4. Историческая геология

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Уральский государственный университет им. А.М. Горького»
Физический факультет
Кафедра общей и молекулярной физики
ВВЕДЕНИЕ В ФИЗИКУ МИНЕРАЛОВ
Программа дисциплины
(Стандарт ПД.ЕН)
Екатеринбург
2006
УТВЕРЖДАЮ
Проректор
____________ В.П. Прокопьев
(подпись)
_________
(дата)
Программа дисциплины «Элементы общей исторической геологии и палеонтологии » составлена в соответствии с требованиями федерального компонента к обязательному минимуму содержания и уровню подготовки:
дипломированного специалиста по специальности 010400 Физика, бакалавра, по направлению 510400 Физика по циклу «Общих математических и естественнонаучных дисциплин» государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования ЕН.Ф.01.
Семестр V
Общая трудоемкость дисциплины 72 часа, том числе:
Лекций 30 часов.
Практических и лабораторных занятий 6 часов.
Контрольные мероприятия:
Коллоквиумы 1
Контрольные работы Тесты Составитель:
Черных Валерий Владимирович, д.г.-м.н., доцент, кафедра общей и молекулярной физики
Уральского государственного университета им.А.М.Горького.
(ФИО, ученая степень, ученое звание, кафедра, вуз)
Рекомендовано к печати протоколом заседания
кафедры _________________________________
от _______ № ______.
(дата)
Согласовано:
Зам. председателя
естественно-научного
совета М.О.Асанов
_________________
(подпись)
(дата)
(С) Уральский государственный университет
(С) Черных В.В., 2004-2006
I.
Введение
Целями изучения курса «Элементы общей, исторической геологии и палеонтологии»
являются освоение студентами физического факультета по специализации «Физика минералов» элементарных геологических знаний, формирование общих представлений о главных этапах развития Земли и органического мира.
Задачи курса
Ознакомить:
1. с основными горными породами (изверженными, осадочными, метаморфическими),
слагающими земную кору, и геологическими процессами;
2. с методами получения геологических знаний;
3. с основными группами ныне живущих и ископаемых организмов и растений;
4. с естественной периодизацией истории Земли и общей палеогеографической характеристикой основных геохронологических подразделений (катархей, архей, протерозой, фанерозой);
5. с эволюцией земной коры (образование океанической коры в рифтовых зонах срединных океанических хребтов, погружение океанической коры под континенты в зонах Заварицкого-Беньофа);
6. с происхождением и развитием жизни на Земле;
7. с учением о времени в геологии и методами синхронизации геологических событий.
Курс «Элементы общей, исторической геологии и палеонтологии» является введением в цикл геологических дисциплин и дает наиболее общие сведения, необходимые для
понимания основных задач геологии, методов их решения, формирует мироощущение
человека как обитателя планеты Земля.
II.
Содержание курса
1. Введение в общую геологию
Геология – наука о строении Земли, ее происхождении и развитии. Строение Земли: земная кора, мантия, ядро. Горные породы и их генетическая классификация. Магматические
горные породы: интрузивные и эффузивные. Условия образования магаматических горных пород. Осадочные горные породы: обломочные, глинистые, карбонатные, кремнистые, фосфатные, галоидные, каустобиолиты. Условия образования осадочных горных
пород. Метаморфические горные породы. Условия образования метаморфических горных
пород. Практическое значение горных пород. Структурные элементы земной коры. Характеристика материков и океанов. Геологические процессы. Экзогенные и эндогенные
геологические процессы.
Новая глобальная тектоника. Литосферные плиты. Формирование океанической коры в
процессе спрединга в осевых зонах срединно-океанических хребтов. Погружение океанических плит под континенты и островодужные системы в глубоководных желобах. Другие
варианты столкновения плит (коллизия, обдукция). Центры землетрясений.
Гипотеза плюмов и горячих полей.
2. Введение в историческую геологию и палеонтологию
Историческая геология изучает историю развития Земли и населяющих ее организмов.
Определение времени формирования (возраста) горных пород. Стратиграфический, палеонтологический, литологический и радиологический методы определения возраста пород.
Неполнота геологической летописи и методы ее преодоления. Актуалистический метод
получения геологических знаний, его основные достоинства и недостатки. Основные элементы фациального анализа и построение палеогеографических карт.
Принципы классификации, основные группы животных и растений. Своеобразие изучения
ископаемых остатков организмов. Органический мир океана (современные обитатели и их
ископаемые представители) и континентов (позвоночные животные и основные типы растений). Значение палеонтологии для развития исторической геологии. Относительная геохронология (время без часов). Три принципа стратиграфии, их практическое использова-
ние для синхронизации геологических событий. Общая шкала геологического времени как
международный хронологический язык.
Становление и развитие жизни на Земле. Основные закономерности эволюции органического мира. Жизнь как космическое явление. Естественная периодизация и основные этапы геологической истории Земли. Этапы развития биосферы в фанерозое. История развития человека. Элементы геоэкологии.
Темы лабораторных занятий
1. Ознакомление с экспонатами кафедры палеонтологии горного университета.
2. Ознакомления с экспозицией Геологического музея.
3. Ознакомление с геологической картой.
Перечень заданий для самостоятельной работы
1. Классификация горных пород.
2. Условия образования интрузивных пород, их практическое применение.
3. Условия образования эффузивных пород, их практическое применение.
4. Условия образования различных типов осадочных пород, их практическое применение.
5. Условия образования метаморфических пород, их практическое применение.
6. Стратиграфический и биостратиграфический методы определения возраста горных
пород.
7. Радиологические методы определения возраста горных пород.
8. Фациальный анализ как основа восстановления условий осадконакопления.
9. Классификация организмов. Условия сохранения организмов в ископаемом состоянии.
10. Периодизация истории Земли. Основные подразделения общей геохронологической шкалы.
Вопросы к экзамену по курсу «Элементы общей, исторической геологии и палеонтологии».
1. Строение континентальной и океанической коры.
2. Мантия и ядро.
3. Изверженные горные породы (примеры).
4. Эффузивные горные породы (примеры).
5. Осадочные горные породы (примеры).
6. Метаморфические горные породы (примеры).
7. Практическое значение горных пород.
8. Экзогенные геологические процессы. Выветривание.
9. Эндогенные геологические процессы. Вулканизм, землетрясения.
10. Тектонические движения земной коры.
11. Принципы стратиграфии.
12. Биостратиграфический метод определения возраста горных пород.
13. Радиологические методы определения горных пород
14. Общие сведения о фациальном анализе. Палеогеографические карты.
15. Принципы классификации организмов. Примеры представителей типов и классов.
16. Условия сохранения и формы сохранности ископаемых остатков организмов.
17. Основные группы организмов нижнепалеозойских морей.
18. Первые представители наземных животных и растении в среднем палеозое.
19. Позвоночные и растения верхнего палеозоя.
20. Мезозой – господство представителей класса пресмыкающихся. Примеры.
21. Характеристика растительного и животного мира в кайнозое.
22. Основные вехи в истории развития Человека.
23. Зачем нужно знать геоэкологию? Ответственность Человека за планету Земля.
III.
Распределение часов курса по темам и видам работ
№
п/п
Тема, раздел
Учебный план, часов
Аудиторные заСамостоянятия
тельная
Практиработа
Лекции
ческие
2
2
6
2
6
10
2
8
4
6
6
2
8
2
6
30
6
36
Итого
по темам
Введение
4
Введение в общую геологию
14
Введение в историческую геологию
20
Относительная геохронология
10
Введение в палеонтологию
16
Заключение. Геоэкология
8
ВСЕГО
72
IV.
Форма итогового контроля
Коллоквиум по лабораторным занятиям
Экзамен по теоретическому курсу
V.
Учебно-методическое обеспечение курса
Рекомендуемая литература
Основная
1. Э.О. Амон. Введение в историческую геологию. 2005.
2. Б.Н. Гурский, Д.М. Корулин. Геология общая и историческая. 1982.
3. А.С. Монин. История Земли. Л.: Наука. 1977.
4. В.М. Подобина, С.А. Родыгин. Историческая геология. 2000.
Дополнительная
1. В.Е. Хаин, Н.В. Короновский, Н.А. Ясаманов. Историческая геология. М.: МГУ. 1993.
2. В.В. Черных. Общая стратиграфия. Конспект лекций по дисциплине «Основы палеонтологии. Общая стратиграфия». Екатеринбург: УГГУ. 2005.
Перечень обучающих, контролирующих компьютерных программ, мультимедиа
1. Компьютерные демонстрации, презентации для сопровождения лекций по курсу «Элементы
общей, исторической геологии и палеонтологии», разработанные В.В. Черных .
VI. Ресурсное обеспечение
1.
Демонстрационное оборудование для сопровождения лекций имеется в распоряжении лектора.
2.
Для чтения лекций и проведения практических занятий имеется доска и мел, собственный компьютер преподавателя и мультимедийный проектор, приобретенный по
гранту на научные исследования коллектива, в котором работает преподаватель.
7.1 Требования к профессиональной подготовленности бакалавра
Выпускник должен уметь решать задачи , соответствующие его степени, указанной в
п.1.2 настоящего государственного образовательного стандарта, которая с учетом результатов итоговой государственной аттестации обеспечивает выполнение должностных обязанностей в соответствии с квалификационными характеристиками, приведенными в
п.1.3.
Бакалавр должен знать и уметь использовать в объеме, предусмотренным
настоящем стандартом, по общим гуманитарным и социально-экономическим,
математическим, естественнонаучным и общепрофессиональным дисциплинам,
дисциплинам специальностей:
- основные учения в области гуманитарных и социально-экономических наук, основные понятия, законы и модели механики, молекулярной физики, электричества и
магнетизма, оптики, атомной физики, физики атомного ядра и частиц, колебаний и волн,
квантовой механики, термодинамики и статистической физики, методы теоретических и
экспериментальных исследований в физике;
1.
2.
3.
4.
5.
7.
- современное состояние, теоретические работы и результаты экспериментов в избранной области исследований, явления и методы исследований в объеме дисциплин специализаций;
- фундаментальные явления и эффекты в области физики, экспериментальные,
теоретические и компьютерные методы исследований в этой области;
- математический анализ, теорию функций комплексной переменной, аналитическую геометрию, векторный и тензорный анализ, дифференциальные и интегральные
уравнения, вариационное исчисление, теорию вероятностей и математическую статистику;
- основные положения теории информации, принципы построения систем обработки и передачи информации, основы подхода к анализу информационных процессов,
современные аппаратные и программные средства вычислительной техники, принципы
организации информационных систем, современные информационные технологии;
- основы экологии и здоровья человека, структуру экосистем и биосферы, взаимодействие человека и среды, экологические принципы охраны природы и рационального
природопользования.
Дополнительные требования к специальной подготовке бакалавра физики определяются высшим учебным заведением с учетом специфики образовательной программы.
1.3 Квалификационная характеристика выпускника .
Деятельность бакалавра направлена на исследование и изучение структуры и свойств
природы на различных уровнях ее организации от элементарных частиц до Вселенной,
полей и явлений, лежащих в основе физики, на освоение новых методов исследований
основных закономерностей природы.
Виды профессиональной деятельности бакалавра:
 научно-исследовательская: экспериментальная, теоретическая и расчетная;
 педагогическая.
Бакалавр подготовлен к решению следующих задач:
а) научно-исследовательская (экспериментальная, теоретическая и расчетная деятельность):
 научные исследования поставленных проблем;
 выбор необходимых методов исследования;
 освоение новых методов научных исследований;
 освоение новых теорий и моделей;
 обработка полученных результатов научных исследований на современном уровне и
их анализ;
 работа с научной литературой с использованием новых информационных технологий, слежение за научной периодикой;
 написание и оформление научных статей;
 составление отчетов и докладов о научно-исследовательской работе, участие в научных конференциях;
б) педагогическая деятельность:
 подготовка и ведение семинарских занятий;
 ведение занятий в учебных лабораториях;
 руководство научной работой студентов;
 проведение учебных занятий в среднем учебном заведении.
Сферами профессиональной деятельности являются высшие учебные заведения, научно-исследовательские институты, лаборатории, конструкторские и проектные бюро и
фирмы, производственные предприятия и объединения, учреждения системы высшего и
среднего специального образования.
Бакалавр может работать в должностях, предусмотренных законодательством Российской Федерации для лиц, имеющих высшее профессиональное образование (старшим ла-
борантом, инженером в НИИ). В соответствии с полученной за время обучения дополнительной квалификацией «Преподаватель» - может быть преподавателем средней школы и
среднего профессионального учреждения.