

多，觀察的實際路線與信手剖面的總方向存在較大距離，在實習過程中，學生存在行進距離的判斷及地形線勾繪、地形效應導致的地質(zhì)內(nèi)容的重復充填、地質(zhì)界線無法投影到地形線上和地質(zhì)體填充花紋不規(guī)范等諸多方面的問題和困難。本文結合多年來在該路線中的教學經(jīng)驗，試圖對信手剖面的教學提出一些改進的措施和辦法，力爭在本科生教學實踐中取得更好的效果。

一、信手剖面繪制方法與教學重點

針對在實習教學中，學生在繪制信手剖面遇到的問題和困難，本文從以下環(huán)節(jié)和細節(jié)進行探討分析。

（1）要求學生按照穿越路線中的第一個點和最后一個點的連線（向兩側適當延伸后）確定信手剖面方向和起止點。這個環(huán)節(jié)教師應該說明的是雖然穿越路線應該垂直主要地層和構造線的方向，但各部分地層的傾向并不見得與信手剖面的總方向一致，信手剖面起點向終點方向的連線方向只是信手剖面的總方向，類似于實測剖面中的總導線方向。另外，該環(huán)節(jié)還需說明視傾角與真傾角的關系。

（2）周口店地區(qū)地層觀察路線繪圖比例尺一般要求為1∶2000，但為了使所繪出的信手剖面完整地顯示在記錄簿的同一頁上，以達到完整、系統(tǒng)的效果，可要求學生根據(jù)每條路線的長度視實際情況而定。

（3）地形線的繪制一般對學生來說比較困難，要求結合行進方向的水平距離，信手剖面總體方向的地形坡度變化目估完成勾繪，教師可按照穿越行進時的方向變化及坡度大小變化提示學生注意水平距離的判斷。為了使距離判斷較為精準，建議學生在視野開闊的情況下，將明顯地物點在地形圖上標定后，內(nèi)插幾個點并將這些點用圓滑曲線連接完成。先勾繪后內(nèi)插多次校對和訓練，可以使得他們建立判斷行進距離和勾繪地形線的良好感覺。

（4）規(guī)范地質(zhì)體花紋的充填，周口實習針對的是大學二年級的本科生。雖然，他們在路線穿越前已有框式地質(zhì)體花紋圖例，但對巖性花紋、各種地質(zhì)界線的勾繪還不熟知，實際操作中，學生在花紋長短寬窄等方面出現(xiàn)的問題五花八門，建議進行如圖1所示的事例性的規(guī)定。美觀漂亮的圖件明顯可以增加學生的學習興趣。因此，為本科生繪制出的信手剖面觀感良好，建議添加一項技巧，即假想存在幾條平行于地形線的同類標識包絡線，標記各類要素時注意將其底端對齊于各自的包絡線（圖1中虛線），標記各類要素時注意將其底端對其于各自的包絡線，如點號、地層單元代號和樣品號等。在這里需要強調(diào)的是，雖然我們規(guī)定一般巖性花紋長度為1cm，但在地層傾角特別大或者特別小的情況下，需要適當靈活地縮短或延長，從而保持信手剖面的美觀性。另外，由于勾繪信手剖面是路線任務的其中一項，加之學生剛開始接觸，所以對地質(zhì)體花紋的細微差別、

圖例的完整性等要求可以簡化。

圖1 信手剖面巖性花紋及標記包絡線

（5）地形效應的規(guī)避。實際穿越路線不一定從頭至尾都是沿地層傾向方向行進，局部地段會繞回原來已經(jīng)出露過的地層，由于身處山腳或山谷之中，不能直觀觀察路線的與路線方向的關系，應讓學生時刻注意行進方向的變化，遇到地形效應時及時發(fā)現(xiàn)，不至于重復填充某一地層。

（6）實際觀察點的投影。由于實際穿越路線不一定時刻保持在所繪制的信手剖面地形線附近，如果所觀察的地質(zhì)點離地形線距離較遠時，可以采取按照地層走向方向投影到信手剖面上，也可以垂直于信手剖面總方向投影到地形線上。如果按照前種方法處理，可能由于地層產(chǎn)狀變化較大或局部地層產(chǎn)狀的變化，可能增大地層的厚度或出露范圍，也可能使得某一地層厚度和出露范圍變小，甚至尖滅。所以注意提醒學生按照后種方法處理。

二、周口店八角寨-栓馬樁一線地層序列和穿越路線特點

1．地層層序

周口店地區(qū)中元古代地層主要有薊縣系，包括霧迷山組(Jxw)、洪水莊組(Jxh)和鐵嶺組(Jxt)；新元古代出露有青白口系，包括下馬嶺組(Qbx)、長龍山組(Qbc)和景兒峪組(Qbj)（圖2）。霧迷山組為灰色中—厚層狀硅質(zhì)條帶白云巖、泥質(zhì)白云巖和疊層石白云巖等。洪水莊組主要為灰黑色千枚狀板巖夾薄層或透鏡體狀白云巖。鐵嶺組巖性可區(qū)分為3段，一段以淺灰色厚層－塊狀白云巖為主；二段為深灰色中—薄層狀白云巖夾千枚巖；三段為灰色中—厚層狀白云巖及疊層石白云巖，頂部發(fā)育數(shù)十厘米鐵質(zhì)風化殼，鐵嶺組整體上呈現(xiàn)出“兩厚夾一薄，兩白夾一黑”的外貌特征。下馬嶺組下部褐灰色含磁鐵礦千枚巖，中部灰褐色粉砂質(zhì)板巖夾薄層變質(zhì)砂巖，上部灰色粉砂質(zhì)千枚狀板巖和灰黑色碳質(zhì)千枚狀板巖。長龍山組下部為變質(zhì)石英砂巖，上部為板巖。景兒峪組不在該路線中觀察。

2．地層路線和任務

目前，周口店教學中涉及地層與沉積的路線有 “八角寨-栓馬樁中-新元古代地層觀察” ，“黃院東山梁早古生代地層觀察”，“太平山南坡晚古生代地層觀察”和“太平山南坡晚古生代地層實測”四條路線。其中第一條路線需要完成的任務有：（1）觀察認識中元古界霧迷山組、洪水莊組、鐵嶺組和新元古界下馬嶺組、長龍山組的巖性特征；（2）觀察各組之間的接觸關系及沉積構造環(huán)境；（3）做1∶5000中、新元古界信手剖面圖、并沿途做有意義的地質(zhì)現(xiàn)象素描圖；（4）采集一套各層的巖石標本。

3．穿越的路線特點

“八角寨-栓馬樁中-新元古代地層觀察”路線從八角寨沿周張公路穿越至拴馬樁橋頭（圖2），公路兩側或一側地層露頭高0～20m，巖石風化微弱，巖石表面顏色和新鮮面較為一致，原生沉積

構造易于觀察，地層產(chǎn)狀易于測量。但周張公路為盤山公路，從高到低，迂回曲折，造成地層多次重復，如洪水莊組和鐵嶺組一段至少重復兩次。

圖2 周口店地區(qū)八角寨-拴馬樁地層路線地貌地形及地質(zhì)界線分布

三、周口店八角寨-栓馬樁地層觀察路線信手剖面的繪制

1．路線起點的教學重點

穿越路線起點處（八角寨埡口，圖2中的1號點），針對信手剖面的繪制，教員需要講解該路線的主要特點，強調(diào)路線長約2km，實際路線曲折迂回，并提示實際路線與信手剖面的關系。在學生實際操作時，一是要建議學生繪制一條1∶5000的信手剖面，并說明考慮到剖面的連續(xù)性和整體性，記錄本上需繪制兩行以上，注意圖面結構；二是建議學生遠距離觀察終點（拴馬樁橋頭，圖2），測量總方位，并初步建立沿該總方位的地形起伏印象。

提醒巖性花紋的充填、地質(zhì)其他各要素的標記采用圖1格式，并靈活掌握。

2．路線中部各點的教學注意事項

行進至2a點時，再次出現(xiàn)洪水莊組，提問露頭的巖性、是否曾經(jīng)見過、為什么會再次出現(xiàn)等問題，教員根據(jù)學生的反應介紹地形效應的解決辦法，并提示按照信手剖面的方向和地層傾向，2號點和2a點為同一層面，所以2a點不應在信手剖面中有所反映。另外，行進至2b點、3a點、3b點和5a點出現(xiàn)同樣問題時，注意放慢穿越速度，給學生反映的時間，如不能理解，再次提醒。

對于2號點洪水莊組出現(xiàn)時，教員講解沉積環(huán)境的分析，3號點開始出現(xiàn)的交錯層理、礫屑白云巖等重點露頭，將其素描圖放大表示在信手剖面的合適位置，為相序變化的分析提供直觀的證據(jù)。

4號點已遠離信手剖面的地形線，要求學生根據(jù)行進距離和地層厚度將該點垂直投影至信手剖面之上，并填充巖性花紋。

3．路線長度控制點的教學重點

5號點位于周張公路南側，但公路北側視野開闊，非常適合對之前和之后的地質(zhì)點投影進行校正，我們要求將各個點垂直投影到地形線上，但為學生更好地觀察和理解地形和地貌的對應關系，帶學生至5號點公路北側，遠觀相應的地質(zhì)點在總剖面下的實際位置，如對應5號點的5a點。

對于6號點，所投影取得的點號應該是整個信手剖面的中點位置，要求學生再次校對信手剖面長度等是否正確，另外要求將這里典型生物成因的疊層石沉積構造和張節(jié)理放大素描圖標到合適的空白位置（圖2）。

四、結語

周口店八角寨-栓馬樁地層穿越路線是周口店實習中前期的路線之一，該路線的信手剖面的繪制為今后學生類似環(huán)節(jié)的工作起到了良好的示范作用，不僅對學生穿越路線的工作習慣的形成，還會對學生的地質(zhì)時空觀建立具有重要的意義。因此，在教與學的各個環(huán)節(jié)，應注意細節(jié)和學生常遇到的困難，針對性地改進教學方法。

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G642

A

1006-9372（2016）03-0063-04

2016-03-20；

2016-05-25。

中國地質(zhì)大學（北京）2015年度教學研究與教學改革項目“周口店地質(zhì)技能教學改革與實習平臺建設”（JGZHD201501）。

魏玉帥,男,副教授,主要從事青藏高原構造地質(zhì)和沉積學研究工作。

投稿網(wǎng)址： www.chinageoeducation.net.cn 聯(lián)系郵箱：bjb3162@cugb.edu.cn

魏玉帥，徐德兵，張秀寶，等.地質(zhì)路線信手剖面的繪制與教學—以周口店八角寨-拴馬樁中-新元古代地層觀察路線為例[J].中國地質(zhì)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