Геология. Методические рекомендации учебной дисциплины

ГОУ СПО
Департамент образования и науки
Кемеровской области
Государственное образовательное учреждение
среднего профессионального образования
«Таштагольский горный техникум»
ГЕОЛОГИЯ
Методические рекомендации
по выполнению внеаудиторной
самостоятельной работы
для специальностей среднего профессионального образования
130405 Подземная разработка месторождений полезных ископаемых
Таштагол, 2012
1
ОДОБРЕНА
на заседании ПЦК ОПД и СД
горно – технического профиля.
Протокол №______
от «____»______________ 20 г.
Председатель ПЦК
_____________ М.А.Пьянков
«_____»_____________ 20 г.
УТВЕРЖДЕНА.
На заседании методического совета
Протокол №______
от «____»______________ 20 г.
Заместитель директора по УМР
________________И.З. Черноусова
«____»____________ 20 г.
1. Методические рекомендации учебной дисциплины «Геология» по выполнению
внеаудиторной самостоятельной работы разработаны на основе Федерального
государственного образовательного стандарта (далее – ФГОС) по специальности
130405 Подземная разработка месторождений полезных ископаемых, среднего
профессионального образования
(далее - СПО) разработаны
Шеманаевой Г.Я.- преподавателем высшей
квалификационной категории
Организация-разработчик: государственное образовательное учреждение
профессионального образования «Таштагольский горный техникум»
среднего
2 Введена
Редакция №1 «__» ______________ 20 г.
3 Введена
Редакция № «__» ______________ 20 г.
Рецензент: Главный геолог ОАО «ШалымскаяГРЭ»
(должность, место работы)
Яшин Владимир Дмитриевич
Ф.И.О.
Рецензент:
(должность, место работы)
Ф.И.О.
Рецензент: К.Т.Н., преподаватель горных дисциплин ГОУ СПО «Таштагольский горный
техникум»
(должность, место работы)
Ваганова Валентина Алексеевна
Ф.И.О.
Рекомендована Методическим советом ГОУ СПО «Таштагольский горный техникум»
протокол №______ от «____»__________20__ г.
2
Содержание.
Введение………………………………………………………………..стр.
Пояснительная записка…………………………………………….стр.
1. Структура и содержание учебной дисциплины…………………..стр.
4. Внеаудиторная самостоятельная работа……………….................стр.
5. Методические рекомендации по выполнению реферата………...стр.8
6. Приложение…………………………………………………………...стр.9
7. Список литературы…………………………………………………...стр.10
3
Введение
Дисциплина «Геология» изучает происхождение и историю развития
Земли,
строение
земной
коры,
химический,
минеральный
и
петрографический состав земной коры, возраст горных пород, геологические
процессы, полезные ископаемые и их месторождения, стадии и принципы
разведки месторождений полезных ископаемых, водно-физические свойства
горных пород, горно-геологические явления в горных массивах при
производстве горных работ, гидрогеологические условия разработки
месторождений полезных ископаемых.
Определенный минимум геологических знаний, полученных при
проработке данного курса, даст возможность будущему горному техникутехнологу составить четкое представление о составе, строении и свойствах
той среды, в которой заключены месторождения полезных ископаемых.
Помимо этого, курс общей геологии даст будущему специалисту комплекс
геологических знаний, необходимых при изучении последующих дисциплин
горнотехнического профиля.
4
Пояснительная записка
В настоящее время актуальными становятся требования к личным
качествам современного студента – умению самостоятельно пополнять и
обновлять знания, вести самостоятельный поиск необходимого материала.
Дисциплина «Геология» изучается в течение двух семестров. Изучение
программы
сводится
к
цели
определенной
классификационной
характеристикой горного техника-технолога.
По программе на изучение курса отводится 206 часов всего, в том
числе 73 часа на самостоятельную работу обучающегося и 133 часа
аудиторных занятий из них 24 часа на практические работы.
Чтобы успешно освоить дисциплину и подготовиться к сессии
необходимо
выполнять
внеаудиторные
самостоятельные
работы,
представленные в данном пособии.
Самостоятельная работа студентов по дисциплине Геология
проводится с целью:
- систематизации и закрепления полученных теоретических знаний и
практических умений студентов;
- формирования умений использовать справочную документацию и
специальную литературу;
- развития познавательных способностей и активности студентов:
творческой инициативы, самостоятельности, ответственности и
организованности;
- формирования самостоятельности мышления, способностей к
саморазвитию;
-развития исследовательских умений.
Для достижения указанных целей, обучающиеся на основе плана
самостоятельной работы должны решить следующие задачи:
 изучить рекомендуемые литературные источники;
 изучить основные понятия;
 ответить на контрольные вопросы;
 вычертить предложенные схемы;
 подготовить реферат на предложенную тему;
 подготовить презентацию.
В результате освоения учебной дисциплины обучающийся должен уметь:
 вести полевые наблюдения и документацию геологических объектов,
работать с горным компасом, описывать образцы горных пород,
определять происхождение форм рельефа и отложений в различных
породах по структуре обломков;
 читать и составлять по картам схематические геологические разрезы и
стратиграфические колонки;
5
 определять
по
геологическим,
геоморфологическим,
физикографическим картам формы и элементы форм рельефа,
относительный возраст пород;
 определять физические свойства минералов, структуру и текстуру
горных пород;
 определять формы залегания горных пород и виды разрывных
нарушений;
 определять физические свойства и геофизические поля;
 определять элементы геологического строения месторождения;
 выделять промышленные типы месторождений полезных ископаемых.
Контроль самостоятельной внеаудиторной работы обучающихся
установлен в следующих формах:
 тестовый контроль;
 защита письменных работ, в том числе рефератов, контрольных работ;
 включение предлагаемого для изучения вопроса в перечень вопросов
экзаменационных билетов;
 выступление на семинарском занятии, участие в олимпиадах и т.д.
6
СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
Количество часов на освоение рабочей
программы учебной
дисциплины:
максимальной учебной нагрузки обучающегося 206 часов в т.ч:
обязательной аудиторной учебной нагрузки обучающегося 133 часа;
самостоятельной работы обучающегося 73 часа.
Объем учебной дисциплины и виды учебной работы
Вид учебной работы
Объем часов
Максимальная учебная нагрузка (всего)
Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего)
в том числе:
практические занятия
контрольные работы
Самостоятельная работа обучающегося (всего)
в том числе:
Проработка конспектов занятий, специальной литературы по
определению преподавателя.
Выполнение домашнего задания по указанной преподавателем
тематике.
Рефераты
Итоговая аттестация в форме экзамена
206
133
24
73
22
33
18
7
Внеаудиторная самостоятельная работа
№
п/п
1
Наименование
разделов и тем
учебной
дисциплины
Раздел 1.
Основы
общей
геологии
Тема 1.1.
Земля в мировом
пространстве, ее
физические свойства,
строение. Экзогенные
и эндогенные
геологические
процессы
2
3
4
Раздел 2.
Историческая
геология
Тема 2. 1.
Относительный и
абсолютный возраст
горных пород
Раздел 3.
Структурная
геология
Тема 3.1.
Основные элементы
структурной
геологии.
Пликативные и
дизъюнктивные
нарушения.
Геологические карты
и разрезы
Раздел 4
Минералогия
Тема 4.1.
Основы
кристаллографии.
Образование
минералов.
Физические свойства
минералов.
Классификация
минералов
Темы внеаудиторных
самостоятельных
работ
Количество
часов
Вид работы
8
1.Проработкаконспектов
занятий, специальной
литературы
2.Изучение
происхождения
Вселенной, Земли.
3.Изучение
происхождения
аллювия, делювия,
пролювия, элювия.
4. Изображение формы
интрузивных тел,
вычерчивание схем
вулканов центрального
типа.
2
2
2
2
Выполнение
реферата,
доклад
Составление
опорного
конспекта
Выполнение
реферата,
презентация
5
1.Проработка
конспектов занятий,
специальной
литературы.
2.Рассмотрение истории
развития жизни на
Земле.
3. Изучение
стратиграфической и
геохронологической
шкалы.
1
2
2
6
1.Проработка
конспектов занятий,
специальной
литературы.
2.Изображение
различных видов
залегания пластов.
2
3.Построение
геологического разреза
2
1.Проработка
конспектов занятий,
специальной
литературы.
2.Изучение образования
минералов при
гидротермальном и
пневматолитовом
метаморфизме.
3.Распределение
минералов по классам.
2
8
2
2
4
Составление
опорного
конспекта
Выполнение
реферата,доклад
Составление
таблицы
(шкалы)
Составление
опорного
конспекта
Зарисовки слоев
горных пород с
различным
залеганием
Графические
построения
Составление
опорного
конспекта
Выполнение
реферата,
доклад
Составление
3
5
Раздел 5.
Петрография
Тема 5. 1
Образование горных
пород, их структура и
текстура
6
7
8
9
Раздел 6
Месторождения
полезных
ископаемых
Тема 6.1.
Образование
месторождений
полезных ископаемых
Раздел 7
Поиски и разведка
месторождений
полезных
ископаемых
Тема 7.1
Методы поисков
МПИ. Разведка МПИ
Раздел 8
Гидрогеология
Тема 8.1
Происхождение и
классификация
подземных вод
Раздел 9
Инженерная
геология
Тема 9.1
8
1.Проработка
конспектов занятий,
специальной
литературы.
2.Изучение образования
горных пород по
различным признакам.
3.Распределение горных
пород по классам,
изучение состава.
2
2
4
10
1.Проработка
конспектов занятий,
специальной
литературы.
2.Развитие науки о
рудных месторождениях
полезных ископаемых и
роли русских ученых.
3.Описание
характеристик
платформенного и
геосинклинального типа
месторождений железа.
4.Краткая
характеристика
генетических типов
МПИ
1.Проработка
конспектов занятий,
специальной
литературы.
2.Изучение
шлихового,валунноледникового,
металлометрического
методов поисков МПИ
1.Проработка
конспектов занятий,
специальной
литературы.
2.Изучение физикохимических и водных
свойств горных пород.
3.Водные ресурсы
Земли, круговорот воды
в природе.
таблицы
образцу
описание
физических
свойств
минералов
Составление
опорного
конспекта
Выполнение
реферата
Составление
таблицы по
образцу и
описание
горных пород
2
Составление
опорного
конспекта
2
Выполнение
реферата,
доклад
2
4
6
2
по
и
Составление
опорного
конспекта
Составление
конспекта
Составление
опорного
конспекта
Выполнение
реферата,
доклад
4
6
2
2
2
Составление
опорного
конспекта
Составление
опорного
конспекта
Выполнение
реферата,
доклад
4
1.Проработка
Составление
4
Горные породы –
среда для горных
работ и сооружений
10
11
Раздел 10
Осушение
месторождений
Тема 10.1
Классификация
месторождений по
обводненности.
Требования к
осушению
Раздел 11
Шахтная геология
Тема 11.1
Задачи и назначение
шахтной геологии
Всего
конспектов занятий,
специальной
литературы.
2.Понятие инженерной
деятельности человека и
геологической среды.
1.Проработка
конспектов занятий,
специальной
литературы.
2. Изучение способов
осушения
месторождений при
проведении горных
выработок
1.Проработка
конспектов занятий,
специальной
литературы.
2.Определение
истинных элементов
залегания рудных тел
2
2
6
2
опорного
конспекта
Выполнение
реферата,
доклад
Составление
опорного
конспекта
Презентация
4
6
2
Составление
опорного
конспекта
4
Графические
построения
73
5
Методические рекомендации по выполнению реферата
Реферат (в переводе с латинского языка «пусть доложит») – сокращенное
изложение содержания первичного документа (или его части) с основными
фактическими сведениями и выводами (ГОСТ 7.9-95).
Реферат как самостоятельный вид письменной работы обучающегося,
отвечает на вопрос, что содержится в публикациях по данной теме. Составляя
реферат по определенной теме, следует стараться достаточно полно, четко и
последовательно передать его содержание в максимально сжатой и по
возможности обобщенной форме.
Одновременно с этим реферат – не механический пересказ, а изложение
существа темы. Если это необходимо для уяснения содержания темы, в реферат
могут быть включены цифровые данные, таблицы, графики чертежи, схемы.
Подготовка реферата начинается с ознакомления и осмысления выявленных
основных сведений, которые должны войти в реферат. Затем в логическое
целое собирается, обобщается информация в соответствии с целями реферата.
В реферате нужны развернутые аргументы, рассуждения, сравнения.
Материал подается не столько в развитии, сколько в форме констатации или
описания. Общие требования к языку реферата – точность, краткость, ясность,
простота.
Например, при изучении темы «Земля в мировом пространстве, ее
физические свойства, строение» необходимо кратко и просто начать изложение
этой темы следующим образом: «Планета Земля принадлежит Солнечной
системе, которая как часть входит в Галактику Млечный Путь.
Земля – внутренняя планета Солнечной системы, имеет массу 5,977*1021т,
объем 1,083 млрд. км3, площадь 510 млн. км2, среднюю плотность 5,517г/см3.»
и.д.
В реферате следует придерживаться следующей структуры (содержания):
- титульный лист ( пишется слово «Реферат», «Дисциплина», тема реферата
и слова «выполнил» с указанием фамилии и имени обучающегося, а также
слово «проверил» с указанием фамилии и инициалов преподавателя);
- введение (0,5-1с.);
- основная часть, разбитая на разделы;
- выводы;
- список использованных источников.
Оформляют реферат следующим образом:
на одной стороне листа белой бумаги формата А-4 через полтора интервала
 размер шрифта-12; Times New Roman? Цвет - черный
 междустрочный интервал - одинарный
 поля на странице – размер левого поля – 2 см, правого- 1 см, верхнего2см, нижнего-2см.
 отформатировано по ширине листа
 на первой странице необходимо изложить план (содержание) работы.
 в конце работы необходимо указать источники использованной
6
литературы
 нумерация страниц текста – сквозная: от первой страницы титульного
листа до последней страницы приложения
 на титульном листе номер не ставится
 число, обозначающий порядковый номер страницы, ставим в середине
нижнего поля листа без точки.
Методические рекомендации по составлению опорного конспекта
Конспект, план-конспект – это работа с другим источником. Цель –
зафиксировать, переработать тот или иной научный текст.
Конспект представляет собой дословные выписки
из текста источника.
При этом конспект – это не полное переписывание чужого текста. Обычно при
написании конспекта
сначала прочитывается текст-источник, в нем
выделяются основные положения, подбираются примеры, идет перекомпоновка
материала, а уже затем оформляется текст конспекта. Конспект может быть
полным, когда работа идет совсем текстом источника или неполным, когда
интерес представляет какой-либо один или несколько вопросов, затронутых в
источнике.
План-конспект представляет собой более детальную проработку источника:
составляется подробный сложный план, в котором освещаются не только
основные вопросы источника, но и частные. К каждому пункту или подпункту
плана подбираются и выписываются цитаты.
Конспектом называется краткое последовательное изложение содержания
статьи, книги, лекции. Его основу составляют план, тезисы, выписки, цитаты.
Конспект воспроизводит не только мысли оригинала, но и связь между ними, в
конспекте отражается не только то, о чем говорится в работе, но и что
утверждается, и как доказывается.
Существуют разнообразные виды и способы конспектирования. Одним, из
наиболее распространенных является, так называемый текстуальный конспект,
который представляет собой последовательную запись текста книги или
лекции. Такой конспект точно передает логику материала и максимум
информации. Общую последовательность действий при составлении
текстуального конспекта можно определить таким образом:
1. Уяснить цели и задачи конспектирования.
2. Ознакомиться с источником в целом: прочитать предисловие, введение,
оглавление и выделить информационно значимые разделы текста.
3. Внимательно прочитать текст параграфа, главы и отметить
информационно значимые места.
4. Составить конспект.
Опорный конспект – это развернутый план вашего ответа на теоретический
вопрос. Он призван помочь последовательно изложить тему, а преподавателю
лучше понять и следить за логикой ответа.
Опорный конспект должен содержать все то, что обучающийся собирается
7
предъявить преподавателю в письменном виде. Это могут быть чертежи,
графики, формулы, формулировки законов, определения, структурные схемы.
Основные требования к содержанию опорного конспекта:
1. Полнота – это значит, что в нем должно быть отображено все содержание
вопроса.
2.Логически обоснованная последовательность изложения.
Основные требования к форме записи опорного конспекта:
1.Опорный конспект должен быть понятен не только вам, но и
преподавателю.
2.По объему он должен составлять примерно два-три листа, в зависимости
от объема содержания вопроса.
3.Должен содержать, если это необходимо, несколько отдельных пунктов,
обозначенных номерами
или пробелами.
4.Не должен содержать сплошного текста.
5.Должен быть аккуратно оформлен (иметь привлекательный вид).
Методика составления опорного конспекта:
1. Разбить текст на отдельные смысловые пункты.
2.Выделить пункт, который будет главным содержанием ответа.
3.Придать плану законченный вид (в случае необходимости вставить
дополнительные пункты, изменить последовательность расположения
пунктов).
4.Записать получившийся план в тетради в виде опорного конспекта,
вставив в него все то, что должно быть написано – определения, формулы,
выводы формул, формулировки законов и т.д.
Методические рекомендации по подбору информации для
выступлений и докладов
1.Содержание выступления
Основное содержание выступления должно отражать суть, главные итоги:
новизну и значимость материала.
Свое выступление докладчик строит на основе чтения (лучше пересказа)
заранее подготовленного текста. Докладчик должен понимать, что за
определенное время он должен изложить информацию, способную расширить
существующие границы представлений обучающихся по соответствующей
теме.
Обучающийся должен поставить себе задачу подготовить содержание
доклада и аргументировать ответы на вопросы так, чтобы они были понятны
слушателям. Все это будет способствовать благоприятному впечатлению и
расположению к докладчику со стороны присутствующих.
2. Примерный план публичного выступления
8
2.1 Приветствие
«Добрый день!»
«Уважаемый (имя и отчество преподавателя)»
«Уважаемые присутствующие!»
2.2 Представление
«Меня зовут… Я студент (ка) ф.и., группы …, ТГТ, города Таштагола»
2.3 Цель выступления
«Цель моего выступления – дать новую информацию по теме».
2.4 Название темы
«Название темы»
2.5 Актуальность
«Актуальность и выбор темы определены следующими факторами: во-первых,
…, во-вторых,…»
2.6 Кратко о поставленной цели и способах ее достижения
«Цель моего выступления …основные задачи и способы их
решения:1…,2…,3…,»
2.7 Благодарность за внимание
«Благодарю за проявленное внимание к моему выступлению»
2.8 Ответы на вопросы
«Спасибо (благодарю) за вопрос…
а). Мой ответ…
б). У меня, к сожалению, нет ответа, т.к. рассмотрение данного вопроса не
входило в задачи моего исследования»
2.9 Благодарность за интерес и вопросы по теме
«Благодарю за интерес и вопросы по подготовленной теме. Всего доброго»
3. Форма выступления
Успех выступления обучающегося во многом зависит от формы. Докладчик
должен осознавать, что восприятие и понимание слушателями предлагаемой
новой информации во многом определяется формой контакта с аудиторией и
формой подачи материала. Наличие у докладчика куража (в лучшем понимании
этого слова), как правило, создает положительную эмоциональную атмосферу
у всех слушателей.
4. Факторы, влияющие на успех выступления
До, во время и после выступления докладчику необходимо учесть
существенные факторы, непосредственно связанные с формой выступления –
это внешний вид и речь докладчика, используемый демонстрационный
материал, а также формы ответов на вопросы в ходе выступления.
5. Внешний вид докладчика
Одежда – чистая, элегантная, деловая, комфортная, не должна пестрить
цветами.
Прическа – аккуратная.
Мимика – отражающая уверенность и дружелюбие по отношению к аудитории
9
Раздел 1 «Земля в мировом пространстве, ее физические свойства,
строение. Экзогенные и эндогенные геологические процессы»
При выполнении реферата и опорного конспекта по 1 разделу «Земля в
мировом пространстве, ее физические свойства, строение. Экзогенные и
эндогенные геологические процессы» обучающийся знакомится с основными
гипотезами о происхождении Солнечной системы и планеты Земля. Следует в
общих чертах познакомиться с последними достижениями космических
исследований других планет и Луны.
Более подробно изучается строение Земли как планеты. Сферически
построенное тело Земли окружено также сферическими внешними оболочками:
жидкой (гидросфера) и газовой (атмосфера). Особое место занимает сфера
жизни (биосфера). Следует обратить внимание на геологическую роль каждой
из этих сфер в истории геологического развития Земли.
Планета
Земля
обладает
различными
физическими
полями:
гравитационным, электрическим, магнитным, тепловым. Геологическая роль
этих полей различна, но существование теплового поля Земли оказывает
непосредственное влияние на производство горных работ и в дальнейшем, при
увеличении глубины отработки это влияние будет более ощутимо.
Твердое тело Земли доступно для непосредственного наблюдения и
изучения на очень незначительную глубину (не более 15-20 км), что по
сравнению с размерами Земли (радиус ее равен 6371 км) составляет малую
величину.
Здесь важно разобраться, какими методами удалось исследовать внутренние,
глубинные части нашей планеты и каковы результаты этих исследований.
Более подробно следует остановиться на характеристике земной коры.
Земная кора является вместилищем всех известных полезных ископаемых,
поэтому изучение ее строения и происходящих в ней геологических процессов
имеет и большое практическое значение.
Следует разобраться, какие различия существуют между океаническим и
континентальным типами земной коры.
В этом же разделе обучающийся в определенной последовательности
изучает геологические процессы, протекающие на поверхности Земли и в ее
недрах. Особых затруднений при изучении этого материала не возникает, так
как все эти процессы протекают на глазах человека в настоящее время. Нужно
толь их увидеть и предсказать конечные результаты с учетом геологического
времени.
В зависимости от энергетического источника, условий и особенностей
протекания все геологические процессы принято делить на две группы:
эндогенные и экзогенные.
Экзогенные процессы протекают на поверхности Земли, при взаимодействии
земной коры (минералов, горных пород) с атмосферой, гидросферой,
биосферой. Общая схема всех экзогенных процессов: разрушение горных
пород – транспортировка продуктов разрушения – аккумуляция (накопление)
их в благоприятной обстановке. Совокупную деятельность всех экзогенных
10
процессов принято называть денудацией. Экзогенные процессы стремятся
сравнять, срезать все неровности рельефа и конечным результатом их
проявления является выровненная поверхность Земли (пенеплен) и вновь
образованные осадочные горные породы.
Конкретизация экзогенных процессов (выветривание, работа текучих вод,
ветра и т.д.) производится по главному внешнему фактору в данном процессе
(работа реки, моря, ветра и т.д.), но в данном процессе участвуют и другие
факторы, способствующие протеканию данного процесса.
Выветривание – процесс изменения или разрушения горных пород под
воздействием физических, химических или органических агентов. К ветру этот
термин никакого отношения не имеет! В зависимости от того, какие агенты
выветривания преобладают, различают физическое, химическое и
биохимическое (органогенное) выветривание. Этот процесс повсеместный, но
интенсивность его в зависимости, главным образом, от климатических условий
различна.
Важно хорошо усвоить, какие породы образуются в результате различных
типов выветривания, так как с этими процессами связано образование
месторождений полезных ископаемых.
Геологическая деятельность ветра наиболее эффективна в открытых
областях с сухим, жарким климатом, в пределах которых практически
отсутствует растительность. Обучающемуся следует уяснить принципы работы
ветра – выдувание (дефляция), обтачивание (корразия), уточнить по
географической карте, где расположены пустыни и к какому типу они
относятся.
Геологическая работа текучих поверхностных вод. Реки, ручьи, временные
потоки являются важнейшим фактором денудации и аккумуляции. Образно
выражаясь, текучие воды суши срезают все неровности континентов. Их
геологическая работа слагается
из процессов смывания, размывания
(механического разрушения), транспортировки и аккумуляции. При изучении
этой части раздела следует внимательно разобраться в механизме
формирования речной долины (выработка продольного и поперечного
профиля), усвоить, что такое базис эрозии, как образуются речные террасы. Это
важно в связи с тем, что в речных отложениях (аллювии) могут формироваться
так называемые россыпные месторождения многих полезных ископаемых.
Кроме того, человек жизненно привязан к рекам, и знать, к каким результатам
может привести геологическая работа текучих вод в ближайшем будущем
(подмыв и разрушение берегов, сели), просто необходимо.
Геологическая работа ледников. При проработке этой темы следует
разобраться, как и при каких условиях могут образовываться ледники, обратить
особое внимание на то обстоятельство, что лед ледников образуется не путем
замерзания воды, как, например, в реках, а в результате уплотнения и
перекристаллизации снега. Как и в других экзогенных процессах,
геологическая работа ледников выражается в разрушении горных пород, их
транспортировке и аккумуляции. Следует разобраться в механизме работы
движущегося льда горных и материковых ледников, уточнить, какие при этом
11
образуются формы рельефа и отложения, оценить интенсивность ледниковой
экзарации (выпахивание). Немаловажное значение имеет и тот факт, что в
современных ледниках заключено около 30 млн. км3 пресной воды в виде льда.
Геологическая работа морей и океанов в истории развития Земли играет
ведущую роль среди прочих экзогенных процессов. Моря и океаны разрушают
континенты и одновременно создают осадочный слой земной коры. Чтобы
четко представить себе
весь этот сложный процесс, следует изучить
химический состав морской воды (минерализацию), ее динамику (приливы и
отливы, течения, волнения), а также зоны морского дна (шельф, материковый
склон, ложе океана). Все это имеет прямое отношение к формированию самых
различных осадочных пород – обломочных (галечники, пески, илы),
хемогенных (минеральные соли), органогенных (мел, известняки коралловых
рифов). Нужно обратить внимание на то, что с образованием осадочных пород
на шельфе связано формирование
крупных месторождений полезных
ископаемых(золота, алмазов), а также месторождений нефти.
Геологическая работа озер и болот играет также весьма существенную роль
в преобразовании лика Земли и образовании месторождений полезных
ископаемых. Следует уяснить, какие бывают озера по происхождению, по
составу воды и как образуются болота. Если геологическую роль озер можно
сравнить с работой морей, только в значительно меньшем масштабе
(разрушение берегов, транспортировка и накопление осадков или выпадение
минеральных солей в соляных озерах), то болота являются аккумуляторами
огромного количества органического (растительного) материала. Скопления
остатков растительности при определенных условиях образуют торф (а это уже
полезное ископаемое), который в дальнейшем при благоприятных условиях
превращается в бурый и каменный уголь. Именно в условиях заболоченных
низменных равнин в прошедшие геологические эпохи образовались
колоссальные скопления растительных остатков, их которых впоследствии
образовались пласты углей Кузбасса, Донбасса и других угольных бассейнов
мира.
Геологическая деятельность организмов. Здесь следует обобщить материал
и понять насколько важно значение живого вещества в истории геологического
развития Земли. Это и разрушение горных пород организмами и растениями
(механическое и химическое), транспортировка материала, и, особенно,
накопление отмерших органических остатков и образование горных пород
(органогенные известняки, торф, угли и др.). Особое внимание следует уделить
геологической роли человека. Владея совершенной техникой, человек
воздействует на земную кору иногда с большей интенсивностью, чем многие
естественные геологические процессы.
После знакомства с перечисленными экзогенными процессами следует еще
раз представить себе результаты их совокупной деятельности, стремление
срезать все неровности суши и заполнить вновь образованными породами
понижения рельефа. Но полного выравнивания поверхности Земли не
происходит ввиду того, что на Земле постоянно протекают и эндогенные
геологические процессы, создающие неровности рельефа.
12
Эндогенные геологические процессы. В эту группу включены процессы,
протекающие в глубинах планеты, в том числе и в земной коре. Они
обусловлены высвобождением внутренней энергии Земли и, по-видимому, на
их проявление сказывается влияние космических причин,
- нашу
Землю нельзя рассматривать как замкнутую, изолированную систему. К
эндогенным
процессам
относятся:
магматические,
тектонические,
сейсмические и метаморфические.
Магматические процессы (магматизм) – это геологические процессы,
связанные с движением магмы, воздействием ее на окружающие горные
породы земной коры. Магма – это огненно-жидкий силикатный расплав,
образующийся в недрах Земли, по-видимому, различными способами. И если
условия образования магмы еще не совсем ясны, то химический состав ее и
физико-динамические характеристики изучены достаточно подробно при
вулканических извержениях.
Магматические процессы также являются причиной образования многих
месторождений полезных ископаемых. Прямо или косвенно с ними связано
образование месторождений железа, хрома, никеля, золота и др. металлов, а
также месторождения апатита, алмаза, слюд, серы и др.неметаллических
полезных ископаемых.
По месту протекания этих процессов они подразделяются на глубинные или
интрузивные и поверхностные или эффузивные.
Глубинные (интрузивные) магматические процессы протекают в толще
земной коры предположительно на глубинах от 1 до 10 км. Физическая
сущность интрузивного магматического процесса заключается в том, что
внедрившаяся или образовавшаяся на месте магма в результате понижения
температуры начинает кристаллизироваться. Грубо этот процесс можно
сравнить с остыванием и кристаллизацией чугуна и другого расплавленного
металла. По теоретическим термодинамическим расчетам такая система
кристаллизации ее и остывания продолжается несколько миллионов лет (*от
3-5 до 50-70, в зависимости от размеров магматического очага). Здесь следует
внимательно разобраться, что такое дифференциация магмы, так как этим в
настоящее время объясняется обилие разновидностей магматических пород.
С глубинным магматизмом непосредственно связаны и так называемые
постмагматические процессы, играющие очень важную роль в преобразовании
земной коры и образовании месторождений полезных ископаемых.
Постарайтесь
понять сущность контактово-метасоматических,
пневмтолитовых и гидротермальных процессов.
В заключение следует разобраться, какие горные породы образуются в
результате интрузивного магматизма и какие по форме тела они образуют в
земной коре.
Поверхностный или эффузивный магматизм (вулканизм)
протекает на
поверхности Земли (на суше или под водой). Извержения вулканов издавна
привлекали внимание людей своей мощью и стихийной необузданностью. С
точки зрения познания нашей планеты вулканы являются пока единственным
источником получения информации о веществе глубинных ее частей.
13
Процессы извержения вулканов достаточно подробно описаны в учебниках.
При проработке этого материала важно систематизировать сведения о вулканах
в таком порядке: классификация вулканов по степени их активности
(действующие, потухшие), по месту извержения (наземные, подводные), по
составу
изверженного материала и характеру извержения (лавовая,
смешанная,
газовзрывная
категории),
по
особенностям
строения
вулканического аппарата (вулканы площадного, трещинного, центрального
типов). Следует обратить внимание на то , что сам факт извержения вулкана
это только краткий, наиболее активный и эффектный момент в вулканическом
процессе. Сам же процесс протекает сотни тысяч и миллионы лет и выражается
как в виде неоднократных коротких вспышек непосредственного извержения,
так и в течение длительных периодов более спокойной деятельности в виде
выделения газовых струй, паров, горячих водных источников (гейзеров).
Следует разобраться, какие горные породы образуются при вулканизме как
непосредственно при извержении, так и в стадию фумарольной деятельности
вулкана, какие месторождения полезных ископаемых могут при этом
образовываться.
В заключение нужно на географической карте уточнить области
современного вулканизма.
Вопросы для самоконтроля
1. Какие космогонические гипотезы вы знаете?
2. Перечислите Планеты Солнечной системы.
3. Какие космические тела кроме планет есть в составе Солнечной системы?
4. В чем сходство и различие между планетами Земля и Венера?
5. Что такое геоид?
6. Что такое магнитная аномалия?
7. Что такое поверхность (раздел) Мохоровичича?
8. Какова площадь поверхности Земли? Какая ее часть приходится на долю
суши?
9. Что такое биосфера?
10.Что такое геологические процессы? Как они подразделяются?
11.Назовите экзогенные геологические процессы.
12.Перечислите эндогенные геологические процессы.
13. Что такое денудация?
14.Что такое выветривание? Какие существуют виды выветривания?
15.Какие полезные ископаемые могут образоваться при выветривании?
16.В чем заключается геологическая работа ветра?
17.Охарактеризуйте геологическую работу рек.
18.Что такое аллювий?
19.Месторождения, каких полезных ископаемых могут образоваться в
результате геологической работы рек?
20.Как и где образуются ледники?
21.Что такое морена? Какие бывают морены?
22.Сущность геологической работы ледников.
14
23. Что относится к эндогенным геологическим процессам?
24. Что называется магматизмом, его виды?
25. Как возникают магматические очаги?
26. Что такое дифференциация магмы?
27. Назовите основные типы вулканов.
28. Что относится к продуктам вулканических извержений?
29. В чем проявляется поствулканическая деятельность?
30.Что называется тектоническими движениями и их виды?
31. Назовите основные причины, вызывающие землетрясения.
32 Что такое очаг, эпицентр, гипоцентр?
33. Какие существуют методы изучения землетрясений и чем измеряют
интенсивность землетрясений?
34. Что такое геосинклинальные области? Основные этапы их развития.
35. Что такое платформы и чем они отличаются от геосинклинальных
областей?
Раздел 2 Историческая геология
При выполнении реферата и опорного конспекта по
2 разделу
«Историческая геология» обучающийся знакомится с основными задачами
исторической геологии: выяснение последовательности образования различных
горных пород, определение их относительного геологического возраста и
разделение по возрасту; воссоздание физико-географических обстановок и
различных периодов жизни Земли; изучение истории возникновения и развития
тектонических структур. Данные исторической и региональной геологии
используются в
поисково-разведочных работах, при определении
промышленных перспективных районов полезных ископаемых.
В истории Земли накопление осадков происходило последовательно.
Нарушение в геологическом разрезе этой последовательности указывает на
проявление тектонических подвижек или внедрение в осадочную толщу
магматических горных пород.
Возраст пород (относительный) можно определить и по окаменелостям
вымершего органического мира. Каждый комплекс осадочных пород
характеризуется определенными остатками животного и растительного мира.
Изучая ископаемые остатки, не только можно выделить породы одного возраста
на всей поверхности Земли, но и выяснить условия образования отдельных
участков. Определяя возраст горных пород в разрезе земной коры, можно
воссоздать очертание материков, морей, океанов в различные исторические
эпохи, определить климат, что имеет немаловажное значение в определении
перспективных
промышленных
энергетических
районов.
Наряду
с
преобразованием структур и рельефа Земли на протяжении геологической
истории преобразовывались и палеографические условия, развивался и
совершенствовался органический мир Земли.
При изучении материала темы следует обратить внимание на
15
существующие методы определения абсолютного и относительного возраста
горных пород; ознакомиться со стратиграфической и геохронологической
шкалами, с главнейшими этапами геохронологической истории Земли.
Вопросы для самоконтроля
1 Что изучает историческая геология?
2. Какие существуют методы определения возраста горных пород?
3. В чем заключается сущность стратиграфического метода определения возраста
пород?
4. Сущность минералого-петрографического метода определения относительного
возраста горных пород.
5. Что берется в основу при определении относительного возраста горных пород
при палеонтологическом методе?
6. Как определяют абсолютный возраст горных пород?
7. На основании, каких данных можно восстановить физико-географические
условия минувших эпох в истории Земли?
8. Когда возникла первичная
Раздел 3 Структурная геология
Для более глубокого изучения и прочного усвоения знаний по разделу
«Структурная геология» обучающиеся должны знать, что при накоплении
осадочных горных пород образуются слои (пласты) однородные по составу,
структуре, цвету. Мощность пласта, а также положение его в пространстве могут
быть различными. Взаимоотношения между слоистыми толщами бывают либо
последовательными (согласными), либо последовательность по возрасту пластов
или по условиям залегания может быть нарушена (несогласные
взаимоотношения).
Для ориентировки наклонного слоя в пространстве введено понятие об
элементах залегания. Очень важно научиться определять эти элементы на модели
пласта, на местности и по геологическим картам и разрезам. Элементы залегания
наклонного слоя определяются при помощи горного компаса, поэтому студентам
необходимо приобрести практические навыки работы с горным компасом.
В природе часто слоистые толщи под влиянием тектонических движений
приобретают волнообразные изгибы, т.е. сминаются в складки, форма которых
может быть разнообразна. Каждая складка имеет свои элементы – замок, ядро,
шарнир, крылья и др. По этим элементам можно определить вид складки и ее
положение в пространстве. Необходимо сделать схематическую зарисовку
складки с определением ее элементов. По макету или рисунку надо определить
ширину, высоту, длину складки, по углам падения крыльев – симметричность или
асимметричность складки; по соотношению положения осевой плоскости и
крыльев в пространстве – вид складки (прямая, наклонная, опрокинутая,
лежачая).
Пласты горных пород под влиянием тектонических движений могут
разрываться и смещаться относительно друг друга. Разрывы по характеру
16
перемещения крыльев могут разделяться на сбросы, взбросы, сдвиги и надвиги.
Обучающиеся должны сделать зарисовку этих разрывов, указав сместители и
амплитуды смещений.
В горных породах образуются трещины за счет механических напряжений
при тектонических процессах. Эта вторичная трещиноватость называется
кливажом. Такие трещины увеличивают водопроницаемость горных пород, что
очень важно учитывать при разработке месторождений полезных ископаемых.
Вопросы для самоконтроля
1. Что представляет геологическая карта, и какие типы карт бывают?
2. Как располагаются геологические профили по отношению к простиранию
горных пород и каков принцип, и порядок их построения?
3. Что такое пласт, и какими элементами он характеризуется?
4. Какими элементами залегания характеризуется положение пласта в
пространстве и как их определить при помощи горного компаса?
5. Что такое тектоническое нарушение? Виды тектонических нарушений.
6. Что такое складка? Виды складок, их основные элементы.
7. Как подразделяются складки по положению осевой плоскости?
8. Назовите основные виды разрывных нарушений со смещением.
9. Назовите основные элементы разрывного нарушения.
10. в каких условиях формируется сдвиг и что собой представляет?
11. Дайте зарисовку в разрезе горста и грабена.
12 Что такое глубинные разломы?
13. Что такое трещины в горных породах? Их генетическая классификация.
14. Назовите основные структурные элементы земной коры.
Раздел 4 Минералогия
Изучая раздел минералогия обучающийся должен по литературным
источникам усвоить основные теоретические моменты, касающиеся химического
состава минералов, их внутреннего строения, внешней морфологии,
диагностических признаков для того для того, чтобы использовать их при
выполнении практических работ и сдачи экзамена.
Основы кристаллографии и кристаллохимии рассматривают природные
соединения химических элементов, образующих естественные многогранные
формы, зависящие от внутреннего строения кристалла. Многие природные
вещества при одинаковом химическом составе характеризуются различными
физическими свойствами. Например, графит и алмаз состоят из углерода, но
отличаются друг от друга цветом, твердостью, блеском, спайностью и другими
физическими свойствами. Это объясняется различными схемами расположения
атомы углерода в пространстве, т.е. различной кристаллической решеткой.
Кристаллическую решетку можно представить себе в виде бесконечно
17
большого количества одинаковых по форме и размеру параллепипедов,
передвинутых один по отношению к другому и сложенных так, что они
заполняют пространство без промежутков. Если расстояния между атомами,
молекулами, ионами в параллельных направлениях будут одинаковы и свойства
вещества, если не одинаковы расстояния, то и свойства вещества меняются не
одинаково. Например, кубик (кристалл) каменной соли во всех направлениях
проявляет одинаковые свойства, а вот у кристалла кварца свойства в различных
направлениях меняются.
Каждому кристаллу характерна внешняя форма, которая является
диагностическим признаком, так как каждому минералу присущи определенные
внешние ограничения. Все кристаллы являются телами симметричными и
характеризуются определенными элементами симметрии. По наличию тех или
иных элементов симметрии кристаллов их относят к той или иной
кристаллографической сингонии.
Обучающемуся необходимо уяснить более подробно эти закономерности,
рассмотреть схемы кристаллических решеток, приведенных в учебнике, и по
схеме определить вещество изотропное или анизотропное. Элементы симметрии
лучше изучать по моделям кристаллов. Наиболее полное определение всех
элементов симметрии можно дать по модели куба.
Базируясь на основах кристаллографии, минералогия изучает внешнюю
форму кристаллов, их зарождение, рост и закономерности срастания.
Вопросы для самоконтроля
1. Что такое кристаллическое вещество, и какими свойствами оно
характеризуется?
2. Какие тела называются аморфными, и чем они отличаются от
кристаллических?
3. В чем заключается закон постоянства углов кристаллов?
4. Какими элементами симметрии обладает кристалл?
5. Что такое ось симметрии, и каких порядков они бывают?
6. Как определить присутствие центра симметрии в кристалле?
7. Что такое сингония? Какие сингонии существуют?
1. Что такое минерал?
2. Что такое изоморфизм? Приведите пример.
3. Что такое полиморфизм? Приведите пример.
4. Перечислите важнейшие физические свойства минералов.
5. От чего зависит цвет минерала?
6. Что такое цвет черты минерала и как ее получить?
7. Что такое блеск минерала, и какие виды блеска бывают?
8. Что называется спайностью, и для каких минералов она характерна?
9. Назвать основные виды спайности.
10. Как определить твердость минерала в полевых условиях?
11. Назовите шкалу Мооса.
18
12. Назовите основные виды излома.
13. Как подразделяются минералы по удельному весу?
14. Назовите основные формы выделения минералов в природе. Что такое друза и
для каких минералов она характерна?
15. Какие минералы встречаются в форме оолитов?
16. Какие существуют натечные формы минералов?
Раздел 5 Петрография
При изучении раздела «Петрография» необходимо четко классифицировать
горные породы по происхождению на магматические, осадочные и
метаморфические. По литературным источникам обучающийся должен
ознакомиться с условиями образования горных пород каждого генетического
класса. Обратить внимание на породообразующие минералы горных пород
различных генетических классов.
Петрография, как отдельная наука геологии, занимается изучением горных
пород, слагающих нашу Землю. Она рассматривает минералогический и
химический состав горных пород, строение, условия залегания, а также
изменение их в течение времени.
Горная порода, состоящая из одного минерала (мрамор), называются
мономинеральной, а состоящая их нескольких минералов (гранит) –
полиминеральной. Количественное соотношение минералов в одной и той же
породе непостоянно, поэтому химический состав породы не может быть выражен
точно. В связи с этим меняются и физические свойства горной породы.
Например, гранит изменяет окраску от светлой, серой, красноватой до черной, в
зависимости от того, какие минералы, входящие в состав гранита, преобладают.
Так как горные породы являются вместилищем разнообразных полезных
ископаемых, то изучение их имеет большое практическое значение. Поиски и
разведку месторождений полезных ископаемых невозможно правильно
проводить без знания происхождения и геологического положения вмещающих и
материнских пород.
Сами горные породы могут служить полезным ископаемым (граниты,
бокситы, глины и др.).
Всестороннее изучение горных пород дает возможность выявлять
перспективные районы поисков полезных ископаемых или обнаружить участки с
перспективой использования в промышленности. Так, например, долгое время
главным поставщиком алюминия являлся боксит. В настоящее время
разрабатываются методы экономической переработки огромных запасов
нефелина, который считался малоперспективной породой.
Существует несколько методов изучения горных пород. Наблюдения в
полевых условиях решают одни задачи, в лабораторных условиях уточняется или
более глубоко изучается ряд важных свойств горных пород.
В арсенале геолога (петрографа) – химические, спектральные, оптические
анализы.
Чтобы узнать минеральный состав и количественное соотношение
19
минералов, входящих в состав породы, широко применяют метод разделения по
фракциям с помощью набора тяжелых жидкостей и другие методы, с которыми
следует более глубоко ознакомиться по рекомендуемым учебникам.
Вопросы для самоконтроля
1. Что изучает наука петрография?
2. Что такое горная порода?
3. Какие известны методы изучения горных пород?
4. Как подразделяются горные породы по происхождению?
5. Классификация магматических горных пород по условиям образования;
6 Классификация горных пород по минеральному и химическому составу.
Раздел 6 Месторождения полезных ископаемых
При изучении раздела «Месторождения полезных ископаемых»
необходимо четко усвоить понятия: полезное ископаемое, месторождение
полезного ископаемого, минеральное сырье, знать, что относится к полезному
ископаемому, что называется рудой, рудным полем. Познакомиться с
генетической классификацией МПИ и промышленной классификацией
полезных ископаемых.
Разработка месторождения полезного ископаемого должна проводиться с
достаточно подробным обоснованием технического проекта и экономической
целесообразности для каждого конкретного месторождения. Это возможно
только на основе фактических геологических данных, полученных после
проведения разведочных работ.
Подробным изучением месторождений полезных ископаемых и особенно
условий их образования в природе, изучением основных закономерностей
распределения их в земной коре занимается отдельная наука геологии – учение
о месторождениях полезных ископаемых.
При оценке качества руды принимают во внимание не только содержание
основного минерального соединения, но и примеси полезных и вредных
компонентов, т.к. полезные примеси могут извлекаться попутно даже при более
низких содержаниях, тогда как вредные примеси (например, в железной руде
содержание фосфора и серы) влияют на качество металлов при их переработке.
Для каждого полезного ископаемого качество руды определяется
минимальным содержанием металлов или неметаллических компонентов,
которое является достаточным для экономически рационального использования
полезного ископаемого в промышленности. Это содержание для различных
полезных ископаемых колеблется от десятитысячных долей процента до
нескольких десятков процентов.
Промышленная оценка месторождения зависит от многих факторов, в
частности, от формы, размеров, условий залегания рудных тел, метода
разработки месторождения (открытыми выработками, шахтами), степени
обогатимости руд, схемы металлургической переработки, степени удаленности
20
от населенных пунктов, путей сообщения и т.д.
Обучающийся должен уяснить эти особенности оценки месторождения,
иметь представление о промышленных кондициях, по возможности
ознакомиться с каталогами промышленной оценки месторождений.
Все
месторождения
в
зависимости
от
источников
энергии,
способствовавшей образованию их, делятся на две большие группы:
1. эндогенные месторождения;
2. экзогенные месторождения.
Эндогенные месторождения по своему характеру происхождения тесно
связаны с изверженными породами и делятся на следующие группы:
- магматические, генетически связанные непосредственно с остыванием
магматических расплавов;
- пегматитовые, связанные с остаточными гранитными расплавами,
обгащенными летучими компонентами;
- контактово-метасоматические, образующиеся из газов и растворов,
отделяющихся от остывающего магматического расплава;
- гидротермальные, возникающие из горячих водных растворов,
поднимающихся в зону рудоотложения из глубин;
- метаморфогенные, формирующиеся в результате мобилизации металлов
из вмещающих пород, подвергнутых глубокому изменению под действием
температуры и давления, либо при метаморфизме ранее возникших
месторождений.
Экзогенные месторождения характеризуются многообразием условий
образования, которые во многих случаях в природе переплетаются.
Так, процесс физического разрушения горных пород переходит в физикохимическое выветривание, химическое выщелачивание некоторых компонентов
пород и их отложений в определенных условиях. Так возникают зоны
окисления, вторичного сульфидного обогащения, инфильтрационные
месторождения.
К экзогенным месторождениям относятся:
1. россыпные месторождения, связанные с процессами физического
выветривания;
2. месторождения коры выветривания, возникающие в результате физикомеханического выветривания;
3. инфильтрационные и зоны вторичного обогащения сульфидных
месторождений, связанные с процессами окисления и восстановления водами
поверхностного происхождения;
4. месторождения осадочного происхождения, возникающие в водоемах в
результате накопления химических рудных осадков, коллоидов.
Форма залегания осадочных месторождений преимущественно пластовая,
многообразная. Практическое значение этих месторождений очень велико,
особенно горючих и неметаллических полезных ископаемых, а также марганца,
железа, алюминия.
Магматические и осадочные месторождения в условиях высоких
температур и давлений подвергаются изменениям, т.е. метаморфизму.
21
Главными агентами, вызывающими эти изменения, являются горячие
глубинные растворы.
Обучающийся должен ознакомиться с процессами образования различных
генетических групп месторождений.
Вопросы для самоконтроля
1. Дайте определение месторождения полезного ископаемого.
2. Дайте определение полезного ископаемого.
3. Что понимают под кондиционным содержанием металла в руде?
4. Какие месторождения относятся к магматическим; образование каких
полезных ископаемых связано с ними?
5. Условия образования пегматитовых месторождений. Какие полезные
ископаемые добываются из пегматитов?
6. Условия возникновения скарнов. Какие минералы встречаются в скарновых
образованиях?
7. Какова природа возникновения гидротермальных растворов, и какие
полезные ископаемые образуются в гидротермальных зонах?
8. Что такое аллювиальные россыпи, и какие минералы в них концентрируются?
9. Что такое остаточные месторождения?
10. Как образуются химические осадочные месторождения солей?
11. Месторождения, каких полезных ископаемых относятся к биохимическим
осадкам?
12. Основные факторы породообразования при процессах метаморфизма.
13. Назовите месторождения метаморфизованного типа.
Раздел 7 Поиски и разведка месторождений полезных ископаемых
Чтобы добыча полезного ископаемого проводилась с максимальным
экономическим эффектом, наряду с комплексом организационно-технических
мероприятий, большое значение имеет подробное предварительное изучение
геологического
строения
каждого
месторождения.
Исследование
месторождения является длительным процессом и разделяется на несколько
этапов, следующих друг за другом. Так как каждое полезное ископаемое
образуется в определенных физико-химических условиях, то для выявления
перспективных районов, в которых можно обнаружить месторождение,
проводится геологическая съемка, в процессе которой изучается геологическое
строение верхних частей земной коры. Съемка проводится на сравнительно
обширных площадях, где выявляются площади перспективные на полезное
ископаемое.
В последнее время широко используют аэрофотосъемки и космические
снимки, на которых выделяют контакты пород, линии разломов, интрузии,
выходы рудных тел ит.д.
В результате геологической съемки строятся геологические карты, в
определенном масштабе отражающие геологическое строение какого-либо
22
участка земной коры. Геологическая съемка дает научную основу для
дальнейшей организации поисков и разведки месторождений полезных
ископаемых.
Следующий этап изучения геологического строения – поиск. Проводится
он на перспективных площадях, определенных в процессе геологической
съемки. Главной целью поиска является выявление промышленных
месторождений полезных ископаемых.
Цель разведки месторождения – определение количества и качества руды и
нерудного минерального сырья. Чтобы сократить сроки работ и материальные
затраты, стадия разведки проводится поэтапно: предварительная, детальная и
эксплуатационная разведка. На каждом этапе уточняются полученные
результаты на основании увеличения объемов работ. По результатам каждого
этапа производится подсчет запасов полезного ископаемого.
В поисково-разведочной практике применяются различные технические
средства (канавы, шурфы, дудки, разведочные шахты, штольни, орты, буровые
скважины, геофизические работы). Каждые из них могут быть применены в
определенных условиях и дают различную степень точности.
Правильный выбор технических средств разведки отражается на
себестоимости разведки одной тонны руды и степени точности полученных
результатов.
Очень важно, чтобы обучающийся уяснил условия применения различных
технических средств в конкретных условиях геологического строения
месторождения.
В процессе поисков и разведки производится опробование руд,
вмещающих пород для выявления качества полезного ископаемого,
установления границы (контакта) рудной залежи с вмещающей породой, для
подсчета запасов полезного ископаемого, контроля
за отработкой
месторождения и работой обогатительной фабрики.
Так как для анализов в пробу попадают небольшие кусочки руды,
представляющие среднее значение качества, они должны быть правильно
отобраны. Существует несколько способов отбора проб. Студенты должны
рассмотреть их и знать, когда каждый из них применяется.
Как уже было сказано выше, изучение месторождения проводится
поэтапно, после каждого этапа проводится подсчет запасов. Но так как от этапа
к этапу точность полученных характеристик по рудному телу возрастает, то, в
зависимости от степени разведанности месторождения, изученности качества
сырья и горногеологических условий разработки месторождения, все запасы
полезных ископаемых подразделяются на запасы: разведанные категории А1, А2,
В, С1 и предварительно оцененные категории С2; прогнозные категории Р1 , Р2 ,
Р3.
Следует рассмотреть, что представляют собой запасы различной
категории.
Так
как
геологоразведочные
работы
дают
схематизированное
представление о геологическом строении месторождения, то в процессе
эксплуатации непрерывно ведется геологическая служба, главными задачами
23
которой являются:
- дополнительное уточнение геологического строения месторождения;
- проведение химического, минералогического и технологического
опробования;
- изучение и уточнение гидрогеологических условий месторождения;
- контроль за качеством отработки рудных залежей;
- обеспечение подготовительных и нарезных работ необходимой
геологической документацией;
- геологическая документация всех разведочных и эксплуатационных
работ.
Обучающемуся необходимо ознакомиться с основной геологической
документацией, научиться читать геологические графические материалы,
разбираться в масштабах геологических карт, разрезов, погоризонтных планов.
Вопросы для самоконтроля
1. Какие задачи решает геологическая съемка, и какие наблюдения при этом
проводят?
2. Какие задачи решаются на стадии поисков месторождений полезных
ископаемых?
3. Основные задачи разведки месторождения полезных ископаемых. Какие
выделяются стадии разведки?
4. Какие задачи решает предварительная разведка?
5. Какие задачи решает детальная и эксплуатационная разведка?
6. Что такое балансовые и забалансовые запасы полезного ископаемого?
7. На какие категории, в зависимости от степени разведанности, подразделяются
запасы полезных ископаемых?
8. Какие задачи решает опробование полезного ископаемого?
9. Назовите способы отбора проб.
10. Какие существуют способы подсчета запасов полезного ископаемого?
Раздел 8 Гидрогеология
В разделе «Гидрогеология» обучающийся должен, прежде всего усвоить
основные гидрогеологические понятия: водоносный горизонт, водоупорная
кровля, зеркало грунтовых вод, область питания, область разгрузки.
Необходимо познакомиться с общими вопросами гидрогеологии
(Круговорот воды в природе, водные ресурсы Земли). Обучающийся должен
усвоить
условия формирования естественного и искусственного режима
подземных вод.
С особым вниманием необходимо отнестись к изучению вопросов
динамики подземных вод, так как именно движение подземных вод
обусловливает гидрогеологические условия шахтных полей.
Земная кора состоит из пород с различной степенью трещиноватости,
24
пористости. Такие породы способны пропускать воду атмосферных осадков,
ледниковую, поверхностных водоемов. Перемещение воды от верхних слоев к
нижним происходит до тех пор, пока на пути движения встретиться
водонепроницаемая толща пород (водоупор). Так образуется зона полного
насыщения всех пор, трещин, называемая водоносным горизонтом. Движение
воды в водоносном горизонте происходит под влиянием разности напоров. Если
подземные воды перемещаются по растворимым горным породам (известняк,
доломит, соли, гипс), то происходит выщелачивание их, с последующим
образованием каналов, пещер, карстовых озер и др.
Если фильтрационная вода попадает в пласт пород, залегающий между
двумя водоупорами крупных геологических структур, то при вскрытии его
выработками (скважинами, гонными выработками) получаем столб воды,
обладающий гидростатическим напором.
На территории нашей страны почти 40% площади суши занимает
многолетняя мерзлота. Мощность мерзлых пород местами достигает свыше
тысячи метров. Поэтому при разработке месторождений полезных ископаемых
приходится учитывать эти особенности. Величина притоков воды, характер ее
поступления в горные выработки требует дополнительных затрат на
сооружение водосборников и удаления воды за пределы шахтных полей. При
сложных гидрогеологических условиях немного повышается себестоимость
тонны добытой руды, а иногда создаются условия, при которых добыча
полезного ископаемого нецелесообразна.
В зависимости от типа водоносного горизонта применяют различные
способы борьбы с водой при производстве горных работ, а также различные
способы определения ожидаемых притоков ее в горные выработки.
По учебнику ознакомьтесь с основными особенностями различных типов
водоносных горизонтов. Особое внимание обратите на способы определения
притоков воды по шахте, по участкам и отдельным выработкам. Уясните
методику определения притоков воды у вас на шахте.
Так как химический состав подземной воды оказывает агрессивное влияние
на различные металлические конструкции, бетон и тем самым влияет на сроки
их службы, то изучение химического состава воды является важным в общей
гидрогеологической оценке месторождения.
Вопросы для самоконтроля
1. Что изучает наука гидрогеология?
2. В каком виде в природе встречается вода, и каковы ее способы перемещения?
3. Назовите основные типы водоносных горизонтов.
4. Дайте определение грунтовых вод.
5. В каких условиях образуются артезианские водоносные горизонты?
6. К какому типу подземных вод относятся минеральные источники?
7. В каких условиях образуются карстовые водоносные горизонты?
8. Перечислите методы определения притоков воды в подземные горные
выработки.
25
9. Назовите основные виды гидрогеологических исследований.
10.Что такое естественные запасы подземных вод?
11. Что такое эксплуатационные запасы подземных вод?
Раздел 9 Инженерная геология
Раздел «Инженерная геология» необходимо изучить, начиная с понятия
взаимодействия инженерной деятельности человека и геологической среды.
Надо четко представлять, что геологическая среда представлена двумя
геологическими компонентами: 1).горные породы массива; 2). Геологические
процессы (экзогенные и эндогенные), протекающие в регионе. Оба компонента
обусловливают инженерные решения в горном производстве.
Инженерная геология – это специальный раздел науки о горных породах,
который изучает и дает оценку геологических условий для строительства
различных сооружений, ведения горных работ на месторождениях полезных
ископаемых и других видов хозяйственного использования территории.
Для решения этих задач необходимо получить представления о природе
физико-химических свойств горных пород под влиянием строящихся
сооружений и других инженерных работ. Следует разработать методы
искусственного улучшения горных пород и методов их инженерногеологического изучения. Например, при строительстве плотины необходимо
знать величину усадки насыпного грунта, чтобы учесть это при определении
высоты, а свойство водопроницаемости горных пород у основания и плеча
плотины требует разработки и проведения специальных работ по уменьшению
водопроницаемости.
В инженерной практике часто приходится встречаться с геологическими
условиями, неблагоприятными для строительства сооружений. Инженерная
геология занимается изучением и оценкой этих условий, выбором для
строительства лучших участков, дает рекомендации по обеспечению
устойчивости сооружений в нормальных условиях их эксплуатации.
Поэтому изучение горных пород в инженерной геологии проводится с
целью определения их прочности, деформируемости, устойчивости и
водопроницаемости. Для этого применяют различные методы улучшения
свойств рыхлых и несвязных горных пород: осушение, механическое
уплотнение, глинизация, битумизация, цементация, силикатизация, закрепление
синтетическими смолами, искусственное замораживание и др.
Очень важно ознакомиться с важнейшими физико-механическими
свойствами грунтов, а также условиями применения и сущностью каждого из
указанных методов улучшения свойств грунтов.
Вопросы для самоконтроля
1. Объясните, что такое влагоемкость грунтов? Какие виды влагоемкости
известны?
2. Что такое скважность и пористость?
26
3. Что такое естественная влажность, и какие виды влажности бывают?
4. Что такое коэффициент водонасыщенности? Как подразделяются грунты
в зависимости от коэффициента водонасыщенности?
5. Чем выражается величина набухания грунта?
6.Что такое коэффициент водопроницаемости грунтов и что он выражает?
7. Какие существуют способы уменьшения водопроницаемости грунтов?
8. Какие применяются методы защиты котлованов, шахт, тоннелей от
притока подземных вод?
27
Перечень рекомендуемых учебных изданий, Интернет-ресурсов,
дополнительной литературы
Основные источники:
1 Бондарев, В.П. Геология [текст] Курс лекций. Учебное пособие /В.П.
Бондарев. – М. ФОРУМ: ИНФРА , 2007. -224 с
Дополнительные источники:
Гудаев А Н. Геология, Москва, «Недра » 1968 г.
Кравцов А.П. Геология, Москва. «Недра» 1979 г.
Кейльман Г.А. Основы геологии, 2-е издание. Москва. «Недра», 1991 г.
Горбачев, А.М. Общая геология [текст] Учебник для учащихся средних
геологических учебных заведений / А.М. Горбачев. – М. Высшая школа, 1981. –
351с.
Кейльман, Г.А Основы геологии [текст] Учебник для техникумов /
Г.А.Кейльман, В.Б. Болтыров. – М. Недра, 1985. – 264 с.
Кравцов, А.И. Геология [текст] Учебник / А.И. Кравцов, А.П. Бакалдина. - М.
Недра, 1979. – 342с.
Куликов, В.Н. Структурная геология и геологическое картирование [текст]
Учебник для техникумов /В.Н. Куликов, А.Е. Михайлов. – М. Недра, 1991. – 286с.
Музафаров, В.Г. Определитель минералов, горных пород и окаменелостей
[текст] Учебник / В.Г. Музафаров. – М. Недра, 1979. – 327с.
Интернет-ресурсы:
Короновский Н.В. Якушев А.Ф. Основы геологии - geo.web.ru / db/ msg.html
Яхонтова Л.К. Зверева В.П. Основы минералогии гипергинеза - geo.web.ru / db/
msg.html
28