课程名称:普通地质学实验
英文名:Physical Geology
课程编号:15001
课程总学时:108
实验总学时: 36
实验周学时: 2
开设实验项目数: 14
课程总学分:4
实验课学分: 1
面向其他院系:城市资源系自然地理类实验项目14个,36学时;地科系非专业来源硕士生实验项目14个,36学时;西北大学地质类交流本科生,实验项目14个,36学时;中科院南京古生物研究所硕士生班,实验项目14个,36学时。
本大纲主撰人:舒良树,解国爱,王博
一、实验教学目标与基本要求
普通地质学实验包括常见矿物与岩石的鉴定、基础地质图件的判读与制作、地质与构造模型的解读等三个部分,含一天野外地质现象考察。
1、学习并了解鉴定常见矿物(金属矿物、透明矿物)、常见岩石(火山岩、深成岩、沉积岩、变质岩)的一般方法与特殊方法、所用的基本工具和专门仪器。
2、学习并掌握常见矿物的鉴别标志:颜色、形态、透明度、光泽、条痕、硬度、比重、磁性、解理、断口、酸碱反应等。学习并掌握常见岩石的鉴别标志:矿物成分、含量、色率、结构、构造等;学习并掌握如何区分并判别不同的岩石类型:特征矿物、典型结构、特殊构造等。
3、学习并了解若干特征矿物和特殊岩类的形成环境(温度、压力、深度)和构造背景(大洋、岛弧、造山带、裂谷、大陆内部)。建立岩石构造组合的概念和物质的时间、空间、来源三位一体观点。
4、学会正确使用罗盘测量并确定两点间物体的磁方位角;学习并掌握使用罗盘测量并确定岩石、地层、断层的产状(走向、倾向、倾角、坡度角等)。
5、学习地形图的判读,学习正确解读地质图和构造图等基础图件的内容。学习正确制作地质剖面图和综合地层柱状图。
6、训练正确解读地形地貌、地质与构造模型,增强三维立体空间概念。
7、通过综合性、研究式实验和野外实地考察等训练,培养学生的科研能力与创新意识。
8、通过实验培养以下能力:
(1)运用图册和基本工具,鉴别常见矿物和岩石的能力。
(2)查阅有关文献、资料的能力。
(3)正确进行实验操作,取得正确实验结果的动手能力。
(4)观察现象,分析判断,逻辑推理的能力。
(5)正确表达实验结果并解释基本成因条件的能力。
(6)预习、自学、讨论、答疑与交流的能力。
二、实验课程内容与学时分配
序号 | 实验项目名称 | 内容提要 | 学时 | |||
本专业 | 非本 专业 | |||||
一 | 必修实验: |
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01 | 实验须知 | (1)实验目的。(2)主要的实验方法。(3)介绍一般的实验过程与基本工具。(4)操作示范。(5)书写实验报告的格式与要求。(6)实验规则与实验室安全。 | 2 | 2 | ||
1 | 矿物形态与光性 | (1)预习矿物概念、矿物形态、光学和力学性质。(2)运用小刀、放大镜、条痕板等工具和看、掂、刻等方法,观察和认识13种矿物的形态与光学性质。(3)学习并掌握肉眼鉴定矿物的初步方法。 | 2 | 2 | ||
2 | 矿物力学性质 | (1)预习矿物硬度、摩氏硬度计、解理等概念。(2)运用小刀、放大镜、条痕板、稀盐酸、硬度计,观察和认识11种矿物的硬度、比重、解理、断口、弹性、挠性和延展性。(3)学习并掌握肉眼鉴定矿物的初步方法。 | 2 | 2 | ||
3 | 认识常见矿物 | (1)预习矿物分类、矿物分子式含义、各种物理性质和鉴别标志。(2)结合前两次实验,系统鉴定并对比6组12种矿物主要特征,观察它们的相似与差异性。(3)巩固矿物学基本知识。 | 2 | 2 | ||
4 | 认识常见火成岩 | (1)预习火成岩主要矿物与鉴定特征、结构构造、主要岩石。(2)学习分类依据,观察12种火成岩的色率、结构、构造,确定火成岩的类别;鉴定组成矿物的名称,含量,确定火成岩的名称。(3)了解火山岩与侵入岩关系。 | 2 | 2 | ||
5 | 认识常见沉积岩 | (1)预习沉积岩结构与构造、岩石分类、形成过程。(2)学习并熟悉沉积岩肉眼鉴定方法,认识12种常见沉积岩。(3)加深对沉积作用与成岩过程以及碎屑岩、化学岩、生物化学岩、黏土岩的理解。 | 2 | 2 | ||
6 | 认识常见变质岩 | (1)预习变质作用概念、三要素、结构、构造、特征矿物、分类依据。(2)观察10种常见变质岩,了解并熟悉变质岩的主要特征、特征矿物、结构构造、命名原则。(3)熟悉三大类岩石的主要差异和鉴定标志。 | 2 | 2 | ||
7 | 测量岩层产状 | (1)预习岩层产状要素、褶皱与断层要素、地层接触关系。(2)掌握罗盘的构成与使用方法,学习用罗盘测量方向、坡度、走向、倾向、倾角。(3)了解岩层产状测量的重要性,掌握其记录方法。 | 2 | 2 | ||
8 | 观察地质构造模型 | (1)预习外动力地质作用、板块构造、褶皱与断裂基本特征。(2)观察上述4类模型,思考河流、海洋、冰川、风沙、块体等作用形成的地貌异同性,加深板块作用过程的理解。(3)学习褶皱与断裂在平面、纵剖面、横剖面的表现,建立地质构造空间概念。 | 2 | 2 | ||
9 | 地形图地质图判读 | (1)预习褶皱、断层、地层接触关系的平面与剖面特征。(2)学习地形图的判读,学习地质图的一般知识与读图要点。(3)注意事项。 | 2 | 2 | ||
10 | 编制地质剖面图 | (1)预习地质图的一般知识与读图要点。(2)学习并掌握编制地质剖面图的步骤与方法。(3)注意事项。 | 2 | 2 | ||
11 | 编制地层柱状图 | (1)预习地质年代、地层年代概念、地质年代表。(2)了解地层柱状图的内容及意义,加深对地层层序律的理解。(3)学习并掌握编制地层综合柱状图的步骤与方法。(4)注意事项。 | 2 | 2 | ||
12 | 综合分析与讨论 | (1)预习各种外动力作用总的特征、内外动力作用相互关系、板块构造基本特征、地质图-剖面图-柱状图的作用。(2)总结内外动力作用的特征、各自在地壳演化中的作用和意义。(3)讨论国际地学发展趋势。(4)训练地质思维能力和表达能力。 | 2 | 2 | ||
13 | 野外地质考察(1) | 河流地貌与长江的多级阶地。进一步了解外动力地质作用的因素、特征与表现形式,了解外动力地质作用和地壳演化的内在关系。 | 全天 (1)、(2)择一 | 全天 (1)、(2)择一 | ||
野外地质考察(2) | 横贯栖霞山或紫金山的地质剖面观察,了解山体的构成(地层、岩石、古生物、沉积构造)、地史溯源、生命演化与沧桑变迁。训练野外观察与动手能力。 | |||||
14 | 观看录像 | 岩溶地貌的形成;河流的起源和演化;火山活动及其成因;地震与震源机制。增强学生感性认识,产生科学联想。 | 3 | 3 | ||
二 | 选修实验: |
| 类型 | 学
时 | ||
综 合 | 设创 计新 | 其它 | ||||
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三、教学方式与考核要求
普通地质学实验主要采用课堂教学与动手实践的方法,辅以网络教学和课间野外实习内容。目前已经完成了普通地质学的习题集和多媒体课件制作,课件中包含了近1000帧自拍的典型地质现象照片、图形、影像和动画,用言简意骸的文字和鲜亮直观的图像,很好的展示了课堂讲课和实验的内容。
目前正在制作普通地质学实验网站,目的是通过实验网站更有效地指导学生实验前的预习与自学,实验后的答疑与交流。并试图逐步建立双向互动式演播系统,在必要的时候可以把教师在演播室的讲解、示教及影像资料传输到各个实验室,教师也可以同时了解到每个实验的运作情况,并通过对讲进行讨论和交流。教学的方式多样化,有助于提高实验课程的教学质量。
普通地质学实验采用平时作业、考核和考试相结合的成绩评定方法。每个实验、考核和考试都有统一和详细的评分标准。实验课考核和考试以实验内容为主、理论内容为辅。已经建立试题库,有多套实验课考核和考试方案,可以满足教学质量的需要。
四、实验教材、参考书
(一)实验教材:
解国爱、舒良树.2011. 普通地质学实验及复习指导书,南京:南京大学出版社,1-106.
(二)参考书:
1、Jolivet L, Nataf H-C. 2001. Geodynamique. Paris: DUUNOD.
2、Jean DERCPURT, Jacques Paquet. 1999. Geologie objets et methodes. Paris: DUUNOD, 1-456
3、Andre BRAHIC, Michel HOFFERT, Andre SCHAAF, Marc TARDY, Jean-Yves DANIEL. 1999. Sciences dela Terreet de l’Univers. Paris: Vuibert, 1-634
4、Condie K C, 1996 (4th edition). Plate Tectonics and Crustal Evolution. Pergamon Press,1-536
5、Duff P. McL. D. 1993 (4th edition). Holmes’ principles of physical geology.London,GLASGOW,New York,Tokyo, Melbourn,Madras:Chapman & Hall, 1-791
6、Stanly Chernicoff, Donna Whitney.2006. Geology: An Introduction to Physical Geology. Prentice Hall, 1-744.
6、舒良树.2010. 普通地质学. 北京:地质出版社,1-292.
7、赵懿英等. 1990. 现代地质学讲座.南京:南京大学出版社,1-171.
9、成都地质学院. 1983. 动力地质学原理. 北京:地质出版社,1-359.
五、课程网址:
教育网 http://de.nju.edu.cn/jingpin2007/ptdzx/zcr-1.htm
公网 http://www.njude.com.cn/jingpin2007/ptdzx/zcr-1.htm
南京大学地球科学与工程学院网 http://es.nju.edu.cn/pudi/index.htm