Практические - Майкопский государственный технологический

МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Майкопский государственный технологический университет»
Факультет
Кафедра
Инженерно-экономический
Сервиса транспортных и технологических машин и оборудования
УТВЕРЖДАЮ
Декан факультета
___________М.К. Беданоков
«_____»__________ 20____г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
по дисциплине
ОПД.В.01 Геофизика
по направлению
130500 Нефтегазовое дело
Факультет
Инженерно-экономический
МАЙКОП
Рабочая программа составлена на основании ГОС ВПО специальности (направления) 130500
«Нефтегазовое дело» и учебного плана МГТУ
Составители рабочей программы
ст. преподаватель____________
Цыбулько Г.С.
_____________
(должность, ученое звание, степень)
(подпись)
(Ф.И.О)
Рабочая
программа утверждена на заседании кафедры сервиса транспортных и
технологических
машин
и
оборудования
(автомобильный
транспорт)_______________________
(наименование кафедры)
Заведующей кафедрой
«___»_________200__г.
_____Меретуков М.А.______
(Ф.И.О)
______________
(подпись)
Одобрено научно-методической комиссией
инженерно-экономического факультета
«____»____________200__г.
Председатель
научно-методической
комиссии
инженерно-экономического факультета
______________
(подпись)
_______________________
(Ф.И.О)
СОГЛАСОВАНО:
Начальник УМУ
«____»________200__г.
______________
(подпись)
Бушманова Н.В.
(Ф.И.О)
1. Цели и задачи дисциплины, ее место в учебном процессе
Цели и задачи изучения дисциплины
1.1.
Цель этого курса, представляющего введение в геофизику - дать общее
представление о физических полях, процессах для исследования земной коры и
Земли в целом, показать фундаментальные физические и химические свойства
массивов горных пород, которые лежат в основе геофизических исследований.
Курс
должен
пробудить
у
студентов
специальности
(направления)
“Нефтегазовое дело” интерес к геофизике, как интегрированной науке,
основанной на достижениях геологии, физики, математики и информатики.
В задачи дисциплины входит изложение предмета и методов геофизики,
как науки, дающей описание природы физических полей Земли, свойств и
закономерностей их распределения в пространстве и во времени; показать
место геофизики среди других наук о Земле. Необходимо дать общее
представление о геофизике как о средстве решения фундаментальных и
прикладных задач по изучению и эволюции Земли, решения экологических и
инженерных проблем при поисках, разведки и эксплуатации месторождений
полезных ископаемых, в частности нефтегазовых.
1.2.
Краткая характеристика дисциплины и ее
фундаментальные основы.
Геофизика - одна из ведущих наук о Земле, это наука о физических
процессах и связанных с ними явлениях, происходящих в оболочках Земли. В
эту науку входят учения о сейсмическом, гравитационном, тепловом,
магнитном,
электрическом
и
радиационном
полях,
землетрясениях
(сейсмология), тепловом режиме (геотермика), электрических токах в земных
слоях. Геофизические данные являются исходными для суждения о составе и
строении Земли на глубинах, недоступных для непосредственного наблюдения,
и широко применяются при изучении верхней части земной коры в связи с
поисками
и
разведкой
полезных
ископаемых,
при
прогнозировании
землетрясений и извержений вулканов и т. д. Познания в области геофизики
необходимы географу, т.к. без них не могут быть осмыслены и поняты
современные концепции геологических и геоморфологических процессов, в
том числе представления о типах земной коры, о движении литосферных плит,
о причинах горообразования, современные принципы геологического и
геоморфологического картирования и районирования.
Учебный предмет «геофизика» использует познания студентов в области
математики, физики, химии, физической географии, общего землеведения и
геологии, полученные ими в течение первых курсов, и в сочетании с
указанными курсами должен сформировать целостное представление о твердых
оболочках Земли, структуре земной коры, её членении, в плане и разрезе,
взаимосвязи
геологических
и
геоморфологических
подразделений
с
геофизическими полями, о геофизических методах познания земных недр и
поисков разнообразных полезных ископаемых, прогноза катастрофических
событий.
j.
1.3 Связь с предшествующими дисциплинами
Информация геофизического содержания излагалась в предшествующих
курсах физики, физики пласта, геологии.
В курсе “Геофизика” даются сведения о фундаментальных физических и
химических свойствах земных недр, массивов горных пород и Земли в целом и
сущности физических явлений в земной коре, необходимые для понимания
геологических и геоморфологических процессов в нижних и верхних слоях
земной коры и на ее географической поверхности.
1.4 Связь с последующими дисциплинами
Интеграционная
дисциплине
широта
фундаментальный
спектра
характер.
изучаемых
По
широте
вопросов
придает
охвата
проблем
дисциплина
“Геофизика”
вписывается
в
один
ряд
с
гуманитарными
предметами, т.к. направленность геофизических задач - создание материальной
базы для экономики и промышленности требует, в отличие от чисто
гуманитарных задач, построение аналитического склада сознания у студентов с
творческой ориентацией на интеграцию естественнонаучных и технических
знаний.
На
изучение
дисциплины
“Геофизика”
базируются
следующие
дисциплины: “Геология”, “Геология нефти и газа”, “Техника и технология
бурения
нефтяных
и
газовых
скважин”,
“Экология
нефтегазовой
промышленности”, дипломная работа
1. Распределение часов учебных занятий по семестрам
Распределение часов по семестрам
Лабораторные
Форма итоговой аттестации (зачет, экзамен)
Лекции
Практические
Лабораторные
75
34
17
17
-
41
зачет
1
1
-
75
6
4
2
-
69
зачет
-
-
-
Лекции
Всего
Общий объем
Номер семестра
Аудиторные
5
(ОФО)
5
(ЗФО)
Количество
часов в неделю
Практические
(семин.)
Учебные занятия
СРС
2. Содержание дисциплины
2.1. Наименование тем, их содержание, объем в часах лекционных
занятий
Лекционный курс
Порядковы
й номер
лекции
Раздел, тема учебного курса, содержание лекции
Количество
часов ОФО
Количество
часов ЗФО
1
2
3
4
4ч.
2ч.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Раздел 1. Предмет и задачи геофизики, связь с
другими науками, история геофизики.
Тема 1.1. Возраст и сейсмическая модель
строения Земли.
1.1.1
Гипотезы
происхождения
Земли.
Догеологический и геологический этапы.
Геологические и радиологические методы
определения возраста. Физические основы
калий-аргонового,
уран-свинцового,
углеродного и водородного определения
возраста пород, минералов, почв, органических
остатков
1.1.2. Сейсмические волны объемные и
поверхностные. Сейсмическая модель строения
Земли. Земная кора, типы коры, литосфера,
тектоносфера, мантия, ядро, их параметры и
физические характеристики
Раздел 2. Физические свойства земли.
Тема 2.1 Масса, плотность, давления и состав
Земли.
2.1.1. Масса, плотность, давление и состав
Земли. Методы и история определения массы и
плотности Земли. Давление внутри земли.
2.1.2. Тепловое поле Земли. Составляющие
теплового баланса, уравнения теплового
баланса. Тепловой баланс Земли.
2.1.3 Гравитационное поле Земли, Всемирное
тяготение. Притяжение и сила тяжести.
Гравитационные процессы.
2.1.4. Магнитное поле Земли. История вопроса.
Природа магнетизма. Элементы и структура
магнитного
поля.
Магнитосфера
и
радиационные пояса. Вариации и аномалии
магнитного поля.
2.1.5. Земное электричество: электрические
2ч.
2ч.
2ч.
2ч.
2ч.
3ч.
2ч.
свойства земной коры и глубоких недр Земли.
Электрическое
поле
земной
коры:
электропроводность
и
электрическое
сопротивление. Электрическая проницаемость.
Электрохимическая
активность.
Поляризуемость.
ИТОГО
17ч.
4ч.
2.2. Практические
(семинарские)
занятия,
их
наименование,
содержание и объем в часах
Практические (семинарские) занятия
Номер Наименование темы практического
Раздел, тема
Объем
Объем
занятия
занятия
дисциплины
часов
часов
ОФО
ЗФО
1
1.
2.
3.
2
3
4
2ч.
5
2ч.
Освоение
методов
абсолютной
геохронологии:
уран-свинцового;
калий
аргонового,
рубидийстронциевого,
радиоуглеродного.
Виды
радиоактивного
распада.
Закон
радиоактивного
распада,
полураспад,
уравнение
для
определения возраста.
Сейсмические волны объемные:
продольные Р - волны и поперечные
S -волны; поверхностные - волны
Рэлея и волны Лева. Скорость
распространения продольных волн,
поперечных волн в твердых и
жидких средах.
Модель К. Бумена строение Земли
(кора, мантия, жидкое ядро, твердое
ядро).
Физические
методы
“взвешивания Земли”. Метод Г.
Кавендиша,
метод
Жолли,
современный спутниковый метод.
Данные Г. Джефриса о массе Земли,
земной коры, мантии, ядра. Метод
определения плотности пород с
помощью
денситометра.
Распределение плотностей, давления
и состава в недрах Земли.
Раздел 1,
тема 1.1
Раздел 1,
тема 1.1
2ч.
2ч.
Раздел 1,
тема 1.2
2ч.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Притяжение и сила тяжести. Методы
измерения:
маятниковый,
свободного падения. Нормальное
гравитационное поле. Изостазия:
Приливы, отливы.
Геотермика. Методы измерения
температуры в недрах Земли и
океане. Термическая зональность.
Источники тепла: внешние и
внутренние.
Тепловой
поток.
Уравнение теплопроводности.
Раздел 2,
тема 2.1
2ч.
Раздел 2,
тема 2.1
2ч.
Тепловой баланс Земли. Уравнение
Теплового баланса и его слагаемые.
Тепловой
баланс
земной
поверхности и атмосферы.
Элементы магнитного поля. Полный
вектор
напряженности
и
его
составляющие.
Структура
геомагнитного
поля
и
его
составляющие.
Строение
магнитосферы.
Радиационные пояса. Вариации и
аномалии
геомагнитного
поля.
Переменное
магнитное
поле.
Магнитные бури.
Электрические свойства земной
коры
и
недр
Земли:
электропроводность,
удельное
сопротивление,
диэлектрическая
проницаемость, электрохимическая
активность,
поляризуемость.
Региональные
локальные
электрические поля.
ИТОГО
Раздел 2,
тема 2.1
2ч.
Раздел 2,
тема 2.1
2ч.
Раздел 2,
тема 2.1
2ч.
Раздел 2
1ч.
17ч.
3.3. Лабораторные занятия, их наименования и объём в часах
Учебным планом не предусмотрены.
4ч.
3.4. Самостоятельная работа студентов. Разделы, темы, перечень
примерных контрольных вопросов и заданий для самостоятельной
работы. Сроки выполнения, объём в часах
Разделы и темы рабочей
программы
самостоятельного изучения
Перечень домашних
заданий и других
вопросов для
самостоятельного
изучения
Сроки
выполнения
Объем
часов
ОФО
Объем
часов
ЗФО
1
Раздел 1, тема 1.1
Основные
геофизические
понятия и определения.
Геофизическое
поле.
Параметры, напряженность,
потенциал,
градиент,
явления.
Раздел 1, тема 1.1
Методы
геофизических
исследований. Прямое и
косвенное
зондирование.
Комплексный,
стационарный,
экспериментальный методы
Раздел 1, тема 1.1
Строение
внутренних
геосфер Земли. Земная кора,
мантия, ядро. Их состав и
свойства.
Раздел 2, тема 2.1
Определение массы Земли.
Методы Кавендиша, метод
Жоли, космический метод.
Притяжение и сила тяжести.
Закон Ньютона. Составные
части
силы
тяжести.
Методы определения
Раздел 2, тема 2.1
Нормальное гравитационно
е поле и его аномалии.
Нормальная сила тяжести,
формула Клера. Аномалии
силы тяжести. Гравиметрия,
гравиметрические карты.
2
3
4
5
Составление планаконспекта
По графику
4ч.
7ч.
Составление планаконспекта
По графику
4ч.
7ч.
Составление планаконспекта
По графику
4ч.
7ч.
Составление планаконспекта
По графику
4ч.
7ч.
Составление планаконспекта
По графику
4ч.
7ч.
Раздел 2, тема 2.1
Составление планаИсточник тепла. Внешние конспекта
экзогенные,
внутренние
эндогенные
источники
тепла. Гравитационное и
радиоактивное тепло
Раздел 2, тема 2.1
Составление планаТепловой
поток. конспекта
Теплопроводность,
температурный
градиент
тепловой поток в разных
тектонических областях, на
Луне.
Раздел 2, тема 2.1
Составление планаФормулы
теплового конспекта
баланса. Тепловой баланс
Земли, атмосферы, земной
поверхности.
Раздел 2, тема 2.1
Составление планаПроисхождение магнитного конспекта
поля
Земли.
Ферримагнитная гипотеза.
Гипотеза
термоэлектрических тонов.
Аномалии магнитного поля.
Положительные,
отрицательные источники,
магнитометрия. Магнитные
карты. Магниторазведка.
Раздел 2, тема 2.1
Составление планаЭлектрические
поля. конспекта
Региональные
локальные
поля. Параметры, вариации,
локальные
поля.
Электроразведка.
ИТОГО
По графику
4ч.
7ч.
По графику
4ч.
7ч.
По графику
4ч.
7ч.
По графику
4ч.
7ч.
По графику
5ч.
6ч.
41ч.
69ч.
3.5. Курсовой проект (работа), его характеристика и трудоемкость,
примерная тематика
Учебным планом не предусмотрен.
3.6. Примерный перечень вопросов к зачёту
1. Предмет геофизики, связь с другими дисциплинами.
2. История развития геофизики.
3. Объект исследования геофизики, физика твердого тела, физика
атмосферы, физика гидросферы, влияние космоса.
4. Основные геофизические понятия и определения.
5. Методы геофизических исследований.
6. Возраст Земли и методы его определения.
7. Внутреннее строение Земли. Сейсмические методы его изучения.
8. Сейсмическая модель внутреннего строения Земли.
9. Строение земной коры. Типы коры.Ю.Мантия Земли литосфера,
астеносфера.
10.Ядро Земли, внешнее и внутреннее ядро.
11.Масса Земли. Определение массы Земли.
12.Плотность Земли и пород.
13.Давление внутри Земли.
14.Состав Земли.
15.Тепловые пояса Земли. Методы и приемы для определения.
16.Термический режим и термическая зональность недр.
17.Геотермическая ступень и геотермический градиент.
18.Внешние и внутренние источники тепла.
19.Тепловой поток из недр земли.
20.Тепловой баланс Земли, общие проблемы.
21.Уравнение теплового баланса системы «Земля-атмосфера».
22.Уравнение теплового баланса атмосферы.
23.Уравнение теплового баланса земной поверхности.
24.Гравитационное поле Земли. Всемирное тяготение.
25.Притяжение и сила тяжести.
26.Нормальное гравитационное поле и его аномалии.
27.Гравитационные процессы и явления.
28.Изостазия.
29.Приливы и отливы.
30.Магнитное поле Земли. История магнетизма.
31.Природа магнетизма. Гипотезы.
32.Элементы геомагнитного поля.
33.Структура геомагнитного поля.
34.Магнитосфера и радиационные поля Земли.
35.Вековые вариации геомагнитного поля. Магнитные бури.
36.Палеомагнетизм. Инверсия магнитного поля.
37.Аномалии геомагнитного поля.
38.Переменное геомагнитное поле.
39.Электрическое поле Земли. Электрические свойства недр.
40.Электрическая проводимость и сопротивляемость.
41.Электрическое поле земной коры.
4. Учебно-методические материалы по дисциплине
4.1. Основная и дополнительная литература
Основная литература
1. Геофизика : учебник для студентов вузов / [В.А. Богословский и др.] ; под
ред. В.К. Хмелевского. - М. : КДУ, 2009. - 320 с. :
Дополнительная литература
2. Геофизические исследования скважин : справочник мастера по
промысловой геофизике / [Н.Н. Богданович и др. ; под общ. ред. В.Г.
Мартынова и др.]. - М. : Инфра-Инженерия, 2009. - 960 с.
4.2. Перечень методических указаний к проведению учебных занятий
и самостоятельной работы студентов
4.3. Перечень методических указаний к лабораторным занятиям
4.4. Перечень обучающих, контролирующих компьютерных
программ, диафильмов, кино- и телефильмов, мультимедиа и т.п.
4.5. Раздаточный материал
Дополнения и изменения в рабочей программе
Дополнения и изменения в рабочей программе
за _____________/__________ учебный год
В рабочую программу ______________________________________________
(наименование дисциплины)
для специальности ___________130500________________________________
(номер специальности)
вносятся следующие дополнения и изменения:
Дополнения и изменения внес__________________________________
(должность, Ф.И.О., подпись)
Рабочая программа пересмотрена и одобрена на заседании кафедры сервиса
транспортных и технологических машин и оборудования (автомобильный
транспорт)______________________________________________
(наименование кафедры)
«______ »_________________200__г.
Заведующий кафедрой
_________
(подпись)
__Меретуков М.А.
(Ф.И.О)