МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
ИНСТИТУТ ГЕОЛОГИИ И НЕФТЕГАЗОДОБЫЧИ
Кафедра Криологии Земли
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
дисциплина «Введение в структурную криологию»
направление: 05.03.01. - Геология
профиль: Гидрогеология и инженерная геология
квалификация: академический бакалавр
форма обучения:
очная
курс 2
семестр 3
Аудиторные занятия 36 часов, в т.ч.:
Лекции – 36 часов
Практические занятия – не предусмотрено
Лабораторные занятия – не предусмотрено
Самостоятельная работа – 72 часа, в т.ч.:
Курсовая работа (проект) – не предусмотрено
Расчётно-графические работы – не предусмотрено
Контрольная работа – не предусмотрено
др. виды самостоятельной работы – 72 часа
Вид промежуточной аттестации:
Зачет – 3 семестр
Экзамен – не предусмотрено
Общая трудоемкость 108, 3 (часов, зач. ед.)
Тюмень
ТюмГНГУ
2014
Рабочая программа разработана в соответствии требованиями Федерального
государственного образовательного стандарта высшего образования по направлению
подготовки 05.03.01. - Геология (уровень бакалавриата), утвержденного Приказом
Министерства образования и науки Российской Федерации от 07 августа 2014 г. № 954.
Рабочая программа рассмотрена на заседании кафедры «Криологии Земли»
Протокол № 1 от «28» августа 2014 г.
Заведующий кафедрой _____________________ В.П.Мельников
СОГЛАСОВАНО:
Заведующий
выпускающей кафедрой ____________________ В.П.Мельников
«28» августа 2014г.
Рабочую программу разработал:
Ст. преподаватель ___________________ Л.П..Новикова
1. Цель и задачи дисциплины
Цель изучения дисциплины
Курс знакомит студентов с теоретическими основами формирования природных
льдов, с закономерностями промерзания и льдообразования рыхлых отложений,
рассматривает криогенные системы атмосферы, гидросферы и литосферы. Курс является
базовым для последующего изучения специальных дисциплин.
Задачи курса
−
−
−
изучение современных представлений об условиях образования кристаллов льда в
различных средах и их строении;
изучение особенностей состава и строения мерзлых пород;
дать представление о роли криосферы в хозяйственной деятельности человека.
2. Место дисциплины в структуре ООП:
Дисциплина относится к профессиональному циклу Б.3, вариативной части
ПЦ.Б.3.2/6.
Дисциплина «Введение в структурную криологию» является предшествующей для
изучения следующих дисциплин базовой части профессионального цикла:
 Геокриология
 Основы криогенеза литосферы
 Гляциология
 Криогирдохимия
Для изучения данной дисциплины необходимы знания математического и
естественнонаучного цикла и должны быть сформированы следующие коды компетенций:
ОК-17, ПК-1, ПК-3, ПК-7, ПК-13, ПСК-1.
3. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины «Введение в структурную криологию» направлен на
формирование следующих компетенций:
– (ОК-1)-обобщает, анализирует, воспринимает информацию, ставит цели и выбирает
пути ее достижения;
– (ОК-11) – осознает социальную значимость своей будущей профессии, имеет
высокую мотивацию к выполнению профессиональной деятельности;
– (ПК-8)-применяет основные методы, способы и средства получения, хранения и
обработки информации, навыки работы с компьютером, как средством управления
информацией;
В результате изучения дисциплины студент должен:
знать:
− закономерные связи рельефа и геологического строения регионов, типы рельефа,;
- рельефообразующие процессы и формы рельефа (ПК-10, ПК-12);
уметь:
– сформулировать задачу исследования, выбрать метод ее решения;
– выявлять по рельефу геологические структуры и процессы, их создающие и
изменяющие;
– правильно использовать рельеф в практической деятельности человека;
– составлять карты, схемы и разрезы геоморфологического содержания
(ПК-11, ПК-13, ПК-17, ПК-21, ПСК-2.1);
владеть:
− методами графического изображения горно-геологической информации;
− регламентом составления геологических, и методических разделов проектов
производственных подразделений в составе творческих коллективов и самостоятельно;
− интерпретировать геоморфологическую информацию
(ПК-21, ПК-22, ПК-23, ПК-25).
4. Объем дисциплины и виды учебной работы (36 часов -1 зачетная единица)
Всего
часов /
зачетных
единиц
34/0,9
Вид учебной работы
Аудиторные занятия (всего)
Семестры
2
В том числе:
Лекции
34/0,9
34/0,9
38/1,1
38/1,1
Подготовка к зачету
38/1,1
38/1,1
Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен)
зачет
зачет
Общая трудоемкость
72
72
зачетные единицы 2,0
2,0
Практические занятия (ПЗ)
Семинары (С)
Лабораторные работы (ЛР)
Самостоятельная работа (всего)
В том числе:
Курсовой проект (работа)
Расчетно-графические работы
Реферат (при наличии)
Доклад
часы
5. Содержание дисциплины
5.1. Содержание разделов и тем дисциплины
№
Наименование и содержание темы
Кол-во
часов
Кол-во
дидактических
единиц (1 ед 36
часов)
Введение.
Криосфера,
криология.
Первичные
криогенные
системы.
Кристаллизация в растворах.
2
0,05
Формирование льда в атмосфере. Роль
примесей в зарождении кристаллов.
Виды атмосферного льда
2
0,05
Формирование льда в дисперсных
отложениях. Мерзлые грунты и их
составляющие: минеральный скелет, лед,
газ
2
0,05
Криогенные системы в литосфере:
Типы мерзлых пород (талый, мерзлый,
охлажденный).
Сезонномерзлые
и
сезонноталые породы.
2
0,05
Эпигенетические
мерзлые
толщи.
Типы толщ. Горизонты активного и
пассивного криодиагенеза
3
0,09
6
Сингенетические мерзлые толщи.
Особенности строения. Типы толщ.
3
0,09
7
Криадигенетические
мерзлые толщи
2
0,05
1
2
3
4
5
8
субаквальные
Засоленные мерзлые породы.
Особенности формирования
континентального засоления. Типы
засоления. Условия залегания
9
Структура криогенных
криолитозоне
систем
10
Криогенные системы на границе
гидросферы-атмосферы. Ледяные
покровы
в
3
0,09
3
0,09
2
0,05
Формируемые
компетенции
(ОК-1)обобщает,
анализирует,
воспринимает
информацию,
ставит цели и
выбирает
пути
ее
достижения;
(ПК-8)применяет
основные
методы,
способы и
средства
получения,
хранения и
обработки
информации,
навыки
работы с
компьютером,
как средством
управления
информацией;
(ПК-12) –
проводит
геологические
наблюдения и
осуществляет
их
документаци
ю на объекте
изучения;
(ПСК-2.3)моделирует
11
12
13
14
Криогенные системы на границе
литосфера-гидросфера. Донные льды
Формирование субаквальных криогенных
систем
2
0,05
Криогенные системы на границе
литосфера - атмосферы. Снежный
покров. Снежники. Ледники.
2
0,05
Криогенные системы в биосфере.
Образование кристаллов льда.
Криогенная деструкция и криохирургия
2
0,05
2
0,05
2
0,05
34
0,9
Криосфера и человек. Криосфера как
социально-экономический фактор
Природно-технические системы (ПТС)
криосферы. Искусственные криогенные
системы
15
экзогенные
геологические
и
гидрогеологи
ческие
процессы
Переходные зоны в криосфере.
Перестройка криогенных систем.
Природные факторы, влияющие на
динамику криогенных переходных зон.
Структура переходных зон.
Итого:
5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми
(последующими) дисциплинами
№
п/п
Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин
№ № разделов и тем данной дисциплины, необходимых
для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин
(вписываются разработчиком)
1.
Геокриология
1
3
4
2.
Основы криогенеза
литосферы
3
4
5
3
Гляциология
2
12
4
Криогирдохимия
1
8
6
7
5.3. Разделы (модули) и темы дисциплин и виды занятий
№
п/п
Наименование раздела дисциплины
Лекц.
Прак
т.
Лаб.
зан.
Семин
.
СРС
Всего
зан.
Введение. Криосфера, криология.
Первичные криогенные системы.
Кристаллизация в растворах.
2
2
4
Формирование льда в атмосфере.
Роль
примесей
в
зарождении
кристаллов. Виды атмосферного льда
2
2
4
Формирование льда в дисперсных
отложениях. Мерзлые грунты и их
составляющие: минеральный скелет,
лед, газ
2
2
4
Криогенные системы в литосфере:
Типы
мерзлых
пород
(талый,
мерзлый,
охлажденный).
Сезонномерзлые и сезонноталые
породы.
2
2
4
Эпигенетические мерзлые толщи.
Типы толщ. Горизонты активного и
пассивного криодиагенеза
3
3
6
6
Сингенетические мерзлые толщи.
Особенности строения. Типы толщ.
3
3
6
7
Криадигенетические субаквальные
мерзлые толщи
2
3
5
8
Засоленные мерзлые породы.
Особенности формирования
континентального засоления. Типы
засоления. Условия залегания
3
3
6
9
Структура криогенных систем в
криолитозоне
3
2
5
10
Криогенные системы на границе
гидросферы-атмосферы. Ледяные
покровы
2
2
4
1
2
3
4
5
11
12
13
14
Криогенные системы на границе
литосфера-гидросфера. Донные
льды Формирование субаквальных
криогенных систем
2
2
4
Криогенные системы на границе
литосфера - атмосферы. Снежный
покров. Снежники. Ледники.
2
2
4
Криогенные системы в биосфере.
Образование кристаллов льда.
Криогенная деструкция и
криохирургия
2
3
5
2
4
6
2
3
5
34
38
72
Криосфера и человек. Криосфера
как социально-экономический фактор
Природно-технические системы
(ПТС) криосферы. Искусственные
криогенные системы
15
Переходные зоны в криосфере.
Перестройка криогенных систем.
Природные факторы, влияющие на
динамику криогенных переходных
зон. Структура переходных зон.
Итого
6. Перечень семинарских, практических занятий или лабораторных работ
не предусмотрено
7. Примерная тематика курсовых проектов (работ) (при наличии)
не предусмотрено
8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:
а) федеральные законы и нормативные документы (при наличии):
б) основная литература:
1. Хименков А.Н., Брушков А.В. Введение в структурную криологию. - М.: Наука, 2006.279 с.
2. Савельев Б.А. Строение и состав природных льдов. – М.: Изд-во Моск. ун-та, 1980. –
280 с.
3. Рогов В.В. Основы криогенеза. – Новосибирск: Академическое изд-во «Гео», 2009. –
203 с.
в) дополнительная литература:
4. Анисимова Н.П. Криогидрогеохимические особенности мерзлой зоны. – Новосибирск:
Наука, 1981. – 152 с.
5. Баду Ю.Б. Криолитология. М., КДУ, 2010. - 528 с.
6. Романовский Н.Н. Основы криогенеза литосферы. - М.: МГУ, 1993. - 335с.
г) программное обеспечение:
д) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы Internet
9. Материально-техническое обеспечение дисциплины:
В процессе самостоятельной работы, в качестве справочного материала для некоторых
тем используется Internet
10. Образовательные технологии:
Разбор конкретных ситуаций, внеаудиторная работа по обследованию зданий и
сооружений в г. Тюмени; самостоятельный анализ причин деформаций инженерных
сооружений.
11. Оценочные средства (ОС):
11.1. Оценочные средства для входного контроля (могут быть в виде тестов с закрытыми
или открытыми вопросами).
Вопросы для входного контроля
11.2. Оценочные средства текущего контроля
1 аттестация
1. Оболочка Земли с отрицательной температурой
а) литосфера б) криосфера в) криолитосфера
2. Верхняя часть земной коры, вмещающая толщи мерзлых пород с подземными
льдами:
а) литосфера б) криолитосфера в) криосфера
3. Какой вид природного льда имеет наибольшую площадь распространения на
планете
а) подземный лед б) ледники в) атмосферный лед
4. Лед пресноводных водоемов изучает
а) океанология б) гидрология в) гляциология
5. Наука, изучающая атмосферные льды (снег)
а) геокриология б) метеорология в) гляциология
6. Криолитология изучает
а) подземный лед б) ледники в) лед в живых системах
7. Шельфовые и покровные ледники изучает
а) геокриологи б) океанология в) гляциология
8. Нижняя граница криосферы совпадает
а) с подошвой мерзлых пород
б) с кровлей скальных пород
в) с подошвой талых пород
9. Какая модификация льда наиболее широко распространена в природе
а) гексагональная б) кубическая в) тригональная
10. Какая модификация льда может существовать при температуре ниже -70ºС
а) гексагональная б) кубическая в) тригональная
11. Какие соли выпадаю в осадок в первую очередь при промерзании раствора
а) сульфаты б) карбонаты в) хлориды
12. При промерзании раствора, в остаточном растворе концентрация солей
а) увеличивается б) уменьшается в) не изменяется
13. Как влияет повышение минерализации раствора на температуру замерзания
а) повышает б) понижает в) не влияет
14. Если раствор заморозить, а потом лед растопить, концентрация раствора по
сравнению с первоначальным:
а) увеличится б) не изменится в) уменьшится
15. Какие твердые осадки не относятся к сублимационным
а) снежинки б) ледяная крупа
в) изморозь
16. Какие твердые осадки не относятся к конжеляционным
а) иглы
б) град
в) снежинки
17. Сублимация это:
а) плавлением кристаллов льда
б) переход льда непосредственно в парообразное состояние
в) кристаллизация парообразной влаги
18. Аблимация это:
а) переход льда непосредственно в парообразное состояние
б) кристаллизация парообразной влаги
в) плавлением кристаллов льда
19. Размер и форма снежинок зависит от:
а) скорости ветра и влажности
б) температуры и влажности
в) температуры и давления
20. В каком случае плотность снега будет больше
а) в безветренную погоду, по сравнению с метелями
б) при температурах воздуха близких к нулю, по сравнению с низкими
температурами
в) в лесу, по сравнению с открытой местностью
21. Снежинки на 95% состоят из:
а) воздуха
б) вода
в) частиц нерастворимых в воде
22. На стадии консолидации в породе происходит:
а) уменьшение объема породы
б) формирование кристаллов льда
в) цементация дисперсной породы льдом
23. Какой из минералов не входит в группу вторичных нерастворимых:
а) галит б) каолинит в) мусковит
24. К какой группе относятся фульвокислоты
а) органические соединения
б) первичные породы и минералы
в) вторичные нерастворимые соединения
25. Какой из минералов относится к новообразованным:
а) кварц б) вермикулит в) гетит
26. Какой из минералов относится к группе первичных
а) торф б) полевой шпат в) монтмориллонит
27. Какой глинистый минерал обладает наибольшей гидрофильностью
а) вермикулит б) каолинит в) монтмориллонит
28. Какой глинистый минерал обладает наименьшей набухаемостью
а) каолинит б) вермикулит в) монтмориллонит
29. Горные породы, содержащие лед, называются
а) морозные б) низкотемпературные в) мерзлые
30. Отличие мерзлых пород от морозных состоит:
а) в наличие незамерзшей воды
б) в различии влажности в) это синонимы
31. Морозные горные породы – это:
а) лед
б) сухие породы с отрицательной температурой
в) породы с отрицательной температурой, содержащие незамерзшую воду
32. Толщи льдистых пород, которые могут существовать в подмерзлотных толщах с
низкими положительными температурами называются:
а) охлажденные б) газогидратные породы в) талые
33. Породы, мерзлое состояние которых существует лишь в холодный сезон,
называют:
а) морозные б) охлажденные в) сезонно-мерзлые
34. Отличие охлажденных пород от мерзлых состоит:
а) в наличии рассолов
б) в различии влажности
в) существует лишь в холодный сезон
35. Породы, насыщенные растворами солей, не замерзающих при отрицательной
температуре, называются
а) охлажденными б) низкотемпературные в) морозные
36. Поверхностный слой грунта, ежегодно протаивающий в теплый сезон и
промерзающий в холодный, ограниченный снизу толщей ММП называется:
а) газогидратный слой
б) сезонно-мерзлый слой в) сезонно-талый слой
2 аттестация
1. Эпикриогенные отложения - это:
а) осадки, образующиеся при одновременном их накоплении и промерзании
б) отложения, промерзшие после их накопления
в) отложения ледниковых покровов
2. Отложения, образующиеся в результате одновременного накопления осадков и
перехода их в многолетнемерзлое состояние называются:
а) синкриогенными б)криодиагенетическими в) эпигриогенными
3. Найдите ошибку: для синкриогенных отложений характерно:
а) их геологический возраст всегда больше криогенного
б) приуроченность только к аккумулятивным формам рельефа
в) переход в мерзлое состояние отложений осуществляется не ежегодно, а
ритмами
4. Субаэральная мерзлота распространена
а) на шельфе
б) на континентах в) под озерами
5. При каких температурах грунта в основании СТС образуется высокольдистый
горизонт мощностью более 10 см
а) до -3°С
б) -8°…-10°С
в) -3°…-7ºС
6. Состав газа во льду указывает на:
а) процессы метаморфизма во льду
б) его происхождение
в) направление тепловых потоков
7. Найдите ошибку: горизонт активного криодиагенеза:
а) имеет мощность в сотни метров
б) развивается в течение нескольких десятков лет
в) подвергаются воздействию различных криогенных процессов
8. Какой параметр не влияет на ее плотность морской воды
а) температура
б) химический состав
в) минерализация
9. Лед, образованный из кристалликов глубинного (внутриводного, донного) льда
называется:
а) блинчатый лед б) ледяное сало в) нилас
10. Торос это
а) эластичный лед, прогибающийся на волнах
б) лед в виде дисков, смерзшихся между собой
в) нагромождение льдин, в прибрежной части моря
11. При выпадении снега на поверхность моря формируется
а) снежура
б) шуга
в) ледяное сало
12. Ледяной покров или дрейфующий лед, примерзший к берегу называется
а) припай
б) донный
в) торос
13. Найдите ошибку: паковые льды:
а) образуются за счет смерзания отдельных льдин и намерзания льда снизу
б) существуют одну зиму
в) имеют толщину более 3 м
14. В какой части Мирового океана площадь ледяного покрова будет больше в
сентябре
а) в южном полушарии
б) в северном полушарии
в) в обоих полушариях будет примерно одинаково
15. Толщина ледяного покрова на море в основном увеличивается за счет:
а) снега, выпавшего на поверхность льда
б) дождя, выпавшего на поверхность льда
в) кристаллов льда, прирастающих снизу
16. Найдите ошибку: при разрушении льда:
а) сначала тают кристаллами льда, а затем прослои растворов солей между
ними
б) происходит нарастание льда снизу за счет намерзания стекающей талой воды
в) таяние начинается по всей толще льда
17. Какой тип засоления характерен для морских пород
а) хлоридно-натриевый б) сульфатно-кальциевый в) гидрокарбонатно- натриевый
18. В каком случае засоление пород будет выше:
а) при промерзании водоносных отложений в условиях открытой системы по
сравнению с закрытой
б) при сингенетическом промерзании пород, по сравнению с эпигенетическим
в) при промерзании отложений вблизи моря, по сравнению с удаленными от моря
участками
19. Эпикриогенный тип засоления характерен для:
а) отложений, образующихся при одновременном их накоплении и промерзании
б) отложений, промерзших одновременно с их преобразованием
в) оттаявших отложений
20. Какому уровню криогенных систем соответствует микростроение льда:
а) текстурному
б) литолого-фауиальному
в) криоструктурному
21. Прибрежная часть водоема приурочена к границе:
а) литосферы-атмосферы б) литосферы-гидросферы в) атмосферыгидросферы
22. Рост площади снежного покрова способствует
а) похолоданию климата
б) образованию ледников
в) увеличению мощности мерзлых пород
23. Снежник это
а) скопление снега и льда, способные перемещаться
б) неподвижные скопление снега и льда, сохраняющиеся в теплое время года
в) движущийся снежный покров
24. Найдите ошибку: ледники
а) способны перемещаться под действием милы тяжести
б) образуется если количество снега превышает расход его на таяние и испарение
в) зарождаются в море и распространяются на сушу
25. К какому уровню природно-технических систем относится населенный пункт
а) элементарному б) хозяйственному комплексу в) отраслевому
3 аттестация
1. Как образуется кристалл льда?
2. Перечислите причины уменьшения мощности снежного покрова.
3. Перечислите необходимые условия для образования снега
4. Перечислите необходимые условия для возникновения льда в дисперсной породе
5. Какие компоненты входят в состав мерзлого грунта?
6. Криопэг это?
7. Перечислите способы засоления элювиальных пород
8. Как образуются паковые льды?
9. Какие факторы ускоряют льдообразование на море?
10. Опишите процесс таяния морского льда?
11. Перечислите характерные особенности субаквальных мерзлых отложений
12. Какие породы встречаются в строении мерзлой мелководной зоны?
13. Снежный покров это?
14. Перечислите основные особенности формирования ледника
15. Что происходит в регрессивную фазу оледенения?
16. Какие факторы необходимы для формирования снежников?
17. Как криосфера влияет на развитие человека?
18. Приведите примеры искусственных криогенных систем.
19. Перечислите общие свойства переходных зон криосферы
20. Какие криогенные процессы наблюдаются на участках образования припайных
льдов?
21. Какое строение имеет мерзлая мелководная прибрежная зона?
22. Что такое криогенное концентрирование?
23. Охарактеризуете переходную зону кристалла льда
24. Что такое вертикальная зимняя циркуляция морских вод?
25. Какие факторы влияют на динамику криогенных зон?
26. Что такое донный лед?
27. Перечислите особенности формирования сингенетических отложений
28. Что такое температура активации?
11.3. Оценочные средства для самоконтроля обучающихся (при необходимости).
11.4. Оценочные средства для промежуточной аттестации - ЗАЧЕТ