2. Равновесие кристаллизационных систем.
2.1. Кристалл как фаза. Термодинамическое описание кристаллических и материнских фаз. Твердые растворы. Нестехиометрические соединения. Виды фазовых равновесий с участием кристаллов. Термодинамика фазовых равновесий. Методы решения кристаллизационных задач с использованием термодинамических расчетов. Фазовые диаграммы - топология и метрика. Методы описания фазовых диаграмм. Использование фазовых диаграмм для решения кристаллизационных задач. Равновесная и квазиравновесная кристаллизация в консервативных и неконсервативных системах. Поведение примесей. Равновесные коэффициенты распределения. Уравнение Галливера. Управление фазовым и химическим составом кристаллических образцов в равновесных и квазиравновесных процессах.
2.2. Кристалл как структура. Структурообразование в атомно-молекулярных системах. Множественность атомных структур. Топология и метрика идеальных структур. Варьируемые структурные параметры. Поверхность термодинамического потенциала в пространстве таких параметров. Термодинамическая конкуренция фаз. Метастабильные фазы. Понятие о кристаллохимическом дизайне. Равновесные дефекты в однокомпонентных и многокомпонентных структурах. Связь со стехиометрией соединений. Электронные дефекты.
2.3. Поверхности раздела кристалл - среда. Поверхность как дефект. Термодинамика кристаллических поверхностей. Поверхностная энергия и поверхностное натяжение. Вклад поверхности в термодинамические свойства и его зависимость от размеров кристалла. Нанокристаллы. Фазовые равновесия с участием малых объектов. Размерные фазовые переходы. Адсорбция примесей. Их влияние на равновесную форму кристаллов.
Идеальные кристаллические поверхности. Зависимость поверхностной энергии от ориентации. Диаграмма Вульфа. Классификация кристаллических поверхностей. Равновесные формы кристаллов. Релаксация атомной структуры поверхности кристаллов. Поверхностные дефекты. Зависимость их концентрации от температуры. Гладкие и шероховатые поверхности. Теория Джексона и ее модификации. Влияние шероховатости на диаграмму Вульфа.
Кристаллы на посторонних поверхностях. Когерентные и некогерентные поверхности раздела. Поверхностные диаграммы Вульфа. Эпитаксия.
3. Эволюция кристаллизационных систем.
3.1. Неравновесные кристаллизационные системы. Способы создания неравновесности. Термодинамическое пересыщение. Особенности эволюции консервативных и неконсервативных кристаллизационных систем. Самоорганизация в кристаллизационных системах.
3.2. Особенности строения реальных кристаллических объектов. Неравновесные дефекты в монокристаллах и поликристаллических объектах. Иерархические уровни строения неравновесных кристаллов. Принципы описания каждого из уровней. Иерархия поверхностных дефектов.
3.2. Возникновение кристаллов. Образование кристаллических зародышей как случайный процесс. Функции распределения вероятности возникновения первого зародыша. Скорость нуклеации и ее связь с функцией распределения. Работа образования критического зародыша кристалла при гомогенной нуклеации. Оценка частоты присоединения атомов к критическому зародышу. Зависимость скорости нуклеации от температуры и пересыщения. Нестационарная нуклеация. Определение скорости нуклеации по экспериментальным данным.
Критическое пересыщение. Особенности нуклеации в бинарных системах. Диаграммы метастабильных состояний. Правило Оствальда и условия его выполнения. Связь скорости нуклеации в пересыщенных фазах с диаграммой состояния. Топология поверхностей скорости нуклеации для простеших фазовых диаграмм.
Гетерогенная нуклеация. Работа образования кристаллического зародыша на поверхности подложки. Частота присоединения атомов к критическому зародышу. Диаграммы метастабильных состояний при гетерогенной нуклеации. Нуклеация на ступенях. Декорирование. Нуклеация на примесных частицах. Теория Флетчера.
Процессы нуклеации при сложной форме потенциального барьера зародышеобразования. Немонотонность зависимости скорости нуклеации от пересыщения.
3.3. Рост кристаллов. Роль поверхностных дефектов в процессах роста. Термодинамика реальных кристаллических поверхностей. Кинетика роста шероховатых поверхностей. Зависимость скорости нормального роста от температуры. Механизмы роста гладких поверхностей. Кинетика движения одиночной ступени и эшелона ступеней. Кинетика роста сингулярной грани по механизму двумерного зародышеобразования. Кинетика дислокационного роста. Рост кристаллов присоединением атомных кластеров. Зависимость скорости роста кристаллической поверхности от ее ориентации. Полярные диаграммы скорости кристаллизации.
Процессы переноса в маточных средах. Массоперенос в неподвижной среде и модели роста кристаллов. Кристаллизация в условиях конвективного перемешивания маточной среды. Рост однокомпонентного кристалла из раствора. Кинетика роста сферического кристалла. Рост ограненных кристаллов. Непостоянство пересыщения вдоль сингулярной грани. Модель пограничного слоя. Поведение примесей. Направленная кристаллизация расплава с примесями. Поверхностный и эффективный коэффициенты распределения. Определение эффективных и равновесных коэффициентов распределения кристаллизационными методами. Построение диаграмм плавкости с использованием кристаллизационных экспериментов.
3.4. Синергетика процессов роста кристаллов. Процессы самоорганизации в маточных средах. Нестабильность жидких и газовых сред, вызванная наличием градиентов температуры и концентраций компонентов. Периодические и хаотические колебания температуры и состава, их влияние на рост кристаллов.
Уравнение теплового баланса на фронте кристаллизации. Нестабильность плоского фронта кристаллизации при больших скоростях роста. Критическая скорость кристаллизации. Дендритный рост однокомпонентных кристаллов.
Нестабильности при кристаллизации бинарных расплавов. Концентрационное переохлаждение и условия его возникновения. Ячеистый и дендритный рост кристаллов в бинарных системах.
Многофазная кристаллизация. Особенности кристаллизации эвтектических расплавов в связи с особенностями строения фазовой диаграммы. Кристаллизация расплавов в окрестности перитектических точек.
Полосчатая и секториальная субструктуры кристаллов. Причины их возникновения.
Дислокации и дислокационные субструктуры кристаллов.
4. Методы кристаллизации. Классификация методов кристаллизации по типу фазового перехода, консервативности или неконсервативности системы, способам создания пересыщения, способам перемешивания маточной среды, по целям кристаллизации (рост монокристаллов, массовая кристаллизация, очистка, легирование, синтез, исследование фазовых равновесий, определение кинетических параметров процесса).
Примеры получения кристаллов в лабораторных и промышленных условиях.
Принципы моделирования кристаллизационных систем. Планирование кристаллизационных экспериментов. Извлечение информации из кристаллизационных экспериментов. Обработка данных.
Аннотации дисциплин
Региональная минерагения
Цель дисциплины – дать студентам знания о временных и пространственных связях образования месторождений полезных ископаемых в связи с развитием и становлением различных структурно-формационных зонах земной коры, выявить генетические, парагенетические и структурные связи геологических и рудных формаций, дать перспективную оценку минерально-сырьевым ресурсам конкретных территорий.
Задачи дисциплины: ознакомить студентов с современными представлениями возникновения и развития основных структурно-формационных зон земной коры, характерными типами геологических и рудных формаций, свойственным этим структурам, методикой составления разномасштабных прогнозно-металлогенических карт.
Место дисциплины в структуре ООП:
Дисциплина «Региональная минерагения» относится к вариативной части общенаучного цикла. Она рассматривает основополагающие представления об истории развития земной коры и формировании полезных ископаемых на основе научных дисциплин «Общая геология», «Минералогия», «Структурная геология», «Общая геохимия», «Региональная геология», «Геотектоника и геодинамика», «Петрография», «Литоглогия», «Основы учения о полезных ископаемых», «Промышленные типы месторождений полезных ископаемых». Для успешного освоения «Региональной мнерагении» обучающийся должен обладать устойчивыми знаниями по перечисленным выше дисциплинам.
Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины:
готов самостоятельно совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и общекультурный уровень (ОК-1);
готов к самостоятельному обучению новым методам исследования и их внедрению в процесс профессиональной деятельности (ОК-2);
способен работать в международной среде, свободно пользоваться русским и иностранным языками как средством делового общения (ОК-3);
способен находить организационно-управленческие решения в нестандартных ситуациях и готов нести за них ответственность (ОК-4);
способен самостоятельно приобретать с помощью информационных технологий и
использовать в практической деятельности новые знания и умения в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности (ОК-6);
готов самостоятельно интегрировать знания и формировать собственные суждения при
решении профессиональных и социальных задач (ОК-7);
способен анализировать и адекватно оценивать собственную и чужую деятельность,
способность адаптироваться к новым ситуациям, разбираться в социальных проблемах, связанных с профессией (ОК-8);
готов к осмыслению и аргументированной оценке последствий своей профессиональной деятельности при разработке и осуществлении социально значимых проектов (ОК-9);
Выпускник должен обладать следующими профессиональными компетенциями (ПК):
общенаучные:
способен самостоятельно приобретать, осмысливать, структурировать и использовать в
профессиональной деятельности новые знания и умения, развивать свои инновационные способности (ПК-1);
способен расширять и углублять свое научное мировоззрение (ПК-2);
способен самостоятельно формулировать цели исследований, устанавливать последовательность решения задач (ПК-3);
Содержание дисциплины
Основные понятия науки минерагении
История развития представлений о закономерностях размещения полезных ископаемых в недрах Земли – минерагении. Понятия об общей, региональной, специальной и локальной минерагении. Системный минерагенический анализ и его связь со структурно-системным методом в геологии. Использование достижений геологических дисциплин (минералогии, петрологии, геофизики, геохимии, тектоники и геодинамики, космических исследований) в минерагеническом анализе.
Пространственные и временные таксоны минерагении
Основные принципы геотектонического и минерагенического районирования, соподчиненность выделяемых таксонов. Временные подразделения в минерагении и их соподчиненность.
Учение о формациях.
Понятие о системах образования геологических и рудных формаций. Абстрактные и конкретные формации и их типы. Масштабность и соподчиненность геологических и минерагенических уровней организации вещества, формы связи оруденения и геологических формаций. Современные трактовки понятия «рудная формация» и смысловое значение этих трактовок.
Типы основных структурно-формационных зон земной коры.
Классическое и геодинамическое понимание структурных зон земной коры. Тектоника плит и ее приложение в минерагеническом анализе. Минерагения складчатых зон в трактовке , , . Минерагения складчатых зон с позиции тектоники плит. Минерагения активизированных рам складчатых областей. Минерагения пассивных и активных окраин континентов. Минерагения древних щитов и протоплатформ. Минерагения платформенных областей. Минерагения областей автономной тектоно-магматической активизации в понимании . Минерагения срединных массивов (микроконтинентов). Минерагения дна морей и Мирового океана. Минерагения рифтовых зон земной коры.
Основные типы рудных формаций
Основные типы рудных формаций складчатых областей, щитов, древних протоплатформ, платформенных областей, срединных массивов (микроконтинентов), вулканических поясов и островных дуг, зон отраженной и автономной тектоно-магматической активизации.
Основные формации горючих полезных ископаемых
Основные формации горючих полезных ископаемых и их размещение в пределах основных структурно-формационных зон земной коры.
Полигенные и полихронные рудные формации
Взаимодействие мантийных и коровых процессов при формировании крупных и уникально крупных месторождений полезных ископаемых. Понятие о полигенных и полихронных рудных формациях, масштабность рудообразующих процессов.
Основные принципы минерагенического картирования.
Прогнозно-поисковые комплексы как элементы рудноформационного анализа. Разномасштабные минерагенические карты и их целевое назначение. Принципы составления легенд карт разного масштаба. Прогнозные карты разного масштаба и назначения.
Аннотации дисциплин
Геодинамика
Целью дисциплины:
Основной целью освоения дисциплины является овладение студентами комплексным подходом к решению базовых задач геодинамики, основанном на сочетании лабораторного и теоретического моделирования геодинамических процессов с широким привлечением современных геологических, геофизических, петрологических данных и современных тектонических и геодинамических построений.
Задачами являются:
– подробное ознакомление с современными геохимическими, геофизическими данными, геодинамическими представлениями о составе, структуре и движениях в тектоносфере и глубинных слоях Земли и детальное ознакомление с физическим смыслом и оценками главных параметров, связанных с физико-химическими условиями и динамикой оболочек Земли;
– освоение основ теплофизического моделирования геодинамических процессов (физические основы конвективных процессов, вывод и методы анализа уравнений тепло - и массообмена и овладение основами теории подобия в задачах геодинамики);
– освоение моделей и способов оценки конвективной структуры и теплообмена в астеносфере (для процессов спрединга, субдукции и формирования трансформных разломов) и структуры конвективных движений и теплопереноса в нижней мантии с учетом геофизических данных и данных петрологии;
– применение современных геохимических и геофизических данных и полученных знаний об основах тепло - и массообмена для исследования процессов на границе ядро–мантия и мантийных плюмов и рассмотрение проявлений глубинных геодинамических процессов (мантийной конвекции и мантийных плюмов) на земной поверхности.
Место дисциплины в структуре ООП:
Дисциплина «Геодинамика» относится к общенаучному циклу дисциплинам базовой непосредственно связана с такими предметами как экология, экологическая геология, социальная экология,
Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины:
готов самостоятельно совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и общекультурный уровень (ОК-1);
готов к самостоятельному обучению новым методам исследования и их внедрению в процесс профессиональной деятельности (ОК-2);
способен работать в международной среде, свободно пользоваться русским и иностранным языками как средством делового общения (ОК-3);
способен находить организационно-управленческие решения в нестандартных ситуациях и готов нести за них ответственность (ОК-4);
способен самостоятельно приобретать с помощью информационных технологий и
использовать в практической деятельности новые знания и умения в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности (ОК-6);
готов самостоятельно интегрировать знания и формировать собственные суждения при
решении профессиональных и социальных задач (ОК-7);
способен анализировать и адекватно оценивать собственную и чужую деятельность,
способность адаптироваться к новым ситуациям, разбираться в социальных проблемах, связанных с профессией (ОК-8);
готов к осмыслению и аргументированной оценке последствий своей профессиональной деятельности при разработке и осуществлении социально значимых проектов (ОК-9);
способен самостоятельно выбирать и применять на практике методы и средства познания для достижения поставленной цели (ОК-10).
Выпускник должен обладать следующими профессиональными компетенциями (ПК):
общенаучные:
способен самостоятельно приобретать, осмысливать, структурировать и использовать в
профессиональной деятельности новые знания и умения, развивать свои инновационные способности (ПК-1);
способен расширять и углублять свое научное мировоззрение (ПК-2);
Содержание дисциплины
Введение.
Предмет геодинамики. Роль и место геодинамики в науках о Земле. Масштабы геодинамических процессов. Строение, состав оболочек Земли, глобальная геодинамика.
Геодинамические движения, их временные и пространственные масштабы. Методы наблюдений и измерений для длинно - и короткопериодных геодинамических процессов. Глобальные, мезомасштабные и локальные геодинамические течения, их возможная природа и взаимодействие.
Свойства (геофизические параметры) и состав оболочек Земли. Упругие и вязкие свойства Земли. Время вязкоупругой релаксации, его оценки для различных слоев Земли. Условия существования вязких течений и реология различных слоев Земли. Области пониженной вязкости (астеносфера, переходный слой на границе ядро–мантия, внешнее жидкое ядро) и их влияние на геодинамику Земли.
Земля как тепловая и термохимическая машина. Мантийная конвекция и тектоника плит. Геолого-геофизические и экспериментальные доказательства перемещения литосферных плит. Теоретические модели и механизмы движения литосферных плит. Палеогеодинамические реконструкции. Геологические комплексы-индикаторы древних геодинамических обстановок.
Теоретические основы геодинамического моделирования.
Виды теплообмена. Кондуктивный теплообмен. Теплопроводность и градиент температуры. Тепловой поток. Закон Фурье. Измерение теплового потока на континентах и в океанах, его характерные значения для океанических и континентальных областей. Сопоставление теплового потока с геологическими структурами на континенте и структурами океанического дна. Вывод уравнения теплообмена (сохранения энергии), уравнение теплопроводности Фурье–Кирхгоффа. Кондуктивный теплообмен в континентальной литосфере: изменение удельного теплового потока с глубиной и континентальная геотерма.
Уравнения термогравитационной (тепловой, свободной, естественной) конвекции. Вывод уравнения неразрывности (сохранения массы). Уравнение движения (сохранения импульса). Приближение Буссинеска. Условия справедливости приближения Буссинеска в исследованиях конвективных движений. Характерная мощность слоя и КПД конвекции. Общие понятия о подобии. Теоремы подобия. Механическое и тепловое подобие. Основные критерии подобия, применяемые в моделировании геодинамических процессов.
Тепловые гравитационные течения и теплообмен у вертикальной пластины. Вывод уравнений в приближении пограничного слоя. Представление уравнений тепловой конвекции у вертикальной пластины в безразмерном виде и условия подобия. Теплофизическая модель конвектирующей нижней мантии – горизонтальный слой вязкой жидкости, подогреваемый снизу и охлаждаемый сверху. Тепловые гравитационные течения в горизонтальном слое, подогреваемом снизу: основные критерии подобия. Условия возникновения ячеистых течений. Режимы течения и законы теплообмена в горизонтальном слое, подогреваемом снизу: результаты лабораторных и численных экспериментов. Модель конвективных движений в астеносфере – свободноконвективные течения в плоском горизонтальном слое под действием горизонтального градиента температуры. Концентрационно-гравитационная конвекция: условия ее существования и роль на раннем и современном этапах развития Земли.
Методы экспериментального моделирования, аппаратура, измерительные комплексы, методика экспериментов, способы обработки экспериментальных результатов, представление результатов в виде зависимостей между критериями подобия.
Двухслойная конвекция в мантии. Нижнемантийная конвекция.
Лабораторное моделирование нижнемантийной конвекции в модели горизонтального слоя, подогреваемого снизу и охлаждаемого сверху. Диаграмма режимов тепловой конвекции в горизонтальном слое и режим конвекции в нижней мантии. Временные масштабы нижнемантийных конвективных движений. Характерные размеры нижнемантийных ячеистых течений. Тепловые пограничные слои вблизи кровли и подошвы нижней мантии, оценка их мощности.
Конвективные течения в верхней и нижней мантии. Модели конвективных течений в мантии: аргументы в пользу общемантийной и двухслойной конвекции. Сейсмотомографические модели мантии. Представление о численном моделировании мантийной конвекции. Экспериментальное моделирование двухслойной конвекции в мантии. Анализ структуры конвективных течений в верхней и нижней мантии (поля скорости и температуры) на основе двухслойной модели мантийной конвекции, условие существования двухслойной мантийной конвекции. Спрединг океанического дна. Моделирование конвективных движений в астеносфере под срединно-океаническим хребтом и геодинамические приложения.
Общие геолого-геофизические данные о срединно-океанических хребтах (СОХ). Распределение теплового потока и модель конвективного движения в астеносфере под СОХ. Моделирование конвективных течений в астеносфере под СОХ: теоретические и экспериментальные исследования конвективных течений в горизонтальном слое в условиях горизонтального градиента температуры и охлаждения сверху. Модель конвективных движений в астеносфере в области СОХ. Трехмерное представление конвективной структуры астеносферы под океаном.
Взаимодействие литосферы и астеносферы: спрединг и рождение океанической коры. Классификация срединно-океанических хребтов по скорости спрединга, особенности геологического строения, рельефа и магматизма. Зоны сочленения срединно-океанического хребта и трансформного разлома. Особенности строения периокеанических рифтов. Срединно-океанические хребты и офиолиты. Рифты и тройные сочленения. Формирование пассивных окраин. Внутриконтинентальные рифты: типы, модели образования.
Субдукция и коллизия. Геодинамические модели, основные параметры и геологические следствия.
Лабораторное и теоретическое моделирование конвективных движений в астеносфере под континентом вблизи зоны субдукции. Сила трения и тепловой поток на границе литосфера–астеносфера в разрезе Восточно-Тихоокеанское поднятие–Южная Америка–Срединно-Атлантический хребет.
Зоны субдукции и рождение островодужной континентальной коры. Совместное влияние тепловых гравитационных течений в астеносфере и концентрационных (плотностных) гравитационных сил в литосфере: условия существования нисходящего (субдукционного) движения литосферных плит. Взаимодействие океанической литосферной плиты с континентом и условие устойчивого существования гидродинамического аккреционного клина между ними. Плавление корового слоя субдуктированной плиты и условия формирования магматических диапиров в зоне субдукции. Пространственная периодичность расположения вулканов в островных дугах. Геодинамические модели коллизии в зонах субдукции. Геодинамические модели и геологические факторы эксгумации эклогитов и глаукофановых сланцев из зон субдукции. Зоны коллизии. Принципиальное отличие процесса коллизии от субдукции. Типы коллизионных орогенов. Процессы магматизма и метаморфизма, характерные для каждого типа.
Мантийные плюмы и горячие точки.
Мантийные плюмы, их возможная природа и образование на границах ядро–мантия и верхняя–нижняя мантия. Гавайская и Исландская горячие точки как пример действия мантийного плюма. Экспериментальное и теоретическое моделирование тепловых плюмов, возникающих в результате плавления от локальных источников тепла в кристаллическом массиве. Пространственные, временные и энергетические параметры мантийных тепловых плюмов.
Турбулентная тепловая конвекция во внешнем ядре. Влияние горизонтального градиента температуры на конвективную структуру во внешнем ядре вблизи границы ядро–мантия. Источники, тепловые и физико-химические условия формирования термохимических плюмов на границе ядро–мантия. Возможные химические реакции на границе ядро–мантия, вероятные составы и температуры эвтектик, создающихся на ядро-мантийной границе.
Моделирование конвективного тепло - и массообмена термохимических плюмов. Решение задач о тепло - и массообмене термохимического плюма для малого потока тепла и массы от боковой поверхности плюма и с учетом тепло - и массообмена от боковой поверхности плюма. Основные параметры термохимических плюмов (максимальная высота подъема, время и скорость подъема, вязкость расплава в канале плюма), выражения для них. Объемный расход магматических расплавов термохимических плюмов. Способы оценки тепловой мощности источника плюма на ядро-мантийной границе. Оценки мощности источника для горячих точек: Гавайской, Исландской и Буве. Время подъема термохимических плюмов от границы ядро–мантия к дневной поверхности. Геологические проявления мантийных плюмов. Щелочно-базальтовые ареалы платобазальтов, их возраст. Щелочно-гранитоидный и бимодальный магматизм Сибирской платформы как проявление Сибирского суперплюма.
Взаимосвязь и периодичность геодинамических процессов.
Периодичность истории Земли (палеонтологическая, геохимическая, модельная). Специфика и направленность эволюции Земли. Общая схема эволюции орогенических поясов. Схема эволюции активных геодинамических зон Земли. Интенсивность и периодичность глобальных типов магматизма. Сопоставление глаукофансланцевого метаморфизма с интенсивностью магматизма в фанерозое и офиолитообразованием. Мантийные плюмы как основной механизм периодичности.
Аннотации дисциплин
«История и методология в геологии»
Цель освоения дисциплины.
Дать общее представление о ходе развития геологических наук, раскрыть принципиальные вопросы методолгии научного поиска и логики построения научного исследования, отразить современные представления о некоторых проблемах геологии.
Место дисциплины в структуре ООП:
Дисциплина «История и методология в геологии» входит в базовую часть профессионального цикла.
Задачей является изучение истории отечественной геологии на общем фоне развития геологических знаний. Творческое освоение курса предполагает самостоятельное изучение геологической и методологической литературе в плане курса.
Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины:
готов самостоятельно совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и общекультурный уровень (ОК-1);
готов к самостоятельному обучению новым методам исследования и их внедрению в процесс профессиональной деятельности (ОК-2);
способен работать в международной среде, свободно пользоваться русским и иностранным языками как средством делового общения (ОК-3);
способен находить организационно-управленческие решения в нестандартных ситуациях и готов нести за них ответственность (ОК-4);
Содержание дисциплины: История геологии как часть всеобщей естествознания и мировой культуры в целом. Процесс становления геологических. Методология. Место геологии в системе естественных наук. Классификация наук геологического цикла. Принципы периодизации истории геологии.
Период становления человеческой цивилизации. Накопление змпириических знаний о камнях, рудах, солях и подземных водах. Античный период. Зарождение представлений о минералах, горных породах, и о геологических процессах. Схоластический период. Период возрождения
Космогенические гипотеза Э. Канта и П. Лапласа. Геологические идеи Ж. Бюфона, . Зарождение стратиграфии. Противоречие в вопрпосе о роли внешних и внутренних процессов в развитии Земли. Развитие кристаллографии. Открытие Московского университета.
Рождение биостратиграфии и палеонтологии. Первая тектоническая гипотеза - гипотеза «кратеров поднятия». Дискуссии по поводу происхождения экзотических валунов. Геология в России в первой половине 19 в. Классический период развития геологии
половине геологии.
Научная революция в естествознании на рубеже XIX-XX вв. кризис в геотектонике. Зарождение идей мобилизма. Становление учения о глубинных разломах. Зарождение неотектоники, тектонофизики. Развитие наук о веществе. Учение о неосфере и биосфере. Развитие учения о метаморфизме. Минералография. Термобарометрия. Успехи металлогении. Становление литологии и успехи палеографии. Зарождение учения о формациях. Учение о нефтегазоносных бассейнах. Геология угля. Гидрогеологическое картирование. Зарождение мерзлотоведения.
Техническое перевооружение геологии: электронный микроскоп, масс-спектрометр, ЭВМ, глубоководное и сверхглубокое бурение. Возрождение мобилизма в геотектонике. Успехи в изучении земной коры и верхней мантии. Гипотеза расширения ложа океана. Успехи палеонтологии. Развитие стратиграфии. Дальнейшее развитие наук о земном веществе. Космохимия и геохимия изотопов, экспериментальная минералогия и петрология. Краткий обзор современных проблем геологии.
Объект и предмет геологии, их изменение в ходе развития науки. Геологическая форма развития материи. Методы геологических наук. Законы в геологии. Проблема времени в геологии. Общие закономерности развития геологических наук. Процесс дифференциации и интеграции геологических наук. Научная революция в геологии. Принцип построения научного исследования. Роль парадигмы в эмпирических и теоретических исследованиях. Понятие модельного подхода в геологических исследованиях. Системный анализ и его принципы. Особенности системной модели геологических объектов. Законы неравновесной термодинамики.
Аннотации дисциплин
Современные проблемы геологии
Целью дисциплины: является - подготовка специалистов геологов с углубленным знанием современных проблем геологии.
Задачами являются:
- глубокое понимание современного состояния науки в области геологии;
- получить знания о современных теориях и путях развития различных научных направлений в геологии;
Место дисциплины в структуре ООП:
Дисциплина «Современные проблемы геологии» относится к профессиональному циклу к дисциплинам базовой части. Опирается на освоенные знания и умения, полученные при изучении дисциплин: «Общая геология», «Минералогия» «Геохимия», «Петрография», «Геотектоника», «Литология».
Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины:
готов самостоятельно совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и общекультурный уровень (ОК-1);
готов к самостоятельному обучению новым методам исследования и их внедрению в процесс профессиональной деятельности (ОК-2);
способен работать в международной среде, свободно пользоваться русским и иностранным языками как средством делового общения (ОК-3);
способен находить организационно-управленческие решения в нестандартных ситуациях и готов нести за них ответственность (ОК-4);
способен самостоятельно приобретать с помощью информационных технологий и
использовать в практической деятельности новые знания и умения в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности (ОК-6);
способен анализировать и адекватно оценивать собственную и чужую деятельность,
способность адаптироваться к новым ситуациям, разбираться в социальных проблемах, связанных с профессией (ОК-8);
готов к осмыслению и аргументированной оценке последствий своей профессиональной деятельности при разработке и осуществлении социально значимых проектов (ОК-9);
способен самостоятельно выбирать и применять на практике методы и средства познания для достижения поставленной цели (ОК-10).
Выпускник должен обладать следующими профессиональными компетенциями (ПК):
общенаучные:
способен самостоятельно приобретать, осмысливать, структурировать и использовать в
профессиональной деятельности новые знания и умения, развивать свои инновационные способности (ПК-1);
способен расширять и углублять свое научное мировоззрение (ПК-2);
Содержание дисциплины
Введение; Цель и задачи курса. Методология науки. История становления представлений о геологическом развитии планеты. Ведущие ученые, внесшие наиболее значительный вклад в развитие современных представлений и становление геологии. Связь геологии с другими науками в системе наук о Земле. Важнейшие проблемы нашей эпохи, тесно связанные с геологией - проблемы окружающей среды и сырьевых ресурсов. Современные проблемы геодинамики: Современные геодинамические теории и история развития Земной коры. Концепция тектоники литосферных плит. Концепция плюм-тектоники. Мантийно-коровые рудообразующие ситемы: Мантийно-коровые рудообразующие системы. Магмы и руды: Магмы и руды. Проблемы взамосвязи магматизма и оруденения. Нетрадиционные месторождения благородных металлов: Нетрадиционные месторождения благородных металлов. Геологическая эволюция системы вода-порода: Геологическая эволюция системы вода-порода. Проблемы метасоматоза. Медицинская геология – новое направление в геологии. Медицинская геология – новое направление в геологии.. Происхождение жизни на Земле. Эволюция жизни. Наносостояние вещества – проблемы и перспективы: Наносостояние вещества – проблемы и перспективы. Понятие о нановеществе. Классификации наночастиц. Типы наночастиц. Свойства наночастиц. Методы и методики изучения нанодисперсных частиц. Причины необычных свойств наноразмерных индивидов. Микро- наноманералогия. Наноминералогия и наногеохимия золота. Перспективы и проблемы использования нановещества.
Аннотации дисциплин
Региональная геология
Курс «Региональная геология» относится к специальным дисциплинам вузовской компоненты государственного образовательного стандарта. Региональная геология – это дисциплина, имеющая дело с описанием, классификацией, формами проявления и гипотезами происхождения горных пород, элементов тектонической структуры и проявлениями магматизма в регионе, а именно – Саяно-Байкальской складчатой области.
Цель курса состоит в том, чтобы объяснить большое разнообразие тектонических структур и разновидностей горных пород Саяно-Байкальской области, обеспечить понимание сущности эндогенных процессов, приведших к формированию наблюдаемого «геологического облика» данного региона, истории его геологического развития и места в эволюции земной коры Центральной Азии.
Основной задачей является заложение системных знаний о геологическом строении региона, вещественному составу, возрасту и геодинамической природе магматических, метаморфических и осадочных комплексов, а также получению практических навыков геологических исследований, обусловленных спецификой геологического строения региона.
Место дисциплины в структуре ООП: «Региональная геология» принадлежит к базовым дисциплинам профессионального цикла. Она содержит сведения по палеонтологии, исторической геологии, петрографии, литологии, геотектонике, геологии полезных ископаемых и др.
Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины:
готов самостоятельно совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и общекультурный уровень (ОК-1);
готов к самостоятельному обучению новым методам исследования и их внедрению в процесс профессиональной деятельности (ОК-2);
способен работать в международной среде, свободно пользоваться русским и иностранным языками как средством делового общения (ОК-3);
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 |
