常健 邱楠生 朱传庆

[摘 要] “地质年代学”课程是地质学专业教学的重要课程，其知识体系是培养创新性人才的必要组成部分。在阐述地质年代学技术在石油院校开设必要性的基础上，调研了国内外知名大学“地质年代学”课程开设情况，发现以沉积盆地和油气勘探研究作为对象的“地质年代学”课程知识体系还没有。考虑到石油院校专业特色和人才培养目标，建立了“地质年代学”课程知识体系，并探索性地提出了理论授课+实验教学+软件培训“三位一体”教学模式，将有力地推动学科发展、人才培养和教学质量。

[关键词] 地质年代学;课程体系;石油院校;教学模式;知识体系

[基金项目] 2020年度中国石油大学（北京）校级教学改革项目地质学专业“地质年代学与热年代学”课程建设（XM10720200114）;2020年度中国石油大学（北京）校级教学改革项目地质学专业“高精度地质年代学”课程建设（yjs2020023）

[作者简介] 常 健（1982—），男，河北衡水人，博士，中国石油大学（北京）地球科学学院副教授，主要从事低温热年代学、沉积盆地热历史及油气成藏研究;邱楠生（1968—），男，福建连城人，博士，中国石油大学（北京）地球科学学院教授，主要从事沉积盆地构造-热演化和温压演化研究;朱传庆（1981—），男，山东曲阜人，博士，中国石油大学（北京）地球科学学院副教授，主要从事沉积盆地地温场和地热能勘探研究。

[中图分类号] G642.0   [文献标识码] A    [文章编号] 1674-9324（2021）31-0021-04   [收稿日期] 2021-04-27

为适应21世纪地球科学的发展和满足国家对地质学人才的需求，目前国内大部分石油院校（中国石油大学〔北京〕、中国石油大学〔华东〕、西安石油大学、西南石油大学等）已开设了地质学本科专业。该专业旨在培养本科生掌握基础地质理论，熟悉地质研究技术、实验方法及分析技能，能够运用相关的地质学理论和实验手段解决地质、人文地理、工程建设等领域的科学问题。每个学科建设总会经历一个从定性—半定量—定量的发展历程。地质学专业早期设置的大部分基础专业课程，往往都是以定性—半定量的理论知识阐述地质问题。随着定量分析手段和实验技术的发展，定量化地质分析技术和手段在人才培养中越来越被重视。美国基金委地学部2030规划中将地质年代学作为六大重点扶持和培育方向之一，强调了地质年代学技术在解决地学领域关键科学问题领域具有重要的支撐作用[1]。我国国家自然科学基金委地球科学部在“十三五”和“十四五”规划中将微量、微区、高精度实验分析技术（包括地质年代学）作为优先发展方向，体现了高精度地质年代学技术在地质理论、资源勘探等研究领域的重要性。另外，国家自然科学基金委于2020年学科优化布局中将地质年代学调整为一个研究方向[2]，体现了该学科未来发展的重要性。尽管地质年代学知识在地球科学研究中至关重要，但国内高校关于它的课程还很少，目前仅浙江大学、长安大学开设了专门的选修课。中国地质大学（北京）、西北大学等传统地质类院校仅将地质年代学知识放在“地球化学”相关课程中进行讲解，无论是知识面广度，还是实验操作及数据处理等方面，都与国外存在较大差异。而石油院校地质学专业还没有与地质年代学知识相关的课程建设。余际从等提出我国未来应建立以创新能力为核心的地质人才培养体系[3]，这就离不开地质年代学技术的支撑。本文在阐述地质年代学知识在沉积盆地的应用领域与课程开设现状调研的基础上，结合石油院校自身的人才培养特点，构建了“地质年代学”课程的教学内容、知识框架和教学模式，有利于“地质年代学”课程的快速发展与人才培养。

一、“地质年代学”课程在石油院校开设的必要性

相对于传统地质类院校，石油院校地质学专业培养的学生主要还是从事与含油气盆地相关的研究，所学课程主要包括“沉积学”“构造地质学”“石油地质学”与“油气地球化学”等，目前这些课程在阐述沉积机理和构造演化过程时，仅能从定性—半定量的角度阐述地质科学问题。比如，传统的物源分析依托于对砂岩的矿物组成和含量分析，而构造演化分析则依托于地震资料的反演等。然而，精确地揭示这些地质要素形成时代（时间）则需要依托于地质年代学方法（注：本文中地质年代学术语涵盖热年代学部分）。对于沉积岩，碎屑锆石U-Pb年龄不仅可以确定物源区，而且可依托最年轻锆石U-Pb年龄限定沉积地层时代;新兴的方解石U-Pb定年可测定不同期次碳酸盐岩的形成年龄;自生伊利石K-Ar定年和沥青Re-Os定年可直接测定油气成藏的绝对地质年龄;裂变径迹和（U-Th）/He年龄对于沉积盆地未重置样品（浅部样品）可开展物源分析，而对于已重置样品（深部样品）可进行构造-热历史恢复研究，既可以确定构造隆升（冷却）事件发生的具体时间，又能揭示研究层位曾经历的古温度史，对烃源岩成熟演化和油气成藏具有重要的科学意义。随着基础地质理论和科研设备的发展，地质年代学方法在沉积盆地和油气勘探领域的应用会越来越广，研究也会越来越深。然而，石油院校关于地质年代学知识的课程还很少，无法满足科研和社会需求。

学术论文统计结果从一定程度上可以反映出某一学科的发展动向。笔者统计了SCI核心合集数据库收录的近20年（2001—2020年）关于地质年代学、热年代学及具体某一种定年方法的论文发表情况，总体呈上升趋势，反映了该研究领域良好的发展前景。以地质年代学（Geochronology）和锆石U-Pb作为主题搜集的论文数量远远高于以热年代学及其他定年方法为主题的论文量。需要指出的是，自2009年之后，以锆石U-Pb为主题的论文数量超过地质年代学论文量，表明部分学者在撰写论文过程中更注重强调锆石U-Pb方法的重要性。以自生伊利石K-Ar、裂变径迹、（U-Th）/He为主题的论文数量自2001年以来增长较慢，这应当归咎于两个原因：一是这三种方法在造山带研究领域具有局限性，仅适用于近地表冷却事件或断层活动研究;二是在沉积盆地方面的应用还未得到重视。相对于这三种方法，以方解石U-Pb为主题的论文数量则增长趋势明显，表明研究人员越来越重视沉积盆地碳酸盐岩成岩时间的研究。而对于沥青Re-Os这种新兴定年方法，尽管论文总量还很少，但自2010年以来总体呈增长趋势，这表明随着该方法理论体系的不断完善，其在沉积盆地的应用前景会越来越广阔。