УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА КУРСА – SYLLABUS минералогических наук, профессор.

УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА КУРСА – SYLLABUS
1.1 Преподаватели учебной дисциплины: Сеитов Насипкали, доктор геолого
минералогических наук, профессор.
Контактная информация: кафедра «Геологической съемки, поисков и разведки
месторождений полезных ископаемых». Адрес: г.Алматы, ул. Сатпаева, 22. ГУК, 433
кабинет. Тел. 257-71-48, доп. 7324. Факс: 8-3272-92-02-97 E-mail: seitov44.kz@mail.ru
Время пребывания на кафедре: с 9°° до 17°° в рабочие дни недели кроме субботы.
1.2 Данные о учебной дисциплине:
Название дисциплины: «Современные проблемы геологии».
Число кредитов: три кредита.
Копия учебного плана
Курс Семе Кредит
Академические часы недели
стр
Лекции Лабораторные
СРVП
занятия
1-ый 2-ой
3
30
15
45
Таблица 1
Вид
контроля
СРV Всего
90
180
Экзамен
1.3 Пререквизиты: «Общая и историческая геология», «Минералогия и петрография»,
«Структурная геология», «Геотектоника и геодинамика», «Региональная геология»,
«Геология месторождений полезных ископаемых», «Геологическое картирование»,
«Структуры рудных полей и месторождений», «История и философия науки»,
«Стратиграфия Казахстана», «Формационный анализ».
1.4 Постреквизиты: «Геоинформационные системы», «Геологическая съемка закрытых
территорий», «Металлогения и рудные формации», «Космические методы исследований»
и т.д.
1.5 Цели и задачи дисциплины
Цель дисциплины – ознакомление магистрантов геологической специальности с
основными проблемами современной геологической науки с тем, чтобы они знали эти
проблемы, пытались их решить, или хотя бы учитывали и умело сориентировались при
решении теоретических и практических вопросов геологии во время их трудовой
деятельности;
Главной задачей изучения дисциплины является формирование у будущих
магистров геологии логически выверенной позиции по выявлению основных
закономерностей образования Земли как планеты и ее дальнейшего развития и
становления в качестве саморазвивающегося природного геологического объекта. В
частности, в результате освоения дисциплины магистранты должны знать:
- строение и состав Земли, ряд противоречий, возникающих при допущении
металлического состава внутреннего и внешнего ядра Земли;
- основные источники внутреннего тепла Земли как главной энергетической базы
развития планеты в качестве геологического объекта; источники тепла, предполагаемые
официальной геологической наукой и вытекающие из этих представлений противоречия;
возможные дополнительные источники тепла планеты;
- основные положения наиболее перспективной парадигмы в геологии – тектоники
литосферных плит;
- сущность тепловой конвекции в астеносфере как движущей силы мобильных
литосферных плит; отличие астеносферной конвекции от классической тепловой
конвекции и имеющиеся в этом вопросе противоречия;
- активные и пассивные континентальные окраины, их геодинамическая сущность;
- понятия о дивергентных и конвергентных границах литосферных плит, их
особенности;
- движущие силы спрединга, субдукции и коллизии, имеющиеся в этом вопросе
проблемы; возможные дополнительные источники силы спрединга;
- механизм возникновения глубоководных желобов, островных дуг, окраинных
морей (зоны Беньоффа-Заварицкого-Вадати), а также орогенных систем и поясов,
геодинамические модели их формирования;
- проблемы приложимости основных положений тектоники литосферных плит в
континентальной геологии и для более ранней истории Земли, сущность борьбы фиксизма
и мобилизма в этом вопросе;
- роль формационного анализа в восстановлении истории развития
континентальных структур; проблемы, возникающие при идентификации геологических
формаций, фиксирующих тектонические режимы и геодинамические обстановки их
формирования;
- проблемы выявления генетической и
геодинамической
сущности
неопротерозойско-палеозойских офиолитовых зон на континентах;
- основные этапы развития Земли во времени, принципиальное различие
архейского, палео-мезопротерозойского, неопротерозойско-палеозойского и мезозойкайнозойского этапов развития планеты.
Учебная дисциплина «Современные проблемы геологии» предусматривает
ознакомление магистрантов с основными терминами и понятиями курса, обеспечение
освоения магистрантами основных закономерностей развития земной литосферы за счет
энергии и вещества нижележащих слоев планеты, прежде всего астеносферы. Основная
цель учебного курса – определение причин, особенностей проявления, направления
действий тектонических движений (напряжений) в разрезе верхних твердых оболочек
Земли – в земной коре и литосферной мантии, а также выявление времени и
последовательности заложения, развития и стабилизации тектонических структур земной
коры различного ранга (структурных элементов земной коры), формирующихся в
результате тектонических напряжений и в различных тектонических режимах.
Объяснение магистрантам причинно-следственных связей возникновения
эндогенной активности Земли, особенностей проявления тектонических напряжений в
тектоносфере (в разрезах земной коры, литосферной мантии и астеносферы в целом) в
результате этой активности, а также их роли в формировании тектонических структур
различных рангов является основной задачей учебного курса.
В результате освоения курса магистранты должны знать основные типы земной
коры, общие закономерности эволюции глобальных и крупных тектонических структур
земной коры, основные современные взгляды на природу и особенности проявления
тектонических процессов, основные положения геотектонической концепции «Тектоники
литосферных плит (ТЛП)», являющейся главной парадигмой современной геологической
науки.
1.6 Перечень и виды заданий и график их выполнения
Виды занятий и сроки их проведения
Вид
контро
ля
1
ТК 1
Вид
занятия
Тема работы
2
Л1
3
Внутреннее строение Земли,
общий характер течения
Ссылки на
литературу с
указанием
страниц
4
Таблица 2
Баллы
Сроки
сдачи
5
5
6
1-ая
неделя
ТК 2
Л2
ТК 3
Л3
ТК 4
Л4
РК 1
ТК 4
Коллоквиум
Л5
ТК 5
Л6
ТК 6
Л7
РК 2
Коллоквиум
Экзамен
ИК
материи и энергии в разрезе
планеты
Механизм образования
внутриконтинентальных
рифтов; два типа таких рифтов,
особенности их проявления
Геоморфологическая и
геологическая особенности
пассивных континентальных
окраин океанов и
перекрывающих их
геологических формаций
Геоморфологическая и
геологическая особенности дна
Мирового океана. Построение
разреза Срединно-океанических
хребтов (СОХ)
Первая аттестация
5
3-ая
неделя
5
5-ая
неделя
5
7-ая
неделя
10
8-ая
неделя
9-ая
Природа сил, обеспечивающих
мобильность литосферных плит
с построением схематического
разреза зоны сочленения океан–
континент
Геодинамическая природа
формирования глубоководных
желобов океанов и островных
дуг
Модель образования окраинных
морей (модель Карига),
построение схематического
разреза этой модели
Вторая аттестация
Контрольные вопросы
40
5
5
11-ая
неделя
5
13-ая
неделя
15
15-ая
неделя
1.7 Использованная литература
Основная:
1 Сеитов Н. Тектоника плит и офиолитовые зоны Казахстана (принципы умеренного
мобилизма). Алматы: Изд-во «Наука», 1988. 112 с.
2 Сеитов Н. Тектоника плит: возможные истоки и особенности проявления. Алматы:
Изд-во «Гылым», 1992. 200 с.
Дополнительная:
3 Артюшков Е.В. Геодинамика. Москва: 1979. 328 с.
4 Вегенер А. Возникновение материков и океанов. Москва-Ленинград: 1925. 145 с.
5 Войткевич Г.В. Происхождение и химическая эволюция Земли. Москва: 1983. 168
с.
6 Войткевич Г.В. Основы теории происхождения Земли. Москва: 1988. 112 с.
7 Гораи М. Эволюция расширяющейся Земли. Москва: 1984. 110 с.
8 Грачев А.Ф. Гифтовые зоны Земли. Ленинград: 1977. 248 с.
9 Диц Р. Эволюция континентов и океанических бассейнов как результат спрединга
океанического дна //Новая глобальная тектоника. Москва: 1974. С. 26-32.
10 Зоненшайн Л.П. Реконструкция палеозойских океанов // Дрейф континентов.
Москва: 1976. С. 28-71.
11 Ларин В.Н. Гипотеза изначально гидридной Земли. Москва: 1980. 216 с.
12 Ларин В.Н. Новая геохимическая модель Земли. Причина и динамика расширения
планеты // Проблемы расширения и пульсации Земли. Москва: 1984. С.37-38.
13 Логунов А.А. Релятивистская теория гравитации //Природа. 1987. №1. С. 36-47.
14 Логунов А.А. Новая теория гравитации //Наука и жизнь. 1987. №2. С. 38-44; №3.
С. 60-71.
15 Любимова Е.А. Термика Земли и Луны. Москва: 1968. 280 с.
16 Мархинин Е.К. Роль вулканизма в формировании земной коры. Москва: 1967. 256
с.
17 Милановский Е.Е. Рифтогенез в истории Земли. Москва: 1983. 280 с.
18 Милановский Е.Е. Развитие и современное состояние проблем расширения и
пульсаций Земли //Проблемы расширения и пульсаций Земли. Москва: 1984. С. 8-24.
19 Мирлин Е.Г. Раздвижение литосферных плит и рифтогенез. Москва: 1985. 250 с.
20 Миясиро А., Аки К., Шенгер А. Оргенез. Москва: 1985. 288 с.
21 Пейве А.В. Океаническая кора геологического прошлого //Геотектоника. 1989.
№4. С. 5-28.
22 Рингвуд А.Э. Состав и петрология мантии Земли. Москва: 1981. 584 с.
23 Сорохтин О.Г. Глобальная эволюция Земли. Москва: 1974. 184 с.
24 Уеда С. Новый взгляд на Землю Москва: 1980. 216 с.
25 Хаин В.Е., Михайлов А.Е. Общая геотектоника. Москва: «Недра», 1985. 327 с.
26 Хаин В.Е., Ломизе М.Г. Геотектоника с основами геодинамики. Москва: 2005. 560
с.
27 Хаин В.Е. Общая геотектоника. Москва: «Недра», 1964. 479 с.
28 Хесс Г. История океанических бассейнов //Новая глобальная тектоника. Москва:
1974. С. 9-25.
29 Хизен Б.К. Ложе океанов //Дрейф континентов. Москва: 1966. С. 114-158.
30 Сеитов Н. Условность расчленения верхних оболочек Земли как причина
разночтения сути геологических процессов //Геология и охрана недр. Алматы: 2005. С. 1419.
1.8 Контроль и оценка знаний
По курсу «Современные проблемы геологии» устанавливаются три вида
контроля: текущий контроль (ТК); рубежный контроль (РК); итоговый контроль
(экзамены) (см. таблицы 2 и 3)
Распределение рейтинговых баллов по видам контроля
Таблица 3
Вид итогового контроля
Виды контроля
Баллы
Экзамены (устно)
Итоговый контроль
40
Текущий контроль
33
Рубежный контроль (РК)
27
Текущий контроль по данной дисциплине осуществляется оценкой выполнения
лабораторных работ в баллах, рубежный контроль проводится методом сдачи
теоретического материала курса в соответствии с рабочей программой.
Сроки сдачи результатов текущего и рубежного контроля определяются
календарным графиком учебного процесса по дисциплине (таблица 4).
Календарный график сдачи всех видов контроля по дисциплине «Современные
проблемы геологии»
Таблица 4
Недели
Вид
контроля
Баллы
1
Л;Т
Ср
3
2
Ср
2
3
Л;Т
Ср
3
4
Ср
2
5
Л;Т
Ср
3
6
Ср
2
7
Л;Т
Ср
3
8
Ср
Р1
12
9
Л;Т
Ср
3
10
Ср
2
11
Л;Т
Ср
3
12
Ср
2
13
Л;Т
Ср
3
14
Ср
15
Р2
2
15
Виды контроля: Л – лабораторная работа; Т – текущий контроль, Р – рубежный
контроль; Ср – самостоятельная работа магистранта.
Текущий контроль по данной дисциплине осуществляется оценкой в процентах
выполненных лабораторных работ и семестровых заданий для самостоятельной работы.
Рубежный контроль проводится методом сдачи пройденного теоретического
материала в соответствии с программой курса по дисциплине.
Сроки сдачи текущего и рубежного контроля определяются календарным графиком
учебного процесса по дисциплине «Современные проблемы геологии» (таблица 4).
Студент допускается к сдаче итогового контроля при наличии суммарного
рейтингового балла >30.. Итоговый контроль считается сданным в случае набора >20
баллов. Итоговая оценка по дисциплине определяется по шкале (таблица 5).
Оценка знаний магистрантов
Таблица 5
Оценка
Буквенный
В процентах, %
В баллах
эквивалент
Отлично
Хорошо
Удовлетворительно
Неудовлетворительно
A
95-100
4
A-
90-94
3,67
B+
85-89
3,33
B
80-84
3,0
B-
75-79
2,67
C+
70-74
2,33
C
65-69
2,0
C-
60-64
1,67
D+
55-59
1,33
D
50-54
1,0
F
0-49
0
Контрольные вопросы по курсу
Вопросы для подготовки к первой промежуточной аттестации (к первому
рубежному контролю)
1 В чем заключается принципиальное различие гипотез Канта–Лапласа и Шмидта–
Фесенкова?
2 В чем заключается основная трудность по нахождению источников внутреннего
тепла планеты исходя из наиболее приемлемой гипотезы о происхождении Земли –
гипотезы Шмидта–Фесенкова?
3 С помощью каких методов определены состав и строение Земли, из чего состоят
и какими основными физическими свойствами характеризуются основные геосферы
планеты?
4 Из чего состоит ядро Земли, какова его (ядра) возможность по выработке
внутренней тепловой энергии планеты?
5 Какие источники внутреннего тепла Земли считаются наиболее перспективными
в обеспечении эндогенной активности планеты согласно априорным суждениям?
6 Какие противоречия и неувязки вытекают из априорных суждений о главных
источниках внутреннего тепла Земли?
7 В чем заключается смысл представлений Г.В.Войткевича о хондритовой модели
первичной Земли и гетерогенной аккумуляции планеты?
8 В чем заключается смысл представлений В.Н.Ларина о изначально гидридной
Земле?
9 В чем заключается смысл представления А.А.Логунова о релятивистской теории
гравитации, каковой может быть ее роль в обеспечении эндогенной активности планеты?
10 Что из себя представляют процессы гидридизации и дегидридизации металлов,
какими особенностями эти процессы характеризуются?
11 В чем заключается роль атомов водорода в обеспечении эндогенной активности
планеты соглсно вновь предлагаемой модели развития планеты?
12 В чем заключается разница между моделью В.Н.Ларина и вновь предлагаемой
моделью в вопросах обеспечения развития Земли как геологического объекта?
13 Что является первопричиной и движущей силой протекания в жидкости
классической тепловой конвекции?
14 Каковы априорные суждения о роли и особенностях проявления
конвекционного кругооборта вещества и энергии в мантии Земли для обеспечения
мобильности литосферных плит?
15 Какой механизм протекания мантийной конвекции предложен О.Г.Сорохтиным?
16
Какой
механизм
протекания
мантийной
конвекции
предложен
Е.Е.Артюшковым?
17 Какие особенности физических характеристьик вещества подастеносферной
мантии восприпятствуют протеканию тепловой конвекции в ее разрезе?
18 Какие пути передачи тепла Вы знаете? Перечислите и охарактеризуйте их.
19 В чем заключается суть протекания односторонного конвективного потока тепла
в разрезе подастеносферной мантии? К чему оно приводит?
20 Почему астеносферный слой Земли должен играть роль посредника между
эндогенной активностью планеты и тектоно-магматической активностью ее литосферы?
Вопросы для подготовки ко второй промежуточной аттестации (ко второму
рубежному контролю)
21 Почему же тектоно-магматическая активность приурачивается только к
границам литосферных плит, каков геологический смысл этой своеобразной
закономерности?
22 Какими процессами вызваны появление в определенных участках литосферы
сначала внутриконтинентальных рифтов, а затем их перерождения в океанические
рифты?
23 Почему в ареале прослеживания океанических рифтов образуется «новая
океаническая литосфера» и почему она подвергается процессу спрединга?
24 Какие силы действуют на литосферные плиты в сочленении океан–континент
согласно представлениям С.Уеды и Е.Е.Артюшкова, какие из этих сил способствуют
успешному протеканию процессов спрединга и субдукции, а какие противодействуют?
25 В чем заключается суть процесса серпентинитизации перидотитов океанической
литосферы и каковы возможности этого процесса в обеспечении спрединга?
26 Что послужило основой для обособления земной коры от литосферной мантии
(перидотитового слоя) югославским сейсмологом Мохоровичичем?
27 Какими реальными фактами доказывается целостность («неделимость») разреза
литосферного слоя Земли?
28 Расширяется ли Земля во времени? Если да, то каков возможный механизм
расширения планеты на ее нижнем (ядерном) уровне?
29 Чем можно объяснить «сквозьмантийные каналы», обнаруженные
томографическими исследованиями?
30 Расширяется ли Земля во времени? Если да, то каков возможный механизм
расширения планеты на ее верхнем (астеносферно-литосферном) уровне?
31 Что Вы знаете о плюмбовой тектонике? Возможно ли непосредственное
воздействие сквозьмантийных плюмб на развитие структур литосферы (земной коры)?
32 В чем заключается суть региональной тектоники малых плит применительно к
неопротерозойско-палеозойскому этапу развития планеты?
33 Какими данными доказывается реальность регионального характера проявления
тектоники плит в неопротерозойско-палеозойский этап развития планеты?
34 В чем заключается смысл развития Земли как геологического объекта?
35 Какие изменения в разрезе Земли оказалась первопричиной перехода от
региональной тектоники малых плит неопротерозоя-палеозоя к глобальной тектонике
плит мезозоя-кайнозоя?
36 Почему до неопротерозоя (позднего рифея) существовала фиксистская
ориентация развития структур литосферы (земной коры)?
37 Каково взаимоотношение гранито-гнейсовых куполов эоархея (раннего архея)
(промежуток времени – 4,0-3,6 млрд. лет тому назад) и зеленокаменных поясов палео-,
мезо- и неоархея (промежуток времени – 3,6-2,5 млрд. лет тому назад)?
38 Какими особенностями характеризуется палео- и мезопротерозойский этап
развития планеты (промежуток времени – 2,5-1,0 млрд. лет тому назад)?
39 Что Вы знаете о природе рифтовых структур? Расскажите о пассивном и
активном континентальных рифтах, причинах перерождения континентального рифта в
оканический.
40 Что из себя представляют непротерохзойско-палеозойские офиолитовые зоны, в
чем заключается трудности изучения таких структур?
1.9 Политика и процедура работы над курсом
Для успешного освоения курса и набора максимального количества баллов
необходимо, во-первых, выполнять все задания по лабораторным
работам
последовательно и в срок. Самостоятельно
осваивать
теоретический материал,
консультируясь с преподавателем. Большую роль в закреплении пройденного материала
играет работа с дополнительной литературой с использованием библиотечного фонда и
Интернета.
2 СОДЕРЖАНИЕ РАЗДАТОЧНОГО МАТЕРИАЛА
2.1 Тематический план курса
Количество академических часов
Лекции
Название тем
1
1-модуль. Проблемы, связанные с установлением
источников внутреннего тепла Земли как главной
движущей силы развития планеты. Имеющиеся
противоречия и неувязки в априорных суждениях на
природу внутреннего тепла планеты и о способах
передачи этого тепла в верхние оболочки
Основные гипотезы об образовании Земли. Гипотеза
Шмидта–Фесенкова, как самая приемлемая гипотеза. Ее
узкие места в вопросе установления источников
эндогенного тепла планеты
Данные о строении и составе Земли и вытекающие из
этих представлений вопросы и проблемы по
установлению источников внутреннего тепла планеты
Лабо- СРМП
раторные
занят.
СРМ
2
3
4
5
14
-
-
-
2
2
3
6
3
6
2
Априорные суждения об основных источниках
внутреннего тепла Земли и возникающие при этом
противоречия и неувязки
Гипотезы
«гетерогенной
аккумуляции
Земли»
Г.В.Войткевича и «изначало гидридной Земли»
В.Н.Ларина как наиболее оптимальные модели
образования и развития планеты, обеспечивающие ее
дальнейшую эндогенную активность
Возможная реальная модель образования Земли,
способная обеспечить ее будущую эндогенную
активность. Ряд данных, показывающих реальность
предложенной модели
2
Алогичность имеющихся суждений о способах обмена
веществ между глубокими слоями Земли и ее литосферой
(корой). Невозможность конвекционного круговорота
вещества и тепла в разрезе подастеносферной мантии
Конвективный поток внутреннего тепла Земли к ее
поверхности как наиболее приемлемый способ
транспортировки тепла в разрезе планеты. Астеносфера
как посредник эндогенной активности Земли и тектономагматической активности ее литосферы
2-модуль. Взаимосвязь астеносферной активности и
развития тектонических структур в литосфере
(земной коре). Эволюция развития Земли во времени:
от фиксизма к ультрамобилизму через региональную
тектонику малых плит. Особенности проявления
тектоники плит в истории Земли
Особенности передачи астеносферной активности в
литосферу – суть проявления «Тектоники литосферных
плит»
(ТЛП).
Конвекционный
кругооборот,
ограниченный только разрезом астеносферы, главная
первопричина гарантии обратного закрытия ранее
образованной океанической структуры
Природа движущей силы ТЛП – краеугольный камень
концепции в целом. Серпентинизация перидодитов
океанической литосферы как возможная дополнительная
сила, облегчающая процессы спрединга и субдукции
Условность расчленения земной коры и литосферной
мантии Земли как причина разночтения сути
геологических процессов. Литосфера как единая и
неделимая «покрышка», играющая роль своеобразного
«панциря» твердой Земли
Астеносфера и литосфера Земли (тектоносфера Земли)
как приобретения планеты, обособленные в ходе ее
геологического развития и представляющие собой второй
уровень расширения планеты во времени. Сведения о
первом уровне расширения планеты как первопричина
образования сквозьмантийных каналов
Региональная тектоника малых плит неопротерозойскопалеозойского этапа развития планеты и ее основы
2
Основные стадии утолщения литосферы (земной коры) с
2
2
2
2
3
6
3
6
3
6
3
6
6
2
2
3
16
-
-
2
2
2
2
2
2
2
2
3
3
6
3
6
3
6
3
6
3
6
3
6
позиции плитной тектоники
Возможные пути приращения литосферы (земной коры) в
«доплитной» истории развития планеты
2
3
6
Некоторые аспекты плитной тектоники, проливающие
свет на множество вопросов современной геологии
2
3
6
Всего
30
45
90
15