于磊 曹光杰
摘要:加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)對(duì)培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才和建設(shè)高水平應(yīng)用型專業(yè)具有重要意義。地質(zhì)地貌學(xué)野外實(shí)習(xí)是地理類專業(yè)的一個(gè)重要實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。建設(shè)穩(wěn)定的野外實(shí)習(xí)基地是開(kāi)展實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)的基本前提和根本保障。臨沂大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院地理類專業(yè)基于地方性資源整合選擇蒙山及其周邊典型區(qū)域作為地質(zhì)地貌學(xué)野外實(shí)習(xí)基地,同蒙山國(guó)家地質(zhì)公園建立了良好的合作關(guān)系,通過(guò)不斷探索與發(fā)現(xiàn),更新教學(xué)內(nèi)容、豐富教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、控制教學(xué)節(jié)奏,從而提高教學(xué)質(zhì)量。
地質(zhì)學(xué)與地貌學(xué)是高等院校地理學(xué)專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程,是學(xué)生正確認(rèn)識(shí)地球表層系統(tǒng)及其形成演化的理論與實(shí)踐基礎(chǔ),在學(xué)生地學(xué)素養(yǎng)、實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維培育等方面起著重要的作用。
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,地理學(xué)研究全面進(jìn)入定量和實(shí)驗(yàn)分析階段。野外考察、定位觀測(cè)、樣品采集與分析、模型和模擬等已經(jīng)成為地理學(xué)研究的主要手段和方法。這些方法的應(yīng)用需要具備良好的理論素養(yǎng)和較強(qiáng)的野外實(shí)踐能力。因此,面對(duì)當(dāng)前國(guó)家的創(chuàng)新型、應(yīng)用型人才培養(yǎng)戰(zhàn)略,為夯實(shí)地理學(xué)專業(yè)學(xué)生的理論基礎(chǔ),強(qiáng)化野外實(shí)踐與創(chuàng)新能力培養(yǎng),如何充分發(fā)揮地質(zhì)學(xué)和地貌學(xué)的學(xué)科優(yōu)勢(shì)和實(shí)踐教學(xué)基地的作用,有效培養(yǎng)大學(xué)生的基本地學(xué)素養(yǎng),提高地理學(xué)專業(yè)學(xué)生的野外認(rèn)知、判識(shí)和學(xué)習(xí)能力,是全體地質(zhì)學(xué)、地貌學(xué)教師必須思考的問(wèn)題。
地質(zhì)地貌學(xué)實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量的提高,離不開(kāi)高水平實(shí)習(xí)基地的建設(shè)。實(shí)習(xí)基地的開(kāi)辟與建設(shè)直接決定實(shí)習(xí)效果的好壞,全面、典型的實(shí)習(xí)點(diǎn)能夠再現(xiàn)理論教學(xué)內(nèi)容,強(qiáng)化并鞏固理論知識(shí),而殘缺的、模糊的實(shí)習(xí)點(diǎn)則易將學(xué)生帶入誤區(qū),適得其反。對(duì)此,課題組成員將陸續(xù)開(kāi)展野外地質(zhì)調(diào)查,開(kāi)辟學(xué)校周邊地區(qū)典型的實(shí)習(xí)點(diǎn)作為基礎(chǔ)實(shí)踐教學(xué)基地。而沂蒙山地區(qū)具有許多全國(guó)乃至世界聞名的地質(zhì)現(xiàn)象,例如蒙山及周邊地區(qū)的巖漿巖和變質(zhì)巖種類齊全;沂水地區(qū)的沉積地層出露顯著;郯城縣的郯廬斷裂帶及郯城地震遺址是世界兩大的構(gòu)造奇觀之一;蒙山金剛石礦位居亞洲第一;歸來(lái)金礦二期探明儲(chǔ)量巨大,是山東省特大型金礦;南古寨、臨沭的恐龍腳印地質(zhì)學(xué)研究意義重大;沂水大峽谷的巖溶地貌、岱崮鎮(zhèn)的岱崮地貌、沂河沭河沖刷形成的河流地貌都是典型的天然地質(zhì)地貌學(xué)實(shí)踐教學(xué)案例。充分開(kāi)發(fā)和利用這些資源不僅能夠滿足學(xué)生基礎(chǔ)的地質(zhì)地貌學(xué)知識(shí)需求,還能開(kāi)拓學(xué)生的眼界,在實(shí)踐中培養(yǎng)吃苦耐勞、團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神。
1.實(shí)習(xí)基地選擇的基本原則
教學(xué)大綱的制定、實(shí)習(xí)基地的選取和實(shí)習(xí)路線的選擇是野外實(shí)踐教學(xué)成功的先決件。對(duì)于實(shí)習(xí)基地的選取一般要遵循5條基本原則;實(shí)習(xí)區(qū)地質(zhì)現(xiàn)象要典型、豐富而且直觀;實(shí)習(xí)區(qū)能夠檢索并獲取大量的相關(guān)文獻(xiàn)、圖件等原始地質(zhì)資料;實(shí)習(xí)區(qū)交通便利,能夠保證實(shí)習(xí)任務(wù)順利完成;實(shí)習(xí)區(qū)自然地理環(huán)境適宜,教師和學(xué)生的基本生活條件能夠得到保障;實(shí)習(xí)區(qū)實(shí)習(xí)內(nèi)容具有綜合性,能夠滿足學(xué)生素質(zhì)拓展與能力提升的要求。為了達(dá)到預(yù)期的實(shí)習(xí)目的,必須對(duì)實(shí)習(xí)區(qū)進(jìn)行充分的考察、調(diào)研及論證。
2.蒙山實(shí)習(xí)基地的確定
臨沂大學(xué)地質(zhì)地貌學(xué)實(shí)習(xí)基地選址于蒙山國(guó)家5A級(jí)地質(zhì)公園,基地位于臨沂市西北部,地處華北板塊東南緣,沂沭斷裂帶(郯廬斷裂帶山東段)以西,位于世界僅有的幾個(gè)古陸核-魯西古陸核之中。實(shí)習(xí)區(qū)屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候,受山地地形和森林群落的影響,公園屬地氣候有其特殊性,四季分明,氣候濕潤(rùn),年平均氣溫13.1℃,年平均降雨量823.8mm,因而自然地理環(huán)境適宜。
蒙山實(shí)習(xí)基地地質(zhì)條件十分優(yōu)越,巖漿巖和變質(zhì)巖十分發(fā)育,廣泛出露于蒙山及周邊地區(qū)。巖漿巖大多形成于前寒武紀(jì),以深成侵入巖為主。在其漫長(zhǎng)的地質(zhì)演化過(guò)程中,部分巖漿巖發(fā)生變質(zhì)作用成為變質(zhì)巖?,F(xiàn)今保留下來(lái)的巖漿巖按照SiO2含量可將其劃分為超基性巖、基性巖、中性巖和酸性巖,其中超基性巖有金伯利巖、科馬提巖,基性巖有輝長(zhǎng)巖、輝綠巖,中性巖主要有閃長(zhǎng)巖,酸性巖以花崗巖、偉晶巖為主。典型的構(gòu)造有基地以西呈北北東展布的沂沭斷裂帶(郯廬斷裂帶山東段)以及橫貫蒙山呈北西向展布的蒙山斷裂。郯廬斷裂帶和郯城地震是世界兩大的構(gòu)造奇觀之一。蒙山斷裂是蒙山斷凸和平邑凹陷的控制性斷裂,凹陷區(qū)沉積蓋層發(fā)育比較全,沉積了自新元古代-新生代的地層,上元古界及古生界為以碳酸鹽巖為主的海相沉積地層,中新生界為陸相沉積的碎屑巖系及碳酸鹽系存在。受斷裂構(gòu)造控制,區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)資源豐富,典型的礦床有大型的蒙陰金伯利巖型金剛石礦床以及儲(chǔ)量巨大的歸來(lái)莊金礦。多次海陸變遷及斷裂構(gòu)造的差異升降,形成了沂水地下大峽谷(巖溶地貌)、馬陵山丹霞地貌、岱崮地貌、沂河沭河沖刷形成的河流地貌等典型的地質(zhì)地貌景觀。實(shí)習(xí)內(nèi)容涉及礦物巖石、構(gòu)造、礦產(chǎn)、地貌等主要地質(zhì)地貌學(xué)課程主體部分,內(nèi)容充實(shí)而豐富,這是選擇蒙山作為實(shí)習(xí)基地的主要原因。
3.實(shí)習(xí)內(nèi)容的設(shè)置
高等教育地質(zhì)地貌學(xué)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)主要遵循3條基本原則:明確教學(xué)內(nèi)容,以教學(xué)大綱的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)為參考依據(jù)設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容;實(shí)習(xí)內(nèi)容模塊化,明確實(shí)習(xí)點(diǎn)上教學(xué)內(nèi)容歸屬于哪一模塊,突出教學(xué)重點(diǎn);優(yōu)化教學(xué)線路,把內(nèi)容相關(guān)性強(qiáng)且距離較短的實(shí)習(xí)點(diǎn)設(shè)計(jì)到一條教學(xué)線路上,節(jié)約時(shí)間,降低經(jīng)濟(jì)成本。
臨沂大學(xué)蒙山地質(zhì)地貌學(xué)實(shí)習(xí)內(nèi)容設(shè)計(jì)主要分巖石礦物、構(gòu)造、地層、古生物、礦產(chǎn)、地貌六大模塊。
3.1巖石礦物
巖石礦物模塊教學(xué)內(nèi)容主要包括蒙山及其周邊地區(qū)出露的巖漿巖和由于巖漿侵入作用產(chǎn)生的接觸變質(zhì)和交代變質(zhì)作用以及區(qū)域變質(zhì)作用形成的變質(zhì)巖。主要實(shí)習(xí)內(nèi)容有觀察和描述巖石類型、巖石基本特征,研究巖漿巖產(chǎn)狀、變質(zhì)巖分布及變質(zhì)原因和條件。實(shí)習(xí)基地巖漿巖從超基性的科馬提巖、金伯利巖,到基性的輝綠巖,中性的閃長(zhǎng)巖和酸性的花崗巖、偉晶巖都有出露,并且?guī)r漿巖主要為侵入巖體,礦物顆粒結(jié)晶程度好,便于肉眼觀察與描述。此外,蒙山山體形成于前寒武紀(jì),部分巖石都發(fā)生了不同程度的變質(zhì),能夠觀察到的變質(zhì)巖有斜長(zhǎng)角閃巖、黑云變粒巖、黑云母片巖、英云閃長(zhǎng)質(zhì)片麻巖、石英巖、大理巖,巖石變質(zhì)程度高,能夠滿足常見(jiàn)變質(zhì)巖的野外觀察與描述。由此可見(jiàn),蒙山是進(jìn)行巖石礦物實(shí)習(xí)的天然標(biāo)本實(shí)驗(yàn)室。
此外,實(shí)習(xí)區(qū)擁有目前世界上最大的自然地質(zhì)博物館-天宇自然博物館,其中礦物晶體廳的館藏礦物就達(dá)3000余件,主要有原生寶石級(jí)礦物金剛石、祖母綠、海藍(lán)寶石、碧璽、紫晶、黃晶、瑪瑙等,還展示了有色和無(wú)色原生礦物標(biāo)本等,為學(xué)生礦物標(biāo)本的認(rèn)識(shí)提供了詳實(shí)的資料及場(chǎng)所。
3.2構(gòu)造
地質(zhì)構(gòu)造模塊教學(xué)內(nèi)容主要包括蒙山及其周邊地區(qū)褶皺和斷層的野外觀察與識(shí)別及其形成原因。實(shí)習(xí)基地規(guī)模比較大的斷裂構(gòu)造有沂沭斷裂帶(郯廬斷裂帶山東段)、蒙山斷裂、沂水-湯頭斷裂,小規(guī)模的斷裂在蒙山頂上有出露,這些大大小小的斷裂都滿足了斷裂構(gòu)造的實(shí)習(xí)需要。褶皺構(gòu)造最好的觀察點(diǎn)在臨沭岌山地質(zhì)公園以及公園南側(cè)的馬莊褶皺構(gòu)造剖面,從單個(gè)褶曲到復(fù)合褶皺出露齊全,褶皺的類型從直立圓弧褶皺、直立箱狀褶皺、傾斜褶皺、平臥褶皺到倒轉(zhuǎn)褶皺等等都能觀察到。此外,實(shí)習(xí)區(qū)郯城縣能夠看到典型的單斜構(gòu)造-紀(jì)莊單斜構(gòu)造,以及紀(jì)莊新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)遺址、1668年郯城8.5級(jí)麥坡地震遺址。因而,實(shí)習(xí)基地具有得天獨(dú)厚的構(gòu)造教學(xué)題材,能夠保證地質(zhì)構(gòu)造教學(xué)的順利開(kāi)展。
3.3地層
實(shí)習(xí)區(qū)蒙山國(guó)家地質(zhì)公園岱崮園區(qū)屬魯西地層分區(qū)淄博-新泰地層小區(qū),基底發(fā)育新太古代變質(zhì)地層,零星出露,蓋層為寒武紀(jì)沉積層,巖層呈近水平狀產(chǎn)出,是一套海相碳酸鹽巖、陸源碎屑巖沉積建造,不整合于基底之上,頂部被風(fēng)化剝蝕,主要出露的地層有饅頭組、張夏組、崮山組等。蒙陰縣中部縣城以南的山麓地帶發(fā)育奧陶系地層,與寒武系呈整合接觸。蒙陰縣城以南和云蒙湖東南一帶能觀察到石炭系地層,與奧陶系呈假整合接觸。二疊系分布在蒙山山麓以南,與石炭系呈假整合接觸。侏羅系地層分布于云蒙湖東南側(cè),呈帶狀分布。白堊系分布于蒙陰縣以東,可見(jiàn)萊陽(yáng)群、青山群。蒙山斷裂以南的斷陷盆地中還能見(jiàn)到古近系河湖相碎屑巖夾碳酸鹽巖沉積建造。本區(qū)由于新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)以上升為主,因而第四系沉積物較薄。
沂水縣是一個(gè)地層實(shí)習(xí)的絕佳場(chǎng)所。地層較齊全且古老,主要有太古代、元古代、古生代、中生代和新生代第三系、第四系共五類。最古老的地層(也是山東省最古老的地層)稱沂水巖群,形成于中太古代,屬太古宙地層。
出露地層由老到新的層次是:前震旦系,分布于縣境東部、西部、北部及西南部,基巖以片麻巖為主。震旦系,分布于黃山鋪、龍家圈、崔家峪等鄉(xiāng)鎮(zhèn)。寒武系,分布于縣境西部、北部青石山區(qū)及富官莊、姚店子等鄉(xiāng)鎮(zhèn),主要巖石為石灰?guī)r及頁(yè)巖。奧陶系,分布于許家湖鎮(zhèn)的呂丈坡及富官莊、姚店子等鄉(xiāng)鎮(zhèn),主要巖石為石灰?guī)r及白云質(zhì)灰?guī)r。白堊系,分布于沂沭斷裂帶之間一些地區(qū),主要巖石為砂巖、凝灰質(zhì)砂礫巖及安山玄武巖。第三系上下玄武巖組,零星分布于圈里、諸葛等鄉(xiāng)鎮(zhèn),主要巖石為伊丁玄武巖、橄欖玄武巖、夾松散砂礫層及黏土層。第四系,主要分布于沂、沭等主要河流兩岸,為沖積、洪積松散地層,既有粗砂層及礫石透鏡體,又有黃土粉沙、粗砂層及砂土和光屑混合物。
3.4 古生物
實(shí)習(xí)區(qū)岱崮園區(qū)附近寒武紀(jì)地層含有豐富的三葉蟲化石,包括饅頭裸殼蟲、中華萊德利基蟲、蝙蝠蟲和蒿里山蟲。臨沭縣岌山地質(zhì)公園內(nèi)可見(jiàn)蜥腳類、獸腳類、甲龍類、馳龍類足跡。郯城縣早白堊世晚期地層中也發(fā)現(xiàn)蜥腳類和獸腳類恐龍,與郯城縣相鄰的江蘇省東海縣南古寨也發(fā)現(xiàn)了恐龍足跡化石。
天宇博物館中保存有1106件較完整個(gè)體的恐龍化石,是世界上最大的恐龍博物館。其中恐龍廳收藏有長(zhǎng)8米、高6米的金山龍,形態(tài)可愛(ài)的鸚鵡嘴龍,還有從恐龍向飛行鳥類進(jìn)化的初級(jí)階段代表——中華鳥龍,世界上最早有喙的鳥類——圣賢孔子鳥。另外還向觀眾展示了上千枚形態(tài)各異的恐龍蛋化石。海百合廳中陳列了各種形態(tài)各異、保存完好的海百合化石,由于海百合死后,其姿態(tài)保存完整并形成化石的條件較為苛刻,因而海百合化石極為珍貴。哺乳動(dòng)物廳可以欣賞到龐大的象類家族和各種動(dòng)物的復(fù)原圖以及動(dòng)物的骨骼化石,包括長(zhǎng)達(dá)8米、高5米的師氏劍齒象,完整的鏟齒象,以及真猛犸象的上牙化石等等。廳中陳列的化石標(biāo)本可以讓人了解長(zhǎng)鼻類、偶蹄類、奇蹄類動(dòng)物的演化過(guò)程。熱河魚類廳展示了許多非常珍貴的魚化石,比如長(zhǎng)江的中華瑰寶―中華鱘,離開(kāi)水后仍能生存較長(zhǎng)時(shí)間的師氏中華弓鰭魚、鱗齒魚等。另外還有10萬(wàn)多條狼鰭魚的大型魚板化石。狼鰭魚是天宇自然博物館熱河生物群早期研究中的三個(gè)代表成員之一。天宇博物館被授予“山東省科普教育基地”、“山東省關(guān)心下一代科普教育基地”和“全國(guó)古生物科普教育基地”等,是學(xué)生進(jìn)行古生物實(shí)習(xí)的最好場(chǎng)所。
3.5 礦產(chǎn)
實(shí)習(xí)區(qū)內(nèi)最具代表性的兩個(gè)礦產(chǎn)實(shí)習(xí)點(diǎn)為沂蒙鉆石國(guó)家礦山公園和歸來(lái)莊金礦。蒙陰金剛石原生礦是亞洲最大的金剛石原生礦,在沂蒙礦山國(guó)家鉆石公園中我們不但能夠觀察到超基性淺成巖-金伯利巖,還能看到被金伯利巖包裹著的金剛石原生礦,園區(qū)展廳里面詳細(xì)介紹了世界上重要的金剛石產(chǎn)地、金剛石的形成過(guò)程、形成條件等等,還能夠帶實(shí)習(xí)學(xué)生觀察金剛石礦的采礦坑。歸來(lái)莊金礦二期探明金礦儲(chǔ)量巨大,在園區(qū)中我們能看到金礦的采礦坑,金礦賦存的巖層及其產(chǎn)狀,礦區(qū)的工作人員會(huì)詳細(xì)介紹采礦的條件,金礦的品位等等。園中還有奇石一條街,里面收藏著形態(tài)各異的泰山石,還有大理巖雕成的石門,是學(xué)生進(jìn)行礦產(chǎn)實(shí)習(xí)和開(kāi)闊眼界的好地方。
3.6 地貌
實(shí)習(xí)區(qū)地貌類型眾多且典型,其中岱崮園區(qū)是我國(guó)崮形地貌的典型發(fā)育區(qū),也是“岱崮地貌”的命名地,有“沂蒙72崮,岱崮36崮”之說(shuō)。因受新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)構(gòu)造抬升、侵蝕切割及巖層組合等因素綜合作用,使得寒武系抬升到地表以后,下部易風(fēng)化的砂巖、泥巖逐漸變得松散,而頂部的灰?guī)r則相對(duì)堅(jiān)硬,呈平坦?fàn)罡采w在頂面,像戴了一頂帽子?;?guī)r層邊緣的不斷崩塌墜落,導(dǎo)致了頂部邊部較陡的形態(tài)。崮形地貌既具有強(qiáng)烈的地方性地貌特點(diǎn),又具有國(guó)內(nèi)外地貌學(xué)研究和對(duì)比意義,還具有獨(dú)特的旅游觀賞價(jià)值。
實(shí)習(xí)區(qū)沂水縣的沂水地下畫廊是觀察地下溶洞的典型場(chǎng)所,全場(chǎng)6600米,被眾多專家成為“江北第一溶洞”,洞內(nèi)鐘乳遍布,石筍林立,108處主要景觀形態(tài)各異。整個(gè)畫廊氣勢(shì)磅礴,石乳、石筍、石柱、石幔、石簾、石花、石旗、石葡萄、鵝管、飛瀑等各類象形鐘乳石,參差錯(cuò)落、千姿百態(tài),向人們展示著一幅幅百萬(wàn)年來(lái)從未示人的神秘畫卷。
實(shí)習(xí)區(qū)馬陵山地層為陸相的紅層,并且發(fā)育有陡崖坡,符合丹霞地貌的定義,因而不少專家認(rèn)為馬陵山上的紅層是丹霞地貌。但因?yàn)榧t層風(fēng)化嚴(yán)重,有專家認(rèn)為這種地層應(yīng)該稱之為劣土,故而馬陵山“丹霞地貌”尚存在爭(zhēng)議,學(xué)生在丹霞地貌實(shí)習(xí)中可以思考下這個(gè)問(wèn)題。
實(shí)習(xí)區(qū)境內(nèi)的河流發(fā)育,其中較為典型的河流地貌實(shí)習(xí)區(qū)即為沂河和沭河。湖泊的典型代表為云蒙湖,滿足了河湖地貌的實(shí)習(xí)需求。
4、實(shí)習(xí)成果與展望
實(shí)踐教學(xué)要求學(xué)生通過(guò)野外實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí),補(bǔ)充課堂教學(xué)的不足,加強(qiáng)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,為以后走向工作崗位或考研積累豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。做到學(xué)有所成,學(xué)有所獲。實(shí)習(xí)基地的建設(shè)要求任課教師制定實(shí)習(xí)方案、野外踩點(diǎn)備課、編制野外實(shí)習(xí)指導(dǎo)書,將野外實(shí)習(xí)逐步規(guī)范化、系統(tǒng)化,以此來(lái)促進(jìn)我院地理類高水平應(yīng)用型專業(yè)的提升,提高師資隊(duì)伍的教學(xué)水平。