Введение в геохимию
Программа курса
Новосибирск
 |
Программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего специального образования.
Предназначена для студентов-геологов, геофизиков, геомехаников
Составитель
д-р геол.-минер. наук, проф., чл.-кор. РАН В. С. Шацкий
Утверждена на заседании кафедры минералогии и петрографии.
© 
Новосибирский государственный
университет, 2008
Организационно-методический раздел
Курс «Введение в геохимию» относится к специальным дисциплинам вузовской компоненты стандарта образования.
1.2. Дисциплина «Введение в геохимию» предназначена для студентов-геологов, геофизиков, геомехаников геолого-геофизического факультета, 2 семестр 3-го курса.
Основной целью дисциплины является ознакомление студентов с теоретическими основами геохимии как науки о происхождении и путях миграции и закономерностей поведения химических элементов в различных геологических процессах.
1.3. Требования к уровню освоения содержания курса.
По окончанию изучения указанной дисциплины студент должен иметь представления:
–о происхождении и эволюции планет Солнечной системы
- о составе и строение геосфер Земли.
о строение атомов, химической связи и строение кристаллов
-о роли геофизических методов в оценке состава мантии
Фазовых превращениях, определяющих плотностные скачки в мантии.
о распределение элементов между корой и мантией, и влиянии субдукции земной коры на химическую гетерогенность мантии.
о происхождении морей и океанов
.
1.4. Формы контроля.
Итоговый контроль. Для контроля усвоения дисциплины учебным планом предусмотрен экзамен.
Текущий контроль осуществляется посредством устных вопросов во время проведения контрольных недель.
Содержание дисциплины
2.1. Новизна курса
В основу курса положены современные представления о процессах образования и эволюции Земли, составе ее геосфер и путях миграции химических элементов и их изотопов. Широко используются данные экспериментальных исследований, моделирующие процессы минералообразования в различных геосферах Земли.
2.2. Тематический план курса (распределение часов).
| Темы | Количество часов | |||
| Лекции | Семинары | Самост. работа | Всего | |
| Общие сведения о строение атомов, химической связи и строение кристаллов. Изотопы. Происхождение элементов (Большой взрыв, космологический нуклеосинтез, звездный нуклеосинтез). Периодическая система элементов Геохимическая классификация элементов. Классификации Гольдшмита и Вернадского). | ||||
| Происхождение и состав Солнечной системы, распространенность в ней элементов. | ||||
| Происхождение и ранняя история Земли. Хондритовая модель формирования Земли. Ахондритовая модель формирования Луны.. | ||||
| Изотопная геохимия | ||||
| Состав и строение геосфер Земли. Ядро и мантия. Космохимическая оценка состава мантии Роль геофизических методов в оценке состава мантии. Причины существования скачков плотности в мантии. Корреляция геофизических данных с данными физики минералов. | ||||
| Состав, происхождение и эволюция континентальной коры | ||||
| Химическая геодинамика зон субдукции. | ||||
| Геохимия магматических процессов | ||||
| Геохимия гидросферы и атмосферы | ||||
| Геохимия процессов выветривания и осадкообразования | ||||
| Геохимия окружающей среды | ||||
| Итого: |
2.3. Содержание курса.
1. Предмет геохимии. Исторический очерк возникновения и развития геохимии. Объекты и основные методы исследования
Периодическая система элементов Геохимическая классификация элементов. Классификации Гольдшмита и Вернадского
2. Происхождение и распространенность элементов в природе
Общие сведения о строение атомов, химической связи, типах кристаллических структур. Плотнейшие упаковки частиц в кристаллах
Координационные числа, координационные многогранники.
Изотопы, изотоны, изобары. Типы радиоактивного распада. Происхождение элементов (Большой взрыв, космологический нуклеосинтез, звездный нуклеосинтез). Эволюция звезд
Изотопная геохимия
Закон радиоактивного распадаРадиогенные изотопы как трассеры геохимических процессов. Методы определения абсолютного возраста.
Метода датирования по обычному свинцу. U-Pb метод определения возраста по циркону. Sm-Nd – метод определения возраста.Стабильные изотопы
4. Строение и происхождение Солнечной системы. Солнце.
Планеты земной группы. Планеты гиганты. Астероиды, кометы,метеориты (хондриты, углистые хондриты, ахондриты, железные метеориты, железо-каменные)
Правило фаз Гиббса. Химический потенциал Диаграммы состояния (однокомпонентные системы, двухкомпонентные системы при отсутствии твердых растворов и соединений, двухкомпонентная система при отсутствии твердых растворов с промежуточным соединением,
двухкомпонентные системы с соединением плавящимся инконгруэнтно
Диаграммы двухкомпонентных систем с твердыми растворами.
Состав и строение ядра и мантии Земли.
5 Происхождение и ранняя история Земли.
Хондритовая модель формирования Земли.
Ахондритовая модель формирования Луны..