Рабочая программа учебной дисциплины петрология Специальность: 130101 Прикладная геология



Скачать 201.12 Kb.
Дата29.10.2012
Размер201.12 Kb.
ТипРабочая программа


ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ



МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»





Согласовано
_____________________________

Руководитель ООП по

направлению 130101

профессор Ю.Б. Марин

Утверждаю
___________________________

Зав. кафедрой МКП

профессор Марин Ю.Б.


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
Петрология
Специальность: 130101 Прикладная геология

Специализация: Прикладная геохимия, петрология, минералогия

Квалификация (степень) выпускника: специалист

Составитель: доцент кафедры МКП Гульбин Ю.Л.

Санкт-Петербург

2012
1. Цели и задачи дисциплины:

Петрология – наука о происхождении магматических и метаморфических горных пород, одна из фундаментальных геологических наук, посвященная изучению эволюции вещества, слагающего верхние твердые оболочки Земли. В ее основе, наряду с данными полевых исследований и результатами лабораторных экспериментов, лежат современные физико-химические и геодинамические модели, раскрывающие главные закономерности строения, становления и размещения горно-породных тел в земных недрах.

Цель преподавания дисциплины – познакомить студентов с теоретическими основами и методами петрологических исследований, сформировать у них целостное представление о петрогенезисе, как совокупности процессов, ответственных за формирование пород и породных ассоциаций в литосфере и верхней мантии.

Задачи дисциплины: передать студентам знания о наиболее важных открытиях и проблемах современной петрологии; научить их применению специальных (петрохимических, физико-химических) методов для решения петрогенетических задач.
2. Место дисциплины в структуре ООП:
Курс «Петрология» входит в состав дисциплин профессионального цикла специальности «Прикладная геология» специализации «Прикладная геохимия, петрология, минералогия» и изучается в течение 7 семестра после прохождения курсов «Общая геология», «Минералогия», «Петрография», «Литология», «Общая геохимия», «Физико-химическое моделирование процессов».


Для освоения дисциплины обучающийся должен обладать устойчивыми знаниями по дисциплинам математического и естественнонаучного цикла (математике, физике, химии, общей геологии, общей геохимии) и профессионального цикла (минералогии, петрографии, физико-химическому моделированию).
3. Требования к результатам освоения дисциплины:

    Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:

    ОК-1, ОК-2, ОК-3, ОК-9, ОК-12, ОК-21, ПК-2, ПК-4, ПК-6, ПК-8, ПК-21, ПК-22, ПК-23, ПК-24, ПК-25, ПСК-4.1, ПСК-4.2, ПСК-4.3, ПСК-4.4.


В результате изучения дисциплины студент должен:

    Знать: базовые петрологические концепции (модели плавления, модели дифференциации магм, принцип метаморфических фаций, основы теории метасоматической зональности и др.); главные геодинамические обстановки магматизма и метаморфизма; условия образования горных пород разного генезиса; физико-химические закономерности магматических, метаморфических и метасоматических процессов, пространственно-временные закономерности распределения магматических и метаморфических пород.

    Уметь: анализировать равновесия в магматических и метаморфических системах с помощью физико-химических диаграмм, выполнять петрохимические пересчеты (методом CIPW и атомно-объемным методом), строить и интерпретировать вариационные диаграммы, оценивать условия метаморфизма с помощью минеральных термометров, барометров и фугометров.

    Владеть: понятийной базой и методологией петрологических исследований.

    Иметь представление: о методах физико-химического моделирования в петрологии.



4. Объем дисциплины и виды учебной работы

Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетные единицы.

Вид учебной работы

Всего часов

Семестры

7










Аудиторные занятия (всего)

68

68










В том числе:

-

-

-

-

-

Лекции

51

51










Практические занятия (ПЗ)

0

0










Семинары (С)

0

0










Лабораторные работы (ЛР)

17

17










Самостоятельная работа (всего)

76

76










В том числе:

-

-

-

-

-

Курсовой проект (работа)

0

0










Расчетно-графические работы

0

0










Реферат

0

0










Другие виды самостоятельной работы:
















Работа с эталонными коллекциями

0

0










Работа с литературой

76

76










Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен)

экзамен

экзамен










Общая трудоемкость час

зач. ед.

144

144










4

4











5. Содержание дисциплины

5.1. Содержание разделов дисциплины

№ п/п

Наименование раздела дисциплины

Содержание раздела

1

Введение. Петрология, предмет и методы исследований.

Введение. Предмет петрологических исследований. Методы исследований. Теоретическая и экспериментальная петрология. Роль В.М.Гольшмидта, Н.Л.Боуэна, Д.С.Коржинского и других ученых в становлении петрологии.

Глубинное строение Земли. Океаническая кора, континентальная кора, литосфера, астеносфера, верхняя мантия (вещественный состав и свойства). Геотермический и геобарический градиенты. Источники эндогенного тепла. Тепловая конвекция в верхней мантии и литосфере. Тектоника плит. Геодинамические обстановки магматизма и метаморфизма (зоны спрединга, субдукции, коллизии, рифтинга). Магматизм и метаморфизм в истории Земли.

2

Происхождение и эволюция магм.

Понятие о магме. Свойства магм. Летучие компоненты магм. Растворимость воды в силикатном расплаве.

Равновесия в магматических системах. Диаграммы плавкости. Ликвидус и солидус. Фазовые соотношения в бинарных системах при атм. Эвтектическая система (Di—An). Система с инконгруэнтно плавящимся промежуточным соединением (Fo—SiO2). Система с непрерывным твердым раствором (Ab—An).

Равновесная и фракционная кристаллизация. Тройные системы с эвтектикой, котектикой и перитектикой (Fo­—Di—An, Di—An—Ab, Fo—An—SiO2). Влияние литостатического и водного давления на температуру ликвидуса в двойных и тройных системах (Di—An, Ab—Or, Qtz—Ab—Or).

Зарождение магм. Частичное плавление и его причины (нагрев, декомпрессия, дегидратация). Степень плавления. Миграция расплавов и формирование магматических очагов.

Подъем магм и его механизмы. Избыточное давление магм. Трещинные интрузии и магматические диапиры. Скорость и высота подъёма. Экструзии, эффузии и эксплозии.

Эволюция состава магм. Дифференциация магм. Факторы дифференциации. Кристаллизационная дифференциация. Ряды Боуэна. Эманационная дифференциация. Ликвация. Смешение магм. Ассимиляция и контаминация.

3

Происхождение основных и ультраосновных пород.

Типы базальтов (MORB, OIB, IAB, CFB). Горячие точки и мантийные плюмы. Родоначальные магмы. Глубина магмогенерации. Мантийные включения в базальтах. Фазовые переходы в верхней мантии. Плагиоклазовые, шпинелевые и гранатовые перидотиты. Примитивная, деплетированная и обогащенная мантия. Равновесное и фракционное плавление мантийных пород на разных глубинах. Влияние летучих и некогерентных компонентов на состав расплава.

Кристаллизационная дифференциация базальтовых магм. Формирование магматических серий. Дифференциаты и кумулаты. Расслоенные интрузии и механизмы их формирования. Происхождение анортозитов. Тренды дифференциации (толеитовый и известково-щелочно- базальтовый).

Ультраосновные магмы. Происхождение пикритов и коматиитов. Протрузии и происхождение альпинотипных перидотитов.

4

Происхождение средних и кислых пород.

Магматизм островных дуг. Вулканические серии (низко-, умеренно-, высококалиевые, шошонитовые). Дегидратация субдуцирующей океанической коры. Формирование мантийного клина. Гидратированная мантия. Модели генезиса андезитовых магм. Частичное плавление лерцолитов в присутствии воды. Частичное плавление амфиболитов и эклогитов. Дифференциация высокоглиноземистой базальтовой магмы. Гибридные магмы.

Магматизм активных континентальных окраин. Формирование низкокалиевых гранитовых магм в нижней континентальной коре. Происхождение тоналитов и трондьемитов. Происхождение игнимбритов. Происхождение серых гнейсов (тоналит-трондьемит-гранодиоритовой ассоциации архея).

Внутриконтинентальный орогенный магматизм. Формирование умеренно- и высококалиевых гранитовых магм в верхней континентальной коре. Анатексис. Недосыщенные и насыщенные водой гранитовые расплавы. Автохтонные и аллохтонные магмы. Рециклинг. Корово-мантийные и коровые граниты (I-типа и S-типа). Дифференциация гранитовых магм. Происхождение литий-фтористых гранитов и онгонитов. Происхождение пегматитов.

Анорогенный магматизм. Глубинный щелочной метасоматоз корового протолита. Граниты A-типа. Происхождение щелочных (агпаитовых) гранитов. Происхождение чарнокитов. Происхождение гранитов-рапакиви.

5

Происхождение щелочных и щелочно-ультраосновных пород.

Магматизм зон внутриконтинентального рифтинга. Бимодальные серии. Модели генезиса щелочных магм. Дифференциация субщелочных базальтовых магм. Контаминация. Плавление метасоматизированной мантии. Дифференциация щелочных магм. Происхождение карбонатитов. Происхождение кимберлитов и лампроитов.

6

Природа метаморфизма.

Понятие о метаморфизме. Факторы метаморфизма. Метаморфические флюиды. Протолит. Типы метаморфизма.

Ступени метаморфизма. Метаморфические зоны. Изограды. Индекс-минералы. Геодинамические режимы метаморфизма. PT градиент и фациальные серии метаморфических пород.

Механизмы метаморфизма. Статическая рекристаллизация. Гранобластез. Порфиробластез. Кристаллобластический ряд Бекке. Роль диффузии при метаморфизме. Межгранулярная и внутрикристаллическая диффузия. Зональные минералы. Реакционные структуры. Динамическая рекристаллизация. Диффузионный крип. Кливаж течения. Прото-, син- и посткинематическая структуры. Метаморфическая дифференциация.

7

Метаморфические реакции.

Типы метаморфических реакций. Обменные реакции и реакции смещенного равновесия. Правило фаз. Моновариантные и дивариантные реакции. Твёрдофазовые реакции и реакции с участием летучих компонентов. Реакции полиморфного превращения (Qtz—Coe—Sti, Cal—Arg, And—Ky—Sill). Реакции распада твердого раствора (Ab—Ort). Реакции с участием минералов постоянного состава (Jd + Qtz = Ab, Grs + Qtz = An + 2Wo). Реакции с участием минеральных твердых растворов (Cpx + Qtz = Pl, Py + Ann = Alm + Phl, 3Pl = Grt + 2Sill + Qtz). Минеральные геотермометры и геобарометры. Реакции дегидратации (Ms + Qtz = Als + Kfs + H2O, Chl + Qtz = Grt + H2O). Реакции декарбонатизации (Cal + Qtz = Wo + CO2). Влияние парциального давления H2O и СО2 на стабильность минеральных фаз. Реакции с участием O2. Кислородные буферы. Механизмы фазовых реакций. Кинетика метаморфической кристаллизации. Переступание через равновесие. Зависимость скорости реакций от температуры и содержания летучих компонентов.

8

Фации метаморфизма.

Минеральные парагенезисы. Парагенетические диаграммы. ACF и AKF диаграммы Эскола. AFM диаграмма Томпсона. Учение о метаморфических фациях. Геометрический анализ фазовых равновесий. Петрогенетические сетки.

Схемы фаций. Фации контактового метаморфизма и регионального метаморфизма. Ряды фаций умеренного и высокого давления. Низкотемпературные фации (цеолитовая, пренит-пумпеллиитовая, лавсонитовая). Зеленосланцевая, амфиболитовая, гранулитовая фации. Глаукофансланцевая, эклогитовая фации. Фации альбит-эпидотовых, роговообманковых, пироксеновых роговиков, санидинитовая. Наиболее важные минеральные равновесия в метапелитах и метабазитах. Флюидный режим метаморфизма различных фаций. Фации сверхвысоких температур и давлений.

9

Эволюция метаморфизма.

Метаморфизм на границах плит. Метаморфизм зон спрединга. Метаморфизм зон субдукции. Парные метаморфические пояса. Фациальные серии высокого давления (глаукофансланцевая). Фациальные серии умеренного и низкого давления (кианит-силлиманитовая и андалузит-силлиманитовая). Эволюция орогенов и PT траектории. Изучение зональности в гранатах и оценка изменения температуры и давления в ходе метаморфической кристаллизации. Продолжительность метаморфических событий.

10

Метасоматоз.

Понятие о метасоматозе. Дифференциальная подвижность компонентов. Инертные и вполне подвижные компоненты. Гидротермальные растворы. Теория метасоматической зональности. Метасоматическая колонка. Правило постоянства объема при метасоматозе. Инфильтрационный и диффузионный метасоматоз. Фильтрационный эффект. Волна кислотных компонентов. Кислотный метасоматоз. Биметасоматоз. Основной метасоматоз. Щелочной метасоматоз. Метасоматические формации. Метасоматоз в литосфере. Трансмагматические флюиды. Метасоматоз и гранитизация. Мантийный метасоматоз.


5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами

№ п/п

Наименование обеспе-чиваемых (последующих) дисциплин

№ № разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1

Прикладная геохимия

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

2

Промышленные типы месторождений полезных ископаемых




+

+

+

+




+

+




+

3

Поисковая минералогия







+

+

+










+

+

4

Основы формационного анализа

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

5

Спецгеокартирование

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+


5.3. Разделы дисциплин и виды занятий

№ п/п

Наименование раздела дисциплины

Лекц.

Практ.

зан.

Лаб.

зан.

Семин

СРС

Все-го

час.

1

Введение. Петрология, предмет и методы исследований.

4










4

8

2

Происхождение и эволюция магм.

6




4




8

18

3

Происхождение основных и ультраосновных пород

6




4




8

18

4

Происхождение средних и кислых пород.

6




3




8

17

5

Происхождение щелочных и щелочно-ультраосновных пород.

4










8

12

6

Природа метаморфизма.

4










8

14

7

Метаморфические реакции.

6










8

12

8

Фации метаморфизма.

6




2




8

16

9

Эволюция метаморфизма.

5




2




8

15

10

Метасоматоз.

4




2




8

14


6. Лабораторный практикум:

№ п/п

№ раздела дисциплины

Наименование лабораторных работ

Трудо-емкость

(час.)

1

2

Равновесия в магматических системах. Построение и интерпретация диаграмм плавкости.

4

2

3

Петрохимические пересчеты (методом CIPW). Пересчет химического состава базальтов на нормативные содержания минералов и уточнение типа базальтовых пород на основе тетраэдра Йодера-Тилли.

2

3

4

Кристаллизационная дифференциация. Построение и интерпретация вариационных диаграмм.

3

4

3

Моделирование фазовых равновесий в магматических системах. Знакомство с программой КОМАГМАТ

2

5

8

Моделирование фазовых равновесий в метаморфических системах. Построение PT псевдосечений. Знакомство с программой THERMOCALC.

2

6

9

Оценка условий метаморфизма. Использование минеральных равновесий для расчета температуры, давления и активности водного флюида в ходе метаморфизма.

2

7

10

Привнос-вынос компонентов при метасоматозе. Расчет баланса вещества атомно-объемным методом.

2


7. Практические занятия (семинары): не предусмотрены.

8. Примерная тематика курсовых работ: не предусмотрены.

9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:

а) основная литература

Арискин А.А., Бармина Г.С. Моделирование фазовых равновесий при кристаллизации базальтовых магм. М.: Наука, МАИК «Наука/Интерпериодика», 2000.

Бушмин С.А., Глебовицкий В.А. Схема минеральных фаций метаморфических пород // ЗРМО. 2008. N 2.

Граменицкий Е.Н., Котельников А.Р., Батанова А.М. Щекина Т.И., Плечов П.И. Экспериментальная и техническая петрология. М.: Научный мир, 2000.

Маракушев А.А., Бобров В.А. Метаморфическая петрология. М.: МГУ, 2005.

Петрография и петрология магматических, метаморфических и метасоматических горных пород / М.А.Афанасьева, Н.Ю.Бардина, О.А.Богатиков и др. Под ред. В.С.Попова и О.А.Богатикова. М.: Логос, 2001.

Best M.G. Igneous and Metamorphic Petrology. Blackwell Science Ltd., 2003.

б) дополнительная литература

Вернон Р.Х. Метаморфические процессы. Реакции и развитие микроструктуры. М.: Недра, 1980.

Винклер Г. Генезис метаморфических пород. М.: Недра, 1979.

Ефремова С.В., Стафеев К.Г. Петрохимические методы исследования горных пород. Справочное пособие. М.: Недра, 1985.

Кокс К.Г., Белл Дж.Д., Панкхерст Р.Дж. Интерпретация изверженных пород. М.: Недра, 1982.

Коржинский Д.С. Теория метасоматической зональности. М.: Наука, 1982.

Кориковский С.П. Фации метаморфизма метапелитов. М.: Наука, 1979.

Марин Ю.Б. …

Мэйсон Р. Петрология метаморфических пород. М.: Мир, 1981.

Мюллер Р., Саксена С. Химическая петрология. М.: Мир, 1980.

Перчук Л.Л. Термодинамический режим глубинного петрогенеза. М.: Наука, 1973.

M.Wilson. Igneous Petrogenesis. A Global Tectonic Approach. Springer, 1989.

в) программное обеспечение: электронные таблицы Exсel© Microsoft© , специализированные программы (КОМАГМАТ, THERMOCALC и др.).

г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы: ресурсы Интернет.

10. Материально-техническое обеспечение дисциплины:

Для лабораторных работ используются специализированные аудитории (компьютерные классы), оснащенные необходимым программным обеспечением.

11. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины:

Для проведения лабораторных и используются учебные задания, содержащие типичные примеры петрогенетических задач, которые решаются с помощью петрохимических и физико-химических методов

_____________________________________________________________________________

Разработчики:

кафедра МКП СПГГУ доцент Гульбин Ю.Л.
Эксперты:

____________________ ___________________ _________________________

(место работы) (занимаемая должность) (инициалы, фамилия)


Похожие:

Рабочая программа учебной дисциплины петрология Специальность: 130101 Прикладная геология iconРабочая программа учебной дисциплины структурная геология Специальность: 130101 «прикладная геология»
Специализации: Геологическая съемка, поиски и разведка месторождений твердых полезных ископаемых и Прикладная геохимия, петрология,...
Рабочая программа учебной дисциплины петрология Специальность: 130101 Прикладная геология iconРабочая программа учебной дисциплины петрография специальность: 130101 «Прикладная геология»
...
Рабочая программа учебной дисциплины петрология Специальность: 130101 Прикладная геология iconРабочая программа учебной дисциплины общая геохимия Специальность: 130101 Прикладная геология
Специализации: Геологическая съемка, поиски и разведка месторождений твердых полезных ископаемых; Прикладная геохимия, петрология,...
Рабочая программа учебной дисциплины петрология Специальность: 130101 Прикладная геология iconРабочая программа учебной дисциплины литология специальность: 130101 «Прикладная геология»
Специализации: геологическая съемка, поиски и разведка полезных ископаемых; поиски и разведка подземных вод и инженерно-геологические...
Рабочая программа учебной дисциплины петрология Специальность: 130101 Прикладная геология iconРабочая программа учебной дисциплины генетическая минералогия Специальность: 130101 Прикладная геология

Рабочая программа учебной дисциплины петрология Специальность: 130101 Прикладная геология iconРабочая программа учебной дисциплины петрография специальность: 130101 «Прикладная геология»
Специализации: Поиски и разведка подземных вод и инженерно-геологические изыскания; Геология нефти и газа
Рабочая программа учебной дисциплины петрология Специальность: 130101 Прикладная геология iconРабочая программа учебной дисциплины общая геохимия специальность: 130101 «Прикладная геология»
Специализации: Поиски и разведка подземных вод и инженерно-геологические изыскания; Геология нефти и газа
Рабочая программа учебной дисциплины петрология Специальность: 130101 Прикладная геология iconРабочая программа учебной дисциплины кристаллооптика Специальность: 130101 «Прикладная геология»
...
Рабочая программа учебной дисциплины петрология Специальность: 130101 Прикладная геология iconРабочая программа учебной дисциплины кристаллооптика Специальность: 130101 «прикладная геология»
Специализации: Геологическая съемка, поиски и разведка месторождений полезных ископаемых
Рабочая программа учебной дисциплины петрология Специальность: 130101 Прикладная геология iconРабочая программа учебной дисциплины кристаллография и кристаллогенезис специальность: 130101 «Прикладная геология»
Специализации: «Геологическая съемка, поиски и разведка месторождений полезных ископаемых»
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org