ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ

ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего
профессионального образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»
Согласовано
Утверждаю
_____________________________
Руководитель ООП по
направлению 130101 зав. кафедрой
МКП профессор Ю. Б. Марин
___________________________
Зав. каф. МКП
профессор Ю. Б. Марин
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
ОБЩАЯ ГЕОХИМИЯ
Специальность: 130101 «Прикладная геология»
Специализации: Поиски и разведка подземных вод и инженерногеологические изыскания; Геология нефти и газа
Квалификация (степень) выпускника: специалист (горный инженергеолог)
Форма обучения: очная
Составитель: профессор С.Г. Скублов
Санкт-Петербург
2012
1. Цели и задачи дисциплины:
Цель преподавания дисциплины – ознакомление студентов с теоретическими
основами и методами геохимии как науки о формах присутствия и путях миграции
химических элементов и их изотопов в геологических объектах, с тем, чтобы они могли
правильно интерпретировать результаты геохимических исследований и применять их для
решения конкретных геологических задач.
Задачи дисциплины: дать основы знаний закономерностей распространенности,
распределения и поведения химических элементов в природе; изложить общие
представления о теоретических основах геохимии, возможностях использования данных
по геохимии элементов и изотопов при решении теоретических и прикладных
геологических задач; сформировать представления о геохимии горючих ископаемых.
2. Место дисциплины в структуре ООП:
Курс "Общая геохимия" входит в состав базовой части математических и
естественнонаучных дисциплин цикла подготовки специалистов по специальности
«Прикладная геология» и изучается студентами специализаций «Поиски и разведка
подземных вод и инженерно-геологические изыскания» и «Геология нефти и газа» в
течение
7
семестра
после
прохождения
курсов
«Химия»,
«Общая
геология»,
«Минералогия», «Петрография», «Химия нефти и газа», «Химический анализ воды».
Для освоения «Общей геохимии» обучающийся должен обладать устойчивыми
знаниями по физике и химии в рамках школьной программы и изучить перечисленные
выше дисциплины.
3. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
ОК-1, ОК-3, ОК-6, ОК-9, ОК-12, ОК-21, ПК-2, ПК-3, ПК-4, ПК-6, ПК-7, ПК-8, ПК-11, ПК21, ПК-22, ПК-23, ПК-25, ПК-28, ПСК-4.4, ПСК-4.5, ПСК-4.6, ПСК-4.7.
В результате изучения дисциплины студент должен:
Знать: теоретические основы геохимии; основные методы прикладной и аналитической
геохимии, их возможности и ограничения; основные закономерности распределения и
миграции химических элементов в геологических процессах; основные достижения в
области органической геохимии, рассматривающей весь путь преобразования исходного
органического вещества в литосфере и формирования состава нефти и газа.
Уметь: оптимально выбирать методы и объекты для геохимических и изотопногеохимических исследований; использовать полученные в результате освоения курса
«Общей
геохимии»
гидрогеологии,
при
знания
при
исследовании
решении
зон
задач
прикладной
нефтегазонакопления
гидрогеохимии
и
и
нефтегазоносных
провинций и прогнозировании нефтегазоносности недр.
Владеть: общими навыками интерпретации результатов геохимических и изотопногеохимических исследований; информацией о современных аналитических методах,
применяемых в геохимии.
4. Объем дисциплины и виды учебной работы
Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетные единицы.
Всего
часов
Вид учебной работы
Аудиторные занятия (всего)
Семестры
7
68
68
-
-
Лекции
51
51
Практические занятия (ПЗ)
0
0
Семинары (С)
0
0
Лабораторные работы (ЛР)
17
17
Самостоятельная работа (всего)
76
76
-
-
40
40
36
36
В том числе:
В том числе:
Курсовой проект (работа)
Расчетно-графические работы
Реферат
Другие виды самостоятельной работы:
Работа с литературой
экза-
Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен)
мен
Общая трудоемкость
час
зач. ед.
144
144
4
4
5. Содержание дисциплины
5.1. Содержание разделов дисциплины
№
Наименование раздела
Содержание раздела
-
-
-
-
-
-
п/п
1
дисциплины
Общие вопросы
геохимии.
2
Изотопная геохимия и
геохронология.
3
Прикладная геохимия.
4
Основы аналитической
геохимии.
5
Геохимия эндогенных
процессов.
Введение. Предмет геохимии, связь геохимии с другими
науками.
Основные
проблемы
геохимии:
распространенность
элементов
и
распределение
элементов в природе. Возникновение геохимии.
Происхождение элементов. Космогеохимия. Состояние
(формы нахождения) элементов в природе.
Распространенность элементов в космических телах и
основных оболочках Земли (ядро, мантия, земная кора).
Кларки. Геохимические классификации элементов.
Основные законы геохимии.
Строение атома. Закон радиоактивного распада как
основа изотопной геохронологии. Понятие изохроны.
Основы Rb-Sr метода. Основы Sm-Nd метода. Геохимия
изотопов Sr и Nd. Принципы U-Th-Pb метода. Изотопная
U-Pb геохронология по цирконам и другим минералам.
Основы
геотермохронологии.
Принципы
радиоуглеродного метода изотопного датирования.
Основы геохимии стабильных изотопов. Геохимия
изотопов H, O, C и S.
Задачи прикладной геохимии. Геохимические съемки:
литохимические, гидрохимические, атмохимические и
биогеохимические. Сети геохимического опробования и
требования к минимальной плотности сети.
Прогнозно-поисковая геохимия и решаемые ею задачи.
Геохимические поля, геохимические аномалии. Способы
выявления геохимических аномалий и составления
геохимических карт. Первичные, вторичные ореолы и
потоки рассеяния месторождений полезных ископаемых:
литохимические, гидрохимические, атмохимические и
биогеохимические. Породные аномалии и ландшафтные
аккумуляции элементов. Понятие о геохимических
методах поисков полезных ископаемых.
Определение содержаний элементов и форм их
нахождения в геологических объектах - главная задача
аналитической геохимии. Химический и физикохимический методы анализа. Методы спектрального
анализа:
эмиссионная
спектроскопия,
атомноабсорбционный анализ,
рентгеноспектральный метод.
Масс-спектро-метрические методы. Методы локального
анализа. Нейтронно-активационный и другие ядернофизические методы. Возможности и ограничения
методов. Оптимальный выбор методов исследования.
Геохимия магматических процессов. Фракционирование
элементов в процессах генерации и кристаллизации магм.
Элементы-примеси
как
индикаторы
условий
магматических процессов и источника магм.
Геохимия метаморфических процессов. Типы и фации
метаморфизма. Геохимические признаки исходного
состава метаморфических пород.
Геохимия гидротермально-метасоматических процессов.
Информация о составе, источнике и физико-химических
6
Геохимия экзогенных
процессов.
7
Геохимия элементов
(на примере геохимии
редкоземельных
элементов).
8
Геохимия гидросферы
и атмосферы.
9
Биогеохимия и
экологическая
геохимия.
параметрах гидротермальных растворов. Влияние
температуры и давления. Связь метасоматитов с
различными типами руд.
Геохимическая классификация осадочных образований.
Химический состав и геохимические особенности
различных типов осадочных пород. Относительная
распространенность различных типов осадочных пород.
Геохимический баланс летучих и других компонентов в
осадочной оболочке. Поведение элементов в ходе
выветривания. Геохимия кор выветривания.Миграция
элементов. Типы геохимических барьеров. Геохимия
почв.
Общность поведения в геологических процессах – основа
современной геохимической классификации элементов.
Основные черты геохимии групп элементов (на примере
РЗЭ): история открытия, методы исследования,
закономерности распределения в породах и минералах,
поведение в геологических процессах, прикладные
аспекты использования.
Гидросфера, ее строение, типы природных вод. Факторы,
определяющие разнообразие природных вод. Геохимия
океана. Состав, формы
нахождения элементов.
Консервативные и неконсервативные компоненты.
Взаимодействие с атмосферой и горными породами. Роль
процессов с участием живых организмов. Потоки и время
пребывания в океане компонентов. Формирование
солевой массы океана. Геохимия вод континентов.
Генетические типы поверхностных и подземных вод, их
состав. Процессы, формирующие состав подземных вод.
Происхождение гидросферы. Эволюция ее состава в
геологической истории.
Состав и строение атмосферы. Постоянные и переменные
компоненты. Происхождение и эволюция атмосферы.
Роль биологических процессов. Время пребывания
различных компонентов.
Геохимия каустобиолитов (вещества угольного и
нефтяного ряда). Основные современные проблемы
геохимии горючих ископаемых: генетические, поисковые,
терминологические, классификационные.
Биосфера, ее химический состав, состав и масса живого
вещества. Геохимическая роль живого вещества.
Биогеохимические процессы как геологический фактор.
Неравновесность биологических систем. Органическое
вещество в геохимии. Группы органических соединений,
их распространенность, условия и формы накопления.
Процессы синтеза и разложения
органического
вещества. Концентрированно редких и рассеянных
элементов в органическом веществе. Человек и
окружающая биогеохимическая среда. Понятие о
ноосфере. Геохимические аспекты охраны окружающей
среды.
Источники
загрязнения,
геохимические
особенности поведения элементов, прямые и косвенные
признаки. Меры предупреждения. Геохимия техногенеза.
5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми
(последующими) дисциплинами
№
п/п
1
2
3
4
5
6
Наименование
обеспечиваемых
(последующих)
дисциплин
Прикладная
гидрогеохимия
Гидрогеохимия
нефти и газа
Поиски и разведка
подземных вод
Специальная
гидрогеохимия
Теоретические
основы прогноза
поисков и разведки
месторождений
нефти и газа
Геохимия пород
нефтегазовых
бассейнов
№ № разделов данной дисциплины, необходимых для
изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин
1
2
3
4
5
6
7
8
9
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
5.3. Разделы дисциплин и виды занятий
№
п/п
Наименование раздела
дисциплины
1
Общие вопросы геохимии
2
3
Изотопная геохимия и
геохронология.
Прикладная геохимия.
4
Основы аналитической геохимии
5
Лекции Прак. Лаб.
зан. зан.
Семин.
СРС
Всего
час.
8
4
18
30
4
4
6
14
6
6
6
18
4
4
8
Геохимия эндогенных процессов
6
8
14
6
Геохимия экзогенных процессов
8
8
16
7
Геохимия элементов (на примере
редкоземельных элементов)
Геохимия гидросферы и
атмосферы.
Биогеохимия и экологическая
геохимия.
8
13
8
10
18
5
8
13
8
9
2
3
6. Лабораторный практикум:
№
№ раздела
Наименование лабораторных работ
Трудо-
п/п
дисциплины
емкость
(час.)
4
1
1
Распространенность элементов. Кларки.
2
2
4
3
3
Определение возраста горной породы. Построение
изохроны.
Картирование геохимической аномалии.
4
7
Геохимия элемента, группы элементов. Написание
реферата, доклад (компьютерная презентация).
3
6
7. Практические занятия (семинары): не предусмотрены.
8. Примерная тематика курсовых проектов (работ): не предусмотрены.
9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:
а) основная литература
Алексеенко В.А. Геохимические методы поисков месторождений полезных ископаемых.
М.: Логос, 2005. 354 с.
Геохимия. Методические указания по выполнению лабораторных работ / СанктПетербургский горный ин-т. Сост.: А.Г. Марченко, В.В. Смоленский. СПб, 2006. 56 с.
Интерпретация геохимических данных. М.: Интермет Инжиниринг, 2001. 288 с.
Перельман А.И. Геохимия. М.: Высшая школа, 1989. 528 с.
Фор Г. Основы изотопной геологии. М.: Мир, 1989. 590 с.
б) дополнительная литература
Алексеенко В.А. Экологическая геохимия. М.: Изд-во «Логос», 2002. 628 с.
Баженова О.К., Бурлин Ю.К., Соколов Б.А., Хаин В.Е. Геология и геохимия нефти и
газа. М.: Изд-во МГУ, ИЦ «Академия», 2004. 416 с.
Барабанов В.Ф. Геохимия. Л.: Недра, 1985. 423 с.
Браунлоу А.Х. Геохимия. М.: Недра, 1984. 463 с.
Добровольская М.Г. Геохимия земной коры. М.: Изд-во РУДН, 2007. 131 с.
Добровольский В.В. Основы биогеохимии. М.: ИЦ «Академия», 2003. 400 с.
Емлин Э.Ф. Общая геохимия. Екатеринбург: Изд-во УГГУ, 2007. 245 с.
Кирюхин В.А., Коротков А.И., Шварцев С.Л. Гидрогеохимия. М.: Недра, 1993. 384 с.
Козлов Н.Е., Предовский А.А. Введение в геохимию. Мурманск: Изд-во МГТУ,
2005. 127 с.
Крайнов С.Р., Рыженко Б.Н., Швец В.М. Геохимия подземных вод. Теоретические,
прикладные и экологические аспекты. М.: Наука, 2004. 677 с.
Наумов Г.Б. Геохимия биосферы. М.: ИЦ «Академия», 2010. 384 с.
Овчинников Л.Н. Прикладная геохимия. М.: Недра, 1990. 248 с.
Оптимальный выбор методов изотопно-геохронологических и изотопно-геохимических
исследований. СПб.: Изд-во ВСЕГЕИ, 2007. 48 с.
Птицын А.Б. Теоретическая геохимия. Новосибирск: Изд-во «Гео», 2006. 180 с.
Родыгина В.Г. Курс геохимии. Томск: Изд-во НТЛ, 2006. 288 с.
Справочник по геохимии. М.: Недра, 1990. 480 с.
Справочник по геохимии нефти и газа. СПб.: Недра, 1998. 576 с.
Справочник по геохимическим методам поисков полезных ископаемых. М.: Недра,
1990. 335 с.
Супруненко О.И., Тугарова М.А. Геохимия нафтидов. СПб.: Изд-во СПбГУ, 2003. 144 с.
Титаева Н.А. Ядерная геохимия. М.: Изд-во МГУ, 2000. 336 с.
Хендерсон П. Неорганическая геохимия. М.: Мир, 1985. 339 с.
Чертко Н.К. Геохимия. Минск: Изд-во БГУ, 2008. 170 с.
в) программное обеспечение: Microsoft Office, Statistica.
г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы: ресурсы Интернет.
10. Материально-техническое обеспечение дисциплины:
Специализированные аудитории, используемые при проведении лекционных занятий,
оснащены мультимедийными проекторами и комплектом аппаратуры, позволяющей
демонстрировать текстовые и графические материалы в проходящем и отраженном свете.
Компьютерный класс с необходимым программным обеспечением и выходом в Интернет.
_____________________________________________________________________________
Разработчики:
кафедра МКП СПГГУ
Эксперты:
ИГГД РАН
СПбГУ
________________
(место работы)
проф.
зав. Лаб. геохронологии и геохимии изотопов
доц. кафедры геохимии
____________________________
(занимаемая должность)
С.Г. Скублов
проф. Л.К. Левский
В.М. Саватенков
__________________
(инициалы, фамилия)