（1）专业与年级要求

本实验属于西北大学地质学专业核心课程《矿床学》，地质学及地质学相关专业大三-大四学生可任选。

（2）基本知识和能力要求

具有良好的构造地质学、矿物学和岩石学基础知识储备。

一、矿体三维空间形态和产状

矿体形态指矿体在地壳中占据三维空间（位置）的几何形态。根据矿体在三维空间发育的长度比例不同，可将矿体形态分为等轴状矿体、层状/脉状矿体、柱状矿体。矿体的产状指矿体产出的空间位置和地质环境，包括矿体的空间位置、埋藏情况、矿体与围岩层理/片理、侵入岩和控矿构造的的空间关系等。

矿体在三维空间的几何形态和产状具有复杂性和多样性，了解矿体的形态和产状需要在野外详细观察的基础上进行，安排野外实习耗时，且成本高。虚拟仿真可提供高效的实验教学环境。

二、岩浆分结矿床成矿过程

由于岩浆结晶分异作用使有用物质富集而形成的矿床叫岩浆分结矿床，根据有用矿物与主要造岩矿物结晶时间的相对早晚，可进一步分为早期岩浆分结矿床和晚期岩浆分结矿床。由于成矿过程的差异，二者在矿床地质特征、矿石结构构造等方面具有显著差异。

岩浆分结成矿作用是个动态演化过程，时间跨度大且不可逆，在野外和实验室“难以地质再现”，采用虚拟仿真实验可以直观、立体的显示矿床的成矿过程，增强课堂趣味性的同时，可大大提升教学效果。

矿产资源是国家经济发展的重要物质基础。矿床学课程的教学目标是为我国经济发展培养合格的矿床地质专业人才，通过成矿理论和找矿技术方法的系统学习，建立成矿理论体系，培养矿产资源找矿勘探的工作能力。然而，矿床学课程相关的矿山野外教学实习具有高风险、高耗时和高成本的特征，而由于地质时间尺度较大，各类成矿过程也具有“无法动态再现”的特点，为了进一步提升矿床学实践教学效果，团队以实际地质现象和成矿理论为基础，开发设计了“矿体三维形态及岩浆分结矿床成矿作用过程虚拟仿真实验项目”。

本实验项目采用虚实相结合、由浅入深的方法，综合展示了各类矿体复杂的三维空间形态，“再现”了“难以再现”的动态成矿过程，使学生在自主、交互的虚拟环境中开展高效、安全、经济且直观的矿床学实践，增加课堂趣味性的同时，可以达到更理想的矿床学实践教学效果，例如，可以加强学生对基础知识的掌握，提高学生对地质过程的空间想象能力和创新思维能力。

本实验根据《矿床学》课程大纲和关键知识点，结合实际矿山地质现象和成矿理论，构建了不同类型矿体三维形态的虚拟仿真情景，模拟了岩浆分结矿床的动态成矿过程。通过仿真情景的观察，并结合互动操作，开展虚拟仿真实验，达到如下实验目的：

（1）通过矿体的三维空间形态和产状实验环节，帮助学生掌握矿体形态的概念和类型、矿体产状的描述方法，了解不同类型矿体在复杂三维空间的产出形式，思考矿体形态和产状对控矿因素、矿床成因和成矿过程的指示意义，综合培养学生的野外观察和分析能力。

（2）通过早期/晚期岩浆分结矿床成矿过程实验环节，帮助学生深入理解两类岩浆分结矿床的概念，二者在成矿过程方面的差异，以及由于成矿过程不同导致的两类矿床矿体产出位置、形态和矿石的结构构造等方面的差异 。

根据每个实验环节后的习题进行成绩评定，比例如下：

1. 矿体三维空间形态环节：选择题（30%）+论述题（70%）。

2. 早期岩浆分结矿床成矿过程环节：选择题（40%）+论述题（60%）。

3.晚期岩浆分结矿床成矿过程环节：选择题（30%）+论述题1（40%）+论述题2（30%）。