Главная > Программа


ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»

Согласовано

Утверждаю

Руководитель ООП

по специальности 130102

декан ГРФ

проф. А.С. Егоров

Зав. кафедрой

ГФХМР

проф. А.С. Егоров

ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

«Геоэлектрохимия»

(наименование по рабочему учебному плану)

Специальность: 130102 «Технологии геологической разведки»

Специализация:

«Геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых»,

«Сейсморазведка»

Квалификация (степень) выпускника: специалист

Форма обучения: очная

Составитель: проф. О.Ф. Путиков

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

2012

Составитель: проф. О.Ф. Путиков

Научный редактор: проф. А.С. Егоров

ГЕОЭЛЕКТРОХИМИЯ

1. Цель и задачи дисциплины

Основные пути повышения эффективности применения геофизических и геохимических методов поисков и разведки месторождений полезных ископаемых заключаются в увеличении глубинности исследований и в развитии способов, в том числе дистанционных, изучения вещественного состава объектов. С целью решения этих задач с 60-х годов 20-го века в СССР, а в настоящее время в России, на стыке геофизических и геохимических методов развивается новое направление разведочной геофизики – нелинейные геоэлектрохимические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых. В последние годы указанные методы начинают активно использовать в Китае, Канаде, США, Австралии и др. странах.

Целью курса является подготовка выпускников-геофизиков к обоснованному выбору и эффективному использованию геоэлектрохимических методов для решения различных геологоразведочных и геоэкологических задач в будущей самостоятельной работе.

Задачи курса заключаются в изучении физико-химических основ отдельных геоэлектрохимических методов, особенностей методики, аппаратуры, способов интерпретации данных областей применения, что позволяет получить полное представление о возможностях методов и практическом их использовании.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Курс «Геоэлектрохимия» входит в состав вариативной части профессионального цикла дисциплин специализаций для подготовки специалистов по специальности «Технологии геологической разведки» и изучается студентами специализации «Геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых» в течение 4 семестра после прохождения курсов «Геология», «Химия» и большей части курсов «Математика (общий курс)» и «Физика».

Для освоения «Геоэлектрохимии» студент должен обладать устойчивыми знаниями по химии, физике и математике в рамках школьной программы и изучить перечисленные выше дисциплины.

3. Требования к результатам освоения дисциплины

    Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:

    а) общекультурных:

    - представление современной картины мира на основе целостной системы естественнонаучных и математических знаний, способность ориентироваться в ценностях бытия, жизни, культуры (ОК-1);

    - обобщение, анализ, восприятие информации, способность поставить цели и выбрать пути ее достижения (ОК-2);

- стремление к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства (ОК-9);

    б)профессиональных, в том числе

    б1) общепрофессиональных

  • самостоятельное принятие решения в рамках своей профессиональной компетенции, готовность работать над междисциплинарными проектами (ПК-6);

б3) в области научно-исследовательской деятельности

  • наличие высокой теоретической и математической подготовки, а также подготовки по теоретическим, методическим и алгоритмическим основам создания новейших технологических процессов геологической разведки, позволяющим быстро реализовывать научные достижения, использовать современный аппарат математического моделирования при решении прикладных научных задач (ПК-24);

  • способность выполнять наукоемкие разработки в области создания новых технологий геологической разведки, включая моделирование систем и процессов, автоматизацию научных исследований (ПК-28).

В результате освоения дисциплины «Геоэлектрохимия» студент должен:

Знать:

- физико-химические основы нелинейных геоэлектрохимических методов;

- методику работ;

- принципы работы аппаратуры;

- области применения методов.

Уметь:

- самостоятельно выбирать необходимый комплекс методов и методику работ для решения конкретной геологической задачи;

- выполнять интерпретацию полученных данных.

Иметь представление:

- о способах построения физико-математической теории геоэлектрохимических методов, основных ее результатах и путях использования.

4. Объём дисциплины и виды учебной работы

Общая трудоёмкость учебной дисциплины составляет 4 зачётные единицы.

Вид учебной работы

Всего часов

Семестры

4

Всего

102

102

Аудиторные занятия: в том числе

51

51

Лекции

34

34

Практические занятия (ПЗ), в том числе в интерактивной форме:

0

0

Семинары (С)

17

17

Лабораторные работы (ЛР)

34

34

Самостоятельная работа: в том числе

51

51

Курсовой проект (работа)

34

34

Расчетно-графические работы

0

0

Реферат

0

0

Другие виды самостоятельной работы

Работа с литературой

17

17

Вид промежуточной аттестации (зачёт, экзамен)

экзамен

экзамен

Общая трудоёмкость час

зач. ед.

102

102

3

3

5. Содержание дисциплины

5.1. Содержание разделов дисциплины

п/п

Наименование раздела дисциплины

Содержание раздела

1

2

3

1

Физико-химические процессы, связанные с переносом электрических зарядов и массы в горных породах.

Процессы на границах раздела фаз. Внутрифазовые процессы. Физико-математические основы геоэлектрохимических методов. Общая система дифференциальных уравнений концентрации ионов и электромагнитного поля. Упрощение системы дифференциальных уравнений для различных групп геоэлектрохимических методов.

2

Полярографи-ческий каротаж (ПК).

Физико–химические основы метода. «Бесфоновая» полярография. Типичные полярограммы природных вод. Методика и техника исследований. Импульсная модификация ПК. Решаемые задачи. Области применения. Примеры практического использования.

3

Контактный способ поляризаци-онных кривых (КСПК). Бесконтакт-ный способ поляризаци-онных кривых (БСПК).

Физико–химические основы способов. Поляризционные кривые минералов с электронной проводимостью. Потенциалы электрохимических реакций минералов. Гальванодинамический способ поляризации. Предельная плотность (сила) тока электрохимической реакции. Теоретическая зависимость предельной плотности тока на плоской поверхности минералов от скорости изменения плотности тока. Схема основного варианта полевой установки КСПК. Используемая аппаратура, ее характеристики и особенности.

Интерпретация данных при использовании основного варианта установки КСПК. Другие способы поляризации. Увязочная и поисковая полевые установки КСПК. Геологические задачи, решаемые с помощью КСПК. Бесконтактный способ поляризационных кривых (БСПК). Вид поляризационных кривых при различных направлениях поляризующего тока. Понятие о кажущихся потенциалах и разностях потенциалов электрохимических реакций. Особенности методики и техники при использовании БСПК. Области применения и решаемые задачи.

4

Методы изучения различных форм нахождения химических элементов.

    Физико–химические основы методов ЧИМ и МДИ. Устройство и действие элементоприемника. Вид теоретических кривых накопления элементов в элементоприемнике. Понятие о геоэлектрохимическом годографе. Основной и ореольный варианты метода ЧИМ. Методика и техника работ методами ЧИМ и МДИ. Решаемые задачи. Области применения. Методы поисков по формам нахождения элементов (МПФ) и термомагнитный геохимический метод (ТМГМ). Физико-химические основы методов. Методика и техника работ. Решаемые задачи. Области применения. Потенциометрические методы. Физико-химические основы. Метод селективных электродов и другие методы. Решаемые задачи. Области применения.

5

Струйные ореолы рассеяния и их использование.

Экспериментально установленные особенности строения струйных ореолов рассеяния. Возможный механизм их формирования. Физико-математические модели струйных ореолов для рудных и нефтегазовых месторождений. Использование струйных ореолов рассеяния при поисках глубокозалегающих месторождений на суше и шельфе. Физико-математическое моделирование зон вторичной сульфидизации, используемых при поисках нефтегазовых залежей методом вызванной поляризации (ВП). Основные проблемы и перспективы развития геоэлектрохимических методов поисков и разведки.

5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами

п/п

Наименование обеспечиваемой (последующей) дисциплины

Номера разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемой (последующей) дисциплины

1

2

3

4

5

1.

Электроразведка

+

2.

Геофизические исследования скважин

+

+

3.

Комплексирование геофизических методов

+

+

+

+

5.3. Разделы дисциплин и виды занятий

п/п

Наименование раздела дисциплины

Лекц.

Лаб.

Зан.

Семин.

СРС*

Всего

час.

1.

Физико-химические процессы, связанные с переносом электрических зарядов и массы в горных породах.

4

2

4

10

2.

Полярографический каротаж (ПК).

4

2

4

10

3.

Контактный способ поляризаци-онных кривых (КСПК).

Бесконтактный способ поляризаци-онных кривых (БСПК).

14

4

5

23

4.

Методы изучения различных форм нахождения химических элементов.

6

3

4

13

5.

Струйные ореолы рассеяния и их использование.

6

6

34

46

Примечание: СРС – самостоятельная работа студентов

6. Лабораторный практикум:

п/п

раздела дисциплины

Тематика лабораторных работ

Трудо-емкость

(час.)

1.

1-2

Изучение установки полярографического каротажа

2

2.

Запись, оформление и анализ полярограмм водных растворов

2

3.

3

Изучение устрйства потенциостатов. Запись поляризационных кривых моделей рудных тел на потенциостате

3

4.

Построение поляризационных кривых КСПК при различных параметрах

2

5.

Интерпретация поляризационных кривых КСПК для различных рудных тел

2

6.

4-5

Построение геоэлектрохимических годографов

2

7.

Изучение физико-математических моделей струйных ореолов рассеяния. Интерпретация данных методов ЧИМ, МДИ, МПФ, ТМГМ

6

7. Практические занятия (семинары): Не предусмотрены учебным планом.

8. Примерная тематика курсовых проектов (работ):

1. Рассчитать, изобразить графически и проанализировать распределение концентрации подвижных форм металлов в струйном ореоле нефтегазовой залежи при заданных геологических и физико-химических параметрах.

2. Обосновать решаемые задачи, методику полевых работ и интерпретацию данных при применении геоэлектрохимических методов для поисков полезных ископаемых (указанных преподавателем в заданном регионе).

Например, «Применение геоэлектрохимических методов при поисках месторождений углеводородов на территории Прикаспийской НГП», «Применение геоэлектрохимических методов для поисков золота на территории Канады», «Возможности применения геоэлектрохимических методов при поисках кимберлитов на территории Австралии».

9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:

ЛИТЕРАТУРА

Основная

  1. Путиков О.Ф. Геоэлектрохимические методы поисков и разведки. Учебное пособие. СПб., СПГГИ, 1993. 117с.

Дополнительная

  1. Геологический словарь. В трех томах. Издание третье, перераб. и доп./ Гл. ред. О.В. Петров. Т.1. – СПб.: Изд-во ВСЕГЕИ. 2010.-432с.

  2. Путиков О.Ф., Холмянский М.А., Касьянкова Н.А. Поиски нефтегазовых месторождений на шельфе геоэлектрохимическими методами изучения водной толщи.//ДАН.-2008. Т.423.-№4.-С.530-532.

  3. Путиков О.Ф., Холмянский М.А., Вешев С.А., Владимиров М.В., Касьянкова Н.А. Новая технология геоэлектрохимических поисков нефтегазовых месторождений на шельфе. Российский геофизический журнал, №37-38, 2005, с. 18-23.

  4. Рысс Ю.С. Геоэлектрохимические методы разведки (Введение в геоэлектрохимию).Л., Недра, 1983.-255с.

  5. Путиков О.Ф. Основы геоэлектрохимических методов разведки. Л., изд-во ЛГУ, 1987.-172с.

  6. Путиков О.Ф. Геоэлектрохимические методы поисков и разведки. Учебное пособие. ЛГИ, 1980.-56с.

  7. Путиков О.Ф. Полярографический каротаж. С-Петербург, изд-во Санкт-Петербургского университета, 2000.-500с.

  8. Вешев С.А., Путиков О.Ф. Физико-химические методы контроля состояния трубопроводов, резервуаров и окружающей среды. Глава 5 (с. 169-203). В кн. «Геоэкологическое обследование предприятий нефтяной промышленности»/Под ред. В.А. Шевнина и доц. И.Н. Модина. – М.: РУССО, 1999.-511с.

  9. O.F. Putikov and B. Wen. Geoelectrochemistry and Steam Dispersion. Chapter 2, pp. 17-79. In the book: Geochemical Remote Sensing of the Subsurface. Edited by M. Hale. Handbook of Exploration Geochemistry, Vol.7.2000, Amsterdam, Elsevier Science B.V. 549p.

в) программное обеспечение: Microsoft Office, Mathlab, Mathcad.

г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы: ресурсы Интернет.

10. Материально-техническое обеспечение дисциплины:

Лаборатория радиометрии, геохимии и петрофизики (ауд. 4507), оснащенная полярографом с вращающимся графитовым электродом, двухкоординатными самописцами, потенциостатом, моделями рудных тел с электронной проводимостью.

Междисциплинарная лаборатория магниторазведки и гравиразведки, оснащенная мультимедийным оборудованием (ауд. 4509). Компьютерно-аналитический класс информационного анализа геофизической информации, оснащенный персональными компьютерами в количестве 12 шт., лазерным принтером HP LaserJet (ауд. 4505).

Разработчик:

Профессор кафедры ГФХМР О.Ф. Путиков



Скачать документ

Похожие документы:

  1. Первое высшее техническое учебное заведение россии (188)

    Рабочая программа
    ... инженерной геологии Т.Н. Николаева ПЕРВОЕВЫСШЕЕТЕХНИЧЕСКОЕУЧЕБНОЕЗАВЕДЕНИЕРОССИИ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ... инженерной геологии Т.Н. Николаева ПЕРВОЕВЫСШЕЕТЕХНИЧЕСКОЕУЧЕБНОЕЗАВЕДЕНИЕРОССИИ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ ...
  2. ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ (170)

    Программа
    ... и информационное обеспечение дисциплины: а) основная литература 1. ПервоевысшеетехническоеучебноезаведениеРоссии – Горный институт (1773-1998). СПГГИ ...
  3. ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ (321)

    Программа
    ... и информационное обеспечение дисциплины: а) основная литература 1. ПервоевысшеетехническоеучебноезаведениеРоссии – Горный институт (1773-1998). СПГГИ ...
  4. Первое высшее техническое учебное заведение россии (464)

    Рабочая программа
    ... ПЕРВОЕВЫСШЕЕТЕХНИЧЕСКОЕУЧЕБНОЕЗАВЕДЕНИЕРОССИИ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего ... бурения скважин. Первоевысшее горное учебноезаведение в России. Проф. ...
  5. Первое высшее техническое учебное заведение россии (31)

    Рабочая программа
    ... ПЕРВОЕВЫСШЕЕТЕХНИЧЕСКОЕУЧЕБНОЕЗАВЕДЕНИЕРОССИИ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего ... освоения специальных дисциплин высшегоучебногозаведения. В задачи ...
  6. Первое высшее техническое учебное заведение россии (68)

    Рабочая программа
    ... ПЕРВОЕВЫСШЕЕТЕХНИЧЕСКОЕУЧЕБНОЕЗАВЕДЕНИЕРОССИИ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего ... предприятии : учеб. Для студ. высш. учеб. заведений / Л.А.Одинцова. – М. ...

Другие похожие документы..