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“课程思政”建设经验分享 | 邹冠贵:《岩石物理学》
从专业知识点中挖掘思政元素
岩石物理学是一门专门研究岩石的各种物理性质和其产生机制的学科。在资源勘探上，岩石物理学与油气藏属性密切联系在一起，也被称为储层岩石物理学。“孔渗饱”是描述储层物理性质的重要参数，揭示了地下岩石具有一定孔隙度、孔隙中充填有不同饱和度的流体。地下岩石中油气藏形成的基本条件是：生储盖圈运保。这一认识现在看似平淡无奇，在中国油气储层勘探历史上，却经历了一个坎坷的过程。自1878年近代石油勘探技术在中国出现以来，近半个多世纪，中国的石油工业几乎没有什么发展，其中一个重要原因是“中国陆相贫油”的观念束缚了人们的思想。1913年，美国美孚石油公司组织了一个调查团到中国的山东、河南、陕西、甘肃、河北、东北和内蒙古部分地区进行石油勘探调查，打了几口百十来米深的探井，没有什么收获。据此，美国明尼苏达大学埃蒙斯教授于1921年撰文认为：所有的产油层几乎毫无例外地都是海相地层或与海相地层密切相关的淡水地层。1922年，美国斯坦福大学地质学教授勃拉克韦尔德在一篇题为《中国和西伯利亚的石油资源》的论文中再次强调，中国没有新生代海相沉积，发表中国陆相贫油论。著名地质学家李四光在1928年撰文指出：“美孚的失败，并不能证明中国没有石油可办”。中国老一辈地质学家以扎实的地质理论基础结合多年石油勘探经验，建立了适合中国的“陆相找油”理论。从20世纪20-30年代开始，以谢家荣、潘钟祥、黄汲清、孙健初等为代表的地质学家先后到西北进行油气地质调查，分别于1937年和1939年在陆相盆地中找到了新疆独山子油田和甘肃玉门老君庙油田。老一辈石油地质学家坚持实践第一的工作作风以及对大自然奥秘不断求索的精神，拉开了中国陆相找油的序幕。20世纪40年代中期，中国地质工作者在玉门油田所开展的古生物研究工作又为证实“陆相地层”生油提供了新的佐证。从1955年开始，人们在新疆准噶尔盆地找到了克拉玛依油田，并陆续在酒泉、柴达木、塔里木、四川、鄂尔多斯等盆地找到了油气田，这一切充分展示了陆相地层的含油气远景。20世纪50年代末，中国在松辽盆地发现了特大型油田：大庆油田，其原油产自白垩系陆相储层，油源岩也由陆相湖泊沉积物形成，厚度达1000米以上，油田面积约1000平方千米，年产量达5000万吨。大庆油田的发现雄辩地证明了陆相油气藏的形成不仅是可能的，而且可以形成大中型乃至特大型油气田。大庆油田的发现不仅甩掉了“中国贫油”的帽子，而且表明了依靠对陆相地层的研究可以发展中国的石油工业，为新中国的工业发展提供了能源保障。通过我国“陆相成油”的形成及其重大油气田的发现，可以引导学生正确思考现代中国的油气勘探性问题，发挥案例教育的独特优势，将专业教育与价值观培养有机地结合起来，引导学生将个人发展与国家、民族的命运结合起来，投身于社会进步的历史洪流，成为社会主义事业的合格接班人。在相关的知识发展过程中，还有很多经典事件蕴藏了“阳光元素”，比如说孙越崎先生创建我国第一对煤矿竖井：穆棱煤矿，构建适合中国国情的机械化采煤。韩德馨先生响应周恩来总理的号召，毅然放弃了国外优越的工作和生活条件，学成归国投身于社会主义建设事业，从事燃料工业人才培养、科学研究和矿山建设的实践，成为新中国煤田地质事业的开拓者之一。储层“孔渗饱”参数与成藏理论
把煤炭行业的伟大成就融入课堂，增强学生民族自信心与自豪感
密度是岩石物理学中的基本参数，煤岩的密度一般在1.6-2.0g/cm3。通过密度参数，可以管窥我国煤炭工业的发展。煤炭是支撑现代工业的主导能源，目前我国的煤矿采煤方式，已经从炮采-机械化采煤-综合机械化采煤，煤矿产量逐步提升。上世纪 80 年代初期，矿井采煤多用炮采工艺，这种生产工艺劳动强度大，煤炭产量低，安全性和企业效益都不高，职工收入少，矿区面貌和工作环境得不到改善。进入上世纪 90 年代后，煤炭行业采煤工艺逐渐实现由炮采到普采大跨越，企业逐步实现扭亏为盈。由于普采工艺机械能力不高，需要人工参与到支护工序中，安全威胁很大。2000以来，开始推广综合机械化采煤技术，实现综采主要工序全部实现了机械化。综采工艺具有高产高效、安全低耗和劳动条件好、劳动强度小等特点，不仅保证了采煤工作高产量、高效率的安全开展，煤矿的生产能力也进一步提升。煤炭产量提升了，安全有了保证，职工收入节节攀高，矿区环境焕然一新。在现代化的煤矿中，百万吨煤矿已经是“家常便饭”，1000万吨的煤矿在逐步增加。随着煤矿产量的增加，煤矿的综合效益也越来也好，不仅为国家提供了丰富的能源，也改善了千家万户的生活品质。以综合机械化采煤为例，在含煤地层中划出一个工作面，长*宽*高为1000米*200米*5米的“煤层豆腐块”，按照每天掘进5米，煤岩密度按照2.0g/cm3计算，可以估算该工作面的煤炭资源量为200万吨，在200天内可以采完。我国的煤矿产能已经长期居于世界第一位置，这要归功于中国煤炭产业工人，通过依靠科技进步，不发牢骚，不放怨气，敬业乐业，流泪流汗，有的还流血，甚至搭上生命，脚踏实地解决煤田勘探开发过程中的难题。