1.3. Содержательная часть программ вступительного экзамена

Программа вступительного экзамена в аспирантуру
ГЕОЛОГИЯ (НАУКИ О ЗЕМЛЕ)
Научные специальности
25.00.01 Общая и региональная геология
25.00.02 Палеонтология и стратиграфия
25.00.03 Геотектоника и геодинамика
25.00.04 Петрология, вулканология
25.00.05 Минералогия, кристаллография
25.00.06 Литология
25.00.08 Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение
25.00.09 Геохимия, геохимические метолы поисков полезных ископаемых
25.00.10 Геофизика, геофизические методы поиска полезных ископаемых
25.00.11 Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых,
минерагения
25.00.36 Геоэкология (по отраслям)
Санкт-Петербург
2013
Содержание
Введение
Программа вступительного экзамена
1.1. Характеристика вступительного экзамена
1.2. Требования к профессиональной подготовке лица, поступающего в аспирантуру
1.3. Содержательная часть программы вступительного экзамена
1.4. Критерии оценки знаний, умений и навыков
1.5. Перечень информационных источников, которыми можно пользоваться на экзамене
1.6. Порядок проведения экзамена
3
3
3
3
5
7
8
8
2
Введение
Вступительный экзамен служит основанием для оценки теоретической подготовленности
поступающего (претендента) к выполнению профессиональных задач по отрасли 25.00.00
Науки о Земле и продолжению образования в аспирантуре по одной из следующих
специальностей (далее Перечень):
25.00.01 - общая и региональная геология
25.00.02 - палеонтология и стратиграфия
25.00.03 - геотектоника и геодинамика
25.00.04 - петрология, вулканология
25.00.05 - минералогия, кристаллография
25.00.06 - литология
25.00.07 - гидрогеология
25.00.08 - инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение
25.00.09 - геохимия, геохимические методы поисков полезных ископаемых
25.00.10 - геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых
25.00.11 - геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения
25.00.36 - геоэкология
При разработке программы вступительного экзамена в аспирантуру по перечисленным
специальностям использованы следующие основные нормативные документы:
- Положения о подготовке научно-педагогических и научных кадров в системе
послевузовского профессионального образования в Российской Федерации, утвержденного
Приказом Минобразования РФ от 27 марта 1998 г. N 814 (с изменениями от 16 марта, 27
ноября 2000 г., 17 февраля 2004 г.)
- Федеральные государственные требования к структуре основной профессиональной
образовательной программы послевузовского профессионального образования (аспирантура),
утвержденные приказом Минобрнауки России от 16.03.2011 № 1365;
- письмо Минобрнауки России от 22.06.2011 № ИБ-733/12 «О формировании основных
образовательных программ послевузовского профессионального образования;
- приказ Минобрнауки России от 25.02.2009 № 59 «Об утверждении Номенклатуры
специальностей научных работников, с изменениями внесенными приказами Минобрнауки от
11.08.2009 № 294, от 16.11.2009 № 603;
- постановление Правительства Российской Федерации от 30 января 2002 г. N 74
«Положение о порядке присуждения ученых степеней» с изменениями, внесенными
Постановлениями Правительства от 12.08.2003 № 490, от 20.04.2006 № 227, от 04.05.2008 №
330, от 02.06.2008 № 424, от 31.03.2009 № 279, от 20.06.2011 № 475;
- паспорт научной специальности, разработанный Высшей Аттестационной Комиссией
(ВАК) Министерства образования и науки Российской Федерации и размещенной по адресу
(http://mon.gov.ru/work/nti/dok/vak/11.01.18-pasporta.pdf )
Программа вступительных испытаний в аспирантуру разработана на Геологическом
факультете Санкт-Петербургского государственного университета, реализующего основные
образовательные программы послевузовского профессионального образования, в соответствии
с государственными образовательными стандартами высшего профессионального
образования.
3
1. Программа вступительного экзамена
Характеристика вступительного экзамена
Целью вступительного экзамена в аспирантуру по специальности (см. Перечень)
является выявление уровня теоретической и практической подготовки поступающего в
области, соответствующей выбранной специальности по отрасли 25.00.00 Науки о Земле.
Экзамен выявляет умение претендента использовать знания, приобретенные в процессе
теоретической подготовки, для решения профессиональных задач, а также его
подготовленность к продолжению образования по программам послевузовского
профессионального образования.
В основу программы вступительного испытания в аспирантуру по специальностям (см.
перечень) положены профессиональные дисциплины, изучаемые при обучении в вузе по
направлению Геология (уровни кавлификации – бакалавр, специалист, магистр).
1.1.
Требования к профессиональной подготовке лица, поступающего в
аспирантуру
Лица, желающие освоить образовательную программу послевузовского профессионального
образования по специальности научных работников (далее – научная специальность) (см.
Перечень) должны иметь высшее профессиональное образование, подтверждающее
присвоение квалификации «дипломированный специалист», «специалист» или «магистр».
Претендент на поступление в аспирантуру должен быть широко эрудирован, иметь
фундаментальную научную подготовку, владеть современными информационными
технологиями, включая методы получения, обработки и хранения информации, уметь
самостоятельно формировать научную тематику, организовывать и вести научноисследовательскую деятельность по избранной научной специальности.
Требования к уровню специализированной подготовки, необходимому для освоения
образовательной программы послевузовского профессионального образования, и условия
конкурсного отбора включают:
навыки:
– владение самостоятельной научно-исследовательской и научно-педагогической
деятельностью, требующей широкого образования в соответствующем направлении;
умения:
– формулировать и решать задачи, возникающие в ходе научно-исследовательской и
педагогической деятельности и требующие углубленных профессиональных знаний;
– выбирать необходимые методы исследования, модифицировать существующие и
разрабатывать новые методы исходя из задач конкретного исследования;
– обрабатывать полученные результаты, анализировать и осмысливать их с учетом
имеющихся литературных данных;
– вести библиографическую работу с привлечением современных информационных
технологий;
–представлять итоги проделанной работы в виде отчетов, рефератов, статей, оформленных в
соответствии с имеющимися требованиями, с привлечением современных средств
редактирования и печати;
знания:
– исторических этапов развития современного состояния и перспектив геологической науки;
– принципов построения и методологии геологических исследований;
– наиболее актуальных проблем геологии, геофизики, геохимии, инженерной геологии,
гидрогеологии, геокриологии, геологии и геохимии горючих ископаемых, экологической
геологии;
1.2.
4
– современных проблем комплексного использования геологических, геофизических и
геохимических методов исследования при решении научных и прикладных геологических и
экологических задач;
– современных проблем экономики минерального сырья и рационального недропользования;
– отечественной и зарубежной информации по проводимым исследованиям и разработкам;
современных методов планирования и организации исследований, проведения экспериментов
и наблюдений, методов обработки и обобщения
данных с применением электронно-вычислительной техники; основ организации и охраны
труда;
– роли своей профессиональной деятельности, ее значения и последствий для природы и
общества.
В части специальной и практической подготовки поступающий должен знать и применять на
практике:
– теоретические основы специальных курсов для специалистов или магистров по отрасли
25.00.00 Науки о Земле
– методы исследований при решении различных геологических задач, правила и условия их
выполнения;
– принципы работы и технические характеристики используемой аппаратуры и оборудования;
– требования, предъявляемые к геологическим полевым материалам и документации,
действующие стандарты
по ее оформлению;
– принципы и современные методы анализа и математической обработки получаемой
геологической информации;
– современные средства вычислительной техники, коммуникаций и связи;
– директивные и распорядительные документы, методические нормативные материалы по
вопросам выполняемой работы;
– методы определения экономической эффективности геологических исследований и
разработок;
– основы экономики, организации труда и управления, трудового законодательства; правила и
нормы охраны труда.
1.3.
1.3.1.
Содержательная часть программ вступительного экзамена
Специальность 25.00.01 - общая и региональная геология
Специальность «Общая и региональная геология» охватывает основы знаний о
строении Земли, литосферы и земной коры, геологии отдельных регионов материков и
океанов, включая структуру, вещественный состав, историю и динамику их образования.
Настоящая программа включает разделы общей и региональной геологии. Общая
геология понимается как учение о геологическом веществе и его преобразованиях в масштабе
от горной породы до Земли в целом. Традиционно различаются эндогенные (внутренние) и
внешние геологические процессы и их взаимосвязь. Региональная геология изучает
стратиграфическую последовательность и вещественный (формационный) состав осадочных,
магматических и метаморфических, а также интрузивных образований в пределах однотипно
построенного геологического региона, его структуру (тектонику), динамику образования и
генезис.
Программа учитывает основные положения программы-минимум кандидатского
экзамена по специальности 25.00.01 - общая и региональная геология, разработанной
экспертным советом Высшей аттестационной комиссии (ВАК) Министерства науки и
образования Российской Федерации по наукам о Земле.
Раздел «Общая геология»
Эндогенные процессы.
5
1. Предмет и методы геологии. Введение. Предмет и методы геологии. Специфика
геологии. Принцип актуализма: униформизм и актуалистический подход. Разделы геологии.
2. Минералы и Горные породы.
Минералы. Классификация минералов. Физические свойства минералов. Свойства
минералов как кристаллических веществ. Структурная классификация силикатов и
алюмосиликатов.
Горные породы.
Горные породы. Генетические типы горных пород. Цикл породообразования.
Структуры и текстуры пород. Классификация магматических пород. Классификация
осадочных пород. Главные типы метаморфических пород.
3. Строение и происхождение Солнечной системы. Метеориты. Новые данные
космических миссий последних десятилетий.
Строение и происхождение Солнечной системы.
Современные взгляды на образование вселенной и происхождение химических
элементов. Строение и происхождение Солнечной системы.
Метеориты.
Метеориты - классификация, условия образования, состав, значение углистых
хондритов. Количество и размеры метеоритных частиц, выпадающих на Землю. Метеоритные
кратеры на Земле и других планетах. Падение метеоритов и глобальные вымирания.
Новые данные космических миссий последних десятилетий.
Новые данные остроении Вселенной. Новые данные о Марсе – происхождение
марсианских ландшафтов, вода на Марсе. Новые данные о других планетах Солнечной
системы и их спутниках. Новые данные о кометах и метеоритах и метеоритная опасность.
4. Внутреннее строение Земли. Строение земной коры.
Внутреннее строение Земли.
Границы внутренних оболочек Земли и способы их изучения (P и S волны и их
характеристики).
Мощность, состав и реологические свойства внутренних оболочек Земли.
Плотность и давление внутри Земли.
Тепловой режим земли.
Магнитное поле Земли и палеомагнитные исследования.
Форма
Земли.
Изостатическая
компенсация
масс
(принцип
изостазии).
Гипсографическая кривая. Литосфера и астеносфера. Континентальная и океаническая кора
(литосфера) и фундаментальные различия между ними.
Внутреннее строение Земли.
Границы внутренних оболочек Земли и способы их изучения (P и S волны и их
характеристики).
Мощность, состав и реологические свойства внутренних оболочек Земли.
Плотность и давление внутри Земли.
Тепловой режим земли.
Магнитное поле Земли и палеомагнитные исследования.
Форма
Земли.
Изостатическая
компенсация
масс
(принцип
изостазии).
Гипсографическая кривая. Литосфера и астеносфера. Континентальная и океаническая кора
(литосфера) и фундаментальные различия между ними.
Строение земной коры.
Строение, мощность, состав и возраст континентальной коры. Платформы, плиты,
щиты и горные сооружения (орогенические, складчатые или подвижные пояса).
Строение, мощность, состав и возраст океанической коры.
Химический состав коры и Земли, в целом. Понятие о кларках химических элементов.
Основные элементы рельефа (строения) континентов и океанов: пассивные и активные
окраины, окраинные моря, островные дуги, глубоководные желоба, срединно-океанические
хребты, рифтовые долины, гайоты.
5. Тектоника литосферных плит.
6
Важнейшие геотектонические гипотезы. Тектоника литосферных плит: предпосылки
возникновения. Основные положения. Геодинамические обстановки: СОХ, зоны субдукции,
коллизия, трансформные разломы сточки зрения тектоники литосферных плит.
6. Геологическое время и основы стратиграфии. Характеристика главных
геохронологических подразделений.
Геологическое время и основы стратиграфии.
Относительный возраст геологических событий и методы его определения. Основы
стратиграфии: законы Стено. Особенности осадочных пород и методы их расчленения и
корреляции. Литологический и палеонтологический методы, руководящие окаменелости.
Фации осадочных пород. Понятие стратиграфического разреза (колонки), согласное и
несогласное залегание, перерывы в осадконакоплении, типы несогласий (параллельное и
угловое), трансгрессивный и регрессивный разрезы. Геохронологическая шкала, ее создание,
героический период в истории геологии, первые геологический конгрессы. Абсолютный
возраст: основы геохронологии.
7. Тектонические движения. Деформации горных пород. Землетрясения.
Тектонические движения.
Развитие представлений о тектонических движениях. Эпейрогенические и
орогенические движения. Появление представлений об эпохах складчатости (орогенеза).
Современные тектонические движения и методы их изучения.
Деформации горных пород.
Ненарушенное и нарушенное залегание горных пород. Элементы залегания. Понятие о
деформациях. Упругие и пластические деформации. Складчатые нарушения, элементы
складок и типы складок. Разрывные нарушения (сбросы, взбросы, сдвиги, горсты и грабены).
Антиклинали, синклинали и сдвиги на геологических картах.
Землетрясения.
Механизм возникновения землетрясений, очаг землетрясения, гипоцентр и эпицентр.
Географическое распространение и тектоническая позиция землетрясений. Типы
сейсмических волн. Сейсмографы. Определение местоположения эпицентра и хар-ра
смещения, вызвавшего землетрясение. Оценка силы землетрясений. Цунами. Прогноз
землетрясений и антисейсмические меры при строительстве.
8. Магматизм.
Состав и происхождение силикатных магм. Условия плавления и кристаллизации.
Реакционный ряд Боуэна. Магматическая дифференциация. Происхождение порфировых
структур. Формы интрузивных тел. Полезные ископаемые, связанные с интрузивными
породами. Географическое распространение и тектоническое положение действующих
вулканов. Типы вулканических построек. Вязкость расплавов и механизм извержений. Типы
извержений. Продукты вулканизма.
9. Метаморфизм.
Метаморфизм. Факторы метаморфизма. Характер изменения горных пород при
метаморфиме. Литостатическое и направленное давление – структуры метаморфических
пород. Типы метаморфизма. Фации метаморфизма. Индекс-минералы – геотермометры и
геобарометры.
Экзогенные процессы.
10. Выветривание. Образование почв.
Выветривание.
Выветривание эрозия и денудация. Физическое, химическое и биологическое
выветривание. Коры выветривания. Полезные ископаемые в корах выветривания. Зависимость
выветривания от климата – глобальные зоны выветривания.
Образование почв.
Образование почв. Почвенный профиль. Типы почв. Глобальная зональность почв.
11. Гравитационные процессы.
Природа склоновых процессов. Элювий, коллювий, делювий и пролювий. Конусы
выноса. Гравитационный фактор - медленные и быстрые склоновые процессы. Аквальный
7
фактор – гравитационные (обвалы, крип, солифлюкция), водно-гравитационные процессы
(оползни), гравитационно-водные (сели, лахары) и подводно-гравитационные процессы
(подводные оползни, мутьевые потоки).
12. Геологическая деятельность ветра. Геологические процессы в пустынях
Области активной работы ветра. Дефляция и корразия: формы и ландшафты эолового
выветривания (грибообразноые, ячеистые и др. формы выветривания, гаммады). Эоловая
транспортировка и аккумуляция: типы эоловых отложений (эоловые пески, лессы).
Аккумулятивные формы эолового рельефа (барханы и дюны).
13. Геологическая деятельность поверхностных текучих вод.
Плоскостной сток. Деятельность временных потоков: пролювий, конусы выноса,
образование оврагов, регрессивная эрозия. Процессы формирования речной долины: базис
эрозии, профиль равновесия, донная и боковая эрозия. Перенос и аккумуляция осадков:
аллювий, формирование россыпей. Строение пойм и речные террасы. Устья рек: дельты,
этуарии, лиманы.
14. Геологическая деятельность подземных вод. Карст.
Геологическая деятельность подземных вод.
Виды воды в горных породах (в виде пара, гигроскопическая, пленочная, капиллярная,
гравитационная, в виде льда, кристаллизационная). Водопроницаемость и влагоемкость пород.
Происхождение подземных вод (инфильтрационные, конденсационные, седиментогенные,
ювенильные, метаморфогенные). Классификация подземных вод по условиям залегания
(безнапорные – почвенные, верховодка и грунтовые воды: зеркало грунтовых вод и их режим,
межпластовые воды и напорные – артезианские). Артезианские бассейны и их строение.
Химический состав подземных вод.
Карст.
Карстовые процессы. Растворимость минералов. Виды карста: покрытый, открытый,
башенный. Поверхностные (карры, поноры, полье и др.) и подземные (пещеры и каналы)
карстовые формы. Отложения карстовых полостей.
15. Геологическая деятельность ледников и водно-ледниковых потоков.
Условия образования и распространение ледников: снеговая граница и хионосфера;
снег, фирн и глетчерный лед; типы ледников. Режим и движение ледников, пластическое
течение и хрупкие деформации – ледниковые трещины. Разрушительная работа ледников и
эрозионные ледниковые ландшафты: горные ледники – троги, ригели, ванны выпахивания,
висячие долины, цирки и пики; эрозионные ландшафты оставленные покровными ледниками –
бараньи лбы, курчавые скалы, ледниковые шрамы, эрратические валуны, ледниковые
отторженцы и гляциодислокации. Транспортная и аккумулятивная работа ледников: морены их типы и состав, друмлины; флювиогляциальные и лимногляциальные отложения – камы и
озы, зандры, ледниковые озера, ленточные глины. Четвертичная эпоха оледенений и ее
геологические следствия: ледниковые ландшафты и образование почв, плювиальные озера и
катастрофические наводнения, понижение уровня моря, постледниковый аплифт. Оледенения
в истории Земли и их причины.
16. Геологические процессы в областях криолитозоны.
Характеристика криолитозоны: деятельный слой и многолетнемерзлые породы.
Географическое распространение вечной мерзлоты. Подземные льды (погребенные, повторножильные, инъекционные и конституционные), надмерзлотные (несквозные и сквозные талики)
и подмерзлотные воды криолитозоны. Геологические процессы в криолитозоне: морозобойное
трещинообразование, пучение, образование наледей, солифлюкция, курумы, термокарст.
Формы рельефа в криолитозоне.
17. Геологическая деятельность моря.
Происхождение и подразделения Мирового океана. Рельеф океанического дна.
Температура морской воды. Соленость и химический состав морской воды. Газы в морской
воде. Давление и плотность. Движение морской воды: поверхностная и глубинная циркуляция,
приливы и отливы. Органический мир морей и океанов.
8
Строение и действие волн. Движение воды вблизи берегов под действием волн. Пляжи
(волноприбойная ниша, берма, аккумулятивная терраса). Перемещение осадков и образование
прибрежных аккумулятивных форм (косы, переймы, бары, томболо). Береговые процессы:
приглубые и отмелые берега, абразионные и аккумулятивные берега, приподнятые и
затопленные берега, берега сформированные живыми организмами.
Образование осадков, типы осадков Мирового океана. Климатическая, вертикальная и
циркумконтинентальная зональность осадков. Характеристика осадков: литораль, лагуны и
лиманы, шельф, континентальный склон, ложе Мирового океана. Диагенез морских осадков.
18. Геологическая деятельность озер и болот.
Общие данные об озерах. Происхождение озерных котловин. Происхождение и состав
водной массы озер. Разрушительная и аккумулятивная деятельность озер, осадки озер. Болота
и их типы (низинные, верховые, переходные, болота приморских низин). Автотрофная,
мезотрофная и олиготрофная растительность. Отложения болот – торф и его образование.
19. Основные этапы развития геологической науки.
Донаучный период – античность и средневековье: успехи минералогии и рудного дела.
Появление научного подхода: нептунизм и плутонизм, катастрофизм и униформизм.
Героический период развития геологии. Тектонические гипотезы: героический период,
критический период и научная революция 1960-ых.
20. Природные ресурсы Земли.
Природные ресурсы геологического происхождения: энергетические ресурсы (нефть,
газ, уголь, уран, геотермальная энергия и др.), металлы, неметаллические ресурсы
(строительные материалы, удобрения, соль, сера, драгоценные камни и др. плюс грунтовые
воды). Ресурсы и запасы. Что выгоднее: нефть, золото, алмазы или производство щебня?
Возобновляемые и невозобновляемые ресурсы – что в будущем?
Список обязательной литературы
1. Короновский Н.В. Общая геология. М.: «КДУ», 2006. 528 с. (Рекомендовано
УМО)
2. Короновский Н.В. Общая геология, Издательство МГУ, 2002.
3. Короновский Н.В., Ясаманов Н.А. Геология. М. 2003, 2007. (Допущено УМО).
4. Короновский Н.В., Якушова А.Ф. Основы геологии. М., 1991.
5. Якушова А.Ф., Хаин В.Е., Славин В.И. Общая геология. М., 1988.
6. Горшков Г.П., Якушова А.Ф. Общая геология. М., 1973, а также издания других
лет.
Список дополнительной литературы
По предмету, в целом:
1. Аллисон А., Палмер Д. Геология. М., Мир, 1984.
2. Аплонов С.В. Геодинамика. СПб., 1993.
3. Браун Д., Массет А. Недоступная Земля. М.»Мир», 1984.
4. Павлов А.Н., (Ред.). Общая и полевая геология. Л., 1991.
5. Хаин В.Е. , Ломизе М.Г. Геотектоника с основами геодинамики. М., 1995.
6. Plummer C.C., McGeary D., Carlson D.H. Physical Geology. 8th edition. McGraw-Hill.
2001. 578 pp.
По отдельным темам:
1. Авдонин В.В. и др. Полезные ископаемые Мирового океана. М., МГУ, 2000
Апродов В.А. Вулканы. М., 1982.
2. Геологи изучают планеты. М., Недра, 1984
3. Дрейк Ч., Имбри Дж. Кнаус Дж., Турекиан К. Океан сам по себе и для нас. М.:
Прогресс, 1982
4. Емельянов Е.М. Океан известный и загадочный. Калининградское изд-во. 1987
5. Витязев А.В., Печерникова Г.В., Сафронов В.С. Планеты земной группы.
Происхождение и ранняя эволюция. М., Наука, 1990
9
6. Гричук Д.В. Термодинамические модели субмаринных гидротермальных систем М.,
Научный мир, 2000
7. Гуревич Е. Г. Металлоносные осадки Мирового океана. М., Научный мир, 1998
8. Жарков В.Н. Внутреннее строение Земли и планет. М., Наука, 1983
9. Заика-Новацкий В.С., Казаков А.Н. Структурный анализ и основы структурной
геологии. Киев, Выща школа, 1989
10. Зейболд Е., Бергер В. Дно океана (введение в морскую геологию). М., Мир, 1984.
11. Кеннет Дж. П. Морская геология. Т.1 и 2. М.: Мир, 1987
12. Конюхов А.И. Геология океана: загадки гипотезы, открытия. М., Наука, 1989
13. Короновский Н.В. Гидротермальные образования в океанах. Соросовский
образовательный журн. №10, 1999, с.55-60
14. Макдональд Г. Вулканы. М., Мир, 1975
15. Мархинин Е.К. Вулканизм. М., 1985
16. Михайлов А.Е. Структурная геология и геологическое картирование. Изд. 4-е. М.:
Недра, 1984.
17. Лисицын А.П. Литология литосферных плит. «Геология и геофизика». 2001. Т.42, с.
522-559
18. Лисицын А.П., Богданов Ю.А., Гурвич Е.Г. Гидротермальные образования рифтовых
зон океана. М., Наука, 1990.
19. Раст Х. Вулканы и вулканизм. М., Мир, 1982.
20. Рудник В.А., Соботович Э.Д. Ранняя история Земли.
21. Сафонов В.С. Эволюция допланетного облака и образование Земли и планет. М.,1969.
22. Уемура, Т., Мицутани, Ш. Геологические структуры. Москва, Мир, 1990.
Раздел «Региональная геология»
1. Общие вопросы региональной геологии. Предмет региональной геологии. Понятие
о геологических регионах. Основные подходы и принципы, используемые при геологическом
районировании. Районирование по возрасту складчатости. Границы геологических регионов и
варианты их проведения. Современная схема районирования территории России и
сопредельных стран. Некоторые общие черты строения и пути возникновения складчатых
поясов (орогенов), их отдельных зон, платформенных областей, а также океанов.
2.Восточно-Европейская (Русская) древняя платформа. Размеры, форма и границы
платформы. Строение архейских и нижнепротерозойских образований фундамента на
Балтийском
щите. Гранитно-зеленокаменные и гнейсо-гранулитовые области.
Зеленокаменные пояса Карелии и Кольского полуострова. Нижний протерозой и основные
типы его формационных рядов. Тектоника восточной части Балтийского щита. Основные
черты строения фундамента Русской плиты. Этапы развития фундамента. Полезные
ископаемые.
Структурное районирование чехла платформы. Синеклизы и антеклизы, своды, валы,
седловины. Авлакогены. Прикаспийская впадина. Основные этапы развития и
стратиграфические комплексы чехла Русской платформы. Четвертичные отложения и
материковые оледенения. Эпикратонные и перикратонные осадочные бассейны на Русской
плите. Седиментационная цикличность и закономерности распределения фаций в чехле плиты.
Полезные ископаемые и закономерности их размещения. Нефтегазоносность чехла
платформы. Алмазоносные трубки взрыва
3. Печорско-Баренцевоморская плита и Тиманский кряж. Структурное
районирование Печорско-Баренцевоморской плиты. Строение фундамента Тимано-Печорской
плиты. Тиманский кряж: особенности верхнего докембрия, тапы деформаций. Байкалиды и
каледониды в фундаменте Баренцевоморского бассейна. Этапы формирования и структура
чехла плиты. Палеозойский рифтогенез, мезозойские магматические события.
Нефтегазоносность Печорской низменности и Баренцевоморского шельфа.
10
4. Фанерозойские складчатые области юго-востока Европы и Скифская плита.
Возраст и закономерности строения фундамента Скифской плиты. Этапы развития и
формации чехла плиты, включая Вторую гряду и равнины Крыма. Мезозой-кайнозойская
история и тектоника Главного Кавказского хребта и Горного Крыма. Строение фундамента и
история Черноморского бассейна. Размещение полезных ископаемых
5. Уральская герцинская складчатая область. Структурное районирование и
региональный обзор. История геологического изучения Урала. Предуральский краевой
прогиб. Западная мегазона и ее доуральские образования. Уралиды внешних зон: шельфовые,
батиальные комплексы, офиолитовые аллохтоны. Зона Главного Уральского надвига.
Строение внутренних зон: океанические и субдукционные комплексы. Особенности строения
срединных массивов. Зауральская зона. История геологического развития Урала. Магматизм.
Закономерности размещения полезных ископаемых.
6. Пайхой-Новоземельская складчатая область. Основные черты формационной
последовательности и тектоники региона. Пайхой-Южноновоземельский сегмент.
Кармаккульская седловина. Североновоземельский сегмент. Магматизм. История
геологического развития и полезные ископаемые
7. Алтае-Саянская складчатая область. Структурное районирование и региональный
обзор. Основные структурные комплексы. Древние массивы, их чехлы; океанические
комплексы. Салаирский этап развития. Каледониды Алтае-Саянской области. Герцинские
зоны, истороия и динамика их развития, стратиграфический разрез. Эпикаледонские впадины.
Магматизм. Общие тенденции геологического развития. Полезные ископаемые
8. Западносибирская плита. Общая характеристика фундамента: докембрийские
блоки, палеозойские складчатые области. Триасовые грабены (рифты). Закономерности
строения и формации чехла. Баженовский нефтематеринский комплекс. Клиноформный
комплекс. Структуры чехла. Закономерности размещения нефтяных и газовых
месторождений.
9. Сибирская платформа. Границы платформы. Общие сведения об истории ее
геологического исследования. Структурное районирование Сибирской платформы. Строение
фундамента в пределах Алдано-Становой области (щита). Структура, формации и датировки
архейских образований. Раннепротерозойскиая перестройка фундамента и отложения нижнего
протерозоя. Особенности формирования авлакогенного комплекса и стратиграфия чехла.
Магматизм Сибирской платформы. Траппы, трубки взрыва и астроблемы. Осадочные
бассейны Сибирской плиты. Полезные ископаемые и закономерности их размещения.
Сравнительный анализ строения чехла и особенностей эволюции Восточно-Европейской и
Сибирской платформ. Отражение эвстатических колебаний уровня моря в чехле древних
платформ.
10. Байкальские и палеозойские складчатые области на юге Восточной Сибири.
Байкальская складчатая область. Структурное районирование и региональный обзор.
Полицикличность истории Байкальской складчатой области и проблема байкалид. Внешняя
зона (складчатые дуги Байкало-Патомского нагорья). Внутренняя зона и Муйский массив.
Баргузинский батолит и его возраст. Жуинский разлом. Магматизм. Каледонские и герцинские
события в Прибайкалье и южном Забайкалье. Образование впадины озера Байкал. Полезные
ископаемые.Енисейско-Присаянская складчатая область. Структурное районирование
Енисейского кряжа и байкалид Восточного Саяна. Нижний докембрий. Рифейский комплекс и
его зональные особенности. Характеристика основных структур. История геологического
развития и полезные ископаемые.
11. Таймыро-Североземельская складчатая область. Структурное районирование и
региональный обзор. История исследования. Карский массив и его чехол. ЦентральноТаймырская и Южная мегазоны. Енисей-Хатангский прогиб. Роль байкальской, герцинской и
киммерийской складчатости в структуре области. Магматизм. История геологического
развития и полезные ископаемые.
12. Верхояно-Колымская и Чукотская складчатые области. Структурное
районирование и региональный обзор. История исследования. Верхоянская складчатая
11
система. Верхоянский комплекс. Колымская структурная петля: древние блоки и
вулканические дуги. Омолонский и Охотский массивы (микроконтиненты). Южно-Анюйская
шовная зона. Магматизм. История геологического развития и полезные ископаемые.
Чукотский массив и чехол Арктиды. Мезозойские отложения, коллизионная тектоника и
магматизм. История геологического развития и полезные ископаемые.
13. Корякско-Камчатская складчатая область. Структурное районирование и
региональный обзор. Охотско-Чукотская и Кони-Мургальская вулкано-плутонические зоны.
Корякская и Олюторско-Камчатская складчатые системы как результат аккреции к азиатской
окраине. Охотоморский бассейн и Курило-Камчатская дуга. Командорские острова.
Магматизм. Полезные ископаемые.
14. Монголо-Охотский складчатый пояс. Структурное районирование и
региональный обзор. Древние массивы (микроконтиненты). Океанические комплексы.
Островодужные и коллизионные комплексы. Аккреционная и коллизионная тектоника.
Магматизм мела и кайнозоя. История геологического развития и полезные ископаемые.
15. Кайнозойские складчатые сооружения и окраинные моря Дальнего Востока.
Структурное районирование и региональный обзор. Древние массивы Амурии, их фундамент
и чехлы. Палеозойские блоки, возраст океанических образований и флиша в разных зонах
области. Мезозойская аккреция, коллизии и образованная ими структура. Поясное
расположение, возраст и характеристика вулкано-плутонических комплексов. Тектоника
Сахалина и ее геодинамическое истолкование. Региональные сдвиги. Общая история
геологического развития региона. Полезные ископаемые Характеристика и способ
образования котловин окраинных морей Дальнего Востока.
16. Арктический океанский бассейн. Структурное районирование. Строение коры в
глубоководных котловинах и их история. Поднятия центральной части бассейна:
происхождение, тип земной коры, вероятные стратиграфические колонки. Особенности
процесса океанского спрединга в Арктике. Основные комплексы осадочного чехла в разных
регионах акватории Ледовитого океана. Полезные ископаемые.
Литература
1. Короновский Н.В. Геология России и сопредельных стран. М., 2010.
2. Милановский Е.Е. Геология России и ближнего зарубежья. М. Изд-во МГУ, 1996.
3. Зоненшайн Л.П., Кузьмин М.И., Натапов Л.М. Тектоника литосферных плит
территории СССР. М. Т.1,2. Изд-во «Недра», 1990.
4. Хаин В.Е. Региональная геотектоника. Внеальпийская Европа и Западная Азия. М.,
Недра. 1984.
5. Хаин В.Е. Тектоника континентов и океанов (год 2000) М., Научный мир, 2001.
6. Бискэ Ю.С. Складчатые области северной Евразии. Уральская склдчатая система.
(Учебное пособие). СПбГУ, 2004.
Рекомендуются также следующие геологические карты:
1. Геологическая карта СССР. Масштаб 1 : 2 500 000, Л., Мингео СССР, 1983.
2. Геологическая карта СССР. Масштаб 1 : 7 500 000, Л., Мингео СССР, 1966
3. Геологическая карта России и прилегающих акваторий, масштаб
1: 10 000 000.
Роскомнедра, 1995.
1.3.2.
Специальность 25.00.02 - палеонтология и стратиграфия
Палеонтология и стратиграфия — области науки, изучающие органический мир прошлого,
закономерности эволюции отдельных групп организмов, экосистем и биосферы в целом,
возрастные соотношения геологических тел и решающие различными методами задачи по
расчленению, корреляции и определению возраста супракрустальных толщ земной коры.
Значение решения научных проблем данной специальности состоит в более глубоком
понимании истории развития жизни на Земле как основы прогноза изменений биосферы в
12
будущем и в разработке стратиграфических шкал, необходимых для проведения прикладных
геологических исследований, в том числе геологического картирования.
Настоящая программа основана на разделах геологии, исследующих систематического
разнообразия ископаемых организмов, разрабатывающих научные основ эволюции
органического мира на ископаемом материале, а также теоретические основы стратиграфии,
стратиграфические методы и хронологические шкалы.
Программа также учитывает основные положения программы-минимум кандидатского
экзамена по специальности 25.00.02 палеонтология и стратиграфия, разработанной
экспертным советом Высшей Аттестационной Комиссии (ВАК) Министерства науки и
образования Российской Федерации по наукам о Земле.
Введение
Предмет и задачи палеонтологии, ее связь с биологическими и геологическими науками и
место среди естественноисторических наук. Основные разделы палеонтологии: палеозоология,
палеоботаника, микропалеонтология, палинология, палеоэкология, актуопалеонтология,
тафономия, палеоихнология, палеобиогеография, палеобиогеохимия, и др.
Основные этапы развития палеонтологии. Палеонтология и эволюциионное учение
Краткая история развития палеонтологии от первых ее шагов как науки (К. Линней, Ж.
Бюффон, У. Смит, Ж. Кювье, Ж.-Б. Ламарк, Г. И. Фишер фон Вальдгейм) до наших дней.
История развития эволюционных идей. Концепции трансформизма, преформизма,
эпигенеза. Эволюционная теория Ч.Дарвина, ее оценка и значение для палеонтологии и
биосратиграфии. Возникновение эволюционной палеонтологии (М. Неймайр, В. О.
Ковалевский). Палеонтологические исследования А. П. Карпинского, А. П. Павлова, Н. И.
Андрусова. Значение работ и деятельности А. А. Борисяка, Н. И. Яковлева, Ю. А. Орлова, Л.
Ш. Давиташвили и др.,
Пути и закономерности эволюционного процесса. Доказательства эволюции органического
мира и методы ее изучения по данным палеонтологии, морфологии, эмбриологии и
биогеографии.
Микроэволюция. Молекулярные и генетические основы эволюции. Синтетическая теория
эволюции. Элементарные факторы эволюции: мутационный процесс, популяционные волны и
изоляция. Творческая роль естественного отбора, как движущей силы эволюции, его формы и
роль в возникновении приспособлений, новых форм и иерархической системы таксонов.
Современные представления о виде и видообразовании. Популяция, как элементарная
эволюционная единица. Политипическая (биологическая) и топологическая концепция вида.
Основные пути видообразования. Проблема вида в палеонтологии.
Макроэволюция. Онтогенез, астогенез и филогенез. Биогенетический закон (Ф. Мюллер, Э.
Геккель). Рекапитуляция, девиация и архаллаксис. Филетическая эволюция, радиация,
дивергенция, конвергенция, параллелизм. Параллелизм, его сходства и отличия от
гомеоморфии; гомологичные и аналогичные ряды развития.
Главные направления эволюции групп: аллогенез и арогенез, и формы адаптаций
(ароморфоз, идиоадаптация, дегенерация, ценогенез). Морфологические закономерности
эволюции в работах А. Н. Северцева и В. Н. Руженцева. Биологический прогресс и
биологический регресс Понятие о мозаичной эволюции. Проблемы внутренних сил развития
(канализация филогенеза).
Дискуссии в эволюционном учении. Ортогенез. Номогенез. Сальтационизм. Катастрофизм
и униформизм.
Биотические кризисы и массовые вымирания в фанерозойской истории Земли. Причины
вымирания различных групп организмов (биологические, геологические, космические).
Структура и характер выраженности вымираний в истории биогеосистем. Принцип
необратимости эволюции (Л. Долло), его значение для биостратиграфии.
Современная палеонтология. Основные проблемы. Принципы и направления
исследований. Методы изучения палеонтологического материала. Практическое приложение.
13
Вопросы общей экологии, палеоэкологии, тафономии и актуопалеонтологии
Особенности обитания организмов в море и на суше. Области моря и морского дна –
пелагиаль, бенталь и денталь. Жизненные формы гидробионтов: планктон, плейстон, нейстон,
нектон, бентос, некропланктон, псевдопланктон. Палеоэкология как экология организмов
прошлых геологических эпох. Палеоаутэкология и палеосинэкология. Палеопопуляции и
палеоценозы.
Экологические
ниши
и
жизненные
формы.
Палеоэкосистемы
(палеобиогеоценозы) как основные биохорологические единицы былых биосфер. Экогения
органического мира. Примеры экогенеза отдельных групп организмов.
Условия и характер захоронения древних организмов в морских и континентальных
отложениях. Биологическое, химическое и механическое разрушение органических остатков.
Формы
сохранности:
эуфоссилии,
субфоссилии,
ихнофоссилии,
хемофоссилии,
копрофоссилии.
Решетка выборочности в процессе захоронения. Тафономический цикл в биосфере и
метабиосфере. Тафономический метод в палеонтологии (И. А. Ефремов). Комплексы остатков
организмов, возникающие в процессе их гибели, захоронения и фоссилизации. Образование
танатоценозов, тафоценозов, палеоценозов, ориктоценозов и комплесов форм. Процессы
фоссилизации и проблема восстановления информации о составе и структуре древних
сообществ. Типы древних сообществ: ориктоценозы, тафоценозы, танатоценозы, палеоценозы.
Понятие о монотопных и политопных флорах (фаунах) и комплексах. Возможности
реконструкции
древних
экосистем.
Методы
палеоэкологических
исследований:
морфофункциональный, тафономический, биостратономический, палеобиогеохимический.
Количественные методы и возможности моделирования.
Вопросы палеобиогеографии
Палеобиогеография как составная часть биогеографии. Парадигмы биогеографии: теория
динамического равновесия, викарианс и кладизм, теория фаунистических и
флористических центров, “новая” палеогеография. Провинциализм, космополитизм и
эндемизм. Градиенты глобального и регионального таксономического разнообразия.
Биогеографические единицы. Принципы районирования. Номенклатура биохорий и
биохорионов.
Понятие о географических ареалах и методика их картирования.
Палеогеография и изменения органического мира. Колебания уровня морских бассейнов и
их влияние на биоразнообразие и миграцию организмов. Химизм и изотопный состав
мирового океана в фанерозое. Поверхностная циркуляция и глубоководные течения.
Палеобиогеографическая зональность, возможные причины ее проявления. Примеры
геологических периодов с четкой и сглаженной биогеографической зональностью. Влияние
палеоклиматических изменений на состав фауны и флоры. Вопросы скоростей миграции фаун.
Хорология, ее задачи: биогеографические и ареологические.
Палеонтология и биостратиграфия
Этапы становления и развития стратиграфии. Хронограф Е. Реневье. Международная
стратиграфическая шкала и ее подразделения. Международный геологический конгресс и его
роль в решении проблем стратиграфии.
Методы стратиграфического расчленения и сопоставления разрезов. Понятие о
хроностратиграфических, биостратиграфических и литостратиграфических подразделениях.
Стратиграфический кодекс. Региональные и местные стратиграфические шкалы, их
единицы. Стратиграфические подразделения свободного пользования и их практическое
значение. Стратотипические и опорные разрезы и их значение.
Истоки становления становление палеонтологического метода в стратиграфии.
Необратимость эволюции организмов и ее значение для стратиграфических построений.
Особенности применения палеонтологического метода в криптозое и фанерозое.
14
Зональная стратиграфия. Типы биозональных подразделений. Разрешающая способность
расчленения и корреляции по различным фаунистическим группам. Вопросы соотношения их
границ.
Стандартные зоны. Предпочтения в выборе групп при установлении зональных стандартов.
Своеобразие зонального деления отдельных систем. Современное состояние зональных шкал.
Пределы точности зональной корреляции. Случаи осложняющие использование
палеонтологического метода (реккуренция, переотложение, эндемизм, реликтовость).
Соотношение регионально-стратиграфических и биозональных подразделений.
Задачи детализации шкал. Методические основы событийной стратиграфии. Определение
понятий и используемая терминология. Биотические и абиотические события, их
классификация и критерии распознавания. Причинно-следственные связи биотических и
абиотических событий.
Биостратиграфия и абсолютная геохронология.
Систематическая часть
Классификация и систематика. Типы классификаций: кладистика, комбинаторика и др.
Таксономия, понятие таксона и таксономической категории. Бинарная номенклатура, ее
появление и развитие. Особенности построения систематики и использования таксонов в
палеонтологии. Понятие о паратаксонах.
Система органического мира. Происхождение надцарства ядерных организмов согласно
теории симбиогенеза.
Общие представления о систематике беспозвоночных. Основные расхождения во взглядах
зоологов и палеозоологов о ранге наиболее важных групп беспозвоночных. Простейшие или
одноклеточные и многоклеточные. Примитивные многоклеточные и настоящие
многоклеточные. Раздел радиально-симметричных или двухслойных и раздел двустороннесимметричных или трехслойных животных. Становление и развитие органов и систем
органов: пищеварительной, кровеносной, нервной, выделительной, половой; взаимосвязь
между системами. Типы эмбриогенеза. Деление на первичноротых и вторичноротых.
Характеристика основных планов строения и вопросы классификации типов (с
характеристикой классов и отрядов): простейших, губок, археоциат, книдарий, гребневиков,
аннелид, членистоногих, моллюсков, мшанок, брахиопод, иглокожих, полухордовых.
Кодексы зоологической и ботанической номенклатуры.
Литература
1. Беклемишев В. Н. Основы сравнительной анатомии беспозвоночных. Ч. 1.
Проморфология. Т. 2, Органология. 3е изд., М., Наука. 1964.
2. Биотические события на основных рубежах фанерозоя. /Под ред. В. В. Меннера. М.,
МГУ, 1989, 176 с.
3. Бродский А. К. Краткий курс общей экологии. Учебное пособие. 3е изд., СПб, ДЕАН,
1999. 224 с.
4. Буко А. Эволюция и темпы вымирания. М., Мир. 1979.
5. Веймарн А. Б., Найдин Д. П., Копаевич Л. Ф., Алексеев А. С., Назаров М. А. Методы
анализа глобальных катастрофических событий при детальных стратиграфических
исследованиях. М., МГУ, 1998.190 с.
6. Вялов О. С. Следы жизнедеятельности и их палеонтологическое значение. Киев. 1966.
7. Грант В. Эволюционный процесс. М., Мир, 1991.180 с.
8. Дарвин Ч. Происхождение видов. М., Наука , 1991.
9. Иванов А.О., Черепанов Г.О. Ископаемые низшие позвоночные. 2-ое издание. Из-во С.Петербургского ун-та. 2007. 228 c
10. Черепанов Г.О., Иванов А.О. Ископаемые высшие позвоночные. Из-во С.Петербургского ун-та. 2007. 202 c.
11. Черепанов Г.О., Иванов А.О. Палеозоология позвоночных «Академия», М. 2007. 350 с.
15
12. Киселев Г. Н., Попов А. В., Буракова А. Т., Сапунов В. Б. Общая палеоэкология.
Учебное пособие /Ред. Г. Н. Киселев, А. В. Попов. СПб, СПбГУ, 1999
13. Коробков И. А. Палеонтологические описания. 2е изд., Л., Недра, 1971.
14. Кэррол Р. Палеонтология и эволюция позвоночных. М., Мир, в 3-х тт. 1993.
15. Майр Э. Принципы зоологической систематики. М., Мир, 1971.
16. Международный кодекс зоологической номенклатуры. Л., Наука, 1988.
17. Мейен С. В. Основы палеоботаники. М., Недра, 1989. 404 с.
18. Бондаренко О. Б., Михайлова И. А. Палеонтология. В 2-х тт. 3-е изд. М.: Издательский
центр «Академия», 2011. 208 с. + 272 с.
19. Палеонтология и палеоэкология. Словарь-справочник. /Под ред. В.П. Макридина и И.С.
Барскова. М., Недра, 1995. 494 с.
20. Попов А. В. Принципы стратиграфии. СПб, СПбГУ, 1993. 67 с.
21. Практическая стратиграфия./ Отв. Ред. И. Ф. Никитин, А. И. Жамойда. Л., Недра, 1984.
320 с.
22. Рауп Д., Стенли С. Основы палеонтологии. М., Мир, 1974.390 с.
23. Современная палеонтология. Справочное пособие в 2-х тт. /Под ред. В. В. Меннера, В.
П. Макридина. М., Недра, 540 с. + 382 с.
24. Северцев А. Н. Главные направления эволюционного процесса. Морфобиологическая
теория эволюции. М., МГУ, 1967.
25. Степанов Д. Л., Месежников М. С. Общая стратиграфия. Л., Недра, 1979. 423 с.
26. Стратиграфический кодекс России. Издание третье /Отв. ред. А. И. Жамойда/. СПб.:
Изд. ВСЕГЕИ, 2006.96 с.
27. Фауна и экосистемы геологического прошлого. М., Наука, 1993. 125 с.
28. Экостратиграфия. Теория и методы./ Под ред. В. А. Красилова, В. А. Зубакова и др.,
Владивосток, ДВНЦ АН СССР, 1985. 148 с.
29. Яблоков А.В., Юсуфов А.Г. Эволюционное учение. М.: Высшая школа. 1989. 200 с.
30. Янин Б. Т. Основы тафономии. М., Недра, 1983. 184 с.
31. Янин Б. Т. Терминологический словарь по палеонтологии. М., МГУ, 1990. 184 с.
32. Янин Б. Т.. Палеобиогеография. М., «Академия», 2009. 256 с.
33. Treatise on invertebrate paleontology. Eds.: R. C. Moore,C. Teichert. Geol. Soc. of America
Univ. Cansas Press, 1953-1967.
1.3.3.
Специальность 25.00.03 - геотектоника и геодинамика
Специальность «Геотектоника и геодинамика» – это область геологических знаний о
процессах, преимущественно перемещениях, которые происходят в земной коре и верхней
мантии и их проявлении на поверхности Земли в виде складчатых и разрывных нарушений,
формировании складчато-надвиговых поясов и крупных осадочных бассейнов и т.д..
Объектами рассмотрения геотектоники и геодинамики являются осадочные, магматические и
метаморфические породы и их ассоциации, а также структурные формы, которые они
приобрели в ходе своей эволюции.
Настоящая программа включает преимущественно материал, освещаемый в курсе
геотектоника. Экзаменующийся должен также продемонстрировать владение основным
знанием в области структурной и региональной геологии, геофизики, петрологии,
формационного анализа.
Программа также учитывает основные положения программы-минимум кандидатского
экзамена по специальности 25.00.03 геотектоника и геодинамика, разработанной
экспертным советом Высшей Аттестационной Комиссии (ВАК) Министерства науки и
образования Российской Федерации по наукам о Земле.
1. Предмет геотектоники. Определение предмета и задачи геотектоники, в сравнении
с другими науками о Земле.
16
2. Этапы развития геотектоники. Рождение основных тектонических гипотез в XIX
веке. Ее становление в связи с общим прогрессом геологических знаний и методов изучения
земных недр.
3. Происхождение Солнечной системы и Земли. Основные гипотезы происхождения
Солнечной системы. Успехи планетологии в изучении планет Земной группы и Луны. Их
значение для понимания особенностей строения и развития Земли.
4. Тектоносфера, ее строение и происхождение. Современные представления о
строении, физических свойствах и составе Земли, ее ядра и оболочек по геофизическим,
геохимическим и геологическим данным. Тепловое, магнитное и гравитационное поля Земли.
Природа их аномалий. Распространение сейсмических волн и глубинные разделы в недрах
Земли. Представления о тектоносфере, ее физических свойствах и составе. Астеносферные
слои. Раздел Мохоровичича. Сейсмические и петрологические модели земной коры.
Представления о природе сейсмической расслоенности и границах в континентальной и
океанской коре. Гипотезы происхождения и развития земной корыи тектоносферы.
5. Методы геотектонических исследований. Методы изучения современных и
неотектонических движений. Историко-геологические и другие методы изучения древних
тектонических движений. Интерпретация и комплексное использование сейсмологических,
сейсмических, магнитометрических, гравиметрических и электроразведочных данных для
изучения структуры земных недр. Анализ линеаментных и кольцевых структур, выявляемых
при
дешифрировании
космических
и
высотных
фотоснимков;
использование
геоморфологических материалов для решения тектонических задач; методы составления
тектонических карт.
Методы анализа структуры подвижных поясов («развертка» покровов и восстановление
первичных условий формирования осадочных и магматических аллохтонов). Кинематические
и палеомагнитные методы. Палеотектоническая интерпретация офиолитовой ассоциации.
6. Основные положения тектонофизики. Напряженное состояние литосферы.
Прочность горных пород. Условия релаксации и ползучести, хрупкого и вязкого разрушения
горных пород. Особенности их деформации при разных Р-Т условиях. Пластические
деформации и течение горных пород при тектогенезе. Импульсная форма тектонических
движений, регенерирующая землетрясения. Напряжения в очагах землетрясений как
показатель ориентировки давления.
7. Тектонические движения и их проявления в структуре. Древние вертикальные,
сдвиговые и раздвиговые тектонические движения. Покровы и шарьяжи как форма
проявления горизонтальных движений. Амплитуды и длительность проявления тектонических
движений. Разрывы, их морфо-кинематические признаки. Глубинные разломы.
Происхождение складчатости. Морфология складок. Генетические типы складок. Проявление
складчатости и разрывов на разных уровнях земной коры. Фазы и эпохи складчатости. Связь
тектонических движений с осадконакоплением, магматической деятельностью и
метаморфизмом. Структурные и стратиграфические несогласия, их значения и корреляция.
9. Покровно-складчатые (орогенные) пояса, их строение и развитие. Внутреннее
строение поясов. Осадочные, магматические и метаморфические формации складчатых поясов
и их размещение. Офиолитовые ассоциации, их характеристика и положение. Проблемы
генезиса олистостром и серпентинитового меланжа. Роль и время проявления метаморфизма и
гранитоидного магматизма в формировании континентальной земной коры. Особенности
орогенных поясов раннего докембрия. Поздние стадии в развитие орогенного пояса,
характерные для них осадочные и магматические формации и структуры. Рифтогенные
структуры в складчатых поясах. Строение и развитие орогенных поясов (типичные примеры).
10. Платформы и эпиплатформенные орогенные области, их строениеи развитие.
Определение и характеристика платформ и эпиплатформенных орогенных структур.
Становление платформ и природа эпиплатформенных орогенных структур (областей тектономагматической активизации). Основные черты строения древних и молодых платформ,
типичные для них осадочные, магматические и метаморфические формации и тектонические
структуры. Глубинное строение платформ по геофизическим данным. Стадийность и
17
направленность развития древних и молодых платформ. Типы областей эпиплатформенного
орогенеза и других областей тектоно-магматической активизации, характерные для них
осадочные, магматические формации и тектонические структуры. Явления рифтогенеза на
платформах. Строение и развитие некоторых древних и молодых платформ.
11. Континентальные окраины. Классификация континентальных окраин и их
происхождение. Свойственные им осадочные, магматические и метаморфические формации.
Основные особенности строения земной коры и верхней мантии по геофизическим данным.
Островные дуги, окраинные и внутренние моря; их магматизм, осадочные формации,
динамика образования и последующего развития. Зоны Заварицкого-Беньофа.
12. Структуры современного океанического дна. Теория спрединга. Абиссальные
равнины, океанические поднятия (включая микроконтиненты), срединно-океанические
хребты. Характерные для них формации. Внутреннее строение по геофизическим и
геологическим данным. Направленность развития. Трансформные разломы. Проблемы
происхождения и развития океанических структур. Региональные примеры.
13. Особенности тектоники раннедокембрийских образований. «Серые гнейсы» и
зеленокаменные пояса архея. Тектоника, осадочные и магматические формации,
метаморфизм; вопросы происхождения. Рифтогенез, складчатые пояса и платформы раннего
протерозоя.
14. Основные проблемы геотектоники. Строение земной коры континентов и
океанов, история развития коры континентального типа; явления тектонической деструкции.
Тектоника плит. Связь движения литосферных плит с динамикой мантийных потоков. Модели
мантийной конвекции. Гипотезы расширяющейся Земли, их обоснования и нерешенные
проблемы. Дифференциация вещества Земли и другие источники энергии эндогенных
процессов. Периодичность тектонических процессов. Общие тенденции в эволюции
тектонических процессов.
Основная литература
1. Лобковский Л.И., Никишин А.М., Хаин В.Е. Современные проблемы геотектоники и
геодинамики. М.: Научный мир. 2004.
2. Хаин В.Е., Ломизе М.Г. Геотектоника с основами геодинамики (2-ое издание). М.:
МГУ. 2005.
3. van der Pluijm B.A., Marshak S. Earth Structures: An Introduction to Structural Geology
and Tectonics (2nd edition). New York, McGraw-Hill. 2004.
Дополнительная литература
1. Зоненшайн Л.П., Кузьмин М.И., Натапов Л.М. Тектоника литосферных плит
территории СССР. М.: Наука. 1990.
2. Хаин В.Е. Тектоника континентов и океанов. М.: Научный мир, 2001.
3. Moores E.M., Twiss R.J. Tectonics. New York, W.H. Freeman and Company. 1995.
1.3.4.
Специальность 25.00.04 - петрология, вулканология
Специальность «петрология, вулканология» – это область геологических знаний об
эндогенных горных породах, процессах магматизма, метаморфизма, метасоматоза, условиях
их протекания, причинах и механизмах. Объектами рассмотрения петрологии и вулканологии
являются геологические тела магматических, метаморфических и метасоматических пород и
их ассоциации, их вещественно-структурная организация, форма проявления, природа и
механизм их образования, а также причины, обуславливающие их свойства и практическое
значение.
Настоящая программа основана на разделах геологии, исследующих минеральный и
химический состав, структуры, текстуры, фациально-формационное положение и
происхождение эндогенных горных пород, а также на методах геохимических,
минералогических, петрографических и физико-химических исследований этих пород.
18
Программа также учитывает основные положения программы-минимум кандидатского
экзамена по специальности 25.00.04 «петрология, вулканология», разработанной экспертным
советом Высшей Аттестационной Комиссии (ВАК) Министерства науки и образования
Российской Федерации по наукам о Земле.
Введение
Предмет петрологии – науки о горных породах, и ее задачи. Петрология как связующее
звено между геохимическими и историко-геологическими науками. Методы и разделы
петрологии. Петрография и петрология.
Краткие сведения об истории развития петрологии. Значение работ русских
петрографов Санкт-Петербургского университета.
Особенности современного этапа развитии петрологии. Значение петрологических
исследований в решении теоретических и практических проблем геологии. Петрология и
тектоника литосферных плит.
Часть I. Петрографическое изучение породообразующих минералов (с элементами
физико-химического анализа).
1. Изучение кристаллооптических свойств минералов в петрографических шлифах.
Поляризационный
микроскоп.
Петрографические
препараты
–
шлифы.
Петрографический метод и его значение в изучении горных пород.
Исследования минералов при одном поляризаторе и в скрещенных николях. Оценка
показателей преломления в шлифах. Разделение минералов по показателям преломления на
группы Лодочникова.
Формы развития минералов. Спайность и ее выражение в шлифе. Отличие
пинакоидальной спайности от призматической. Включения в минералах. Вторичные
изменения.
Отличия изотропных минералов от анизотропных. Определения силы двупреломления
минералов. Аномальные интерференционные окраски.
Характер погасания минералов. Определение углов погасания и знака удлинения
минералов. Особенности погасания. Двойники и зональность.
Исследования минералов в сходящемся свете (коноскопия). Выбор главных разрезов с
учетом силы двупреломления. Определение осности и оптического знака. Оценка угла
оптических осей.
2. Физико-химический анализ породообразующих минералов.
Основные представления физической химии и построение физико-химических
диаграмм. Системы, фазы, компоненты, интенсивные и экстенсивные параметры состояния
системы. Правило фаз Гиббса и его значение в изучении минералообразования. Полиморфизм.
Главные типы кристаллизации в бинарных системах: Эвтектика, системы с химическими
соединениями (конгруэнтными и инконгруэнтными), твердые растворы ограниченной и
неограниченной смесимости. Представление о тройных системах и особенностях их
кристаллизации. Значение физико-химического анализа в изучении минералов и горных
пород.
3. Главные породообразующие минералы магматических, осадочных и
метаморфических пород.
Зависимости физических (кристаллооптических) свойств минералов от химического
состава, кристаллической структуры и условий образования. Диаграммы «свойство-состав» и
их значение для изучения породообразующих минералов. Классификация минералов по
кристаллоптическим свойствам и строению.
А. Изотропные минералы и вещества: опал, флюорит, лейцит, группа содалита, группа
граната, группа шпинели, вулканические стекла.
19
Б. Оптически одноосные минералы: нефелин, канкринит, мелилит, группа карбонатов,
группа скаполита, турмалин, апатит, кварц и модификации SiO2, циркон, касситерит, рутил,
шеелит.
В. Оптически двуосные минералы. Минералы каркасного строения. Группа полевых
шпатов и их значение в классификации горных пород. Щелочные (К-Na) полевые шпаты:
санидин, ортоклаз, микроклин. Пертиты. Кристаллооптические свойства и особенности
состава «высоких», «промежуточных» и «низких» модификаций K-Na полевых шпатов.
Особенности кристаллизации при различных Рн2о
Плагиоклазы. Кристаллизация в равновесных и неравновесных условиях. Зональность
как показатель условий формирования. Методы определения плагиоклазов.
Минералы слоистого строения: каолинит, пирофиллит, тальк, серпентины, хлориты,
мусковит, флогопит, биотиты.
Минералы ленточного строения. Амфиболы ромбические и моноклинные. Главные
типы амфиболов и методы их определения.
Минералы цепочечного строения. Пироксены ромбические и моноклинные. Методы
определения. Волластонит.
Минералы островного строения (с типом радикала [SiO4]4- и [Si2O7]6- и другие. Группа
оливина. Диаграмма свойство-состав для ряда фаялит-форстерит. Группа эпидота, сфен,
группа дистена, ставролит, кордиерит.
Г. несиликатные минералы: барит, гипс, ангидрит и др.
Типичные парагенезисы минералов магматических, осадочных и метаморфических
пород, различных фациальных серий. Представление об определении условий образования
горных пород по сосуществующим минералам. Минеральные геотермобарометры и их
значение.
Часть II. Изучение горных пород.
Геологические процессы и формирование горных пород. Общая генетическая
классификация горных пород.
Петрофизические (магнитные, плотностные, упругие, электрические, радиоактивные)
свойства горных пород и причины их вариаций. Значение петрофизических исследований в
решении геологических задач.
Магматические горные породы.
1. Магматические расплавы и их физико-химические свойства. Главные химические
элементы магм (петрогенные окислы). Летучие компоненты в магматических расплавах.
Магмы и горные породы. Интрузивные (плутонические) и эффузивные (вулканические)
породы. Пирокластические и вулканогенно-осадочные породы, вулканические пеплы, тефра и
туфы.
2. Формы залегания магматических горных пород. Генетическая классификация
интрузивных тел по Г. Клоссу и А.А. Полканову. Главные морфологические типы
интрузивных тел стабильных областей (кратогенов) и подвижных зон (орогенов). Механизмы
интрузии магмы. Формы залегания вулканических пород.
3. Структуры и текстуры магматических пород. Основные определения. Разделение
структур по степени кристалличности, размерам и форме составных частей породы.
Полнокристаллические, неполнокристаллические, пирокластические структуры.
Главные типы полнокристаллических и неполнокристаллических структур. Физикохимические свойства магматических расплавов и их значение в формировании структур.
Принцип Розенбуша. Соотношение термодинамического и генетического факторов в генезисе
структур магматических пород.
Разделение структур по степени сплошности пород и расположению их составных
частей в пространстве. Директивные структуры и их значение для определения формы
залегания и внутреннего строения магматических тел. Представление о прототектонике и
структурном анализе магматических тел. Трещины и типы отдельности магматических пород
и их соотношения с прототектоникой.
20
4. Химический и минеральный состав магматических пород. Соотношения между
главными петрогенными окислами и их выражение в минеральном составе. Салические
(лейкократовые) и мафические (меланократовые) минералы.
Ультраосновные, основные, средние, кислые породы и особенности их минерального
состава. Минералы-индикаторы недосыщенных, насыщенных и пересыщенных кремнеземом
пород. Щелочные породы и минералогические критерии их выделения. Петрохимические
коэффициенты и диаграммы. Принципы петрохимических пересчетов.
5. Систематика магматических пород. Минеральный состав как основа классификации.
Главные и второстепенные породообразующие минералы. Типоморфные (кардинальные)
минералы. QAPF – классификация магматических пород на основе количественных
соотношений лейкократовых минералов. Меланократовые минералы и цветной индекс пород.
Современные петрохимические классификации вулканических пород основанные на
соотношении «сумма щелочей – кремнезем». Породы нормального ряда щелочности
(известково-щелочные), умеренно-щелочные (щелочно-известковые) и щелочные породы.
Индекс Пикока.
Терминология и номенклатура. Группы, семейства, виды и разновидности
магматических пород.
Полевые номенклатуры магматических пород на основе приближенного минерального
состава.
Систематика пирокластов.
6. Обзор магматических горных пород.
6А. Породы ультраосновного состава. Перидотиты, коматииты, пикриты. Кимберлиты,
лампроиты и проблемы генезиса алмазов.
6Б. Породы основного и среднего состава. Габброиды и диориты, базальты и андезиты.
Толеитовые, высокоглиноземистые, щелочные базальты и их минералого-петрографические
особенности. Высокомагнезиальные андезиты (бониниты). Геодинамические обстановки
образования базальтов, океанические и континентальные базальты. Монцониты, сиениты и
трахиты. Лампрофиры.
6В. Породы кислого состава. Граниты, адамеллиты, гранодиориты. Гранитоиды
нормального ряда и гранитоиды, пересыщенные глиноземом. Дациты и риолиты. Игнимбриты.
Плагиоклазовые граниты (тоналиты и трондьемиты) и их вулканические аналоги. Щелочные
граниты и риолиты.
Современные генетические классификации гранитоидов. Граниты М-, I-, S-, А- типов,
их признаки и геодинамические обстановки формирования.
6Г. Щелочные фельдшпатоидные породы. Фельдшпатоидные сиениты - фонолиты.
Фельдшпатоидные габброиды – базаниты. Бесполевошпатовые фельдшпатоидные породы
(мельтейгиты, ийолиты – нефелиниты). Мелилитовые породы. Карбонаты.
7. Вопросы генезиса магматических пород. Естественные ряды, магматические
ассоциации и серии. Источники магм в коре и верхней мантии. Первичные, родоначальные и
производные магмы. Факторы магматической эволюции. Реакционный принцип Боуэна и
кристаллизационная дифференциация. Значение других петрогенетических процессов
(ликвация, смешение магм, ассимиляция, эманационная дифференциация и др.).
8.Представление о магматических формациях и комплексах. Принципы выделения
магматических комплексов при средне- и крупномасштабном геокартировании.
Особенности магматизма на ранних этапах развития Земли. «Серые» гнейсы архея.
Магматические ассоциации гранит-зеленокаменных поясов раннего докембрия.
Элементы геодинамического анализа магматических образований. Главнейшие
магматические ассоциации в зонах расхождения и схождения литосферных плит: магматизм
океанических хребтов, островных дуг, активных континентальных окраин и зон коллизии.
Внутриплитный магматизм «горячих точек».
9. Магматизм и рудообразование. Летучие компоненты в магматических системах.
Поведение металлов в системах расплав-кристалл-флюид. Сродство металлов к различным
21
компонентам магматического флюида. Представление о металлогенической специализации
магматических комплексов. Рудно-магматические системы и их примеры.
III. Метаморфические и метасоматические породы.
Факторы и типы метаморфизма. Общая классификация метаморфических процессов и
пород. Граничные условия метаморфизма. Метаморфизм и диагенез. Метаморфизм и
магматизм. Основные направления в учении о метаморфизме: историко-геологическое,
петрогенетическое (минералого-парагенетическое) и др.
Вещественный состав метаморфических пород. Пара- ортопороды. Химические и
минеральные превращения. Метаморфизм и метасоматоз. Методы реставрации исходных
пород. Особенности формирования структуры метаморфических пород. Бластез и
кристаллобластические структуры. Представления о кристаллобластических рядах. Значение
реликтовых структур.
Автометаморфизм. Физико-химические предпосылки проявления автометаморфизма и
его стадии. Постериорные минералы, реакционные каймы, полиморфные превращения,
пертиты. Постмагматические гидротермальные изменения пород: амфиболизация,
эпидотизация, хлоритизация, альбитизация и др. Псевдоморфизм. Автометасоматоз.
Автометаморфизм и рудообразование.
Контактный термальный метаморфизм. Геологические условия проявления.
Контактовые ореолы. Соотношения минеральных ассоциаций с составом исходных пород.
Классы роговиков по Гольдшмидту.
Представление о диаграммах состав-парагенезис. Термические градиенты и
контактово-метаморфическая зональность. Концепция метаморфической фации. Фации
контактового метаморфизма.
Деформация горных пород. Упругая, хрупкая и пластическая деформация. Дробление и
трение скольжения. Дислокационный метаморфизм. Катаклазиты и милониты.
Пластическая деформация и кристаллобластез. Роль температуры и флюида.
Ориентировка кристаллического агрегата в условиях тектонических напряжений. Кливаж
течения, кристаллизационная сланцеватость. Текстуры метаморфических пород, образованных
в условиях стресса. Главные типы тектонитов. Представление о микроструктурном и
структурно-геометрическом анализе.
Региональный (динамотермальный) метаморфизм. Геологические и термодинамические
условия проявления регионального метаморфизма. Фактор времени. Соотношение со
складчатостью и магматизмом. Зоны прогрессивного метаморфизма. Понятие изограды.
Соотношения ассоциаций минералов с химическим составом исходных пород. Роль
температуры и давления. Некоторые критические равновесия. Полиморфизм андалузит –
дистен – силлиманит. Фации регионального метаморфизма и их номенклатура.
Метаморфические фации низкого, среднего и высокого давления (серии фаций Миясиро).
Представление о петрогенетической сетке.
Ультраметаморфизм. Коровой анатексис и его термодинамические условия.
Мигматиты, их генетические и морфологические типы. Мигматизация и гранитный
диапиризм. Рудогенерирующая роль ультраметаморфизма.
Метаморфизм и ультраметаморфизм в геологической истории. Метаморфические
процессы в различных стадиях плейттектонического цикла. Концепция парных
метаморфических поясов, зонального метаморфизма и метаморфизма океанического дна.
Метасоматиты. Диффузионный и инфильтрационный метасоматоз. Понятие о
дифференциальной подвижности компонентов, метасоматической зональности и
метасоматической колонке. Значение работ Д.С. Коржинского. Основные типы
метасоматитов: фениты, скарны, грейзены, березиты, алюмокварциты, пропилиты. Проблема
гранитизации. Глубинный мантийный метасоматоз. Метасоматоз как рудогенный процесс.
Взаимодействие поверхностной гидротермальной системы и магматических производных.
Основная литература
22
1. Саранчина Г.М.
Породообразующие минералы. Методика определения
кристаллооптических констант, характеристика минералов. СПб., 1998.
2. Даминова А.М. Породообразующие минералы. М., 1964.
3. Лодочников В.Н. Главнейшие породообразующие минералы. М., 1974.
4. Кочурова Р.Н. Основы практической петрографии. Л., 1977.
По второй части курса
1. Петрография и петрология магматических, метаморфических и метасоматических
горных пород. Под ред. В.С. Попова, О.А. Богатикова. М., 2001.
2. Вильямс Х., Тернер Ф., Гильберт Ч. Петрография (Введение в изучение горных пород в
шлифах) Книги 1 и 2. М., 1985.
3. Ле Ба М, Штрекайзен А.Л. Систематика магматических горных пород МСГН.//Записки
ВМО, 1991, №4, с. 1-20.
4. Мейсон Р. Петрология метаморфических пород. М., 1981.
5. Саранчина Г.М., Шинкарев Н.Ф. Петрология магматических и метаморфических пород.
Л., 1973.
Дополнительная литература
Винклер Г. Генезис метаморфических пород. М., 1979.
Добрецов Н.Л. Глобальные петрологические процессы. М., 1981.
Петрография. Книги I, II, III. Изд-во МГУ, М., 1976, 1981, 1986 г.г.
Татарский В.А. Кристаллооптика и иммерсионный метод исследования минералов. Л.,
1965.
5. Трегер В.Е. Таблицы для оптического определения породообразующих минералов. М.,
1969.
1.
2.
3.
4.
1.3.5.
Специальность
минералогия
25.00.05
-
минералогия,
кристаллография.
Раздел
Минералогия – область знаний о свойствах и составе минералов, геологических
условиях и физико-химической обстановке образования минералов, механизмах зарождения,
роста, изменения и разрушения минералов, минералогических критериях поиска и оценки
рудного и нерудного сырья, методах изучения минералов.
Настоящая программа основана на разделах геологии, исследующих процессы
образования и изменения минералов, закономерности их совместного нахождения в природе, а
также условия и методы искусственного получения (синтеза) и практического использования.
Программа также учитывает основные положения программы-минимум кандидатского
экзамена по специальности 25.00.05 - минералогия, кристаллография, разработанной
экспертным советом Высшей Аттестационной Комиссии (ВАК) Министерства науки и
образования Российской Федерации по наукам о Земле.
1. Предмет, задачи и методы минералогии. Определение понятия минерал и
содержание минералогии как науки. Описательное и генетическое направления в
минералогии. Основные задачи минералогической науки – выяснение истории минералов
земной коры, закономерности их совместного нахождения, условия образования и
разрушения.
Связь минералогии с другими геологическими дисциплинами: петрографией,
кристаллографией, геохимией и учением о месторождениях полезных ископаемых. Связи
минералогии с химией и физикой. Практическое значение минералогии как теоретической
основы для поисков и рационального освоения минеральных ресурсов. Основные этапы
истории минералогии. Основные направления современной минералогии (кристаллохимия
минералов, физика минералов, биоминералогия, микроминералогия, наноминералогия).
2. Химический состав минералов. Ограниченность числа минералов в природе и
факторы, определяющие распространенность химических элементов в земной коре.
Зависимость между распространенностью соединений отдельных химических элементов и их
23
кларками. Отклонения от этой зависимости и их причины. Типы химических связей элементов
в минералах. Особенности ионной, атомной (гомополярной), металлической и
межмолекулярной связей. Химические связи промежуточного характера. Зависимость
характера химической связи от строения внешних электронных оболочек. Понятие о
координационном числе.
Соединения постоянного и переменного химического состава. Понятие об
изоморфизме. Типы изоморфизма. Факторы, определяющие характер и полноту изоморфных
замещений в минералах. Аддитивность физических свойств изоморфных смесей и ее значение
для определения химического состава минералов. Зависимость устойчивости минералов
переменного состава от условий их образования и преобразования. Порядок-беспорядок в
минералах. Явления распада твердых растворов. Физические смеси и их разновидности.
Роль воды в минералах. Конституционная, кристаллизационная и алсорбционная вода,
их особенности и разновидности.
Полиморфизм и типы полиморфных превращений. Параморфозы и их значения для
выяснения условий образования минералов в природе.
3. Морфология минералов и их агрегаты. Морфология минеральных индивидов, их
зависимость от кристаллической структуры минералов и от условий их образования.
Морфологические особенности минеральных агрегатов. Зернистые агрегаты и их
классификация. Конкреции, оолиты, бобовины, секреции (жеоды, миндалины). Особенности
их строения и механизм образования. Друзы, кристаллические щетки и корки. Условия их
образования. Понятие о геометрическом отборе при образовании друз. Признаки
пространственной ориентировки кристаллов в процессе их роста. Дендриты и скелетные
кристаллы. Натечные агрегаты и их разновидности, строение и механизм возникновения.
Землистые массы, налеты, примазки, выцветы.
4. Физические свойства минералов. Оптические свойства минералов. Прозрачность,
окраска и блеск минералов. Собственные (идиохроматические), чужие (аллохроматические) и
ложные (псевдохроматические) окраски минералов и причины их возникновения. Понятие об
элементах-хромофорах. Зависимость собственных окрасок минералов от валентности и
структурного положения хромофоров в решетке минералов. Блески минералов, их
разновидности и причины возникновения.
Механические свойства минералов. Излом и спайность, их зависимость от внутренней
структуры минералов. Минералогическая классификация спайности. Отдельность и причины
ее возникновения. Твердость минералов, ее зависимость от состава и внутреннего строения
минералов. Векториальность твердости. Активная и пассивная твердость. Способы
определения твердости минералов. Шкала Мооса. Упругость и гибкость минералов.
Плотность минералов и ее зависимость от химического состава и кристаллической
структуры минералов.
Магнитные свойства минералов, радиоактивность, люменесценция минералов.
5. Систематика минеральных видов. Принципы современной классификации
минералов. Кристаллохимическая классификация минеральных видов. Критерии выделения
типов, классов, подклассов и групп минералов. Правило 50% при выделении минеральных
видов в изоморфных смесях.
Тип I. Простые вещества. Общая характеристика типа. Химическая классификация
простых веществ. Процессы, приводящие к возникновению простых веществ в природе.
Класс 1. Металлы. Группа меди. Медь, серебро, золото. Группа железа. Феррит, тэнит.
Группа платины. Платина, осмий, иридий.
Класс 2. Полуметаллы. Группа мышьяка. Мышьяк, висмут.
Класс 3. Неметаллы. Группа серы. Сера. Группа углерода. Алмаз, графит.
Класс 4. Интерметаллиды. Группа ферроплатины. Изоферроплатина, тетраферроплатина.
Тип II. Сернистые соединения и их аналоги. Общая характеристика типа.
Химические элементы, встречающиеся в минералах этого типа. Особенности химической
связи элементов в сернистых соединениях и влияние ее на физические свойства минералов.
24
Условия образования сернистых соединений и их аналоги в природе. Типы анионов и
принципы классификации сернистых соединений.
Класс 1. Простые сульфиды.
Подкласс 1. Сульфиды координационной структуры. Группа халькозина. Халькозин.
Группа аргентита. Аргентит, акантит. Группа галенита. Галенит. Группа сфалерита. Сфалерит.
Группа пирротина. Троилит, пирротин, никелин.
Подкласс 2. Сульфиды цепочечной структуры. Группа миллерита. Миллерит. Группа
киновари. Киноварь. Группа стибнита. Стибнит, висмутин.
Подкласс 3. Сульфиды слоистой структуры. Группа аурипигмента. Аурипигмент.
Группа молибденита. Молибденит.
Подкласс 4. Сульфиды кольцевой (молекулярной) структуры. Группа реальгара.
Реальгар.
Класс 2. Сложные сульфиды.
Подкласс 1. Сульфиды координационной структуры. Группа пентландита. Пентландит.
Группа талнахита. Талнахит. Группа халькопирита. Халькопирит, станнин. Группа борнита.
Борнит.
Подкласс 2. Сульфиды слоистой структуры. Группа ковеллина. Ковеллин.
Класс 3. Сульфосоли. Группа прустита. Прустит, пираргирит. Группа энаргита.
Энаргит. Группа тетраэдрита (блеклых руд). Тетраэдрит, теннантит. Группа буланжерита.
Буланжерит.
Класс 4. Персульфиды и их аналоги. Группа пирита. Пирит, кобальтин. Группа
марказита. Марказит, арсенопирит. Группа скуттерудита. Скуттерудит.
Тип III. Кислородные соединения. Общая характеристика типа. Отличие оксидов от
сернистых соединений. Классификация.
Класс 1. Простые оксиды. Группа льда. Лед. Группа куприта. Куприт. Группа
периклаза. Периклаз. Группа корунда. Корунд, гематит. Группа уранинита. Уранинит. Группа
кварца. α-Кварц, β – кварц, α – тридимит, β – тридимит, α – кристобалит, β– кристобалит,
коэсит, стишовит. Группа рутила. Рутил, анатаз, брукит, касситерит, пиролюзит.
Класс 2. Сложные оксиды. Группа ильменита. Ильменит, гейкилит, пирофанит.
Группа браунита. Браунит. Группа шпинели. Шпинель, герцинит, ганит, магнетит, хромит,
магнезиохромит. Группа гаусманита. Гаусманит. Группа хризоберилла. Хризоберилл. Группа
перовскита. Перовскит, луешит. Группа пирохлора. Пирохлор, микролит. Группа
ферроколумбита. Ферроколумбит, ферротанталит. Группа вольфрамита. Гюбнерит, ферберит.
Класс 3. Гидроксиды. Общая химическая и кристаллохимическая характеристика
гидроксидов. Типы химических связей в гидроксидах. Зависимость физических свойств
гидроксидов от их кристаллической структуры. Принципы классификации гидроксидов.
Условия образования гидроксидов в природе. Группа гидроксидов магния. Брусит. Группа
гидроксидов алюминия. Гиббсит, бемит, диаспор. Группа гидроксидов железа. Гетит,
лепидокрокит. Группа гидроксидов марганца. Манганит, асболан.
Класс 4. Силикаты и их аналоги (алюмосиликаты, боросиликаты и др.). Общая
характеристика силикатов, распространенность силикатов в земной коре. Современные
представления о химической конституции и строении силикатов. Особенности химической
связи между кремнием и кислородом в силикатах. Структурные типы анионных групп в
силикатах. Алюмосиликаты и их аналоги. Главнейшие схемы изоморфных замещений в
силикатах. Общие физические признаки силикатов и их зависимость от типа структуры и
химического состава минералов этого класса. Принципы классификации силикатов.
Подкласс 1. Алюмосиликаты каркасной структуры. Общая характеристика.
а) Простые каркасные алюмосиликаты. Группа полевых шпатов. Санидин, ортоклаз,
микроклин, альбит, анортит, цельзиан. Схема структуры полевых шпатов. Современные
представления об изоморфизме и структурной упорядоченности калиево-натриевых полевых
шпатов и плагиоклазов. Группа данбурита. Данбурит. Группа лейцита. Лейцит, поллуцит.
Группа нефелина. Нефелин, кальсилит.
25
б) Каркасные алюмосиликаты с добавочными анионами. Группа скаполита. Мариалит,
мейонит. Группа канкринита. Канкринит, вишневит. Группа содалита. Содалит, нозеан, гаюин,
лазурит. Группа гельвина. Гельвин.
в) Водные каркасные алюмосиликаты (Цеолиты). Кристаллохимические особенности
цеолитов и влияние их на состав и свойства минералов этого семейства. Группа гейландита.
Гейландит, стильбит. Группа натролита. Натролит, сколецит. Группа анальцима. Анальцим.
Группа шабазита. Шабазит.
Подкласс 2. Силикаты островной структуры. Общая характеристика островных
силикатов как самостоятельного структурного типа.
А. Ортосиликаты с изолированными группами [SiO4] 4-. Группа оливина. Форстерит,
фаялит, тефроит, монтичеллит. Группа фенакита. Фенакит, виллемит. Группа циркона.
Циркон, торит. Группа граната. Пироп, альмандин, спессартин, гроссуляр, андрадит, уваровит.
Группа гуммита. Норбергит, хондродит, гуммит, клиногумит. Группа кианита. Кианит,
андалузит, силлиманит. Группа ставролита. Ставролит. Труппа топаза. Топаз. Группа
титанита. Титанит (сфен). Группа хлоритоида. Хлоритоид.
Б. Орто-диортосиликаты с изолированными группами [SiO4] 4- и [Si2O7] 4-. Группа
везувиана. Везувиан. Группа эпидота. Цоизит, клиноцоизит, эпидот, алланит (ортит),
пьемонтит.
В. Диортосиликаты с изолированными группами [Si2O7] 4-. Группа мелилита.
Акерманит, геленит. Группа гемиморфита. Гемиморфит. Группа лампрофиллита.
Лампрофиллит.
Подкласс 3. Силикаты с кольцевыми радикалами типа [SinO3n] 2n-. Группа берилла.
Берилл. Группа кордиерита. Группа диоптаза. Диоптаз. Группа турмалина. Дравит, шерл, увит,
эльбаит. Группа эвдиалита. Эвдиалит. Группа аксинита. Аксинит.
Подкласс 4. Силикаты с цепочечными радикалами типа [SinO3n] 2n . Общая
характеристика. Химические и структурные особенности пироксенов. Главнейшие
изоморфные ряды и принципы классификации пироксенов. Группа пироксенов. Энстатит,
ферросилит, клиноэнстатит, клиноферросилит. Диопсид, геденбергит, йохансенит. Жадеит,
эгирин, космохлор. Сподумен. Группа волластонита. Волластонит, пектолит. Группа
родонита. Родонит.
Подкласс 5. Силикаты с ленточными радикалами. Общая характеристика. Типы
основных радикалов. Группа силлиманита. Силлиманит. Группа астрофиллита. Астрофиллит.
Группа чароита. Чароит. Группа амфиболов. Антофиллит, ферроантофиллит, жедрит.
Куммингтонит, грюнерит. Тремолит, ферроактинолит, чермакит, эденит, гастингсит.
Глаукофан, рибекит, арфведсонит. Холмквистит, клинохолмквистит.
Подкласс 6. Силикаты и алюмосиликаты слоистого строения. Общая характеристика
слоистых силикатов. Структурные особенности слоистых силикатов и принципы их
классификации. Группа каолинита. Каолинит, диккит. Группа серпентина. Хризотил,
антигорит, лизардит. Группа пирофиллита. Пирофиллит. Группа талька. Тальк. Группа
смектитов. Бейделлит, нонтронит, сапонит. Группа слюд. Мусковит, парагонит, селадонит.
Флогопит, аннит, сидерофиллит, тайниолит, полилитионит, трилитионит. Иллит, глауконит,
вермикулит. Группа хлорита. Клинохлор, шамозит, Cr-хлорит. Группа маргарита. Маргарит.
Группа палыгорскита. Палыгорскит, сепиолит. Группа хризоколы. Хризокола. Группа
пренита. Пренит. Группа датолита. Датолит.
Класс 5. Фосфаты, арсенаты, ванадаты. Общая характеристика класса.
Кристаллохимические особенности фосфатов и их аналогов. Ассоциации химических
элементов в фосфатах, арсенатах и ванадатах. Принципы классификации. Группа монацита.
Монацит. Группа ксенотима. Ксенотим. Группа апатита. Фторапатит, хлорапатит,
гидроксилапатит, карбонат-апатит, пироморфит, ванадинит, миметизит. Группа вивианита.
Вивианит, эритрин, аннабергит. Группа скородита. Скородит. Группа бирюзы. Бирюза.
Класс 6. Сульфаты. Общая характеристика класса. Особенности химического состава
и физических свойств сульфатов. Классификация. Группа барита. Барит, целестин, англезит.
Группа ангидрита. Ангидрит. Группа гипса. Гипс. Группа тенардита. Тенардит. Группа
26
мирабилита. Мирабилит. Группа алунита. Алунит, ярозит. Группа эпсомита. Эпсомит,
мелантерит.
Класс 7. Хроматы, вольфраматы, молибдаты. Общая характеристика класса. Группа
крокоита. Крокоит. Группа шеелита. Шеелит, вульфенит, повелит.
Класс 8. Бораты. Общая характеристика класса боратов.Кристаллохимические
особенности бора и типы анионных групп в боратах. Принципы классификации боратов.
Условия нахождения боратов в природе.
Подкласс 1. Бораты каркасной структуры. Группа борацита. Борацит.
Подкласс 2. Бораты островной структуры. Группа людвигита. Людвигит. Группа
ссайбелиита. Ссайбелиит.
Подкласс 3. Бораты кольцевой структуры. Группа иньоита. Иньоит. Группа буры. Бура.
Подкласс 4. Бораты ленточной структуры. Группы гидроборацита. Гидроборацит,
колеманит.
Подкласс 5. Бораты слоистой структуры. Группа сассолина. Сассолин.
Класс 9. Карбонаты. Общая характеристика класса. Особенности химического состава
и структуры карбонатов. Главнейшие изоморфные ряды карбонатов и принципы их
классификации. Общие условия генезиса карбонатов. Группа кальцита. Кальцит, магнезит,
сидерит, родохрозит, смитсонит. Группа доломита. Доломит, анкерит, кутнагорит. Группа
арагонита. Арагонит, стронцианит, витерит, церуссит. Группа малахита. Малахит, азурит.
Группа карбонатов натрия. Натрон (сода), термонатрит.
Класс 10. Нитраты. Группа нитратина. Нитратин. Группа селитры. Селитра.
Тип III. Галоидные соединения. Общая характеристика класса. Особенности
химического состава, физических свойств и условий образования галоидных соединений.
Классификация.
Класс 1. Фториды. Группа флюорита. Флюорит. Группа виллиомита. Виллиомит.
Группа криолита. Криолит.
Класс 2. Хлориды. Группа галита. Галит, сильвин. Группа карналлита. Карналлит.
Группа бишофита. Бишофит.
6. Главные типы процессов минералообразования и характерные для них
минеральные месторождения. Понятия «минеральное месторождение», «минеральная
ассоциация» и «парагенезис минералов». Зависимость минеральных парагенезисов от
химического состава среды и физико-химических условий процессов минералообразования.
Процессы кристаллизации магмы и формирование собственно-магматических
месторождений. Основные этапы процесса кристаллизации магмы и последовательность
выделения минералов. Понятие о кристаллизационной дифференциации и ее роли в
формировании собственно магматических месторождений. Ликвация расплавов. Особенности
этапа конечной кристаллизации магм. Особенности поведения статочных магматических
расплавов в зависимости от их состава и тектонической обстановки. Процессы
дифференциации остаточных расплавов. Минеральные ассоциации важнейших комплексов
магматических горных пород: (а) ультраосновных (дуниты, перидотиты, пироксениты) и
основных (семейство габбро) горных пород и связанных с ними месторождениях хромита,
платины, титаномагнетита и сульфидов меди и никеля; (б) щелочно-ультраосновных
(оливинитах, пироксенитах, ийолит-мельтейгитах) и связанных с ними месторождениях
карбонатитового типа; (в) нефелиновых сиенитов и связанных сними апатитовых и
редкометальных месторождениях; (г) сиенитов и гранитов; (д) эффузивных горных пород.
Условия образования и особенности химического состава пегматитов.
Морфологические и структурные особенности пегматитовых жил. Представления А.Е.
Ферсмана и В.Д. Никитина о генезисе пегматитов. Главные типы гранитных пегматитов
(редкометальный, калиево-боровый, натрово-литиевый, фторо-бериллиевый), особенности их
химического состава и условий образования. Минеральные ассоциации в (а) в гранитных
(редкометальных, калиево-боровых, натриево-литиевых и фтор-бериллиевых), (б) сиенитовых
и (в) нефелин-сиенитовых пегматитах.
27
Условия возникновения контактово-метасоматических месторождений скарнового
типа и характерные для них минеральные ассоциации. Минеральные ассоциации (а)
известковых и (б) магнезиальных скарнов.
Гидротермальные месторождения. Грейзены. Морфологические особенности
гидротермальных жил. Секреционные и метасоматические жилы и механизм их образования.
Стадийность процессов минералообразования. Понятие о генерациях минералов.
Метасоматоз. Псевдоморфозы и их типы. Последовательность образования минералов в
жилах. Условия формирования гидротермальных жил. Классификация гидротермальных
месторождений в зависимости от глубины и температуры их формирования. Современные
представления о характере и составе гидротермальных растворов, формах переноса
рудообразующих элементов и причины выпадения их в виде минералов. Минеральные
ассоциации: (а) в грейзенах; (б) в жильных месторождениях олово-молибден-вольфрамовой,
полиметаллической,
колчеданной,
свинцово-цинковой,
никель-кобальт-урановой
(пятиэлементной), барито-флюоритовой и сурьмянно-ртутной формаций.
Процессы минералообразования в условиях метаморфизма. Понятие о региональном и
контактовом метаморфизме. Физико-химические процессы при региональном метаморфизме.
Понятие о фациях регионального метаморфизма и характерных для них минеральных
ассоциациях. Жилы альпийского типа, особенности их минерального состава и условий
образования. Процессы контактового метаморфизма. Роговики. Минеральные ассоциации и
парагенезисы в метаморфических горных породах: (а) в филлитах и «зеленых» сланцах,
амфиболитах, кристаллических сланцах, гнейсах, эклогитах; (б) в роговиках.
Процессы минералообразования в зоне выветривания и осадконакопления. Понятие о
химическом и физическом выветривании. Процессы минералообразования в зоне окисления
сульфидно-рудных месторождений. Строение зоны окисления. Минералы, характерные для
зон окисления сульфидных гидротермальных жил. Особенности химического и минерального
состава остаточных продуктов выветривания. Перенос продуктов выветривания и
формирование осадков. Механический перенос и образование россыпных концентраций
минералов (месторождений). Коллоидно-химические осадки и характерные для них
месторождения. Гидрохимические осадки и особенности их минерального состава. Роль
живых организмов в процессах минералообразования в зоне выветривания и
осадконакопления. Минеральные ассоциации и парагенезисы, связанные с процессами
выветривания и осадконакопления: (а) кор выветривания (на гранито-гнейсовом субстрате, на
горных породах базальтоидного состава, на ультраосновных породах); (б) зоны окисления
рудных месторождений; (в) в осадочных горных породах (коллоидно-химических,
гидрохимических и биогенных осадках).
7. Современные тенденции
развития минералогии. В современной минералогии
выделяют теоретическую минералогию и прикладную минералогии.
Основными направлениями теоретической минералогии в настоящее время являются:
1) Описательная минералогия – изучение конституции (состава и структуры) и свойств
минералов как самостоятельных индивидов, обобщение данных по их морфологии,
физическим свойствам и химическому составу, установление причинных связей между
составом, структурой и физическими свойствами минералов, разработка вопросов их
систематики, открытие новых минеральных видов. Современным базисом таких исследований
является структурная минералогия.
2) Топоминералогия (от греч. топос – место, местность) или региональная минералогия,
занимается обобщением результатов минералогического изучения определённых территорий и
рудных провинций для установления закономерностей распределения минералов и их
ассоциаций в связи с историей геологического развития региона.
3) Генетическая минералогия (или учение о генезисе (происхождении) минералов)
имеет своей главной целью выяснение условий образования (генезиса) минералов и их
природных ассоциаций в природе. Генетическая минералогия включает: а) онтогению и
филогению (от греч. онтос – сущее, от греч. фило – племя, род и и генезис – происхождение)
минералов, исследующие процессы зарождения, роста и преобразования минеральных
28
индивидов и агрегатов; б) учение о типоморфизме минералов; в) термобарометрию; г) физикохимическую минералогию – исследование физико-химических условий формирования
минералов, горных пород и руд методами термодинамических расчетов, парагенетического
анализа минералов и физико-химического моделирования минералообразующих процессов.
4) Экспериментальная минералогия – моделирование природных процессов и
изучением физико-химических систем с целью выяснения условий возникновения минералов
в природе; разработкой методов промышленного получения синтетических аналогов
минералов.
5) Физика минералов – изучение физических (магнитных, люминесцентных,
электрических, тепловых, спектроскопических и др.) свойств минералов. Физика минералов
занимает пограничное положение между физикой твердого тела, материаловедением,
кристаллографией и описательной минералогией.
6) Биоминералогия – область знаний о биогенных минералах и о биокосных («живоемёртвое») явлениях. Изучаются взаимосвязи и взаимодействия живого мира с минералами.
Выявляется роль живых организмов в процессах образования минеральных месторождений и
при их выветривании.
7) Органическая минералогия – один из наиболее слабо развитых разделов
минералогии; в сочетании с биоминералогией и наноминералогий это направление откроет
новый путь к изучению геохимии углерода и выявлению форм его существования в живой и
неживой природе.
8) Наноминералогия изучает широкий круг природных объектов от молекулярных
комплексов и атомных группировок в растворах и кристаллах до нанотрубок (как в
хризотиле), нанокомпозитов (как в перламутре) и трёхмерных упорядоченных архитектурных
построек из наночастиц (опалы). Наноминералогия открывает пути к открытию новых
свойств вещества, созданию новых материалов и разработке новых технологий их получения и
работы с ними.
9) Космическая минералогия изучает минералогию космических тел - планет, их
спутников, астероидов, комет, метеоритов, космической пыли.
Прикладная
минералогия
решает
задачи
практического
использования
минералогических знаний. Главными направлениями прикладной минералогии являются:
1) Поисковая минералогия включает в себя разработку минералогических методов поисков и разведки
месторождений полезных ископаемых.
2) Технологическая минералогия изучает зависимость технологических свойств
минералов от особенностей их химического состава и физических свойств с целью построения
рациональных схем обогащения и переработки сложных по составу руд. Без
минералогических исследований невозможно разработать технологию обогащения
минерального сырья и извлечения из него полезных компонентов.
3) Техническая минералогия –исследования техногенных веществ – аналогов
минералов (в осадках на стенках труб и резервуаров; в продуктах раскристаллизации стёкол; в
продуктах преобразования отходов промышленного производства и в отвалах пустой породы;
в агломератах и шлаках).
4) Минералогическое материаловедение – исследование разных веществ методами
минералогии, а также процессов спекания, преобразования и фазовых превращений сырья при
производстве абразивов, цементов, керамики, огнеупоров, минеральных пигментов и других
материалов. Сюда же можно отнести изучение минералогическими методами продуктов
выветривания строительного камня в зданиях и сооружениях.
5) Минералогическая геммология (от лат. gemma – драгоценный камень и греч. logos –
учение, слово) – наука о минералах-ювелирных и поделочных камнях (самоцветах), их
физических свойствах и особенностях химического состава, определяющих декоративнохудожественные достоинства, технологию обработки и облагораживания природных камней,
методы их синтеза.
7) Медицинская минералогия – изучение минералоподобных веществ в организме
человека, минералы внешнего происхождения (экзогенные) в организме человека (эти
29
минералы попадают в дыхательные органы человека из воздуха), а также использование
минералов в пище, в гигиенических и лечебных целях.
8) Археоминералогия – изучение минералогическими методами материалов древних
находок и описание истории использования минералов в предметах труда, быта, искусства
людей древних цивилизаций и культур.
9) Минералогия окружающей среды – изучение низкотемпературных минеральных
ассоциации, образующихся в приповерхностных условиях в связи с их важностью для
решения экологических проблем и разработки основ рационального природопользования.
Оценка зависимости мобильности радиоактивных и токсичных элементов и степени их
воздействия на биосферу (в том числе и на человека) от структурно-химических формам их
существования, таких как степень окисления, координация, природа лигандов,
комплексообразование и т.п. Определение устойчивости этих фаз и их способности к
иммобилизации радиоактивных и токсичных элементов путем включения их в свою
кристаллическую структуру, что оказывает решающее влияние на миграцию этих элементов в
условиях окружающей среды.
Заключение. Основные проблемы и главные задачи современной минералогии: (а)
изучение закономерностей сонахождения минералов в природе как научной основы для
расширения минерально-сырьевой базы страны; (б) исследования состава и свойств минералов
с целью наиболее рационального и комплексного использования их в различных областях
техники и промышленности; (в) изучение и охрана уникальных по научной ценности
минеральных месторождений России.
Литература
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
Булах А.Г. Минералогия. М.: АКАДЕМИЯ. 2011. 288 с.
Булах А.Г., Кривовичев В.Г., Золотарев А.А. Общая минералогия. М.: АКАДЕМИЯ.
2008. 416 с.
Кривовичев В.Г., Золотарев А.А. Химический состав минералов и графические
способы его изображения // СПб. Изд-во СПбГУ. 2003. 84 с.
Кривовичев В.Г. Минералогический словарь. СПб.: СПбГУ. 2008. 556с.
Klein С., Dutrow B. Manual of Mineral Science (Manual of Mineralogy). Hoboken, N.J. :
J. Wiley, 23 ed. 2008. 675 p.
Wenk H.-R. and Bulakh A.G. Minerals. Their Constitution and Origin. 3-d edition.
Cambridge University Press. 2007. 698 p.
Дополнительная литература
Барабанов В.Ф. Генетическая минералогия. Л.: Недра, 1977. 327с.
Белов Н.В. Очерки по структурной минералогии. М.: Недра, 1976. 344с.
Берри Л., Мейсон Б., Дитрих Р. Минералогия. М.: Мир, 1987. 592с.
Бетехтин А.Г. Курс минералогии. М.: КДУ, 2007. 721 с.
Бокий Г.Б. Систематика природных силикатов / Итоги науки и техники, Т.31.
М.:ВИНИТИ, 1997. 190с.
Брэгг У.Л., Кларингбулл Г.Д. Кристаллическая структура минералов. М.: Мир, 1967.
390с.
Булах А.Г., Кривовичев В.Г., Золотарев А.А. Формулы минералов.
Термодинамический анализ в минералогии и геохимии. СПб: Изд. СПбГУ. 1995.
260с.
Вертушков Г.Н., Авдонин В.Н. Таблицы для определения минералов по физическим
и химическим свойствам. М.: Недра, 1992. 489с.
Гинзбург А.И., Кузьмин В.И., Сидоренко Г.А. Минералогические исследования в
практике геологоразведочных работ. М.: Недра, 1981. 237с.
Годовиков А.А. Введение в минералогию. Новосибирск: 1973. 256с.
Годовиков А.А. Минералогия. М.: Недра, 1983. 647с.
Григорьев Д.П., Жабин А.Г. Онтогения минералов. Индивиды. М.: Наука, 1979.
275с.
30
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
33.
34.
35.
36.
37.
38.
39.
40.
41.
42.
43.
44.
45.
Джонс М.П. Прикладная минералогия. М.: Недра, 1991. 391с.
Жабин А.Г. Онтогения минералов. Индивиды. М.: Наука, 1975. 339с.
Жариков В.А. Основы физико-химической петрологии. М.: МГУ, 1976. 420с.
Изоитко В.М. Технологическая минералогия и оценка руд. СПб: Наука, 1997. 532с.
Кораго А.А. Введение в биоминералогию. СПб, Недра, 1992. 280с.
Коржинский Д.С. Теоретические основы анализа парагенезисов минералов. М.:
Наука, 1973. 288с.
Кухаренко А.А. Минералогия россыпей. Госгеолтехиздат, 1961. 318с.
Лазаренко Е.К. Курс минералогии. М.: Высшая школа. 1971. 602с.
Лазаренко Е.К. Основы генетической минералогии. Львов: Изд. ЛГУ. 1963. 410с.
Методы минералогических исследований (справочник) / Под ред. А.И. Гинзбурга.
М.: Недра, 1985. 480с.
Миловский А.В., Кононов О.В. Минералогия. М.: Изд. МГУ. 1982. 312с.
Минералогическая энциклопедия. / Под ред. К.Фрей. / Англю перевод под ред.
А.Г. Булаха и В.Г. Кривовичеваю Л.: Недра. 1985. 512с.
Минералы. Галогениды. / Под ред. В.Ф. Чухрова, Э.М. Бонштедт-Куплетской. М.:
Изд-во АН СССР, 1963. Т.II. Вып. 1. 296с.
Минералы. Каркасные силикаты. Силикаты с разорванными каркасами, полевые
шпаты / Гл. ред. Г.Б.Бокий, Б.Е. Боруцкий; отв. ред. Н.Н.Мозгова, М.Н. Соколова.
М.: Наука, 2003. Т. V. Вып. 1. 583 с.
Минералы. Каркасные силикаты. Фельдшпатоиды / Гл. ред. Г.Б.Бокий, Б.Е.
Боруцкий; отв. ред. Н.Н.Мозгова, М.Н. Соколова. М.: Наука, 2003. Т. V. Вып. 2.
379 с.
Минералы. Простые окислы. / Под ред. В.Ф. Чухрова, Э.М. Бонштедт-Куплетской.
М.: Наука, 1965. Т.II. Вып. 2. 342с.
Минералы. Самородные элементы. Интерметаллические соединения. Карбиды,
нитриды, фосфиды. Арсениды, антимониды. Висмутиды, сульфиды. Селениды,
теллуриды. / Под ред. В.Ф. Чухрова, Э.М. Бонштедт-Куплетской. М.: Изд-во АН
СССР, 1960. Т.1. 617с.
Минералы. Силикаты с лентами кремнекислородных тетраэдров. / Под ред. В.Ф.
Чухрова, Э.М. Бонштедт-Куплетской. М.: Недра, 1983. Т.III. Вып. 3. 398с.
Минералы. Силикаты с линейными трехчленными группами, кольцами и цепочками
кремнекислородных тетраэдров. / Под ред. В.Ф. Чухрова, Э.М. БонштедтКуплетской. М.: Недра, 1981. Т.III. Вып. 2. 614с.
Минералы. Силикаты с одиночными и сдвоенными кремнекислородными
тетраэдрами / Под ред. В.Ф. Чухрова, Э.М. Бонштедт-Куплетской. М.: Недра, 1972.
Т.III. Вып. 1. 883с.
Минералы. Силикаты со структурой, переходной от цепочечной к слоистой.
Слоистые силикаты. / Под ред. В.Ф. Чухрова, Н.Н. Смольяниновой. М.: Наука, 1992.
Т.IV. Вып. 1. 599с.
Минералы. Силикаты. Дополнения к томам III и IV. / Под ред. Г.Б. Бокия, Н.Н.
Мозговой, М.Н. Соколовой. М.: Наука, 1996. Т.IV. Вып. 3. 426с.
Минералы. Сложные окислы, титанаты, ниобаты, танталаты, антимонаты,
гидроокислы. / Под ред. В.Ф. Чухрова, Э.М. Бонштедт-Куплетской. М.: Наука, 1967.
Т.II. Вып. 3. 617с.
Минералы.
Слоистые
силикаты.
Слоистые
силикаты
со
сложными
тетраэдрическими радикалами. / Под ред. В.Ф. Чухрова, Н.Н. Смольяниновой. М.:
Наука, 1992. Т.IV. Вып. 2. 662с.
Перепелицын В.А. Основы технической минералогии и петрографии. М.: Недра.
1988. 255с.
Синяков В.И. Общие рудогенетические модели эндогенных месторождений.
Новосибирск: Наука, 1986. 243с.
31
46. Смирнов В.М. Химия наноструктур: синтез, строение свойства. СПб: Изд-во
СПбГУ, 1996. 108с.
47. Современные физические методы в геохимии. / Под ред. В.Ф. Барабанова. Л.: Издво ЛГУ, 1990. 391с.
48. Станкеев Е.А. Генетическая минералогия. М.: Недра, 1986. 272с.
49. Типоморфизм минералов. / Под ред. Л.В. Чернышевой. М.: Недра, 1989. 560с.
50. Хербблат К., Клейн К. Минералогия по системе Дэна. М.: Недра, 1982. 728с.
51. Advances in the Characterization of Industrial Minerals. Ed. by G.E. Christidis. EMU
Notes in Mineralogy. 2011. Vol. 9. 485 p.
52. Anthony J.W., Bideaux R.A., Bladh K.W., Nichols M.C. Handbook of Mineralogy.
Volume I. Elements, Sulfides, Sulfosalts. Mineral Data Publishing, 2003.
53. Anthony J.W., Bideaux R.A., Bladh K.W., Nichols M.C. Handbook of Mineralogy.
Volume II. Silica, Silicates (in two volumes). Mineral Data Publishing, 2003.
54. Anthony J.W., Bideaux R.A., Bladh K.W., Nichols M.C. Handbook of Mineralogy.
Volume III. Halides, Hydroxides, Oxides. Mineral Data Publishing. 1997.
55. Anthony J.W., Bideaux R.A., Bladh K.W., Nichols M.C. Handbook of Mineralogy.
Volume IV. Arsenates, Phosphates, Vanadates. Mineral Data Publishing, 2000
56. Anthony J.W., Bideaux R.A., Bladh K.W., Nichols M.C. Handbook of Mineralogy.
Volume V. Borates, Carbonates, Sulfates. Mineral Data Publishing. 2003.
57. Biomineralization. Ed. by P.M. Dove, J.J. De Yoreo & S.Weiner. Reviews in Mineralogy
and Geochemistry. 2003. Vol. 54. 381p.
58. Environmental Mineralogy. Ed. by G.E. Christidis. D.J. Vaughan & R.A. Cornelius.
EMU Notes in Mineralogy. 2000. Vol. 2. 434 p. (
59. Geomicrobiology: Interactions Between Microbes And Minerals. Ed. by J.F. Banfield, and
K.H. Nealson. Reviews in Mineralogy and Geochemistry. 1998. Vol. 35. 448p.
60. Medical mineralogy and geochemistry. Ed. by N. Sahai and M.A.A. Schoonen. Reviews
in Mineralogy and Geochemistry. 2006. Vol. 64. 332 p.
61. Nanoparticles and the environment. Ed. by J.F. Banfield and A. Navrotsky. Reviews in
Mineralogy and Geochemistry. 2001. Vol. 44. 349p.
62. Nickel E.H. The definition of a mineral. Can. Miner., 1995, 33, 689–690.
63. Nickel E.H., Grice J.D. The IMA Commission on New Minerals and Mineral Names:
Procedures and guidelines on mineral nomenclature. Can. Mineral., 1998, 36, 913-926.
64. Putnis A. Introduction to Mineral Sciences Cambridge University Press. Cambridge
1992. 460pp
65. Strunz H., Nickel E.H. Mineralogical tables. Ninth Edition. E. Schweizerbart'sche
Verlagsbuchhandlung (Nagele u. Obermiller): Stuttgart, 2001. 870 р.
1.3.6.
Специальность 25.00.05
кристаллография
-
минералогия,
кристаллография.
Раздел
Кристаллография – это область геологических знаний о кристаллах, их морфологии,
структуре, физических свойствах и особенностях образования. Объектами рассмотрения
кристаллографии являются кристаллические образования и агрегаты, их морфология и
внутренняя структура, принципы строения и образования в природных и технологических
процессах, физические свойства и их использование в технике и промышленности.
Настоящая программа основана на разделах геологии, исследующих минеральный
состав, структуру и морфологию природных кристаллических образований, а также их роль в
геологических и геохимических процессах, в том числе в области определения структурнохимических механизмов концентрации и переноса редких и рассеянных, токсичных и
радиоактивных элементов в геосфере и окружающей среде.
Программа также учитывает основные положения программы-минимум кандидатского
экзамена по специальности 25.00.05 Минералогия, кристаллография, разработанной
экспертным советом Высшей Аттестационной Комиссии (ВАК) Министерства науки и
образования Российской Федерации по наукам о Земле.
32
I. Симметрия и морфология кристаллических многогранников
1. Понятие о симметрии. Закон постоянства гранных углов. Элементы симметрии,
возможные в кристаллических многогранниках (точечные элементы симметрии). Сложение
элементов симметрии, основные теоремы. Понятия о симметрично-равных и единичных
направлениях. Точечные группы (виды) симметрии кристаллов и символы Германа-Могена.
Категории и сингонии кристаллов. Проекции кристаллов, сетка Вульфа. Понятие о матричном
описании симметрии кристаллов.
2.Закон рациональности параметров. Кристаллографические системы координат.
Установка кристаллов различных сингоний, единичная грань. Индексы граней и ребер, связь
между ними. Понятие о зонах. Простые формы и их комбинации, частные и общие формы в
разных видах симметрии. Энантиоморфные формы.
3.Гониометрический метод изучения формы кристаллов.
II. Кристаллохимия
1.Понятие решетки. Типы решеток Браве, элементы симметрии кристаллических
структур, винтовые оси и плоскости скользящего отражения. Пространственные группы,
общие и частные правильные системы точек, их описание, позиции Уайкова.
Кристаллохимические формулы, структурные типы.
2.Набор параметров, характеризующих кристаллическую структуру. Химический
состав и строение кристаллов. Энергия связи атомов в ионных кристаллах. Предельные типы
химической связи в кристаллических структурах, гомо- и гетеродесмичные кристаллы.
Атомные и ионные радиусы. Поляризация атомов в кристаллах. Электроотрицательность.
3.Принципы образования кристаллических структур. Плотнейшие упаковки и правила
их описания, координационное число и координационные полиэдры, правило Полинга
строения существенно ионных кристаллов.
4.Структуры простых веществ. Структуры силикатов и других кислородных
соединений.
5.Кристаллохимические явления. Изоструктурность и изоморфизм, изовалентный и
гетеровалентный изоморфизм. Фазовые переходы I и II рода, полиморфизм, политипия,
полисоматизм.
6.Дефекты в кристаллах, их классификация по размерности.
III. Рентгендифракционные методы изучения кристаллов
1.Рентгеновский спектр, белое и характеристическое излучение. Дифракция
рентгеновских лучей на кристаллах, уравнение Брега-Вульфа.
2.Метод порошка, использование дифракционных данных для фазового анализа и
определения параметров решетки, программы и базы данных.
3.Монокристальные методы определения параметров решетки и симметрии кристаллов.
Обратная решетка, построение Эвальда. Понятие об определении кристаллической структуры
по монокристальным и порошковым данным.
4.Другие дифракционные методы исследования кристаллов: электронография,
нейтронография, использование синхротронного излучения.
IV. Кристаллогенезис
1.Фазовые соотношения в системах и диаграммы состояния, однокомпонентные,
двухкомпонентные и поликомпонентные системы. Равновесные и неравновесные состояния,
способы задания пересыщения. Метастабильное и лабильное состояния. Зарождение
кристаллов – гомогенное и гетерогенное. Эпитаксия. Спинодальный распад.
2.Механизмы роста кристаллов. Нормальный рост. Рост двумерными зародышами.
Дислокационно-спиральный рост. Адсорбция, массо- и теплоперенос в процессе роста
кристаллов. Лимитирующая стадия и режим роста. Конвекция вынужденная и естественная.
Искажение симметрии, принцип Кюри. Зависимость формы кристаллов от структуры.
33
Соотношение между структурной и морфологической симметрией, принцип Неймана.
Влияние примесей на кинетику роста кристаллов. Захват примесей и зонально-секториальное
строение кристаллов. Гетерометрия. Расщепление и сферолитообразование. Ростовое
двойникование. Потеря морфологической устойчивости, захват включений. Скелетные формы
и дендриты.
3.Основные методы выращивания кристаллов.
V. Кристаллофизика
1.Два типа физических свойств кристаллов и их связь со строением и дефектами.
Скалярные свойства. Векторные свойства и их симметрия. Принцип Неймана. Кристаллы в
современных технологиях.
2.Механические свойства кристаллов. Твердость, хрупкое разрушение, спайность,
упругие и пластические деформации. Электрические свойства кристаллов. Типы
электропроводности.
Проводники
и
диэлектрики,
полупроводники.
Пирои
пьезоэлектрические кристаллы. Сегнетоэлектрики. Точка Кюри.
3.Магнитные свойства кристаллов. Магнитная восприимчивость. Диамагнитные,
парамагнитные, ферромагнитные кристаллы. Ферриты.
4.Тепловые свойства кристаллов. Тепловое расширение и теплопроводность, их
анизотропия.
5.Оптические свойства кристаллов. Волновые поверхности. Лучи и нормали. Оптическая
индикатриса, ее симметрия и ориентировка в кристаллах различных сингоний, оптически
изотропные, одноосные и двуосные кристаллы. Положительные и отрицательные кристаллы.
Ортоскопическое изучение оптических свойств. Интерференционная окраска, сила
двупреломления. Цвет кристаллов, плеохроизм. Коноскопия. Связь оптических свойств
кристаллов с их строением. Вращение плоскости поляризации. Кристаллооптические
дисперсии. Оптические аномалии.
Основная литература
1. Бокий Г.Б. Кристаллохимия. М.: Наука, 1971.
2. Егоров-Тисменко Ю.К., Литвинская Г.П., Загальская Ю.Г. кристаллография. М.: Изд-во
МГУ, 1992.
3. Лодиз Р.А., Паркер Р.Л. Рост монокристаллов. М.: Мир. 1974.
4. Попов Г.М., Шафрановский И.И. Кристаллография. М.: Высшая школа. 1972.
5. Руководство по рентгеновскому исследованию минералов. Л. Недра. 1975.
6. Татарский В.Б. Кристаллооптика и иммерсионный метод. М.: Недра, 1965.
7. Шаскольская М.П. Кристаллография. М.: Высшая школа, 1984.
8. Урусов В.С., Еремин Н.Н. Кристаллохимия. Краткий курс. М.: Изд-во МГУ, 2010.
Дополнительная литература
1. Бокий Г.Б., Порай-Кошиц М.А. Курс рентгеноструктурного анализа. Т.1. М.: Изд-во
МГУ, 1964.
2. Най Дж. Физические свойства кристаллов. М.: ИЛ, 1960
3. Петров Т.Г., Трейвус Е.Б., Пунин Ю.О., Касаткин А.П. Выращивание кристаллов из
растворов. Л.: Недра, 1983.
4. Порай-Кошиц М.А. Практический курс рентгеноструктурного анализа. Т.2. М.: Издво МГУ, 1960.
5. Современная кристаллография. Т.1-4. М.: Наука , 1979-1981.
6. Урусов В.С. Теоретическая кристаллохимия. М.: Изд-во МГУ, 1987.
7. Филатов С.К. Высокотемпературная кристаллохимия. Л.: Недра, 1990.
8. Егоров-Тисменко Ю.К. Литвинская Г.П. Теория симметрии кристаллов. М.: 2000.
9. Tiley R.J.D. Crystals and Crystal Structures. Wiley, 2006.
10. C. Giacovazzo, H. L. Monaco, G. Artioli, D. Viterbo, G. Ferraris, G. Gilli, G. Zanotti and
M. Catti, Fundamentals of Crystallography. Oxford University Press, Oxford, 2002.
34
11. G. Ferraris, E. Mackovicky and S. Merlino, Crystallography of Modular Materials. Oxford
University Press, Oxford, 2004.
12. Krivovichev S.V. Structural Crystallography of Inorganic Oxysalts. Oxford University
Press, Oxford, 2008.
1.3.7.
Специальность 25.00.06 – литология
Специальность «Литология» – это область геологических знаний о горно-породных
образованиях осадочного происхождения, эволюции осадочного породообразования в истории
Земли и ее причинах. Объектами рассмотрения литологии являются породно-слоевые тела и
их ассоциации, их вещественно-структурная организация, форма проявления, природа и
механизм их образования, а также причины, обуславливающие их свойства и практическое
значение.
Настоящая программа основана на разделах геологии, исследующих минеральный
состав, химизм, текстуры, фациально-формационное положение и происхождение
современных осадков, осадочных пород и руд, а также на системном анализе, сравнительнолитологическом методе и методах геохимических, минералогических, петрографических и
литолого-фациальных исследований осадков, осадочных пород и руд.
Программа также учитывает основные положения программы-минимум кандидатского
экзамена по специальности 25.00.06 «Литология», разработанной экспертным советом
Высшей Аттестационной Комиссии (ВАК) Министерства науки и образования Российской
Федерации по наукам о Земле при участии Геологического института РАН.
I. Литология как наука об осадочных породах
1.
Предмет и задачи литологии. Место литологии в системе геологических наук. Основные
этапы развития литологии. Современное состояние и перспективы дальнейшего развития.
2.
Строение осадочной оболочки Земли. Характеристика зон осадкообразования.
Стратисфера как среда породообразования и их преобразования.
3.
Экзолиты. Осадки и осадочные породы как главные объекты изучения в литологии.
Формы осадочных тел. Главные генетические компоненты осадочных пород, структуры и
текстуры. Особенности минерального и химического состава пород. Породообразующие
минералы осадочных пород. Аллотигенные, интрагенные и аутигенные минералы и их
типоморфные признаки: морфология, включения, оптические характеристики, цвет и другие.
Породообразующие органические остатки, условия захоронения и сохранность.
4.
Методы изучения осадочных пород. Оптический метод. Петрографический анализ
шлифов и аншлифов, иммерсионный метод изучения породообразующих и акцессорных
минералов. Термография. Электронная микроскопия. Химический и микроскопический
анализ. Спектральный анализ. Рентгенография. Определение магнитных и электрических
свойств, пористости и проницаемости. Текстурный анализ. Экспериментальные и
математические методы при решении вопросов литологии.
II. Осадочный цикл и его содержание
1.
Стадии осадочного цикла и их геологическое содержание. Выветривание, мобилизация
вещества на водосборах, перенос, седиментация в конечных водоемах стока; диагенез и
катагенез как ступени разделения и перераспределения компонентов.
2.
Гипергенез. Экзогенное продуцирование. Выветривание, гальмиролиз. Типы кор
выветривания. Эндогенное продуцирование осадочного вещества: эффузивный и
эксплозивный способы. Интрагенное продуцирование осадочного вещества.
3.
Стадия седиментогенеза. Агенты транспортировки: сила тяжести, водные потоки, взвесь
водная, аэрозоли, криозоли. Трансформация и минералообразование. Зона осадконакопления
Земли и ее параметры. Классификационные схемы осадочного процесса Н.М. Страхова, С.А.
35
Афанасьева, Н.В. Логвиненко, М.Г. Бергера, А.П. Лисицына. Климатические и другие типы
осадочного процесса по Н.М. Страхову и А.П. Лисицыну.
4.
Осадконакопление и его особенности в современных аквальных системах. Перемещение
и осаждение материала в водных бассейнах. Влияние климата, рельефа и тектоники на
процессы осадконакопления. Скорости осадконакопления в современную эпоху и в
геологическом прошлом. Уровни лавинной седиментации.
5.
Диагенез как стадия превращения осадков в осадочные породы. Микробиологическое
разложение органического вещества. Иловые растворы, диффузия и перераспределение
химических элементов на фоне уплотнения и обезвоживания осадков. Конкрециеобразование
и формирование рудных скоплений железа, марганца и фосфора.
6.
Стадии катагенеза и метагенеза. Процессы, происходящие на стадии катагенеза:
уплотнение пород, отжатие воды, растворение составных частей породы, минеральные
новообразования, перекристаллизация вещества. Этапы катагенеза. Стадия метагенеза. Роль
растворов в постдиагенетических преобразованиях осадочных пород. Этапы метагенеза.
7.
Фазовая дифференциация вещества – главный закон осадочного породо- и
рудообразования Сравнение химического состава магматических и осадочных пород и руд как
главное доказательство учения о дифференциации вещества в осадочном процессе.
Механическая и химическая дифференциация Л.В.Пустовалова. Учение о фазовой
дифференциации Н.М. Страхова; осадочные процессы, реализующиеся в гумидных, аридных,
ледовых и вулканических областях континентального блока. Понятие «литогенез». Типы
литогенеза.
III. Петрография осадочных пород
1.
Главные направления классифицирования осадочных пород в литологии.
Классификационные схемы осадочных пород в системе вещество – структура уровней:
семейство – разряд, надкласс – род, петрографический вид – разновидность.
2.
Пелитолиты – глинистые породы. Информативность глинистых отложений в решении
литологических проблем. Кристаллохимическая классификация глинистых минералов.
Глинистое вещество в осадках континентов и океанов. Эволюция состава глинистого вещества
в геологической истории Земли. Многоуровневая классификация глинистых отложений в
системе вещество – структура. Минеральные и структурные типы глин. Методы изучения
глинистых отложений. Практическое значение.
3.
Аллитовые породы. Общая характеристика. Типы аллитовых пород. Латериты,
зональность строения латеритовых кор выветривания. Красные земли. Бокситы
платформенные и геосинклинальные. Практическое применение.
4.
Ферритолиты - железистые породы. Основные группы железистых пород, их признаки,
происхождение, геологическое распространение. Практическое применение.
5.
Манганолиты – марганцевые породы. Минералы марганцевых пород и условия их
образования. Типы марганцевых пород, их генезис, практическое применение.
6.
Силициты – кремнистые породы. Классификация по минеральному составу и структуре.
Особенности современного кремненакопления и проблема генезиса кремнистых пород.
Практическое применение.
7.
Фосфоролиты – фосфоритовые породы. Типы и условия их образования. Гипотеза
образования фосфоритовых пород А.В.Казакова. Характерные особенности геосинклинальных
и платформенных фосфоритовых пород. Практическое применение.
8.
Карбоналиты – карбонатные породы. Объем карбонатных пород. Географическое и
стратиграфическое распространение. Главные породообразующие минералы и их
диагностические признаки. Классифицирование карбонатных пород в системе вещество –
структура. Зарубежные классификации карбонатных отложений (по Р.Ф.Фолку, Ф. Дж.
Петтиджону, Р. Данхэму и др.). Главные минеральные и структурные типы карбонатных
пород. Обстановки современного карбонатонакопления. Эоловые карбонатные отложения,
карбонаты пресноводных озер и источников, карбонаты эвапоритовых бассейнов,
36
мелководное морское и глубоководное карбонатообразование. Главные факторы
карбонатонакопления. Особенности современного карбонатного минералообразования.
Методы изучения. Практическое применение.
9.
Галолиты – соляные породы. Породообразующие минералы. Структуры и текстуры
соляных пород. Структурно-вещественная классификация. Сульфатолиты и хлоридолиты.
10. Кластолиты – обломочные породы. Общая классификация в системе размер –
окатанность – цементированность. Методы изучения и содержание признаков:
петрографический состав, гранулометрия, форма, ориентировка. Грубообломочные породы.
Классифицирование, состав, генезис.
11. Песчаные породы. Структурная классификация. Классификация по компонентному
составу в системе: кварц – полевые шпаты – обломки пород. Базовые и вспомогательные
треугольники состава. Петрографические виды песчаных пород. Аркозы, граувакки,
кварцевые песчаники.
12. Роль физико-географической среды, климата, тектоники в формировании обломочных
пород. Практическое применение.
13. Смешанные породы. Понятие о смешанной породе. Классификация и наименования.
Примеры смешанных пород – тиллиты, лессы, фангломераты, паттумы.
14. Обломочно-пирокластические породы. Классификация. Отличие пирокластических
пород от осадочных. Основные виды пирокластических и обломочно-пирокластических
пород: туфы, туффиты, туфоидные песчаники и т.д. Геологическая обстановка формирования
пирокластических и обломочно-пирокластических пород.
IV. Формационный анализ экзолитов
1.
Основы учения о фациях и формациях; бассейновый анализ. История развития
системного метода (Л. фон Берталанфи, А.И. Равикович, А.Н. Дмитриевский и др.).
2.
Систематика осадочных формаций.
3.
Генетическое направление в учении об осадочных формациях. Формации как
генетические категории. Парагенез генетических типов (по В.Т.Фролову), ряды генетических
фаций осадков (по П.П.Тимофееву).
4.
Парагенетическое направление в формационном анализе. Формациология и
формационная геология. Структурно-вещественная основа учения о формациях. Основные
текстурные виды природных сообществ (виды элементарных ячеек): ламиниты, циклиты,
циклостромы, циклотемы, стратолиты.
5.
Понятие о латеральных и вертикальных формационных рядах. Типовые формационные
ряды. Типовые ряды для геосинклинальных, платформенных и переходных областей.
6.
Сравнительно-литологический метод как сочетание актуалистического и историкогеологического подходов. Исследование современных осадков и полезных ископаемых в
системе водосборная площадь – конечный водоем сноса (озеро, море, океан).
Экспериментальная модель осадкообразования. Диалектическая взаимосвязь актуализма и
историко-геологического подхода. Развитие сравнительно-литологических исследований – Ч.
Ляйель, Д. Меррей и А. Ренар, Н.И. Андрусов, Я.В. Самойлов, А.Д. Архангельский, Н.М.
Страхов, А. П. Лисицын.
V. Эволюция типов осадочного
породообразования в истории Земли
процесса,
бассейнов
осадконакопления
и
1.
Эволюция состава пород питающих провинций.
2.
Эволюция процессов седиментации в истории Земли.
3.
Изменения в соотношениях типов осадочных пород и минералов: глинистых,
карбонатных, обломочных, соляных и других.
4.
Эволюция осадочных формаций: карбонатных, угленосных, соленосных и других.
37
5.
Осадочные горно-породные тела как носители полезных ископаемых: строение,
закономерности локализации и условия образования полезных ископаемых осадочного
происхождения (глин, песков, карбонатного и кремнистого сырья, бокситов, осадочных и
элювиальных руд железа, марганца и др., энергетического сырья).
Основная литература
Кузнецов В.Г. Литология. Осадочные горные породы и их изучение. Учеб. пособие
для вузов. M.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2007. 511 с.
2. Лидер М.Р. Седиментология. М.: Мир, 1986. 439 с.
3. Логвиненко Н.В. Петрография осадочных пород (с основами методики и
исследования). М.: Высш. шк., 1984. 416 с.
4. Обстановки осадконакопления и фации. Т.1,2. / Х.Г. Рединг, Дж.Д. Коллинсон, Ф.А.
Аллен и др.; Под ред. П.П. Тимофеева. М.: Мир, 1990.
5. Петтиджон Ф.Дж. Осадочные породы. М.: Недра. 1981. 751 с.
6. Рухин Л.В. Основы литологии.- Л.: Гостоптехиздат, 1973. 670 с.
7. Справочник по литологии. М.: Недра, 1983. 510 с.
8. Страхов Н.М. Типы литогенеза и их эволюция в истории Земли. М.: Госгеолиздат,
1963. 535 с.
9. Фролов В.Т. Литология. М.: Изд-во МГУ, Т. 1, 2, 3; 1992, 1994, 1995.
10. Швецов М.С. Петрография осадочных пород. М.: Госгеолтехиздат, 1958. 412 с.
11. Уилсон Дж. Карбонатные фации в геологической истории. М.: Недра, 1980. 463 с.
12. Шванов В.Н., Фролов В.Т., Сергеева Э.И. и др. Систематика и классификации
осадочных пород и их аналогов. СПб.: Недра, 1998. 352 с.
1.
Дополнительная литература
Гаррелс Р., Маккензи Ф. Эволюция осадочных пород. М.: Мир, 1974. 272 с.
Диагенез и катагенез осадочных образований. М.: Мир, 1971. 464 с.
Карбонатные породы. Т. 1, 2. М.: Мир, 1970 – 1971 г.
Кеннет Д.П. Морская геология. М.: Мир, 1987. Т. 1, 336 с., т. 2., 384 с.
Лисицын А.П. Процессы терригенной седиментации в морях и океанах. М.: Наука,
1991. 270 с..
6. Логвиненко Н.В., Сергеева Э.И. Методы определения осадочных пород. Л., Недра,
1986. 240 с.
7. Логвиненко Н.В. Постдиагенетические изменение осадочных пород, Л.: Наука,
1968. 92 с
8. Шатский Н.С. Избранные труды. Т. 3. Геологические формации и осадочные
полезные ископаемые. М.: Наука, 1965.
9. Халлем З. Интерпретация фаций и стратиграфическая последовательность. М.: Мир,
1983. 328 с.
10. Холленд Х. Химическая эволюция океанов и атмосферы. М.: Мир, 1989.
11. Эволюция геологических процессов в истории Земли / Под ред. Н.П. Лаверова. М.:
Наука. 1993.
12. Япаскурт О.В. Предметаморфические изменения осадочных пород в стратисфере
(процессы и акторы). М.: ГЕОС, 1999. 260 с.
13. Япаскурт О.В. Литология. М.: Издательский центр «Академия». 2008. 336с.
1.
2.
3.
4.
5.
1.3.8.
Специальность 25.00.07 - гидрогеология
Специальность «Гидрогеология» – это область геологических знаний о подземных
водах земной коры. В рамках гидрогеологии изучаются происхождение, формирование и
закономерности распространения и движения подземных вод, а также эволюция их
физических и химических свойств в естественных и нарушенных потоках.
38
Настоящая программа основана на разделах геологии, исследующих локальные и
региональные особенности распространения, физические свойства и химический состав
подземных вод, закономерности фильтрации подземных вод, миграции вещества и
теплопереноса в подземных вода; а также на основных базовых методах изучения
гидрогеологической среды: различные виды химического анализа природных вод,
лабораторные и полевые способы определения параметров горных пород, аналитические
решения дифференциальных уравнений фильтрации и миграции, трехмерное численное
моделирование фильтрационных и миграционных процессов.
Программа также учитывает основные положения программы-минимум кандидатского
экзамена по специальности 25.00.07 «Гидрогеология», разработанной экспертным советом
Высшей Аттестационной Комиссии (ВАК) Министерства науки и образования Российской
Федерации по наукам о Земле.
I. Гидрогеология как наука о подземных водах
1.Состояние и виды воды в породах. Водно-физические свойства пород. Емкостные свойства и
фильтрационные свойства горных пород. Понятие о породах-коллекторах и водоупорных
породах.
2.Принципы гидрогеологической стратификации. Понятие о водоносных горизонтах и
комплексах. Понятие об относительности водоупорных слоев. Гидравлическая
взаимосвязь водоносных горизонтов. Роль разделяющих толщ. Плановая, восходящая и
нисходящая фильтрация.
3.Представление о фильтрационных потоках. Области питания, транзита и разгрузки
подземных вод. Область фильтрации и граничные условия. Напорные и безнапорные
фильтрационные потоки. Гидродинамическая сетка движения. Стационарные и
нестационарные фильтрационные потоки.
4.Генетические типы подземных вод. Диагностические признаки подземных вод различного
генезиса. Закономерности распространения подземных вод различных генетических типов.
5.Грунтовые воды. Особенности их питания и разгрузки. Сезонная изменчивость режима
грунтовых вод. Зависимость баланса грунтовых вод от климатических и антропогенных
факторов. Региональная зональность грунтовых вод и факторы, определяющие эту
зональность.
6.Водосборные бассейны, гидравлические водоразделы и водосборные площади. Понятие
водного баланса. Поверхностный и подземный сток. Структура и формы проявления
подземного стока.
7.Артезианские бассейны подземных вод. Примеры. Области питания и разгрузки
артезианских бассейнов. Факторы формирования химического состава артезианских вод.
Вертикальная гидрохимическая зональность. Гипотезы формирования хлориднокальциевых рассолов и гидрохимических инверсий.
8.Гидрогеологические массивы подземных вод. Примеры. Особенности гидродинамической
структуры гидрогеологических массивов. Области питания и разгрузки. Факторы
формирования химического состава.
II. Динамика подземных вод
1.Понятие гидростатического и гидродинамического напора подземных вод. Понятие поля
напоров. Гидродинамическая сетка движения.
2.Основной закон фильтрации и его обобщенные выражения. Физический смысл
коэффициентов фильтрации и проницаемости. Границы применимости закона Дарси.
3.Напряженное состояние и емкостные свойства горных пород. Полное, нейтральное и
эффективное напряжение. Коэффициенты упругой и гравитационной водоотдачи,
коэффициент упругоемкости.
39
4.Принципы схематизации гидрогеодинамических условий. Понятие о расчетных схемах.
Уравнения неразрывности фильтрационного потока. Краевые условия фильтрации.
Упругий и жесткий режимы фильтрации.
5.Теоретические основы полевого определения геофильтрационных параметров. Типовые
схемы опытно-фильтрационных работ (ОФР). Диагностика опытных кривых. Принципы и
методы интерпретации ОФР.
6.Численные методы решения нестационарных дифференциальных уравнений фильтрации
подземных вод. Трехмерные численные фильтрационные модели гидрогеологических
объектов. Схематизация, калибровка, прогнозные решения. Понятие о прямых и обратных
задачах.
7.Влагоперенос. Понятие о сорбиционно-капиллярном потенциале поровой влаги,
всасывающем давлении. Закон движения влаги при неполном водонасыщении горных
пород. Понятие о коэффициенте влагопереноса и влагопроводимости. Методы
определения параметров влагопереноса в зоне аэрации.
III. Массо- и теплоперенос
1.Основные механизмы (процессы) миграции вещества в подземных водах. Основные законы,
описывающие миграцию вещества. Особенности миграции сорбирующихся компонентов.
Миграционные параметры. Полевые и лабораторные методы определения миграционных
параметров.
2.Конвективно-дисперсионный перенос вещества в гомогенных и гетерогенных породах.
Уравнение неразрывности миграционного потока. Понятие о расчетных схемах и краевых
условиях. Представления о микро- и макродисперсии.
3.Численные методы решения нестационарных дифференциальных уравнений миграции
подземных вод. Трехмерные численные миграционные модели гидрогеологических
объектов. Схематизация, калибровка, прогнозные решения.
4.Основы теории теплопереноса в подземных водах. Механизмы теплопереноса. Параметры
теплопереноса. Термометрия и термозондирование.
IV. Гидрогеохимия
1.Элементный и компонентный состав природных вод. Газовый состав природных вод. Макрои микрокомпоненты химического состава природных вод. Формы выражения
концентраций компонентов химического состава. Минерализация и сухой остаток.
Жесткость природных вод. Классификация природных вод по минерализации и
химическому составу.
2.Закон действующих масс. Константа химической реакции. Кинетика химических реакций.
Факторы, влияющие на скорость химических процессов. Молярность и моляльность.
Активность. Коэффициент активности и его оценка по методу Дебая-Хюккеля.
3.Кислотно-щелочные и окислительно-восстановительные реакции в природных водах.
Примеры. Ионное произведение воды. Параметры pH и Eh природных вод и методы их
определения. Факторы, определяющие величину этих параметров. Характерные значения
pH и Eh для разных типов природных вод.
4.Гомогенные и гетерогенные химические процессы в подземной гидросфере. Гидратация и
комплексообразование.
Растворение,
выщелачивание,
минералообразование.
Произведение растворимости, степень (индекс) насыщения. Адсорбция и ионный обмен.
Обменная емкость горных пород. Изотермы адсорбции.
5.Изотопные равновесия. Продукты радиоактивного распада и связь между ними. Равновесное
изотопное фракционирование. Использование космогенных радиоактивных и радиогенных
стабильных изотопов для определения возраста подземных вод. Формирование изотопного
состава при смешивании вод разного происхождения.
40
6.Методика проведения гидрогеохимических исследований. Оборудование скважин и
родников. Методика отбора и хранения гидрохимических проб. Методы анализа
химического состава природных вод. Режимные наблюдения и гидрохимический
мониторинг.
V. Прикладные аспекты гидрогеологии
1.Подземные воды как полезное ископаемое (питьевые, минеральные, поливные,
промышленные, термальные воды). Требования к качеству подземных вод разного
назначения. Основные нормативные документы России, регламентирующие состав
питьевых вод. Понятие о рекомендуемых оптимальных концентрациях.
2.Понятие о ресурсах и запасах подземных вод. Классификация месторождений подземных
вод по характеру залегания и виду использования. Основные методы оценки
эксплуатационных запасов подземных вод.
3.Охрана подземных вод от истощения и загрязнения. Типы загрязнения подземных вод.
Масштабы, режим и состав загрязнения. Причины истощения подземных вод. Методы
борьбы с истощением и загрязнением подземных вод.
4.Гидрогеологические исследования при освоении месторождений полезных ископаемых.
Гидрогеологические проблемы и задачи при открытой и подземной отработке.
Стадийность гидрогеологических исследований. Способы решения гидрогеологических
проблем.
5.Гидрогеологические исследования при обосновании строительства зданий и сооружений.
Гидрогеологические задачи на стадии изыскательских работ.
Основная литература
Гавич И.К. Гидрогеодинамика, М., 1991
Дривер Дж. Геохимия природных вод. М., Мир, 1985, 440 с.
Кирюхин В.А., Коротков А.И., Павлов А.Н. Общая гидрогеология. Л., 1988.
Кирюхин В.А., Коротков А.И., Шварцев С.Л. Гидрогеохимия, М., Недра, 1993, 384.
Климентов П.П., Богданов Г.Я. Общая гидрогеология. М., 1977.
Мартынова М.А., Часовникова Е.В. Гидрогеохимия, Изд. СПбГУ, 1993, 225 с.
Мироненко В.А. Динамика подземных вод, М., 1996.
Шестаков В.М. Динамика подземных вод М., 1979.
Шестаков В.М. Гидрогеодинамика. М.: КДУ, 2009.
Дополнительная литература
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
1. Алекин О.А. Основы гидрохимии, Л., Гидрометеоиздат, 1970, 444с.
2. Всеволожский В.А. Основы гидрогеологии, М., 1991.
3. Геологическая эволюция и самоорганизация системы вода-порода, т.1 под ред. С.Л.
Шварцева СО РАН, 2005, 244 с.
4. Крайнов С.Р., Швец В.М. Основы геохимии подземных вод. М., Недра. 1980.
5. Крайнов С.Р., Швец В.М. Геохимия подземных вод хозяйственно-питьевого
назначения, М., Недра, 1987, 237 с.
6. Крайнов С.Р., Швец В.М. Гидрогеохимия, М., Недра, 1992, 463 с.
7. Мироненко В.А., Румынин В.Г. Опытно-миграционные работы в водоносных пластах,
Л., 1986.
8. Мироненко В.А., Шестаков В.М. Теория и методы интерпретации опытнофильтрационных работ, М., 1978.
9. Самарина В.С. Гидрогеохимия. Изд. Ленинградского университета, 1977, 360 с.
10. Ферронский В.И., Поляков В.А. Изотопия гидросферы, М., Наука, 1983, 277 с.
41
1.3.9.
Специальность 25.00.08 - инженерная геология, мерзлотоведение и
грунтоведение
"Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение" – научная специальность,
объединяющая исследования инженерно-геологических и геокриологических образований,
закономерности их формирования и изменения под воздействием природных и техногенных
факторов, преимущественно в связи с хозяйственной деятельностью человека. Основной
задачей инженерной геологии, мерзлотоведения и грунтоведения является изучение состава,
структуры, теплового состояния, свойств и динамики массивов горных пород (грунтов)
верхней части литосферы в ненарушенных и нарушенных человеком условиях и их влияния на
строительство и эксплуатацию зданий и сооружений.
Настоящая программа включает преимущественно материал, освещаемый в курсах
инженерной геологии, мерзлотоведения и грунтоведения.
Программа также учитывает основные положения программы-минимум кандидатского
экзамена по специальности 25.00.08 инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение,
разработанной экспертным советом Высшей Аттестационной Комиссии (ВАК) Министерства
науки и образования Российской Федерации по наукам о Земле при участии Геологического
института РАН.
1. Фазы напряженного состояния грунтов.
2. Механические характеристики грунта, используемые при инженерно-геологических
расчетах.
3. Напряжения в грунтах от различных видов нагрузок.
4. Влияние воды в грунтах на конечную осадку грунта и осадку во времени.
5. Грунт как нагрузка на инженерное сооружение.
6. Расчеты коэффициента устойчивости различными методами.
7. Расчет осадки грунтового основания различными методами.
8. «Техногенное грунтоведение» как один из важнейших разделов грунтоведения и
инженерной геологии, обеспечивающей внедрение современных достижений химии,
физики, механики и технических наук для целенаправленного искусственного
преобразования свойств горных пород (пояснить примерами).
9. Природные геологические процессы в зоне гипергенеза – фундаментальные научные
основы техногенного грунтоведения и искусственного литогенеза.
10. Девять научных направлений геохимии, составляющих теоретическую основу
техногенного грунтоведения.
11. Современные задачи техногенного грунтоведения и вытекающие из них пять научных
направлений исследований.
12. Теория синтеза вяжущих веществ в дисперсных грунтах, как научная основа
искусственного литогенеза.
13. Основы теории синтеза новых структур в горных породах.
14. Химические методы техногенного преобразования и управления свойствами горных
пород.
15. Механические методы уплотнения дисперсных грунтов и теоретические обоснования
их целесообразности.
16. Физические методы управления свойствами дисперсных грунтов, их достоинства и
недостатки.
17. Методы техногенного грунтоведения, направленные на решение экологических
проблем защиты геологический среды (минерально-матричные технологии
обезвреживания и утилизации токсичных промышленных и бытовых отходов).
18. Инженерно-геологическая классификация грунтов.
19. Гранулометрический состав грунтов. Методы его определения и обработка результатов.
20. Структурные связи в грунтах. Классификация грунтов по структурным связям.
21. Характеристики физических свойств глинистых и песчаных грунтов.
22. Поглотительная способность грунтов.
42
23. Строение глинистой частицы.
24. Гранулометрическая классификация грунтов по Охотину В.В.
25. Инженерно-геологическая характеристика скального массива: строение, прочность,
напряженное состояние, анизотропия. Пустотность.
26. Генезис и методы изучения трещиноватости горных пород, графические способы
документации.
27. Типы склонов и физико-геологические склоновые процессы.
28. Оползни: классификация по структуре, оценка устойчивости и оползневого склона.
29. Абразия берегов морей и водохранилищ. Графический метод прогноза переработки
берега (Золотарева-Саваренского).
30. Изменчивость физико-механических свойств грунтов и её учет при выделении
инженерно-геологических элементов (МГТ-1,2,3).
31. Характер залегания и виды границ ММП (географическая, физическая, геофизическая).
32. Виды воды в мерзлых грунтах.
33. Миграция влаги при промерзании грунтов.
34. Виды и генезис подземного льда.
35. Криогенные процессы (классификация и основные условия возниковения).
Литература
1. Иванов И.П., Тржицинский Ю.Б. Инженерная геодинамика. Центр Интеграция, 2001,
453 с.
2. Ломтадзе В.Д. Инженерная геология. Т.т. 1-3. Л, «Недра» 1977-1980. 479 с, 469 с. 480
с.
3. Маслов Н.Н.. Механика грунтов в практике строительства. М, 1977. 320 с.
4. Ершов Э.Д. Общая геокриология. М, изд. МГУ, 2002. 684 с.
5. Проектирование фундаментов зданий и подземных сооружений. Уч. Пособие, под ред.
Б.И.Долматова. М., 2006. 278 с.
6. Бондарик Г.К. Методика инженерно-геологических исследований. М, «Недра», 1987.
325 с.
7. Теоретические основы инженерной геологии, ред. Е.М.Сергеева. М, «Недра» 1985. 288
с.
8. Е.М.Пашкин, А.А.Коган, Н.Ф.Кривоногова. Терминологический словарь-справочник
по инженерной геологии. М.,КДУ, 2011. 952 с.
9. В.Т. Трофимов, В.А. Королев,Е.А. Вознесенский, Г.А. Голодковская, Ю.К
Васильчук,Р.С. Зиангиров. Грунтоведение,6-е издание, М.: Изд-во МГУ, 2005.-1024с.
10. Кнатько В.М. Теория синтеза неорганических вяжущих веществ в дисперсных грунтах:
Учеб.пособие. Л. Ленинградский ун-т, 1989. 98 с.
11. Кнатько В.М. Укрепление дисперсных грунтов путем синтеха неорганических
вяжущих. Л. Изд. Ленинградского университета, 1989. –272 с.
1.3.10.
Специальность 25.00.09 - геохимия, геохимические методы поисков
полезных ископаемых
Геохимия и геохимические методы поисков месторождений полезных ископаемых –
область знаний о распространенности и закономерностях поведения химических элементов и
изотопов в природе, а также о разработке геохимических методов поисков, разведки и оценки
месторождений полезных ископаемых и практических методов геохимического мониторинга
окружающей среды. Объектами рассмотрения геохимии являются закономерности
распределения и формы нахождения химических элементов в минералах, горных породах,
рудных месторождениях, живом веществе, земной коре и Земле в целом, гидросфере,
атмосфере и биосфере, а также во внеземном веществе.
Настоящая программа основана на разделах геологии, исследующих количества и
формы нахождения химических элементов и изотопов в природных объектах, принципы и
методы экспериментального и теоретического физико-химического моделирования, способы
43
математической обработки геохимических данных и геохимического картирования,
практические приемы геохимических методов прогноза, поисков, разведки и оценки
месторождений полезных ископаемых и геохимического мониторинга окружающей среды, а
также теоретические основы и методы изотопной геохронологии.
Программа также учитывает основные положения программы-минимум кандидатского
экзамена по специальности 25.00.09 «Геохимия и геохимические методы поисков
месторождений полезных ископаемых», разработанной кафедрой геохимии геологического
факультета МГУ, одобренной экспертным советом Высшей аттестационной комиссии по
наукам о Земле и утвержденной приказом Минобрнауки России от 8 октября 2007 г.
I. Геохимия как наука о распространённости, закономерностях миграции, концентрации
и рассеяния химических элементов.
1.Предмет геохимии и ее место в системе геологических наук. Основные вехи в истории
развития геохимии. Основные направления развития современной геохимии.
2.Задачи и методы геохимии. Химико-аналитические, физико-химические и физические
методы изучения содержания, форм нахождения и изотопного состава элементов в природных
объектах.
Роль
математических
методов
обработки
геохимических
данных.
Экспериментальное и теоретическое моделирование в геохимии.
II. Распространенность химических элементов в природе
1.Геохимические классификации химических элементов. Связь классификационных групп
элементов с их положением в Периодической системе.
2.Концепции происхождения химических элементов. Устойчивость и распространенность
химических элементов как функция строения их атомных ядер.
3.Геохимия как раздел космохимии. Состав вещества Вселенной, галактики, Солнечной
системы, внешней оболочки Солнца. Типы и состав метеоритов. Космическая
распространенность химических элементов.
4.Современные данные о строении Земли, выделяемые оболочки, их предполагаемый
элементный и минеральный состав. Определение понятия "кларк". Средние содержания
элементов в различных типах пород и оценка распространенности элементов в земной коре.
5.Геохимическая эволюция Земли. Теории Гольдшмидта, Рингвуда, Виноградова.
Геохимические эпохи. Понятие "геохимический цикл", частные и общие геохимические циклы
элементов. Основные закономерности геохимической истории земной коры. Внутренние и
внешние источники энергии геохимических процессов.
III. Формы нахождения и закономерности миграция химических элементов
1.Минералы как продукты природных химических реакций. Рассеяние элементов в природе.
Явление изоморфизма и его геохимическое значение. Состояние химических элементов в
подвижных фазах (расплавах, водных растворах, газах).
2.Внутренние и внешние факторы миграции химических элементов, их проявление в
геологических системах. Подвижность и инертность химических компонентов. Эмпирические
ряды подвижности. Механическая, физико-химическая, биогенная и техногенная миграция
химических элементов.
3.Основные формы нахождения и переноса химических элементов в различных оболочках
Земли. Роль воды и других летучих компонентов в миграции рудных элементов.
4.Понятие "геохимический барьер". Условия возникновения и типы геохимических барьеров.
Роль геохимических барьеров в формировании рудных месторождений.
IV. Геохимия природных процессов в литосфере
1.Геохимия магматических процессов. Химический состав магматических пород. Типичные
ассоциации химических элементов в породах. Формы нахождения элементов в расплавах.
44
Условия возникновения магматических расплавов и их геохимическая специализация. Пути
кристаллизации
магматических
расплавов. Кристаллизационная и
эманационная
дифференциация, ликвация расплавов, контаминация вмещающих пород. Важнейшие
закономерности поведения химических элементов в силикатных расплавах. Связь магматизма
и рудообразования. Поведение летучих в магматическом процессе в связи с их рудогенным
потенциалом. Геохимия пегматитов как продуктов промежуточного звена между
магматическим
и
гидротермальным
процессом.
Геохимическая
зональность
пегматитообразующих систем.
2.Геохимия процессов метаморфизма. Химический состав метаморфических пород. Понятие
об открытой и закрытой системах. Поведение химических элементов в различных
метаморфических фациях. Геохимия рудогенеза в процессах метаморфизма.
3.Геохимия гидротермальных процессов. Гидротермальные растворы, их природа, источники
воды и рудного вещества. Состав и свойства гидротермальных растворов. Метасоматоз, его
основные законы. Основные типы ассоциаций химических элементов в гидротермальнометасоматических образованиях. Формы миграции химических элементов в гидротермальных
растворах. Факторы отложения элементов из растворов и их концентрации. Геохимическая
зональность гидротермальных месторождений.
4.Геохимия процессов выветривания и осадкообразования. Химический состав различных
типов осадочных пород. Процессы выветривания в различных ландшафтно-климатических
условиях. Поведение химических элементов при выветривании горных пород и в зонах
окисления. Геохимические типы зон окисления. Геохимические условия процессов
литогенеза, осадочная дифференциация вещества, фации осадочных пород континента и
морских отложений. Месторождения полезных ископаемых, связанных с литогенезом.
V. Геохимия гидросферы и атмосферы
1.Строение и состав гидросферы. Воды морские и континентальные, их состав, главные ионы
и микрокомпоненты, преобладающие миграционные формы химических элементов в водной
среде. Кислотно-основные и окислительно-восстановительные равновесия в природных водах.
Процессы комплексообразования. Гидрохимическая зональность вод океана и континентов.
Основные факторы и закономерности формирования состава вод. Круговорот воды и
геохимическая эволюция гидросферы.
2.Состав атмосферы, ее строение и распределение в ней компонентов по высоте.
Происхождение и эволюция состава атмосферы. Взаимодействие атмосферы с солнечной и
космической радиацией. Баланс азота, кислорода, двуокиси углерода в атмосфере. Озон в
атмосфере, его роль и распределение. Малые компоненты атмосферы, формы нахождения
металлов и других элементов-примесей в воздухе. Атмосферная миграция химических
элементов. Взаимодействие с гидросферой и литосферой.
VI. Геохимия биосферы
1.Определение Вернадским понятия "биосфера". Химический состав живого вещества. Роль
биосферы в формировании современного состава атмосферы.
2.Биогенная миграция химических элементов. Биогеохимические процессы, их роль в
формировании литосферы, гидросферы, атмосферы. Биогеохимические провинции.
3.Биологический круговорот химических элементов. Биокосные системы, факторы миграции и
накопления в них химических элементов.
4.Основные особенности геохимии почв: их состав и факторы, его определяющие.
5.Органическое вещество в биосфере Земли. Органические соединения в природных водах,
почвах, углях, нефти, горных породах.
VII. Прикладная и экологическая геохимия
1.Геохимические методы поисков месторождений полезных ископаемых. Представление о
геохимических методах поисков: их виды и возможности. Первичные и вторичные ореолы
45
рассеяния. Литохимические, гидрохимические, атмохимические и биогеохимические методы
поисков. Геохимические карты, методы геохимического картирования.
2.Геохимия окружающей среды. Миграция и концентрация токсичных элементов в
окружающей среде. Эколого-геохимические особенности геохимических ландшафтов.
Эколого-геохимическая оценка состояния окружающей среды. Общие особенности
техногенной миграции химических элементов. Понятие "ноосфера". Техногенные
геохимические системы и процессы, их формирующие. Техногенные геохимические
аномалии.
VIII. Геохимия отдельных элементов (для I-VIII групп Периодической системы)
Химические и кристаллохимические свойства элементов. Распространенность и формы
нахождения в минералах, горных породах и рудах, ведущие геохимические ассоциации и
условия концентрации. Условия миграции и накопления в гидросфере, атмосфере, живом
веществе.
IX. Геохимия изотопов
Стабильные нерадиогенные и радиогенные изотопы. Особенности поведения изотопов
в геологических процессах. Реакции и константы изотопного обмена. Факторы, влияющие на
изотопный обмен. Применение изотопов как индикаторов источников вещества и условий
формирования пород и руд. Методы изотопной геохронологии, принципы и области
применения.
Основная литература
1. Алексеенко В А. Геохимические методы поисков месторождений полезных
ископаемых М., 2002.
2. Алексеенко В.А. Экологическая геохимия. М., Логос, 2000.
3. Барабанов В.Ф. Геохимия. Ленинград, Недра, 1985.
4. Браунлоу А.Х. Геохимия. Москва. Недра. 1984.
5. Гавриленко В.В., Сахоненок В.В. Основы геохимии редких литофильных металлов. Л.,
ЛГУ, 1986.
6. Гавриленко В.В., Сорокина Н.А. Геохимические циклы токсичных элементов. Л., ЛГУ,
1988.
7. Добровольский В.В. Основы биогеохимии. М.: Изд. центр «Академия», 2003.
8. Жариков В.А. Основы физической геохимии. М.: Изд-во МГУ, 2005.
9. Мейсон Б. Основы геохимии. Недра, 1971.
10. Овчинников Л.Н. Прикладная геохимия. М., Недра, 1990.
11. Перельман А.И. Геохимия. Высшая школа, 1988.
12. Перельман А.И., Касимов Н.С. Геохимия ландшафта. М.: Астрея, 1999.
13. Родыгина В.Г. Курс геохимии. Томский Ун-т, Изд-во НТЛ, 2006.
14. Ронов А.Б., Ярошевский А.А., Мигдисов А.А. Химическое строение земной коры и
геохимичекий баланс главных элементов. М., Наука, 1990.
15. Сауков А.А. Геохимия. М., Наука, 1975.
16. Фор Г. Основы изотопной геохимии. М.: Мир, 1989Шоу Д.М. Геохимия
микроэлементов кристаллических пород. Л., Недра, 1969.
17. Фортескью Дж. Геохимия окружающей среды. М., Прогресс, 1985.
Дополнительная литература
1. Беус А.А., Грабовская Л.И., Тихонова Н.В. Геохимия окружающей среды. М., Недра,
1976.
2. Барсуков В.Л., Григорян С.В., Овчинников Л.Н. Геохимические методы поисков
рудных месторождений. М., 1981.
46
3. Борисов М.В., Шваров Ю.В. Термодинамика геохимических процессов. М.:Изд.-во
МГУ, 1992.
4. Гаррелс Р.М., Крайст Ч.Л. Растворы, минералы, равновесия. М., 1968.
5. Гончаров Г.Н., Зорина М.Л., Сухаржевский С.М. Спектроскопические методы в
геохимии. Л., изд. ЛГУ, 1982.
6. Интерпретация геохимических данных. Учебное пособие/ Скляров Е.В. и др.; Под ред.
Е.В.Склярова. М.: Интермет Инжиниринг, 2001.
7. Крайнов С.Р., Рыженко Б.Н., Швец В.М. Геохимия подземных вод. М., 2004.
8. Логвиненко Н.В., Грамберг И.С. Введение в геохимию экзогенных процессов, Изд.
СПбГУ, 1997.
9. Соловов А.П. и др. Справочник по геохимическим поискам полезных ископаемых. М.,
1990.
10. Справочник по изотопной геохимии / Э.В.Соботович, Е.Н.Бартницкий, О.В.Цьонь,
Л.В.Кононенко. М.: Энергоиздат, 1982.
11. Справочник по геохимии / Г.В.Войткевич, А.В.Кокин, А.Е.Мирошников, В.Г.Прохоров.
М.: Недра, 1990.
12. Титаева Н.А. Ядерная геохимия. М., МГУ, 2000, 336 с.
13. Типоморфизм минералов. Справочник под ред. Л.В.Чернышевой «Недра», М, 1989.
14. Щербина В.В. Миграция элементов и процессы минералообразования. М.:Наука. 1980.
15. Bethke C.M. Geochemical and biogeochemical Reaction Modeling. Cambridge University
press. 2008.
16. Dickin A.P. Radiogenic isotope geology. Cambrige. 2005.
17. Holland HD, Turekian KK (2004) Treatise on geochemistry. Vol. 1-10. Pergamon Press
(Elsevier)
18. Marshall CP, Fairbridge RW (1999) Encyclopedia of geochemistry. Encycl Earth Sci Ser;
Kluwer Academic, Dordrecht.
19. Faure G (1998) Principles and applications of geochemistry. 2nd ed. Prentice Hall, New
Jersey.
20. Ottonello G. Principles of Geochemistry. Columbia University Press: New-York. 1997.
1.3.11.
Специальность 25.00.10 - геофизика, геофизические методы поисков
полезных ископаемых
Специальность «Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых» –
раздел наук о Земле, изучающих физическими методами происхождение, эволюцию, строение,
свойства и процессы (природные и техногенные) в Земле и её оболочках. Наряду с вопросами
глобальной и региональной геофизики рассматривается широкий спектр прикладных задач:
поиск и разведка месторождений полезных ископаемых, инженерно-геологические и
гидрогеологические изыскания, проблемы геоэкологии и т.д.
Настоящая программа основана на фундаментальных разделах наук о Земле и смежных
областей знаний (Физика, Химия, Математика, Астрономия), также включает в себя вопросы
прикладной геофизики.
Программа также учитывает основные положения программы-минимум кандидатского
экзамена по специальности 25.00.10 «Геофизика, геофизические методы поисков полезных
ископаемых», разработанной экспертным советом Высшей Аттестационной Комиссии (ВАК)
Министерства науки и образования Российской Федерации по наукам о Земле при участии
Геологического института РАН.
Введение
Предмет, задачи и методы геофизики и ее место среди других наук о Земле. История
развития геофизики и роль русских и советских ученых. Классификация методов геофизики по
физическим полям и их комплексирование при решении геологических задач. Физические
свойства пород (петрофизика). Единство и взаимозависимость физических полей и
геологической обстановки - руководящий принцип комплексирования и взаимопроникновения
47
наук о Земле. Место разведочной геофизики в комплексе поисково-разведочных работ и ее
роль в создании минерально-сырьевой базы и повышении экономической эффективности
поисков и разведки полезных ископаемых.
Строение твердой земли по геофизическим данным
1. Сейсмичность Земли.
Распределение очагов землетрясений. Типы сейсмических волн, методы их регистрации и
особенности распространения. Годографы. Скоростная модель Земли. Характеристика
основных сейсмических границ и выделяемые слои: земная кора, верхняя мантия (подкоровая
мантия, верхняя и нижняя астеносфера), нижняя мантия, внешнее и внутреннее ядро.
2. Гравитационное поле
Сила притяжения и сила тяжести. Потенциал силы тяжести. Распределение силы тяжести
по поверхности Земли. Геоид, его аномалии. Сжатие Земли. Масса и плотностная модель
Земли. Причины возникновения жидкого внешнего ядра и твердого внутреннего. Редукции
силы тяжести, их физический смысл. Классические схемы изостазии; представление об
изостатическом равновесии с учетом строения земной коры и верхней мантии.
3. Магнитное поле
Структура главного (нормального) геомагнитного поля и его изучение с использованием
теории Гаусса. Магнитный момент и дипольная составляющая геомагнитного поля. Природа
геомагнитного поля. Условие самовозбуждения дискового динамо; особенности теории
гидромагнитного динамо. Магнетизм других планет Солнечной системы. Магнитные
вариации. Структура магнитосферы. Основные принципы палеомагнетизма. Геомагнитные
инверсии, миграции полюсов и дрейф континентов.
4. Тепловое поле.
Источники внутреннего тепла Земли. Механизмы теплопереноса в Земле. Плотность
теплового потока на океанах и континентах. Вариант расчета температуры в недрах Земли.
5. Электромагнитные поля.
Электрические поля в атмосфере. Теллурические токи и их связь с магнитными
вариациями. Источники естественных электрических полей в литосфере.
6. Естественная радиоактивность
Естественный радиоактивный фон. Радиоактивные элементы в земной коре. Закон
радиоактивного распада и изотопная геохронология. Простейший вариант определения
возраста горной породы по концентрации радиоактивного изотопа и его дочернего продукта.
Геофизические методы в геологии
1. Сейсмометрия
Искусственные источники упругих колебаний, приемники и способы регистрации.
Физические и геологические основы сейсморазведки. Основы геометрической сейсмики.
Методы сейсмических исследований. Системы наблюдений в сейсморазведке. Метод ОГТ и
методика многократных перекрытий. Способы выделения полезных сигналов на фоне помех.
Миграционные преобразования сейсмических записей. Построение отражающих границ,
временные и глубинные разрезы. Динамическая сейсмика. Сейсмическая томография.
Изучение структуры осадочного чехла и условий осадконакопления. Типы углеводородных
ловушек, прямые поиски залежей нефти и газа. Специфика рудной сейсморазведки.
2.Гравиметрия.
Способы измерения силы тяжести. Основные виды гравиметров: маятниковые,
статические, их основные характеристики, области применения. Методика гравиметрической
съемки на суше и в движении. Обработка и интерпретация гравиметрических данных.
Потенциал притяжения и его производные. Способы определения параметров тел правильной
и произвольной формы. Применение гравиразведки для изучения строения земной коры,
геологического картирования, поисков месторождений полезных ископаемых.
3. Магнитометрия.
48
Протонные и квантовые магнитометры. Магнитные аномалии и их геологические
причины. Магнитные свойства минералов и горных пород. Наземная магнитная съемка.
Методические приемы повышения точности съемки. Особенности аэромагнитной съемки и
методика её проведения. Трансформации гравитационного и магнитного полей. Различные
представления магнитного потенциала и аномального поля: посредством полей магнитных
диполей, заполняющих объем тела, или же через поле элементарных монопольных
источников, размещенных по поверхности тела, а также с помощью гравитационного
потенциала тела. Связь приращения модуля геомагнитного поля с проекциями аномального
поля. Магнитные поля над телами простейшей формы. Предварительные оценочные методы
количественной интерпретации. Методы подбора. Применение магниторазведки при изучении
строения земной коры, геологическом картировании, поисках и разведки месторождений
полезных ископаемых.
4. Геоэлектрика.
Петрофизические основания геоэлектрики. Электроразведка постоянным током; расчет
электрических полей и кажущегося сопротивления над неоднородными средами.
Современные представления о природе естественной и вызванной поляризации горных пород
и руд; основанные на них методы. Использование в геоэлектрике естественных переменных
полей звукового диапазона и полей радиостанций. Методы низкочастотных гармонических
полей, их эффективные параметры, основанные на использовании расчетных нормальных
полей для основных источников. Методы электроразведки, использующие неустановившиеся
индукционные поля. Области применения различных методов геоэлектрики, особенности их
интерпретации, использование их для электропрофилирования и зондирования. Применение
методов в структурной геологии, при поисках месторождений рудных полезных ископаемых,
месторождений нефти и газа, в гидрогеологии и инженерной геологии.
5. Геотермический метод
Измерение параметров геотермического поля. Принципы устройства электрических и
термисторных термометров. Методика геотермических наблюдений в скважинах, подземных
выработках и в море.
Региональные термические исследования, расчет геотермических градиентов и тепловых
потоков и роль их в изучении земной коры. Поисково-разведочные геологические и
инженерно-гидрогеологические термические исследования. Использование геотермических
графиков и карт для выделения структур, рудных тел, мерзлых и талых пород, изучения
фильтрационных свойств горных пород.
6. Радиометрия
Аппаратура для измерения естественной радиоактивности. Аэро-, авто- и переносные
радиометры, гамма-спектрометры, эманометры. Виды применяемых детекторов излучений.
Радиогидрогеологическая съемка. Обработка наблюдений и их интерпретация. Расчет
содержаний U (Ra), Тh, К при гамма-спектрометрии, определение параметров интенсивности
эманирования.
Ядерно-геофизические съемки с источниками ионизирующего излучения. Гамманейтронная съемка. Гамма-гамма методы изучения плотности горных пород и руд. Нейтроннейтронная съемка. Активационная нейтронная гамма-съемка.
Ядерно-физические методы исследования образцов горных пород и руд. Нейтроннейтронные методы с регистрацией надтепловых, тепловых нейтронов и гамма-лучей.
Активационный анализ. Методы рассеянного гамма-излучения. Геологические задачи и
область применения ядерно-геофизических методов.
7. Геофизические исследования в скважинах (ГИС)
Геофизические метода исследования скважин (каротаж) и их особенности. Классификация
геофизических методов исследования в скважинах. Скважинные приборы, наземные
аппаратура и оборудование.
Электрический каротаж (ЭК). Физические основы и модификации ЭК. Электрический
каротаж по методу собственных потенциалов (ПС) и кажущегося сопротивления (КС). Схемы
измерений и типы применяемых скважинных зондов и приборов. Боковое каротажное
49
зондирование (БКЗ). Боковой каротаж (БК). Измерение сопротивления многоэлектродными
зондами. Микрозонды. Метод скользящих контактов, метод электродных процессов.
Диэлектрический каротаж. Индукционный каротаж - высокочастотный электромагнитный
метод исследования скважин. Геологические задачи и область применения электрического
каротажа.
Акустическии каротаж (АК). Физический принцип и схема измерений. Акустические
параметры горных пород. Геологические задачи, область и возможности применения АК.
Акустическое просвечивание (МП). Принципы проведения и интерпретация результатов.
Магнитный каротаж (КМВ). Принципы измерения магнитной восприимчивости и
магнитного поля. Геологическая интерпретация результатов.
Ядерно-магнитный каротаж (ЯМК). Теоретические основы модификации ЯМК; схемы
измерения. Принципы интерпретации диаграмм ЯМК. Геологические задачи и область
применения.
Гамма-каротаж (ГК). Принципиальная схема регистрации. Спектрометрические методы
регистрации и обработки данных естественного гамма-излучения. Геологические задачи и
область применения ГК.
Нейтронные метода каротажа. Модификации нейтронных методов: нейтронный гамма(НТК), нейтронный гамма-спектрометрическйй (НГКс), нейтрон-нейтронный каротаж по
тепловым (ННКт) и надтепловым нейтронам. Импульсный нейтронный каротаж (ИНК);
основные особенности и области применения методов.
Гамма-гамма-каротаж (ГГК). Физические принципы и теоретические основы методов.
Характер применяемых источников гамма-излучения. Оценка плотности и пористости пород
по диаграммам ГГК. Селективный гамма-гамма-каротаж (ГГКс). Геологические задачи и
область применения ГГК.
Термический каротаж. Схема измерений, решаемые геологические задачи.
Комплекс ГИС. Задачи, решаемые при поисках и разведке нефти и газа и рациональные
комплексы ГИС в нефтяных и газовых скважинах. Оптимальные комплексы ГИС при
изучении месторождений каменного угля, поисках и разведке твердых полезных ископаемых и
при поисках вода.
8. Принципы комплексирования геофизических, геохимических и геологических
методов.
Комплексное применение и интерпретация результатов полевых геофизических
исследований. Принципы комплексирования геофизических методов исследований земной
коры при глубинных, региональных, структурных и картировочно - поисковых работах.
Физико-геологические модели и выбор рационального комплекса.
Комплексы геофизических методов поисков и разведки месторождений нефти и газа,
рудных и нерудных полезных ископаемых. Связь с геологическими работами и бурением.
Применение комплекса геофизических методов при решении гидрогеологических,
инженерно-геологических и мерзлотно-гляциологических задач. Основы комплексной
интерпретации геофизических данных.
9. Морская геофизика.
Мировой океан как объект геофизики, особенности геофизических исследований в
акваториях. Изучение строения океанской земной коры. Отражение межплитовых границ в
геофизических полях. Связь линейных магнитных аномалий со спредингом океанского дна и
его возрастом. Гравитационное поле и состояние мантии под океаном.
Литература
1. Аплонов С.В. Геодинамика. Учебник. СПб: изд-во СПбГУ, 2001, 360с
2. Аплонов С.В., Лебедев Б.А. Нафторудогенез: пространственные и временные
соотношения гигантских месторождений. - М.: Научный мир, 2010, 224 с.
3. Аплонов С.В., Титов К.В. Геофизика для геологов. Учебник. - СПб, изд-во СПбГУ,
2010, 319 с.
50
4. Бондарев В.И. Сейсморазведка. Из-во ИРА УТК, г. Екатеринбург, 2007, 703 с.
5. Владов М. Л., Старовойтов А. В. Введение в георадиолокацию. Учебное пособие — М.:
Издательство МГУ, 2004.
6. Гурвич И.И., Боганик Г.Н. Сейсмическая разведка. "Недра", М., 1980.
7. Караев Н.А., Рабинович Г.Я. Рудная сейсморазведка. М., 2000
8. Кауфман А.А. Введение в теорию геофизических методов. Часть 1. Гравитационные
электрические и магнитные поля.
9. Кауфман А.А. Введение в теорию геофизических методов. Часть 2. Электромагнитные
поля. Недра, М., 2000
10. Кобранова В.Н. Петрофизика. Учебник для вузов. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра,
1986. - 392 с.
11. Комаров В.А. Электроразведка методом вызванной поляризации. 1972, Недра,
Ленинград, 344 с.
12. Комаров В.А. Геоэлектрохимия. Учебное пособие. из-во СПбГУ. 1994. 136с.
13. Комаров В.А., Жоголев С.Л. Петрофизика. Учебное пособие. из-во СПбГУ. 2001. 140с.
14. Комплексирование геофизических методов при решении геологических задач. М., 1987
15. Кудрявцев Ю.И. Теория поля и ее применение в геофизике. Л., Недра, 1988, 336 стр.
16. Ларионов В.В., Резванов Р.А. Ядерная геофизика и радиометрическая разведка. М.,
1988
17. Логачев А.А., Захаров В.П. Магниторазведка. "Недра", Л., 1979
18. Мейер В.А. и др. Методы ядерной геофизики. "Недра", Л., 1988, 373 с.
19. Мейер В. А. «Геофизические исследования скважин», 1981 г., 450 с.
20. Миронов B.C. Курс гравиразведки. "Недра", Л., 1980
21. Путиков О.Ф. Основы теории нелинейных геоэлектрохимических методов поисков и
разведки. СПбГГИ. СПб, 2008, 534 с.
22. Путиков О.Ф. Полярографический каротаж, 2000. СПб: Из-во СПбГУ, 500 с.
23. Свешников Г.Б. Электрохимические процессы на сульфидных месторождениях. Из-во
ЛГУ, 1967, 160 с.
24. Семенов А.С. Электроразведка методом естественного электрического поля, 1974,
Недра, Ленинград.
25. Хмелевский В.К. Электроразведка. Изд. Московского университета. 1984г.
26. Электроразведка: справочник геофизика. В двух книгах. Под ред. В.К.Хмелевского и
В.М.Бондаренко. М. Недра, 1989г.
27. Якубовский Ю.В., Ренард И.В. Электроразведка. М., 1991
28. “Applied Geophysics”, 1990, eds.W.M.Telfold, L.P.Geldart, 645 p.
1.3.12.
Специальность 25.00.11 - геология, поиски и разведка твердых полезных
ископаемых, минерагения
Геология месторождений полезных ископаемых (ГМПИ, учение о полезных
ископаемых) – раздел геологии, который исследует закономерности возникновения
месторождений минерального сырья в недрах Земли, изучает их строение, вещественный
состав и свойства.
С одной стороны ГМПИ лежит на пересечении двух ветвей геологических знаний:
структурной (структурной и региональной геологии, стратиграфии, исторической геологии и
тектоники), которая ответственна за пространственно-временные закономерности размещения
месторождений полезных ископаемых и вещественной (минералогии, петрографии,
кристаллографии, геохимии), которая изучает состав и свойства полезных ископаемых и
вмещающих их горных пород. С другой стороны, ГМПИ во многом находится под влиянием
экономики, поскольку большинство терминов, используемых дисциплиной имеет
экономическую подоплеку (руда, месторождение, запасы, ресурсы, содержание полезных
компонентов и др.)
Программа также учитывает основные положения программы-минимум кандидатского
экзамена по специальности 25.00.11 «Геология, поиски и разведка твердых полезных
51
ископаемых, минерагения», разработанной экспертным советом Высшей Аттестационной
Комиссии (ВАК) Министерства науки и образования Российской Федерации по наукам о
Земле при участии Геологического института РАН.
I.1 Полезные ископаемые и руды
Руды. Рудные и нерудные минеральные скопления.
Руда. Определение. Понятие о промышленных кондициях. Динамика изменения
промышленных кондиций в зависимости от потребности в минеральном сырье, состояния
техники его добычи и переработки, природных и экономических условий местонахождения.
Требования промышленности к качеству руд.
Формы нахождения полезного ископаемого в рудах. Минеральный и химический
состав руд. Типизация руд по химическому и минеральному составу. Текстуры и структуры
руд.
Обзор технологических процессов обогащения руд. Технологические свойства рудных
и сопутствующих минералов, кристаллохимические, минералогические и геологические
факторы их формирования. Проблемы комплексного использования руд.
I.2. Месторождения полезных ископаемых как геологические тела
Месторождения полезных ископаемых. Определение. Естественно-геологический и
геолого-экономический аспекты понятия. Площади распространения месторождений
полезных ископаемых: провинции, области, районы, рудные поля. Геолого-структурные
факторы их формирования.
Морфология тел полезных ископаемых. Изометрическиеи директивные тела.
Геологические элементы, определяющие размеры и условия залегания тел полезных
ископаемых.
Структуры месторождений полезных ископаемых. Рудовмещающие геологические
структуры. Структура месторождения как геологического объекта. Элементы структуры по
распределению концентраций полезных ископаемых: околорудный ореол, рудное тело,
рудные столбы и гнезда. Геологические условия локализации рудных столбов. Зональность
рудных тел и месторождений, причины ее возникновения.
I.3. Геолого-генетические модели месторождений полезных ископаемых
Геолого-генетические модели рудообразующих процессов. Плутоногенные модели.
Гидротермальные и гидротермально-рециклинговые модели. Седиментогенно-гидрогенные
модели.
Метаморфогенные-регенерационные
модели.
Полигенные
месторождения.
Генетические и геолого-генетические классификации месторождений.
Процессы близповерхностного преобразования месторождений полезных ископаемых.
Строение зоны окисления. Факторы, влияющие на формирование зон окисления. Поведение
рудных компонентов в процессе образования зоны окисления. Реконструкция состава
первичных руд по продуктам зоны окисления. Формирование ореолов рассеяния
месторождений полезных ископаемых.
Развитие минерального и химического состава, структуры месторождений во времени.
Этапы и стадии формирования месторождений. Длительность формирования месторождений.
Полихронные месторождения.
I.4. Основы промышленной геологии
Важнейшие критерии промышленной ценности минеральных скоплений: качество и
количество минерального сырья в недрах, технологические свойства, горно-геологические
условия эксплуатации, географо-экономическое положение. Классификация запасов ресурсов.
Объем, качество и достоверность информации, необходимой для обоснования запасов по
категориям А, В, С1, С2.
I.5. Геологические условия локализации месторождений полезных ископаемых
52
Определение понятий металлогения и минерагения. Общая, региональная и
специальная металлогении. Геологические основы металлогении. Факторы образования и
размещения оруденения: геотектонический, структурный, стратиграфический, магматический,
литологический, метаморфический. Взаимодействие факторов.
Формационный анализ в металлогении. Понятия геологическая и рудная формации.
«Генетический» и «парагенетический» подходы.
Металлогенические концепции. Концепция Ю.А. Билибина и ее развитие в трудах
советских исследователей. Доменная концепция. Концепция сквозных рудоконцентрирующих
структур (линеаментная). Стереометаллогеническая концепция. Формационная концепция.
Концепция нелинейной металлогении. Металлогенический аспект тектоники плит.
Плутоногенные комплексы пород и локализация в них месторождений полезных
ископаемых
Ультраосновные комплексы.
Псевдостратифицированные, кольцевые, альпинотипные (офиолитовые) комплексы.
Главные черты геологии, генезиса эталонных плутонов и их промышленных месторождений.
Месторождения коры выветривания ультраосновных - основных пород.
Месторождения силикатного никеля, природно-легированных руд железа.
Геологическая позиция, структура, состав, текстуры и структуры руд месторождений:
Бушвельдского комплекса, Стиллоутера, Кемпирсайского, Нижнетагильского, ЮжноУральских месторождений силикатного никеля.
Ультраосновные-щелочные-карбонатитовые комплексы.
Геологические условия формирования ультраосновных-щелочных-карбонатитовых
комплексов. Элементы структуры обогащенной модели карбонатитовых комплексов. Этапы
развития карбонатитовых систем. Обзор представлений о генезисе. Полезные ископаемые и
промышленные типы.Геологическая позиция, структура, этапы формирования и полезные
ископаемые массивов Ковдор, Инагли, Томтор.
Щелочные плутоногенные комплексы.
Основные черты геологии, вещественного состава, генезиса и промышленной рудной
минерализации. Геологическая позиция, структура, этапы формирования Хибинского и
Ловозерского массивов.
Гранитовые, гранитоидные и диоритовые комплексы.
Пегматитовые месторождения. Геологические условия формирования. Подразделение:
камерные,
простые,
перекристаллизованные,
метасоматически
замещенные,
десилицифицированные пегматиты. Главные черты геологии и генезиса. Полезные
ископаемые ипромышленные типы.Геологическая позиция, структура, состав, генезис
пегматитовых месторождений Волыни, Северной Карелии, Приладожья, Калбинского
массива, Кольского полуострова, Среднего Урала.
Скарновые месторождения. Геологические условия образования. Скарны известковые,
магнезиальные, силикатные. Морфология и строение залежей. Стадии развития скарновых
месторождений. Место и время локализации в них оруденения. Обзор представлений о
формировании скарновых месторождений. Полезные ископаемые и промышленные типы
скарновых месторождений.Геологическая позиция, строение, минеральный состав, оруденение
и генезис месторождений: Турьинского рудного поля, Магнитогорского, Дашкестан,
Тырныауз, Дальнегорского.
Альбититовые и грейзеновые месторождения. Геологические условия формирования.
Признаки общности и различия в происхождении грейзенов и альбититов. Типы альбититовых
месторождений: минерализованные купола гранитных интрузивов, фениты. Полезные
ископаемые, промышленные типы месторождений альбититов. Типы грейзеновых
месторождений: апоалюмосиликатныегрейзены, апосерпентинитовые, апокарбонатные.
Полезные ископаемые грейзеновых месторождений. Геологическая позиция, строение,
минеральный состав, и оруденение месторождений Восточного Забайкалья, Цинновец,
Акчатау.
53
Гидротермальные
месторождения.
Геологические
условия
формирования.
Подразделения:
плутоногенные,
вулканогенные,
амагматогенные
(телетермальные,
стратиформные). Плутоногенные гидротермальные месторождения. Генетическая и
парагенетическая связь между интрузиями. Геологическая позиция месторождений в рудномагматических системах. Зональное размещение месторождений. Полезные ископаемые
ипромышленные типы месторождений.Морфология, структура, состав жильных тел и
метасоматитов, стадии образования месторождений: Букука, Джидинского рудного поля,
Березовского, Кочкарского, Садонского.
Месторождения, связанные с вулкано-плутоническими комплексами.
Поля кимберлитовых и лампроитовых трубок и их алмазоносность. Геологические
условия локализации. Состав пород, структура комплексов. Локализация и качество алмазов.
Проблемы генезиса. Критерии промышленной алмазоносности на примере алмазоносных
кимберлитов Якутии и Архангельской области.
Коматиитовыевулкано-плутонические комплексы. Строение коматиитовых потоков и
локализация в них никелевых сульфидных месторождений (на примере месторождения
Камбалда). Нерудная минерализация коматиитов.
Траппы. Трапповые излияния, субвулканические интрузии, вулканические аппараты,
базальтические трубки взрыва. Геология, состав и медно-никелевых с платиной и палладием
месторождений Норильского и Талнахского районов, проблема их генезиса.
Вулкано-плутонические комплексы среднего и кислого составов. Медно-молибденпорфировые месторождения. Геологические условия локализации вулкано-плутонических
комплексов, вещественный состав и строение. Локализация и качественные характеристики
оруденения. Модели медно-порфировых месторождений. Главные черты генезиса.
Месторождения вулканогенных комплексов.
Колчеданные месторождения. Геологические условия образования. Особенности
морфологии и структуры залежей. Минеральный состав руд, их текстуры. Этапы
формирования. Современные представления о генезисе. Полезные ископаемые
ипромышленные типы. Геологическое строение и вещественный состав месторождений
Среднего и Южного Урала.
Вулканогенные гидротермальные месторождения. Вопросы связи вулканизма и
гидротермального рудообразования. Полезные ископаемые ипромышленные типы
месторождений. Эксгаляционные месторождения.
Рудоносные осадочные бассейны и их стратиморфные месторождения.
Внутриплитныерифогенные бассейны
Бассейны терригенные. Главные черты разреза, стратиграфические, литологические и
тектонические факторы локализации месторождений. Месторождения Видватерсранд, Удокан,
Гурон (Атабаска).Бассейны карбонатно-терригенные. Катанга-Замбийский бассейн, Южнопермский бассейн (Мансфельд, Любин-Серошовицы), Джезказган-Сарысуйский бассейн
(месторождение Джезказган).
Бассейны пассивных континентальных окраин
Терригенные
бассейны.
Полиметаллические
колчеданные
месторождения
филизчайского типа Холоднинское, Сулливан, Маунт-Айза. Бассейны с редкометальнозолотым оруденением (Сухотитский с Олимпиадинским и Раздолинским месторождениями,
Бодайбинский золоторудный бассейн, Большой бассейн штата Невада с месторождениями
тонковкрапленного золота типа Карлин).
Терригенно-карбонатные бассейны. Большепитский бассейн с месторождениями
Морянихимским и Горевским. Юрматинский бассейн с Бакальским месторождением.
Месторождения типа долины Миссисипи. Большекаратауский бассейн с месторождениями
Миргалимсай, Кентау.
54
Кремнисто-терригенно-карбонатные бассейны. Жаильминский рудоносный бассейн
(рудные поля Жайрем, Каражал, свинцово-цинковые месторождения атасуйского типа).
Ртутно-сурьмяные месторождения Хайдаркан, Кадамжай.
Бассейны коллизионных областей
Бассейны форланда. Предуральский бассейн. Соликамск. Медистые песчаники.
Причерноморский бассейн.Бассейны межгорных впадин. Чиатурское месторождение.
Месторождения метаморфогенных комплексов.
Геологические
условия
образования.
Метаморфизованные
месторождения.
Метаморфические месторождения. Полезные ископаемые ипромышленные типы.
Геологическая позиция, морфология, структура, минеральный состав, проблемы генезиса
месторождений Кривой Рог, КМА, Броккен-Хилл, Кейвских тундр.
Современные месторождения и их древние аналоги.
Массивные сульфидные руды Мирового океана. Морфология, вещественный состав,
структура месторождений и отдельных тел. Месторождения Восточно-Тихоокеанского
поднятия, Галапагосского рифта, Атлантического океана.
Железо-марганцевые конкреции. Закономерности распространения. Морфология,
вещественный состав. Проблемы генезиса. Характеристика качества и количества руд на
примере площади Кларион-Клиппертон. Железо-кобальтовые корки.
Фосфоритовые месторождения шельфа западных окраин континентов. Главные
закономерности распространения, вещественный состав, происхождение.
Месторождения вулканических областей. Отложения саларов и озер современного и
альпийского вулканизма. Месторождения Кремер, Серлз, Султан-Чаир.
Россыпные месторождения. Геологические, геоморфологические и физикогеографические условия формирования россыпей. Элювиальные, делювиальные,
пролювиальные россыпи. Аллювиальные россыпи. Литоральные россыпные месторождения.
Гляциальные и эоловые россыпи. Полезные ископаемые и промышленные типы. Современные
россыпи Австралии, древние – Среднего Приднепровья.
I.6. Минерально-сырьевая база и ее воспроизводство
Состояние минерально-сырьевой базы России и мира. Ликвидность полезных
ископаемых. Деятельность геологических служб страны и акционерных кампаний по
воспроизводству минеральных ресурсов.
Раздел II: Горючие полезные ископаемые
Основные типы горючих ископаемых (каустобиолитов), их значение и использование.
Роль в народном хозяйстве страны, мировой экономике. Размеры добычи. Энергетический
баланс и его изменение во времени. Ресурсы горючих ископаемых, соотношение с
альтернативными источниками энергии.
II.1. Нефти и природные горючие газы
Нефти. Элементный состав и основные группы химических соединений. Физические и
физико-химические свойства (плотность, вязкость, температура кипения, растворимость газов,
теплота сгорания). Основные типы нефтей. Конденсаты. Вязкие и твердые природные битумы.
Состав и свойства горючих газов. Газовые гидраты.
Нефтегазоносная толща, состав, строение. Коллекторы нефти и газа, их характеристика,
преобладающие типы пород. Коллекторские свойства (плотность, пористость,
проницаемость). Связь коллекторских свойств с глубиной залегания. Понятие о вторичной
пористости. Породы-флюидоупоры (экраны, покрышки). Природный резервуар, ловушки,
залежи нефти и газа. Типы ловушек и залежей. Схема строения залежей, соотношение в них
нефти и газа, характеристики температуры и давления.
55
Основные группы месторождений нефти и газа. Нефтегазоносные бассейны
(провинции), их важнейшие типы. Закономерности распространения нефти и газа в земной
коре. Связь скоплений нефти и газа с типами пород, возрастом, глубиной залегания,
тектоническими структурами. Соотношения между количеством месторождений (бассейнов),
их масштабами и общими запасами нефти и газа. Нефтегазоносность морских акваторий.
Обзор крупнейших бассейнов (провинций) России и зарубежных стран (Волго-Уральский,
Западно-Сибирский, Персидского залива, Галф-Кост, Маракаибский, Североморский).
Примеры месторождений-гигантов (Гвахар, Большой Бурган, Самотлор, Ромашкино, Уренгой,
нефтеносные пески Атабаски).
Генезис нефти и газа. Существо проблемы, ее значение и состояние изученности
(исходный материал, пути и способы превращения его в нефть и газ, образование залежей).
Основные положения биогенной (осадочно-миграционной) гипотезы. Имеющиеся
представления о неорганическом (абиогенном) происхождении нефти и газа.
II.2. Ископаемые угли и горючие сланцы.
Состав, свойства и условия образования углей. Положение углей в ряду рассеянных и
концентрированных форм залегания органического вещества в осадочной оболочке Земли.
Стадия углефикации, образования ряда: торф – бурый уголь – каменный уголь – антрацит.
Микрокомпонентный (мацеральный) состав углей, их основные генетические группы.
Неорганические (минеральные) компоненты углей, состав, содержание, природа. Изменение
свойств углей в процессе углефикации. Характеристики углей, используемых в качестве
твердого и жидкого топлива, сырья для химической и металлургической промышленности.
Угленосная толща (формация). Состав, строение, условия залегания, распространение
угольных пластов. Ритмичность (цикличность) разрезов угленосных отложений, возможности
практического использования для целей корреляции. Характерные типы угленосных циклов
(циклотем). Основные факторы, контролирующие формирование угленосных формаций
(климат, палеогеография, тектонический режим). Обстановки углеобразования. Условия
залегания угленосных отложений. Морфология угольных пластов. Породы почвы и кровли.
Неоднородность пластов на площади (расщепления, размывы,
тектоническая и
атектоническаянарушенность). Особенности формирования угольных пластов. Угольные
месторождения, бассейны, провинции. Схема классификации бассейнов, характеристика
основных типов. Обзор важнейших бассейнов и месторождений России и зарубежных стран.
Примеры бассейнов (Кузнецкий, Канско-Ачинский, Подмосковный, Челябинский, ЮжноЯкутский).
Горючие сланцы. Состав, свойства и условия образования горючих сланцев.
Соотношение понятий горючих, углистых и черных сланцев. Морфология пластов горючих
сланцев. Особенности состава, строения и условий залегания сланценосных толщ. Типы
бассейнов и месторождений. Примеры (Прибалтийский, Грин-Ривер). Металлоносность
горючих сланцев.
Закономерности распространения углей и горючих сланцев в земной коре. Связи с
типами бассейнов и возрастом. Общие представления об эволюции угле- и сланцеобразования
в геологической истории.
Литература основная
1.
2.
3.
Абрамович И.И., Клушин И.Г. Геодинамика и металлогения складчатых областей.
Л., Недра, 1987.
Авдонин В.В., Бойцов В.Е., Григорьев В.М., Семинский Ж.В., Солодов Н.А.
Месторождения металлических полезных ископаемых. М., ЗАО «Геоинформмарк»,
1998.
Волков В.Н. Основы геологии горючих ископаемых (учебн. пособие). СПб, Изд.
СПбГУ, 1993.
56
Волков В.Н., Полеховский Ю.С., Сергеев А.С., Тарасова И.П. Основы металлогении
горючих ископаемых и углеродсодержащих пород (учебн. пособие). СПб, Изд.
СПбГУ, 1997.
5. Геология и разведка месторождений полезных ископаемых. Ред. В.В. Ершов. М.,
Недра, 1989.
6. Иванов Г.А., Кирюков В.В. Горючие ископаемые // Курс месторожд. тверд.полезн.
ископ. Л., Недра, 1975.
7. Каждан А.Б. Поиски и разведка месторождений полезных ископаемых. М., Недра,
1984.
8. Кривцов А.И. Минерально-сырьевая база на рубеже веков – ретроспектива и
прогнозы. М., ЗАО «Геоинформмарк», 1999.
9. Кронен Д. Подводные минеральные месторождения. М, Мир, 1982.
10. Курс месторождений твердых полезных ископаемых. Ред. П.М. Татаринов, А.Е.
Карякин. Л., Недра, 1975.
11. Леворсен А. Геология нефти и газа. Пер. с англ., М., Мир, 1976.
12. Литогеодинамика и минерагения осадочных бассейнов. Ред. А.Д. Щеглов. ВСЕГЕИ,
1998.
13. Месторождения горючих сланцев мира. Ред. Н.Ф. Череповский. М., Наука, 1988.
14. Основы геологии горючих ископаемых. Ред. И.В. Высоцкий. М., Недра, 1987.
15. Петрология углей. Ред. Э. Штах. Пер. с англ., М., Мир, 1978.
16. Поиски и разведка месторождений полезных ископаемых. Ред. Е.О. Погребицкий,
П.И. Терновой. Л., Недра, 1977.
17. Промышленные типы месторождений неметаллических полезных ископаемых /
А.Е. Карякин, П.А. Строна, Б.Н. Шаронов и др. М., Недра, 1985.
18. Синяков В.И. Геолого-промышленные типы рудных месторождений. СПб, Недра,
1994.
19. Смирнов В.И. Геология полезных ископаемых. М., Недра, 1982.
20. Старостин В.И., Игнатов П.А. Геология полезных ископаемых. М., МГУ, 1997.
21. Хант Дж. Геохимия и геология нефти и газа. Пер. с англ., М., Мир, 1982.
22. Яковлев П.Д. Промышленные типы рудных месторождений. М., Недра, 1986.
23. Щеглов А.Д. Основные проблемы современной металлогении. Л., Недра, 1987.
Дополнительная
24. Билибин Ю.А. Металлогенические провинции и металлогенические эпохи. М., 1955.
25. Вольфсон Ф.И., Дружинин А.В. Главнейшие типы рудных месторождений. М.,
1982.
26. Кужварт М. Неметаллические полезные ископаемые. М., Мир, 1986.
27. Минеральное сырье // Справочник. М., ЗАО «Геоинфоррммарк», 1997-1999.
28. Неметаллические полезные ископаемые /У.Г. Дистанов, А.И. Кринари, В.П. Петров
и др. М., Недра, 1984.
4.
1.3.13.
Специальность 25.00.36 - геоэкология
Геоэкология – междисциплинарное научное направление, объединяющее исследования
состава, строения, свойств, процессов, физических и геохимических полей геосфер Земли как
среды обитания человека и других организмов. Основной задачей геоэкологии является
изучение изменений жизнеобеспечивающих ресурсов геосферных оболочек под влиянием
природных и антропогенных факторов, их охрана, рациональное использование и контроль с
целью сохранения для нынешних и будущих поколений людей продуктивной природной
среды.
Геоэкология (отрасль - геолого-минералогические науки) изучает роль минеральносырьевых компонентов литосферы, геологического пространства и подземных вод в жизни
биоты, включая человека, а также социально-экономические и правовые концепции
экологической безопасности освоения и использования природно-сырьевых ресурсов
57
Настоящая программа включает преимущественно материал, освещаемый в курсах
геоэкология, экологическая геохимия природных вод, экологические катастрофы и риски,
техногенные месторождения полезных ископаемых. Экзаменующийся должен также
продемонстрировать владение основным знанием в области геоэкологии, природопользования
и рационального использования природной среды.
Программа также учитывает основные положения программы-минимум кандидатского
экзамена по специальности 25.00.36 геоэкология, разработанной экспертным советом Высшей
Аттестационной Комиссии (ВАК) Министерства науки и образования Российской Федерации
по наукам о Земле.
1. Место экологии (макроэкологии) в системе естественных наук.
Структура и основные законы экологии. Экологическая геология, её взаимосвязь с экологией
и геоэкологией, структура, предмет, объект и методы исследований. Понятие об
экологических функциях литосферы. Геологическая среда, экогеологическое пространство.
2. Биосфера и её эволюция.
Учение о биосфере, её планетарное значение, этапы развития и положение среди других сфер
Земли. Законы функционирования биосферы. Фотосинтез как основа существования
биосферы. Сущность и значение пищевых цепей. Биомасса и первичная продукция биосферы.
Живое вещество, закономерности распределения живого вещества. Круговороты веществ как
основа существования и эволюции биосферы. Обмен веществ с окружающей средой
(функционирование биогеохимических круговоротов) непременное условия существования
биосферы. Роль живого вещества в образовании земной коры и энергетике геологических
процессов, в осадконакоплении и преобразовании горных пород. Эволюция биосферы в
докембрии и фанерозое. Нарушение динамического равновесия в системе биосферы в
результате деятельности человека.
3. Природные и техногенные катастрофы. Экологически опасные геологические
процессы в природной среде.
Общие характеристики природных катастроф, их виды и взаимовлияние. Основы теории
катастроф. Состояние прогноза и защитных мер. Землетрясения и вулканические извержения.
Их характеристики, прогнозирование и меры по ликвидации последствий. Катастрофы,
связанные с неустойчивостью склонов. Катастрофы в гидросфере. Общие характеристики.
Прогнозирование. Мероприятия по охране поверхностных и подземных вод. Катастрофы в
атмосфере. Проблема «парникового эффекта». Аэрозоли и кислотные дожди. Метановая
опасность. Разрушение озонового слоя и меры борьбы с ним. Радоновая опасность. Меры по
снижению радиационного риска. Техногенные чрезвычайные ситуации (ЧС) и катастрофы.
Экологические риски. Оценки индивидуального и социального рисков. Оценка риска по
сокращению ожидаемой продолжительности жизни. Оценка и моделирование радиационного
риска. Управление риском. Критерии выбора приоритетов при снижении экологического
риска.
4. Источники антропогенного загрязнения биосферы.
Источники антропогенного воздействия на компоненты природной среды. Общие
закономерности распространения загрязняющих веществ в биосфере. Особенности
загрязнения природной среды. Физические, химические, биологические загрязнения.
Миграция экотоксикантов. Экогеологические проблемы функционирования природнотехногенных и техногенных систем. Горнодобывающее производство. Принципы
использования, сохранения и воспроизводства минерально-сырьевых и энергетических
ресурсов. Техногенные месторождения, способы их образования и классификация. Оценка
влияний техногенных месторождений на загрязнение. Методы утилизации отходов, принципы
рекультивации
отвалов
и
хвостохранилищ.
Теплоэнергетическое
производство.
Металлургическая и металлообрабатывающая
и химическая промышленность.
Эффективность комплексного использования сырья, в том числе вторичного.
Сельскохозяйственная деятельность. Биологические методы борьбы с вредителями сельского
58
и лесного хозяйства. Экогеологические проблемы земледелия, животноводства и
скотоводства. Проблемы городских агломераций, транспорта.
5. Природные и антропогенные процессы формирования
химического состава
природных вод.
Физико-географические факторы. Геологические факторы. Физико-химические факторы и
процессы. Биологические и биохимические факторы. Антропогенные факторы. Миграционные
формы химических элементов в водной среде. Кислотно-основные равновесия в природных
водах.
Процессы
комплексообразования
в
природных
водах.
Окислительновосстановительные состояния природных вод. Потенциал-задающие системы. Диаграммы EhpH. Геохимические барьеры. Виды антропогенного воздействия на водную составляющую
геологической среды. Загрязнение природных вод (основные понятия, виды и источники
загрязнения). Характеристика геохимических свойств наиболее распространенных
загрязнителей. Геохимическая типизация загрязненных природных вод. Оценка качества и
основные методы очистки природных вод.
6. Геофизические методы в экогеологии.
Геофизическая функция литосферы. Геофизические поля как составная часть геологической
среды обитания. Гравитационное поле. Магнитное поле Земли. Электрические и
электромагнитные поля Земли. Сейсмические, акустические и вибрационные поля
естественного происхождения. Предельно допустимые уровни и защита. Геотермальные поля
и их природа. Вклад антропогенного фактора в общий энергетический баланс. Возможность
потепления климата Земли под воздействием антропогенных факторов. Применение
геофизических методов при решении экогеологических задач.
7. Радиоэкогеология.
Основы дозиметрии ионизирующих излучений. Единица активности, дозы и мощности дозы.
Основные методы регистрации излучений. Природный радиационный фон. Радиоактивность
литосферы, гидросферы, атмосферы. Дозы облучения населения за счет природного фона.
Техногенный радиационный фон. Техногенные источники излучений. Дозы облучения
населения за счет техногенного радиационного фона. Миграция и накопление радионуклидов
в природной среде. Геохимические свойства природных и искусственных радионуклидов.
Поведение радионуклидов в экосистемах и пищевых цепях. Коэффициенты накопления
радионуклидов в продуктах питания. Действие излучений на биообъекты. Допустимые
активности пищевых продуктов и воды, пределы поступления радионуклидов в организм
человека, предельно допустимые дозы. Радиационная безопасность. Средства и методы
защиты от поражения ионизирующими излучениями. Нормы радиационной безопасности в
России. Методы дезактивации загрязненных объектов и территорий. Радиационный
мониторинг среды обитания.
8. Полевые методы экогеологических исследований.
Обзор основных полевых методов исследования вещества. Геологическая документация.
Опробование горных пород при экологогеологических исследованиях. Методы исследования
подземных и поверхностных вод. Методы исследования почв и донных отложений. Методы
исследования газов. Методы исследования органического и живого вещества. Основы
биоиндикации и биотестирования.
9. Инструментальные методы исследований в экогеологии.
Классификация инструментальных методов исследования состава и структуры вещества.
Краткая
характеристика
основных
методов.
Спектральные,
электрохимические,
хроматографические, массспектрометрические, радиометрические методы анализа. Выбор
метода анализа. Основы метрологии инструментальных методов анализа. Способы выражения
концентраций. Погрешности анализа. Предел обнаружения и диапазон измеряемых
концентраций.
59
10. Экологический аспект в изучении осадочных пород и современных осадков.
Экологическая оценка типов осадочных пород как геологических тел и как минеральных
агрегатов определенного состава и строения. Компоненты осадочных пород и их роль в оценке
геоэкологического состояния окружающей среды и в выявлении условий осадконакопления.
Физические параметры осадочных пород и осадков, их роль и значение при оценке
экогеологического состояния природной среды. Выветривание, перенос, осаждение и
преобразование осадочного материала в зависимости от климата, рельефа местности, форм
переноса и условий осадконакопления. Основные аналитические методы изучения осадочных
пород и осадков, оценка полученных результатов для выявления экогеологического состояния
исследуемого объекта и прогноза на будущее.
11. Методологические основы экогеологического картирования.
Основные методологические проблемы экогеологического картирования. Экогеологическое
картирование акваторий и прибрежно-шельфовых зон морей и океанов; территорий,
подверженных экологическим бедствиям; урбанизированных территорий.
12. Механизмы управления природо- и недропользованием и охраной окружающей
природной среды.
Система экологического управления: цели и задачи. Система контроля за качеством
окружающей природной среды. Система экологического мониторинга и его виды.
Экогеологический мониторинг. Экологические и экогеологические индикаторы.
Административно-правовые механизмы управления природоохранной деятельностью.
Экологические стандарты, нормы, правила и лимиты. Методы административно-правового
взаимодействия с потенциально возможными нарушителями экологического равновесия.
Экономические механизмы управления природоохранной деятельностью. Классификация
природных ресурсов с учетом спецификации их использования. Экономическая оценка
природных ресурсов. Экономическая оценка показателей состояния окружающей природной
среды.
Экономическая оценка экологического ущерба окружающей природной среде, возникающего
в процессе природопользования. Методы определения и экологического ущерба от
загрязнения окружающей природной среды. Экономическая оценка экологического ущерба и
его связь с концепцией экологического риска. Экономическая эффективность
природоохранных мероприятий, а также рационального природо- и недропользования.
Методы определения платы за природные ресурсы. Методы определения платы за загрязнение
окружающей природной среды. Принципы финансирования природоохранной деятельности.
Задачи экологического менеджмента и решаемые проблемы. Экологический маркетинг.
Особенности экополитики природо- и недропользования в процессе освоения минеральносырьевых ресурсов. Особенности рыночных принципов управления природоохранной
деятельностью. Рынки природных ресурсов, особенности ценообразования. Принципы
разработки
экологических
стандартов
международного
уровня.
Особенности
совершенствования налоговой и правовой систем в условиях развития рыночных отношений в
области природо- и недропользования.
Основы природоохранного законодательства. Содержание и структура. Нормы
природоохранного законодательства. Меры наказания за нарушение за нарушение
природоохранного законодательства. Уголовная, административная, гражданская и
международная ответственность и меры наказания. Международно-правовой механизм
охраны окружающей природной среды.
Основные направления и особенности современной экополитики. Основные направления и
особенности экополитики развитых стран. Концепция устойчивого развития. Требования
неистощительного природопользования с учетом интересов будущих поколений. Ориентация
на возобновляемые источники энергии. Право общества на благоприятную окружающую
среду и на свободу доступа к информации о состоянии природной среды. Проблемы
60
экологической безопасности и международные отношения.
международного сотрудничества по экологическим проблемам.
Основные
направления
Литература
Э. Александров, Ю. А. Израэль, И. Л. Кароль, А. Х. Хргиан. Озоновый щит Земли и
его изменения. СПб. Гидрометиоиздат 1992.
2. Алекин О.А. Основы гидрохимии. Л.: Гидрометеоиздат, 1970.
3. Барабанов В.Ф., Гончаров Г.Н., Зорина М.Л. и др. Современные физические методы
в геохимии. Л.:ЛГУ. 1990
4. Беляев А.М., Иванюкович Г.А., Куриленко В.В., Хайкович И.М. Радиоэкогеология
/Под ред. В.В. Куриленко. СПб., Изд-во СПбГУ, 2003. 507 с.
5. Беляев А. М. Оценка эколого-геохимической опасности месторождений полезных
ископаемых, Вестник СПбГУ, С.-Петербург, 2011, сер. 7, Вып. 3, с 43-48.
6. Бергер Г.С. Ефимов И.А. Методы выделения мономинеральных фракций. М.
Госгеолтехиздат 1963 г.
7. Берлянт А.М. Справочник по картографии. М.: Недра. 1998
8. Ваганов П.А. Экологические риски. Изд. СПбГУ, 2001.
9. Вернадский В.И. Биосфера. М.: Мысль, 1967.
10. Де Мерс Основы Гис. М., изд. Дата+, 1999.
11. Дривер Дж. Геохимия природных вод: Пер. с англ. – М: Мир, 1985.
12. Ерофеев Б.В. Экологическое право: Учебник. – М.: Новый Юрист, 1998
13. Иванов В.В. Экологическая геохимия элементов: Справочник. В 6 кн. М.: Недра,
1994-1997.
14. Инструкция по составлению и подготовке к изданию листов Государственной
геологической карты РФ масштаба 1: 200000 М.: Роскомнедра, 1995.
15. Калмыкова H.A. Введение к курсу-практикуму "Использование литологоминералогических методов при геологических исследованиях": Учебно-метод.
пособие. -СПб.: Изд-во СПбГУ, 2000.
16. Копченова Е.В. Минералогический анализ шлихов и рудных концентратов Москва,
Недра, 1979
17. Королёв В.А. Основные принципы организации мониторинга геологических,
литотехнических и эколого-геологических систем. – Инженерная геология, декабрь
2007. С.24-29.
18. Королев В.А. Электрохимическая очистка грунтов от экотоксикантов: итоги и
перспективы. – Вестн. МГУ, сер.4. Геология, 2008, №1, с.13-20.
19. Кофф Г.Л., Гусев А.А., Воробьев Ю.Л., Козьменко С.Н. Оценка последствий
чрезвычайных ситуаций. — М.: Издательско-полиграфический комплекс РЭФИА,
1997.
20. Крайнов С.Р., Швец В.М. Гидрогеохимия. Учебник для вузов. - М.: Недра, 1992.
21. Кузин А.М. Природный радиоактивный фон и его значение для биосферы Земли.
М.: Наука, 1991.
22. Денек Кукал "Природные катастрофы" Издательство "Знание" Москва, 1985г.
23. Куриленко
В.В.
Методические
указания
по
проведению
полевой
гидрогеологической и эколого-геологической практики. Учебное пособие. Л: Изд-во
СПбГУ, 1997. 145 С.
24. Куриленко В.В. Применение математических методов в гидрогеологии и
экологической геологии. Учебное пособие. Л.: Изд-во СПбГУ, 1998, в 3 ч., 164 с,
154 с., 192 с.
25. В.В.Куриленко. Основы управления природо- и недропользования. Экологический
менеджмент. СПб. Изд-во С.-Петербургского ун-та. 2000, 219 с.
1.
61
26. Куриленко В.В., Зайцева О.В., Новикова Е.А. и др. Основы экогеологии,
биоиндикации и биотестирования водных экосистем /Под ред. Куриленко В.В.
СПб.: Изд-во С.-Петерб, ун-та, 2004.
27. Куриленко В.В. Экологическая геология: ее роль в науках о Земле и место в структуре
экологического знания. // Школа экологич. Геологии. Мат-лы V межвузовской
молодежн. Научн. конф. – СПб., Изд-во СПб ГУ, 2004, с. 45-61.
28. Куриленко В.В., Ваганов П.А., Хайкович И.М. Математические методы в
экологической геологиию ./Под ред. В.В. Куриленко и И.М. Хайковича/, Изд-во С.Петерб. ун-та, 2008.
29. Куриленко В.В. Основные проблемы экологической геологии и современной
экополитики в области рационального природо- и недропользования // Сб.
«Экологическая геология и рациональное недропользование» / Под ред. В.В.
Куриленко, В.Т. Трофимова. СПб., 2009.
30. Лебедева А. Н., Лаврик О. Л. Природоохранное законодательство развитых стран:
Аналит. обзор /РАН. Сиб; отд-ние. ГПНТБ. В 3-х ч. — Новосибирск, 1992.
31. Мейер, В. А. Основы ядерной геофизики : учеб. пособие для геол. спец. вузов / В. А.
Мейер, П.А. Ваганов. - Л. : Изд-во ЛГУ, 1978
32. Никаноров А.М. Гидрохимия Учебник. - 2-е изд, перераб. и доп. - СПб:
Гидрометеоиздат, 2001.
33. Одум Ю. Экология: в 2 т. Издательство Мир, Москва 1975 год.
34. Опекунов А.Ю., Холмянский М.А., Куриленко В.В.. Введение в экогеологию
шельфа, СПб: Изд-во СПбГУ 2000.
35. Погосян Х. Циклоны. - Л.: Гидрометеоиздат, 1976.
36. Ревнивцев В.И. Подготовка минерального сырья к обогащению и переработке. М.,
Недра, 1987.
37. Пясковский Р.В., Померанец К.С. Наводнения (Математическая теория и
предсказания). -- Л. Гидрометеоиздат. 1982.
38. Раст X. 24 Вулканы и вулканизм: Пер. с нем. — М.: Мир, 1982.
39. Растворова О.Г., Андреев Д.П. и др. Химический анализ почв. Санкт-петербург
Издательство С.-Петербургского Университета 1995г.
40. Реймерс Н.Ф. Экология (теории, законы, правила принципы и гипотезы). М.:
Журнал «Россия Молодая», 1994.
41. Радиационная экология: монография / А.В.Руднев. - М. : Изд-во МГУ, 1990.
42. Сает Ю.Е., Ревич Б.А., Янин Е.П. Геохимия окружающей среды. Москва "Недра",
1990.
43. Самарина В. С. Гидрогеохимия. Учебное пособие. - Л., Изд-во Ленингр. ун-та, 1977.
44. В.К. Сахаров. Радиоэкология. - Москва: МИФИ, 1995.
45. Серов Г.Н. Экологический аудит. Концептуальные и организационно-правовые
основы. М., 2006.
46. Ю.И. Скурлатов, Г. Г. Дука, А. Мизити. Введение в экологическую химию.
Учеб.пособие, М.: Высш.шк., 1994
47. Спичак Ю.Н., Ткачев В.А., Кипко А.Э. Охрана окружающей среды и рациональное
использование месторождений полезных ископаемых. Учеб, для техникумов, — М.:
Недра,1993.
48. Теория и методология экологической геологии / под ред. В. Т. Трофимова. – М. :
Изд-во МГУ, 1997.
49. Экологические функции литосферы / Под ред. В.Т.Трофимова М.: МГУ, 2000.
50. Трофимов В.Т., Зилинг Д.Г. Экологическая геология. М.: Геоинформмарк, 2002 г.
415 с.
51. Трофимов В.Т., Зилинг Д.Г., Барабошкина Т.А., Харькина М.А. Экологогеологические карты: Учеб. пособие. / Под ред. В.Т.Трофимова. – СПб.: Изд-во СПб
гос. ун-та, 2002, 160 с.
62
52. Трофимов В.Т., Зилинг Д.Г., Барабошкина Т.А., Жигалин А.Д., Харькина М.А.
Трансформация экологических функций литосферы в эпоху техногенеза, М.: Изд-во
«Ноосфера», 2006. 720 с.
53. Шилов И.А. Экология. М.: Высшая школа, 2003.
54. Экологическая геология и рациональное недропользование. / Сб. статей под. ред.
Куриленко В.В., Трофимова В.Г. // СПб., Изд.: СПбГУ. 1999.
55. Юинг Г. Инструментальные методы химического анализа. М.: Мир, 1989.
56. Янин Е.П. Введение в экологическую геохимию. - М.: ИМГРЭ, 1999.
57. Ярмоненко С. П. Радиобиология человека и животных. Издательство - Москва,
"Высшая школа", 1988.
63
Критерии оценки знаний, умений и навыков на вступительном экзамене
Вступительное испытание по специальной дисциплине оценивает знания в области
соответствующей научной дисциплины, навыки и способности поступающих, необходимые
для обучения по программам аспирантуры, реализуемых направлением Геология.
Вопросы по дисциплинам формируются исходя из требований Государственного
образовательного стандарта по направлению Геология (квалификация "дипломированный
специалист", "специалист", "магистр") в соответствии с утвержденной программой
вступительного экзамена в аспирантуру.
Вступительный экзамен в аспирантуру по специальности проводится в письменной
форме. Экзамен включает ответы на два теоретических вопроса по темам программы
вступительного экзамена в аспирантуру по соответствующей специальности. Вопросы
являются равнозначными по сложности. Итоговая оценка высчитывается как сумма баллов по
двум вопросам, полученных поступающим в результате ответа на каждый экзаменационный
вопрос.
Максимально возможная оценка за вступительное испытание – 50 баллов, минимальная
– 30 баллов.
Критерии оценивания результатов ответа на один экзаменационный вопрос по
специальной дисциплине:
1.4.
Количество баллов
Критерии оценки теоретического вопроса
25
Вопрос раскрыт полностью и без ошибок, ответ изложен грамотным
научным языком без терминологических погрешностей, использованы
ссылки на необходимые источники
20
Вопрос раскрыт более чем наполовину, но без ошибок, либо имеются
незначительные и/или единичные ошибки, либо допущены 1-2
фактические ошибки
15
Вопрос раскрыт частично либо ответ написан небрежно, неаккуратно,
допущено 3-4 фактические ошибки
10
Обнаруживается только общее представление о сущности вопроса
0
Задание не выполнено (ответ отсутствует или вопрос нераскрыт)
Перечень информационных источников, которыми можно пользоваться на
экзамене
При подготовке ответов на вопросы может быть использована Программа вступительного
экзамена.
1.5.
Порядок проведения экзамена
1. Вступительный экзамен в аспирантуру по специальности проводится в письменной
форме на специально подготовленных для этого бланках и включает вопросы по дисциплинам,
входящим в раздел 1.3 настоящей Программы.
2. Вопросы по дисциплинам формируются исходя из требований Государственного
образовательного стандарта по направлению Геология в соответствии с утвержденными
рабочими программами. Список тем, которые выносятся на вступительный экзамен,
приводятся в разделе 1.3. настоящей программы.
3. Экзамен включают ответы на два теоретических вопроса по темам из раздела 1.3.1.
настоящей программы.
4. Вступительный
экзамен принимается комиссией,
сформированной из числа
высококвалифицированных научно-педагогических и научных кадров Геологического
факультета СПбГУ.
5. Продолжительность вступительного экзамена по специальности – 2 часа.
1.6.
64
6. Проверка работ осуществляется на закрытом заседании экзаменационной комиссии при
наличии не менее половины ее состава. Ответы поступающих в аспирантуру оцениваются не
менее чем тремя членами, а итоговая оценка выставляется в результате закрытого обсуждения
всем составом. При отсутствии большинства в решении вопроса об оценке, решающий голос
принадлежит председателю экзаменационной комиссии по приему экзамена.
7. Испытуемый, опоздавший к началу вступительного экзамена, может быть допущен к его
сдаче только по разрешению председателя экзаменационной комиссии. Опоздание не дает
права на продление времени экзамена. Неявка поступающего на экзамен отмечается в
протоколе заседания экзаменационной комиссии словами «не явился». В случае неявки по
неуважительной причине или в случае несвоевременного представления справки о временной
нетрудоспособности (на следующий рабочий день после выздоровления) в протоколе
заседания комиссии выставляется неудовлетворительная оценка.
8. Выход испытуемого из аудитории во время проведения вступительного экзамена в
письменной форме допускается только после сдачи окончательного текста ответа
экзаменатору.
9. Во время проведения вступительного экзамена поступающий в аспирантуру должен
работать самостоятельно. Экзаменующийся может пользоваться только программой экзамена.
Перечень других принадлежностей и технических средств, разрешенных к использованию в
ходе экзамена, определяется программой.
10. За пользование неразрешенными информационными источниками (книги, конспекты и
пр.) и другие нарушения порядка проведения вступительного экзамена (например, разговоры,
использование средств связи) экзаменуемый удаляется с экзамена, о чем составляется особый
акт, подписываемый членами экзаменационной комиссии, зафиксировавшими нарушение.
Поступающему предлагается написать объяснительную записку; в случае отказа в акте о
нарушении
порядка
проведения
экзамена
делается
соответствующая
запись.
Экзаменующемуся, нарушившему порядок проведения экзамена, выставляется оценка
«неудовлетворительно», что оформляется отдельным протоколом заседания экзаменационной
комиссии.
11. Присутствие на вступительном экзамене посторонних лиц без разрешения
председателя комиссии не допускается.
Программа составлена:
И. Ю. Бугрова,
факультета
доц.,
председатель
учебно-методической
комиссии
геологического
С. М. Усенков, проф., каф. литологии
Г. С. Бискэ, проф. каф. динамической геологии
Ю. В. Савицкий, доц., зав. каф. палеонтологии
А. К. Худолей., проф., зав. каф. динамической геологии
А. Б. Кольцов, проф. каф. петрографии
В. Г. Кривовичев, проф., зав. каф. минералогии
С. В. Кривовичев, проф., зав. каф. кристаллографии
П. К. Коносавский, доц., зав. каф. гидрогеологии
В. Г. Зайончек В. Г., доц., зав. каф. грунтоведения и инженерной геологии
М. В. Чарыкова проф., зав. каф. геохимии
С. В. Аплонов, проф., зав. каф. геофизики
С. В. Петров, доц., зав. каф. геологии месторождений полезных ископаемых
65
В. В. Куриленко, проф.. зав. каф. экологической геологии
Программа рассмотрена и на заседании учебно-методической комиссии Геологического
факультета (28.03.2013 протокол №8) и утверждена решением Ученого совета Геологического
факультета (11.04.2013 протокол №5)
66