地质地貌综合野外实践教学 教学大纲
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地质地貌综合野外实践教学
课程教学大纲
华东师范大学
2013年8月
课程代码:
课程负责人:郑祥民教授
主讲教师:郑祥民教授、顾志文副教授、范安康副教授、吕红华副教授等
课程名称:地质地貌综合野外实践教学
课程类别:专业必修
课程学分数:2
课程学时数:36
授课对象:地理科学学院一、二年级本科生
本课程的前导课程:地质学基础、地貌学、水文与水资源等
一、教学目的
(1)强调地球系统科学的理念,重视多领域知识的交叉与融合,以探索人-地相互关系为切入点,借助野外实践教学这一重要途径,便于直观认知自然地理学科的理念与内涵。
(2)大自然是最好的课堂。实习选取了具有典型性、综合性、代表性的不同自然特征区域,让学生来实地识别和观察自然地理各要素,运用自然地理学的基本理论、基本知识,分析各自然地理区域的基本特征、形成与分布规律,以及各自然要素的相互关系,做到理论和实践的统一,收到了良好的教学效果。
(3)通过室内和野外调查、观测、采样、分析,总结、撰写报告等实践性的教学环节设计,着重对学生获取资料和资源环境实验分析的基本技能等动手能力的培养,以其达到巩固课堂教学效果,并为将来独立开展有关专业工作打好基础。
(4)安排一些资源、环境和生态环境有特点的地区,让学生收集资料,分析评价人类活动对环境造成的有利或不利的影响,探讨协调人-地关系的途径,树立可持续发展的观念。
二、教学要求
本课程教学过程以学生为主体,实施学生自我管理、主动参与为主的管理方
式。教师采用启发式、讨论式、研究式的教学方法,充分调动学生的积极性、主动性和趣味性。通过让学生观察研究、分析地质地理现象,采集样本,收集相关素材,思考讨论问题,培养他们自主学习,探究性学习和合作学习的能力,以提高动手能力,获取信息能力,观察思考和分析问题的能力,激发创新精神。野外教学过程中,每天个人小结,小组讨论、总结实习内容,老师进行教学检查。
三、课程内容与学时分配
本课程共36学时,具体分配如下:
第一部分室内实践教学
第一单元矿物标本的基本鉴别特征
地壳的物质组成可分为3个层次:元素、矿物、岩石,而矿物是组成岩石的基本单位。我们认识岩石,首先要熟悉矿物的基本特征,尤其是要利用矿物的主要鉴别特征在野外对其进行识别。
鉴别矿物,主要借助矿物的物理性质,这包括颜色、条痕、光泽、透明度、硬度、解理、断口、弹性与挠性、磁性、电性、发光性等。其中,颜色(自色)、条痕、解理与断口、硬度等是鉴别矿物的主要物理性质,但对于某些矿物,如萤石,发光性是其重要鉴别特征,而磁性则是磁铁矿等矿物的重要鉴别依据。因此,对于特定矿物,有其特有的鉴别方法。
对于本课程,野外实习主要涉及到的矿物将包括石英、正长石、斜长石、黑云母、橄榄石、方解石等等。在此主要介绍这些矿物的基本鉴别特征。
石英:最常见的石英晶体多为六方柱及菱面体的聚形,晶面上有横纹。但在岩石中,如苏州天平山的花岗岩,石英常为无晶形的粒状,具典型的玻璃光泽,透明或者半透明,无解理,贝壳状断口,硬度7。
正长石:晶体为板状或短柱状,但在岩石中,如苏州天平山的花岗岩,常为晶形不完整的颗粒状。颜色特殊,为肉红色、浅黄色或者黄白色,具玻璃光泽,半透明,硬度6。
斜长石:细柱状或板状晶体,在岩石中,如苏州天平山的花岗岩,多为板状、细柱状颗粒。多为白色或灰白色,玻璃光泽,半透明,硬度6-6.5。
黑云母:具特殊的片状特征,单向最完全解理,黑褐色至黑色,
橄榄石:晶体扁柱状,具特殊的橄榄绿色,玻璃光泽,透明或半透明,硬度6.5-7。在南京桂子山玄武岩中见有橄榄石的包裹体,橄榄石结晶程度好。
方解石:多为乳白色的块状、粒状、鲕状、晶簇等集合体,玻璃光泽,印度2.7。具典型的三组完全解理。在南京汤山地区实习过程中,我们将观察到地层中发育有方解石脉。如在阳山碑材考察点,灰黑色栖霞组灰岩中发育许多
方解石脉以及燧石结核。
第二单元火成岩的基本鉴别特征
通常认为,火成岩由两类岩石组成,一是岩浆作用形成的岩浆岩,二是非岩浆作用形成的,如花岗岩化作用形成的花岗岩。火成岩以前者为主。对于火山碎屑岩的类型归属,目前还存在一些争议,如有人将火山碎屑岩归类为火成岩亚类,也有人认为其属于沉积碎屑岩亚类。本课程暂且在火成岩部分介绍浙江建德大慈岩火山碎屑岩的基本特征及其形成的独特地貌。
地下岩浆经过岩浆作用而形成岩浆岩,包括侵入岩和喷出岩(火山岩)两类。由于经过的岩浆作用存在差异(如温度、压力等条件的变化过程不同),这两类火成岩的结构、构造等方面的特征因此不同,具体表现在组成矿物的结晶程度、晶体颗粒大小、组合形式等诸多方面,可在实习过程中理解这些不同。
本课程实习观察到的火成岩主要包括苏州天平山白垩纪花岗岩和南京六合桂子山下更新统玄武岩。
花岗岩属酸性深成侵入岩(除了花岗岩化花岗岩),其组成矿物主要包括
正长石(钾长石)、富钠斜长石、石英等,也含少量黑云母或角闪石。通常而言,钾长石多于斜长石,石英含量可达20%以上。因此,我们见到的花岗岩多
呈肉红色,并具黑色斑点。由于属深成侵入岩,花岗岩的组成矿物结晶程度好,颗粒较大,甚至有些具似斑状结构。值得一提的是,苏州砚瓦山的页岩由于受
到附近天平山花岗岩侵入作用的影响,其部分已变质成为更加坚硬的板岩。另外,由于上覆地层已被侵蚀搬运,从而使得天平山花岗岩得以出露地表。
玄武岩是典型的基性喷出岩,分布广。玄武岩多呈黑色、黑灰色等,风化
面呈黄褐色或者灰绿色。由于属于喷出岩类,岩浆冷却速度相对较快,这导致
其主要组成矿物(辉石、基性斜长石)结晶程度较低,多为细粒或者隐晶质结构,甚至玻璃质结构,常具气孔构造,气孔被填充后成为次生的杏仁构造。另外,由于不同矿物的结晶条件(如温度等)不同,玄武岩中的副矿,如橄榄石,一般先结晶形成橄榄石包裹体。这种现象在南京六合桂子山的玄武岩实习中将
得以观察。