法院苏桂芬
❶ 浅谈实物地质资料岩石薄片的应用与服务——以物玛幅拉布错移置蛇绿岩薄片特征为例
苏桂芬 冯俊岭 曹 军
(实物地质资料中心)
摘 要 本文通过介绍岩石薄片的重要性及应用现状,应用实例——物玛幅拉布错概况,展示了蛇绿岩不同岩石类型薄片显微图像特征,以此探讨岩石薄片服务方式,为实物岩石薄片的存储、再利用及提供便捷服务方面发挥作用。
关键词 地质资料 实物岩石薄片 拉布错蛇绿岩
1 岩石薄片的重要性
1.1 岩石薄片存在的意义
岩石是构成地壳和上地幔的主要物质。将岩石磨制成薄片,在偏光显微镜下用透射光观察、研究其矿物成分和结构构造,系统地进行记录、分类、命名,可以为进一步探讨其形成机制和演化规律奠定基础,使人类对于地球表层物质有系统、科学的认识。因此,对岩石薄片的研究,对地学研究具有非常重要的价值。
1.2 岩石薄片应用现状及意义
以偏光显微镜及其附件为主要研究工具,以矿物和岩石的“薄片”为直接研究对象,在矿产勘探开采、油气储层评价及冶金、煤炭、陶瓷、建材、化工等诸多领域获得了广泛的应用。即使在快速发展的今天,随着科学技术的不断进步,各种新的测试技术(如电子显微镜、X 射线衍射分析等)、研究方法及学术理论不断被引进研究领域,应用光学原理,以偏光显微镜为基本工具,以矿物光性特征为鉴定依据的岩石薄片研究观测的技术和方法,仍然是岩石学研究的基本手段,是科研和生产中最基本、最简便、最迅速、最廉价的方法之一;尤其是在形态和组构研究方面,是其他方法所无法取代的。因此,岩石薄片具有重要的保管意义和开发利用价值。对形成的岩石薄片的保护、开发、利用,意义重大。
2 浅谈岩石薄片的开发利用
2.1 岩石薄片显微图像数字化
为更好地保存岩石薄片,展示其显微信息,应充分利用现代信息技术,利用计算机软件,把照相技术和显微镜成像方法有机结合起来,将岩石薄片在显微镜下的矿物组合、结构构造等光学特征进行采集和管理,建立岩石薄片显微图像信息管理系统。该系统目前应用于青藏高原 1∶25 万区域地质调查实物—岩石薄片的显微图像数字化采集。
2.2 岩石薄片显微信息编研
把采集的岩石薄片显微信息编研,是当前实物资料开展服务的一个重要课题。本文尝试性地利用1∶250000 物玛幅拉布错移置蛇绿岩剖面岩石薄片反映的显微信息,把移置蛇绿岩出露的岩石类型显微结构构造展示出来,进一步印证蛇绿岩的存在,展示青藏高原空白区地质调查原创性成果。
3 岩石薄片应用实例—拉布错蛇绿岩岩石显微图像
3.1 拉布错蛇绿岩简述
众所周知,蛇绿岩作为侵位于造山带中的古洋壳残余,它的存在指示了古碰撞缝合带的位置,因此蛇绿岩的确证对区域大地构造划分意义重大。本文重点展示拉布错移置蛇绿岩岩石薄片显微图像特征,便于直观认识移置蛇绿岩层序岩石的岩石学显微结构构造特点,展示岩石微观特征,作为实物岩石薄片显微图像采集的尝试性服务探索。
3.2 拉布错移置蛇绿岩薄片岩性特点
拉布错移置蛇绿岩主要岩石类型有:蚀变超基性岩、蛇纹石化斜辉橄榄岩、少量蛇纹石化纯橄榄岩,其中以蛇纹石化斜辉橄榄岩占绝对优势,应为蛇绿岩的变质橄榄岩单元。岩石蚀变强烈,原岩组构大部分消失,仅局部残留残余网状结构、假斑结构,可见橄榄石、辉石残晶。
3.3 拉布错蛇绿岩移置岩片岩石类型及显微图像
拉布错蛇绿岩移置岩片主要由蚀变橄榄岩类及少量穿插其间的闪长玢岩类构成,其中蚀变及构造变形强烈,显示出多次构造变形的宏观特征。以下简介均为具有岩石薄片的岩石类型,选择性展示显微图像特色。
3.3.1 变质橄榄岩
(1)蛇纹石化纯橄榄岩。
岩石全部蛇纹石化,主要由蛇纹石组成,橄榄石蚀变为网格状蛇纹石。岩石呈片理化形成定向构造。显微镜下图片及描述如下:
蛇纹石显微鳞片状,略显网格结构,推测为橄榄石蚀变而成。蛇纹石鳞片具定向分布特征,磁铁矿为隐—微粒状,呈分散状或集合体产出(图 1)。
纤维蛇纹石细脉组成网格,网眼中心分布叶蛇纹石、胶蛇纹石,组成网格结构(图 2)。
图 1 正交偏光
图 2 正交偏光
(2)全蛇纹石化斜辉橄榄岩。
岩石主要由蛇纹石 95% ~ 97%、绢石及残余辉石 18% ~ 33%、磁铁矿 2% ~ 3%、铬尖晶石 1%组成,具鳞片纤维变晶结构、块状构造,蛇纹石由橄榄石蛇纹石化形成,绢石为辉石绢石化的产物。显微镜下图片及描述如下:
岩石全部由蚀变矿物蛇纹石、绢石组成,具假斑结构(图 3)。
纤维蛇纹石细脉组成网格,网眼中心分布叶蛇纹石、胶蛇纹石,形成网格结构(图 4)。
图 3 正交偏光
图 4 正交偏光
绢石:呈假斑,具辉石假象,粒度一般在 2.5 ~ 1.0mm 之间(图 5)。
磁铁矿是橄榄石蛇纹石化的析出物,常沿网脉不均匀分布(图 6)。
铬尖晶石为它形-半自形粒状,粒径为 0.5 ~ 0.2mm,半透明,棕褐色(图 7、8)。
图 5 正交偏光
图 6 单偏光
图 7 单偏光
图 8 单偏光
3.3.2 闪长玢岩
岩石的蚀变强度和构造变形强度不如变质橄榄岩强烈,外宏观上具有蛇绿岩单元中的岩墙群特征。可能为基性、超基性岩浆的分异产物。
(1)闪长玢岩。
岩石具斑状结构,基质细晶结构,蚀变明显,斑晶大小 3 ~ 1mm,由中长石(具绢云母化)20%、暗色矿物 15% 组成;基质粒度 0.2 ~ 0.5mm,为石英 2%、更长石 48%、绿泥石 10%、白云石 4% 等;副矿物为少量磷灰石 0.3%、金属矿物 0.5% 等。岩石显微图片及描述如下图:
岩石由斑晶和基质两部分组成。基质:由更长石和暗色矿物组成,大量微粒石英分布于更长石之间(图9、10)。
斑晶:中长石,半自形板柱状,具环带结构,较强烈绢云母化(图 11)。
斑晶:暗色矿物,蚀变为绿泥石、白云石,假象推测角闪石为主,次为黑云母(图 12)。
图 9 正交偏光
图 10 正交偏光
图 11 正交偏光
图 12 正交偏光
(2)石英闪长玢岩。
岩石具斑状结构,基质细晶结构。斑晶粒度 2.5 ~ 1mm,由石英 5%、中长石 20% 和暗色矿物15% 所组成;基质粒度 0.2 ~ 0.05mm,由石英 10%、中更长石 37%、绢云母 3%、绿泥石 10% 等组成。岩石显微图片及描述如下:
斑晶:中长石,完全绢云母化,形成鳞片状集合体,保留半自形假象(图 13)。
基质:由中长石、石英和暗色矿物组成(图 14)。
斑晶:石英呈熔蚀状(图 15)。
斑晶:角闪石,无残留,保留半自形柱粒状及截面六边形晶形假象,完全绿泥石化及析出钛铁矿物。黑云母,片状、宽片状,少量基本未蚀变,棕色—浅黄褐色多色性,具一组极完全解理(图 16)。
图 13 正交偏光
图 14 正交偏光
图 15 正交偏光
图 16 正交偏光
3.3.3 硅质岩
类型单一,主要为条带状硅质岩,主要由微粒石英集合体 68%、绢云母鳞片集合体 30% 和白钛石2% 组成。显微图片及描述如下:
原岩受热力变质作用重结晶,鳞片微粒变晶结构,条带状构造。泥质物条带重结晶为绢云母鳞片条带,硅质物重结晶为微粒石英条带(图 17、18)。
石英呈微晶集合体条带,粒度在 0.05 ~ 0.01mm,沿岩石条带方向拉长镶嵌生长(图 19)。
鳞片状绢云母条带集合体,正交镜下干涉色鲜艳,与石英微晶条带相间,形成条带状构造(图20)。
图 17 单偏光
图 1 8 单偏光
图 19 正交偏光
图 20 正交偏光
4 实物岩石薄片的服务思考
4.1 岩石薄片显微图像信息管理系统的应用效果
目前笔者利用岩石薄片显微图像信息管理系统,已经完成青藏高原 1∶25 万区域地质调查实物岩石薄片 4000 余片的显微图像采集,形成 32600 余张的信息集合。大量的岩石薄片显微图像,弥补了以往岩石薄片只有鉴定者才能看到薄片下的岩石矿物组合、结构构造等岩石光性特征现象,而利用者只看报告描述,无法目睹实像的不足。岩石薄片显微图像信息管理系统不仅有岩石薄片显微图像及信息说明可视化,还相应有查询、检索、统计、下载等功能。
4.2 岩石薄片集成服务启示
为了充分发挥实物岩石薄片的作用,更好地服务使用者,通过采集 1∶25 万物玛幅拉不错移置蛇绿岩剖面岩石薄片显微图像,可以图文并茂地展示该地区蛇绿岩岩石类型显微特征,展示原始资料的真实性和有效性。虽然实物资料采集有限,但足以将其特色服务给大众;可以提高岩石薄片信息的利用率,为地质资料实物信息集成探讨和实物产品开发服务尽一份绵薄之力。
❷ 实物地质资料岩石薄片的数字化方式及利用
苏桂芬冯俊岭刘晓文
(国土资源实物地质资料中心三河065201)
摘要通过对实物地质资料岩石薄片的生产过程、保存利用现状的简介,指出了开展岩石薄片显微图像数字化的意义及必要性;着重论述了岩石薄片数字化的常用方法,并对岩石薄片全面数字化工作方式、岩石薄片数字化的三维重建进行探讨。图像采集后形成岩石薄片显微图像数据管理,其成果产品可服务于地质及相关行业生产、研究和大专院校教学、地学科普等。
关键词实物地质资料岩石薄片数字化方式显微图像数据管理利用
岩石薄片作为实物地质资料的一部分,与其他原始地质资料一样,是客观的、唯一的、不可复制的。是反映全国各地区地质现象或重要矿产地质特征等的地质成果基础,信息内涵丰富、覆盖面宽,具有重要的保管意义和开发利用价值。岩石薄片数字化,是把野外作业采集的岩石手标本切制的薄片,利用偏光显微镜观察和数码摄像技术,采集显微图片,经过图像处理、整理说明,建立岩石薄片显微图像数据系统,进行数字化规范管理和科学利用。通过网络传播,实现信息共享,为地质、石油、煤田等相关行业科研生产服务,为高校教学、地学科普等,为社会公众提供实物地质资料数字化信息服务。
1 岩石薄片的产生过程、保存利用现状
岩石薄片是把岩石标本按需要的方位,用切片机切成厚0.5~0.8cm,长4~5cm、宽3cm的薄块,在磨片机上粗磨、细磨,磨平一面。进行抛光,再用水洗,并烘干,用加拿大树胶粘贴在载玻片上;然后将另一面进行研磨,先用金刚砂和水研磨,磨至0.03mm厚左右,再在盖玻片上放少量树胶,加热盖在薄片上即成。
我国原地矿部自建国到1998年底概略调查显示,光薄片已达301.2万件;1999年国土资源地质大调查以来,到2005年统计薄片也有6.2万多件;截至2009年12月15日,国家实物地质资料库房接收的青藏高原1:25万区调薄片21791件。大量的岩石薄片急须保护、利用,其存在的根本问题是显微镜下观察图像与鉴定报告是脱节的,给使用者带来诸多不便。
2 岩石薄片开展数字化的意义和必要性
岩石薄片数字化是实物资料馆藏形式的一种转换,它涉及信息管理、信息保存、信息服务和信息研究等方面的一系列变化和发展,作为实物地质信息资源建设的重要工作内容,具有重要的意义。数字化后的岩石薄片也为使用者打开了利用的方便之门。
2.1 岩石薄片数字化有利于保护实物薄片
玻璃制成的岩石薄片具有脆弱易碎、胶质时间长发黄等缺点,转换成数字文件,避免或减少用户直接使用,在胶质失效之前储存,延长实物薄片使用寿命。通过岩石薄片显微图像数字化,改变利用方式,利于实物岩石薄片储存,可以降低实物丢失的风险和损坏的几率,扩大实物薄片的利用范围。
2.2 岩石薄片数字化有利于提高实物薄片的利用率
岩石薄片数字化后,形成的岩石薄片显微图像数据系统能满足用户共享资源与及时提取资料。同一个岩石薄片,可以多个用户使用,用于不同方向研究,如区域地质调查注重的是矿物组合、结构构造、岩石定名。一个用户也可以观察多个薄片,通过在线资料浏览,不受时间和图书馆限制,在几秒钟之内来检索它们,通过内嵌资料的链接,进行对比应用。对数字化后的岩石薄片使用,扩大了实物资料的应用范围,提高实物薄片的使用效果和利用率。
2.3 岩石薄片数字化利于研究工作
薄片数字化的图片(或影像)及其说明、文本、图件等,经过编辑储存管理。利于使用者按照自己研究角度应用或科学探索,从而扩大实物薄片的利用范围。岩石薄片数字化后的影像可以支持长达几分钟的定格观察,使人们可以利用软件放大功能在屏幕上仔细地鉴别图片,这使得极小的可视资源图像(如岩石照片、矿物图形等)能被浏览开发。
2.4 岩石薄片数字化有利于科学管理
岩石薄片数字化可以提升实物地质资料的管理效率和水平,更好开展服务。把岩石薄片数字化信息存贮在磁盘或光盘等电磁介质上,提取整理编辑形成图册,如《岩浆岩典型岩石、特殊类型岩石显微图册》等,作为行业生产、科研应用、教学参辅等,也可以商业发行给社会公众;或制作成网络版放在服务器上供远程检索服务,便于开展有偿使用,提高经济效益,有利于的科学化管理和维护,创造出有经济效益和社会影响的信息产品品牌,推进岩石薄片实物资料的开发利用。
3 岩石薄片数字化方式
笔者认为岩石薄片显微图像数字化可以有3种方式,即岩石薄片图像截取采集、薄片图像全面录制和岩石薄片的三维重建。第一种是传统的岩石薄片下显微图像信息采集方式,后两种方式则为结合当前实物地质数据的信息整体数字化探索和利用软件技术开拓立体模式的尝试性设想。这里重点介绍常用的岩石薄片显微图像截取采集的工作方法。
3.1 岩石薄片数字化截取采集过程
选取岩石薄片中与鉴定报告相符、有代表性及与定名密切相关的、具有普遍意义和特有性部位,对其进行显微镜下多视域、多角度的图像采集,形成具有重要地质特征的系列数字照片,达到清晰反映矿物组合、形成期次、结构构造等鉴定特征,满足印刷出版薄片图册要求及科研、教学需求等。
3.1.1 岩石薄片鉴定报告的分析
每一个地质调查实物岩石薄片都对应有一份鉴定报告。鉴定报告是数字化采集的依据,充分研究鉴定报告所描述的显微镜下的内容,即矿物组合、含量、结构构造等相关描述信息,才能分清主次、突出重点,准确选取、正确采集。
3.1.2 岩石薄片数字化图像的选取
通过对岩石薄片鉴定报告信息的了解,对岩石薄片显微镜下所反映的图像进行观察选取:有视域大小,即高倍镜、低倍镜的选择;有光性的选择,即正交偏光、单偏光色彩的选择;还有特殊情况下如对多色性矿物或正交偏光镜下干涉色变化等进行影像录制。不同岩石类型具有各自风格,应系统化、条理化选择,准确清晰、内容丰富。
3.1.3 显微图像文字说明
把不同岩石类型薄片下所采集的不同显微图片进行编辑、整理,按照视域大小、光性选择及特殊情况截取等,进行附加矿物代号标注和地质说明、内容描述。一个岩石薄片对应有多个显微照片,各个显微图像均配有特征注解,既独具特色,又相互关联。
3.1.4 图像的综合整理
对显微照片的数据处理,是在微机上应用相关软件,进行显微照片的剪切、修编整形;对每一个显微照片进行对应编号;对系统薄片全面编排,把整理后的图像信息以数字化的形式储存集中、分类管理。
3.2 岩石薄片数字化全面录制设想
整体思路是把岩石薄片的全部内容在低倍镜、大视域下,以线或者面的连续形式,通过光学显微成像或扫描电镜图像等的方法获取岩石薄片图像,利用分析系统的常规图像分析功能,对获取的岩石切片多视场图像进行背景校正、剪切、拼接、图像说明链接等处理,形成完整的图像录制并集成储存。
每个岩石薄片作为采集对象,所反映的内容是不同的,大的方面有所在项目名称、位置、岩石类型,具体的为岩石薄片鉴定名称、岩石矿物组合、结构构造,还有矿物含量、接触关系具体描述等。通过分层归类、详略得当,全面反映实物资料富含地质信息,以便于满足不同用户检索信息的需求。
3.3 岩石薄片数字化岩石图像的三维重建尝试
在岩石薄片二维图像基础上,利用二维图像的特征信息重建三维结构,提供直观的视觉信息。通过虚拟现实技术,将岩石薄片下矿物三维图像真实地展现出来,使使用者能够从各种方位、各个层面以及各种旋转角度观察三维结构。为普查勘探与开发、地质找矿等提供更研究模拟实物基础;为分析研究岩石的微观结构提供了有效、简便、经济的方法;为高校教学、科普教育提供特色服务产品。
4 岩石薄片数字化利用
4.1 快速查询与检索的基础
根据用户检索的习惯和检索的内容,设置多个检索点,编制诸如地区卡、专业卡、岩性卡等多种组织形式,并将相同内容的查询卡片按不同的组织形式分别放在不同的系列之中。建立卡片查询体系,使用户能够快速查询与检索。
从信息组织方式上不仅有上述传统的固定分类组合,还采取按问题分层次动态分类组合与固定组合相结合的方式。例如,通过客户信息需求和搜寻行为的分析,可以编制如“全国变质岩岩性资料索引”、“青藏高原1:25万革吉幅系列剖面岩石索引”等不同层次、不同级别的实物岩石资料检索,不同的岩石配有相应的数字化图片及说明。需要指出的是,所编制的信息集成,不会改变原有实物资料的排架和信息,如所保管的西藏110幅区域地质调查资料,按图幅分剖面储存在实物地质资料库固定货位上,根据采集的信息利用计算机技术编制西藏物玛地区系列岩石资料,用户就可以了解物玛地区工作过的图幅、岩性种类、剖面数量、岩石特征及图片等情况,同时也可找到这些岩石薄片的存放位置。
4.2 避免重复工作,为地矿工作服务
实物岩石薄片资料赋载了大量的原始信息。作为地质成果的一部分,对实物岩石薄片数字化资料进行编研,是开发利用实物地质资料信息的重要手段。
在编研所形成的地区或图幅相关的岩石薄片显微图册中,为地质技术人员了解地区工作程度服务。通过对图像认识和说明了解,具体认识岩性特征及分布等,就可以不再重复取样,减少不必要的制作浪费;为专家学者研究某个地质事件、某项地质活动等提供第一手资料,从中取得新的重要发现或重大突破,从而为地质勘查和科学研究提供基础依据,避免重复工作,提高工作效率和工作水平。
4.3 特色编研,促进地质市场和地质工作发展
在选择有代表性的地区地质现象、系统剖面和重要矿山时,根据地质理论及实际资料,广泛查阅资料,收集补充完善地区、矿床(区)内地层、构造、成因等,逐步提高对区域或矿区地质、矿产等情况认识,进行编研。
还可以按照代表地质科学理论、反映中国地质条件与突出特点、显示中国地矿工作重要成果等方向,利用或收集馆藏实物薄片,进行广泛了解、深入研究综合系统阐述。采集岩石薄片数据,配合显微结构构造等特色,图文并茂地整理出来,使实物薄片灵动起来,提供给基础地质、农业地质、医学地质、环境地质、专题成果调查评价等领域作为参考,为地质工作发展和地质市场服务。
4.4 为辅助教学服务,达到知识传承的目的
地质实验教学的重点之一,是显微镜下各类岩石薄片的鉴定认识。实物薄片资料可以系统编辑,如三大岩系岩石结构构造、不同种属矿物组合总结等,作为显微示教系统的一部分,在数码透反射偏光显微镜下将显微图像从镜下解放出来,使师生共用图像,在岩矿教学中起到直观的作用,加强高校学生的实践能力培养。
4.5 科学开发,为培养青少年地学兴趣和社会公众服务
从趣味性出发,对显微镜下一些象形的组构、微构造组合等,经过筛选、整理,以欣赏角度,例如鸟眼构造、草莓结构、书斜式构造等,编研出一套有科学价值的显微岩画。作为地质科普教育中精神副食品,把专业知识形象化、卡通化,广开思路、旁征博引,增强青少年的兴趣,提高他们主动学习的积极性,培养其对地学爱好。
在地质公园中结合当地山容水貌,配以生动的岩石、矿物的显微特征图像,使人们在畅游之余,了解地学岩石显微常识。
❸ 岩石薄片数字化采集工作方法
苏桂芬 冯俊岭 徐艳秋
(国土资源实物地质资料中心)
摘要 根据工作实践,本文全面总结了岩石薄片数字化工作方法。主要内容包括:论述了工作的技术路线;提出了开展岩石薄片数字化工作的设备要求;结合实例,总结了工作步骤与技术方法;分析了岩石薄片数字化成果的应用前景。
关键词 岩石薄片;数字化;采集;方法
截至2011年底,国土资源实物地质资料中心(国家实物地质资料库)收采了39303片来自青藏高原1∶25万区域地质调查工作的岩石薄片。这些薄片系统反映了青藏高原1∶25万区域地质调查工作的成果,涵盖了青藏高原地区主要的岩石类型,是了解和研究青藏高原地区地质条件不可多得的第一手实物地质资料。为了有效地保护和充分利用这批珍贵实物地质资料,自2010年起,实物地质资料中心开展了岩石薄片显微照相实验研究与数字化工作。根据近几年研究成果,笔者撰写了此文,总结了技术方法。
一、数字化工作技术路线
数字化工作技术路线包括以下内容:
1)以现有实物薄片和鉴定报告为基础,利用透射偏光显微镜和与其配套的数码照相系统采集信息,结合相关软件的新技术、新方法,依据不同岩石的基本特点有针对性地进行图像采集。
2)应用数码采集系统与计算机相结合,按照仪器使用的相关规则,在显微照相过程中全面实现信息采集加工、处理利用、存储、管理等的全程现代化。
3)以《实物地质资料馆藏管理技术要求》以及火成岩、沉积岩、变质岩三大岩类的《岩石分类和命名方案》和《透明矿物薄片鉴定手册》等规范为基础,对岩石鉴定报告与薄片反映的内容进行对比研究,分析岩石组合类型,结合区域分布范围,采集微观现象。
4)全面了解岩心扫描、标本照相等实物数字化的技术方法,将薄片显微照相形成的地学信息数据库完整化,提高实物地质资料服务的效益与质量。
二、设备与人员基本要求
1.电脑的要求
采集终端电脑操作系统,使用Windows XP及以上版本,电脑显示屏要求不小于22寸。电脑内存4G以上,且显存512兆以上。为了保存大量采集图像,硬盘建议在300G以上。
2.显微镜的选择
采集岩石薄片显微图像的显微镜,要求与鉴定岩石薄片显微镜技术指标一致,为高级透射偏光显微镜,且必须是三目,即有可连接照相机(或摄像头)的设备。显微镜必备物镜4个,即2×、4×、10×、40×;根据图像采集情况,可适当更换相应物镜镜头。
3.摄像头的选择
由于采集软件编写受照相机或摄像头开发底包限制,所以应用照相设备为Canon550,摄像头为加拿大的pixelink。
4.人员要求
岩石薄片显微图像采集人员应具备岩矿鉴定工作经验或具备光性矿物学理论、结晶学及矿物学理论和岩矿鉴定基础的专业人员。
三、采集准备工作内容和方法
1.岩石薄片鉴定报告数字化
目前采集的岩石薄片均为青藏高原1∶25万区域地质调查图幅薄片,由于是早期工作成果,其岩石薄片鉴定报告多以手写为主,采集入库前须进行重新录入转为电子文件。
录入鉴定报告之前,首先制作图幅鉴定报告整理表。通过整理表可以确定图幅工作的剖面条数及每条剖面中鉴定报告的数量,并为以后记录采集图像数量做准备(即张数)。与此同时,还要依据国标把每一份鉴定报告命名的岩石(即鉴定名称)进行三大岩石类型划分,为网络检索、查询做好第一手资料。以昂达尔错幅为例,鉴定报告整理表见表1。
表1 1∶25万昂达尔错幅岩石薄片鉴定报告统计及岩石类型整理表
注:“野外编号”为野外工作时编制的标本号;“野外名称”为野外采集标本时定名;“鉴定名称”是依据岩石分类和命名方案,通过室内鉴定给出的室内镜下标本薄片定名。
每个薄片对应一份鉴定报告,报告内容以尊重原报告内容为主。根据不同单位鉴定报告的格式并结合实物地质资料中心特点,设计了新的鉴定报告电子模板:电子文件为Word格式,题头名称为区域地质调查岩矿鉴定报告;表格数据项有原报告内容7 项——即剖面名称、薄片编号(选择野外编号)、野外定名、鉴定名称、结构构造、显微镜下描述及鉴定人;按照馆藏技术要求,增加数据项有档号、图幅名称、入库编号、显微照片和录入人、录入时间等6项(表2)。
每一条剖面内有若干个薄片,将剖面上每一个薄片的鉴定报告合并形成一个电子文件,文件名称反映剖面名称和剖面上薄片的数量。如“普勒欠-22”,反映在普勒欠上三叠统扎那组地层实测剖面上有22个薄片鉴定报告。
为确保录入报告的质量,需严格执行三级质量检查。大量的数据不仅要求录入人员认真对待、仔细检查,还应有相关人员的严格核对;为即每条剖面录入完成后,要求录入人对剖面内报告逐页进行100% 自检,并且实行两人一组进行100%互检,管理人员对每个图幅录入报告数量进行30%~50% 的抽检。
表2 区域地质调查岩矿鉴定报告
2.存储位置定位
选定独立工作盘,按照不同图幅,用简化明了的文字建立一级文件夹,如“昂达尔错幅”、“邦多幅”、“措麦幅”等(图1)。
图1 一级文件夹
在一级文件夹内不仅有对应的上述整理表,还要建立“采集”、“扫描件”、“数字化”等二级文件夹(图2)。
图2 二级文件夹
在二级数字化子文件夹内,存放录入完成的鉴定报告文档(图3),如“1、普勒欠 -22”、“2、戈梗-13”。
在二级采集子文件夹内建有若干个三级文件夹,用于按剖面存放薄片图像采集文件(图4)。每个剖面建立一个文件夹,文件夹名称反映剖面名称和剖面上已采集薄片的数量,如“普勒欠-18”,反映在普勒欠上三叠统扎那组地层实测剖面上采集了18个薄片的显微图像。
在二级采集子文件夹和三级文件夹之下还需建有四级文件夹,四级文件夹名称反映所采集的薄片的野外编号(图5)。如,“PIIb-2”表示存放野外编号为PIIb-2的薄片图像。
图3 数字化文件夹中存放的文件
图4 采集文件夹及其子文件夹
图5 薄片文件夹(四级文件夹)
四、岩石薄片显微图像采集过程及技术要点
1.利用采集软件选择薄片文件夹
由于显微图像的选取是以鉴定报告为依据的,因此采集之前必须在数字化的子文件夹内选择要采集的数字化后的剖面岩石薄片鉴定报告,打开后最小化于电脑桌面。同时点击软件图标进入采集初始界面,点击主菜单下的“图像采集”子菜单,弹出浏览文件夹对话框,选择独立工作盘内相关图幅,进入保存采集图片的文件夹(即上述四级文件夹)。
2.图像选取及采集要求
(1)图像预览
选中要采集岩石薄片号的文件夹,单击“确定”按键,弹出连续拍摄对话框,点击“开始预览”按键,出现预览区域,在预览查看设置区域,进行全图局部/图切换,观察焦点框的位置,转动显微镜粗及细准焦螺旋调节图像的清晰度,至效果最好后点击“显示全图”,进行全图显示,开始图片全面预览(图6)。
图6 图像预览
(2)图像采集顺序及说明
通过观察,选取薄片图片效果较好的位置做准备,同时找到与薄片号对应的鉴定报告,把拍摄对话框内必填项,即薄片编号(选择野外编号)和已有的鉴定名称、结构构造从数字化的鉴定报告内粘贴过来,分析岩矿鉴定报告内容,按照从整体到局部的顺序,显微镜物镜从低倍镜大视域到高倍镜清晰点,由面到点逐步深入采集。
在低倍镜大视域情况下,采集显微镜下具有岩石典型鉴定名称特点、结构构造特色、矿物含量全貌的单偏光图像和正交偏光图像。
高倍镜下则为采集具体矿物、古生物、微构造等特征,根据矿物自身特点、古生物等特色,采集人可以视情况自行选择单偏光或正交偏光,根据理解认识能力采集图像。
图像采集的总体原则是,既要有全貌又要有具体特点,逐字解读逐段分解鉴定报告,真实反映薄片下岩石显微组构、矿物含量、粒度组合及蚀变、古生物、微构造等相关信息且与鉴定报告描述内容保持一致性。
(3)单幅图像选择及采集
采集窗口的左下角有图像说明信息框,选定鉴定报告适当内容,双击后进行信息的录入粘贴,通过电脑观察,确定物镜倍数移动显微镜载物台上薄片选择采集图像位置,调节显微镜焦距到最清晰处,点击单幅采集按键,变换偏光背景,进行单幅图片的采集,软件自动生成含有该图片信息的.txt文件。在采集对话框内有薄片采集图像单帧的总张数(图7),要求把此记录于图幅整理表内,以便统计整理使用。
图7 单幅图像采集
在显微镜下进行图像的截取时,每一幅图都有其相应的特点,通过不同的方法采集,反映其特征属性内容。每采集一张显微图片都要填写薄片物镜倍数、光性和图像说明参数。完成单幅图像的采集,形成JPG格式,保存图片和信息于四级文件夹内(图8)。
图8 图像文件
(4)图像采集技术要求
每个岩石薄片按照视域大小及偏光等的不同,要求最少形成6张图片,即基础图片为物镜2×、4×和10×的正交偏光、单偏光图像各一张。与此同时,要求常见矿物石英、长石高倍镜下必须有正交偏光图像采集;黑云母、角闪石等具有多色性矿物,必须有单偏光采集图像;副矿物小颗粒则要求最低10×物镜下清晰采集图像。
由于不同岩性薄片的显微特征各不相同,因此在采集过程中,工作人员可按照对鉴定报告的理解及显微镜下特色,增加显微图像的采集张数,还可以根据镜下观察显微特征,补充鉴定报告中未描述内容的采集。
岩石薄片的使用,每一次应留有记录。显微镜下的观察,必然有一定的目的和应用方向,因此应留下相关的图像采集与说明描述;采集的图片只能顺序增加,不能覆盖,此软件还应预留出为今后不同工作方向采集显微图像的空间。
3.图像整理检查
打开软件窗口,点击左上角文件“打开”子菜单,弹出打开图片对话框,进入已采集数据的四级文件夹,全选文件夹内所有图片到软件界面,有显示图片大小的下拉列表框,选择合适的百分比,使图片的缩放显示到适中(图9)。检查内容主要包括:记录的拍照岩石薄片显微图像张数的准确性;对照岩矿鉴定报告内容,检查数据项所填内容的正确性;观察每张图片采集的清晰度;对应检查图片物镜倍数、偏光性质所选的准确性;检查采集图片内容与图像说明的吻合情况,即图片与文字描述的相符性。
图9 图像检查
要求完成一条剖面薄片的全部显微图像采集后,逐个进行薄片的检查整理,与岩石薄片鉴定报告数字化一样,执行三级质量检查。自检100%,互检100%,全面检查30%~50% 抽检,监督检查自检、互检的准确率。
4.图像整理归档
每完成一个项目,要检查工作的所有文件和图像的完整性,即每个独立文件夹内二级文件夹采集、数字化必不可少,部分图幅含扫描文件夹。各级文件夹关系及子文件夹内容见图10。
图10 文件夹内容
最后形成的是采集明细表,以昂达尔错幅为例,具体项目见表3。至此方可备份以便归档。
表3 1∶25万昂达尔错幅岩石剖面录入及采集图像明细
五、岩石薄片显微图像采集应用
把数字化的岩石薄片鉴定报告制作成网络版要求的导表,对采集的每一个岩石薄片的图像进行压缩整理,存入到岩石薄片图像信息管理系统,该系统不仅有可视化的岩石薄片显微图像及信息说明,还相应有查询、检索、统计、下载等功能。目前已经完成青藏高原1∶25万区域地质调查实物岩石薄片4000余片的显微图像采集,形成32600余张的信息集合。
岩石薄片显微图像可以提高岩石薄片的利用率,课题组利用已有资料已经出版了《典型岩石薄片显微图册》,今后会继续研究开发更多产品,进一步丰富实物地质资料信息集成方法,提高实物地质资料服务能力。
❹ 危机矿山实物地质资料展览展示方法及其意义——以海南石碌矿区为例
郭海燕苏桂芬田琼
(国土资源实物地质资料中心三河065201)
摘要利用实物地质资料展览展示矿山的矿床成因和勘查成果,目前在我国尚属于首次尝试。结合成矿理论,利用实物(薄片或光片、标本、岩心等)配以文字和图片,系统地展示矿山的矿床成因及勘查成果,以供用户参观、研究和交流使用。
关键词实物地质资料展览展示标本矿床成因勘查成果
自“危机矿山勘查项目实物成果集成”项目开展工作以来,实物地质资料中心已收集了50个以上矿山项目的代表性实物资料,预计今后两年增加到150个矿山的实物。收集的实物地质资料主要包括岩矿心和标本,截止到2010年初,收集了70个钻孔,共计5.16万米;收集矿山配套标本1990块,典型矿石标本72块。
这些标本和岩矿心具有直观性,可以清晰地观察到矿石的结构组成特征,在展示项目成果方面有着独特优势。在危矿项目的成果中,不仅在矿产资源量上取得突破,在找矿思路、成矿机理等地质理论方面获得突破性进展,而且在找矿技术方法方面也有大量新认识。
本文通过对危机矿山实物地质资料展览展示的技术方法探讨,旨在结合文本资料的编研制作和实物资料的挑选展示,系统地展示危机矿山接替资源找矿项目所取得的成果。让更多的人了解危机矿山项目所取得的社会经济效益,同时也为广大地质工作者提供相互学习交流的场所。
1 危矿项目实物资料概况
“危机矿山勘查项目成果集成”项目是以我国当前矿床分类和成矿体系框架理论方法为依据,以体现危机矿山专项成果,丰富国家库库藏矿床实物系统,便于提供公益性服务为目的的工作。
自2006年开展项目以来,收集了57个矿山项目的实物地质资料,采集70个钻孔,共计5.16万米;配套标本1990块和典型矿石标本72块。采集的矿山项目中,铁矿山项目8个、铜矿山15个、金矿山15个、铅锌矿山4个、其他金属类矿山11个、非金属类矿山4个。
1.1 实物资料的采集概况
收集的实物地质资料主要包括岩矿心和标本,标本有配套标本和典型大标本两种类型。
根据含矿层数、矿石类型、围岩蚀变特征、含矿岩系类型确定配套标本采集的采集数量和部位,所采集的岩矿石标本有较强的代表性。钻孔岩心的筛选以反映矿床的总体地质特征为基本原则,见矿成果具有代表性。典型大标本的采集一般位于主采矿层内,所采的大标本具有含矿品位较高,矿石类型典型性、代表性强。
1.2 海南省石碌铁矿区实物地质资料采集
根据岩矿心筛选要求和标本采集要求,采集了海南省石碌矿区的实物地质资料。
采集的钻孔岩心有:ZK1101,孔深98.51~705.12米;ZK1202,孔深149.21~647.90米;ZK1302,孔深449.80~888.01米。
按成矿类型和矿体与围岩的关系采集典型配套岩矿石标本30块。一个地点采集两块标本,并对每块标本进行编录。收集的配套标本主要类型有:赤铁矿石、含钴黄铁矿型钴矿石、钴铜共生混合型矿石、铜矿石、变质石英砂岩、透辉石透闪石、白云岩、石英绢云母片岩和石英岩。
在采集海南省石碌铁矿的实物资料中,还收集了与实物密切相关的成果资料和原始资料。包括,所采集钻孔的柱状图、原始编录、岩矿石标本采集登记表、矿区地质图等。通过这些文本资料大致说明了实物的地质特征,基本反映了矿区地质矿产条件。
这些实物地质资料和文本资料均属于原始状态,缺少对这些地质资料进行专业系统的资料综合和编辑。
2 展览展示的技术方法
目前主要通过实物和展板两种形式对危机矿山项目的成果进行展示。
2.1 实物展示
实物展示主要包括岩矿心展示、配套标本展示和典型大标本的展示。
(1)岩矿心展示。收集的海南省石碌铁矿区的钻孔岩心有ZK1101、ZK1202和ZK1302。ZK1101孔见矿效果最好,共发现铁矿体5层,累计厚度151.52m,平均品位TFe51.02%,矿体厚度大、品质优,并见铜钴矿1层,铜钴矿体厚度3.7m,Co平均品位达0.26%;ZK1202孔见铁矿7层,累计厚度100.27m,平均品位44.25%;ZK1302孔见铁矿体2层,累计厚度35.46m,平均品位36.75%,铜钴矿3层,铜钴矿体厚度7.05m,Cu最高品位达7.15%,平均品位2.93%。
ZK1101穿过主矿体和副矿体,能够较好地反应矿床成因和各矿体的赋存状态及顶底板的围岩,此钻孔有钴铜矿体,并且在钻孔下部发现了铁矿体。验证了在此次海南省石碌铁矿的勘查项目中,发现了铜钴矿体,并且在原来的矿体下部发现了新的铁矿体的新认识和新理论。因而,ZK1101在海南省石碌铁矿区的勘查项目的所有钻孔中具有代表性和典型性。
岩心的展示方法有两种:代表性岩心段的展示和矿心段的展示。根据展厅中展柜的长1.5米左右上下3个格子的特点,根据柱状图和原始编录表,选取1.2米左右的矿心段进行展示。体系此次勘查项目中较好的见矿效果。
根据长廊型的展示空间,选取整个钻孔中有代表性的岩矿心段进行展示。展示有主铁矿体、铜钴矿体及矿体的上下底板和围岩。根据钻孔的原始编录,结合柱状图,选取岩矿心段23.5米(表1)。
表1 钻孔ZK1101选取岩心展示表
续表
(2)标本展示。在危机矿山项目的采集中,一般一个地点采集两块相同类型的标本。一块用于展览展示和研究交流,一块用于保存。根据矿石类型和蚀变围岩特征,在此选取11块标本(表2)。
表2 配套标本展览展示筛选表
典型大标本体积和重量都较大,置于室外上展示。为便于参观者对不同类型矿石的交流与探讨,对大型矿石进行集中展示。
2.2 展板展示
展板内容包括文字说明和图片两部分(图1)。
第一,选取形象直观的图形体现此次危机矿山勘查项目的成果。结合展示的钻孔岩心的实物,选取该钻孔的柱状图,即ZK1101柱状图,使得柱状图与岩心实物的相互印证,便于参观者对比交流。由于一般的柱状图较复杂,根据调查,多数参观者在参观时喜欢简要的图形。因此,需对柱状图做简要的卡通化处理,图片中重点留下矿心段和上下底板。
选取本钻孔所在剖面图“E11勘查线资源/储量剖面图”,对新发现的矿体进行夸张化处理,放大并醒目。另选取“新增铁矿资源/储量估算分布图”,从所选择的3幅图中,体现此次勘查项目的成果。
第二,文字说明部分主要是对石碌矿区做一个总体性的简介。主要介绍石碌矿区的矿床成因、此次勘查成果及找矿思路新突破等。
3 实物地质资料的展览展示意义
实物地质资料和展板的展示,总体上体现了矿床成因和勘查成果。
3.1 岩心展览展示意义
通过标本,可以直观地看到矿石类型和围岩蚀变类型,并且肉眼可以观察到这些岩矿石标本的结构构造特征。
图1 展板形式
通过钻孔岩心的观察研究,可了解矿体在空间上的赋存位置,包括见矿情况、矿体形态和产状等,了解矿体与围岩蚀变的关系、主矿体与副矿体的关系,了解矿床的成矿地质条件,从而分析控矿因素和矿床成因。
3.2 标本展览展示意义
通过对岩矿石标本的观察,可了解矿石和围岩蚀变的类型以及岩矿石标本的结构构造特征。
3.3 展板展示意义
通过对展板内容的简单卡通化处理,简单明了地展现了海南省石碌铁钴铜矿区的勘查成果。尤其对于E11勘探线剖面图的展示说明在矿区深部找到铁矿体,矿体厚而富,从而扩大了资源远景。
4 总结
在实物地质资料的展览展示中,通过标本和岩矿心的直观地质特征或地质现象,反映矿山的成矿机理和矿床理论,体现矿山勘查项目的重要成果和进展。石碌矿区的展览展示主要突出了实物资料档案特点和地学科学知识传承与交流的研究价值。将各种实物资料利用展台、图版文字技术展示出来,让参观者直观、全面地了解石碌铁矿在地质科学研究、矿产资源勘查等各方面所取得的进展与成就。从而发挥实物资料在地学知识的相互学习与交流,开展科普教育方面的作用。
感谢国土资源实物地质资料中心刘晓文教授级高级工程师在实物的展览展示过程中给予的支持和悉心指导。感谢资料服务室在实物展示中的大力支持。
注:此论文是基于《危机矿山勘查项目实物成果集成》(200699104)项目所编写的。
❺ 对实物地质资料中心教学实习服务的实践与思考
苏桂芬1 冯俊岭1 冯丹2 田琼1
(1.国土资源实物地质资料中心;2.华北科技学院)
摘要 近年来国土资源实物地质资料中心通过对国家级实物地质资料的收集、整理、保管、研究等工作,不仅使一大批重要实物地质资料得到有效保护,为地质找矿和社会经济发展发挥了作用,同时还开展了越来越广泛的社会服务,其中面向高校教学的实物地质资料服务就是重要一部分。如何发挥实物资料作用,更好地培养地质人才,使服务走向更全面化、规范化、系统化值得深入思考。本文笔者有几年的教学服务工作经验,通过对高校教学分析需求,结合本单位基础设施与实物地质资料特色,探讨了实物地质资料高校服务的几种方式。
关键词 高校教学 实物地质资料 服务需求 教学服务实践 服务思考
0 引言
随着国土资源实物地质资料中心(以下简称实物中心)的职能和作用的逐渐完善,实物资料社会化服务陆续展开,各高校实习基地在实物中心挂牌逐渐增多,针对高校教育的社会需求,充分利用馆藏实物资料,开展实物地质资料辅助教学工作,从而拓展实物地质资料的服务领域,发挥实物资料更大作用,是实物中心地质成果开展社会化服务、知识传承的职能体现。其国家实物地质资料馆的馆藏体系具有整体性、长远性、规划性和指导性原则,实物地质资料数量大、渠道多、来源广,能反映全国总体地质特征和矿产资源条件,显示国家重大地质工作成果,代表地质科学创新成果,是实物教学实习服务的基础。
1 教学实习服务资源基本情况
1.1 资料情况
实物中心国家实物地质资料馆藏保管的大量的实物资料,即岩(矿)心、标本、光薄片、岩屑、古生物化石等,种类齐全,截至2012年5月18日,共收藏有254 份实物资料,主要包括380个钻孔的190376.93m岩心、9005袋岩屑、12102块标本、36810件薄片、290件样品和67个典型矿山的129 块大型矿石标本。这些实物资料主要来自:全国157个典型矿山的岩心、标本,93幅青藏高原1:25万区域地质调查标本、薄片以及江苏东海大陆科钻一井岩心、岩屑,3个“金钉子”剖面标本和柱状样,40个重点煤矿区的106件样品,初步形成了以典型矿山岩心和区调标本为主体、以大陆科钻岩心岩屑和“金钉子”标本等为精品的国家实物库藏体系。涵盖全国各地科研工作、区调工作、生产矿山等的实物资料,涉及面广、内容丰富、类型全,是地质专业课程实习实物展示、观摩教学的特色样本,是教学实践的典型材料。
1.2 设施情况
实物中心面向高校地质实习实物类型全面、设施完备,是良好教学的实践地,能够配合高校相关专业教学计划,使学生在与专业领域有关的场所,培养对实物资料的观察识别能力、动手操作能力、理论联系实际能力和地质思维能力;以及对实物矿物种类、岩石类型、矿床矿石等的识别能力和语言表述、图形文字编写的表达能力等,提高综合素质水平和科学研究意识,强化对地质职业生涯发展的认知,使实物地质资料发挥应有的作用。
1.2.1 景色秀丽的大标本园
以大型实物地质标本为特色的标本园,汇聚有全国各地典型矿山标本百余块,各矿种齐全、类型丰富、特点突出,既有各自的实物含金量,又是独特的园林展景,其中英文标示说明简练、准确,并有概括性,能够满足普通地质学及岩石学、矿床学等专业的基本认识实习,实习者从中主要可以了解到:我国矿产资源的分布概况,对于不同矿山矿石类型及其矿石的结构、构造特征的直接观察;认识三大岩石(沉积岩、岩浆岩、变质岩)大标本,了解三大岩石岩性特点、矿物组合及结构构造特征,初步学习一些岩石的命名原则和常见矿物的鉴别特征;了解各类岩石与不同矿产的关系,岩石由于不同的物质组成,对应有相关矿产、相同岩石不同地质构造环境等,也可产出不同矿产。
1.2.2 地球资源展厅优势
个性鲜明的地球资源展厅,虽然面积不大,但是实物内容小而全、杂而精,有危机矿山深部或外围区接替资源找矿成果实物资料、实物“金钉子”剖面、矿物晶体与观赏石部分及古生物化石展区等几部分。从观察实物中可以学习到:全面了解矿产、岩石、矿物及古生物等方面知识;认识各类矿山矿区的地质特色、成矿类型等基本情况,对其典型矿石、顶底板岩石、岩心观察学习;展厅矿区岩石标本,涵盖有较全面的岩石类型,可以认识不同岩石岩性形貌,了解其结构构造、地质体的基本特征及相关岩性间的相互关系等;矿物晶体、观赏石标本,有金属矿物、非金属矿物、单晶矿物、造岩矿物、复合矿石等,既有美观的形态,又有使人求知的吸引力;利用钻孔岩心的观察,了解钻探过程和岩心采取的过程。学习钻孔岩心观测,了解钻孔编录程序;生物化石标本可以了解遥远的过去,著名的辽西热河生物群和关岭生物群化石的生物种类、形态、结构特征等,认识漫长的地质历史时期的地球生态环境。
1.2.3 特色教学实习室
根据馆藏实物资料特点,有针对性的服务,借助教学实习室这个平台,用实物资料打造出一个专业性的基础地质学习训练地,满足学生课堂理论与实践相结合的教学活动场所。
现阶段教学实习室实物教学标本千余块,其中矿物标本全面,有自然元素标本、硫化物及其类似化合物标本、氧化物和氢氧化物标本、含氧盐和卤化物标本;岩石标本有典型的岩浆岩、变质岩、沉积岩标本和沉积构造标本等,可以满足日常实物基础资料认识需求。
教学基础设施透射偏光显微镜、透反射偏光显微镜、实习桌椅、投影仪、电脑、便携式放大镜等齐全,并配有与实物相对应的薄片和光片,以及专职鉴定人员答疑解惑。
2 教学实习服务高校需求
通过近几年来,笔者对实物中心周边高校(以华北科技学院、防灾科技学院为例),进行实物地质资料教学服务的经验,认识到地质及相关专业高校教学对实物地质资料有以下需求:
2.1 实物资料的全面性与特色性需求
同时在近几年的工作中了解到,不同高校关注的侧重方向有所差别,例如华北科技学院老师对实物教学标本与薄片很认同,教学实习室的配套标本,能够弥补他们部分实习标本不典型、不系统的弱点,并多次组织学生到实物资料中心教学实习;防灾科技学院资源勘查专业老师则在矿产地标本上更加关注,带领学生到实物中心进行实物学习。
各大高校还认为,实物中心统筹采集的实物资料的作用,不仅在教学上的实物有需求,在培养学生科技创新项目实物资料利用、地质技能大赛实物使用等方面,对实物资料的观察、利用也必不可少。
2.2 实物资料教学服务方式及内容需求
高校教学是有一定规律和方向性的,人才培养的教学计划专业稳定、时间固定,应该形成长期稳定的实物资料服务模式。
地质专业的学生在每个学年都有教学实习,不同年级有不同性质的教学实习安排。以华北科技学院地质工程专业为例:大一为认识实习,大二是填图实习,大三进行理论联系实践的生产实习,大四则是毕业实践实习,每个阶段都有实物资料的教学需求方案,总体实物资料向煤矿产倾斜,兼顾油气、金属、非金属矿种。这种情况下的实物资料教学服务就有多样化、简单与复杂等方向性的需求。
2.3 系统性实习资料与实物服务产品需求
作为实物资料高校教学基地,不仅要有参观浏览的模式,还应满足高校专业教学实践的实习,针对性实习教材的编制,师生们具有较迫切的需求,如实习基地认识实习指导书、矿产教学实习指导书等,也是实物地质资料服务产品开发的重点。
3 教学实习服务实践及存在的问题
高校教学实物资料必不可少,认真分析高校相关专业的教学计划,做好实物资料应用服务,不仅加大实物资料利用宣传力度,还可以对培养地质人才发挥作用。目前实物中心开展的教学实习服务方式有以下几种,既有优越性,又存在明显的不足。
3.1 实物资料教学认识实习服务
以标本园、实物资源展厅为主体,为高校各不同方向地质实习提供实物资料,以提供高校学生的专业认识水平和专业技能。此服务为教学认知实习,以科普宣传为重点,专业深入程度较浅。
3.2 实物资料专业教学实习服务
利用教学实习室教学标本,在矿物、岩石、矿石手标本学习和镜下显微观察中,巩固学习者地学基础知识,提高解读实物资料的能力,锻炼解决实际问题的能力。这种服务方式为高校教学实习模式,缺乏实物认识的灵活性。
3.3 实物资料应用教学讲座服务
针对不同资料,即大标本、岩心、光薄片、手标本及“金钉子”剖面、古生物标本等一系列实物,开发其内涵及机理,研究其与相关学科密切度,与不同行业的利用关系,面对高校开展实物生产、采集及保管等方面的宣传,进行区域地质调查、整装勘查、找矿突破战略大行动等形式多样的讲座。受单位场地和专家时间限制,目前此项活动多在高校进行,但很受高校师生欢迎。
3.4 实物资料地质技能竞赛活动
实物资料教学服务不仅是简单的配合高校教学、宣传实物资料,也可以开展灵活多样的科技活动,地质技能竞赛就是较好的方式之一,增加参与者在实物资料方面的知识储备,考验其针对不同目的选择利用实物的灵活性,提高实物运用的基本能力及综合技能,激发崇尚地球科学、探索地球奥秘的兴趣。已经开展了一届竞赛和讲演活动,得到了高校师生的热烈响应,效果较好,但经验不足,在今后的工作中还要总结经验、加强学习。
4 教学实习服务存在的问题及思考
4.1 存在的问题
高校是科学前缘研究的聚集地,利用实物资料为高校地球科学领域科研项目研究服务不足。例如以往利用实物资料的有华北科技学院李小明教授校内基金查阅湖南湘潭锰矿及沉积矿产磷矿资料;防灾科技学院大学生科技创新“松原活断层探测与地震危险性评价”项目利用实物中心采集收藏的吉林省扶余县长春岭油页岩矿心实物资料进行了第四系岩心编录工作等。只能提供较为全面的实物标本资料,文本资料信息不全面,利用率相对较低,成果不好。
把实物资料的服务与高校相关专业的教学计划紧密结合,进行实物教育活动宣传不够。应该有专人归类实物资料形成影像文字材料,编写相应实物教学实习服务指导书、课件、课设等。虽然目前已有实物薄片显微图像资料形成教学用的《典型岩石薄片显微图册》,对现有教学实物标本进行整理描述,形成《教学实习标本简明图册》,但相关影像资料、系统资料缺乏。
4.2 思考
实物资料的教学服务为立足馆藏资源,凸显国家级实物地质资料特色,在形成上以定期实物资料服务模块为主导。针对高校教学的基础性、规律性需求特点,还可开拓新的形式,有培养大学生实物资料讲解宣传志愿者、建立实物资料教学服务网站、举行实物资料学习培训班等。展示馆藏的实物产品有待进一步开发,如整理教学标本实物资料的系统性、矿产资源实物资料整合成易于理解的图文资料、影像资料、教学课件等,进一步提高实物地质资料服务水平。
积极开展持续有效的实物地质资料高校教学服务活动是当前工作重点任务,是为高校教学实物服务迈出的重要一步,也是实物资料窗口服务方式之一,不局限于北京周边地质高校,放眼全国各地质院校,“走出去、请进来”,努力把实物中心建设成国家级实物地质资料教学实习基地。
实物地质资料教学服务是我们的职责,面对高校教学、实习、科研方面等服务刚刚起步,任重道远而意义重大。通过实物资料服务的宣传,可以营造良好的实物资料研究及学习氛围,为扩大实物资料服务影响发挥作用。