Полезные ископаемые с основами экологической геологии

Муниципальное казенное образовательное учреждение дополнительного образования
детей
Центр дополнительного образования для детей «Турист»
Управление образования администрации г. Тулы
«УТВЕРЖДАЮ»
Программа принята
Приказ № ____ от «___» ________ 20___ г.
на заседании педагогического совета
Директор МКОУДОД ЦДОДД «Турист»
протокол №___ от «___» __________20__г.
_______________________В. В. Дудин
Дополнительная образовательная программа»
«Полезные ископаемые с основами экологической
геологии».
Направленность:
естественнонаучная
Уровень реализации: основное общее образование
Срок реализации:
1 год
Возраст:
10 -17 лет
Педагог дополнительного образования
Галимов Рашид Зарифович
г. Тула
2012 г.
Программа курса «Полезные ископаемые с основами экологической
геологии».
Пояснительная записка.
Программа рассчитана для школьников 6-11 классов, прошедших обучение по
образовательной программе по общей геологии, а также для школьников, интересующихся
геологией и впервые пришедших в объединение, для более углубленного изучения.
Цель программы познакомить ребят с основами учения о полезных ископаемых,
расширить их представление о минерально-сырьевых и энергетических ресурсах литосферы,
необходимых для жизни и деятельности человеческого общества.
Задачи программы:
- познакомить ребят с основными рудами и рудными минералами;
- дать общие представления о типах месторождений минерального сырья;
- привить практические навыки определения руд и рудных минералов;
- познакомить с экологическими проблемами воздействия добываемых химических
элементов и их соединений на окружающую среду и человека;
- расширить знания о полезных ископаемых, их генезисе для дальнейшей
исследовательской деятельности.
Программа способствует интеллектуальному воспитанию школьников, развитию у них
материалистического научного мировоззрения, развитию навыков наблюдения над природой
и умения анализировать полученные наблюдения. Программа развивает у детей экологическое
мышление, формирует навыки бережного отношения к окружающей природе, формирует
понимание необходимости рационального и бережного использования минеральных ресурсов.
Формы и методы работы: лекции, рассказы, беседы с использованием и
дидактических материалов и технических средств обучения, выступления детей по ранее
подготовленным темам, практические занятия с коллекциями руд и рудных минералов,
работа с электронными геологическими энциклопедиями и программами, знакомство с
геологическими вопросами и экологическими проблемами в Интернете, индивидуальные
занятия и консультации с кружковцами по тематике исследовательских работ, выезды на
геологические экскурсии по геологическим объектам. В связи с такими формами обучения
нормы наполнения учебной группы 10 – 12 человек.
Предполагается также привлечение школьников к участию в научно-исследовательской
работе ученых Тульского НИГП, ООО «Спецгеологоразведка» и геологов-практиков.
Контроль за освоением программы осуществляются по итогам коллоквиумов, брейнрингов, геологических аукционов, экспресс-викторин, тестирования и др.
Ожидаемые результаты. По окончании освоения курса школьники знают:
- основные типы минерального сырья, их геологических условий образования;
- применение в хозяйственной деятельности и промышленности различных минералов и
химических соединений;
- могут определить основные рудные минералы и минеральные компоненты;
- имеют представление о токсичных свойствах добываемых руд, химических элементов и
их соединений, и их негативное воздействие на окружающую среду и человека;
- составлять стратиграфические колонки и строить геологические разрезы;
- читать геологические карты;
- проводить элементарные гидрогеологические, радиометрические и другие наблюдения;
- самостоятельно зарисовывать, описывать обнажения горных пород;
- писать рефераты, исследовательские работы на геологические темы и выступать с
докладами;
- правильно вести первичную геологическую документацию;
- работать с научной и технической литературой;
- принимать участие в поисковых работах по заданию геологических организаций;
- бережно относиться к окружающей природе.
Для успешной реализации программы необходимы коллекции образцов руд и горных
пород, геологические карты и карты месторождений полезных ископаемых, геологические
разрезы месторождений, электронные геологические энциклопедии и программы.
Учебно-тематический план.
№
П/П
Темы
Всего
часов
26
Лекциибеседы,
доклады,
обсуждения
18
практика
в
на
помещении местности
1.
ВВОДНАЯ ЧАСТЬ
2.
Основы исследовательской деятельности
32
12
3.
Природные ресурсы Земли
12
12
4.
Месторождения полезных ископаемых
21
12
9
5.
21
12
9
21
12
9
21
12
9
8.
Поиски и разведка месторождений
полезных ископаемых
Промышленное использование
месторождений полезных ископаемых
Геологические условия образования
месторождений полезных ископаемых
Эндогенные процессы рудообразования
21
12
9
9.
Магматогенные месторождения
21
12
9
10.
Метаморфогенные месторождения
21
12
9
11.
Экзогенные месторождения
15
6
9
12.
15
6
9
13.
Месторождения горючих полезных
ископаемых
Основы экологической геологии
24
24
14.
Техника безопасности
3
3
15.
Подготовка и проведение мероприятий
(викторин, конкурсов, праздников),
Подготовка и участие в олимпиадах
(областных, региональных, российских)
6.
7.
50
324
ИТОГО:
8
20
50
165
159
Содержание программы.
1. Вводная часть. Основные сведения о происхождении вселенной, звезд, планет. Природа
радиоактивности. Строение атомов, атомных ядер, кристаллического вещества. Строение и эволюция
Земли и земной коры. Геологические процессы. Происхождение горных пород, минералов, руд.
2.Основы исследовательской деятельности. Постановка целей и задач в научноисследовательской работе, учебно-исследовательской работе. Цель – как идеальное мысленное
предвосхищение результата деятельности. Что такое задача? Единственность и множественность
решений задач.
Логика (основоположник Аристотель 382 -322 гг. до н. э.) – наука о способах доказательств и
опровержений. Индуктивная и дедуктивная логика и конструктивная логика. Специфика научного
исследования в геологических науках.
Работа с литературой. Как подбирать литературу по теме исследования? Как читать литературу?
Как делать выписки? Как составлять библиографическую картотеку?
Работа с каменным материалом. Методика отбора геологических образцов, составление
каталогов.
Написание и оформление научно-исследовательских, учебно-исследовательских и реферативных
работ.
Составление и подготовка доклада, тезиса (развернутого рассказа) по выполненной работе.
3. Природные ресурсы Земли. Ресурсы геологического пространства, необходимые для
расселения и существования биоты, в том числе для жизни и деятельности человека.
Ресурсы геологического пространства, сельское и лесное хозяйство.
Ресурсы геологического пространства горнодобывающих регионов.
Ресурсы геологического пространства и размещение отходов жизнедеятельности человеческого
общества.
Энергетические ресурсы – общий обзор. Горючие полезные ископаемые. Ядерное топливо.
Солнечная энергия. Энергия ветра. Гидроэнергия. Гидротермальная энергия. Другие виды
энергетических ресурсов.
Общий обзор минеральных и гидроминеральных ресурсов необходимых для жизни и
деятельности человеческого сообщества.
4. Месторождения полезных ископаемых . Определения основных понятий рудной геологии:
руда, минеральное сырье, месторождение, рудопроявление и минерализация. Геологические
процессы, приводящие к преобразованию и накоплению минерального вещества. Геологопромышленные параметры (кондиции) месторождений. Товарное качество руд. Условия залегания
месторождений, пригодных для промышленного использования. Запасы минерального сырья.
5. Поиски и разведка месторождений полезных ископаемых . Основы теории поисков,
разведки и оценки месторождений полезных ископаемых. Экономические основы. Геологические
основы.
Стадии и методы поисков месторождений полезных ископаемых. Проходка канав, шурфов,
бурение скважин, шахт, карьерные разработки.
Стадии и методы разведки месторождений полезных ископаемых. Проходка шахт, карьерные
разработки, бурение скважин.
Геолого-экономическая оценка месторождений полезных ископаемых. Охрана недр и
окружающей среды при разработке месторождений полезных ископаемых и переработка
минерального сырья.
Особенности рудничной (шахтной) геологии. Как устроены шахты, орты, штреки.
Промышленное разделение месторождений полезных ископаемых.
Газообразные полезные ископаемые6 горючие газы углеводородного состава, инертные газы –
гелий, неон, аргон, криптон и др.
Жидкие полезные ископаемые. Нефть. Подземные и поверхностные воды. Минеральные и
пресные воды.
Твердые полезные ископаемые. Вещества, которые используются как элементы (металлы,
металлоиды, неметаллы). Вещества, которые используются как кристаллы (кварц, алмаз, и др.) или
минералы (соли, графит, слюда).
Вещества, которые используются как горные породы (мрамор, гранит, глина и пр.).
6. Промышленное использование месторождений полезных ископаемых .
Рудные месторождения черных , легких, цветных, редких, благородных и радиоактивных
металлов.
Нерудные месторождения химического, агрономического, металлургического, технического и
строительного минерального сырья.
Месторождения горючих полезных ископаемых: нефтяные, горючих газов, углей, горючих сланцев
и торфа.
Гидроминеральные месторождения, поверхностные и подземные – бытовые, технические,
бальнеологические, и минеральные воды. Ценные элементы – бром, йод, бор, литий, радий,
извлекаемые из минеральных вод.
Техногенные месторождения.
7.Геологические условия образования месторождений полезных ископаемых :
геодинамическая позиция месторождений ( складчатые области – геосинклинали, стабильные области –
щиты, платформы, области автономной активации: дно океанов). Закономерности развития
геологических событий в различных геодинамических обстановках и связь с ними месторождений
полезных ископаемых. Эволюция рудообразования во времени. Как долго формируются
месторождения полезных ископаемых.
8. Эндогенные процессы рудообразования.
Понятие о рудообразующих растворах. Источники рудного вещества и рудообразующих
растворов. Интрателлурические растворы.
Причины и способы отложения минерального вещества из растворов. Роль градиентов
температуры, давления, геохимические барьеры, обменные реакции.
9. Магматогенные месторождения. Общие положения о геологических и физико-химических
условиях образования магматогенных месторождений. Связанных с интрузивным магматизмом и
вулканизмом. Сравнительная характеристика магматогенных месторождений вулканогенной и и
плутонической серий.
Собственно магматические месторождения: ликвационные, раннемагматические и
позднемагматические.
Гидротермальные плутогенные месторождения. Структурные особенности. Роль вмещающих
пород. Морфология рудных тел. Стадийность. Метасоматиты. Гидротермальные вулканогенные
месторождения и их отличия от плутогенных. Месторождения вулканической , субвулканической и
корневой фации вулканов. Современные гидротермальные месторождения.
10. Метаморфогенные месторождения.
Породо- и рудообразование при метаморфизме. Геологические обстановки и физикохимические условия метаморфогенного рудообразования. Источники вещества и растворов.
Мобилизация, перенос и концентрация вещества при метаморфизме. Метаморфизм и его связь с
магматизмом, метасоматозом и седиментогенезом.
11. Экзогенные месторождения. Выветривание и осадкообразование как экзогенные
процессы. Источники минерального сырья и факторы его концентрации. Генетическая классификация
экзогенных месторождений.
Месторождения выветривания. Остаточные месторождения. Элювиальные и делювиальные
россыпи. Глинистое и латеритное выветривание.
Инфильтрационные месторождения. Условия образования и геохимические барьеры
рудоосаждения.
Месторождения кор выветривания.
Осадкообразование и основы теории литогенеза Н.М. Страхова. Механические осадочные
месторождения. Россыпи: аллювиальные речные и прибрежно-морские.
12. Месторождения горючих полезных ископаемых
. Классификация каустобиолитов.
Запасы, добыча, ресурсы.
Ископаемые угли, их природа и условия накопления. Возраст угольных бассейнов и их
генетическая классификация. Полезные ископаемые в углях.
Горючие сланцы. Особенности состава, строения и условий залегания сланцевых толщ. Основные
бассейны и месторождения России и мира.
Нефти. Горючие газы. Типы нефтей. Конденсаты. Нефтеносные пески. Газогидраты. Коллекторы
нефти и газа и их классификация. Понятие природного резервуара, ловушки, залежи месторождения
нефти и газа. Проблемы генезиса нефти и газа: биогенная и абиогенная гипотезы.
13. Основы экологической геологии. Причины появления экологической геологии, ее цели,
задачи и основные понятия.
Ресурсная функция литосферы – роль минеральных, органических и органоминеральных ресурсов
литосферы, необходимых для жизни и деятельности биоты и человеческого сообщества.
Геодинамическая функция литосферы. Влияние природных и антропогенных геологических
процессов на условия жизни биоты и существования человеческого общества. Инженерная защита
территорий, объектов, сооружений и населения от опасных (катастрофических) геологических
процессов.
Геофизико-геохимическая функция литосферы. Природа геохимических аномалий и ареалов
техногенного загрязнения, аномалии физических полей и характер их влияния на живые организмы.
Изменение химии горных пород под влиянием техногенеза. Утилизация продуктов техногенеза,
техногенные месторождения. Проблемы захоронения радиоактивных отходов.
Нагрузка на окружающую среду при поисках и разведке месторождений полезных ископаемых.
Экологические последствия на стадии освоения и эксплуатации различных месторождений полезных
ископаемых.
Реабилитация геологической среды. Ликвидация последствий геологической деятельности при
разведке и поисках месторождений полезных ископаемых. Рекультивация открытых карьеров и горных
выработок. Рекультивация открытых карьеров и горных выработок. Рекультивация шахт, скважин.
Проблемы подземных резервуаров газовых и нефтяных месторождений.
14. Техника безопасности. Техника безопасности во время практических работ в объединении
(работа с коллекциями, режущим, колющим инструментом, кислотами), во время экскурсий, походов,
работе на отвалах, обнажениях, карьерах.
15. Подготовка и проведение мероприятий (викторин, конкурсов, праздников), Подготовка и
участие в олимпиадах (областных, региональных, российских)
Иллюстративный и коллекционный материалы для занятий.
Для иллюстрации излагаемого материала и практических занятий используются:
Схемы, диапозитивы, фотографии, летопись, дневники, фильмы о деятельности геологического
объединения.
На занятиях по общей геологии и тектонике:
схематические разрезы Земного шара, иллюстрации внутренних сил Земли (движение
континентов, землетрясения, вулканы, горообразовательные процессы и др.), изображения
результатов деятельности рек, ветра, ледников, моря и т.д.. Фотографии скальных
геологических обнажений, речных террас, карстовых явлений, различных геоморфологических
объектов.
Изображения
карьеров,
шахт,
и
буровых
вышек,
а
также
фотоснимки,
рассказывающие о разнообразной работе геологов, геофизиков, гидрогеологов и других
специалистов-геологов.
Коллекции минералов, необходимые для практических занятий и
иллюстрации теоретического материала:
1. Шкала твердости Мооса.
2. Коллекция, иллюстрирующая физические свойства минералов.
3. Коллекция выделения природных форм кристаллов.
4. Коллекция минералов по классам: самородные элементы, окислы, сульфиды, галоиды, фосфаты,
силикаты, карбонаты.
5. Коллекция раздаточного материала для определения физических свойств минералов.
6. Контрольные коллекции по определению минералов.
7. Коллекции магматических, осадочных и метаморфических пород.
8. Коллекция раздаточного материала для определения горных пород, их структуры и текстуры,
минерального свойства.
9. Коллекция
полезных
ископаемых
(образцы
колчеданных,
медных,
медно-цинковых,
серноколчеданных, бурожелезняковых, хромитовых, марганцевых руд, бурого, каменного угля,
нефти).
10. Коллекция полезных ископаемых своего края.
11. Коллекция окаменелых остатков животных и растений.
Оборудование и материалы для практических занятий.
1. Диапроектор.
2. Фильмоскоп.
3. Фотоаппарат.
4. Палатка.
5. Рюкзак, скальные принадлежности.
6. Костровые принадлежности.
7. Рулетка, мерная лента.
8. Магнитная стрелка.
9. Геологический и туристский компаса.
10. 5% раствор соляной кислоты.
11. Фарфоровая неглазурованная пластинка (бисквит).
12. Лупа.
13. Стекла (пластины).
14. Ученические транспортиры.
15. Тематико-экспозиционный план геологического музея.
16. Книга основного, вспомогательного фондов.
17. Картотека музея.
18. Экспонаты музея.
Геологическое снаряжение.
1. Топографическая карта района учебно-геологической практики.
2. Компаса: обычный, горный.
3. Геологические молотки, зубила.
4. Штыковая лопата.
5. Фарфоровая неглазурованная пластинка.
6. Капельница для кислоты.
7. Блокноты с отрывными листами для этикеток.
8. Записная книжка.
9. Транспортир.
10. Карандаши, ручки.
11. Оберточная бумага для образцов.
12. Мешочки для образцов.
13. Лупа.
14. Лейкопластырь.
15. Рюкзаки для каменного материала.
16. Полевые сумки.
Перечень основного хозяйственного инвентаря и снаряжения
геологической группы:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Палатки, спальные мешки, рюкзаки.
Мешки матерчатые для инструментов.
Топор в чехле, ножовочная пила.
Котлы, кастрюли для приготовления пищи, чайник.
Ножи кухонные, поварешки, ковш, ложки, тарелки, кружки.
Прихватки, рукавици для костра.
Клеенка, хозяйственное мыло, спички.
Костровые принадлежности: крюки, стальные тросики, для подвески котелков.
Ремонтный набор: иголки, нитки, пуговицы, куски ткани, гвозди, куски проволоки,
кусачки, ножницы, плоскогубцы.
10. Аптечка медицинская.
Дидактические материалы:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
Знаешь ли ты?
Минералогическое лото.
Топографическое лото.
Определи азимут.
Не знаешь? Отвечу.
Кроссворды, чайнворды, ребусы.
Вопрос. Ответ.
Сложи топокарту.
Кто быстрее?
Проложи маршрут.
Маршрут юного геолога.
Тестирование.
Черный ящик.
Определи минерал «Чудо камни».
Формы диагностики и оценки результативности полученных знаний:
-
собеседование (с учащимися, руководителями, кл. руководителями);
наблюдение (в ПВД, на занятиях, экскурсиях и т.д.);
контрольные вопросы по завершению темы;
опрос;
тестирование;
экспресс-викторины, конкурсы, олимпиады;
рефераты учащихся, рисунки, выставки поделок, игры (словесные и подвижные);
самовыражение обучающихся (выполнение творческих работ);
достижения учащихся.
Литература.
Сергеев М.Б. ,Сергеева Т.В. Планета Земля. Москва. 2000:
Энциклопедия для детей «Геология». Москва. «Аванта». 2000.
Недра Тульской области. Под ред. Сычева А.И. Тула.1999.
Геология – жизнь моя. Юные геологи России. Москва. РосГео. 2009.