МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

Таврический национальный университет имени В.И.Вернадского

Кафедра землеведения и геоморфологии

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ И ЗАДАНИЯ к проведению лабораторных работ по геологии общей и исторической для студентов 1–2 курса дневной и заочной форм обучения образовательно-квалификационного уровня «бакалавр» направления подготовки 6.070104 – география отрасль знаний 0401 – естественные науки

Симферополь 2011

Рекомендовано к печати заседанием кафедры от 20.01.11 г., протокол № 5

Рекомендовано к печати учебно-методическим советом ТНУ от 16.02.11 г., протокол № 3

Учебная дисциплина «Геология общая и историческая» изучается на 1 курсе географического факультета. Она имеет исключительно важное теоретическое и практическое значение. На ее основе строится дальнейшее изучение целого ряда географических дисциплин. Подготовка специалистов-географов немыслима без детального изучения Земли и земной коры, ее вещественного состава и истории развития, а также геологических процессов, протекающих на поверхности и в ее недрах.

Получаемые в ходе лабораторных занятий знания имеют и прикладную направленность, поскольку геодинамические процессы оказывают большое влияние на жизнедеятельность человеческого общества. С геологическим строением связаны многие природные процессы и явления. Для его изучения необходимы определенные практические навыки.

Цель лабораторных занятий - закрепить теоретические положения курса, полученные на лекциях и сформировать практические навыки изучения состава, строения и динамики геоструктур.

Задачи:

• сформировать теоретические и практические основы определения минералов и горных пород в полевых и лабораторных условиях;

• ознакомиться с коллекционными образцами минералов и горных пород для дальнейшей их диагностики;

• пробрести навыки измерения элементов залегания слоев горных пород;

• освоить методику построения геологической карты, геологических разрезов и стратиграфической колонки.

Тематика лабораторных занятий составлена в соответствии с программой курса.

Структура и содержание лабораторных работ

Проведение лабораторных занятий включает теоретическое обсуждение вопросов по каждой теме и выполнение лабораторных заданий. Список вопросов для обсуждения выносится заранее. Для их подготовки по каждому занятию приводится список рекомендуемой литературы с указанием страниц. Рассмотрение теоретических вопросов предшествует выполнению соответствующих заданий.

Лабораторная часть включает письменные ответы на вопросы, работу с макетами кристаллов, горным компасом, демонстрацию эталонных образцов минералов и горных пород и их контрольное определение, вычерчивание схем, составление таблиц, построение геологической карты и разрезов, анализ графического материала.

Лабораторные работы, задания и методика их выполнения

Лабораторная работа № 1

Тема: Кристаллы и их элементы симметрии

Цель: ознакомить с кристаллами из кафедральной эталонной коллекции, уметь определять и показывать элементы симметрии.

Оборудование: природные крупные кристаллы из кафедральной эталонной коллекции, коллекция картонных моделей простых форм кристаллов, учебные пособия по кристаллографии, набор цветных компьютерных слайд-фильмов о кристаллах.

Вопросы для самоподготовки

1. Кристалл и кристаллическое состояние вещества.

2. Гигантские кристаллы (примеры).

3. Пространственная кристаллическая решётка и ее виды.

4. Элементы симметрии (плоскость, ось, центр).

5. Кристаллографические оси.

6. Индексы и символы граней кристалла.

Список используемой литературы

Н.В.Короновский, Н.А.Ясаманов [5], с. 63-65; В.В.Добровольский [4], с. 26-44; Й.М.Свинко, М.Я.Сивий [9], с. 36-40; В.Ф.Барская, Г.И.Рычагов [1], с. 8-19; Е.К.Лазаренко [7], с.51-59.

Содержание работы

Задание 1. Определение элементов симметрии кристаллов.

На природных кристаллах (галит, кальцит, магнетит, пирит, гранат и др.) и на картонных моделях простых форм кристаллов определить и показать элементы симметрии кристаллов (плоскости, оси, центр).

Задание 2. Определить и показать элементы симметрии куба (гексаэдра) согласно его формуле: 3L₄4L₃6L₂9PC.

Лабораторная работа № 2

Тема: Простые формы кристаллов. Сингонии

Цель: изучить систему простых форм кристаллов, научиться определять название простых форм по комбинациям элементов симметрии кристалла и определять их сингонию.

Оборудование: природные крупные кристаллы-индивиды, коллекция картонных моделей простых форм кристаллов, учебные пособия по кристаллографии, рекомендуемая литература.

Вопросы для самоподготовки

1. Простые формы кристаллов.

2. Дать определение простых форм кристаллов кубической сингонии.

3. Чем отличается дипирамида от октаэдра?

4. Что такое «габитус» кристалла?

5. Сингонии.

6. Назовите минералы, имеющие простые формы куба и октаэдра.

Список используемой литературы

Н.В.Короновский, Н.А.Ясаманов [5], с. 63-65; В.В.Добровольский [4], с. 26-44; Й.М.Свинко, М.Я.Сивий [9], с. 36-40; В.Ф.Барская, Г.И.Рычагов [1], с. 8-19; Е.К.Лазаренко [7], с.51-59.

Содержание работы

Задание 1. Ознакомиться с номенклатурой простых форм кристаллов (рис. 1), научиться определять элементы симметрии и название простой формы на моделях кристаллов. Результаты определения оформить в виде таблицы 1.

Примечание. Первые три ряда простых форм – пирамиды, дипирамиды, призмы. Их название зависит от формы сечения: сечение ромб – ромбическая, треугольник – тригональная, удвоенный треугольник – дитригональная, четырехугольник – тетрагональная, удвоенный четырехугольник – дитетрагональная, удвоенный шестиугольник – дигексагональная.

Форму, состоящую из одной грани, называют моноэдром (22), из двух пересекающихся граней – диэдром (23), из двух параллельных граней – пинакоидом (24).

Форма, состоящая из четырех граней в виде треугольников, - тетраэдр. Различают ромбический тетраэдр – в сечении ромб (25), кубический – все грани равносторонние треугольники (26), тетрагональный – в сечении четырехугольник (27).

Фигуры, напоминающие дипирамиды, но с гранями в виде трапеции, называют трапецоэдрами (тригональный – 28, тетрагональный – 29, гексагональный – 30).

Форму, состоящую из шести граней в виде ромба, называют ромбоэдром (31), простые формы из равных разносторонних треугольников – скаленоэдрами (тетрагональный – 32, дитригональный – 33).

Форма из шести квадратов называется гексаэдром или кубом (34), форма из восьми равносторонних треугольных граней – октаэдром (35).

Производные тетраэдров (36-39) и октаэдров (40-43) – формы, грани которых соответственно разбиты на три треугольника, четырехугольника, пятиугольника, шестиугольника. Название этих форм состоит из трех частей: первая относится к названию грани (тригон, тетрагон, пентагон, гексагон), вторая – к их количеству (3), затем называется исходная форма. Например: тригон-триоктаэдр (форма 40).

Если грани куба заменить четырьмя треугольными гранями, то получается форма, носящая название тетрагексаэдр (44).

Фигуры 45-47 называют додекаэдрами: дидодекаэдр – удвоенный двенадцатигранник, ромбододекаэдр и пентагондодекаэдр – соответственно грани в виде ромбов и пятиугольников.

Рис. 1. Простые формы кристаллов.

Таблица 1

Определение простых форм

№ модели	Название простой формы	Элементы симметрии
		P	L	C
1	призма	4P	L33L2	C

Задание 2. Определить простую форму, габитус и сингонию 10-и кристаллов. Результаты оформить в виде таблицы 2 (название минерала дает преподаватель).

Таблица 2

Определение простых форм, габитуса и сингонии кристаллов

№ п/п	Название минерала	Простая форма	Габитус	Сингония
1	Галит	Гексаэдр	Изометричный	Кубическая

Лабораторная работа № 3