矿床学野外综合实践教学探索

摘  要：矿床学野外综合实践是传统课堂理论授课和室内实习的重要拓展，对提高学生的矿床分析研究能力、野外实践综合能力、理论联系实际的能力和创新能力具有极大帮助。金堆城钼矿床野外综合实践是在传统矿床学课程学习的基础上，开展的课间野外综合实践教学，着眼于深化学生对矿床学基础知识及其相关成矿理论和工作方法等的理解，同时加强学生矿床学综合分析能力和创新思维能力的培养；此外，该实践教学还涉及矿山生产流程、矿产经济和绿色矿山建设等拓展性知识介绍的学习和认知，有助于学生理解矿床的经济属性和树立现代矿业生态文明观。

关键词：野外实习；实践教学；矿床学；金堆城钼矿床；绿色矿业

中图分类号：G642      文献标志码：A         文章编号：2096-000X（2024）03-0051-05

Abstract： The field comprehensive practice of mineral deposit science is an important extension of the traditional classroom theory teaching and indoor practice， which is of great help to improve students' ability of mineral deposit analysis and research， field practice comprehensive ability， ability of combining theory with practice and innovation ability. The Field Practice of Jinduicheng Molybdenum Deposit is a comprehensive field practice teaching conducted based on the traditional courses of Mineral Deposit. It aims to deepen students' understanding of the basic knowledge and related metallogical theories and field-working methods， strengthen their abilities of comprehensive analysis and innovative thinking in mineral deposits. In addition， this practical teaching also involves the recognition of extended knowledge， such as mining processes， mineral economy， and green mining construction， which helps the students well understand the economic attributes of mineral deposits and establish a modern ecological civilization view of mining.

Keywords： field practice; practice teaching; Mineral Deposit; Jinduicheng Molybdenum deposit; green mining

矿产资源是人类赖以生存和发展的重要物质基础，矿床学研究、矿产勘查开发是人们获取矿产资源的有效途径之一。矿床学主要研究矿床在地壳中的形成条件、矿床地质特征、分布规律和成因，相关知识可直接应用于矿产资源的勘探和开发，是指导矿产资源开发利用的重要学科之一[1]，因此，也是高等学校地质学和矿产资源勘查专业的重要基础必修课。西北大学（以下简称“我校”）地质学专业为国家级一流本科专业建设点，是国家首批设立的“地质学理科基础科学研究和教学人才培养基地”专业，并于2021年获批“地质学基础学科拔尖学生培养计划2.0基地”。我校地质学专业注重培养适应学科发展和人类社会经济发展需求，具有较高专业素养、突出实践能力和科学研究潜力的创新型地质学专业人才。

矿床学作为地质学科专业基础理论和专业基本技能培养规格中的重要课程，具有极强的理论性、实践性和应用性，因此，深化教学模式改革、开展野外实践教学对于实现地质学专业培养目标、助力我校地质学国家一流学科建设至关重要。在传统课堂讲授和课程室内实习的基础上，进一步拓展野外实践教学，是提升矿床学实践能力、综合分析能力和创新思维能力的关键[2]。在多年矿床学教学和研究工作的基础上，我校地质学系张复新教授和朱赖民教授早在40年前就开始关注矿床学野外综合实践教学，并在近年来与华县金堆城钼业集团有限公司合作，建设了西北大学金堆城钼矿床野外教学实习基地。金堆城超大型斑岩型钼矿床矿床地质特征典型，为世界级露天开采矿床，极有利于野外教学实践。本文拟以金堆城钼矿床野外实践教学为例，介绍通过对区域地质线路和矿区典型地质现象的讲解和启发教学，建立学生对矿床的成矿地质背景、产出状态、地质特征、成矿机理、分布规律和成因等的系列认识，培养学生矿床学综合分析能力和实践能力的思路和方法。

一  实习目的和意义

矿床学的传统室内教学实习主要依赖各种相关地质资料、图件和实物标本，殊不知矿床作为一个综合地质体，产于特定地质背景，是多种地质作用的综合结果，同时又具有经济技术和环境属性[1]。因此，想要较好地认识矿床，必须掌握矿床形成的地质条件、演化和保存过程，相关矿产的经济技术条件以及矿床开采开发可能造成的环境影响等宽广领域的知识。金堆城钼矿床野外实践教学为学生提供了一个天然实验室，让他们有机会将地史学、矿物学、岩石学、构造地质学、地球物理学和地球化学等基础知识与矿床学知识有机结合起来，实现课本知识从感性认识到理性综合分析的转变，同时通过教学内容延伸，帮助学生了解钼矿资源的用途、矿业市场情况，认识钼矿床开采、选冶的技术和流程，发现矿床开采开发对周围生态环境带来的影响。总体而言，金堆城钼矿床野外综合实践教学的主要目的和意义可归纳为如下三点。

第一，矿床学是地质科学中的实践应用技术性学科之一，直接与国民经济挂钩，实践教学以我国著名的超大型斑岩型钼矿床——金堆城钼矿床为实践对象，通过野外实践教学，使学生了解和认识该矿床从普查发现、矿床地质勘探、矿山建设直到开发利用为国民经济服务的全过程中，了解矿床地质工作的重要作用，增强学生们从事地球科学相关事业的信心，并进一步培养他们对矿床学专业的兴趣。

第二，通过金堆城钼矿床野外实践教学，让学生更准确地理解并掌握矿床学的基本概念、成矿理论和研究方法，结合野外对金堆城钼矿床的直观观察，熟悉斑岩型矿床基本特征及其形成的地质条件，分析成矿机理与控矿因素，总结成矿规律和矿床成因等基本问题，训练学生收集矿床地质资料的方法，提高学生观察和分析矿床地质特征的能力，激发学生对矿床形成过程和成矿机制的思考，为后续开展成矿理论研究和找矿预测评价工作打下坚实的基础。

第三，通过了解金堆城钼矿床的采矿、选矿和冶炼流程、选冶技术，以及钼矿资源的工业用途和矿业市场行情，深刻认识矿床的经济技术属性及其在国民经济发展中的作用和地位；了解矿床在自然状态和开采条件下对生态环境的影响及破坏，介绍矿山在保护周围生态环境方面的应对措施，感受矿产资源开发与生态文明建设之间的矛盾，认识到将绿色矿业理念贯穿于矿产资源勘查、矿山建设、开发利用在生态环境保护过程中的重要性，了解国家对于资源开发与生态环境保护的方针政策，树立现代绿色矿业生态文明观。

二  实践教学内容设计思路和特色

实践教学是地质学人才培养中的重要环节，西北大学地质学系根据加强基础、拓宽专业、增强适应性的人才培养方针，长期以来特别重视实践教学的学科性、综合性、交叉协调性和创新性[3]，并依据地质学专业本科生培养目标系统设计了三个循序渐进的野外地质教学实践课程，分别为一年级陕西韩城地区地质认知实践、二年级陕西汉中地区地质填图实践和三年级秦岭-鄂尔多斯野外综合实践[4]。矿床学课程安排在三年级上学期，此时，学生已系统完成了前两个野外地质实践，并掌握了野外地质调查工作的基本方法和基本地质技能，系统学习了华北、扬子板块的大地构造格架、沉积-岩浆-变质作用等地质建造和地质构造演化规律。然而，上述教学实践中针对矿床学相关知识点的讲授、成矿作用现象的观察分析相对薄弱，不利于学生建立对矿床这个综合地质体的直观和宏观认识；此外，矿床学传统教学实践主要为室内地质图件分析和矿石手标本观察，也存在学生无法直观观察和综合分析野外宏观地质现象的软肋。因此，我们在矿床学授课过程中增设了金堆城钼矿床野外综合实践教学，预期通过路线地质观察、矿区地质解剖、采矿-选矿-冶炼现场参观和周边生态自然环境观察，进一步加强学生的基本地质技能，帮助学生了解矿产开采开发、矿床研究的基本流程和方法，提高学生利用矿床学知识分析实际矿化现象的能力和环境保护意识，锻炼科学创新思维能力。

金堆城钼矿床位于秦岭造山带华北板块南缘构造带，路线地质观察主要通过路线剖面中典型地质现象的观察，了解区域成矿背景，包括基底岩石组成及其变质变形程度，含矿地层在区域内的分布特征及其与基底的接触关系，成矿有关花岗质侵入岩与基底和含矿地层的关系等；矿区地质解剖主要观察矿区地质特征，包括矿区控矿构造、含矿岩体、围岩类型、热液蚀变及其分布规律等，通过以上线-点相结合的实践教学，以期培养学生客观认识矿床形成与区域地质背景关系的能力，以及根据矿区地质特征分析矿床成因类型的矿床学研究思路。金堆城钼矿床野外综合实践教学主要包括室内资料查阅、野外教学和和室内报告撰写三个阶段，其中最关键的是为期两天的野外教学实践，为了达到趁热打铁的教学效果，通常安排在内生矿床授课内容完成后的周末进行。根据金堆城钼矿床所在地区的区域地质露头特点，以及矿区岩体、围岩、蚀变矿化等的剥露特点，野外教学采用以矿区典型剖面地质解析为主，以区域路线地质观察为辅，由区域到矿区，由斑岩地质体为中心向面型蚀变分带辐射观察的矿床学调查方法。通过矿区典型剖面解析，能够保证对矿区地质、矿体展布特征、控矿构造和成矿规律等地质特征的全面客观的认识；区域路线地质观察能帮助学生进一步拓宽对成矿区域地质背景的理解。金堆城钼矿床为露天开采，岩体、构造、矿化蚀变现象丰富且出露良好，为培养学生矿床学观察、认知和综合分析能力提供了宝贵现象和素材；矿区位于陕西省华县，距离西安2 h车程，矿山采-选-冶流程完整，采矿安全和绿色矿山建设意识强，是学生了解矿产开采流程和树立绿色矿山生态文明观的理想实践平台。此外，区域路线地质教学涉及构造地质学、岩石学和矿物学等多学科的基础知识，为了将近年来针对区域地质最新的研究进展介绍给学生，实习带队老师除矿床学授课团队的老师外，还会邀请1～2位在该地区开展科学研究的教师参加，实现野外教学过程中的学科交叉和互补，以期达到更好的教学效果。

经过近四十年的实践和不断改进，金堆城钼矿床野外综合实践教学具有如下四方面的鲜明特色：①我校地处西安， 南依秦岭造山带，位于秦岭造山带北缘的东秦岭钼矿带是我国最大的钼矿床分布带，西起陕西华县，东至河南栾川，带内发育10余个大型-超大型斑岩型-矽卡岩型钼矿床，为我校开展矿床学野外实践教学的天然实验室；此外，我校科研团队在东秦岭钼矿带地质构造演化和成矿作用研究中具有长期的积累，可在实践教学过程中有效实施科研资源向教学资源的转化。②课程设计和实践以加强实践能力和创新能力培养为原则，以培养具有较高专业素养、突出实践能力和科学研究潜力的高层次地质学研究人才后备力量为目标，通过矿区地质剖面的详细解剖，深入理解斑岩型矿床成矿理论，辅以区域路线地质观察和学习，理解构造-岩浆-成矿的耦合关系，实现构造地质学、岩石学和矿床学等多学科的交叉融合。③本实践教学设置了野外现场讨论和总结环节，通过提问-引导-讨论等互动教学方式，引导学生从理论走向实践，提高学生提出问题-思考问题-解决问题的能力，同时激发创新意识。④实践过程中，通过介绍我国优势矿产资源（以钼矿为代表）及其在全球经济发展中的地位，培养文化自信，进一步激发爱国热情、增强民族自豪感；通过观察了解矿产开发对生态环境的直接影响，帮助学生将绿色矿业理念贯穿于矿产资源规划、勘查、开发利用与保护全过程，提升矿业发展质量和效益，深刻理解“金山银山”与“绿水青山”的辩证关系。