УТВЕРЖДАЮ Проректор-директор ИПР ___________ А.Ю. Дмитриев

реклама
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Национальный исследовательский Томский политехнический университет»
УТВЕРЖДАЮ
Проректор-директор ИПР
___________ А.Ю. Дмитриев
«___» ____________2011 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ПРИ РАЗВЕДКЕ И РАЗРАБОТКЕ
УРАНОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
СПЕЦИАЛЬНОСТЬ ООП 020700 Геология
ПРОФИЛЬ1. Геология месторождений радиоактивного сырья
КВАЛИФИКАЦИЯ (СТЕПЕНЬ): магистр
БАЗОВЫЙ УЧЕБНЫЙ ПЛАН ПРИЕМА 2011 г.
КУРС 2; СЕМЕСТР 3;
КОЛИЧЕСТВО КРЕДИТОВ: 2
ПРЕРЕКВИЗИТЫ: «Минералогия радиоактивных элементов», «Геохимия
радиоактивных элементов»
КОРЕКВИЗИТЫ:
«Промышленно-генетические
типы
месторождений
радиоактивных и редких элементов. Металлогения», «Рациональная
методика прогнозирования, поисков и геолого-экономической оценки
месторождений редких и радиоактивных элементов», «Технология добычи
урановых руд».
ВИДЫ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ВРЕМЕННОЙ РЕСУРС:
ЛЕКЦИИ
7 часов (ауд.)
ЛАБОРАТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ
АУДИТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ
САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА
ИТОГО
21
28
28
56
ФОРМА ОБУЧЕНИЯ
час (ауд.)
часов
часов
часов
очная
ВИД ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ: ЗАЧЕТ В 3 СЕМЕСТРЕ
ОБЕСПЕЧИВАЮЩАЯ КАФЕДРА: «Геофизики»
ЗАВЕДУЮЩИЙ КАФЕДРОЙ:
д.г.-м.н., профессор Л.Я. Ерофеев
РУКОВОДИТЕЛЬ ООП:
д.г.-м.н., профессор Л.П. Рихванов
ПРЕПОДАВАТЕЛЬ:
к.г.-м.н., доцент Г.Г. Номоконова
2011г.
1. Цели освоения дисциплины
В результате освоения данной дисциплины студент приобретает
знания, умения и навыки, обеспечивающие достижение целей основной
образовательной программы «Геология».
Дисциплина нацелена на подготовку студентов к:
междисциплинарной
экспериментально-исследовательской
деятельности для решения задач, связанных с разработкой инновационных
технологий в геологоразведочной сфере;
- умению обосновывать и отстаивать собственные заключения и
выводы
в
аудиториях
разной
степени
междисциплинарной
профессиональной подготовленности;
самообучению
и
непрерывному
профессиональному
самосовершенствованию в условиях конкурентной среды, модернизации
производства и глобализации экономики.
2. Место дисциплины в структуре ООП
Дисциплина «Геофизические методы при разведке и разработке урановых
месторождений» относится к
дисциплинам профессионального цикла
(М2.В1.8). Она непосредственно связана с дисциплинами профессионального
цикла («Минералогия радиоактивных элементов», «Геохимия радиоактивных
элементов») и опирается на освоенные при изучении данных дисциплин
знания и умения. Кореквизитами для дисциплины «Геофизические методы
при разведке и разработке урановых месторождений» являются дисциплины
«Промышленно-генетические типы месторождений радиоактивных и редких
элементов. Металлогения», «Рациональная методика прогнозирования,
поисков и геолого-экономической оценки месторождений редких и
радиоактивных элементов», «Технология добычи урановых руд».
3. Результаты освоения дисциплины
После изучения дисциплины «Геофизические методы при
разведке и разработке урановых месторождений»» студенты приобретают
знания, умения и опыт, соответствующие результатам основной
образовательной программы «Геология». Студент должен быть готов:
применять знания по геофизическим методам при изучении
урановых месторождений в своей профессиональной деятельности;
самостоятельно учиться и непрерывно повышать квалификацию
в течение всего периода профессиональной деятельности;
эффективно работать индивидуально, в качестве члена команды
по междисциплинарной тематике, а также руководить командой для решения
профессиональных инновационных задач в соответствии с требованиями
корпоративной культуры предприятия и толерантности.
Код
Результаты обучения
Студент должен знать:
место полевой геофизики и геофизических исследований скважин в
комплексе геологических наук урановорудной сферы;
физические свойства урановых руд ивмещающих пород
ядерно-физические свойства и геохимию урана;
суть явления
радиоактивного равновесия и его влияние на
достоверность оценки содержания урана по гамма-методам;
петрофизические модели и физико-геологические условия
локализации основных промышленных типов месторождений урана;
типовые комплексы геофизических методов на разных стадиях
изучения месторождений урана;
физические основы и возможности электрических и радиоактивных
(гамма-каротаж, нейтронный каротаж) методов исследований
скважин;
задачи, решаемые геофизическими методами при разведке и
разработке месторождений урана.
З.1
З.2
З.3
З.4
З.5
З.6
З.7
З.8
Студент должен уметь:
оценить состояние геофизической изученности конкретных
месторождений урана и определить комплекс методов для их
доизучения;
использовать результаты ранее проведенных геофизических работ на
конкретной стадии изучения месторождений урана;
по данным каротажа скважин провести литологическое расчленение
разреза;
определить
фильтрационно-емкостные
свойства
руд
и
рудовмещающих пород;
по результатам геофизических исследований скважин определить
коэффициент радиоактивного равновесия руд и использовать его для
подсчета запасов урана;
по данным гамма-каротажа определить мощность рудных тел и
содержание в них урана;
У.1
У.2
У.3
У.4
У.5
У.6
Студент должен владеть:
способами интерпретации геофизических данных для решения задач
урановой геологии;
навыками пользования компьютером и программным обеспечением;
Навыками
поиска
геолого-геофизической
информации
по
месторождениям урана в опубликованных источниках и Интернете.
В.1
В.2
В.3.
4. Структура и содержание дисциплины
4.1.
Структура дисциплины по разделам, формам организации и
контроля обучения
№
Название раздела
1
Введение.
Аудиторная работа
(час)
Лек Практ./
Лаб.
ции семинар
зан.
1
3
СРС
(час)
4
Итого
8
Формы текущего
контроля и
аттестации
Отчеты по
2
3
4
5
6
7
Достоинства и
недостатки
геофизических
методов
Ядернофизические
и
геохимические
свойства урана
Петрофизические
модели
месторождений
урана
Физикогеологические
условия
локализации
месторождений
урана
Методы
геофизических
исследований
скважин при
разведке и
разработке
месторождений
урана
Геофизическое
обеспечение
способа
подземного
скважинного
выщелачивания
урана
Промежуточная
аттестация
Итого
лабораторным
работам
4
4
8
Реферат
5
5
10
Реферат
2
3
5
10
Отчеты по
лабораторным
работам я
2
3
5
10
Отчеты по
лабораторным
работам
2
3
5
10
Отчеты по
лабораторным
работам
Зачет
7
9
12
28
56
При сдаче отчетов и письменных работ проводится устное собеседование.
4.2.
Содержание разделов дисциплины
Раздел 1. Введение. Достоинства и недостатки геофизических
методов
Лекция. Место геофизических методов в процессе поисков, разведки
и разработки месторождений урана. Содержание, физико-геологические
основы и задачи геофизических методов.
Достоинства (объективность, количественный характер и объемность
информации, низкая стоимость и высокая производительность) и недостатки
(односторонность изучения объекта одним методом, неоднозначность
решения обратной задачи) геофизических методов. Необходимость
комплексирования методов.
Лабораторная работа 1. Литологическое расчленение геологического
разреза
Раздел 2. Ядерно-физические и геохимические свойства урана
Семинар.
Радиоактивность,
ядерно-физические
свойства
урана:
радиоактивность, гамма-излучение, закон радиоактивного распада, период
полураспада, гамма-спектрометрия.
Геохимия урана: содержание и формы нахождения урана и тория в
земной коре, основные урановые минералы, поведение урана и тория в
магматическом, метаморфическом, осадочном и гидротермальном процессе.
Раздел 3. Петрофизические модели месторождений урана
Семинар. Содержание петрофизической модели. Месторождения в
дайковых поясах и березитах. Месторождения в вулканических депрессиях.
Месторождения в углеродистых сланцах. Месторождения в зонах древних
несогласий. Пластово-инфильтрационные месторождения.
Раздел
4.
Физико-геологические
условия
локализации
месторождений урана
Лекция. Геофизическое выражение магматического, структурного,
литологического,
метасоматического,
петрофизического
контроля
локализации месторождений урана: петрофизическое обеспечение, примеры
контроля.
Лабораторная работа 2. Расчет коэффициентов радиоактивного
равновесия
Раздел 5. Методы геофизических исследований скважин при
разведке и разработке урановых месторождений
Лекция.
Методы
электрического
каротажа
(электрического
сопротивления и потенциалов собственных потенциалов), гамма-каротаж,
нейтронные методы каротажа: физико-геологические основы, технологии
скважинных измерений и интерпретации геофизических данных. Метод
мгновенных нейтронов деления.
Лабораторная работа 3. Определение границ и мощности рудных тел
Раздел 6. Геофизическое обеспечение способа подземного
скважинного выщелачивания урана
Лекция.
Геологические
задачи
подземного
скважинного
выщелачивания. Литологическое расчленение пород и корреляция разрезов.
Оценка фильтрационных свойств горных пород. Оценка радиоактивного
равновесия в урановых рудах. Определение границ и мощности рудных тел и
содержаний урана.
Лабораторная работа 4. Определение содержания урана в рудах
4.3.
Распределение компетенций по разделам дисциплины
Распределение по разделам дисциплины планируемых результатов
обучения по основной образовательной программе, формируемых в рамках
данной дисциплины и указанных в пункте 3.
№
Формируемые
компетенции
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
12
13
14
З.1
З.2
З.3
З.4
З.5
З.6
З.7
З.8
У.1
У.2
У.3
У.4
У.5
У.6
В.1
В.2
В.3
1
х
2
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
Разделы дисциплины
3
4
5
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
6
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
5. Образовательные технологии
При освоении дисциплины используются следующие сочетания видов
учебной работы с методами и формами активизации познавательной
деятельности студентов для достижения запланированных результатов
обучения и формирования компетенций.
Методы и формы
активизации
деятельности
Дискуссия
IT-методы
Командная работа
Разбор кейсов
Опережающая СРС
Индивидуальное
обучение
Проблемное обучение
Обучение на основе
опыта
ЛК
х
х
х
Виды учебной деятельности
Семинар
ЛБ
СРС
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
Для достижения поставленных целей преподавания дисциплины
реализуются следующие средства, способы и организационные мероприятия:
 изучение теоретического материала дисциплины на лекциях с
использованием компьютерных технологий;
 самостоятельное изучение теоретического материала дисциплины с
использованием Internet-ресурсов, информационных баз, методических
разработок, специальной учебной и научной литературы;
 закрепление теоретического материала при проведении лабораторных
работ с использованием учебного и научного оборудования, выполнения
проблемно-ориентированных, поисковых, творческих заданий.
6. Организация и учебно-методическое обеспечение самостоятельной
работы студентов (CРC)
6.1 Текущая и опережающая СРС, направленная на углубление и
закрепление знаний, а также развитие практических умений заключается в:
 работе студентов с лекционным материалом, поиск и анализ литературы и
электронных источников информации по заданной проблеме и выбранной
теме самостоятельной работе;
 научных публикаций по определенной теме исследований,
 анализе статистических и фактических материалов по заданной теме,
проведении расчетов, составлении схем и моделей на основе статистических
материалов,
 выполнении расчетно-аналитических работ,
 исследовательской работе и участии в научных студенческих
конференциях, семинарах и олимпиадах.
6.1.1. Темы, выносимые на самостоятельную проработку:
1. Радиоактивные и геохимические свойства урана
2. Геофизика месторождений в вулканических депрессиях.
3. Геофизика месторождений в углеродистых сланцах.
4. Геофизика месторождений в зонах древних несогласий.
5. Геофизика пластово-инфильтрационных месторождений.
6. Геофизика месторождений в дайковых поясах и березитах.
6.2 Творческая проблемно-ориентированная самостоятельная работа
(ТСР) направлена на
развитие интеллектуальных умений, комплекса
универсальных (общекультурных) и профессиональных компетенций,
повышение творческого потенциала студентов и заключается в:
 поиске, анализе, структурировании и презентации информации, анализе
научных публикаций по определенной теме исследований,
 анализе статистических и фактических материалов по заданной теме,
проведении расчетов, составлении схем и моделей на основе статистических
материалов,
 выполнении расчетно-графических работ,
 исследовательской работе и участии в научных студенческих
конференциях, семинарах и олимпиадах,
6.2.1. Примерный перечень научных проблем и направлений научных
исследований:
1. Выявление взаимосвязей геофизических условий локализации
месторождений урана и золота в углеродистых сланцах.
2. Влияние радиоактивного равновесия на эффективность применения
гамма-каротажа при оценке урановых руд.
3. Отражение предрудных и околорудных метасоматических процессов в
геофизических полях.
4. Петрофизическое моделирование урановых месторождений.
5. Влияние фильтрационно-емкостных свойств горных пород на
локализацию и выщелачивание урановых руд.
6. Изменение геофизической характеристики месторождения урана в
процессе
разработки
способом
подземного
скважинного
выщелачивания.
7. Средства текущей и итоговой оценки качества освоения дисциплины
(фонд оценочных средств)
Оценка успеваемости студентов осуществляется по результатам:
* самостоятельного (под контролем учебного мастера) выполнения
лабораторной работы,
* взаимного рецензирования студентами работ друг друга,
* анализа подготовленных студентами рефератов,
* устного опроса при сдаче выполненных индивидуальных заданий,
защите отчетов по лабораторным работам и во время зачета (для выявления
знания и понимания теоретического материала дисциплины).
7.1. Требования к содержанию экзаменационных вопросов
Билеты для зачета включают три типа заданий:
1. Теоретический вопрос.
2. Проблемный вопрос или расчетная задача.
3. Творческое проблемно-ориентированное задание.
7.2. Примеры вопросов для зачета
1. Достоинства и недостатки геофизических методов.
2. По кривой гамма-каротажа (прилагается к билету) определить
содержание урана в руде.
3. Обоснуйте применение каротажа по мгновенным нейтронам деления
при оценке урановых руд с конкретными коэффициентами радиоактивного
равновесия.
8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
Основная
1. Ерофеев Л.Я., Номоконова Г.Г. Геофизические методы исследования
месторождений урана: учебное пособие.- Томск: Изд-во ТПУ, 2007. – 105с.
2. Зинченко В.С., Козак Н.М. Основы геофизических исследований:
учебное пособие. – М.: «ЩИТ-М», 2005. – 144с.
3. Итенберг С.С., Дахкильгов Т.Д. Геофизические исследования в
скважинах: учебник для вузов. – М.: Недра, 1982. – 254с.
4. Новиков Г.Ф. Радиометрическая разведка: учебник для вузов. –Л.:
Недра, 1989. – 407с.
5.
Номоконова
Г.Г.
Геофизические
методы
исследования
месторождений урана. Томск: Изд-во ТПУ, 2008. – 50с.
6. Резванов Р.А. Радиоактивные и другие неэлектрические методы
исследования скважин: учебник для вузов. – М.: Недра, 1982. – 368с.
7. Физика горных пород: учебник для вузов. /Л.Я. Ерофеев, Г.С.
Вахромеев, В.С. Зинченко, Г.Г. Номоконова. – Томск: Изд-во ТПУ, 2006. –
520с.
Дополнительная
1. Геотехнология урана на месторождениях Казахстана /В.Г.Язиков,
В.Л. Забазнов, Н.Н. Петров, Е.И. Рогов. – Алматы, 2001. – 444с.
2. Добрынин В.М., Вендельштейн Б.Ю., Кожевников Д.А.
Петрофизика: учебник для вузов. – М.: Недра, 1991. – 368с.
3. Инструкция по гамма-каротажу при подготовке к эксплуатации и
эксплуатации пластово-инфильтрационных месторождений урана. – Алматы:
Казатомпром, 2003. – 126с.
4. Инструкция по каротажу методом мгновенных нейтронов деления
при подготовке к эксплуатации и эксплуатации пластово-инфильтрационных
месторождений урана. – Алматы: Казатомпром, 2003. – 65с.
5. Латышева М.Г. Практическое руководство по интерпретации
диаграмм геофизических методов исследования скважин. – М.: Недра, 1981.
– 180с.
6. Методические рекомендации по комплексу геофизических методов
исследования скважин при подземном выщелачивании урана. - Алматы:
Казатомпром, 2003. – 76с.
7. Огильви А.А. Основы инженерной геофизики: учебник для вузов. –
М.: Недра, 1990. – 501с.
8. Пруткина М.И., Шашкин В.Л. Справочник по радиометрической
разведке и радиометрическому анализу. - М., Атомиздат, 1975. – 248с.
Интернет-ресурсы:
http://www.rgec.ru/geophysics/ - геолого-геофизические исследования
месторождений урана
http://www.armz.ru/umap.php?lang=rus – Карта мира месторождений урана
http://www.armz.ru/uranium_mining/types_and_properties/physical_properties_of
_uranium/ – Физические свойства урана
http://www.armz.ru/uranium_mining/encyclopaedia_uranium/
- Энциклопедия урана
http://www.armz.ru/uranium_mining/types_and_properties/geochemical_peculiarit
ies_of_uranium/ – геохимические свойства урана
http://www.armz.ru/uranium_mining/types_and_properties/major_world_uranium
_deposits/ - Крупнейшие урановые месторождения мира
http://www.armz.ru/uranium_mining/uranium_mining/isl/ - Подземное
скважинное выщелачивание
Программа составлена на основе Стандарта ООП ТПУ в соответствии с требованиями
ФГОС-2011 по направлению 020700 «Геология».
Автор: Номоконова Г.Г.
Программа одобрена на заседании кафедры геофизики
(протокол № 334 от «_26_» октября 2011 г.).
Скачать