Категории:

Дом Здоровье Зоология Информатика Искусство Искусство Компьютеры Кулинария Маркетинг Математика Медицина Менеджмент Образование Педагогика Питомцы Программирование Производство Промышленность Психология Разное Религия Социология Спорт Статистика Транспорт Физика Философия Финансы Химия Хобби Экология Экономика Электроника

Технология геологической разведки»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Московский государственный университет машиностроения (МАМИ)»

Утверждаю

Проректор по учебной работе

__________ /Н.Ю.Анисимов/

«__»___________20___г.

Рабочая программа дисциплины

«Геология»

Направление подготовки

Горное дело»,

Технология геологической разведки»

Специализации подготовки

130400.06 - «Обогащение полезных ископаемых»;

Технология и техника разведки месторождений полезных ископаемых»

Квалификация (степень) выпускника

«Горный инженер»

Форма обучения

«Заочная»

Москва 2013

1. Цель освоения дисциплины

Цели освоения дисциплины заключаются в формировании у студентов знаний о происхождении, строении, химическом составе и физическом состоянии земной коры, Земли и планет земной группы, современных физико-геологических процессах, главных типах горных пород.

2.Место дисциплины в структуре ООП ВПО

Дисциплина «Геология» представляет собой дисциплину базовой части математического и научно-естественного цикла и относится ко всем специализациям направления 130400.

Дисциплина базируется на физико-математическом цикле дисциплин, на школьном курсе «География», а также на курсах «Химия» и «Экология». Является предшествующей по отношению к дисциплинам: «Кристаллография и минералогия», «Петрография», «Литология», «Структурная геология», «Историческая геология», «Региональная геология», «Основы учения о полезных ископаемых», «Прогнозирование и поиски полезных ископаемых» и др.

Для освоения дисциплины студент должен

знать:

· строение Земли,

· химические элементы,

· иметь понятие о минералах, горных породах, полезных ископаемых;

уметь:

· пользоваться справочниками, таблицами,

· логически мыслить,

· собирать и анализировать фактический материал;

быть готовым:

· к пониманию физико-химических процессов, происходящих в земной коре,

· к обработке полученных данных.

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины (модуля)

В процессе освоения дисциплины студент формирует следующие общекультурные компетенции:

· представлением современной картины мира на основе целостной системы естественнонаучных и математических знаний (ОК-1);

· обобщением, анализом, восприятием информации, способностью поставить цели и выбрать пути ее достижения (ОК-2);

· стремлением к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства (ОК-9);

· критическим осмыслением накопленного опыта, изменением при необходимости профиля своей профессиональной деятельности (ОК-12).

Профессиональные компетенции:

· самостоятельным приобретением новых знаний и умений с помощью

информационных технологий и использованием их в практической деятельности, в том числе в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности (ПК-2);

· способностью организовать свой труд на научной основе,

· самостоятельно оценивать результаты своей деятельности, владением навыками самостоятельной работы, в том числе в сфере проведения научных исследований (ПК-4);

· самостоятельным принятием решения в рамках своей профессиональной компетенции, готовностью работать над междисциплинарными проектами (ПК-6);

· способностью находить, анализировать и перерабатывать информацию,

используя современные информационные технологии (ПК-25).

Профессиональные специальные компетенции:

· способностью обработки полученных результатов, анализа и осмысления их с учетом имеющегося мирового опыта, готовностью представлять результаты работы, обосновывать предложенные решения на высоком научно-техническом и профессиональном уровне (ПСК-3.10).

В результате освоения дисциплины студент должен

-знать:

· законы организации материи на мега-, макро- и микро - уровнях (литосфера, горные породы, минералы, кристаллические структуры) и их проявления, связанные с внутренним строением объектов и окружающей средой (ОК-1, ПК-2, ПК-4, ПК-8);

· происхождение, строение, химический состав и физическое состояние земной коры, Земли и планет земной группы, современные физико-геологические процессы (ПК-2, ПК-4);

· основные типы складчатых и разрывных структур земной коры;

общие стратиграфические и геохронологические шкалы, методы определения возраста геологических тел (ПК-2, ПК-4);

· крупнейшие типы тектонических структур земной коры, их размещение на поверхности Земли и связь с ними полезных ископаемых (ПК-2, ПК-4, ПК-8);

· важнейшие типы горных пород магматического, осадочного и метаморфического генезиса, их систематики, условия формирования, методы диагностики (ПК-2, ПК-4, ПК-8);

-уметь:

· критически переосмысливать и обрабатывать геологические данные, определять физические свойства горных пород, как в атмосферных условиях, так и приближенных к пластовым (ОК-12),

· составлять геологическую карту, разрез, стратиграфическую колонку, определять возраст горных пород (ПК-2, ПК -4, ПК-5);

-владеть:

· методами построения геологических и химических моделей при решении производственных задач и навыками информатики для проведения геологических работ (ОК-1, ОК-2, ПК-8).

4. Структура и содержание дисциплины

Общая трудоемкость дисциплины составляет 288 часов. Распределение часов по видам занятий представлено в Приложении 1.

Содержание разделов

Что изучает геология?

Геология-наука о земле («гео» - земля, «логос» - знание, наука ). Она освещает важнейшие вопросы естествознания: образование земли, возникновение материков океанов, гор и равнин, минералов, горных пород, и различных полезных ископаемых, их возраст и формирование в земной коре, исследует череду длительных процессов, преобразующих земную поверхность.

Геология - обобщающая дисциплина естественноисторического цикла. В течении двух последних веков она разделилась на ряд взаимосвязанных между собой главнейших научных дисциплин: минералогию, петрографию, учения о полезных ископаемых, динамическую геологию, рассматривающую в историческом аспекте вулканизм, землетрясения, деятельность ветра, морей, рек; историческую геологию с палеонтологией, изучающих изменения земной коры во времени и пространстве и устанавливающих связь развития органического мира с эволюцией осадочного чехла земной коры; геологию четвертичного периода и геоморфологию, изучающих самые молодые поверхностные отложения и закономерности образования рельефа, служащие основой сельскохозяйственной и инженерной деятельности человека; геотектонику-науку о движениях и деформациях земной коры; гидрогеологию-науку о подземных водах; инженерную геологию, изучающую грунты и инженерно-геологические процессы, влияющие на условия строительства и эксплуатацию сооружений; геофизику - науку изучающую земной шар, земную кору с её полезными ископаемыми, гидросферу и атмосферу; геоэкологию - науку о взаимодействии геологических процессов со средой жизнедеятельности человека.

Что такое платформы?

Что такое земной магнетизм?

Каков тепловой режим Земли?

Геологическая история Земли.

В раннем архее (3,8 – 2,6 млрд лет назад) возникли обособленные континетальные плиты.

На рубеже архея и протерозоя (2,6 – 2,5 млрд лет) из обособленных континентальных щитов сформировался первый суперконтинент Моногея. Спустя 200 млн лет произошло его дробление.

В следующие циклы шло образование единых суперконтинентов:

Мегагеи 1,9 – 1,8 млрд лет назад; Мезогеи – 1,1 – 1,0 млрд. лет назад и Пангеи – 0,3 – 0,2 млрд лет назад с глобальными складчатыми поясами.

Периоды стабилизации этих суперконтинентов (100 – 150 млн лет) сменялись более продолжительными периодами их раскола.

Мезогея в позднем рифее и венде распалась с возникновением 2-х суперконтинентов: северный – Лавразия и южный – Гондвана, разделенных широким кольцевым океаническим бассейном - Прототетисс.

Распад Пангеи в мезозое и кайнозое в результате последующего дрейфа континентов, привел к современному их расположению.

МИНЕРАЛОГИЯ

Что такое изоморфизм?

Каковы условия изоморфизма?

Изоморфизм – замещение атомами, ионами, молекулами друг друга в кристаллах с сохранением исходной кристаллической структуры. Подобные кристаллы с переменным химическим составом называются изоморфными смесями (твердыми растворами). Смеси могут быть полными (оливин) или чаще ограниченными (серебро в галените). В зависимости от валентности ионов изоморфизм может быть изовалентным (хром в корунде) и гетеровалентным (плагиоклазы). При гетеровалентным изоморфизме должен сохраняться суммарный заряд в структуре.

Главные условия изоморфизма следующие:

- близость размера параметров элементарных ячеек изоморфных фаз и радиусов изоморфных атомов или ионов (если разница в ионных радиусах до 15%, то это совершенный изоморфизм, если до 40% - несовершенный изоморфизм);

- сходство электронного строения изоморфных элементов;

- близость поляризационных свойств;

- одинаковое координационное число в данной кристаллической структуре.

В условиях высокой температуры пределы изоморфной смесимости многих минералов переменного состава расширяются вплоть до образования совершенных твердых растворов. При медленном понижении температуры происходит распад твердых растворов с выделением изоструктурных фаз.

Что такое горная порода?

Большинство минералов образуют в земной коре горные породы. Горные породы – это закономерные скопления минералов определенного состава и строения, образующих самостоятельные геологические тела.

Горные породы могут быть мономинеральными и полиминеральными.

По условиям образования все горные породы подразделяются на три генетические группы: магматические, осадочные и метаморфические.

Магматические породы образуются при застывании магмы в недрах земли (интрузивные и жильные породы) или на её поверхности (эффузивные породы). Они классифицируются по химическому и минеральному составу. По количеству кремнекислоты все магматические породы подразделяются на:

Ультраосновные – не более 45% Si O₂(дунит, перидотит)

Основные – 45 – 52 % Si O₂(габбро, норит, базальт)

Средние – 52 – 65 % Si O₂(диорит, андезит)

Кислые – 65 – 75 % Si O₂ (гранит, липарит)

Щелочные – 40 – 55 % Si O₂ и до 20 % щелочей (сиенит, нефелиновый сеенит)

Большая часть минералов магматических горных пород относится к классу силикатов (оливин, пироксены, амфиболы, слюды, полевые шпаты).

Осадочные горные породы образуются на поверхности земной коры в экзогенных условиях.

Осадочные породы подразделяются на:

1. Обломочные, образуются при механическом разрушении ранее образованных пород (валуны, щебень, песок, глины)

2. Химические породы (хемогенные), образующиеся в результате выпадения солей из водных растворов или химических реакций в земной коре и на её поверхности (гипс, ангидрит, каменная и калийная соли, карбонаты и др.)

3. Биогенные породы, образующиеся из скоплений остатков различных животных и растительных организмов. По составу они подразделяются на карбонатные (известняки), кремнистые (диатомиты), фосфатные (фосфориты).

Метаморфические породы образуются на глубине в результате перекристаллизации магматических и осадочных пород под действием высоким температур давлений химически активных веществ (растворов и газов).

Минеральный состав этих пород разнообразен. Характерные минералы: серпентин, хлорит, гранаты, дистен, пироксены, амфиболы.

При метаморфизме характерно изменение структурных особенностей пород, а в некоторых случаях и изменение минерального состава.

Например из толщи глинистых пород образуются глинистые сланцы, а затем парагнейсы; из магматических пород - ортогнейсы; из песчаников - кварциты; при перекристаллизации известковых пород образуются мраморы.

Главной характеристикой метаморфических пород является их текстура: слоистая, полосчатая или массивная.

Что такое полезное ископаемое?

Минералы в земной коре образуют не только горные породы, но и руды, из которых получают металл. И горные породы и руды могут быть полезными ископаемыми.

Полезное ископаемое – это естественное скопление в недрах или на поверхности континентов, дне морей и океанов природного минерального образования в твердом, жидком и газообразном состоянии.

По промышленным типам полезные ископаемые подразделяются на металлические (руды меди и других металлов) неметаллические (индустриальное сырьё, химическое и агрохимическое сырьё, сырьё для производства строительных материалов, естественные строительные материалы) и горючие полезные ископаемые.

Генетическая классификацая полезных ископаемых основана с учетом физико–химических условий их образования и подразделяется на четыре группы: магматические, постмагматические, эндогенно-экзогенные, экзогенные и метаморфические.

32.Каковы особенности физико – химических условий образования минералов?

33.Что такое эндогенные и экзогенные и метаморфические процессы минералообразования и с какими термодинамическими условиями они связаны?

Минералы образуются в разнообразных физико – химических условиях. Эти условия зависят от концентрации компонентов, температуры, давления, взаимодействия с геохимической средой.

Способы образования минералов как твердых кристаллических тел связаны с фазовыми переходами веществ из жидкого и газообразного состояния в твердое, из твердого – в твердое.

В зависимости от источника энергии геологические процессы минералообразования подразделяются на эндогенные и экзогенные. Эндогенные процессы

связаны с внутренней энергией земли, которая накопилась в результате распада радиоактивных элементов и гравитационной дифференциации вещества. Экзогенные процессы идут под влиянием энергии Солнца. Эндогенные процессы происходят при высоких температурах и давлениях. Температура кристаллизации магматических пород в зависимости от состава магмы колеблется от 1200 до 50 ˚С, а давление – от 550 до 50 МПа. Постмагматические процессы происходят при меньших значениях температуры и давления (700 –100 ˚С 50 – 2 МПа). Экзогенные процессы осуществляются на земной поверхности или вблизи от неё в атмосфере, гидросфере, частично биосфере. В итоге этих процессов физически и химически разрушаются горные породы, руды, минеральные индивиды с последующим образованием новых минералов, устойчивых в условиях земной поверхности. Минералы и горные породы, сформировавшиеся в итоге эндогенных и экзогенных процессов, при изменении физико–химических условий (при резком возрастании температуры и давления) подвергаются преобразованию – метаморфизму. При этом образуются новые минералы и горные породы (метаморфические).

34.Что такое магматический процесс минералообразования? Каково его пространственное положение в литосфере?

Что такое скарны?

Образовательные технологии.

Организация занятий по дисциплине «Геология» проводится по традиционной технологии по видам работ (лекции, лабораторные работы, контрольная работа) согласно расписанию. Основные моменты лекционных занятий конспектируются. Отдельные темы предлагаются для самостоятельного изучения.

Лабораторные занятия проводятся в специализированной учебной лаборатории.

Самостоятельная работа по дисциплине включает:

- самоподготовку к учебным занятиям по конспектам, учебной литературе и с помощью электронных ресурсов;

- оформление отчетов по результатам лабораторных работ;

- выполнение контрольной работы.

Контрольная работа 1.

Вариант	Номера вопросов
	3, 20
	4, 24
	11,29
	12,34
	13,35
	14,36
	15,41
	16,43
	17,44
	18,45

6.2. Перечень вопросов для подготовки к экзамену

1. Что изучает геология?

2. Каковы размеры и строение земли?

3. Что такое континентальный тип земной коры?

4. Что такое океанический тип земной коры?

5. Что такое платформы?

6. Что представляют собой подвижные пояса?

7. Каковы свойства и состав Земли?

8. Что такое земной магнетизм?

9. Каков тепловой режим Земли?

10. Каков средний химический состав Земли?

11. Каков средний химический состав земной коры?

12. Что такое тектонические движения земной коры?

13. Что такое складчатое нарушение горных пород?

14. Что такое разрывные нарушения горных пород?

15. В чем причины геотектонических движений земной коры?

16. Геологическая история Земли.

17. Как определяется возраст горных пород?

18. Каковы особенности геологических карт?

19. В чем заключаются главные задачи минералогии?

20. Что такое минерал (минеральный индивид и минеральный вид)?

21. Что такое кристаллическое строение вещества?

22. Каковы свойства присущи кристаллическим веществам?

24. Что такое изоморфизм?

23. Что такое полиморфные модификации и от чего они зависят?

24. Что такое изоморфизм?

25. Каковы условия изоморфизма?

26. Как образуются и чем характеризуются аморфные минералы?

27. Каковы методы визуального изучения минералов?

28. Каковы лабораторные методы исследования минералов?

29. По каким признакам классифицируются минералы?

30.Что такое горная порода?

31.Что такое полезное ископаемое?

32.Каковы особенности физико–химических условий образования минералов?

34.Что такое магматический процесс минералообразования? Каково его пространственное положение в литосфере?

35.Что такое магматическая дифференциация?

36.Что такое пегматитовый процесс минералообразования?

37. Что такое карбонатитовый процесс минералообразования?

38.Какие процессы называются постмагматическими контактово-метасоматическими?

39.Что такое скарны?

40. Как образуются альбититы и грейзены?

41.Что называется гидротермальным процессом минералообразования, каковы источники гидрорастворов?

42.Какие существуют типы гидротермальных процессов?

43.Что такое выветривание, каковы особенности химического выветривания горных пород и рудных тел?

44.Что такое осадочные процессы? В каких условиях накапливаются осадки?

45.Что такое метаморфизм и под влиянием каких факторов он осуществляется?

46.Что такое парагенетическая ассоциация минералов и как она возникает?

Учебно-методическое и информационное обеспечение

дисциплины (модуля)

а) основная литература:

1. Милютин А.Г. Геология - М.: Высшая школа, 2004.

2. Кроновский Н.В., Ясаманов Н.А. Геология.- М.:АСАДЕМА, 2003.

3. Транквиллицкая И.А. Минералогия, петрография, полезные ископаемые. – М.:ПАИМС, 1999.

б) дополнительная литература:

1. Ершов В.В., Новиков А.А., Попова Г.Б. Основы геологии. – М., 1986.

2. Ананьев В.П., Потапов А.Д. Основы геологии, минералогии и петрографии, - М.:Высшая школа, 1999.

в) программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

Учебный процесс в МГОУ обеспечен:

комплектом лицензионного программного обеспечения MathCAD, Автокад, Adobe Photoshop, Corel draw и др.;

интернет-ресурсами:

http://www.twirpx.com/ (электронные технические книги);

http://kniga-free.ru/ (электронная книга бесплатно);

http://www.uchebnikfree.com/ (учебники бесплатно);

http://iqlib.ru/ (электронные учебники);

http://www.bibliotech.ru/ (электронная библиотека учебной и научной литературы);

http://elibraru.ru/ (электронная библиотека в сфере науки, техники и образования);

http://elib.gpntb.ru/ (сайт Государственной публичной научно-технической библиотеки России).

8. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Кафедра «Геологии и гидрогеологии», обеспечивающая преподавание дисциплины «Геология», располагает аудиторией на 16 посадочных мест и лабораторией на 16 посадочных мест. Аудитория оснащена электронным проекторам. Лаборатория располагает действующими моделями для изучения форм кристаллов, а также коллекцией минералов, необходимых для проведения лабораторных работ.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению 130101 «Прикладная геология» для всех специализаций.

Автор: Транквиллицкая И.А.

Программа обсуждена на заседании кафедры «Геология и гидрогеология»

от _____________2014 года, протокол №____.

Приложение 1

Структура и содержание дисциплины «Геология»

Направление подготовки - 130400.65 - «Горное дело»,130102.65 - «Технология геологической разведки».

Форма обучения - заочная

Раздел

Курс

Недели

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость в часах

Самостоятельной работы студентов

Формы аттеста- ции

П/З

Лаб

СРС

КСР

К.Р.

К.П.

РГР

Реф.

К/р

Геология. Общие понятия.

Свойства кристаллических веществ. Принцип классификации минералов.

Горная порода. Полезное ископаемое. Процессы минералообразования.

Метаморфизм. Парагенетическая ассоциация минералов.

Итого: 360 часов