УТВЕРЖДАЮ Проректор-директор ИПР ___________ А.Ю. Дмитриев
advertisement
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Национальный исследовательский Томский политехнический университет» УТВЕРЖДАЮ Проректор-директор ИПР ___________ А.Ю. Дмитриев «___» ____________2011 г. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ПРИ РАЗВЕДКЕ И РАЗРАБОТКЕ УРАНОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ СПЕЦИАЛЬНОСТЬ ООП 020700 Геология ПРОФИЛЬ1. Геология месторождений радиоактивного сырья КВАЛИФИКАЦИЯ (СТЕПЕНЬ): магистр БАЗОВЫЙ УЧЕБНЫЙ ПЛАН ПРИЕМА 2011 г. КУРС 2; СЕМЕСТР 3; КОЛИЧЕСТВО КРЕДИТОВ: 2 ПРЕРЕКВИЗИТЫ: «Минералогия радиоактивных элементов», «Геохимия радиоактивных элементов» КОРЕКВИЗИТЫ: «Промышленно-генетические типы месторождений радиоактивных и редких элементов. Металлогения», «Рациональная методика прогнозирования, поисков и геолого-экономической оценки месторождений редких и радиоактивных элементов», «Технология добычи урановых руд». ВИДЫ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ВРЕМЕННОЙ РЕСУРС: ЛЕКЦИИ 7 часов (ауд.) ЛАБОРАТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ АУДИТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА ИТОГО 21 28 28 56 ФОРМА ОБУЧЕНИЯ час (ауд.) часов часов часов очная ВИД ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ: ЗАЧЕТ В 3 СЕМЕСТРЕ ОБЕСПЕЧИВАЮЩАЯ КАФЕДРА: «Геофизики» ЗАВЕДУЮЩИЙ КАФЕДРОЙ: д.г.-м.н., профессор Л.Я. Ерофеев РУКОВОДИТЕЛЬ ООП: д.г.-м.н., профессор Л.П. Рихванов ПРЕПОДАВАТЕЛЬ: к.г.-м.н., доцент Г.Г. Номоконова 2011г. 1. Цели освоения дисциплины В результате освоения данной дисциплины студент приобретает знания, умения и навыки, обеспечивающие достижение целей основной образовательной программы «Геология». Дисциплина нацелена на подготовку студентов к: междисциплинарной экспериментально-исследовательской деятельности для решения задач, связанных с разработкой инновационных технологий в геологоразведочной сфере; - умению обосновывать и отстаивать собственные заключения и выводы в аудиториях разной степени междисциплинарной профессиональной подготовленности; самообучению и непрерывному профессиональному самосовершенствованию в условиях конкурентной среды, модернизации производства и глобализации экономики. 2. Место дисциплины в структуре ООП Дисциплина «Геофизические методы при разведке и разработке урановых месторождений» относится к дисциплинам профессионального цикла (М2.В1.8). Она непосредственно связана с дисциплинами профессионального цикла («Минералогия радиоактивных элементов», «Геохимия радиоактивных элементов») и опирается на освоенные при изучении данных дисциплин знания и умения. Кореквизитами для дисциплины «Геофизические методы при разведке и разработке урановых месторождений» являются дисциплины «Промышленно-генетические типы месторождений радиоактивных и редких элементов. Металлогения», «Рациональная методика прогнозирования, поисков и геолого-экономической оценки месторождений редких и радиоактивных элементов», «Технология добычи урановых руд». 3. Результаты освоения дисциплины После изучения дисциплины «Геофизические методы при разведке и разработке урановых месторождений»» студенты приобретают знания, умения и опыт, соответствующие результатам основной образовательной программы «Геология». Студент должен быть готов: применять знания по геофизическим методам при изучении урановых месторождений в своей профессиональной деятельности; самостоятельно учиться и непрерывно повышать квалификацию в течение всего периода профессиональной деятельности; эффективно работать индивидуально, в качестве члена команды по междисциплинарной тематике, а также руководить командой для решения профессиональных инновационных задач в соответствии с требованиями корпоративной культуры предприятия и толерантности. Код Результаты обучения Студент должен знать: место полевой геофизики и геофизических исследований скважин в комплексе геологических наук урановорудной сферы; физические свойства урановых руд ивмещающих пород ядерно-физические свойства и геохимию урана; суть явления радиоактивного равновесия и его влияние на достоверность оценки содержания урана по гамма-методам; петрофизические модели и физико-геологические условия локализации основных промышленных типов месторождений урана; типовые комплексы геофизических методов на разных стадиях изучения месторождений урана; физические основы и возможности электрических и радиоактивных (гамма-каротаж, нейтронный каротаж) методов исследований скважин; задачи, решаемые геофизическими методами при разведке и разработке месторождений урана. З.1 З.2 З.3 З.4 З.5 З.6 З.7 З.8 Студент должен уметь: оценить состояние геофизической изученности конкретных месторождений урана и определить комплекс методов для их доизучения; использовать результаты ранее проведенных геофизических работ на конкретной стадии изучения месторождений урана; по данным каротажа скважин провести литологическое расчленение разреза; определить фильтрационно-емкостные свойства руд и рудовмещающих пород; по результатам геофизических исследований скважин определить коэффициент радиоактивного равновесия руд и использовать его для подсчета запасов урана; по данным гамма-каротажа определить мощность рудных тел и содержание в них урана; У.1 У.2 У.3 У.4 У.5 У.6 Студент должен владеть: способами интерпретации геофизических данных для решения задач урановой геологии; навыками пользования компьютером и программным обеспечением; Навыками поиска геолого-геофизической информации по месторождениям урана в опубликованных источниках и Интернете. В.1 В.2 В.3. 4. Структура и содержание дисциплины 4.1. Структура дисциплины по разделам, формам организации и контроля обучения № Название раздела 1 Введение. Аудиторная работа (час) Лек Практ./ Лаб. ции семинар зан. 1 3 СРС (час) 4 Итого 8 Формы текущего контроля и аттестации Отчеты по 2 3 4 5 6 7 Достоинства и недостатки геофизических методов Ядернофизические и геохимические свойства урана Петрофизические модели месторождений урана Физикогеологические условия локализации месторождений урана Методы геофизических исследований скважин при разведке и разработке месторождений урана Геофизическое обеспечение способа подземного скважинного выщелачивания урана Промежуточная аттестация Итого лабораторным работам 4 4 8 Реферат 5 5 10 Реферат 2 3 5 10 Отчеты по лабораторным работам я 2 3 5 10 Отчеты по лабораторным работам 2 3 5 10 Отчеты по лабораторным работам Зачет 7 9 12 28 56 При сдаче отчетов и письменных работ проводится устное собеседование. 4.2. Содержание разделов дисциплины Раздел 1. Введение. Достоинства и недостатки геофизических методов Лекция. Место геофизических методов в процессе поисков, разведки и разработки месторождений урана. Содержание, физико-геологические основы и задачи геофизических методов. Достоинства (объективность, количественный характер и объемность информации, низкая стоимость и высокая производительность) и недостатки (односторонность изучения объекта одним методом, неоднозначность решения обратной задачи) геофизических методов. Необходимость комплексирования методов. Лабораторная работа 1. Литологическое расчленение геологического разреза Раздел 2. Ядерно-физические и геохимические свойства урана Семинар. Радиоактивность, ядерно-физические свойства урана: радиоактивность, гамма-излучение, закон радиоактивного распада, период полураспада, гамма-спектрометрия. Геохимия урана: содержание и формы нахождения урана и тория в земной коре, основные урановые минералы, поведение урана и тория в магматическом, метаморфическом, осадочном и гидротермальном процессе. Раздел 3. Петрофизические модели месторождений урана Семинар. Содержание петрофизической модели. Месторождения в дайковых поясах и березитах. Месторождения в вулканических депрессиях. Месторождения в углеродистых сланцах. Месторождения в зонах древних несогласий. Пластово-инфильтрационные месторождения. Раздел 4. Физико-геологические условия локализации месторождений урана Лекция. Геофизическое выражение магматического, структурного, литологического, метасоматического, петрофизического контроля локализации месторождений урана: петрофизическое обеспечение, примеры контроля. Лабораторная работа 2. Расчет коэффициентов радиоактивного равновесия Раздел 5. Методы геофизических исследований скважин при разведке и разработке урановых месторождений Лекция. Методы электрического каротажа (электрического сопротивления и потенциалов собственных потенциалов), гамма-каротаж, нейтронные методы каротажа: физико-геологические основы, технологии скважинных измерений и интерпретации геофизических данных. Метод мгновенных нейтронов деления. Лабораторная работа 3. Определение границ и мощности рудных тел Раздел 6. Геофизическое обеспечение способа подземного скважинного выщелачивания урана Лекция. Геологические задачи подземного скважинного выщелачивания. Литологическое расчленение пород и корреляция разрезов. Оценка фильтрационных свойств горных пород. Оценка радиоактивного равновесия в урановых рудах. Определение границ и мощности рудных тел и содержаний урана. Лабораторная работа 4. Определение содержания урана в рудах 4.3. Распределение компетенций по разделам дисциплины Распределение по разделам дисциплины планируемых результатов обучения по основной образовательной программе, формируемых в рамках данной дисциплины и указанных в пункте 3. № Формируемые компетенции 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 12 13 14 З.1 З.2 З.3 З.4 З.5 З.6 З.7 З.8 У.1 У.2 У.3 У.4 У.5 У.6 В.1 В.2 В.3 1 х 2 х х х х х х х х х х х х х х Разделы дисциплины 3 4 5 х х х х х х х х х х х х х х х х х х х х х х х х х х х х х 6 х х х х х х х х х х х х х х х 5. Образовательные технологии При освоении дисциплины используются следующие сочетания видов учебной работы с методами и формами активизации познавательной деятельности студентов для достижения запланированных результатов обучения и формирования компетенций. Методы и формы активизации деятельности Дискуссия IT-методы Командная работа Разбор кейсов Опережающая СРС Индивидуальное обучение Проблемное обучение Обучение на основе опыта ЛК х х х Виды учебной деятельности Семинар ЛБ СРС х х х х х х х х х х х х х х х х х х Для достижения поставленных целей преподавания дисциплины реализуются следующие средства, способы и организационные мероприятия: изучение теоретического материала дисциплины на лекциях с использованием компьютерных технологий; самостоятельное изучение теоретического материала дисциплины с использованием Internet-ресурсов, информационных баз, методических разработок, специальной учебной и научной литературы; закрепление теоретического материала при проведении лабораторных работ с использованием учебного и научного оборудования, выполнения проблемно-ориентированных, поисковых, творческих заданий. 6. Организация и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов (CРC) 6.1 Текущая и опережающая СРС, направленная на углубление и закрепление знаний, а также развитие практических умений заключается в: работе студентов с лекционным материалом, поиск и анализ литературы и электронных источников информации по заданной проблеме и выбранной теме самостоятельной работе; научных публикаций по определенной теме исследований, анализе статистических и фактических материалов по заданной теме, проведении расчетов, составлении схем и моделей на основе статистических материалов, выполнении расчетно-аналитических работ, исследовательской работе и участии в научных студенческих конференциях, семинарах и олимпиадах. 6.1.1. Темы, выносимые на самостоятельную проработку: 1. Радиоактивные и геохимические свойства урана 2. Геофизика месторождений в вулканических депрессиях. 3. Геофизика месторождений в углеродистых сланцах. 4. Геофизика месторождений в зонах древних несогласий. 5. Геофизика пластово-инфильтрационных месторождений. 6. Геофизика месторождений в дайковых поясах и березитах. 6.2 Творческая проблемно-ориентированная самостоятельная работа (ТСР) направлена на развитие интеллектуальных умений, комплекса универсальных (общекультурных) и профессиональных компетенций, повышение творческого потенциала студентов и заключается в: поиске, анализе, структурировании и презентации информации, анализе научных публикаций по определенной теме исследований, анализе статистических и фактических материалов по заданной теме, проведении расчетов, составлении схем и моделей на основе статистических материалов, выполнении расчетно-графических работ, исследовательской работе и участии в научных студенческих конференциях, семинарах и олимпиадах, 6.2.1. Примерный перечень научных проблем и направлений научных исследований: 1. Выявление взаимосвязей геофизических условий локализации месторождений урана и золота в углеродистых сланцах. 2. Влияние радиоактивного равновесия на эффективность применения гамма-каротажа при оценке урановых руд. 3. Отражение предрудных и околорудных метасоматических процессов в геофизических полях. 4. Петрофизическое моделирование урановых месторождений. 5. Влияние фильтрационно-емкостных свойств горных пород на локализацию и выщелачивание урановых руд. 6. Изменение геофизической характеристики месторождения урана в процессе разработки способом подземного скважинного выщелачивания. 7. Средства текущей и итоговой оценки качества освоения дисциплины (фонд оценочных средств) Оценка успеваемости студентов осуществляется по результатам: * самостоятельного (под контролем учебного мастера) выполнения лабораторной работы, * взаимного рецензирования студентами работ друг друга, * анализа подготовленных студентами рефератов, * устного опроса при сдаче выполненных индивидуальных заданий, защите отчетов по лабораторным работам и во время зачета (для выявления знания и понимания теоретического материала дисциплины). 7.1. Требования к содержанию экзаменационных вопросов Билеты для зачета включают три типа заданий: 1. Теоретический вопрос. 2. Проблемный вопрос или расчетная задача. 3. Творческое проблемно-ориентированное задание. 7.2. Примеры вопросов для зачета 1. Достоинства и недостатки геофизических методов. 2. По кривой гамма-каротажа (прилагается к билету) определить содержание урана в руде. 3. Обоснуйте применение каротажа по мгновенным нейтронам деления при оценке урановых руд с конкретными коэффициентами радиоактивного равновесия. 8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины Основная 1. Ерофеев Л.Я., Номоконова Г.Г. Геофизические методы исследования месторождений урана: учебное пособие.- Томск: Изд-во ТПУ, 2007. – 105с. 2. Зинченко В.С., Козак Н.М. Основы геофизических исследований: учебное пособие. – М.: «ЩИТ-М», 2005. – 144с. 3. Итенберг С.С., Дахкильгов Т.Д. Геофизические исследования в скважинах: учебник для вузов. – М.: Недра, 1982. – 254с. 4. Новиков Г.Ф. Радиометрическая разведка: учебник для вузов. –Л.: Недра, 1989. – 407с. 5. Номоконова Г.Г. Геофизические методы исследования месторождений урана. Томск: Изд-во ТПУ, 2008. – 50с. 6. Резванов Р.А. Радиоактивные и другие неэлектрические методы исследования скважин: учебник для вузов. – М.: Недра, 1982. – 368с. 7. Физика горных пород: учебник для вузов. /Л.Я. Ерофеев, Г.С. Вахромеев, В.С. Зинченко, Г.Г. Номоконова. – Томск: Изд-во ТПУ, 2006. – 520с. Дополнительная 1. Геотехнология урана на месторождениях Казахстана /В.Г.Язиков, В.Л. Забазнов, Н.Н. Петров, Е.И. Рогов. – Алматы, 2001. – 444с. 2. Добрынин В.М., Вендельштейн Б.Ю., Кожевников Д.А. Петрофизика: учебник для вузов. – М.: Недра, 1991. – 368с. 3. Инструкция по гамма-каротажу при подготовке к эксплуатации и эксплуатации пластово-инфильтрационных месторождений урана. – Алматы: Казатомпром, 2003. – 126с. 4. Инструкция по каротажу методом мгновенных нейтронов деления при подготовке к эксплуатации и эксплуатации пластово-инфильтрационных месторождений урана. – Алматы: Казатомпром, 2003. – 65с. 5. Латышева М.Г. Практическое руководство по интерпретации диаграмм геофизических методов исследования скважин. – М.: Недра, 1981. – 180с. 6. Методические рекомендации по комплексу геофизических методов исследования скважин при подземном выщелачивании урана. - Алматы: Казатомпром, 2003. – 76с. 7. Огильви А.А. Основы инженерной геофизики: учебник для вузов. – М.: Недра, 1990. – 501с. 8. Пруткина М.И., Шашкин В.Л. Справочник по радиометрической разведке и радиометрическому анализу. - М., Атомиздат, 1975. – 248с. Интернет-ресурсы: http://www.rgec.ru/geophysics/ - геолого-геофизические исследования месторождений урана http://www.armz.ru/umap.php?lang=rus – Карта мира месторождений урана http://www.armz.ru/uranium_mining/types_and_properties/physical_properties_of _uranium/ – Физические свойства урана http://www.armz.ru/uranium_mining/encyclopaedia_uranium/ - Энциклопедия урана http://www.armz.ru/uranium_mining/types_and_properties/geochemical_peculiarit ies_of_uranium/ – геохимические свойства урана http://www.armz.ru/uranium_mining/types_and_properties/major_world_uranium _deposits/ - Крупнейшие урановые месторождения мира http://www.armz.ru/uranium_mining/uranium_mining/isl/ - Подземное скважинное выщелачивание Программа составлена на основе Стандарта ООП ТПУ в соответствии с требованиями ФГОС-2011 по направлению 020700 «Геология». Автор: Номоконова Г.Г. Программа одобрена на заседании кафедры геофизики (протокол № 334 от «_26_» октября 2011 г.).
