ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ГЕНЕТИЧЕСКАЯ МИНЕРАЛОГИЯ Томск 2010

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ГЕНЕТИЧЕСКАЯ МИНЕРАЛОГИЯ
Рабочая программа
Направление подготовки 020700 Геология
Магистерская программа 020700.68.12 - Минералогия
Квалификация выпускника Магистр
Форма обучения очная
Томск 2010
Рабочая программа по дисциплине «Генетическая минералогия» составлена на
основе требований Федерального государственного образовательного стандарта
высшего профессионального образования по направлению подготовки 020700
Геология, квалификация «Магистр» (приказ Минобрнауки России № 231 от 29
марта 2010г.).
Общий объем дисциплины 144 часа. Из них лекции – 16 ч., практических
занятий - 22 ч., семинаров – 28 ч., самостоятельная работа студентов – 78 ч.
Экзамен во 2 семестре.
Общая трудоемкость дисциплины 4 зачетные единицы.
АВТОР:
Коноваленко Сергей Иванович – кандидат геолого-минералогических наук,
доцент кафедры минералогии и геохимии
РЕЦЕНЗЕНТ: Князев Георгий Борисович - кандидат геолого-минералогических
наук, доцент кафедры минералогии и геохимии
2
1.
Цели освоения дисциплины
Целью освоения дисциплины «Генетическая минералогия» является
получение обучающимися всестороннего представления о генезисе минералов и
их генетических признаках.
Задачи курса: рассмотреть парагенетические ассоциации, типоморфизм и
другие генетические признаки минералов, проявляющиеся в определенной
геологической обстановке; научить практическим приемам определения генезиса
минералов и минеральных ассоциаций по их генетическим признакам
2.
Место дисциплины в структуре ООП магистратуры
Дисциплина «Генетическая минералогия»
является компонентом
вариативной части профессионального цикла М.2 учебного плана подготовки
магистра по направлению подготовки 020700 Геология.
Для успешного освоения курса «Генетическая минералогия» обучающимся
необходимы прочные знания по всем основным базовым дисциплинам
геологического цикла, связанным с вещественным составом минеральных
объектов, процессами их образования и методами исследования.
3.
Компетенции обучающегося, формируемые в результате
освоения дисциплины «Генетическая минералогия»
Студент, прослушавший курс «Генетическая минералогия» должен
обладать следующими компетенциями
а) общекультурными (ОК):

готов самостоятельно совершать и развивать свой интеллектуальный
и общекультурный уровень (ОК-1);

способен самостоятельно выбирать и применять на практике методы
и средства познания для достижения поставленной цели (ОК-10).
б) профессиональными (ПК):

способен
самостоятельно
приобретать,
осмысливать,
структурировать и использовать в профессиональной деятельности новые знания
и умения, развивать свои инновационные способности (ПК-1);

способен самостоятельно формулировать цели исследований,
устанавливать последовательность решения задач (ПК-3);

способен самостоятельно проводить научные эксперименты и
исследования, обобщать и анализировать экспериментальную информацию,
делать выводы, формулировать заключения и рекомендации (ПК-4);

способен применять на практике знания фундаментальных и
стыковых прикладных разделов специальных дисциплин магистерской
программы (ПК-6);
3
В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
- знать основные парагенетические ассоциации минералов и типоморфные
свойства слагающих их минеральных видов;
- уметь устанавливать последовательность и способ образования
минеральных фаз в различных ассоциациях;
- владеть практическими приемам определения генезиса минералов и
минеральных ассоциаций по их генетическим признакам.
4. Структура и содержание дисциплины «Генетическая минералогия»
4
Индивид.
самост. раб.
4.
Семинары
3.
Практические
занятия
2.
Содержание и основные
понятия генетической
минералогии. Методы
изучения генезиса
минералов
Генезис и генетические
признаки минералов
магматических и
пегматитовых объектов
Генезис и генетические
признаки минералов
карбонатитов и скарнов
Генезис и генетические
признаки минералов
пневматолито-
Лекции
1.
Неделя семестра
Раздел
дисциплины
Виды учебной
работы, включая
самостоятельную
работу студентов и
трудоемкость (в
часах)
Семестр
4.1. Структура преподавания дисциплины
№
п/
п
Формы промежуточного
контроля
Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетные единицы, 144 часа.
2
26
2
2
2
5
2
2728
2
4
6
5
Коллоквиум,
индивидуальные задания
2
2930
2
4
6
5
Коллоквиум,
индивидуальные задания
2
3132
5
Коллоквиум,
индивидуальные задания
2
4
6
Устный
опрос
5.
6.
7.
8.
9.
гидротермальных и гидротермальных
объектов
Генезис и генетические
признаки минералов
метаморфических образований
Генезис и генетические
признаки
минералов осадочных
месторождений
Генезис и генетические
признаки минералов в
корах выветривания
Генезис и генетические
признаки минералов зоны
окисления рудных
месторождений
Окончательная аттестация
Всего часов
2
3334
2
2
4
5
2
35
2
2
2
5
2
36
2
2
2
5
2
37
2
38
2
2
16
22
7
28
36
78
Коллоквиум,
индивидуальные задания
Коллоквиум,
индивидуальные задания
Коллоквиум,
индивидуальные задания
Коллоквиум,
индивидуальные задания
Экзамен
144
4.2. Содержание разделов дисциплины
Содержание и основные понятия генетической минералогии. Методы
изучения генезиса минералов. История возникновения и развития дисциплины.
Роль русских ученых в появлении и становлении генетической минералогии
(В.М.Севергин, В.И.Вернадский, А.Е.Ферсман и др.). Современное состояние
науки и основные направления исследований (Е.К.Лазаренко, Н.В.Белов,
Д.П.Григорьев, Н.П. Юшкин, А.А. Годовиков и др.).
Методы генетической минералогии: полевые, лабораторные (сепарация руд и
минералов, исследование типоморфных особенностей состава, конституции и
свойств).
Физико-химическое,
экспериментальное
и
математическое
моделирование.
Типоморфизм минералов. История появления и развития понятия
типоморфизма. Типоморфные признаки и типоморфные минералы. Основные
направления
в
изучении
типоморфизма:
общегеологическое,
кристалломорфологическое, химическое, структурное, кристаллофизическое,
термобарометрическое, изотопное.
Условия
минералообразования.
Физико-химические
факторы
минералообразования. Состав и фазовое состояние минералообразующих сред.
Термобарометрические условия. Режим кислотности-щелочности, окислительновосстановительный потенциал. Формы переноса химических компонентов.
Моделирование процессов природного минералообразования. Термодинамика
5
минералов. Способы построения фазовых диаграмм. Анализ парагенетических
ассоциаций.
Основы онтогении минералов. Зарождение, рост и изменение
минеральных индивидов. Форма кристаллов как функция их решетки. Влияние
внешней среды на габитус кристаллов. Совместный рост индивидов.
Происхождение друз и других минеральных агрегатов. Приемы изучения
генезиса и онтогении минералов. Основные критерии возрастных
взаимоотношений индивидов и агрегатов. Выделение стадий и периодов
минералообразования.
Главные типы природных процессов минералообразования и
свойственные им минеральные парагенезисы.
Генезис и генетические признаки минералов магматических и
пегматитовых объектов. Условия и способы образования минералов в ходе
магматического процесса. Кристаллизация магматических расплавов и ее
особенности на разных глубинах. Генетические признаки минералов
магматического происхождения: минеральный состав, типоморфные ассоциации
минералов, формы минеральных тел и их строение, генетические признаки
минеральных тел.
Условия и способы образования минералов в пегматитовом процессе на
примере гранитных пегматитов. Представление об остаточном расплаве и его
особенностях. Основные гипотезы формирования пегматитов (А.Е. Ферсман,
А.Н. Заварицкий, Р. Джонс, А.А. Маракушев, В.Н. Мораховский). Формации
гранитных пегматитов. Генетические признаки минералов в гранитных
пегматитах разных формаций. Парагенетические ассоциации. Типоморфизм
минералов. Особенности пегматитовых тел и их строения.
Генезис и генетические признаки минералов карбонатитов и скарнов.
Условия и способы образования минералов в карбонатитовом процессе.
Основные точки зрения на процесс формирования карбонатитов (магматическая
и метасоматическая гипотезы) Минеральный состав и типоморфные
парагенетические ассоциации карбонатитов. Типоморфизм минералов.
Текстурно-структурные признаки карбонатитов.
Условия и способы образования минералов в контактово-метасоматическом
процессе. Основные гипотезы образования скарнов (П.П. Пилипенко, Д.С.
Коржинский, М.А. Лицарев). Генетические признаки минералов скарнового
происхождения: минеральный состав, типоморфные минеральные ассоциации,
типоморфизм минералов, текстурно-структурные особенности, форма тел.
Генезис и генетические признаки минералов пневматолито гидротермальных и гидротермальных объектов. Условия и способы
образования минералов при пневматолито-гидротермальном и гидротермальном
процессах. Природа постмагматических растворов. Термодинамические параметры
процесса. Физико-химические условия минералообразования. Формы переноса,
причины и способы отложения рудного вещества. Генетические признаки минералов
6
пневматолито-гидротермального и гидротермального происхождения: минеральный
состав, типоморфные минеральные ассоциации, типоморфизм минералов, текстурноструктурные особенности, генетические особенности минеральных тел.
Генезис и генетические признаки минералов метаморфических
образований. Условия и способы образования минералов при региональном
метаморфизме. Факторы минералообразования (температура, давление, поровые
растворы). Роль минерального состава метаморфизуемых пород в появлении тех
или иных парагенезисов. Направленность процессов преобразования
(перекристаллизация, метасоматоз, переплавление). Диафторез. Ступени и фации
метаморфизма.
Генезис и генетические признаки минералов в корах выветривания.
Условия и способы образования минералов при процессах выветривания пород и
рудных месторождений. Основные факторы и агенты выветривания. Типы
химических реакций, протекающих в корах выветривания руд и пород.
Генетические признаки минералов, образованных при выветривании силикатных
пород и окислении рудных тел: минеральный состав, типоморфные ассоциации
минералов, типоморфизм минералов, структурно-текстурные особенности,
генетические признаки минеральных тел.
Генезис и генетические признаки минералов в осадочных образованиях.
Условия и способы образования минералов при осадочном процессе.
Стадийность осадочных процессов. Главные факторы минералообразования.
Истинные и коллоидные растворы. Биохимические процессы. Генетические
признаки минералов осадочного происхождения: минеральный состав,
типоморфные ассоциации, типоморфные минералы, структурно-текстурные
особенности осадочных руд, генетические признаки минеральных тел.
5. Образовательные технологии
В учебном процессе читаются лекции, которые носят информационный
и визуализационный характер и составляют 30% аудиторных занятий. На
практических занятиях и при самостоятельной работе используются активные и
интерактивные формы (разбор конкретных ситуаций, обсуждение отдельных
разделов дисциплины). В сочетании с внеаудиторной работой это способствует
формированию и развитию профессиональных навыков обучающихся.
Для закрепления знаний студентов по практическим разделам курса
«Генетическая
минералогия»
предусматривают
разбор
типоморфных
минеральных парагенезисов разных типов процессов минералообразования и
практическую работу с учебными и музейными коллекциями представляющими
их.
При самостоятельной работе студенты закрепляют полученные знания на
практических занятиях с использованием рекомендуемой литературы, либо
другой информации (электронные ресурсы, интернет и др.), а также в ходе
7
индивидуальных занятий при работе с коллекциями минералов и пород. При
этом самостоятельная работа выполняется как под контролем преподавателя, так
и индивидуально.
6. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов.
Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной
аттестации по итогам освоения дисциплины.
Для текущей аттестации студентов проводятся семинарские занятия по
основным разделам (модулям) дисциплины в сочетании устными опросами на
практических занятиях. В конце второго семестра проводится экзамен.
6.1. Примерный перечень семинарских и практических занятий
1. Признаки одновременности и разновременности выделения минералов.
Стадии и периоды минерализации. Парагенетические таблицы
2. Раннемагматическая пироп-алмазная ассоциация в кимберлитах
3. Ранне- и позднемагматическая оливин-хромитовая ассоциация в ультраосновных
породах.
4. Позднемагматическая
ильменит-титаномагнетитовая
ассоциация
в
основных породах
5. Ликвационная пирротин-пентландит-халькопиритовая ассоциация в
основных породах
6. Нефелин-апатитовая ассоциация в щелочных породах
7. Танталит-микролитовая ассоциация в Li-F амазонитовых гранитах
8. Лепидолит-альбитовая ассоциация в редкометальных пегматитах
9. Топаз-кварцевая ассоциация в малоглубинных хрусталеносных пегматитах
10. Кальцит-пирохлоровая ассоциация в редкометальных карбонатитах
11. Молибденит-шеелитовая ассоциация в известковых скарнах
12. Диопсид-флогопитовая ассоциация в магнезиальных скарнах
13. Вольфрамит-берилловая ассоциация в грейзенах
14. Топаз-касситеритовая ассоциация в высокотемпературных гидротермальных жилах
15. Халькопирит-пиритовая ассоциация в колчеданных рудах
16. Бемит-гиббситовая ассоциация в остаточных бокситах
17. Куприт-малахитовая и ковеллин-халькозиновая ассоциации окисленных
медно-сульфидных руд
18. Сидерит-шамозитовая и псиломелан-гидрогетитовая ассоциации
осадочных железорудных месторождений
19. Галит-карналлитовая ассоциация эвапоритов
20. Магнетит-гематитовая ассоциация в метаморфизованных месторождениях железистых кварцитов
8
6.2. Примерный перечень вопросов к экзамену
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
Объекты изучения генетической минералогии и основные задачи науки
Связь генетической минералогии с другими науками геологического и
естественнонаучного цикла
Факторы минералообразования: геохимические, термодинамические,
физико-химические и геологические
Понятие о генетических признаках минералов и минеральных
ассоциаций
Сингенетичность минералов и вмещающих их пород. Околорудные
ореолы изменения и их типы
Взаимосвязь условий образования минералов и структурно-текстурных
особенностей строения минеральных агрегатов
Генетические признаки минералов и минеральных агрегатов
кристаллизовавшихся непосредственно из магматических расплавов
Генетические признаки минералов и минеральных агрегатов возникших
метасоматическим путем
Генетические признаки минералов и минеральных агрегатов возникших
в условиях регионального метаморфизма
Генетические признаки минералов и минеральных агрегатов, возникших
осадочным путем
Понятие о типоморфизме минералов. Типоморфизм состава,
конституции и физических свойств минералов
Типоморфный минеральный парагенезис редкометальных гранитных
пегматитов
Сквозные минералы пегматитов (слюда, турмалин, берилл) и эволюция
их типоморфных особенностей на разных стадиях формирования жил
Типоморфные минералы карбонатитовых комплексов с редкометальной
минерализацией
Типоморфизм касситерита в месторождениях разного генетического
типа
Зависимость минерального состава пневматолито-гидротермальных
образований от типа пород по которым они развиваются
Характерные минеральные парагенезисы магнезиальных скарнов
Отличия минеральных ассоциаций диффузионных и инфильтрационных
известковых скарнов
Характерные генетические признаки вулканогенно-гидротермальных
объектов золото - серебряной формации и их минеральные ассоциации
Минеральный парагенезис субмаринных колчеданных месторождений.
Условия его образования и характерные генетические признаки
Возможности генетической минералогии в оценке первичных
сульфидных руд по их окисленным выходам
9
22. Последовательность образования минеральных ассоциаций в корах
выветривания гипербазитовых массивов. Вертикальная зональность этой
коры выветривания
23. Механизм формирования подзоны богатых окисленных медных руд и
характерные для нее минералы
24. Отличия минерального состава латеритной и гидрослюдистой коры
выветривания развивающейся по гранитам
25. Генетические признаки осадочных морских месторождений железа
и
свойственные им минералы
26. Минеральные парагенезисы осадочных месторождений возникших из
истинных растворов и их генетические признаки
27. Принципы, построение и предназначение парагенетических диаграмм
28. Биогеохимические осадочные образования на примере месторождений
серы их минералогия и характерные генетические признаки
29. Генетические признаки альпийских жил и условия их образования в
ходе регионального метаморфизма
30. Признаки магматического генезиса редкометальных гранитов и роль
процессов метасоматоза в формировании их внешнего облика и рудной
специализации
31. Эволюция
минералообразующей
среды
при
формировании
карбонатитовых комплексов и ее взаимоувязка с последовательно
образующимися минеральными ассоциациями
32. Что такое полигенные месторождения. Приведите примеры и покажите
возможность расшифровки их генезиса с помощью методов генетической
минералогии
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение
дисциплины «Генетическая минералогия»
а) основная литература
Бетехтин А.Г. Курс минералогии: учебное пособие. – М.: КДУ, 2008. – 736 с.
Вернадский В.И. Минералогия. Избранные труды. – М.: Наука, 2002. – 634 с.
Павлишин В.И., Матковский О.И., Довгий С.О. Генезис минералов. – Киев:
Изд-во Киевского ун-та, 2003. – 673 с.
Яхонтова Л.К., Зверева. Основы минералогии гипергенеза. – Владивосток:
Дальнаука, 2000. – 336 с.
10
б) дополнительная литература
Барабанов В.Ф. Генетическая минералогия. – Л.: Недра, 1977. – 327 с.
Гинзбург А.И., Кузьмин В.И., Сидоренко Г.А. Минералогические
исследования в практике геологоразведочных работ. – М.: Недра, 1981. – 240 с.
Годовиков А.А. Минералогия. – М.: Недра, 1983. – 647 с.
Григорьев Д.П., Жабин А.Г. Онтогения минералов. – М.: Наука, 1975. – 350 с.
Ермаков Н.П. Генетические системы включений в минералах. – М.: Недра,
1972. – 175 с.
Жабин А.Г. Новая парадигма генетической минералогии // Редкие элементы
в геологии. - М.: Наука, 1982. – С. 25-40.
Жабин А.Г. Онтогения минералов. – М.: Наука, 1979. – 276 с.
Конев Р.И., Кушмурадов О.К., Турсебеков А.Х. Микроминералогия. –
предмет, методы, применение. – Ташкент: Университет, 1994. – 120 с.
Коржинский Д.С. Теоретические основы анализа парагенезисов минералов.
– М.: Наука, 1973. – 288 с.
Краснова Н.И., Петров Т.Г. Генезис минеральных индивидов и агрегатов. –
СПб: Невский курьер, 1997. – 264 с.
Лазаренко Е.К. Опыт генетической классификации минералов. – М.: Наука,
1975. – 350 с.
Лазаренко Е.К. Основы генетической минералогии. – Львов: Изд-во
Львовск. ун-та, 1963. – 410 с.
Летувнинкас А.И. Стадийность гидротермального минералообразования. –
Томск: Изд-во ТГУ, 1991. – 216 с.
Летувнинкас А.И., Индукаев Ю.В., Князев Г.Б., Коноваленко С.И.
Парагенезисы и стадийность минералообразования // Рудные месторождения.
Минералогия. Геохимия. – Томск : Томский госуд. ун-т, 1996. – С. 77-88.
Попов В.А. Морфологические законы перекристаллизации минеральных
агрегатов // Новые идеи в генетической минералогии. – Л.: Наука, 1983. – С. 31-38.
Смирнов В.И. Геология месторождений полезных ископаемых. – М.: Недра,
1982. – 669 с.
Станкеев Е.А. Генетическая минералогия. – М.: Недра, 1986. – 272 с.
Ферсман А.Е. Пегматиты. Избранные труды, Т. 6. – М.: Изд-во АН СССР,
1960. – 742 с.
Шубин Г.В. Типы золоторудной минерализации Даурской зоны. –
Новосибирск: Наука, 1984. – 208 с.
Юргенсон Г.А. Типоморфизм и рудоносность жильного кварца. – М.: Недра,
1984. – 149 с.
в) Учебные и музейные коллекции образцов различных генетических
типов минеральных ассоциаций.
11
г) Электронные ресурсы
http://www.catalog mineralov. ru
http://mineralli/ru
http://www.mir-kamnej.ru
http://geology.com/ rocks –and- minerals
http://www. geolog.ru
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Обучение по дисциплине «Генетическая минералогия» осуществляется на
базе:
- лекционной аудитории №154, (1-го учебного корпуса ТГУ), оснащенной
мультимедиа-проектором;
- минералогической аудитории №153,(1-го учебного корпуса ТГУ), имеющей
учебные коллекции образцов различных генетических типов минеральных
ассоциаций (800 образцов), стереомикроскопы Leica ES2 (18 шт.), микроскопы МБС9 (10 шт.);
- коллекции минералогического музея кафедры (ауд. №142, 1-го учебного
корпуса ТГУ);
- для самостоятельной работы используются компьютерные классы кафедры и
факультета с доступом к ресурсу Интернет.
12