МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Кемеровский государственный университет»

Новокузнецкий институт (филиал)

Факультет информационных технологий

Кафедра экологии и естествознания

УТВЕРЖДАЮ

Декан ФИТ Каледин В.О.

«14» марта 2013 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

учебной дисциплины ОПД.Ф.14 Геофизика Для специальности 020804.65 Геоэкология Специализация 013602 Региональное геоэкологическое проектирование Для очной формы обучения Составитель/разработчик программы: канд. техн. наук Златицкая Ю.А.

Новокузнецк Сведения о разработке и утверждении рабочей программы дисциплины Рабочая программа дисциплины ОПД.Ф.14 Геофизика федерального компонента цикла ОПД составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования второго поколения для специальности 020804. Геоэкология, специализация 013602 Региональное геоэкологическое проектирование.

Автор (ы) Златицкая Ю.А., канд. техн. наук Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры экологии и естествознания «25» декабря 2012 г. Протокол №_ Заведующий кафедрой В.В. Сенкус _ Рабочая программа одобрена методической комиссией факультета информационных технологий «15» января 2013 г. Протокол № Председатель методической комиссии _Н.Б. Ермак_ _ Пояснительная записка Дисциплина «Геофизика» входит в федеральный компонент раздела общепрофессиональных дисциплин ГОС ВПО специальности (020804) «Геоэкология».

Выписка из ГОС ВПО специальности «Геоэкология»

Строение, физические свойства и модели Земли; физические ОПД.Ф.14 свойства горных пород, природных и техногенных объектов;

природные и техногенные физические поля; геофизические методы в геоэкологии; основы геофизики ландшафтов.

Цель курса: дать общие представления о физическом строении и свойствах Земли; о геофизических полях, определяющих характер взаимодействия оболочек Земли и особенности протекания природных техногенных процессов; о метрах геофизических исследований.

Задачи курса – ознакомление студентов с теоретическими основами физики Земли и методами геофизических исследований, возможностями геофизического контроля и прогноза экологически опасных изменений окружающей природной среды. Дисциплина предусматривает индивидуальную работу под руководством преподавателя и практические занятия, на которых они знакомят с методами геофизических исследований при решении геоэкологических задач.

Дисциплина «Геофизика» является дисциплиной федерального компонента общепрофессионального цикла дисциплин.

Изучение дисциплины базируется на знаниях, полученных при изучении дисциплин в системе специалитета: «География», «Физика», «Геохимия окружающей среды».

По окончании курса студент должен обладать:

основных методах сбора геофизических данных;

строении литосферы Земли и свойствах слагающих ее горных пород и минералов;

геопатогенных зонах, как результате комплексного влияния геофизических полей на эволюции взглядов на развитие земной коры от античности до наших дней;

строении литосферы и земной коры;

основных видах движений земной коры и метоах их исследования;

геофизических полях природного и антропогенного происхождения и их влиянии на экосистемы и здоровье людей.

проводить аналитическую и исследовательскую работу в области геофизики;

использовать методы геофизических исследований и осуществлять выбор наиболее эффективных из них для конкретных условий;

интерпретировать данные, полученные геофизическими методами исследования для изучения экологической обстановки района.

владения чертежными инструментами для картографирования;

расчета геофизических параметров окружающей среды;

работы со специальной литературой, информационной поисковой работы и приемами критического анализа научной информации;

расчта показателей аномальности состава локальных природных зон;

оценки состояния природных зон по результатам мониторинга окружающей среды в картографическом представлении.

Объём и виды учебной работы (в часах) по дисциплине в целом В том числе:

В том числе:

подготовка к аудиторным занятиям;

решение задач Вид текущего контроля Собеседование Выполнение лабораторных работ Вид промежуточного контроля Зачет (5 семестр) Дневная форма обучения Представления об основах геофизики происхождении Земли.

физика Земли планет земной группы Термическая история Земли.

Магнитное поле Земли.

прогнозирование.

Сейсмичность Земли геофизические методы исследований земли Процессы и свойства Земли по глубине литосферы исследований районирование недр Дистанционные методы исследования окружающей среды В межсессионный период формой контроля является защита лабораторных работ, выполнение рефератов, проверка самостоятельной работы студентов Формой итогового контроля является зачет в 5 семестре Раздел 1. Представления об основах геофизики Тема 1. Понятие о геофизике.

Современные проблемы и основные направления геофизических исследований. Связь экологии и геофизики. Тектонические процессы. Вулканическая деятельность; процессы выветривания и эрозии.

Тема 2. Общие сведения о происхождении Земли.

Общие сведения о происхождении Земли. Структура Солнечной системы как Галактики.

Теории развития земной коры и гипотезы ее образования Тема 3. Внутреннее строение и физика Земли планет земной группы Внутреннее строение Земли. Форма и фигура Земли. Конвективные движения в мантии.

Ядро Земли. Плотность и упругие постоянные Земли. Внутреннее строение и физика планет земной группы: Меркурий Венера Луна Марс Юпитер Сатурн Уран Нептун Тема 4. Термическая история Земли.

Геотектонические гипотезы - «горячего» и «холодного» происхождения Земли. Земная кора. Значение возраста Земли для физики Земли. Тепловое поле и термические зоны Земли Тема 5. Магнитное поле Земли.

Происхождение магнитного поля Земли. Нормальные и аномальные магнитные поля.

Связь геомагнитных полей с магнитными свойствами и структурой пород. палеомагнитные методы геохронологии.

Тема 6. Землетрясения, их прогнозирование. Сейсмичность Земли Экологически опасные природные процессы и катастрофы – землетрясения, цунами, ураганы, наводнения.

Раздел 2. Свойства пород и геофизические методы исследований земли Тема 7. Процессы и свойства Земли по глубине литосферы Реологические процессы и свойства Земли, теория и движение литосферных плит Тема 8. Методы геофизических исследований Гравиметрические, магнитные, электрические, сейсмические, термические, методы ядерной физики и др.

Тема 9. Геодинамическое районирование недр Подходы к изучению напряжений в земной коре, геостатические и геодинамические поля напряжений Тема 10. Дистанционные методы исследования окружающей среды Применение аэрокосмических методов исследований при оценке экологических опасностей, экологическом картографировании и пр.

Тема 11. Инженерная экология Геофизика ландшафта. Основные источники энергии природных процессов в ландшафте Решение прямой и обратной задачи гравиметрии для тел правильной геометрической формы (шар, цилиндр) Обработка результатов гравитационных измерений и Интерпретация результатов гравитационных Решение прямой и обратной задачи магниторазведки Интерпретация результатов магнитометрических Интерпретация результатов электрического профилирования и электрического зонирования дисциплины Тема 4 Геотектонические гипотезы: гипотезы контрактации, дрейфа континентов, расширяющейся Земли и др.

Тема 5 Остаточная намагниченность горных пород и изучение Тема 7 Реологические процессы и свойства Земли по глубине Тема 8 Термические методы геофизических исследований Методы ядерной физики Электрические методы геофизических Тема 11 Геофизика ландшафта. Основные источники энергии 4 Учебно-методическое обеспечение по дисциплины а) основная литература:

1. Общая и экологическая геофизика / В.И Трухин, К.В. Показеев, В.Е. Куницын. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2011. – 576с.

б) дополнительная литература:

2. Геофизика: учебник для студентов (бакалавриат, магистратура, аспирантура) / В.А.

Богословский и др.; Под ред. В.К. Хмелевского. - 3-e изд. Гриф МО. – М.: Книжный дом Университет (КДУ),2012. – 320с.

3. Шрепп Б.В. Основы геофизики: учебное пособие / Б.В. Шрепп, В.В. Сенкус. – Новокузнецк: НФИ КемГУ, 2003. – 85с.

4. Общая геофизика: учебное пособие / Под. ред. В.А. Магнитского. – М.: Изд-во МГУ, 1995. – 317с.

5. Основы экологической геофизики: учебное пособие / В.И. Трухин и др. – М.:

Физический факультет МГУ, 2000. – 292с.

6. Сорохтин О.Г. Развитие Земли / О.Г. Сорохтин, С.А. Ушаков. – М.: Изд-во МГУ, 2002. – 506с.

7. Орлнок В.В. Основы геофизики: учеб. пособие / В.В. Орлнок. – Калининград: Издво КГУ, 2000. – 446с.

8. Хмелевской В.К. Основы геофизических методов: учебник для вузов / В.К.

Хмелевской, В.И. Костицын. – Пермь: Перм. ун-т, 2010. – 400с.

9. Геофизика: учебник для студентов вузов - 2-е изд. (ГРИФ МО) / В.А. Богословский и др.; Под ред. В.К. Хмелевского. - 2-e изд. Гриф МО. – М.: Книжный дом Университет (КДУ),2009. – 320с.

10. Серкеров, Серкер Акберович. Гравиразведка и магниторазведка. Основные понятия, термины и определения: учебное пособие / С. А. Серкеров. – М. : Недра, 2006. – 479 с.

11. Вибрационная сейсморазведка / М.Б. Шнеерсон и др.; Под ред. М.Б. Шнеерсона. – М.: Недра, 1990. - 240 с.

12. Стрельченко В.В. Геофизические исследования скважин: учебник / В.В.

Стрельченко; РГУ Нефти и Газа. – М.: Недра, 2008. – 551с.

13. Бондарев, Владимир Иванович. Сейсморазведка: учебник / В. И. Бондарев;

Уральский государственный горный университет (УГГУ). – Екатеринбург: Изд-во Уральского ГГУ, 2007. – 690с.

14. Бурлацкая, Серафима Петровна. Археомагнетизм. Структура и эволюция магнитного поля Земли / С. П. Бурлацкая; Российская академия наук (РАН), Институт физики Земли им.

О. Ю. Шмидта (ИФЗ); Российский фонд фундаментальных исследований (РФФИ). – М.:

ГЕОС, 2007. – 344 с.

15. Выявление и картирование дизъюнктивных дислокаций методами разведочной геофизики / И.А. Мушин, Ю.С. Корольков, А.А. Чернов. - М.: Научный мир, 2001. - 120 с.

16. Беручашвили, Н. Л. Геофизика ландшафта: учебник / Н. Л. Беручашвили.– М.– 1990.

– 320с.

При изучении курса рекомендуется использовать реферативные журналы ВИНИТИ "Охрана природы и рациональное использование природных ресурсов" (выпуск 72), " "Технологические аспекты охраны окружающей среды", "Экология и промышленность России", "Экология промышленного производства Межотраслевой научно-практический журнал", "Экология урбанизированных территорий" и др.

г) программное обеспечение и Интернет-ресурсы: сайт «Эколайн», Москва http://www.ecoline.ru, офиц.сайт Минприроды РФ http://www.mnr.gov.ru, офиц.сайт журнала Охрана окружающей среды http://oksreda.ucoz.ru и др.

5 Формы текущего, промежуточного и рубежного контроля 5.1 Формы и порядок проведения контроля. Критерии оценки знаний студентов В задачи курса входит изучение комплекса знаний и навыков о физическом строении и свойствах Земли; о геофизических полях, определяющих характер взаимодействия оболочек Земли и особенности протекания природных техногенных процессов; о методах геофизических исследований.

Для успешного использования полученных знаний в практической деятельности студент должен усвоить дисциплину в объеме тематического плана и получить практические навыки владения методиками расчета геофизических параметров окружающей среды;

приемами работы со специальной литературой, информационной поисковой работы и приемами критического анализа научной информации; методиками расчта показателей аномальности состава локальных природных зон; способностями оценивать состояние природных зон по результатам мониторинга окружающей среды в картографическом представлении.

Настоящая рабочая программа предусматривает итоговую аттестацию в виде зачета на 18 неделе 5-го семестра.

Критерием оценки в межсессионную аттестацию 5-го семестра является выполнение и защита лабораторных работ.

Критерий оценки на зачете складывается из следующих показателей:

- уровень усвоения теоретических знаний, показанный при ответе на вопросы по билету (применяются критерии, указанные выше);

- уровень практических навыков, контролируемый качеством выполнения лабораторных работ.

Оценка «Зачтено» на зачете ставится при условии положительной оценки, полученной при защите лабораторных работ и при ответе на теоретические вопросы, когда студент показывает уровень освоения дисциплины, при котором он усваивает:

– теоретические сведения: в области естественнонаучной сущности проблем о физическом строении и свойствах Земли; о геофизических полях, определяющих характер взаимодействия оболочек Земли и особенности протекания природных техногенных процессов; о методах геофизических исследований.

– практические навыки: использование в учебной деятельности фундаментальных и прикладных разделов ООП специалитета и владение навыками обработки информации с использованием компьютерных технологий и чертежных принадлежностей при использовании методов геофизических исследований.

Оценка «Не зачтено» ставится, если теоретическая или практическая составляющая ниже удовлетворительного уровня или не выполнены в полном объеме.

Вопросы и задания для индивидуальной и самостоятельной работы 1. Что представляет собой экологическая геофизика?

2. Какие вы знаете параметры геофизических полей и петрофизические показатели, создающие эти поля?

3. Что такое нормальное гравитационное поле и формулы нормального значения силы тяжести?

4. Какие геологические задачи решает магниторазведка, на какие классы делятся вещества по их магнитным свойствам?

5. Какие типы полей используются в электроразведке?

6. Сущность и особенности электромагнитных зондирований.

7. Поясните сущность палеточных и компьютерных способов обработки электроразведочной информации.

8. Дайте характеристику и основные понятия волнового поля.

9. Типы волн, используемых в сейсморазведке.

10. Назовите основные элементы сейсмической системы наблюдений и их взаимосвязь?

11. Обосновать основные положения методики наземных (автомобильная, пешеходная), а также особенности аэрогаммарадиометрической и аэрогаммаспектрометрической гамма съемок.

12. Рассказать о нормативных требованиях техники безопасности при работе с радиоактивными источниками.

13. Описать региональные тепловые потоки в океанах, рифтах, на континентам и объяснить их природу.

14. Охарактеризовать основные принципы комплексирования геологических, геофизических, геохимических и геоэкологических методов для решения геологических задач.

15. Объясните особенности геодинамических и геостатических полей напряжений в осадочных породах.

16. Объясните особенности геодинамических и геостатических полей напряжений в магматических породах.

17. Геофизические особенности Кузнецкой котловины и Алтае-Саянской складчатой области.

Лекция 1.Понятие о геофизике, проблемы и основные направления геофизических исследований 2.Связь экологии и геофизики Лекция 3.Структура Солнечной системы как Галактики 4.Общие сведения о происхождении Земли (5 этапов развития теории ) 5.Гипотезы образования и развития земной коры Лекция 6.Внутреннее строение Земли 7.Форма Земли 8.Состав оболочек Земли 9.Внутреннее строение Земли по данным сейсмологии 10. Основные скачки скорости продольных сейсмических волн.

11. Гравитационное поле и фигура Земли 12. Плотность, упругие постоянные Земли их изменение с глубиной 13. Внутреннее строение и физика планет земной группы: Меркурий, Венера, Луна, Марс 14. Внутреннее строение и физика планет земной группы: Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон Лекция 15. Термическая история Земли 16. Геотектонические гипотезы образования и разогрева Земли 17. Земная кора и возраст Земли 18. Геотектонические гипотезы: гипотезы контрактации, дрейфа континентов, расширяющейся Земли 19. Геотектонические гипотезы: гипотезы дифференциации 20. Тепловое поле Земли: конвективные течения и мантийные струи 21. Термические зоны Земли: Гипотеза мантийных струй и горячих точек 22. Магма и 2 типа магматической деятельности Лекция 23. Магнитное поле Земли – Теория «динамо»

24. Явление остаточной намагниченности и изучение магнитных свойств пород 25. Механизм генерации магнитного поля Лекция 26. Причины землетрясений, распространение первиичных и вторичных волн 27. Определение магнитуды землетрясений, чем она характеризуется, шкала Рихтера 28. Прогноз землетрясений 29. Сейсмичность Земли – виды землетрясений и их классификация по расположению очага 30. Основные зоны на поверхности земли по характеру сейсмичности и их характеристика 31. Определение рифта и рифтовые системы 32. Процесс подготовки землетрясений и его модели Лекция 33. Реологические процессы и свойства Земли по глубине литосферы 34. Теория литосферных плит 35. Движение литосферных плит 36. Типы границ плит и их характеристика Лекция 37. Гравиметрические методы геофизических исследований 38. Магнитные методы геофизических исследований 39. Электрические методы геофизических исследований 40. Сейсмические методы геофизических исследований 41. Термические методы геофизических исследований 42. Методы ядерной физики Лекция 43. Геодинамическое районирование недр 44. Содержание и структура метода геодинамического районирования 45. Подходы к изучению напряжений в земной коре, 46. Геостатические поля напряжений 47. Геодинамические поля напряжений 48. Примеры техногенного воздействия, вызывающего горные удары, микроземлетрясения на рудниках Лекция 49. Применение аэрокосмических методов исследований при оценке экологических опасностей 50. Экологическое картографирование 51. Дистанционные методы исследования в изучении окружающей среды Лекция 52. Геофизика ландшафта.

53. Основные источники энергии природных процессов в ландшафте 54. Инженерная экология.

Роль гравитационного поля в планетарном масштабе.

Аномалии гравитационного поля.

Геофизические явления, связанные с земным магнетизмом.

Геофизические явления, связанные с земным и атмосферным электричеством.

Методы определения абсолютного возраста Земли.

Методы геофизических исследований.

Влияние физических и геофизических полей на здоровье человека.

8. Геофизический мониторинг экологически опасных природных и техногенных 9. Дистанционные аэрокосмические геофизические методы и технологии.

10. Сущность экологической геофизики 6. Материально-техническое обеспечение дисциплины «Геофизика»

Основными средствами обучения на уровне предмета являются рекомендованные учебники, учебные пособия и нормативная документация.

В качестве дополнительных средств может быть использованы нормативно-правовые документы, государственные и региональные программы развития, интернет-ресурсы.

Аудитории, оснащенные мультимедиапроекторами и экранами (100/4, 509/4, 401/4, 29а/1, малый зал, большой зал); Компьютерные презентации.