ОБЩАЯ ГЕОЛОГИЯ И ГЕОЛОГИЯ БЕЛАРУСИ Министерство образования Республики Беларусь

Министерство образования Республики Беларусь
Государственное учреждение образования
"Республиканский институт высшей школы"
УТВЕРЖДАЮ
Первый заместитель Министра
образования Республики Беларусь
_______________ А.И. Жук
__15.06.2006г.
Регистрационный № ТД -6-026/ тип.
ОБЩАЯ ГЕОЛОГИЯ И ГЕОЛОГИЯ БЕЛАРУСИ
Учебная программа для географических специальностей
высших учебных заведений
СОГЛАСОВАНО:
Председатель Учебно-методического объединения вузов
Республики
Беларусь
по
естественнонаучному
образованию
_______________ В. В. Самохвал
___________ 2006
Начальник управления высшего и среднего специального
образования Министерства образования Республики
Беларусь
_______________ Ю. И. Миксюк
___________ 2006
Первый проректор Государственного учреждения
образования "Республиканский институт высшей школы"
________________ В. И. Дынич
___________ 2006
Эксперт
____________ Н.П. Машерова
___________ 2006
МИНСК
2006
Составители:
Ю.В. Кухарчик – старший преподаватель кафедры почвоведения и геологии
Белорусского государственного университета;
Л.И. Мурашко – доцент кафедры почвоведения и геологии Белорусского
государственного университета, кандидат геолого-минералогических наук, доцент.
Рецензенты:
Кафедра физической географии Учреждения образования «Белорусский
государственный педагогический университет им. М. Танка»;
А.А. Махнач - директор Института геохимии и геофизики НАН Беларуси,
академик НАН Беларуси, доктор геолого-минералогических наук, профессор;
В.М. Феденя – заместитель директора РУП «БелНИЦ «Экология», кандидат
геолого-минералогических наук.
Рекомендована
к утверждению в качестве типовой:
Кафедрой почвоведения и геологии Белорусского государственного
университета (протокол № 8 от 20 января 2006 г.);
Научно-методическим советом Белорусского государственного
университета (протокол № 3 от 13 апреля 2006 г.);
Научно-методическим советом по специальности 31 02 01 «География»
Учебно-методического объединения вузов Республики Беларусь по
естественнонаучному образованию (протокол № 2 от 6 февраля 2006 г.);
Пояснительная записка
Общая геология и геология Беларуси - это основополагающая учебная дисциплина
в системе высшего географического образования. Полнота знаний по данной дисциплине
определяет успех освоения студентами как смежных, так и комплексных географических
наук. Геологическое строение играет решающую роль в формировании рельефа
территории, гидрографической сети, оказывает существенное влияние на состав
атмосферы, почвенного покрова и органического мира. От него во многом зависит
характер хозяйственной деятельности человека. Состояние и развитие минеральносырьевой базы в существенной мере определяют уровень экономического развития
государств.
Цель курса - формирование у студентов общих представлений о геологическом
строении и закономерностях геологического развития Земли и региона их проживания территории Беларуси.
Задачи курса: 1) изучение основных особенностей состава и строения Земли, земной
коры и формирующих ее геологических процессов; 2) ознакомление со Шкалой
геологического летоисчисления, историей возникновения и геологического развития
Земли; 3) изучение основных закономерностей геологического строения, тектонического
и палеогеографического развития территории и полезных ископаемых Республики
Беларусь. В соответствии с поставленными задачами определена следующая структура
учебной дисциплины: часть 1 - общая геология, часть 2 - историческая геология, часть 3 геология Беларуси.
Объём курса: лекции - 50 часов, аудиторные лабораторные и практические занятия –
20 часов, полевая практика - 40 часов.
Учебная программа курса «Общая геология и геология Беларуси» предназначена для
студентов географических и геоэкологических специальностей вузов.
ВВЕДЕНИЕ
Геология – комплексная наука о Земле. Геология общая, геология историческая и
геология региональная. Предмет и задачи геологии. Методы геологии и их сущность:
полевой геологической съемки; актуалистический; геофизические; сравнительноисторический; геохимические; моделирования; аэрофотосъемки; космические и др.
Основные направления в развитии геологии; связь геологии с другими природноисторическими дисциплинами. Краткие сведения об истории геологии. Теоретическое и
прикладное значение геологии.
I. ОБЩАЯ ГЕОЛОГИЯ
1.1. Строение и состав Земли и земной коры
Общие сведения о Земле. Внутренние оболочки Земли и их краткая характеристика.
Возраст Земли. Важнейшие гипотезы о происхождении Земли. Состав и строение земной
коры. Влияние физических свойств, химического состава и агрегатного состояния
вещества внутренних оболочек Земли на распределение суши и моря. Строение, состав и
распространение главных типов земной коры. Химический состав земной коры.
Минералы. Строение минералов и минеральных агрегатов. Типы происхождения
минералов. Реакционный ряд Боуэна. Полиморфизм и изоморфизм. Парагенезис
минералов. Псевдоморфозы минералов. Физические свойства минералов. Химические
классы минералов и их важнейшие диагностические признаки. Породообразующие и
рудообразующие минералы. Роль минералов в строении земной коры и хозяйственной
деятельности человека.
Горные породы. Генетические типы горных пород, их структуры и текстуры,
вещественный состав. Магматические горные породы, их классификации по химическому
и минеральному составу, по условиям образования. Понятие об интрузивных, жильных и
эффузивных аналогах. Структуры и текстуры магматических пород. Осадочные горные
породы, их классификации по происхождению и вещественному составу. Структуры и
текстуры осадочных пород. Метаморфические горные породы: минеральный состав,
структура, текстуры. Породы разных типов и фаций метаморфизма.
1.2. Геологические процессы и их роль в развитии Земли и земной коры
Общее представление о геологических процессах, их энергетических источниках.
Внутренние процессы и формирование главных структур земной коры. Внешние
процессы, их влияние на строение земной коры. Свидетельства о геологических
процессах прошлого в строении земной коры, значение метода актуализма. Взаимосвязь и
взаимообусловленность геологических процессов, происходящих на Земле.
Экзогенные процессы. Выветривание. Геологические факторы и продукты
выветривания. Типы выветривания и особенности процесса разрушения горных пород.
Формирование элювия и коллювия. Зональность и стадийность выветривания. Линейные
и площадные коры выветривания, их генетические типы, области развития, характерные
полезные ископаемые. Обломочная, латеритная, каолиновая, нонтронитовая,
гидрослюдисто-амотронитово-бейделлитовая коры выветривания, научное и практическое
значение их изучения.
Динамические процессы. Разрушение, транспортировка и аккумуляция горных
пород – главные виды геологической деятельности динамичных агентов.
Геологическая деят ельность ветра. Факторы и области проявления. Влияние
состава горных пород на процессы дефляции и корразии. Эоловый перенос. Эоловая
аккумуляция, состав и текстура дюн, барханов, эоловых гряд и др. Лессовые отложения.
Геологическая деятельность поверхностн ых тек учих вод. Геологическая
деятельность рек. Эрозия, ее факторы и виды. Базис эрозии, местные базисы эрозии.
Профиль равновесия реки. Меандрирование реки. Перенос и дифференциация материала
речным потоком. Накопление аллювия на равнинах и в горах. Отличия по составу и
текстуре главных фаций равнинного аллювия. Климатические и тектонические причины
образования надпойменных террас. Строение и состав пород в террасах разных типов.
Стадийность и цикличность в развитии речных долин. Значение аллювиальных отложений
в хозяйственной деятельности человека. Геологическая работа временных водных
потоков. Работа временных потоков на равнинах: формирование, состав и строение
делювия и овражно-балочного пролювия. Работа временных водных потоков в горах.
Селевые потоки, их типы. Пролювий, его состав и зональность распределения в больших
конусах выноса.
Геологическая деятельность подземных вод. Главные факторы геологической
работы подземных вод: водно-коллекторные свойства горных пород, химический состав и
температура подземных вод, минеральный состав горных пород. Разрушительная
деятельность подземных вод. Процессы образования форм открытого и закрытого карста.
Генетические типы отложений пещер. Процессы оползневые и суффозионные,
особенности состава связанных с ними отложений. Геологическая работа подземных вод и
хозяйственная деятельность человека.
Геологическая деятельность ледников. Образование ледников и их типы.
Движение ледников и ледниковая экзарация. Движимые морены. Отложения основных и
конечных морен: их вещественный состав, строение и условия образования. Отложения
зандров, озов и камов: их вещественный состав, строение и условия образования. Озерно-
ледниковые отложения: их вещественный состав, строение и условия образования.
Четвертичные оледенения: их распространение, причины и следствия. Хозяйственное
использование ледниковых и водно-ледниковых отложений.
Геологические процессы криолитозоны. Формирование и типы подземных
льдов.
Подземные
воды
криолитозоны.
Процессы
крипа,
морозобойного
трещинообразования, морозобойного вспучивания, наледеобразования, солифлюкции,
курумообразования, термокарста и связанные с ними геологические образования. Влияние
геологических процессов криолитозоны на хозяйственную деятельность человека.
Геологическая деятельность вод Мирового океана. Факторы геологической
работы моря. Абразия, ее факторы, типы морских берегов. Перемещение обломочного
материала. Аккумуляция осадков, ее роль в строении и составе земной коры. Специфика
геологических процессов в разных морфологических зонах дна океана. Влияние
органического мира океана на состав донных отложений. Особенности накопления,
состава и строения осадков литоральных и сублиторальных. Формирование, состав и
строение осадков батиальной зоны и континентальных подножий. Состав и строение
осадков абиссальной зоны. Условия образования и состав лагунных отложений.
Хозяйственное значение морских отложений.
Геологическая деятельность озер и болот. Факторы геологической
деятельности озер. Озерная абразия и перенос обломков. Типы озерных осадков, их
отличия по составу и строению. Происхождение и типы болот и связанные с ними типы
отложений. Практическое использование озерных и болотных отложений.
Процессы постседиментационного преобразования осадков. Стадии и
процессы трансформации осадков в горные породы. Диагенез, катагенез, метагенез и
гипергенез. Фации и формации. Влияние тектонического режима на седиментогенез.
Фации морские, континентальные, лагунные. Морские трансгрессии и регрессии, их роль
в накоплении осадочного чехла и комплексов полезных ископаемых. Значение
фациального анализа в познании истории развития Земли.
Эндогенные процессы. Тектонические движения . Методы изучения.
Колебательные движения, их роль в осадконакоплении. Орогенические движения
пликативные и дизъюнктивные. Элементы складок. Типы складок по соотношению
возраста ядра и крыльев, по положению осевой плоскости, по форме замка и крыльев, по
соотношению длины и ширины складки. Разрывные дислокации: диаклазы и параклазы.
Элементы разрывных нарушений и виды параклазов: сброс, взброс, надвиг, сдвиг,
раздвиг, горст, грабен, рифт. Землетрясения, их классификация по происхождению. Типы
тектонических движений при землетрясении. Классификация землетрясений по глубине
очага. Шкалы определения силы землетрясений. Пояса землетрясений.
Магматизм. Интрузивный магматизм. Формирование магматического очага, магма
первичная и вторичная, процессы дифференциации магмы. Типы интрузивных тел:
дискордантные и конкордантные, абиссальные и гипабиссальные; формы их залегания.
Формирование месторождений магматических полезных ископаемых. Эффузивные
магматизм, его стадии. Продукты вулканических извержений. Лавы, их типы по
химическому составу. Классификация извержений. Стадийность и цикличность
вулканических извержений. Фумарольная стадия, типы фумарол. Гейзеры и грязевые
вулканы. Пояса вулканизма.
Метаморфизм. Его факторы, интервалы проявления. Изохимический и
аллохимический метаморфизм, метасоматоз. Типы метаморфизма, характерные горные
породы. Локальный метаморфизм: контактовый, динамо- и ударный. Региональный
метаморфизм: ареальный и зональный, прогрессивный и регрессивный. Метаморфические
фации. Формирование месторождений полезных ископаемых.
Тектонические гипотезы . Первичность земной коры океанического типа.
Гипотеза фиксизма. Геосинклинали, стадии их развития, образование платформ.
Мобилизм и тектоника литосферных плит.
Тектонические структ уры. Ранг тектонических структур: суперглобальный,
глобальный, субглобальный, суперрегиональный, региональный и др. Отличия структур
разных рангов по площади, продолжительности формирования, геологическим процессам.
II. ИСТОРИЧЕСКАЯ ГЕОЛОГИЯ
Геохронологическая шкала. Цели и задачи, история науки. Методы определения
относительного
возраста
горных
пород:
стратиграфический,
минералогопетрографический,
структурнотектонический,
ритмо-стратиграфический,
палеомагнитный,
геофизические.
Палеонтологические
методы,
классификация
окаменелостей по их стратиграфическому значению. Определение абсолютного возраста
горных пород: урано-ториево-свинцовый, калий-аргоновый, рубидиево-стронциевый,
радиоуглеродный методы. Методы палеогеографических реконструкций: фациальный
анализ,
геоморфологический
и
др.
Стратиграфическая
колонка,
шкала,
геохронологическая таблица.
Тектоническая история Земли. Этапы горообразования. Формирование
континентальных платформ, океанов, горно-складчатых поясов, накопление осадков и
полезных ископаемых, изменения климата и состава биоты.
Эволюция органического мира . Происхождение жизни, последовательность и
этапы развития растительности и животных.
История Земли. Характеристика эонов, эр и периодов: состав горных пород;
особенности тектонического развития (платформы и материки, горно-складчатые
системы, океаны, регионы морских трансгрессий); климатические условия; органический
мир; полезные ископаемые.
Геологическая деятельность человека. Прямое и опосредованное воздействие
на земную кору и геологические процессы. Добыча полезных ископаемых,
сельскохозяйственная и инженерно-техническая деятельность, образование новых горных
пород.
III. ГЕОЛОГИЯ БЕЛАРУСИ
Значение и задачи региональной геологии, ее место в системе географических наук.
Влияние геологического строения территории на ее рельеф, гидрографическую сеть,
почвы, природные комплексы в целом. Состояние и развитие минерально-сырьевой базы
Республики Беларусь и ее влияние на экономику.
3.1. История изучения
I п е р и о д . Период попутных и маршрутных описаний. Работы Г. Жончинского,
К. Клюка, И. И. Лепехина, В. М. Севергина. Экспедиция Р. И. Мурчисона. Геологическая
карта Г. П. Гельмерсена.
I I п е р и о д . Деятельность Геологического комитета России. Первая геологическая
съемка.
Первые
скважины.
Работы
А. П. Карпинского,
П. Я. Армашевского,
Е. В. Оппокова, П. А. Тутковского, А. Б. Миссуны, И. И. Жилинского.
I I I п е р и о д . Создание национальной геологической школы (Инбелкульт, Институт
геологии, Геологическое управление, Белгосуниверситет). Гидрогеологическая съемка.
Сеть буровых скважин. Первые геофизические исследования кристаллического
фундамента. Первая глубокая скважина и открытие каменной и калийной солей в
Припятском прогибе. Работы Н. Ф. Блиодухо, А. М. Жирмунского, Г. Ф. Мирчинка,
Е. Е. Сиротина. Первый учебник «Уступ у геалогiю Беларусi» Ф. В. Лунгерсгаузена.
I V п е р и о д . Комплексное и детальное изучение геологии Беларуси глубинными
скважинами. Открытие месторождений калийной и каменной солей, нефти, газа, горючих
сланцев, бурого угля и др. Научные школы М. М. Цапенко, Г. В. Богомолова,
А. С. Махнача, А. В. Фурсенко, Г. И. Горецкого, Р. Г. Гарецкого.
V п е р и о д . Работы по расширению и укреплению минерально-сырьевой базы
Беларуси. Обобщающие монографии «Геология Беларуси», «Основы геологии Беларуси»,
«Полезные ископаемые Беларуси». Cтратиграфическая схема Беларуси.
3.2. Этапы геологического развития
Основные этапы формирования земной коры: доплатформенный, платформенные
доплитные и плитные. Платформенный рифтогенез.
Доплатформенный
этап.
Формирование
складчатого
фундамента.
Протоокеаническая стадия. Формирование Белорусско-Прибалтийского гранулитового
пояса, Брагинского и Витебского гранулитовых массивов. Переходная стадия.
Складчатость в Центрально-Белорусском прогибе. Чешуйчато-надвиговые деформации в
гранулитовых областях. Континентальная стадия. Развитие Осницко-Микашевичского
вулканоплутонического пояса.
Платформенные этапы. Формирование платформенного чехла. Доплитные (готский
и раннебайкальский) и плитные (позднебайкальский, каледонский, герцинский,
киммерийско-альпийский) этапы.
Готский
квазиплатформенный
этап.
Образование изолированных
депрессий и грабен-синклиналей: Овручской, Бобруйской, Краснопольской, Шеровичской
и др. Локальный вулканизм.
Р а н н е б а й к а л ь с к и й к а т а п л а т ф о р м е н н ы й э т а п . Формирование ВолыноОршанского прогиба. Первая морская трансгрессия. Древнейшие палеонтологические
остатки. Вендское (вильчанское время) покровное оледенение.
П о з д н е б а й к а л ь с к и й э т а п . Вендский (волынское время) трапповый вулканизм.
Образование платобазальтов на юго-западе Беларуси и пирокластических пород на
остальной территории. Заложение Балтийско-Приднестровской зоны перикратонных
опусканий. Развитие Московской синеклизы и Кобринско-Могилевского прогиба.
К а л е д о н с к и й э т а п . Развитие Балтийско-Приднестровской зоны перикратонных
опусканий. Балтийский и Подлясско-Брестский структурные заливы.
Г е р ц и н с к и й э т а п . Три стадии герцинского этапа на территории Беларуси.
Развитие Московской и Балтийской синеклиз. Рифтогенез. Распад Сарматского щита и
формирование Припятско-Донецкой рифтовой зоны. Области проявления щелочноультраосновного вулканизма. Образование диатрем в районах Жлобина, Рогачева,
Уваровичей и др. Галогенез. Галокинез. Коры выветривания.
К и м м е р и й с к о - а л ь п и й с к и й э т а п . Развитие Датско-Польского прогиба и
Припятско-Днепровской (Украинской) синеклизы. Крупные морские трансгрессии.
Карстовые процессы. Логойский метеоритный кратер. Неотектоническая стадия.
Регрессия последнего моря и повсеместное установление геократического режима.
Четвертичные оледенения. Гляциотектоника. Гляциоизостазия. Факторы ледниковой
седиментации и ледниковые формы рельефа. Формирование гидросети. Современные
геологические процессы. Эндогенные, экзогенные и техногенные процессы и их роль в
преобразовании рельефа территории Беларуси.
3.3. Геологическое строение
Общие сведения о строении литосферы на территории Беларуси. Четыре слоя земной
коры: «базальтовый», «диоритовый», «гранитно-метаморфический» и вулканогенноосадочный.
Кристаллический фундамент. Глубина залегания и мощность. Основные
структурные элементы поверхности кристаллического фундамента: щит, плиты,
антеклизы, выступы, горсты, синеклизы, впадины, прогибы, грабены, седловины. Их
характеристика. Наиболее крупные региональные глубинные разломы. Строение и состав
пород. Гранулитовые, амфиболит-гнейсовые и вулканоплутонические комплексы пород
архея и нижнего протерозоя. Их возраст, распространение, вещественный состав и
мощность.
Платформенный чехол. В е р х н е п р о т е р о з о й с к а я э р а т е м а . Рифейский и
вендский комплексы. Квазиплатформенный чехол. Эффузивно-осадочные породы
бобруйской и шеровичской серий. Катаплатформенный чехол. Белорусская серия,
лапичская свита (первые органогенные отложения с микрофитолитами), вильчанская
серия (тиллиты, и разделяющие их межтиллитовые отложения). Самые древние
образования ортоплатформенного чехла. Волынская и валдайская серии.
Палеозойская
эратема.
Распространение,
условия
формирования,
литологический состав, мощность, органические остатки и полезные ископаемые
кембрийской, ордовикской, силурийской, девонской, каменноугольной и пермской
систем.
Мезозойская
эратема.
Распространение,
условия
формирования,
литологический состав, мощность, органические остатки и полезные ископаемые
триасовой, юрской и меловой систем.
Кайнозойская
эратема.
Распространение,
условия
формирования,
литологический состав, мощность, органические остатки и полезные ископаемые
палеогеновой и неогеновой систем. Стратиграфия и литология четвертичной системы.
Породы ледникового комплекса. Ледниковые горизонты: наревский, березинский,
припятский (днепровский и сожский), поозерский. Предледниковые и межледниковые
горизонты: гомельский, брестский, беловежский, александрийский, муравинский.
Голоценовые отложения.
3.4. Полезные ископаемые
Общие сведения о полезных ископаемых. Месторождение полезного ископаемого.
Промышленные и непромышленные месторождения. Запасы полезных ископаемых.
Классификация полезных ископаемых.
Г о р ю ч и е п о л е з н ы е и с к о п а е м ы е . Нефть и газ. Горючие сланцы. Угли. Торф.
М е т а л л и ч е с к и е п о л е з н ы е и с к о п а е м ы е . Железные руды. Алюминиевые
руды (бокситы и давсонит). Руды редких металлов и редкоземельных элементов.
Проявления титана и циркония. Проявления цветных металлов. Проявления золота.
Н е м е т а л л и ч е с к и е п о л е з н ы е и с к о п а е м ы е . Каменная соль. Калийные соли.
Гипс и ангидрит. Фосфориты. Карбонатные породы (доломиты, мел и мергельно-меловые
породы, пресноводные известковые отложения). Глины, бентонит, каолин, глинистая
охра. Пески (стекольные, формовочные, строительные) и песчано-гравийные отложения.
Строительный и облицовочный камень. Цеолитсодержащие силициты (трепел, опоки,
смешанные
глинисто-карбонатно-кремнистые
породы).
Сапропель.
Вивианит.
Минеральные волокна. Графит. Янтарь. Кремень. Глауконит. Мореный дуб. Предпосылки
алмазоносности.
Ж и д к и е п о л е з н ы е и с к о п а е м ы е . Пресные подземные воды. Минеральные
лечебные воды. Металлоносные рассолы.
Перспективы поисков, добычи и использования полезных ископаемых. Проблемы
экологии, связанные с разработкой полезных ископаемых.
Заключение. Состояние и проблемы охраны геологического наследия Беларуси.
Кодекс о недрах Республики Беларусь и Закон «Об особо охраняемых территориях и
объектах». Особо охраняемые геологические объекты: обнажения горных пород,
ледниковые валуны.
ЛИТЕРАТУРА
Основная
1.
2.
3.
4.
Якушова А. Ф., Хаин В. Е., Славин В. И. Общая геология. – М.: Изд-во МГУ, 1988.
Кухарчик Ю. В. Общая геология: курс лекций. – Мн.: БГУ, 2002. 103 с.
Подобина В. М., Родыгин С. А. Историческая геология. Томск, 2000. 261 с.
Махнач А. А. Введение в геологию Беларуси. Мн., ИГН НАН Беларуси, 2004. 198с.
Дополнительная
1. Национальный атлас Беларуси. Мн. 2003. С. 38-47.
2. Владимирская Е. В., Кагарманов А. Х. и др. Историческая геология с основами
палеонтологии. – Л.: Недра, 1985.
3. Короновский Н. В., Якушкова А. Ф. Основы геологии – М.: Высш. шк., 1991.
4. Аллисон А., Палмер Д. Геология. – М.: Мир, 1984.
5. Музафаров В. Г. Определитель минералов, горных пород и окаменелостей. – М.:
Недра, 1979.
6. Шпинар З. В. История жизни на Земле. – Прага: Артия, 1977.
7. Высоцкий Э. А., Демидович Л. А., Деревянкин Ю. А. Геология и полезные
ископаемые Республики Беларусь. – Мн.: Універсітэцкае, 1996. 183 с.
8. Основы геологии Беларуси / Под общ. ред. А. С. Махнача, Р. Г. Гарецкого и др.
Мн., ИГН НАН Беларуси, 2004. 392 с.
9. Полезные ископаемые Беларуси / Под ред. П. З. Хомича и др. Мн.: Адукацыя і
выхаванне, 2002. 527 с.
10. Палеогеография кайнозоя Беларуси / Под ред. А. В. Матвеева. - Мн.: ИГН НАН
Беларуси, 2002. 164 с.