Приложение 2
МИНИСТЕРСТВО
ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Учебно-методическое объединение
по классическому
университетскому образованию
Учебно-методической
Совет по геологии
УТВЕРЖДАЮ
Председатель Совета
_____________________
'___'__________________2010 г.
Магистерская программа дисциплины
СТРУКТУРНО-ПАРАГЕНЕТИЧЕСКИЙ
АНАЛИЗ
Рекомендуется для направления подготовки
020300 Геология
Москва 2010 г.
1. Цели и задачи дисциплины
Дисциплина 'Структурно-парагенетический анализ' читается
в 10-м семестре магистрантам. Она относится к базовой части учебного цикла математических и
естественнонаучных дисциплин, являясь фундаментальной
дисциплиной. Дисциплина основана на предшествующих фундаментальных
курсах: 'Структурная геология и геологическое картирование', 'Тектонофизика'
и 'Геотектоника'. Цель
дисциплины: выработка подхода к анализу тектонических структур разного
масштаба для выяснения условий их образования и структурной эволюции с
использованием представлений о закономерностях образования сочетаний этих
структур (структурных парагенезов).
Задачи дисциплины: знакомство с
принципами структурно-парагенетического анализа, основными типами
механических (геодинамических) обстановок и характерными для них сочетаниями
структурных форм, механизмами образования наиболее распространенных
парагенезов разных структурных уровней геологической среды, возможностями
использования структурно-парагенетического анализа для практических целей
2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины
В результате освоения дисциплины студент должен:
ћ
Знать: задачи
структурно-парагенетического анализа, различные аспекты выделения структурных
парагенезов, особенности протекания деформаций в неоднородной геологической
среде, механизмы деформаций на разных структурных уровнях, в разной исходной
деформационной среде и в разных термодинамических условиях, механизм
формирования и эволюции структурных парагенезов разных масштабов, возникших в
главных механических (геодинамических) обстановках.
ћ
Уметь:
различать совместимые и несовместимые структурные формы, находящиеся в одном
домене; выделять структурные парагенезы разных масштабов; уметь определить
механическую (геодинамическую) обстановку формирования парагенезов структур;
различать структурные парагенезы разных стадий в рамках одного этапа
деформации; учитывать свойства геологической среды, рТ - условия, флюидный
режим и другие параметры деформационной обстановки при анализе структурных
парагенезов; привлекать экспериментальные данные для решения задач
структурно-парагенетического анализа; представлять особенности протекания
деформаций в неоднородной геологической среде и трудности в решении обратных
задач с помощью структурно-парагенетического анализа.
ћ
Демонстрировать
умение: анализировать конкретные геологические данные, выделять структурные
парагенезы, выносить обоснованные суждения об обстановке их формирования и
структурной эволюции.
3. Объем дисциплины и виды учебной работы
Вид учебной работы
|
Всего часов
|
Семестр
|
10
|
Общая
трудоемкость дисциплины
|
26
|
26
|
Аудиторные
занятия:
|
|
|
Лекции
|
16
|
16
|
Практические
занятия (ПЗ)
|
4
|
4
|
Семинары
(С)
|
4
|
4
|
Лабораторные
работы (ЛР)
|
|
|
Самостоятельная
работа:
|
|
|
Реферат
|
18
|
18
|
Виды
промежуточного контроля:
|
|
|
Контрольные
работы письменные
|
|
|
Тестовый
контроль
|
|
|
Зачет
|
2
|
2
|
4. Содержание дисциплины
4. 1. Разделы дисциплин и виды занятий
?
|
Наименование раздела дисциплины
|
Лек-
|
Практ...
|
Лаб.
|
Семин.
|
СРС
|
пп
|
|
ции
|
зан.
|
зан.
|
|
|
1.
|
Введение в структурно-парагенетический анализ
аааанализ
|
+
|
|
|
|
|
2.
|
Базовые основы структурно-парагенетического анализа
|
+
|
|
|
|
|
3.
|
Структурные парагенезы горизонтального сжатия
|
+
|
+
|
|
+
|
|
4.
|
Складчато-покровные парагенезы
|
+
|
+
|
|
+
|
|
5.
|
Структурные парагенезы зон сдвига
|
+
|
+
|
|
+
|
|
6.
|
Структурные парагенезы горизонтального
растяжения
|
+
|
+
|
|
+
|
|
4.2. Содержание разделов дисциплины
|
Наименование раздела дисциплины
|
|
|
Введение в структурно-парагенетический анализ
|
1.1. Понятие о структурных парагенезах. О термине парагенез.
Использование сходных понятий в других науках. История и развитие
представлений о структурных парагенезах. Понятие о деформационной
обстановке. Различные виды обстановок. Различный масштаб структур. Важность
механической, или геодинамической обстановки. Роль и задачи
структурно-парагенетического анализа. Повышение уровня обобщения. Возможность
решения обратных задач.
1.2. Главные (элементарные) механические (геодинамические)
обстановки. Принцип выделения этих обстановок. Характеристика
обстановок горизонтального сжатия, горизонтального растяжения,
горизонтального сдвига в вертикальной плоскости, вертикального сдвига в
горизонтальной плоскости, горизонтального сдвига в горизонтальной плоскости
(горизонтального скашивания). Сочетание обстановок. Изменение обстановок во
времени.
|
|
Базовые основы
структурно-парагенетиче-ского анализа
|
2.1. Роль неоднородности
геологической среды в образовании структурных парагенезов. Геологическая
среда как неоднородная иерархически построенная система разномасштабных
структурных элементов. Структурные уровни геологической среды. Понятие о
концентраторах напряжений и релаксационном подходе к механизму
тектонических деформаций. Изначальные и приобретенные структурные уровни.
Влияние исходных неоднородностей среды на структурный результат деформаций.
2.2. Структурные парагенезы разных
масштабов. Понятие об этапах деформирования
в зависимости от структурного ранга. Преобразование единства
геодинамических условий, создаваемое на низшем ранге, в совокупность
различных обстановок на более высоком ранге Перераспределение напряжений на
неоднородностях, существующих в деформируемой среде изначально и
возникающих в ходе деформации. Существование различных механических
обстановок на разных структурных уровнях.
2.3. Относительность разделения деформаций на связные и разрывные. Возможные
критерии разделения деформаций на связные и разрывные. Относительность понятия
о нарушении сплошности среды. Неоднородные и квазиоднородные деформации. Разрыв как предельный случай
неоднородности деформации.
|
|
Структурные
парагенезы горизонталь-ного сжатия
|
3.1. Кливажные
парагенезы. Кливажные швы. Бороды нарастания. Макрокливажные швы.
Минеральные жилы. Понятие о структурах растворения и структурах
переотложения.
3.2. Кливажно-складчатые
парагенезы. Связь кливажа и складок. Пространственные взаимоотношения.
Временные соотношения. Доказательства парагенетической связи. Другие
структурные формы, входящие в парагенез кливаж-складки.
3.3. Деформационно-химические парагенезы. Компрессионная
ползучесть как один из механизмов деформации при определенных рТ-условиях.
Роль неоднородностей среды в проявлении этого механизма. Структуры,
формирующиеся при растворении: кливаж, муллион-структуры, дизъюнктивы
сжатия. Структуры, формирующиеся при переотложении растворенного материала:
бороды нарастания, минеральные жилы, крупные жильные тела. Сочетание структур
растворения и переотложения. Роль объемных эффектов в механизмах
структурообразования.
3.4. Парагенез
кливаж-складки-надвиги (надвигово-складчатые парагенезы). Причины
образования парагенеза. Развитие деформаций во времени. Переход деформации
на уровень блоков.
|
|
Складчато-покровные
парагенезы
|
4.1. Основные структурные формы, входящие в парагенез. Покровные
пластины. Надвиги в пределах покровных пластин. Разные типы складок,
связанных с надвигами. Шарьяжные системы: чешуйчатые веера, дуплексы,
треугольные зоны.
4.2. Условия формирования покровов-пластин. Роль деформируемой
среды. Роль жесткого основания. Сложная механическая (геодинамическая)
обстановка.
4.3. Кинематика движения покровов-пластин. Время заложения
основных надвиговых структур. Движение шарьяжей по лестничной траектории.
Параллельные (флэты) и смыкающие (рэмпы) надвиги. Развитие надвиговых
деформаций от тыла к фронту шарьяжной системы.
4.4. Механизм формирования складок в складчато-покровных областях.
Наднадвиговые антиклинали, принадвиговые складки, мелкие складки в теле
пластины.
4.5. Моделирование структур шарьяжного парагенеза. Физическое
моделирование. Кинематическое компьютерное моделирование. Решение прямых и
обратных задач с помощью моделирования.
|
|
Структурные парагенезы зон сдвига
|
5.1. Понятие о простом сдвиге как о типе деформации.
Характеристика деформации. Параметры деформации. Ориентировка осей
напряжений. Соосные и несоосные деформации. Простой сдвиг как несоосная
деформация. Вращение при сдвиге.
5.2 Типы сдвигов по характеру начального напряженного состояния.
Сдвиги с однородным и неоднородным (по латерали и вертикали) напряженным состоянием.
5.3. Структурный парагенез в моделях сдвиговых зон с
квазиоднородным во всем объеме напряженным состоянием (скашивание).
Сколы Риделя разных типов. Их развитие и ориентировка. Условия образования
трещин отрыва. Скашивание в слоистой среде.
5.4. Структурный парагенез в моделях латерально-неоднородного
сдвига. Возможные схемы нагружения. Сходство и различие структурного
парагенеза с таковым в моделях сдвига, неоднородного по латерали и
вертикали.
5.5. Структурный парагенез в моделях неоднородного по латерали и
глубине простого сдвига. Схема нагружения. Понятие о сдвиговых зонах Риделя. 4 стадии развития этих зон.
Ранги разрывов. Понятие об опережающих и оперяющих разрывах. Разрывы разных
рангов, формирующиеся на разных стадиях развития сдвиговой зоны.
Обязательные и необязательные члены структурного парагенеза. Характеристика
и условия формирования каждого из возможных членов структурного парагенеза.
R-сколы как главные
члены структурного парагенеза; их ориентировка, конфигурация и кинематика.
Поведение разрывов на глубине. Понятие о структурах цветка. Тюльпановидные
и пальмовые структуры. Два типа складок в зонах сдвига. Сдвиговые дуплексы.
Разрывы, формирующиеся у концов сдвигов. Малые структурные формы,
возникающие в обстановке сдвига: механизм образования, роль кинематического
индикатора.
5.6. Структурные парагенезы в обстановке транстенсии. Два
возможных типа нагружения. Изменение ориентировки сколов Риделя в плане.
Формирование структур типа пулл-апартов. Образование отрицательных структур
цветка в разрезе (впадины, осложненные сбросами).
5.6. Структурные парагенезы в обстановке транпрессии. Различные
типы нагружения в моделях этих структур. Увеличение углов сколов Риделя с
осью сдвига. Формирование структур типа поп-апов. Образование положительных
структур цветка в разрезе (поднятия, осложненные взбросами).
5.7. Структурные
парагенезы в обстановке трансламинации. Необходимость учета
сопротивления чехла. Модель сочетания неоднородного сдвига со скашиванием.
Изменение параметров основных членов структурного парагенеза в такой
обстановке.
5.8. Влияние реологических свойств разреза на поведение разрывов в
различных зонах сдвига.
|
6
|
Структурные парагенезы горизонтального растяжения
|
6.1. Основные члены структурого парагенеза. Сбросы. Их форма.
Различные типы. Складки, связанные со сбросами. Дуплексы растяжения.
Грабены и горсты.
6.2. Механизм образования сбросов. Ориентировка осей
напряжений. Моделирование сбросов. Геодинамическая обстановка формирования
структур растяжения.
|
5. Реферат
Реферат
подготавливается по мотивам одного из разделов 3-6 дисциплины
'Структурно-парагенетический анализ', тема выбирается студентом под
руководством преподавателя, читающего 'Структурно-парагенетический анализ'.
Реферат основывается на изучении дополнительной литературы. В отдельных
случаях в реферате используются материалы, полученные студентом во время
полевых работ. На выполнение реферата отводится 1,5 месяца. Выполнение работы
контролируется преподавателем, читающим 'Структурно-парагенетический анализ'.
6. Учебно-методическое и информационное
обеспечение дисциплины
ЛИТЕРАТУРА
Основная
литература
- Гончаров
М.А., Талицкий В.Г., Фролова Н.С.
Введение в тектонофизику. М.: КДУ, 2005.
2.
Лукьянов А.В. Пластическая деформация и тектоническое
течение в литосфере. М.: Наука, 1991. 144 с.
Дополнительная
литература
- Галкин
В.А. Парагенетический анализ в геодинамике. Развитие терминологии и
методов // Структурные парагенезы и их анасамбли. М.: ГЕОС, 1997.
С.28-30.
- Лукьянов
А.В. Парагенетический анализ структур в решении задач теоретической
и практической геологии // Структурные парагенезы и их анасамбли. М.:
ГЕОС, 1997. С.87-90.
- Лукьянов
А.В. Основные проблемы учения о парагенезах структур // Структурные парагенезы и их
анасамбли. М.: ГЕОС, 1997. С.91-94.
6.
Прокопьев А.В.,
Фридовский В.Ю., Гайдук В.В. Разломы (морфология, геометрия
и кинематика). Якутск: ЯФ Изд‑ва СО РАН, 2004. 148 с.
7. Разломообразование
в литосфере. Зоны сдвига / С.И. Шерман, К.Ж. Семинский, С.А. Борняков
и др. Новосибирск: Наука, Сиб. отд‑ние, 1991. 262 с.
8. Семинский
К.Ж. Внутренняя
структура континентальных разломных зон. Тектонофизический аспект //
Новосибирск: Изд‑во СО РАН. Филиал 'Гео', 2003. 244 с.
- Стоянов С. Механизм формирования разрывных зон. М.: Недра.
1977. 144 с.
- Hatcher R. D. Structural Geology.
Prentice Hall.1995. 525 c.
11. Davis G.H., Reynolds S.J.
Structural geology of rocks and regions. 2nd edition. New York: John Wiley & Sons, 1996. 776
pp.
12. Ramsay J.G. Folding and
fracturing of rocks. New York:
McGraw-Hill, 1967. 568 pp.
13. Sylvester A.G. Strike‑slip faults // Geol. Soc. Amer. Bull. 1988. N 100. P. 1666-1703.
7. Материально-техническое
обеспечение дисциплины
При освоении
дисциплины необходимы коллекции компьютерных презентаций и видеоматериалов, в
том числе на CD, для демонстрации основных структурных
парагенезов на моделях и в природе.
8. Методические рекомендации по организации
изучения дисциплины
Рекомендуемые
образовательные технологии: лекции, практические занятия с постановкой и
решением прямых и обратных задач структурно-парагенетического анализа,
семинары с обсуждением проблем структурно-парагенетического анализа, реферат
как элемент подготовки для написания магистерской диссертации.
Программа составлена в
соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом высшего
профессионального образования по направлению подготовки 020300 Геология.
Разработчик:
старший научный сотрудник Лабораторией тектонофизики и геотектоники
им. В.В. Белоусова Геологического
ф-та МГУ им. М.В. Ломоносова,
кандидат
геолого-минералогических наук
/Н.С. Фролова/
Эксперты:
Зам. Пред. УМС по геологии,
Профессор /В.А.
Богословский/
|