Авторы программы:
- доцент геологического факультета МГУ, к.г.-м.н. В.О.Япаскурт
- доцент геологического факультета МГУ, к.г.-м.н.П.Ю.Плечов
- Научный редактор - заведующий кафедрой петрологии геологического факультета МГУ, профессор Л.Л.Перчук
Пояснительная записка.
Данная программа по дисциплине "Петрография" соответствует по своему содержанию основной образовательной
программе подготовки бакалавров геологии и находится в соответствии с требованиями
государственных образовательных стандартов по направлению 511000 (Геология). Общий объем курса "Петрография" составляет 72 часа.
Изучение "Петрографии" дает знания основных закономерностей развития Земли и других планет, их твердых оболочек;
развивает представления об их вещественном составе, физических и физико-химических
свойствах, главнейших эндогенных процессах и их
связи с формированием месторождений полезных
ископаемых. Курс направлен на повышение общей
геологической культуры, приобретение основных
навыков полевых и лабораторных геологических
исследований при изучении кристаллических
горных пород и слагаемых ими геологических
объектов. Программа включает в себя два раздела:
лекционный курс и лабораторные занятия.
Лекционный курс разбит на три раздела: строение и свойства природного вещества; условия и механизмы действия главнейших эндогенных процессов; главнейшие типы кристаллических горных пород, их строение, условия и механизмы образования, связь с полезными ископаемыми.
Освоение теоретической и практической частей дисциплины
"Петрография" закладывает необходимую базу
для целого ряда других дисциплин: (например,
"Полезные ископаемые", "Литология" и
т.д.). Особое значение при освоении дисциплины
имеет приобретение навыков работы с поляризационным микроскопом, самостоятельного
определения и описания кристаллических горных пород и решения простых петрографических задач.
Содержание программы.
Лекционный курс
1. Строение и свойства
природного вещества.
1.1. Основные формы состояния вещества в
земной коре: твердые, жидкие, газообразные и
флюидные состояния. Твердое кристаллическое
состояние как наиболее разнообразное и
доминирующее в земной коре. Основные понятия о
кристаллах и кристаллической решетке.
Кристаллографические оси, важнейшие элементы
симметрии кристаллов, низшие, средние и высшие их
сингонии. Понятие о типах химических связей в
кристаллах и о явлениях изоморфизма и
полиморфизма. Понятие о кристаллографических
позициях в кристаллах.
1.2. Классификация и характеристика
главнейших породообразующих, рудных и
акцессорных минералов. Преимущественный акцент
делается на силикатах и алюмосиликатах.
Сульфиды, окислы, карбонаты рассматриваются
очень кратко.
1.3. Понятие о минерале, минеральном
виде и минеральном индивиде.
Кристаллохимические особенности строения
минералов. Химические формулы минералов, явления
изоморфизма и упорядоченности в минералах.
1.4. Физические свойства
кристаллических веществ: формы зерен, спайность,
плотность, цвет, электрические, магнитные и
радиоактивные свойства и т.д. Связь свойств с
составом и структурой минералов.
1.5. Поведение света в кристаллах
различных категорий сингоний. Двойное
лучепреломление света в кристаллах средней и
низшей категорий сингоний. Понятия показателя
преломления, волновых поверхностей, оптической
индикатрисы, оптической оси кристалла.
Соотношения основных оптических и
кристаллографических направлений в кристаллах
различных сингоний.
1.6. Кристаллооптические методы
диагностики минералов с помощью
поляризационного микроскопа. Форма и размеры
зерен, спайность, цвет и плеохроизм, оптический
рельеф, интерференционные окраски и сила
двойного лучепреломления, угол погасания и знак
удлинения кристалла, определение осности,
оптического знака кристалла и угла оптических
осей.
1.7. Понятие о минеральных
парагенезисах, минеральных ассоциациях,
генерациях и минеральных фациях.
2. Условия и механизмы действия
главнейших эндогенных процессов.
2.1. Классификация эндогенных
геологических процессов. Эндогенные источники
энергии. Понятие геотермического градиента и
зависимость геотермических градиентов от
геодинамических обстановок. Роль флюидов в
формировании термального режима.
2.2. Магматический процесс. Строение и
свойства магматических расплавов. Зависимость
свойств расплава от его состава, температуры,
давления и содержания летучих компонентов.
2.3. Механизмы и кинетика
кристаллизации моно- и поликомпонентных
расплавов. Физико-химические модели
кристаллизация расплавов механических и
изоморфных смесей. Понятие кристаллизационной
дифференциации. Кристаллизационные ряды Боуэна.
Влияние летучих компонентов и давления на
процессы кристаллизации. Ликвация и
флюидно-магматическая дифференциация.
2.4. Фации глубинности магматических
пород. Формы залегания.
2.5. Структуры магматических пород.
Структуры как отражение условий и механизмов
кристаллизации магматических расплавов.
Главнейшие типы структур плутонических,
вулканических, субвулканических и жильных
магматических пород.
2.6. Классификация магматических горных
пород по химическому и минеральному составу и по структурным особенностям.
2.7. Главные типы магматических горных
пород: отличительные черты, геологическое
положение, полезные ископаемые. Граниты, диориты,
габбро, нориты, пироксениты, перидотиты (верлиты,
лерцолиты, гарцбургиты), дуниты, риолиты, дациты,
трахиты, андезиты, базальты, пикриты, кимберлиты,
уртиты, нефелиновые сиениты, долериты, пегматиты,
аплиты, лампрофиры.
2.8. Метаморфизм. Понятие метаморфизма и
основные факторы минералообразования
(температура, литостатическое давление, флюидный
режим). Классификация метаморфических процессов
по пространственно-геологическому
(региональный, контактовый, динамометаморфизм) и
физико-химическому (изохимический,
аллохимический метаморфизм и метасоматоз)
принципам.
2.9. Минеральные реакции при
метаморфизме и механизмы их протекания. Реакции
обменного и смещенного равновесия. Роль летучих
компонентов в протекании твердофазовых
минеральных реакций. Влияние валового состава
пород на состав минеральных парагенезисов в
метаморфическом процессе. Петрохимическая
классификация метаморфитов (силициты, мраморы,
метапелиты и кварц-полевошпатовые породы,
метабазиты, метаультрабазиты). Понятие
минеральной фации метаморфизма. Схемы
минеральных фаций метаморфических пород
различных петрохимических групп.
2.10. Структуры метаморфических пород и
механизмы их образования. Принципиальные
отличия в механизмах формирования структур
магматических и метаморфических пород. Текстуры
метаморфических пород. Влияние направленного
(стрессового) давления на формирование текстур.
2.11. Принципы классификации и
номенклатуры метаморфических пород.
2.12. Реконструкция параметров
метаморфизма и РТ-трендов метаморфизма.
Типизация РТ-трендов метаморфизма различных
этапов развития земной коры. Вопрос о первичной
природе метаморфической породы. Орто- и
парапороды, петрографические, геологические,
петро- и геохимические критерии их различия.
2.13. Аллохимический метаморфизм и его
роль в эволюции вещества коры. Гранитизация.
2.14. Общие понятия о метасоматическом
процессе. Факторы процесса. Классификация
метасоматических процессов. Представления о
механизмах формирования метасоматических пород
и метасоматической зональности.
2.15. О связи магматических и
метаморфических процессов и их роли в эволюции
литосферы Земли и планет земной группы.
3. Главнейшие типы кристаллических
горных пород, их строение, условия и механизмы
образования, связь с полезными ископаемыми.
3.1. Понятие о горных породах как
геологических образованиях, представленных
парагенезисами минеральных компонентов. Условия
возникновения (генезиса) и формы залегания
горных пород. Определение главнейших групп
кристаллических пород: магматические и
метаморфические. Структуры и текстуры горных
пород как показатели условий их образования и
как факторы, влияющие на их физические свойства.
Плотность, пористость (открытая и закрытая),
влагоемкость, электропроводность, магнитные
свойства кристаллических горных пород. Скорости
распространения упругих продольных и поперечных
волн в горных породах.
3.2. Определение магматических горных
пород, их распространенность в земной коре.
Причины разнообразия магматических пород.
3.3. Магматические породы
ультраосновного состава. Их систематика и
разновидности. Ультраосновные породы глубинной
фации. Особенности химического и минерального
составов. Главнейшие структуры и текстуры.
Распространение, формы и условия залегания.
Главнейшие формации. Полезные ископаемые.
3.4. Магматические породы основного
состава. Систематика и разновидности пород
глубинной, гипабиссальной и эффузивной фаций.
Особенности химического и минерального
составов. Главнейшие структуры и текстуры.
Распространение, формы и условия залегания.
Главнейшие формации. Полезные ископаемые.
3.5. Кварц-полевошпатовые породы
(среднего и кислого составов) плагиоклазового и
двуполевошпатового рядов. Систематика и
разновидности пород глубинной, гипабиссальной и
эффузивной фаций. Особенности химического и
минерального составов. Главнейшие структуры и
текстуры. Распространение, формы и условия
залегания. Главнейшие формации. Полезные
ископаемые.
3.6. Щелочные магматические породы
фельдшатоидные и безфельдшпатоидные
(рассматриваются очень кратко). Их систематика и
важнейшие разновидности. Особенности
химического и минерального состава. Главнейшие
структуры и текстуры. Распространение, формы и
условия залегания. Главнейшие формации. Полезные
ископаемые.
3.7. Несиликатные магматические горные
породы (рассматриваются очень кратко на примере
карбонатитов). Их состав, условия образования и
распространенность. Полезные ископаемые.
3.8. Определение метаморфических горных
пород, их распространенность в земной коре.
Причины разнообразия метаморфических пород.
3.9. Продукты
регионального и контактового метаморфизма
карбонатных, кремнистых и глинистых пород.
Продукты метаморфизма магматических пород
разной кремнекислотности. Для каждой
петрохимической группы рассматриваются
основные минеральные парагенезисы, структуры и
текстуры в зависимости от фациальных условий,
физические свойства (плотность, пористость и
т.д.), связь с геодинамическими и
геотектоническими обстановками, полезными
ископаемыми.
3.10. Продукты аллохимического
метаморфизма. Особенности структур и текстур.
Геологическое положение и связь с
геотектоническими и геодинамическими
обстановками.
3.11. Продукты метасоматоза. Коротко
рассматриваются основные типы метасоматических
пород, их состав, строение, геологическое
положение и значение для поисков и разведки
полезных ископаемых.
Лабораторные занятия
Лабораторные занятия
проводятся для закрепления основных разделов
лекционной части курса. В первой части курса
студенты знакомятся с поляризационным
микроскопом и основами кристаллооптического
метода диагностики минералов в прозрачных
петрографических шлифах. Далее они изучают
главнейшие породообразующие минералы. Вторая
часть посвящена познанию макро- и
микроскопических свойств главнейших
петрохимических и структурных типов
магматических и метаморфических горных пород.
Особое внимание уделяется правильному
петрографическому описанию и диагностики горных
пород и их структурных и минералогических
особенностей.
Методические указания
При освоении дисциплины
"Петрография" рекомендуется следующее
соотношение аудиторных занятий: лекции - 24 часа, практические занятия - 48 часов.
Для лучшего усвоения материала лабораторных
занятий планируется проведение проверочных
работ по принципам кристаллооптических методов
диагностики, описанию оптических свойств
породообразующих минералов, петрографическому
описанию и дагностике магматических и
метаморфических горных пород.
Формы и сроки контроля, текущий
контроль.
В течение обучения дисциплине осуществляется
непрерывный контроль усвоения пройденного
материала.
1. Непосредственный контакт с каждым обучающимся
во время лабораторных и семинарских занятий;
2. Проверка и обсуждение результатов работы
обучающихся в виде заданий по определению и
описанию породообразующих минералов и горных
пород;
3. Контрольные работы по завершенным темам,
касающиеся породообразующих минералов и их
кристаллооптических свойств, магматических и
метаморфических горных пород.
Статья
Обсуждение