Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки самарской области

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

Отрадненский нефтяной техникум

Учебно-методический комплекс

по предмету: Геология

на тему: Сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ

Составитель:

Абдрахманова Т.К

Отрадный, 2014 г

Учебно-методический комплекс по дисциплине Геология составлен в соответствии с характеристикой профессиональной деятельности выпускников и требований к минимуму результатов освоения дисциплины, является частью основной профессиональной образовательной программы ГБПОУ «Отрадненский нефтяной техникум» по специальности 131016 «Сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ» в соответствии с требованиями ФГОС СПО третьего поколения.

Учебно-методический комплекс по дисциплине (УМКД) Геология адресован студентам заочной формы обучения в помощь для организации самостоятельной работы по изучению материалов курса.

УМКД содержит рекомендации по изучению теоретического блока, перечень практических занятий, порядок и образцы их выполнения, перечень контрольных работ, а также включает вопросы и задания по промежуточной аттестации.

Составитель: Абдрахманова Т.К., преподаватель ГБПОУ «ОНТ»

Рецензент: Сенатова Н.Г., заведующая заочным отделением

ГБПОУ «ОНТ»

Содержание

Введение

Тематический план

Содержание дисциплины

1. Основы геологии

1.1 Основы общей геологии

1.2 Основы минералогии и петрографии. Полезные ископаемые

1.3 Основы исторической и структурной геологии

1.4 Основы гидрогеологии и инженерной геологии

2. Нефтяная и нефтепромысловая геология

2.1 Основы геологии нефти и газа

2.2 Геологоразведочные работы на нефть и газ

2.3 Промысловая геофизика

3. Контроль и оценка результатов освоения учебной дисциплины

4. Задание для выполнения контрольной работы

5. Глоссарий

7. Информационное обеспечение дисциплины

Уважаемый студент!!!

Самостоятельная работа при заочной форме обучения является основным видом учебной деятельности. Ваша самостоятельная работа по дисциплине Геология предполагает следующее:

? самостоятельное изучение теоретического материала;

? выполнение практических работ;

? выполнение контрольной работы;

? подготовку к промежуточной аттестации.

В помощь Вам предлагается учебно-методический комплекс по дисциплине (УМКД) Геология.

Учебно-методический комплекс по дисциплине Геология является частью основной профессиональной образовательной программы ГБПОУ «ОНТ» по специальности 131016 «Сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ» в соответствии с требованиями ФГОС СПО третьего поколения.

Цель изучения дисциплины Геология установить базовые знания для освоения профессиональных модулей, что предусматривает изучение основ общей, исторической, структурной, нефтегазопромысловой и инженерной геологии, в объеме необходимом техникам по специальности 131016 «Сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ»

Содержание дисциплины Геология разбито на смысловые блоки (разделы), которые изучаются по темам. Структура каждой темы представлена следующим образом:

· Основные понятия и термины по теме (определения даются в глоссарии)

· План изучения темы (вопросы, необходимые для изучения).

· Краткое изложение теоретических вопросов. Наличие тезисной информации по теме сориентирует Вас на ключевые моменты тем, которые необходимо углубить и расширить материалом указанной литературы.

· Практическая работа выполняется во время проведения занятий. Выполнение практических работ обязательно!

· Вопросы для самоконтроля по теме (ориентированы на вопросы итогового контроля по дисциплине).

· Основные и дополнительные источники по теме. Из всего перечня рекомендованной литературы следует опираться на литературу, указанную как основную.

Для того чтобы Вы успешно пройти итоговую форму контроля, Вам необходимо, помимо освоения теоретического материала и отчета по практическим работам, выполнить контрольную работу, предусмотренную учебным планом. Для того чтобы получить свой вариант контрольной работы, Вам достаточно обратиться к секретарю заочного отделения.

Получив свой вариант контрольной работы, вы должны:

- внимательно ознакомиться с теоретическими вопросами своего варианта;

- подобрать соответствующую учебно-методические пособия, изданные в колледже, учебную литературу, нормативные и нормативно-правовые документы;

- ознакомиться с подобранной информацией;

- выполнить задания по теоретическим вопросам, составив, в зависимости от задания, конспект, таблицу, план ответа и др.

- образцы по теме, используя учебно-методические пособия, изданные в техникуме.

- оформить работу в соответствии с образцами.

Если Вами не освоен теоретический материал или у Вас возникают трудности при выполнении контрольной работы, необходимо обратиться за помощью к преподавателю или попытаться ещё раз самостоятельно с помощью данного УМКД пройти весь образовательный маршрут по проблемному разделу.

С графиком консультаций, проводимых преподавателем, можно ознакомиться у секретаря заочного отделения.

Базовая часть

В результате освоения дисциплины студент 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;

- определять по геологическим, геоморфологическим, физико-географическим 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;

- классифицировать континентальные отложения по типам;

- обобщать фациально-генетические признаки;

- определять элементы геологического строения месторождения;

- выделять промышленные типы месторождений полезных ископаемых;

- определять величину водопритоков в горные выработки и к различным водозаборным сооружениям.

В результате освоения дисциплины студент должен знать:

- физические свойства и характеристику оболочек Земли, вещественный состав земной коры, общие закономерности строения и истории развития земной коры и размещения в ней полезных ископаемых;

- классификацию и свойства тектонических движений;

- генетические типы, возраст и соотношение с формами рельефа четвертичных отложений;

- эндогенные и экзогенные геологические процессы;

- геологическую и техногенную деятельность человека;

- строение подземной гидросферы;

- структуру и текстуру горных пород;

- физико-химические свойства горных пород;

- основы геологии нефти и газа;

- физические свойства и геофизические поля;

- особенности гидрогеологических и инженерно-геологических условий месторождений полезных ископаемых;

- основные минералы и горные породы;

- основные типы месторождений полезных ископаемых;

- основы гидрогеологии: круговорот воды в природе;

- происхождение подземных вод и их физические свойства;

- газовый и бактериальный состав подземных вод; воды зоны аэрации;

- грунтовые и артезианские воды;

- подземные воды в трещиноватых и закарстоватых породах;

- подземные воды в области развития многолетнемерзлых пород;

- минеральные, промышленные и термальные воды;

- условия обводненности месторождений полезных ископаемых;

- основы динамики подземных вод;

- основы инженерной геологии: горные породы как группы и их физико-механические свойства;

- основы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых;

- основы фациального анализа;

- способы и средства изучения и съемки объектов горного производства;

- методы геоморфологических исследований и методы изучения стратиграфического расчленения;

- методы определения возраста геологических тел и восстановления геологических событий прошлого.

Вариативная часть

В результате освоения учебной дисциплины обучающийся должен уметь:

- определять физические свойства минералов, структуру и текстуру и крепость горных пород;

- читать и составлять по картам схематические геологические разрезы и стратиграфические колонки;

- определять величину водопритоков в горные выработки и к различным водозаборным сооружениям

- определять элементы геологического строения месторождения;

- определять физические свойства и геофизические поля.

В результате освоения учебной дисциплины обучающийся должен знать:

- основы гидрогеологии: круговорот воды в природе;

- строение подземной гидросферы;

- происхождение подземных вод и их физические свойства;

- газовый и бактериальный состав подземных вод;

- воды зоны аэрации; грунтовые и артезианские воды;

- подземные воды в трещиноватых и закарстованных породах;

- подземные воды в области развития многолетнемерзлых пород;

- минеральные, промышленные и термальные воды;

- условия обводненности месторождений полезных ископаемых;

- основы динамики подземных вод;

- основы инженерной геологии: горные породы как группы и их физико-механические свойства;

- особенности гидрогеологических и инженерно-геологических условий месторождений полезных ископаемых.

В ГБПОУ «ОНТ» на дисциплину Геология по специальности 131016 «Сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ» отводится 144 часов, в том числе 20 часов аудиторной нагрузки и 124 часов самостоятельной работы студентов.

Освоение дисциплины требует обязательного выполнения студентами 1 контрольной работы, 5 практических занятий. По итогам изучения дисциплины проводится экзамен. скважина геология нефть карта

Итоговый контроль по дисциплине

По итогам изучения дисциплины проводится экзамен. Перечень вопросов и варианты заданий представлены в УМКД.

Образовательный маршрут по дисциплине

Таблица 1

Формы отчетности, обязательные для сдачи	Количество
Практические работы	5
Лабораторные работы	Не предусмотрены
Контрольная работа	1
Итоговая аттестация	Экзамен

Желаем Вам удачи!

2. Тематический план

Таблица 2

Наименование разделов и тем	Количество часов
	Максимальная учебная нагрузка	Аудиторные занятия	Самостоятельная работа
Раздел 1 Основы геологии	108	14	94
Тема 1.1 Основы общей геологии	19	4	15
Тема 1.2 Основы минералогии и петрографии. Полезные ископаемые	30	4	26
Тема 1.3 Основы исторической, структурной геологии	27	4	23
Тема 1.4 Основы гидрогеологии и инженерной геологии	32	2	30
Раздел 2. Нефтяная и нефтепромысловая геология	36	6	30
Тема 2.1 Основы геологии нефти и газа	17	2	15
Тема 2.2 Геологоразведочные работы на нефть и газ	15	2	13
Тема 2.3 Нефтепромысловая геофизика	4	2	2
Итого:	144	20	124

Введение

Содержание учебной дисциплины «Геология», её место и роль в системе получаемых знаний по специальности, связь с другими учебными дисциплинами. Разделы геологии. Роль геологии в развитии нефтяной и газовой промышленности страны. Научно-технические проблемы и перспективы развития геологоразведочных работ на нефть и газ.

Геология - многоотраслевая наука, которая состоит из множества частных геологических наук. Все геологические науки различаются исследуемыми объектами (Земля в целом, литосфера, геологические формации, горные породы, минералы), процессами (тектогенез, магматизм, метаморфизм, литогенез и др.) и методами изучения (геологические, физические, химические и др.).

Особое внимание необходимо уделить рассмотрению отдельных специальных дисциплин: минералогии, кристаллографии, петрографии, структурной геологии, тектоники, исторической геологии, палеогеографии и палеонтологии, динамической геологии, а также учению о полезных ископаемых. Геология имеет большое практическое и познавательное значение, она способствует прежде всего формированию у человека материалистического представления о природе и природных явлениях. Велико также значение геологии для хозяйственной деятельности человека. Экономическая самостоятельность и могущество любого государства во многом определяется состоянием и степенью освоения минерально-сырьевой базы. Благодаря успехам советских геологов наше государство располагает в настоящее время самым разнообразным сырьем и может не только полностью удовлетворить потребности своей промышленности и сельского хозяйства за счет собственных ресурсов, но и экспортировать многие его виды.

1. Основы геологии

1.1 Основы общей геологии

Земля и Вселенная

План изучения темы

1. Каковы особенности Солнечной системы?

2. Что такое звезда, планета, межзвездная материя?

3. Что представляет собой галактика Млечного пути?

4. Общие сведения о галактиках.

5. Строение Вселенной.

6. Понятия о расширении Вселенной и ее бесконечности.

7. Методы изучения Вселенной.

Краткое изложение теоретических вопросов:

В состав Солнечной системы входят: Солнце, девять планет с их спутниками и малые тела - это астероиды, кометы, метеориты, а так же космическая пыль и газы.

Звезды - представляют собой крупные активные космические тела, одиночные или объединенные в группы.

Планеты - это сравнительно небольшие по размеру космические тела, как правило, холодные, и обычно являются спутниками звезд. Пространства между космическими телами заполнены межзвездной материей (пыль, газы, метеориты, плотность которой составляет 1 грамм в кубе с ребром 500 км).

Солнечная система характеризуется следующими основными свойствами:

1) все планеты солнечной системы и их спутники обращаются вокруг Солнца по эллиптическим, близким к круговым орбитам;

2) все планеты движутся вокруг Солнца в одной и той же плоскости, называемой плоскостью эклиптики;

3) Солнце и планеты (за исключением Урана и Венеры) вращаются в одном и том же направлении;

4) большая часть планетных спутников движется в одной плоскости с планетами;

5) близкие к Солнцу планеты имеют примерно ту же среднюю плотность, что и Земля, более удаленные, начиная с Юпитера - меньшую плотность

6) расстояние между орбитами планет приблизительно удваивается при переходе каждой из них к следующей, более удаленной от Солнца.

Все это говорит о том, что планеты и их спутники не просто располагаются случайным образом около Солнца, а образуют упорядоченную систему, подчиняясь некоторым общим, естественным законам.

Солнечная система не представляет исключительного явления во Вселенной, а служит лишь частью более крупной системы, называемой Галактикой Млечного пути.

Галактика Млечного Пути включает более 100 млрд. звезд. По форме она напоминает двояковыпуклую линзу.

Кроме Галактики Млечного Пути существует множество других галактик, и теперь уже вырисовываются грандиозные контуры метагалактики, в состав которой наша Галактика входит как малая частица. Ближайшая к нашей звездной системе галактика Магеллановы Облака отстоит от нее на 200 тыс. световых лет. Другая близкая галактика - туманность в созвездии Андромеды, находится на расстоянии около 2 млн. световых лет. Известны галактики, удаленные от нашей Солнечной системы на расстояние более 2 млрд. световых лет.

Вопросы для самоконтроля по теме:

1. Общие сведения о Солнечной системе.

2. Краткая характеристика Солнца, планет и малых тел Солнечной системы.

Основные и дополнительные источники по теме

Основные: [1] стр. 9-32, 40 -50

Дополнительные: [3] стр. 7- 19

Строение Земли

План изучения темы

1. Внешние оболочки Земли.

2. Атмосфера, ее деление на зоны: ионосферу, стратосферу и тропосферу.

3. Изменение химического состава и температуры в атмосфере.

4. Гидросфера, ее площадь и средняя глубина.

5. Физико-химическая характеристика морской воды.

6. Биосфера, ее распространение и значение.

7. Внутренние оболочки и ядро Земли.

8. Земная кора.

9. Континентальный и океанический типы земной коры.

10.Осадочный, гранитный и базальтовый слои.

11. Мантия Земли.

12. Химический состав и плотность вещества.

13. Ядро Земли.

14. Химический состав и плотность.

Краткое изложение теоретических вопросов.

Внешние оболочки Земли. К числу внешних оболочек Земли относят атмосферу, гидросферу, биосферу. Каждая из них занимает свое место в пространстве и характеризуется определенным химическим составом и физическим состоянием вещества. Все внешние оболочки тесно связаны не только между собой, но и с земной корой, с которой существуют во взаимодействии.

Атмосфера, ее деление на зоны: ионосферу, стратосферу и тропосферу. Изменение химического состава и температуры в атмосфере.

Гидросфера, ее площадь и средняя глубина. Физико-химическая характеристика морской воды. Биосфера, ее распространение и значение.

Внутренние оболочки и ядро Земли. Земная кора. Континентальный и океанический типы земной коры. Осадочный, гранитный и базальтовый слои. Мантия Земли. Химический состав и плотность вещества. Ядро Земли. Химический состав и плотность.

Вопросы для самоконтроля по теме:

1. Какие геосферы Земли знаете?

2. Как изменяется химический состав и температура в

атмосфере?

3. Физико - химическая характеристика морской воды?

4. Каково строение земной коры?

5. Что такое кларк?

6. Как изменяется химический состав и температура в

атмосфере?

7. Виды земной коры?

8. Каково строение океанической и континентальной земной

коры?

Основные и дополнительные источники по теме

Основные: [1] стр. 32 - 37, [1] стр. 48 - 50

Дополнительные: [3] стр. 16 - 19.

Физическая жизнь земной коры

План изучения темы

1. Общие понятия о геологических процессах. Экзогенные процессы. Выветривание горных пород. Физическое и химическое выветривание.

2. Денудация. Геологическая деятельность ветра: эоловые формы рельефа и отложения.

3. Геологическая деятельность поверхностных текучих вод. Плоскостной смыв, делювий. Линейный смыв. Эрозия. Донная и боковая эрозия. Аллювий. Образование пролювия.

4. Геологическая деятельность подземных вод. Почвенные, грунтовые и пластовые воды. Разрушительная деятельность подземных вод. Карсты, суффозии, оползни. Созидательная деятельность подземных вод. Сталактиты и сталагмиты. Образование месторождений полезных ископаемых при воздействии подземных вод.

5. Геологическая деятельность ледников. Экзарация. Образование морен.

6. Геологическая деятельность морей и океанов. Распределение зон морского дна. Разрушительная деятельность моря. Созидательная деятельность моря. Осадконакоплнение. Диагенез осадков.

7. Эндогенные геологические процессы.

8. Основные формы тектонических движений земной коры. Колебательные движения, трансгрессия и регрессия моря.

9. Магматические процессы. Интрузивный магматизм. Эффузивный магматизм. Продукты извержения вулканов. Вулканические зоны.

10. Землетрясения. Тектонические, вулканические и обвальные землетрясения. Сейсмические волны. Интенсивность землетрясений.

Краткое изложение теоретических вопросов.

Выветриванием называются процессы физического разрушения и химического разложения минералов и горных пород, вызванные воздействием на них солнечного тепла, воды, воздуха (кислорода, углекислого газа) и организмов.

Выветривание бывает физическим и химическим. Процессы выветривания, в которых ведущую роль играют живые организмы, называют органическим или биохимическим выветриванием

Поверхность земного шара непрерывно омывается потоками движущихся воздушных масс. Перемещаясь из одних районов в другие, ветры на своем пути совершают определенную работу. Работа, совершаемая ветром, во многом зависит от его скорости. Так, при скорости 20 м/сек ветер способен переносить песок и гравий, при скорости 30 м/сек - вырывать корнями деревья и переносить мелкие камни.

Особенно высокой разрушительной силой обладают циклоны и ураганы. Распространяясь со скоростью 50-80 м1сек, они нередко вызывают катастрофические разрушения. Ураганные ветры и смерчи поднимают в воздух огромные массы пыли. Разрушая горные породы, ветер тем самым совершает геологическую работу.

Другой вид геологической работы ветра - перенос и отложение продуктов разрушения. Геологическую деятельность ветра и связанные с ней отложения иначе называют эоловыми (греч. «эол» - бог ветра).

Геологическая деятельность поверхностных текучих вод выражается в разрушении горных пород (эрозия), переносе осадочного материала (транспортировка) и его накоплении (аккумуляция)

Процесс разрушения горных пород под действием текучих поверхностных вод называется эрозией. Со временем рытвины растут и превращаются в овраги. Если дно оврага достигает уровня грунтовых вод, то в русле возникает постоянный водоток - ручей, что приводит к дальнейшему углублению, расширению и удлинению оврага и превращению его в речную долину.

Постоянные водотоки, или реки, совершают огромную работу по разрушению горных пород, транспортировке продуктов разрушения и их аккумуляции.

Разрушительная деятельность рек выражается в глубинной (донной) и боковой эрозии. Глубинная эрозия преобладает в начальную стадию развития реки. Водный поток в этот период времени стремится выработать профиль дна применительно к уровню озера или моря, в который впадает река. Этот уровень называется базисом эрозии. Глубинная эрозия особенно велика в горных районах, где реки нередко прорезают глубокие долины с отвесными склонами, которые называются ущельями или каньонами.

На следующей стадии река имеет уже более выработанное ложе. В результате боковой эрозии долина реки расширяется и заполняется речными отложениями.

Эрозионная деятельность реки прекращается тогда, когда устанавливается равновесие между эрозией и прочностью пород. Кривая дна реки, на всем протяжении которой установилось такое равновесие, называется продольным профилем равновесия.

В заключительную стадию развития реки продольный профиль ее русла достигает предельного профиля равновесия и скорость течения уменьшается. Долина реки становится широкой с многочисленными меандрами и старицами. Склоны долины пологими, дно реки плоским, заполненным аллювиальными - обломочными речными отложениями. При понижении базиса эрозии происходит омоложение реки, усиливается глубинная эрозионная деятельность, русло спрямляется. Аллювиальные отложения, слагавшие пойму реки, оказываются выше новых пойменных осадков при новом базисе эрозии. Не размытые остатки древних пойм образуют ступенчатые уступы, называемые надпойменными террасами.

Аллювиальные отложения, или аллювий, отличаются от других продуктов разрушения (элювия, делювия) своей сортированностью и окатанностью. В аллювиальных отложениях часто концентрируются вымытые из коренных пород ценные минералы. Такие скопления минералов в речных отложениях называются аллювиальными россыпями, или россыпными месторождениями полезных ископаемых - золота, алмазов, рубинов, касситерита, ильменита, рутила и др.

Геологическая работа подземных вод сводится к химическому взаимодействию с горными породами: растворению, гидратации, гидролизу, карбонатизации, окислению, выщелачиванию, а также переносу и переотложению вещества. Кроме того, подземные воды производят и механический вынос из горных пород мелких минеральных частиц, называемый суффозией. Процессы суффозии приводят, в частности, к возникновению оползней. Оползнями называются передвижения масс горных пород вниз по склону под влиянием силы тяжести.

Карстовые явления связаны с выщелачиванием подземными водами карбонатных и других растворимых пород. Выщелачивание обычно начинается с поверхности. Образуется воронка, затем глубокие борозды, или карры. В дальнейшем выщелачивание проникает вглубь. В результате на дне карра образуется нечто вроде природного колодца, в который устремляется вода. Такие колодцы называются понорами. В конечном итоге в горных породах образуются многочисленные каналы и пещеры, часто поглощающие целые ручьи и реки.

Подземные воды не только выщелачивают горные породы, но и при благоприятных условиях отлагают растворенные вещества, образуя разнообразные натечные образования: сталактиты и сталагмиты. Сталактиты представляют собой удлиненные, растущие вниз от кровли пещеры сосульки, состоящие чаще всего из кальцита Сталагмиты, наоборот, растут снизу вверх, образуя более толстые натечные формы.

Работа ледника по разрушению и истиранию пород ложа называется экзарацией. При движении льда образуются выровненные, выположенные формы рельефа. Округлые асимметричные скалы со следами полировки, штриховки называются бараньими лбами, а их скопления образуют ландшафт курчавых скал. Долина, по которой движется ледник с вмерзшими в лед обломками пород, приобретает корытообразную форму с плоским дном и отвесными боковыми стенками. Такая долина называется трогом.

Обломочный материал, образующийся в результате деятельности ледников, получил название морены. По своему составу морены подразделяются на движущиеся и неподвижные. Первые движутся вместе со льдом, а вторые представляют собой обломочный материал, оставшийся на месте после таяния ледников. Неподвижные морены подразделяются на конечные и основные. Неподвижная морена, образовавшаяся у нижней границы ледникового языка, называется конечной. Основная морена-- это отложения, оставшиеся после таяния ледника на всем протяжении троговой долины

С деятельностью ледников связаны также флювиогляциальные отложения, которые возникают в результате деятельности временных водных потоков, образующихся при таянии ледников. Такие водные потоки, как правило, размывают морену и выносят рыхло-обломочный материал за ее пределы. При этом вблизи границы ледника откладывается более грубообломочный материал, далее - мелкий песчаный и затем тонкий, глинистый. Таким образом, флювиогляциальные отложения в отличие от моренных характеризуются сравнительной отсортированностью и слоистостью и в этом отношении близки к речным.

Огромные массы воды океанов и морей находятся в непрерывном движении. В процессе своей геологической деятельности море разрушает горные породы, слагающие берега, измельчает продукты разрушения горных пород, перемещает, сортирует и откладывает их в виде осадков.

Дно морей и океанов разделяют на несколько зон, характеризующихся присущими только им особенностями физико - географических условий, осадконакопления и состава органического мира. Это - шельф, континентальный склон, ложе Мирового океана с глубоководными впадинами.

Разрушительная деятельность моря называется абразией. Она обусловлена действием ветровых волн, морских течений, приливов и отливов, разрушающих берега и отложения в зоне шельфа.

Созидательная деятельность моря выражается в процессах осадконакопления, или седиментации. Для различных зон дна морей и океанов характерны свойственные только им процессы осадконакопления.

Магматизмом называются явления, связанные с образованием в недрах Земли, изменением и перемещением к её поверхности жидких силикатных расплавов - магмы. Интрузивным или глубинным магматизмом называются процессы, внедрения и перемещения магмы в пределах земной коры. Эффузивным магматизмом называются процессы, сопровождающиеся извержением, излиянием магмы на поверхность Земли.

Под метаморфизмом понимается изменение горных пород под воздействием температуры и химически активных веществ, выделяющихся из недр Земли. Различают три основных типа метаморфизма: динамометаморфизм, контактовый и региональный.

В течение геологической истории земная кора испытывает сложные перемещения, которые называются тектоническими движениями. Различаются две основные разновидности тектонических движений: колебательные или эпейрогенические, горообразующие или орогенические. Колебательными или эпейрогеническими движениями земной коры называются медленные (вековые) тектонические движения, охватывающие большие пространства поверхности Земли. Орогенические или горообразующие движения развиваются в геосинклинальных областях и сопровождаются образованием складчатых разрывных тектонических нарушений. От эпейрогенических движений орогенические движения отличаются относительной кратковременностью и узкой локализованностью в пространстве. Разновидностью орогенических движений являются сейсмогенные движения, возникающие при землетрясениях.

Землетрясением называется любое сотрясение, колебание земной коры, вызванное тектоническими или другими причинами. Землетрясение проявляются в виде подземных толчков.

Вопросы для самоконтроля по теме:

1. Какие существуют виды выветривания?

2. Виды коры выветривания?

3. Виды продуктов физического выветривания?

4. Виды химического выветривания?

5. Какова роль организмов в процессе выветривания?

6. Что такое дефляция?

7. Что такое корразия?

8. Какие формы рельефа создают дефляция и корразия?

9. Что такое эоловые отложения?

10. Какие существуют формы эоловой деятельности?

11. Какие существуют стадии развития рек?

12. В чем проявляется разрушительная работа рек?

13. В чем проявляется созидательная работа рек?

14. В чем проявляется геологическая работа временных потоков?

15. Какова роль техногенеза в поверхностной эрозии?

16. Виды геологической деятельности подземных вод?

17. Виды разрушительной работы подземных вод?

18. Каково практическое значение подземных вод?

19. Какие формы рельефа образуются при движении льда?

20. Что такое морена?

21. Какие существуют виды морен?

22. Чем характеризуются флювиогляциальные отложения?

23. Какие биономические зоны моря знаете?

Основные и дополнительные источники по теме

Основные: [1] стр.118-304

Дополнительные: [3] стр. 96 - 128.

1.2 Основы минералогии и петрографии. Полезные ископаемые

Основы минералогии и кристаллографии

План изучения темы:

1. Понятие о минералах. Минералы твердые, жидкие, газообразные. Кристаллические и аморфные минералы. Форма кристаллов. Агрегатные состояния минералов. Образование минералов. Основы кристаллографии.

2. Физические свойства минералов: цвет, прозрачность, блеск, твердость, спайность, излом, относительная плотность.

3. Классификация минералов по химическому составу. Самородные элементы. Сульфиды. Окислы и гидроокислы. Карбонаты. Силикаты. Сульфаты. Фосфаты. Природные органические соединения. Породообразующие минералы.

Краткое изложение теоретических вопросов.

Земная кора представляет собой совокупность геологических тел, образованных различными горными породами. Горные породы в свою очередь состоят из минералов, которые можно рассматривать в качестве однородных элементарных частиц, заполняющих геологическое пространство.

Минералами называются природные химические соединения или простые вещества, однородные по составу, внутреннему строению, физическим свойствам, образующиеся в результате естественных физико-химических процессов в земной коре или на ее поверхности.

Большинство минералов представляют собой кристаллические вещества и обладают характерной способностью образовывать многогранники, называемые кристаллами. Кристаллические вещества обладают следующими свойствами:

Однородность означает, что свойства кристалла одинаковы во всех его точках.

Анизотропность - разносвойственность веществ по непараллельным направлениям) выражается в том, что все физические свойства одинаковы в параллельных направлениях и различны в направлениях непараллельных. Характерным примером анизотропности может служить минерал дистен (кианит), удлиненные кристаллы которого имеют резко

различную твердость по разным направлениям: они легко царапаются ножом вдоль длинной оси кристалла и не царапаются в поперечном направлении.

Способность самоограняться - одно из основных свойств кристаллических веществ, заключающееся в том, что при благоприятных условиях роста они образуют правильные многогранники, гранями которых являются плоские сетки пространственной решетки.

В кристалле различают следующие элементы: грани - плоскости, ограничивающие кристаллы, ребра - линии пересечения граней, вершины - точки пересечения ребер, гранные углы - углы между гранями кристалла.

Плоскость симметрии - это плоскость, которая делит фигуру на две равные части, расположенные друг относительно друга как предмет и его зеркальное отражение. Цифра перед буквой Р показывает число плоскостей симметрии кристалла.

Ось симметрии - прямая линия, при повороте вокруг которой на 360° несколько раз совмещаются аналогичные части фигуры.

Центр симметрии - точка пересечения линий, соединяющих противоположно равные и обратно параллельные части фигуры.

Оси симметрии принято обозначать буквой L, а центр симметрии С.

К основным физическим свойствам минералов, позволяющим определять их по внешним признакам, относятся: цвет в образце, цвет черты, блеск, прозрачность, спайность, излом, твердость, плотность, магнитность. Диагностическое значение имеют и такие физические свойства, как хрупкость, ковкость, упругость, радиоактивность и люминесценция (способность светиться при облучении ультрафиолетовыми лучами, нагревании или давлении).

Кроме физических свойств минералов, для их определения в полевых условиях используются и некоторые химические свойства, к которым можно отнести: растворимость в воде (галит, сильвин), вскипание под действием разбавленной соляной кислоты (кальцит, доломит в тонком порошке) и др.

Практическая работа № 1.

Тема «Изучить коллекцию минералов. Описать физические свойства основных породообразующих минералов по образцам».

Цель работы: Проверить умения (У3,У7). Описать физические свойства основных породообразующих минералов по образцам.

Оборудование: коллекция минералов

Время на выполнение: 1 час 30 минут

Порядок выполнения.

Порядок описания физических свойств минералов минералов:

К основным физическим свойствам минералов, позволяющим определять их по внешним признакам, относятся:

· цвет в образце, цвет черты, блеск, прозрачность, спайность, излом, твердость, плотность, магнитность

В кристалле различают следующие элементы:

§ грани -- плоскости, ограничивающие кристаллы;

§ ребра -- линии пересечения граней;

§ вершины -- точки пересечения ребер;

§ гранные углы -- углы между гранями кристалла.

Диагностическое значение имеют и такие физические свойства, как хрупкость, ковкость, упругость, радиоактивность и люминесценция (способность светиться при облучении ультрафиолетовыми лучами, нагревании или давлении).

Кроме физических свойств минералов, для их определения в полевых условиях используются и некоторые химические свойства, к которым можно отнести: растворимость в воде (галит, сильвин), вскипание под действием разбавленной соляной кислоты (кальцит, доломит в тонком порошке) и др.

Задача 1.

Написать химическую формулу минерала халькопирита, если в результате химического анализа получено:

· меди - 34,5%

· железа - 30,3%

· серы - 35,0%

Решение:

Написать химическую формулу минерала халькопирита, если в результате химического анализа получено:

меди - 34,5%

железа - 30,3%

серы - 35,0%

Для определения химической формулы минерала халькопирита, необходимо по таблице Д.И. Менделеева определить, атомные массы этих элементов.

Для меди (Cu) - 63,5 у.е., железа (Fe) - 55,9 у.е., серы (S) - 32 у.е.

Затем разделив массовую концентрацию в % каждого элемента на атомную массу, получим атомные количества. Все полученные значения умножаем на 1000

Сравним отношения:

Cu Fe S 543 : 543 : 1093 сократив получаем Cu : Fe : S = 1:1:2, т.е. получаем формулу

Ответ: Химическая формула минерала халькопирита - CuFeS₂

Вопросы для самоконтроля по теме:

1. Дать понятие «минерал»

2. Основные свойства кристаллических веществ?

3. Какие основные свойства имеют минералы?

4. Какие существуют формы нахождения минералов в природе?

Основные и дополнительные источники по теме.

Основные: [1] стр.118-304

Дополнительные: [3] стр. 96 - 128.

Основы петрографии

План изучения темы

1. Понятие о горных породах. Структура и текстура горных пород.

2. Магматические породы. Глубинные и излившиеся горные породы. Химическая классификация магматических пород. Кислые, средние, основные и ультраосновные породы.

3. Осадочные породы, их классификация.

4. Обломочные породы. Структура и текстура обломочных пород. Терригенные и карбонатные обломочные породы. Классификация терригенных пород.

5. Хемогенные породы. Структура и текстура хемогенных пород. Основные хемогенные породы.

6. Органогенные породы. Структура и текстура органогенных пород. Основные органогенные породы. Понятие о каустобиолитах.

7. Метаморфические породы. Структура и текстура метаморфических пород.

Краткое изложение теоретических вопросов.

Горными породами называются минеральные агрегаты определенного состава и строения, образовавшиеся в результате природных физико-химических процессов.

Важное классификационное и диагностическое значение имеют структура и текстура горных пород. Структурой называются особенности внутреннего строения пород, определяемые формой, абсолютным и относительным размером слагающих их кристаллов. Текстурой - особенности сложения горных пород, определяемые взаимным расположением их составных частей, а также характером и способом заполнения занимаемого пространства минеральным веществом.

По происхождению горные породы подразделяются на три крупные естественные ассоциации: осадочные, магматические и метаморфические.

Минеральный и химический состав горных пород, строение и условия их залегания изучает и описывает один из разделов геологии - петрография. При изучении горных пород в петрографии используются полевые и лабораторные методы.

Задача полевых методов петрографических исследований - установить минеральный состав горных пород, их структуру и текстуру, условия и характер залегания и взаимоотношения с окружающими породами.

Лабораторные методы заключаются в детальном изучении минерального состава, определении качественных и количественных соотношений минералов в тонких срезах горных пород, называемых шлифами, под микроскопом.

Вопросы для самоконтроля по теме:

Дать понятие «горные породы».

Какие бывают породы по происхождению?

Что такое структура?

Что такое текстура?

Какие существуют виды структур и текстур магматических, метаморфических и осадочных пород

Основные и дополнительные источники по теме

Основные: [1] стр.70-92

Дополнительные: [3] стр. 19- 64

1.3 Основы исторической и структурной геологии

Основы исторической геологии

План изучения темы

1. Основные задачи исторической геологии.

2. Методы исторической геологии. Понятие о стратиграфическом, петрографическом, палеонтологическом и палеографическом методах изучения геологического прошлого Земли.

3. Фации и формации комплексов горных пород.

4. Относительная геохронология. Деление истории Земли на эры, периоды, эпохи, века.

5. Стратиграфические и геохронологические подразделения геохронологической шкалы.

6. Методы определения возраста Земли и горных пород.

7. Геологическая карта. Геологический разрез.

Краткое изложение теоретических вопросов.

Историческая геология - раздел наук о Земле, изучающий историю, закономерности формирования и развития Земли и земной коры. В ее задачу входят восстановление физико - географической обстановки накопления осадков в различные эпохи, последовательности формирования горных пород и их распределение по относительному возрасту, изучение истории развития органического мира от древнейших эпох до настоящего времени.

Существуют следующие методы определения относительного возраста горных пород: стратиграфический, палеонтологический, петрографический, радиологическими методы.

Геохронологическая шкала показывает расположения в определенной последовательности и соподчиненности условных отрезков времени, на которые делится история Земли. Основными подразделениями этой шкалы являются эры, периоды, эпохи. Кроме стратиграфической шкалы существует еще и другая международная шкала - стратиграфическая, представляющая собой материализованные, воплощенные в отложении горных пород отрезки геологического времени.

Различные физико - географические условия определяют формирование комплексов осадочных пород, обладающих специфическими для этих условий литологическим составом, палеонтологическими признаками и другими особенностями. Такие комплексы получили название фаций. По месту образования выделяют три основных группы фаций: морские, лагунные, континентальные.

Вопросы для самоконтроля по теме:

Какие существуют методы определения относительного возраста горных пород?

Что такое фация ?

Виды фаций?

Что показывает геохронологическая шкала?

Что изучает историческая геология?

Что изучает стратиграфия?

Основные и дополнительные источники по теме

Основные: [1] стр. 92 - 112

Дополнительные: [3] стр. 132 - 138

Основы структурной геологии

План изучения темы

1. Основные элементы структурной геологии.

2. Пласты, складки, разрывные нарушения.

3. Понятие о пликативных и дизъюнктивных нарушениях.

4. Элементы залегания наклонного слоя.

5. Согласное и несогласное залегание слоев.

6. Основные тектонические структуры залегания литосферы.

Краткое изложение теоретических вопросов.

Форма и положение геологических тел в пространстве свидетельствует о том, что они являются результатом, во - первых, процессов, связанных с их первоначальном образованием и, во - вторых, всех затронувших их позднейших процессов.

В соответствии с этим выделяются первичные структуры, возникающие при образовании породы, и вторичные структуры, обусловленные последующей деформацией.

Первичной структурной формой для осадочных горных пород является слой, который имеет следующие элементы: подошву, кровлю и мощность слоя.

Под воздействием различных факторов, ведущая роль среди которых принадлежит тектоническим движениям, первичные структуры горных пород нарушаются, деформируются, и возникают новые - вторичные структуры.

Деформация называется упругой, если она исчезает после прекращения действия вызвавших ее сил. Пластической называют деформацию, остающуюся после прекращения механического воздействия на тело, если она не сопровождается существенным его разрушением. И наконец, разрывными (хрупкими) деформациями называются те, которые приводят к полному разрушению материала.

Практическое занятие № 2

Тема «Измерение элементов залегания наклонного слоя горным компасом»

Цель: Научится измерять наклонное залегание пласта горным компасом

Оборудование: макет пласта, горный компас

Время выполнения: 1 час 30 минут

Порядок выполнения.

Ориентировка слоев в пространстве определяется элементами залегания, в которые входят понятия о линии простирания, линии падения и угле падения.

Линией простирания называется линия пересечения поверхности слоя с горизонтальной плоскостью или, другими словами, любая горизонтальная линия на поверхности слоя.

Линией падения называется линия, перпендикулярная к линии простирания, лежащая на поверхности слоя и направленная в сторону падения. Линия падения образует с горизонтальной плоскостью некоторый угол.

Углом падения называется угол, заключенный между линией падения и проекцией ее на горизонтальную плоскость. Положение линии простирания и линии падения в пространстве определяется их азимутами.

Азимутом простирания называется угол между направлением на север и направлением линии простирания. Азимутом падения называется угол между северным направлением и проекцией линии падения на горизонтальную плоскость.

Наклонное залегание слоев в большинстве случаев связано с формированием более сложных вторичных структур. Среди таких структур выделяют два типа: при пластических деформациях, осуществляющихся без существенного разрушения породы, образуются складчатые (пликативные) структуры, а при хрупких деформациях материала - разрывные (дизъюнктивные) структуры.

Основной формой складчатых структур, как следует из названия, является складка, кроме того, иногда особо выделяют крупные изгибы.

Складчатые структуры чрезвычайно многообразны, как и все природные явления они определенным образом классифицируются. Существует две главные классификации складок - морфологическая и кинематическая; первая разделяет складки по форме, вторая - по условиям их формирования. Эти классификации отражают различные свойства складок, способствуя их всесторонней характеристике.

Разрывным деформациям физических тел в земной коре соответствуют разрывные дислокации (нарушения) горных пород, характеризующиеся повсеместным распространением и многообразием типов.

Разрывными нарушениями, или разрывными дислокациями называют структуры, характеризующиеся нарушением сплошности пород разделяющей их поверхностью разрыва. Разрывные нарушения подразделяются на две основные группы:

1) разрывы без смещения

2) разрывы со смещением разобщенных блоков вдоль поверхности разрыва или по нормали к ней.

В первую группу включаются трещины и кливаж. В них перемещение разделенных нарушением блоков горных пород или не происходит, или происходит весьма незначительно. Во вторую группу включаются различные сбросы, взбросы, надвиги, сдвиги и другие разрывные нарушения, в которых блоки пород перемещены относительно друг друга в каком-либо направлении.

Вопросы для самоконтроля по теме:

1. Что такое слой?

2. Элементы слоя?

3. Какими элементами характеризуются слои в пространстве?

4. Какова конструкция горного компаса?

5. Какие существуют морфологические типы складок?

6. Какие существуют виды разрывных нарушений без смещения горных масс?

7. Какие существуют виды разрывных нарушений со смещением связанных с растяжением земной поверхности?

8. Какие существуют виды разрывных нарушений со смещением связанных со сжатием земной поверхности?

Основные и дополнительные источники по теме.

Основные: [1] стр.281-297

Дополнительные: [3] стр. 64 - 95, [3] стр.112-167

1.4 Основы гидрогеологии и инженерной геологии

Подземные воды

План изучения темы

1. Подземные воды, их происхождение и классификация.

2. Физические свойства и химический состав подземных вод.

3. Основы динамики подземных вод.

4. Гидрогеологическая характеристика месторождения

Краткое изложение теоретических вопросов.

Подземными водами называются все воды, находящиеся ниже поверхности земли и дна водоемов и потоков.

По происхождению подземные воды бывают: вадозовыми, ювинильными и дегидрационными.

По условиям залегания подземные воды подразделяются на почвенные, грунтовые и пластовые. В зависимости от преобладания растворенных солей в воде различают воды гидрокарбонатные, сульфатные и хлоридные.

Разрушительная деятельность подземных вод заключается в растворении и механическом размыве горных пород с ней связаны карстовые явления, суффозия и оползни. Гидрогеологическая характеристика месторождений классифицируется в зависимости от обводненности.

Вопросы для самоконтроля по теме:

1. Какие называются подземными?

2. Как классифицируются подземные воды по происхождению?

3. Как классифицируются подземные воды по условиям залегания?

4. Что такое карст, суффозия?

5. Условия возникновения оползня?

6. Что понимается под влагоемкостью?

Основные и дополнительные источники по теме

Основные: [3] стр. 105-108, стр.249-250

Гидрогеологические работы

План изучения темы

1. Условия обводнения месторождений полезных ископаемых.

2. Определение притоков воды в горные выработки и методы борьбы с ними.

3. Явления, связанные с деятельностью подземных вод.

4. Основные гидрогеологические работы при прокладке газонефтепроводов и строительстве газонефтехранилищ.

Краткое изложение теоретических вопросов.

При разработке месторождений полезных ископаемых подземные воды часто создают серьезные помехи эксплуатационным работам. Такие воды называются шахтными, или рудничными.

Поступление подземных вод в горные выработки обусловливается рядом естественных и искусственных факторов. К естественным факторам обводнения относятся: атмосферные осадки, просачивание воды из поверхностных водотоков и водоемов, рельеф местности, литологический состав и строение вмещающих пород, глубина горных выработок.

К искусственным факторам относятся: влияние старых затопленных выработок, влияние нетампонированных разведочных скважин, принятая система ведения горных работ.

Вопросы для самоконтроля по теме:

1. Что изучает гидрогеология?

2. В чем причина обводненности горных выработок?

3. Как влияют атмосферные осадки на обводненность горных выработок?

4. Как влияет глубина горных выработок на обводненность?

5. Как влияют на обводненность горных выработок принятая система ведения горных работ?

6. Как влияют на обводненность горных выработок литологический состав и строение вмещающих пород?

Основные и дополнительные источники по теме.

Основные: [3] стр.241-246

Основы инженерной геологии

План изучения темы

1. Основы грунтоведения

2. Инженерно-геологические классификации горных пород.

3. Физические и механические свойства горных пород.

4. Инженерно-геологические процессы и явления при взаимодействии гидротехнических сооружений.

5. Инженерно-геологические изыскания для строительства гидротехнических сооружений.

6. Инженерно-геологические изыскания для строительства газонефтепроводов и газонефтехранилищ

7. Методы определения коррозионной активности грунтов.

8. Инженерно - геологические факторы, осложняющие ведения горных работ

Краткое изложение теоретических вопросов.

Наиболее экономичное и технически целесообразное размещение различных сооружений, входящих в комплекс магистральных трубопроводов, определяется точностью оценки инженерно - геологической обстановки. Установлением неблагоприятных геологических природных факторов для проектирования и осуществления необходимых, профилактических мероприятий, обеспечивающих устойчивость, долговечность, надежность работы конкретных объектов.

Под инженерн -геологической обстановкой подразумевается комплекс природных процессов и явлений в их взаимном сочетании и взаимодействии, которые прямо или косвенно могут влиять на условия строительства и эксплуатации сооружений.

Это - рельеф и геоморфология района и участка; условия залегания, строение и состав толщ грунтов; глубина залегания и мощность водоносных горизонтов, физические свойства и химический состав подземных вод; степень трещиноватости, структурные и текстурные особенности и физико - механические свойства грунтов, физико - геологические процессы и явления (эрозия, абразия, карст, оползни, просадки), развитие которых тесно связано с климатом и прочими природными факторами.

Изучение этих процессов требует постановки комплексных инженерно - геологических и гидрогеологических изысканий. Методика и объем, детальность их определяются стадией проектирования, ответственностью сооружения, сложностью инженерно - геологических условий.

На стадии составления ТЭО строительства трубопровода производится сбор материалов по справочникам, фондовым документам, изучение аэрофотоматериалов. В наиболее сложных случаях - инженерно-геологическое обследование с целью обоснования выбора оптимального направления трассы и сбора данных для проектирования сооружений.