Геология четвертичных отложений (БГУ)

Министерство образования Республики Беларусь
Учебно-методическое объединение высших учебных заведений
Республики Беларусь по образованию в области горнодобывающей
промышленности
УТВЕРЖДАЮ
Первый заместитель Министра образования
Республики Беларусь
________________
А.И. Жук
____________________
Регистрационный № ТД-______/тип.
ГЕОЛОГИЯ ЧЕТВЕРТИЧНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ
Типовая учебная программа
для высших учебных заведений по специальности
1-51 01 01 Геология и разведка месторождений полезных ископаемых
СОГЛАСОВАНО
СОГЛАСОВАНО
Председатель Учебно-методического
объединения высших учебных
заведений Республики Беларусь
по образованию в области горнодобывающей промышленности
Начальник Управления высшего и
среднего специального образования
Министерства образования
Республики Беларусь
____________
Ю.И. Миксюк
_______________
________________________
С.Г. Оника
________________________
Проректор по учебной и воспитательной работе Государственного
учреждения образования «Республиканский институт высшей школы»
____________
В.И. Шупляк
________________________
Эксперт-нормоконтролер
____________
____________
________________________
Минск 2009
2
СОСТАВИТЕЛЬ:
Ю.В. Кухарчик, старший преподаватель кафедры почвоведения и геологии
Белорусского государственного университета.
РЕЦЕНЗЕНТЫ:
Кафедра экономической географии и охраны природы факультета
естествознания Учреждения образования «Белорусский государственный
педагогический университет имени М. Танка»;
А.М. Ковхуто, заместитель директора
Департамента по геологии
Министерства природных
ресурсов и охраны окружающей среды
Республики Беларусь, кандидат геолого-минералогических наук, доцент.
РЕКОМЕНДОВАНА К УТВЕРЖДЕНИЮ В КАЧЕСТВЕ ТИПОВОЙ:
Кафедрой динамической геологии
университета
(протокол № 8 от 16.02.2009 г.);
Белорусского
государственного
Научно-методическим советом Белорусского государственного университета
(протокол № 2 от 20.03.2009 г.);
Учебно-методическим объединением высших учебных заведений Республики
Беларусь по образованию в области горнодобывающей промышленности
(протокол № 1 от 19.02.2009 г.).
Ответственный за выпуск: Ю.В. Кухарчик
3
I. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
«Геология четвертичных отложений» входит в раздел дисциплин
исторической геологии и предназначена для вузов, обучающих студентов
геологическим специальностям.
Геологическое строение четвертичной толщи играет решающую роль в
формировании рельефа территории, гидрографической сети, оказывает
важнейшее влияние на состав атмосферы, почвенного покрова и
органического мира. Строение и состав четвертичной толщи территории
Беларуси
определяют
размещение
народонаселения,
оказывают
непосредственное влияние на хозяйственную деятельность человека.
Цель изучения дисциплины: изучение важнейших особенностей
состава и строения четвертичных отложений, а также деятельности
геологических агентов, сформировавших эти отложения; ознакомление с
исторической последовательностью осадконакопления в четвертичном
периоде; изучение динамики климатических процессов, развития
органического мира.
Задачи дисциплины: формирование у студентов представлений о
закономерностях развития природных компонентов и геологических
процессов в четвертичном периоде, а также о генезисе, составе, строении,
распространении и использовании четвертичных отложений, представленных
на территории Беларуси.
Выпускник должен:
знать:
 основные закономерности распространения, строения и состава
отложений разных генетических типов в объеме четвертичной толщи;
 факторы,
механизм
протекания,
геологические
и
общегеографические следствия геологических процессов четвертичного
периода;
 важнейшие методы изучения четвертичных отложений;
 принципы стратиграфического расчленения четвертичной толщи;
 историю и закономерности развития органического мира в
четвертичном периоде;
 особенности геологического строения четвертичной толщи и
историю геологического формирования территории Беларуси в квартере;
уметь:
 диагностировать генезис четвертичных отложений и условия их
формирования;
 читать и строить геологические карты четвертичных отложений;
 строить геологические разрезы и профили четвертичных отложений;
 определять возраст четвертичных отложений по их составу,
условиям залегания и материалам геологической карты;
4
 вскрывать
взаимосвязи
между
природными
условиями,
геологическими процессами, геологическим строением и размещением
полезных ископаемых;
 применять знание общегеологических закономерностей к решению
задач региональной геологии.
На изучение дисциплины «Геология четвертичных отложений» по
специальности 1-51 01 01 «Геология и разведка месторождений полезных
ископаемых» отводится всего 112 часов, из них 48 аудиторных часов: лекции
– 28 часов, семинарские занятия – 10 часов, практические занятия – 10 часов.
После завершения изучения дисциплины рекомендуется экзамен.
II. ПРИМЕРНЫЙ ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН
№
Название разделов и тем
п/п
1. Введение. Предмет, цели,
задачи и история науки
2. Методы изучения четвертичных отложений
3. Общие сведения о ледниках
4. Климатические этапы и
геологические процессы
квартера
5. Стратиграфия
четвертичных отложений
6. Развитие органического
мира в четвертичном периоде
7. Развитие территории Беларуси в четвертичном
периоде
8. Отложения элювиальные и
гравитационные
9. Отложения аллювиальные,
пролювиальные и
делювиальные
10. Озерные, болотные и
подземноводные отложения
11. Моренные отложения
покровных ледников
12. Водно-ледниковые
Всего
аудиторных
часов
2
Лекций
4
2
2
2
2
2
2
2
4
4
10
2
2
2
6
2
2
2
6
2
4
2
5
Семи Практи
нарских ческих
2
2
8
4
4
2
отложения покровных
ледников
13. Эоловые песчаные и
лессовые, вулканические и
морские отложения
ИТОГО
2
2
48
28
10
10
III. СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА
1. ВВЕДЕНИЕ.
ПРЕДМЕТ, ЦЕЛИ, ЗАДАЧИ И ИСТОРИЯ НАУКИ
Закономерности и особенности развития природы в четвертичном
периоде. Особенности происхождения, распространения, состава и
хозяйственного значения четвертичных отложений. Гипотезы о
происхождении
четвертичных
отложений
в
XVIII–XIX
веках:
антигляциализм и гляциализм, работы Ч. Лайеля, Ж. Шарпентье и др. Заслуга
О. Торелла и П. А. Кропоткина. Развитие науки в XX веке: стратиграфия
четвертичных отложений и значение трудов А. Пенка и Э. Брюкнера;
образование INQVA. Этапы развития науки в Беларуси. Работы Г. П.
Гельмерсена, А. Б. Миссуны, П. А. Тутковского. Заслуга М. М. Цапенко, Г.
И. Горецкого, К. И. Лукашева, Э. А. Левкова, А. В. Матвеева в развитии
геологии четвертичных отложений Беларуси. Современные проблемы науки.
2. МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ ЧЕТВЕРТИЧНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ
Методы стратиграфического расчленения четвертичных накоплений.
Методы определения абсолютного возраста отложений. Методы изучения
генезиса отложений. Геоморфологические методы.
3. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ЛЕДНИКАХ
Факторы, процессы и фазы образования ледников, типы
гляциометаморфизма. Факторы динамики и типы движения и таяния
ледников. Распространение и возраст тиллитов докембрия и фанерозоя.
Оледенение кайнозоя, его динамика, трансформации климатических поясов и
природных зон. Центры и границы покровных оледенений плейстоцена.
Гипотезы о причинах оледенений.
3. КЛИМАТИЧЕСКИЕ ЭТАПЫ И ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ
ПРОЦЕССЫ КВАРТЕРА
Климатические этапы и геологические процессы квартера.
Климатические
подразделения
квартера:
эпохи
ледниковые
и
межледниковые, стадиалы и интерстадиалы, осцилляции. Климатические
6
фазы
межледниковий,
позднеледниковья
и
голоцена.
Влияние
климатического, орографического, литологического и тектонического
факторов на геологические процессы, состав и распространение
четвертичных отложений. Ледниковые зоны: геолого-геоморфологические
процессы в областях ледниковой экзарации и аккумуляции, и в разные фазы
развития оледенения. Перигляциальные зоны: природные условия, границы
распространения и геологические процессы. Внеледниковые зоны: климат и
геологические процессы. Геологические процессы межледниковий и
голоцена. Понятие об отложениях ледниковой,
перигляциальной и
термогенной формации.
5. СТРАТИГРАФИЯ ЧЕТВЕРТИЧНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ
Принципы и проблемы стратиграфии квартера. Региональные
стратиграфические
схемы:
Альпийская,
Северной
Америки,
унифицированная схема четвертичных отложений территории Беларуси
(1982 г), современные подходы к стратиграфии четвертичных отложений
территории Беларуси. Сопоставление региональных стратиграфических схем.
6. РАЗВИТИЕ ОРГАНИЧЕСКОГО МИРА В ЧЕТВЕРТИЧНОМ
ПЕРИОДЕ
Факторы и закономерности изменения состава флоры и фауны в
квартере. Типы флор квартера, их состав и динамика; флористические
комплексы плейстоцена Восточно-Европейской равнины. Фаунистические
комплексы плейстоцена Восточно-Европейской равнины и Северной
Америки. Возникновение и развитие человека и его культур: проблемы
антропологии, основные ископаемые формы высших приматов, география
находок их останков. Краткая характеристика палеолита, мезолита, неолита,
эпохи металлов.
7. РАЗВИТИЕ ТЕРРИТОРИИ БЕЛАРУСИ В ЧЕТВЕРТИЧНОМ ПЕРИОДЕ
Ранний плейстоцен: продолжительность, состав, распространение и
залегание отложений, палеогеографические условия их формирования.
Горизонты нижнего плейстоцена. Средний плейстоцен: продолжительность и
состав. Генезис, залегание, распространение и мощность отложений
ледниковых и межледниковых. Проблемы количества и стратиграфического
ранга холодных и теплых этапов, границ распространения и количества
ледниковых покровов. Горизонты среднего плейстоцена. Поздний
плейстоцен: продолжительность и состав. Контрастность природных
процессов, климатический оптимум и климатический минимум плейстоцена.
Развитие природы в муравинское межледниковье. Границы поозерского
ледника, его динамика. Климат, геологические процессы и отложения
7
поозерского времени. Голоцен: развитие территории Беларуси в раннем,
среднем и позднем голоцене. Геологические процессы голоцена.
8. ОТЛОЖЕНИЯ ЭЛЮВИАЛЬНЫЕ И ГРАВИТАЦИОННЫЕ
Генетическая классификация четвертичных отложений: фации, группы
фаций, генетические типы и подтипы, генетические ряды, классы и группы.
Генетическая классификация четвертичных отложений территории Беларуси.
Формации четвертичных отложений, их роль в строении осадочного чехла.
Значение генетических типов четвертичных отложений для стратиграфии,
геохронологии и палеогеографических реконструкций. Отложения
элювиального ряда: типы, факторы и процессы выветривания, широтная и
вертикальная зональность выветривания. Механогенный элювий: факторы
образования, особенности состава, текстур и распространения термогенного
и перигляциального элювия. Гипергенный элювий: факторы образования,
характеристика процессов, особенности структуры и текстуры отложений.
Вертикальная зональность в строении древних кор выветривания. Фации
гипергенного элювия. Хемогенный элювий: климатические условия
образования и вещественный состав, генетические фации отложений.
Отложения гравитационного ряда: факторы образования, геологические
процессы, специфика состава и текстуры отложений, их выраженность в
рельефе. Генетическая классификация и характеристика отложений
провальных, обвально-осыпных, оползневых, солифлюкционных. Селевые
отложения: факторы возникновения и отличительные особенности селевых
потоков, производимой ими работы. Состав и текстуры селевых отложений,
их отличия от пролювия и аллювия. Генетическая классификация селевых
отложений, фациальные отличия связных и несвязных селей.
9. ОТЛОЖЕНИЯ АЛЛЮВИАЛЬНЫЕ, ПРОЛЮВИАЛЬНЫЕ И
ДЕЛЮВИАЛЬНЫЕ
Аллювиальные отложения: факторы, определяющие состав и залегание
аллювия. Особенности структуры и текстуры накоплений, формы и
размещения обломков. Генетическая классификация аллювия. Аллювий
равнинных рек: образование, состав, текстуры, залегание, мощность и
распространение. Динамические типы. Голоценовый аллювий территории
Беларуси. Группы фаций и фации равнинного аллювия, особенности рельефа
речных долин. Перигляциальный аллювий, его отличия от термогенного
аллювия и флювиогляциальных отложений. Особенности перигляциального
аллювия территории Беларуси. Аллювий горных рек, его отличия от
равнинного, особенности состава и строения, группы фаций. Пролювиальные
отложения: условия формирования, закономерности распространения и
состава, выраженность в рельефе. Особенности строения пролювия, его
фации. Характеристика пролювия континентальных дельт и временных
водотоков, их отличия. Овражно-балочный пролювий территории Беларуси.
8
Делювиальные отложения: факторы делювиального процесса и состава и
текстуры делювия. Рельефообразующая роль делювиального процесса.
Современный и перигляциальный делювий территории Беларуси.
10. ОЗЕРНЫЕ, БОЛОТНЫЕ И ПОДЗЕМНОВОДНЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ
Озерные
отложения:
факторы
озерного
осадконакопления,
генетические типы, закономерности состава и распределения, особенности
текстуры озерных отложений и рельефа их поверхности. Группы фаций и
фации пресных и соленых озер. Типы солеродных бассейнов, стадийность и
цикличность седиментации в соленых озерах. Особенности озерных
отложений территории Беларуси. Типы сапропеля. Болотные отложения:
факторы образования болот и особенностей седиментации. Торф, его
формирование, состав и текстура. Условия формирования, распространение и
состав отложений болот озерных (пресноводных и приморских) и лесолуговых. Характеристика болотных отложений территории Беларуси.
Подземноводные отложения: их образование, состав, текстуры и
генетическая классификация. Характеристика пресноводных источниковых
отложений территории Беларуси.
11. МОРЕННЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ ПОКРОВНЫХ ЛЕДНИКОВ
Факторы, определяющие особенности их состава, распространения,
залегания, окраски, формы обломков. Типы текстур морены. Характеристика
отложений генетических подтипов морен: донной, конечной, абляционной,
бассейновой и др.
Их условия образования, состав, текстуры,
распространение, мощность, рельеф поверхности, значение для
палеогеографических реконструкций и стратиграфии четвертичной толщи.
Проблемы генезиса моренных отложений. Характеристика моренных толщ
территории Беларуси.
12. ВОДНО-ЛЕДНИКОВЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ ПОКРОВНЫХ ЛЕДНИКОВ
Факторы, определяющие условия их накопления, особенности состава,
текстуры, мощности, распространения, залегания, рельефа поверхности.
Характеристика внутри- и внеледниковых флювио- и лимногляциальных
отложений: озов, флювиокамов, камовых террас, зандров, долинных зандров,
лимнокамов, звонцов, ленточных отложений. Проблемы генезиса водноледниковых отложений. Характеристика водно-ледниковых отложений
территории Беларуси. Отложения горных ледников: характеристика
отложений основной, конечной и боковой морены, флювио- и
лимногляциальных отложений. Их отличия от родственных типов отложений
покровных ледников. Ледниково-морские отложения: особенности
распространения и состава отложений подводных морен и айсберговых.
9
13. ЭОЛОВЫЕ ПЕСЧАНЫЕ И ЛЕССОВЫЕ, ВУЛКАНИЧЕСКИЕ И
МОРСКИЕ ОТЛОЖЕНИЯ
Эоловые песчаные отложения: факторы эоловых процессов и
генетическая классификация эоловых накоплений. Распространение, состав,
текстуры и рельеф поверхности эоловых песков. Характеристика эоловых
отложений территории Беларуси. Лессовые отложения: особенности
распространения, залегания, состава и текстуры лессовых пород, их
инженерно-геологических свойств. Классификация лессовых пород,
проблемы их происхождения. Гипотезы образования лессовых пород.
Характеристика лессовых отложений территории Беларуси. Вулканические
отложения:
их
классификации
по
агрегатному,
химическому,
минералогическому и петрографическому составу. Факторы, определяющие
состав, текстуру, распространение и мощность вулканических отложений.
Характеристика
генетических
типов
вулканических
отложений:
экструзивного, эффузивного и эксплозивного. Морские отложения: факторы
геологической деятельности океана; характеристика морских отложений по
морфологическим зонам дна океана: литорали, сублиторали, батиали,
абиссали.
10
IV. ЛИТЕРАТУРА
Основная
1. Величко А. А. Природный процесс в плейстоцене. – М.: Наука, 1973.
2. Геология антропогена Белоруссии. Левков Э. А., Матвеев А. В., Махнач Н.
А. и др. – Мн.: Наука и техника, 1973.
3. Геология Беларуси. Махнач А. С., Гарецкий Р. Г., Матвеев А. В. и др. –
Мн.: Институт геологических наук НАН Беларуси, 2001.
4. Кизельватер Д. С., Раскатов Г. И., Рыжова А. А. Геоморфология и
четвертичная геология. (Геоморфология и генетические типы отложений). –
М.: Недра, 1981.
5. Лукашев К. И. Геология четвертичного периода. – Мн.: Вышэйшая школа,
1971.
6. Матвеев А. В. История формирования рельефа Белоруссии. – Мн.: Навука і
тэхніка, 1990.
7. Матвеев А. В. Ледниковая формация антропогена Белоруссии. – Мн.:
Наука и техника, 1976.
8. Матвеев А. В., Гурский Б. Н., Левицкая Р. И. Рельеф Белоруссии. – Мн.:
Университетское, 1988.
9. Методическое руководство по изучению и геологической съемке
четвертичных отложений. – Л.: Недра, 1987.
10. Основы геологии Беларуси / Под общ. ред. А.С. Махнача, Р.Г. Гарецкого,
А.В. Матвеева, Я.И. Аношко. – Мн.: Ин-т геол. наук НАН Беларуси, 2004.
Дополнительная
11. Апродов В. А. Вулканы (Природа мира). – М.: Мысль, 1982.
12. Величко А. А. Структура термических изменений палеоклиматов мезокайнозоя по материалам изучения Восточной Европы. // Климаты Земли в
геологическом прошлом. – М.: Наука, 1987.
13. Виноградов Ю. Б. Этюды о селевых потоках. – Л.: Гидрометеоиздат,
1980.
14. Долгушин Л. Д., Осипова Г. В. Ледники (Природа мира). – М.: Мысль,
1989.
15. Зимы нашей планеты / Пер. с англ. Л. Р. Серебрянного; Под ред. Б.
Джона. – М.: Мир, 1982.
16. Иванова М. Ф. Общая геология с основами исторической геологии:
Учебник. – 4-е изд., перераб и доп.; для географ. спец. вузов. – М.: Высшая
школа, 1980.
17. Калесник С. В. Очерки гляциологии. – М.: Географгиз, 1963.
18. Кригер Н. И. О происхождении лесса. // Современный и четвертичный
континентальный литогенез. – М.: Наука, 1966.
19. Курс общей геологии. Серпухов В. И., Билибина Т. В., Шалимов А. И. и
др. – Л.: Недра, 1976.
11
20. Матюшин Г. Н. Археологический словарь. – М.: Просвещение: АО
“Учебная литература”, 1996.
21. Попов А. И., Розенбаум Г. Э., Тумель Н. В. Криолитология. – М.: Изд-во
МГУ, 1985.
22. Серебрянный Л. Р. Древнее оледенение и жизнь (Человек и окружающая
среда). – М.: Наука, 1980.
10. Хромовских В. С. Каменный дракон. – М.: Мысль, 1984.
23. Хэллем Э. Великие геологические споры / Пер. с англ. З. В. Кабановой;
Под ред. Ю. Г. Леонова. – М.: Мир, 1985.
24. Четвертичный период (ледниковый период – антропогеновый период). В
3 т. – М.: Изд-во Моск. ун-та, 1965–1967. Т. 1: Марков К. К., Лазуков Г. И.,
Николаев В. А. Территория СССР. 1965 ; Т. 2: Марков К. К., Лазуков Г. И.,
Николаев В. А. Территория СССР. 1965 ; Т. 3: Марков К. К., Величко А. А.
Материки и океаны. 1967.
25. Чумаков Н. М. Оледенения в геологической истории. // Климаты Земли в
геологическом прошлом. – М.: Наука, 1987.
26. Щербакова Е. М. Геология и палеогеография плейстоцена СССР: В 2 ч. /
Курс лекций. 2-е изд., испр. и доп. – М.: Изд-во Моск. ун-та, 1981. Ч. 1:
Европейская часть СССР. Кавказ. 136 с.; Ч. 2: Азиатская часть СССР.
27. Энцыклапедыя прыроды Беларусi: У 5 т. – Мн.: БелСЭ, 1983–1986.
12
Приложение I.
ПРИМЕРНАЯ ТЕМАТИКА СЕМИНАРСКИХ И ПРАКТИЧЕСКИХ
ЗАНЯТИЙ
1. Генезис четвертичных отложений и стратиграфия квартера –
семинар.
Генезис моренных, флювиогляциальных, лимногляциальных, лессовых
отложений и краевых ледниковых образований. Техногенные отложения, их
классификация.
Нижняя возрастная граница и продолжительность квартера, принципы
стратиграфического
разделения,
таксономия
стратиграфических
подразделений, количество и ранг холодных и теплых этапов,
происхождение и развитие человека и его культур.
Количество ледниковых и межледниковых этапов, стадиалов и
интерстадиалов, границ распространения ледниковых покровов, корреляция
региональных стратиграфических схем.
2. Построение геологического профиля – практическое занятие.
Определение генезиса отложений по материалам геологических разрезов:
описанию их состава, текстуры и условий залегания. Определение возраста
отложений по условиям их залегания, составу и материалам геологической
карты четвертичных отложений. Построение геологического профиля
четвертичной толщи.
13