МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Саратовский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского Географический факультет УТВЕРЖДАЮ ___________________________ "__" __________________2010 г. Рабочая программа дисциплины ГЕОЛОГИЯ Направление подготовки 022000 Экология и природопользование. Профиль подготовки природопользование Квалификация (степень) выпускника Бакалавр Форма обучения очная Саратов, 2010 год 1. Цели освоения дисциплины Целью освоения дисциплины «Геология» является формирование представлений об общей геологии (динамической геологии) как науке о геологических процессах, создающих минералы и горные породы, изменяющих поверхность Земли и формирующих месторождения полезных ископаемых. Данная учебная дисциплина обеспечивает у студентов бакалавриата в области природопользования накопление первоначальных сведений о Земле, ее строении, вещественном составе, о геологических процессах, об основных структурных элементах земной коры, их эволюции. Теоретические знания учебной дисциплины обучающиеся закрепляют во время прохождения учебной полевой практики по общей геологии. 2.Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата Данная дисциплина входит в состав естественнонаучного цикла. Она логически связана с дисциплинами «География», «Физика», «Химия», «Картография с основами топографии» и «Учение об атмосфере». Освоение данной дисциплины необходимо для изучения некоторых других дисциплин: «Основы экологии», «Геоморфология», «Геоэкология», «Прикладное ландшафтоведение», «Безопасность жизнедеятельности», «Ресурсоведение», «Управление природопользованием». 3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины «Геология» Общекультурные компетенции: ОК – 6. Иметь базовые знания в области информатики и современных геоинформационных технологий, владеть навыками использования программных средств и работы в компьютерных сетях, умением создавать базы данных и использовать ресурсы Интернета, владеть ГИС-технологиями; уметь работать с информацией из различных источников для решения профессиональных и социальных задач; ПК – 1. Обладать базовыми знаниями в области фундаментальных разделов математики в объеме, необходимом для владения математическим аппаратом экологических наук, для обработки информации и анализа данных по экологии и природопользованию; ПК – 2 (частично). Обладать базовыми знаниями фундаментальных разделов физики, химии и биологии в объеме, необходимом для освоения физических, химических и биологических основ в экологии и природопользовании; владеть методами химического анализа, а также методами отбора и анализа геологических и биологических проб; ПК – 3. Иметь профессионально профилированные знания и практические навыки в общей геологии, теоретической и практической географии, общего почвоведения и обладать способностью их использовать в области экологии и природопользования. 2 В результате изучения дисциплины данной обучающиеся должны иметь профессионально профилированные знания фундаментальных разделов общей геологии и способность их использовать в области экологии и природопользования. В результате освоения дисциплины обучающийся должен: Знать: вещественный состав Земли и литосферы; эндогенные и экзогенные процессы, формирующие рельеф и полезные ископаемые, закономерности их формирования и размещения в земной коре; влияние геологических процессов, минералов и горных пород на экологическую ситуацию окружающей среды; мероприятия по охране и рациональному использованию земных недр; основные группы минералов, их состав, физические свойства и практическое применение, процессы минераллообразования и соответствующие им минеральные парагенезисы; основные этапы геологической истории Земли, в том числе и историю геологического развития территории Саратовской области. Уметь: определять минералы, горные породы и окаменелости по их внешним признакам; читать и анализировать специальные карты (геологическую, тектоническую и карту четвертичных отложений); читать стратиграфические и литологические колонки и сводные разрезы; использовать теории строения неорганических соединений для оценки физических и химических свойств соединений, нахождение в природе в виде минералов. Владеть: методами составления геологических разрезов и описания геологических образцов; методами проведения полевого геологического исследований территории; навыками выбора метода анализа геологической информации; навыками работы с геолого-геодезическими инструментами (компас, буссоль, GPS-навигатор, нивелир) для ориентирования на местности и определения превышений; навыками самостоятельной работы со специализированной литературой. 3 4. Структура и содержание дисциплины 2. 3. 3 Семинары Лекции 5 Самостоятельная работа 2 Тема 1.Вводная лекция. Предмет изучения геологии, задачи и методы исследования. Составные части геологии Тема 2. Общие сведения о строении, составе и возрасте Земли. Тема 3. Геодинамические процессы Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость (в часах) практические 1 1. Раздел дисциплины Неделя семестра п/п Семестр Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единиц (108 часов). 7 8 6 2 4 1 2 4 2 2 2 6 Устный опрос. Тестовый контроль 2 310 16 7 40 Тестовый контроль Устный опрос. Контрольная работа. Тестовый контроль, устный опрос. Тестовый контроль. 4. Тема 4 . Основы структурной геологии 2 1112 4 2 4 5. Тема 5. Основные структурные элементы земной коры. Тема 6 . Этапы развития Земли. Всего: 2 1314 4 2 4 2 15 2 4 5 30 15 63 6. Формы текущего контроля успеваемости (по неделям семестра) Формы промежуточной аттестации (по семестрам) 9 Контрольная бота зачет Тема 1. Вводная лекция. Предмет изучения геологии, задачи и методы исследования Предмет изучения дисциплины «Геология», ее задачи и методы исследования; подразделение геологии на отдельные научные дисциплины и соотношение с другими естественными науками. Тема 2. Общие сведения о строении, составе и возрасте Земли Основные черты строения и состава Земли, земной коры. Свойства вещества различных оболочек (геосфер). Абсолютный и относительный возраст. Понятие о «геохронологической шкале», минералах и горных породах. 4 ра- Тема 3. Геодинамические процессы Эндогенные геологические процессы Тектогенез (тектонические движения) Основные сведения о типах деформаций и вызывающих их напряжениях. Формы залегания горных пород и их дислокаций - пликативных и дизъюнктивных, их классификации и номенклатуры. Признаки тектонических движений земной коры - колебательных и орогенических, вертикальных и горизонтальных. Основные положения современной теории тектоники литосферных плит. Землетрясения. Их природа и причины возникновения. Типы землетрясений: тектонические и атектонические. Тектонические землетрясения, их природа и причины. Сейсмология и ее методы. Гипоцентр и эпицентр землетрясения, понятие об очаге землетрясения и его глубине. Режимы очагов землетрясений. Шкала для оценки силы толчков землетрясений. Энергия и магнитуда землетрясений. Шкала магнитуд. Закономерности в распределении эпицентров землетрясений на поверхности Земли. Сейсмичность и сейсмическое районирование территории России и сопредельных суверенных государств. Возможности предсказания землетрясений и меры защиты от них. Магматизм. Основные сведения о магматических минералах и породах, их классификация. Магмы, их возникновение, дифференциация и кристаллизация. Глубинный и поверхностный (наземный) магматизм. Вулканические процессы, их стадийность, а также типы и строение вулканов, продукты их извержений. Роль вулканизма в формировании земной коры, а также приуроченность типов вулканов к определенным тектоническим структурам. Глубинный (интрузивный) магматизм, условия формирования интрузивных пород и их тел. Роль магматизма в формировании земной коры, а также в образовании полезных ископаемых. Метаморфизм. Процесс метаморфизма, условия и факторы его проявления. Виды и типы метаморфизма, характерные для развития различных тектонических структур. Основные метаморфические минералы и горные породы, их структура и текстура. Термодинамика процессов и метаморфические фации. Полезные ископаемые, связанные с метаморфизмом. Экзогенные геологические процессы Выветривание Процесс выветривания и основные понятия о его типах, главных факторах, условиях и обстановках. Основные типы химических реакций. Роль органического вещества и живых организмов в процессе выветривания. 5 Остаточные продукты выветривания, коры выветривания, их зональность и стадийность образования. Типы почв. Полезные ископаемые осадочного происхождения. Геологическая деятельность ветра Обстановки и условия проявления эоловых процессов. Дефляция, корразия, перенос и аккумуляция песчаного и пылеватого материала. Типы эоловых отложений и формы останцового и аккумулятивного рельефа. Пустыни и области накопления лесса, проблемы ветровой эрозии почв. Геологическая деятельность поверхностных текучих вод Понятие о поверхностном стоке на суше, о трех сторонах процесса стокообразования - эрозии, переносе и аккумуляции. Плоскостной смыв и продукт его деятельности - делювий. Линейный размыв и русловой сток. Временные водные потоки и их продукт – пролювий. Образование оврагов. Понятие о базисе эрозии и продольном профиле равновесия для русла оврагов, о регрессивной эрозии. Постоянные водные потоки (реки); механизм и факторы речной эрозии - глубинной и боковой. Типы и строение речных долин, речных террас. Понятие о речных отложениях (аллювий). Типы и фации аллювия. Основные стадии развития речных долин, эрозионные циклы. Общие результаты водной денудации суши. Полезные ископаемые, связанные с речными отложениями. Геологическая деятельность подземных вод Общие сведения о формах присутствия воды в минералах и горных породах, их водопроницаемости и влагоёмкости. Динамические типы подземных вод в областях питания, распространения и разгрузки. Напорные воды. Типы источников подземных вод; грунтовые пластовые и трещинные воды. Проблемы происхождения подземных вод различных типов. Классификации подземных вод по минерализации, химическому составу и температуре. Характеристика подземных вод газонефтяных месторождений, вулканических областей. Проблемы рационального использования ресурсов подземных вод. Геологические результаты деятельности подземных вод: карст, суффозия, оползни. Геологическая деятельность ледников Ледники, условия их образования и типы. Геологическая деятельность ледников (экзарация). Транспорт и аккумуляция обломочного материала, типы морен. Деятельность водно-ледниковых потоков, формирование соответствующих отложений и форм рельефа. Ледниковые озера и их осадки, в частности, ленточные глины. Проблема оледенений в истории Земли - четвертичного и более древних; их причины. Сведения о зоне многолетней («вечной») мерзлоты - криолитозоне и процессах, в ней происходящих. Геологические процессы в криолитозонах. Определение криолитозоны. Географическое распространение многолетнемерзлых пород, условия их формирования и сохранения. Анализ верти6 кального профиля многолетнемерзлых пород. Геологические процессы в криолитозоне: бугры пучения, наледи, солифлюкция, курумы. Гравитационные процессы в литосфере. Различные склоновые процессы. Способы перемещения материала по склонам; скорость перемещения. Проявление способов перемещения в различных геоструктурных и климатических зонах. Результаты гравитационных склоновых процессов, их масштабы. Последствия и меры по предотвращению гравитационных процессов в литосфере. Геологическая деятельность морей и океанов Общие сведения о водах морей и океанов, их составах и свойствах, циркуляции и течениях, о зонах обитания различных организмов и их роли в образовании осадков. Рельеф дна Мирового океана. Выделение основных элементов, имеющих тектоническое происхождение. Сведения об абразии берегов, переносе обломочного материала и аккумуляции в пределах шельфа континентального склона и его подножия. Роль мутьевых потоков в образовании ритмичнослоистых толщ флишевой формации. Типы морских осадков по составу и источнику образования, глубинности и климатической зональности. Распределение морских осадков в различных участках Мирового океана (по составу и мощности). Механизмы и способы седиментации. Стадии процесса образования осадка: седиментация, диагенез и эпигенез. Факторы и условия диагенеза. Основные виды диагенетических изменений и новообразований. Особенности эпигенеза, его факторы и условия. Характерные изменения горных пород и новообразования. Проблема катагенеза и его значение для преобразования захороненного органического вещества в углеводороды и каменный уголь. Понятие о геологических фациях и обстановках их образования. Методы фациального анализа Трансгрессивные и регрессивные серии морских фаций. Тема 4. Основы структурной геологии Особенности залегания горных пород в пространстве. Пликативные и дизъюнктивные дислокации, их основные элементы и формы. Тема 5 . Основные структурные элементы земной коры Основные структурные элементы земной коры: континенты и океаны, платформы и орогены. Их строение и условия образования в свете тектоники литосферных плит. Понятие о спрединге и субдукции как зонах дивергентного и конвергентного взаимодействия литосферных плит. Основные структурные элементы платформ и подвижных поясов. 7 Тема 6. Этапы развития Земли Геологическая карта. Догеологический этап развития земной коры. Архейский этап развития земной коры. Протерозойский этап развития земной коры. Раннепалеозойский этап развития земной коры. Позднепалеозойский этап развития земной коры. Мезозойско-кайнозойский этап развития земной коры. Геологическая карта. Принципы составления и чтения. Перечень практических работ: Практическая работа № 1 1. Изучение физических свойств минералов. 2. Способы определения минералов на основе изучения их физических свойств. Практическая работа № 2 1. Знакомство с геохронологической шкалой. 2. Изучение основных породообразующих и наиболее важных рудные минералы. Практическая работа № 3 1. Изучение минерального состава, структуры и текстуры магматических горных пород. 2. Определение магматических горных пород по минеральному составу, структуре и текстуре (работа с минералогическими коллекциями). Практическая работа № 4 1. Изучение минерального состава, структуры и текстуры метаморфических горных пород. 2. Определение метаморфических горных пород по минеральному составу, структуре и текстуре (работа с минералогическими коллекциями). Практическая работа № 5 1. Изучение минерального состава, структуры и текстуры осадочных, горных пород. 2. Определение осадочных горных пород по минеральному составу, структуре и текстуре (работа с минералогическими коллекциями). Практическая работа № 6 1. Знакомство с содержанием геологических карт и принципами их составления. 2. Освоение навыков чтения геологического содержания карт с использованием атласа учебных карт. 8 Практическая работа № 7 1. Составление учебного геологического разреза. 2. Описание учебной геологической карты и геологического разреза. 5. Образовательные технологии При реализации учебной работы в форме лекций используются различные формы визуализации наглядного материала (образцы минералов и горных пород из коллекции геологического факультета и Музея землеведения). Особое значение в процессе обучения имеет самостоятельная работа студентов, при которой приобретаются навыки работы с уникальными и типичными образцами горных пород и минералов. Лучшему усвоению материала дисциплины способствуют практические работы. В процессе подготовки и выполнения практических работ студентам предлагаются следующие виды самостоятельной работы: работа с учебной литературой (определителями минералов и горных пород), выполнение тестовых заданий, самостоятельная проработка темы, описание образцов минералов и горных пород. Контроль заключаются в проведении устного опроса перед каждым практическим занятием и проведении контрольных работ. 6. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины. Основными формами контроля знаний и самостоятельной работы являются тесты, отчеты преподавателю при выполнении и сдаче практических работ по основным группам минералов и горных пород. Контрольные вопросы для проведения текущего контроля аттестации в форме устных отчетов по итогам освоения «Геология»: 1. В чем заключается основная задача геологии? 2. Какие научные направления существуют в геологии? 3. Какова связь геологии с другими науками? 4. В чем заключается принцип метода актуализма и сравнительноисторического метод? 5. Каковы форма и размеры Земли? 6. Каково внутреннее строение Земли? 7. Каковы плотность различных оболочек Земли, как она изменяется с глубиной? 8. В каком агрегатном состоянии находится вещество внутри Земли? 9. На чем основано относительное и абсолютное летоисчисление? 10.Каков возраст Земли? 11.Что лежит в основе составления геохронологической шкалы? 12.Какие существуют геологические процессы? 9 13.Какая принципиальная разница между эндогенными и экзогенными процессами? 14.Как классифицируют тектонические движения? 15.Какими методами изучают современные, новейшие движения и движения древних геологических эпох? 16.Что такое ненарушенное и нарушенное залегание пород? 17.Что такое пликативные и дизъюнктивные деформации? 18.По какому признаку классифицируются складки? 19.Какова классификация разрывных нарушений? 20.Что такое землетрясение? 21.Что понимается под гипоцентром и эпицентром землетрясения? 22.Каков механизм возникновения землетрясений? 23.Какие существуют методы прогноза землетрясений? 24.Что такое магма? 25.Какие формы интрузивных тел Вы знаете? 26.Чем магма отличается от лавы? 27.Какие продукты образуются в результате извержения вулканов? 28.Какие известны типы вулканических извержений? 29.Существует ли закономерность в распространении вулканов на Земле, и если она есть, то с чем связана? 30.Какие факторы влияют на метаморфизм? 31.Какие известны типы метаморфизма? 32.Какие существуют фации регионального метаморфизма? 33.Что такое выветривание? 34.Что такое коллювий и элювий? Каковы условия их образования? 35.В чем состоит зональность и стадийность образования кор выветривания? 36.В чем заключается процесс почвообразования? 37.В каких условиях наиболее интенсивно проявляется деятельность ветра? 38.Что такое дефляция и корразия? 39.Чем отличаются дюны от барханов? 40.Что такое эоловые пески и эоловые лессы? 41.Что такое делювий, пролювий и аллювий? 42.Какие фации аллювиальных отложений Вы знаете? 43.Каково строение речных долин? 44.Каким образом формируются речные террасы? 45.Какие существуют типы подземных вод? 46.Что такое карст? Какие формы рельефа связаны с карстом? 47.Что такое склоновые процессы? 48.Какова классификация гравитационных процессов? 49.Какие процессы проявляются в многолетнемерзлых породах? 50.Что такое солифлюкция и как она возникает? 51.Какие генетические типы осадков накапливаются в морях и океанах? 10 52.В чем проявляется разрушительная и созидательная роль молей и океанов? 53.Какую роль играют морские организмы в образовании морских осадков? 54.Что такое диагенез и катагенез? 55.Какие основные структурные элементы земной коры можно выделить в настоящее время? 56.Какие структурные формы выделяют на платформах? 57.Что следует понимать под термином «тектоника литосферных плит»? Перечень тем для проведения текущего контроля аттестации в форме отчетов по работе с минералогическими коллекциями по итогам освоения дисциплины «Геология»: Темы, обязательные к сдаче устных отчетов: 1. Полезные ископаемые, связанные с магматизмом. 2. Полезные ископаемые, связанные с метаморфизмом. 3. Полезные ископаемые, связанные с осадконакоплением и выветриванием. 4. Полезные ископаемые, связанные с речными отложениями. Контрольные вопросы для проведения nромежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины «Геология»: 1. Предмет изучения геологии, ее задачи и методы исследования 2. подразделение геологии на отдельные научные дисциплины 3. Основные черты строения и состава Земли, земной коры 4. Свойства вещества различных оболочек (геосфер) 5. Абсолютный и относительный возраст. Понятие о «геохронологической шкале» 6. Типы деформаций и вызывающих их напряжениях 7. Формы залегания горных пород и их дислокаций, их классификации 8. Тектонические движения земной коры 9. Основные положения современной теории тектоники литосферных плит 10.Землетрясения. Их природа и причины возникновения 11.Типы землетрясений 12.Сейсмология и ее методы. Энергия и магнитуда землетрясений 13.Закономерности в распределении эпицентров землетрясений на поверхности Земли. Возможности предсказания землетрясений и меры защиты от них 14.Глубинный и поверхностный (наземный) магматизм 15.Вулканические процессы. Роль вулканизма в формировании земной коры 16.Процесс метаморфизма, его виды и типы 11 17.Процесс выветривания: факторы, условия и обстановки, его обуславливающие 18.Остаточные продукты выветривания. Полезные ископаемые осадочного происхождения 19.Коры выветривания, их зональность и стадийность образования 20.Геологическая деятельность ветра 21.Пустыни и области накопления лесса, проблемы ветровой эрозии почв. 22.Геологическая деятельность поверхностных текучих вод 23.Линейный размыв и образование оврагов. Понятие о базисе эрозии . Регрессивная эрозия 24.Типы и строение речных долин, речных террас. Основные стадии развития речных долин 25.Типы и фации аллювия. Эрозионные циклы 26.Геологическая деятельность подземных вод 27.Типы источников подземных вод; грунтовые пластовые и трещинные воды 28.Классификации подземных вод по минерализации, химическому составу и температуре 29.Характеристика подземных вод газонефтяных месторождений, вулканических областей 30.Проблемы рационального использования ресурсов подземных вод 31.Геологические результаты деятельности подземных вод 32.Ледники, условия их образования и типы 33.Геологическая деятельность ледников 34.Типы морен 35.Деятельность водно-ледниковых потоков, формирование соответствующих отложений и форм рельефа 36.Проблема оледенений в истории Земли 37.Криолитозона и процессы, в ней происходящие 38.Склоновые процессы, их проявление в различных геоструктурных и климатических зонах 39.Последствия и меры по предотвращению гравитационных процессов в литосфере 40.Состав, свойства и циркуляция вод морей и океанов 41.Рельеф дна Мирового океана. Процессы абразии и аккумуляции в пределах шельфа континентального склона и его подножия 42.Образование толщ флишевой формации 43.Типы морских осадков. Их распределение в различных участках Мирового океана 44.Механизмы и способы седиментации 45.Факторы и условия диагенеза 46.Особенности эпигенеза, его факторы и условия 47.Проблема катагенеза и его значение для преобразования захороненного органического вещества 12 48.Геологические фация. Методы фациального анализа 49.Трансгрессивные и регрессивные серии морских фаций 50.Виды структурных дислокации, их основные элементы и формы 51.Основные структурные элементы земной коры. Их строение и условия образования 52.Понятие о спрединге и субдукции 53.Основные структурные элементы платформ и подвижных поясов 54.Догеологический этап развития земной коры 55.Архейский этап развития земной коры 56.Протерозойский этап развития земной коры 57.Раннепалеозойский этап развития земной коры 58.Позднепалеозойский этап развития земной коры 59.Мезозойско-кайнозойский этап развития земной коры 60.Геологическая карта. Принципы составления и чтения 7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины а) основная литература: 1. Короновский Н. В., Ясаманов Н. А.. Геология: учебник - М.: Академия, 2008. - 445 с. 2. Короновский Н. В., Ясаманов Н. А.. Геология: учебник - М.: Академия, 2006. - 445 с. 3. Староверов В. Н. и др. Учебное пособие для полевой практики по общей геологии (Саратовский полигон) - Саратов : ИЦ "Наука", 2009. -193 с. б) дополнительная литература: 1. Кухарчик Ю.В. Общая геология: курс лекций - Минск: Изд-во Белорус. ун-та, 2002. - 102 с. 2. Востряков А.В. Пособие к лабораторным занятиям по общей геологии.Саратов: Изд-во СГУ, 1991. -133 с. 3. Саратовский научно-образовательный геоэкологический полигон: учеб.пособ. /под ред. А.В.Иванова, В.З.Макарова, А.Н.Чумаченко - Саратов: Изд-во Сарат.ун-та, 2007. - 286 с. в) программное обеспечение и Интернет-ресурсы 1. http://sargidro.narod.ru/index.html - Трансгрессия и регрессия морей на территории Саратовской области 2. http://www.edu.ru./maps/labr/labr.cgi?X=145&Y=267&Z=5&L_Reki= ON& L_Neft=ON&NaviMap.x=20&NaviMap.y=49 - Геоинформационная карта по нефтегазовому комплексу Нижнего Поволжья 13 8. Материально-техническое обеспечение дисциплины Минералогическая коллекция геологического факультета и Музея землеведения СГУ. Комплект учебных геологических карт. Горный компас. Пространственные модели кристаллов. Комплекты плакатов, иллюстрирующих строение Земли и земной коры; геологические процессы, геохронологическую шкалу. Используются коллекции слайдов и видеоматериалов, в том числе на СD и DVD. Мультимедийный проектор. 14 Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и Примерной ООП ВПО по направлению подготовки 022000 Экология и природопользование и профилю Природопользование. Автор: Толмачева Е.К., к. г.-м. н., старший преподаватель кафедры общей геологии и полезных ископаемых геологического факультета СГУ Программа одобрена на заседании кафедры общей геологии и полезных ископаемых от ___________ 2010 года, протокол № _________________. Подписи: Зав. кафедрой общей геологии и полезных ископаемых д.г.- м. н., профессор Декан геологического факультета к.г.-м.н., доцент Декан географического факультета д.г.н., профессор А. Ю. Гужиков Е.Н. Волкова А.Н. Чумаченко 15