成果名称：长江三峡地层沉积相微缩剖面教学基地的建设与研究
成果完成人：高振中 李建明 白光第 彭德堂 王正允
获奖等级：湖北省高等学校省级教学成果奖一等奖
获奖时间：2005年
一、成果主要内容
通过本项目研究，建立了长江三峡地层沉积相微缩教学剖面；用以建造标本长廊的标本制作了全套的与之配套的陈列标本及岩石薄片；制作了三峡地层沉积相多媒体（CAI），开展有关专业长江三峡地层沉积相微缩教学剖面第二课堂活动，开展提高学生的综合分析能力和素质途径的探索，努力培养 “两创”人才。在三年多的研究过程中，建立了长江三峡地层沉积相微缩教学剖面；用以建造标本长廊的标本制作了全套的与之配套的陈列标本及岩石薄片；制作了长江三峡地层沉积相多媒体（CAI），组织了石油与天然气地质勘查94级、95级、96级、97级、98级、资源勘查工程99级、至2004级及地理信息系统2000级至2004级第二课堂活动的参观学习，取得了良好的教学效果和社会效益，受到了国内多家媒体的介绍与好评。主要取得的成果如下：
（一）地层、沉积相标本长廊
长江三峡地区素有“天然地质博物馆”之称。该区地层发育齐全、出露良好，化石种类及数量均十分丰富，各类沉积环境也同样发育齐全，大多具有可靠和典型的沉积构造及其它相标志。自本世纪初以来，三峡地区就已成为我国地质学家开展地层学、古生物学、沉积学等多种学科研究的重要场所；它同时也是我系沿用多年的地层学、沉积学野外实习基地和开展过多项科研项目的区域，目前已积累了大量地质资料和研究成果。为将这些丰富的资料和成果转化为教学资源，我们采取了实物建设与配套学术研究相结合的实施思路。实物建设包括在研究成熟、地质现象典型的地区按地层顺序系统地采集各类不同规格的标本，用以建造标本长廊并制作与之配套的陈列标本及岩石薄片等方面的工作；学术研究是指在标本采集地开展深入详尽的剖面研究，为标本实物所展现的地质现象提供可靠的理论说明依据。
标本长廊为该基地的主体工程，现已竣工，全长48米，呈U字形展布，共由240对采自太古界至第三系各地质时代的标本组成。为确保所采标本的可靠性和代表性，我们根据所积累的资料和研究成果，在三峡地区精心选择了13处采集（剖面）位置，分别分布于宜昌（震旦系、寒武系、白垩系）、兴山（太古界、奥陶系、志留系、泥盆系、二叠系、三叠系、侏罗系）、松滋、长阳（石炭系）、秭归（元古界）、荆州（第三系）等6个县市。在标本采集过程中，除以“组”为基本单位采集具代表性的地层标本外，还特别注意选取带有清晰典型的岩石结构构造、沉积构造、古生物化石等地质现象的标本，以保证它们的教学意义。240对标本在长廊中按地质时代由老到新顺序排列，标本之下用中英文注明所属地质时代及岩石名称。每对标本由上下两块组成（均切自同一件原始大标本），上面一块为20cm×40cm的磨光面，便于精确地观察研究各种地质现象；下面一块为20cm×20cm的自然断面，用于展现其在野外露头上的自然状态。长廊标本由于排列系统、观察面大，十分有利于系统、直观地学习和研究各时代地层的岩性、古生物演化史、沉积环境发展史以及各种地质现象在时间和空间上的有机联系。
（二）室内陈列标本及配套的岩石薄片
我们在进行各时代地层剖面的研究过程中，还以“层”或“岩性段”为基本单位采集了一套室内陈列标本并配套磨制了岩石薄片。陈列标本共约1000余块，严格按照4cm×8cm×12cm的规格打制。这一套标本及配套薄片一方面弥补了长廊标本的密度有限、且难以陈列易风化破碎的标本等问题，从而保证了地层标本的连续性和完整性；另一方面也为从微观上深入系统地学习研究岩石的物质组分、结构构造、古生物种类、沉积微相特征等方面的内容提供了实物依据。
（三）学术研究成果
根据震旦系、白垩系各实测剖面的综合研究资料，目前已完成文字报告一份（附野外及镜下照片12版共100张）和按工程制图要求编制的上述各层系的沉积相剖面柱状图一套共10张（比例尺1∶500～1000）。综合研究主要取得了以下成果和进展：
根据本次实测剖面资料，结合已有的研究成果，再次对三峡地区的地层进行了全面的分析对比，保证了样品地层位置的准确和可靠。
对震旦系、白垩系的岩石学、古生物学特征从宏观到微观进行了深入细致的描述和研究。研究内容涉及各种类型岩石的物质成分、结构构造、沉积构造及其它相标志、古生物的门类及丰度等。这些基础研究不但为系统准确地说明长廊标本的地质现象提供了科学的依据，同时也为进一步的综合研究奠定了基础。
系统开展了震旦系、白垩系的沉积相研究。在研究中充分利用上述的基础研究成果，合理划分了微相、亚相和相的类型，建立了相模式；同时根据沉积相在纵向上的组合规律阐明了沉积环境的演化过程。这是首次全部利用实测剖面的准确资料，在新的沉积学理论指导下，全面完整地对三峡地区所有重要层系进行的沉积相研究。这一成果不但明显地提高了该区沉积学的研究水平，而且在深入研究扬子陆块乃至整个中国南方的沉积发展史和构造发展史上均具有重要的学术意义。从教学上来看，这部分内容为如何运用所收集的实物资料来进行沉积相研究提供了一个典型范例。学生（尤其是研究生）观察学习实物标本时，通过对照参考这份报告，不但可以加深理解标本上有关现象的沉积学意义，还将对沉积学的研究过程形成较为深刻的印象。
在部分有条件的层系（如二叠系、三叠系）开展了层序地层学的研究。该项研究通过综合分析剖面上精细描述的岩石学、古生物学、沉积学等方面的资料，确定了识别不同级别层序的依据，建立了层序地层系统；为研究三峡地区各地质时代海平面的升降旋回、古生物进化史、事件地质学以及整个扬子陆块的构造演化等课题提出了新的思路和依据。
在本项目的研究过程中，项目组主要成员在《中国地质教育》、《石油教育》等刊物公开发表发表学术论文四篇，出版了《资源勘查工程专业教学改革与实践》（石油工业出版社）、《三峡万古几沉浮——长江三峡地区沉积演化研究》（地质出版社）等学术著作。
（四）教学CAI——长江三峡地层沉积相CAI
《长江三峡地层沉积相CAI》集三峡的人文地理、地层沉积相、标本长廊、三峡地层古生物、沉积构造、构造演化等内容于一体，使之成为大学生第二课堂活动、来院参观学习或考察三峡的专家学者的一个重要介绍内容，有较高的教学与科研价值。
二、创新点
本项目通过实物建设与配套的学术研究，将三峡地区的地质现象重现于校园内的微缩剖面中，在园内独创了国内唯一的长江三峡剖面微缩工程——长江三峡地层标本长廊校内实习基地。使之成为一个新型的实践性教学基地，为改革教学方法、培养高素质人才创造了条件。
该新型教学基地的建设与研究，创造性地采取显性教育与隐性教育（第二课堂等）相结合的教育模式，构建了资源勘查工程专业人才培养模式及教学内容体系。通过优化整合，建立了地面与地下相结合、校内与校外相结合、课内与课外相结合的实践教学体系。首次制作完成了集三峡的人文地理、地层沉积相、标本长廊于一体的《长江三峡地层沉积相CAI》。
三、应用情况
目前本项目的各项研究任务均已完成，它的顺利开展在国内外引起了普遍的关注和肯定，并先后受到了《人民日报》、中央电视台等多家新闻媒体在重要位置进行了宣传报道。并且受到了众多国内外专家的肯定，认为这是一项创新成果，16名中国科学院、中国工程院院士为长江三峡地层标本长廊校内实习基地题词。在国内外产生了深远的影响，同时还保护了三峡库区珍贵地质资源，提高了三峡地区的地质研究水平，促进了学术交流。
在该基地建设过程中和基本建成后，我们将第二课堂活动的参观学习长江三峡地层标本长廊校内实习基地纳入教学计划，已经组织了石油与天然气地质勘查94级、95级、96级、97级、98级、资源勘查工程99级至2004级及地理信息系统2000级至2004级第二课堂活动的参观学习或者直接参加建设与研究，已显示出其在改进教学方法，加强实践教学，提高学生素质上的明显效果。主要表现在以下几方面：
（一）提高学生动手能力，加强素质训练
本项目的建设过程和建成后的使用效果，充分显示了它作为提高学生综合素质的教学基地的功能。项目开始实施时，我们就有意识地安排了20余名毕业生和高年级学生参与该项目的工作。在教师的指导下，这些学生参加了包括野外剖面测量、采集标本、室内研究、编绘图件、编写报告的全部或部分工作，使他们的观察能力、分析和解决问题的能力均得到显著的提高。21名毕业生根据此次研究所撰写的论文，有18人获得优良成绩，其中一人还获得省级优秀毕业论文奖。这一成功的教学实践说明，本项目所据有的丰富而翔实的实物及科研资料，为地层学、岩石学、沉积学等课程提供了一个广泛开展综合素质训练（如编写小论文、完成大作业等）的理想环境，为培养高素质人才创造了条件。
（二）密切联系课堂教学，改进教学方法
以往在进行专业基础课理论教学时，对于地层系统和一些较为宏观的地质现象只能依靠文字叙述和图片来加以解释和说明，学生往往难以形成概念。例如在教授地层学时，对于大量枯燥的地层名称和组成各地层的岩石类型，学生只能通过死记硬背来掌握，效果很差，而且很容易遗忘；再如在沉积学的学习中，对于一些较大型的沉积构造（如粒序层理、风暴涡流构造等）和沉积相的相序关系，都难以在实验室中直接观察；等到野外实习时，这些概念又淡忘模糊了。现在则可以在课后立即参观标本长廊，或直接在长廊前上课，系统直观的地层标本实物和各种地质现象不仅有助于加深学生对讲授内容的理解，也活跃了课堂气氛，提高了学习兴趣。
（三）帮助加强专业思想，提高学习热情
标本长廊不仅在教学科研上具有重要意义，它同时也是一个传播地球科学知识的宣传窗口。长廊建在两座教学楼之间，设计朴实优雅，是同学们晨读和课余漫步的好去处，长廊标本所展现的地学奥秘随时都在唤起同学们的学习兴趣和探索欲望。新学年伊始，这里还是进行新生入学教育的理想场所，面对着大自然刻写在长廊标本上无数已知和未知的记录，新同学会立刻深切地感受到地球科学所特有的魅力，从而激发起他们投身地质事业的信念和热情。
