Общая геология

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Геолого-геофизический факультет
Кафедра общей и региональной геологии
Общая геология
Программа курса
Новосибирск
2010
1
Программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего специального образования по специальности
«Геология» для бакалавров
Составитель д-р геол.-мин. наук, чл.-корр. РАН,
профессор В. А. Верниковский
Программа одобрена на заседании
кафедры Общей и региональной геологии.
© Новосибирский государственный университет, 2010
2
1. Организационно-методический раздел
1.1.
Название курса «Общая геология». Данный курс реализуется в рамках специальности «Геология» для бакалавров. Курс читается
всем студентам первого курса геолого-геофизического факультета НГУ.
Курс относится к естественнонаучному разделу стандарта и федеральной
компоненте.
1.2.
Цели и задачи курса
Основная цель курса – дать представление студентам о Земле как
планете, ее месте в Солнечной системе и Вселенной, о внутреннем строении и геофизических полях Земли, методах ее изучения. Студенты, прослушавшие этот курс, должны иметь представление о геологических процессах, о строении и составе земной коры, о минералах и горных породах,
о современных геотектонических концепциях, о геологическом времени,
стратиграфии и геохронологии.
Для достижения поставленной цели предполагается: а) теоретическое освоение курса на базе лекций, семинаров, учебных пособий и дополнительной литературы; б) практическое освоение диагностики минералов
и горных пород, работа с горным компасом и геологической картой; в)
получение навыков при самостоятельном реферировании геологической
литературы в рамках тем курсовых работ; г) закрепление полученных знаний на учебной полевой практике на Алтае по курсу «Общая геология».
1.3.
Требования к уровню освоения содержания курса «Общая
геология»
По окончании изучения указанной дисциплины студент должен:
 иметь представление о строении Земли в целом, о геологических процессах внешней и внутренней динамики, о геологической карте;
 знать основной набор геологических понятий и терминов;
 уметь диагностировать основные породообразующие минералы (порядка 30 минералов основных классов), основные группы магматических, метаморфических, осадочных и гидротермальных пород, владеть
горным компасом для определения элементов залегания пород и ориентирования на местности.
1.4.
Формы контроля
Итоговый контроль. Для контроля усвоения дисциплины учебным планом предусмотрен экзамен по теоретическому курсу в конце второго семестра, два дифференцированных зачета по практическим занятиям
по итогам каждого семестра, защита курсовых работ, дифференцированный зачет по итогам учебной полевой геологической практики.
Текущий контроль. В течение семестра выполняются контрольные работы, принимаются коллоквиумы, задания, проводится тестирование.
3
Выполнение указанных видов работ является обязательным для
всех студентов, а результаты текущего контроля служат основанием для
выставления оценок в ведомость контрольной недели на факультете.
2.
Содержание дисциплины
2.1. Курс «Общая геология» подготовлен на основе современных
геологических данных и основан на теории тектоники литосферных плит,
которая в последние 20 – 30 лет получила полное подтверждение и превратилась в общепризнанную основу наук о Земле.
По содержанию курс близок к курсу «Общая геология», читаемому профессором Н. В. Короновским в Московском государственном университете и опубликованному в виде одноименного учебника в 2006 году.
2.2. Тематический план курса (распределение часов)
Наименование разделов и тем
Лекции
Первый семестр
Второй семестр
Итого по курсу
36/2
32/2
68
Количество
СемиЛаборанары
торные
работы
36/2
32/2
68
-
часов
Самостоятельная
работа
10
10
20
Всего
часов
100
74
156
2.3. Содержание отдельных разделов и тем
Вводная лекция. Общие сведения о геологических процессах: извержениях вулканов, землетрясениях, приливах, ледниках и климате, деятельности рек и морей. Общие сведения о природных ресурсах и полезных
ископаемых. Понятие о науке геологии. Эволюция представлений о геологических процессах на Земле. Геологические дисциплины. Цели, задачи и
объекты исследования фундаментальных и прикладных дисциплин геологии. Связь геологии с другими науками.
Земля в космическом пространстве. Солнечная система (планетные системы): планеты земной группы и их спутники, пояс астероидов,
планеты гиганты и их спутники, кометы, метеориты. Планета Земля: количественные характеристики и форма, положение в Солнечной системе.
Характер движения по орбите, вращение вокруг оси. Следствия движения:
сезонность и климатическая зональность. Луна – спутник Земли. Краткие
сведения о строении, составе, характеристика движения и физические
процессы. Взаимодействие Земли с Луной и Солнцем.
Строение и состав Земли. Геосферы Земли: внешние – магнитосфера, атмосфера, гидросфера, биосфера; внутренние – ядро, мантия, земная кора; понятие об астеносфере и литосфере. Химический и минераль4
ный состав Земли и литосферы. Взаимодействие геосфер – многообразие
геологических процессов. Гравитационное, магнитное и тепловое поле
Земли. Строение и вещественный состав земной коры.
Минералы и горные породы. Основные понятия о минералах. Физические свойства минералов. Химические связи, кристаллическая структура, минеральный вид, разновидности. Процессы минералообразования.
Основные понятия о горных породах. Образование пород в результате выветривания, транспорта и накопления осадков. Литификация осадков и
превращение их в осадочные горные породы. Формирование горных пород
из магматического расплава в недрах и на поверхности Земли, понятие о
магматических интрузивных и эффузивных горных породах. Образование
метаморфических и метасоматических горных пород. Понятие о текстуре
и структуре горных пород.
Магматизм и магматические горные породы. Источники тепла и
понятие о магме. Интрузивный и эффузивный магматизм. Основные химические элементы земной коры и верхней мантии. Минеральный и химический состав магматических горных пород. Классификация магматических пород по содержанию кремнезема: группы кислых, средних, основных и ультраосновных интрузивных и эффузивных пород. Породообразующие и акцессорные минералы для главных типов изверженных пород
нормального ряда (перидотит – пикрит; габбро –базальт; диорит – андезит;
гранодиорит – дацит; гранит - риолит). Текстурные и структурные характеристики. Дифференциация магмы и образование разных типов магматических пород. Основные типы и форма интрузивных массивов и тел. Вулканы, их строение и основные типы. Трещинные излияния. Твердые, жидкие и газообразные продукты вулканических извержений.
Осадочные горные породы и их происхождение. Источники и
типы осадочного материала. Классификация пород по источникам осадочного материала, понятие о терригенных, хемогенных и органогенных породах. Классификации обломочных пород: по размеру, форме обломков и
типам цемента; по минеральному составу обломков. Основные типы терригенных пород и их характеристика. Основные типы и характеристика
хемогенных (карбонатных, эвапоритовых, железистых, фосфатных и
кремнистых), органогенных (карбонатных, кремнистых и углеродистых) и
вулканокластических осадочных пород. Структуры и текстуры осадочных
пород. Литогенез и обстановки осадконакопления.
Метаморфизм и метаморфические горные породы. Причины и
основные факторы метаморфизма. Типы метаморфизма – региональный и
контактовый. Понятие о фациях метаморфизма. Главные типы метаморфических пород – метаморфические сланцы (филлиты, кристаллические
сланцы), гнейсы, амфиболиты, мраморы, кварциты, эклогиты, роговики.
5
Текстурные, структурные и минералогические особенности метаморфических пород.
Метасоматические и гидротермальные процессы, основные типы пород. Источники флюида: ювенильные, метеорные, метаморфогенные, смешанные. Скарны, грейзены, гидротермальные жилы. Рудные тела
и причины их формирования.
Возраст горных пород и геологическое время. Методы определения относительного возраста осадочных и магматических горных пород
(стратиграфический, структурный, палеонтологический). Понятие о руководящих ископаемых остатках древних организмов. Стратиграфические
шкалы и стратиграфические подразделения. Изотопная геохронология.
Понятие о радиоактивном распаде, стабильных и радиоактивных изотопах.
Период полураспада. Масспектрометрические методы изотопного датирования горных пород: радиоуглеродный, уран-свинцовый, калийаргоновый, аргон-аргоновый, рубидий-стронциевый, самарий-неодимовый
методы. Трековый метод датирования по следам распада. Стратиграфическая и геохронологическая шкалы геологического времени.
Тектоника литосферных плит – современная геологическая
теория. Основные положения. Понятия о литосферных плитах и их границах; о процессах взаимодействия плит – спрединге, субдукции, коллизии и
обдукции; об основных структурах континентов и океанов – платформах,
складчато-покровных поясах, срединно-океанских хребтах, островных
дугах, трансформных разломах; о конвекции в мантии, плюмах и горячих
точках. Палеотектонические реконструкции и использование в них палеомагнитных методов.
Экзогенные геологические процессы. Атмосфера, ее строение,
состав, свойства. Гидросфера и гидрологический цикл. Понятие о климате
и его влиянии на экзогенные процессы.
Выветривание горных пород и почвы. Физическое и химическое
выветривание. Влияние климата на выветривание пород. Выветривание
главных типов пород. Образование почв.
Геологическая работа ветра. Эрозия, транспорт и осаждение материала, переносимого ветром. Понятие о дефляции и корразии. Эрозионные и аккумулятивные формы эоловых процессов. Основные типы эоловых осадков и типы пустынь.
Гравитационные процессы транспорта обломочного материала.
Движущая сила, окружающая среда, способы и скорости транспорта.
Склоновые процессы транспорта: крип, быстрое течение, скольжение и
падение, подводное оползание и мутьевые потоки. Основные типы континентальных и подводных «гравитационных» осадков и пород.
Геологическая деятельность поверхностных и подземных вод.
Дождевая эрозия и временные водные потоки. Механизмы геологической
6
работы рек, способы эрозии, транспорт осадков. Реки как динамические
системы. Особенности русел, формирование долин, типы рек и речных
долин, речная сеть, эрозионные и аккумулятивные формы речного рельефа. Речные осадки. Образование озер, озерные осадки. Происхождение и
типы болот, отложения болот. Происхождение, контролирующие факторы,
зональность, движение, запасы подземных вод. Эрозионная деятельность
подземных вод и отложение осадков. Термальные подземные воды. Карстовые процессы и формы рельефа.
Геологическая деятельность снега, льда и ледников. Лед в природе. Классификация ледников, ледниковая эрозия и осадконакопление,
временные ледниковые озера и реки. Разрушительная деятельность ледников. Ледниковые эпохи и изменения климата. Причины глобальных оледенений в геологической истории Земли.
Геологические процессы в криолитозоне. Проихождение, распространение и строение криолитозоны. Криогенные формы рельефа. Хозяйственная деятельность в криолитозоне.
Геологическая деятельность океанов и морей. Физические и химические свойства океанской воды. Океанские бассейны и крупные элементы рельефа океанского дна. Динамический режим Мирового океана,
поверхностные и глубинные течения в океане, волновые движения и особенности волн. Эрозия берегов. Зоны обитания организмов в море. Основные обстановки морской седиментации, типы осадков. Ресурсы океанского
дна.
Деформации горных пород. Понятие о деформациях горных пород. Пликативные деформации. Типы складок и их элементы. Залегание
деформированных пород, понятие о несогласном залегании. Дизъюнктивные деформации. Разрывные нарушения без смещения (кливаж, трещиноватость). Типы разломов и геометрические элементы разрывных нарушений. Понятие о горно-складчатых сооружениях.
Землетрясения. Механизм возникновения землетрясения и его параметры. Причины, распространение землетрясений и их геологическая
позиция. Прогноз и научное изучение землетрясений. Меры защиты от
землетрясений. Понятие о цунами.
Природные ресурсы и геоэкология. Углеводородные, металлические и неметаллические полезные ископаемые. Техногенное воздействие
на геологическую среду. Проблемы загрязнения окружающей среды.
3.
Программа практикума «Общая геология»
Практикум по минералам
Основные свойства минералов и методы их определения.
Классификация минералов и их характеристика.
7
Класс самородных минералов.
Класс сульфидов.
Класс оксидов и гидроксидов.
Класс галогенидов.
Класс сульфатов.
Класс карбонатов.
Класс фосфатов.
Класс силикатов (островные, цепочечные, ленточные, слоистые,
каркасные).
Практикум по породам.
Визуальные диагностические свойства пород и навыки их определения.
Магматические породы, их вещественный состав, особенности
структур и текстур.
Наиболее распространенные интрузивные и эффузивные породы.
Особенности строения и состава вулканических и пирокластических
пород.
Осадочные горные породы, особенности структур и текстур.
Обломочные (терригенные) горные породы, их классификация.
Глинистые горные породы.
Наиболее распространенные хемогенные и органогенные породы.
Метаморфические породы, их диагноз.
Особенности структур и текстур.
Наиболее распространенные метаморфические породы.
Практикум по геологическим картам, разрезам и горному компасу
Понятие о слое, его деформациях, перерывах и несогласиях, складках, разломах и их сочетании. Общие сведения о геологических картах,
основах геологического картирования. Устройство горного компаса, использование его для определения элементов залегания пород.
4. Список обязательных семинаров
а) Земля в космическом пространстве
б) Строение и геосферы Земли
в) Основные классы и внутренняя структура минералов
г) Классификация горных пород, их структуры и текстуры
д) Относительный и абсолютный возраст горных пород, геохронологическая шкала
е) Основные положения тектоники литосферных плит
ж) Деформации горных пород и землетрясения.
8
5. Примеры тем курсовых работ (рефератов)

















Сходства и различия планет земной группы
Основные гипотезы происхождения Солнечной системы
Магнитное поле Земли и использование его при геодинамических реконструкциях
Геофизические методы изучения глубинных слоев земной
коры и мантии
Метеориты как объекты для изучения внутреннего состава и
строения Земли
Крупнейшие землетрясения XX в., особенности и закономерности
Современные действующие вулканы Мира, закономерности
условий образования
Методы изучения современных и новейших тектонических
движений
Возраст и происхождение океанов
Крупнейшие пустыни Мира, закономерности образования
Современные возможности изучения Земли из космоса
Полезные ископаемые Сибирской платформы
Основные границы геохронологической шкалы и их обоснование
Современные методы изотопной геохимии, области применения, приборы
Образование карста в Сибири
Сравнительные особенности древних и молодых платформ
России
Геологические условия образования и основные характеристики вулканов Камчатки
6. Образцы вопросов для подготовки к экзамену
1. Астероиды. Кометы, их строение, состав и происхождение. Метеориты, их классификация, происхождение и возраст.
2. Эволюция представлений о формировании Земли и земной коры.
Сущность гипотез: контракции, геосинклинальной, перемещения
материков, тектоники литосферных плит.
3. Форма и размеры Земли, ее внешние и внутренние геосферы.
4. Геологическая хронология, относительный и абсолютный (изотопный) возраст горных пород.
9
5. Осадконакопление в океанах; генетические типы океанских осадков и их образование.
6. Складчатые деформации. Элементы складки, типы и формы складок, их образование.
7. Минералы, минеральные виды и основные классы минералов.
Свойства минералов. Изоморфизм и полиморфизм.
8. Вулканизм, типы вулканов и их строение; продукты извержения
вулканов.
9. Типы и основные факторы выветривания; перенос и аккумуляция
осадков; коры выветривания.
10. Землетрясения: параметры, интенсивность землетрясений и шкалы
ее оценки; принципы определения эпицентра землетрясения.
11. Магматические горные породы и их классификация.
12. Биогенное осадконакопление в океанах, сохранность биогенных
осадков.
7. Список литературы
Основной:
Боровиков А.М., Гаврилов В.И. Подход к геологической проблеме. Методическое пособие. Новосибирск, НГУ, 1999, 20с.
Гаврилов В.И. Минералы. Методическое руководство. Новосибирск, НГУ,
1993, 46с.
Гаврилов В.И.. Лабекина И.А., Комлев Д.А. Минералы. Учебнометодическое пособие. Новосибирск, НГУ, 2003, 99с.
Короновский Н.В. Общая геология. Москва, изд-во КДУ, 2006, 528 с.
Короновский Н.В. Общая геология. Москва: Изд-во МГУ, 2002. - 448 с.
Практическое руководство по общей геологии: учебное пособие для студ.
вузов /под ред. Н.В.Короновского, М.: Изд. Центр «Академия», 2007, 160
с.
Дополнительной:
Аллисон А., Палмер Д. Геология. Москва, Изд-во “Мир”, 1984, 568 с.
Боровиков А.М., Гаврилов В.И., Лабекина И.А., Комлев Д.А. Горные породы: классификация и диагноз. Методическое пособие. Новосибирск,
НГУ, 2003, 36с.
Борукаев Ч.Б. Словарь-справочник по современной тектонической терминологии. Новосибирск. Изд. НИЦ ОИГГМ СО РАН. 1999, 70 с.
Борукаев Ч.Б. Справочник по современной тектонической терминологии.
Новосибирск. Изд. НГУ, 1997 г.
Гордиенко И.В. История развития Земли: учебное пособие для вузов / Новосибирск: Академическое изд-во «Гео», 2008, 293 с.
10
Полевой определитель минералов. Методическое пособие. Новосибирск,
НГУ, 1997, 23с.
Породы: классификация и диагноз. Методическое пособие. Новосибирск,
НГУ, 1996, 37с.
Хаин В.Е. История и методология геологических наук: учебное пособие
для студентов вузов /В.Е.Хаин, А.Г.Рябухин, А.А.Наймарк, М.: Изд. Центр
«Академия», 2008, 416 с.
Хаин В.Е. Основные проблемы современной геологии. М.:Научный мир,
2003, 348 с.
Хаин В.Е., Ломизе М.Г. Геотектоника с основами геодинамики, М.: Изд-во
МГУ. I995, 480 с.
11
Оглавление
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Организационно-методический раздел
Содержание дисциплины
Программа практикума «Общая геология»
Список обязательных семинаров
Примеры тем курсовых работ (рефератов)
Образцы вопросов для подготовки к экзамену
Список литературы
12
3
4
7
8
9
9
10
Учебное издание
Верниковский Валерий Арнольдович
ОБЩАЯ ГЕОЛОГИЯ
Программа
Редактор А. В. Годовикова
Подписано в печать
Формат 60х84 Уч.-изд. л. 0,75. Усл. печ. л. 0,7
Тираж 150 экз. Заказ №
Редакционно-издательский центр НГУ
630090, Новосибирск-90, ул. Пирогова, 2.
13