Введение. Практические занятия являются одним из видов эксперимента, применяемого при усовершенствовании и закреплении знаний студентов в производственно-значимых

Практические занятия являются одним из видов эксперимента, применяемого при усовершенствовании и закреплении знаний студентов в производственно-значимых разделах «Геологии». Они проводятся параллельно с изучением теоретического курса. Практические занятия развивают интеллектуальные умения у будущих специалистов, вырабатывают у студентов самостоятельность, умение общаться, систематизировать, углублять и закреплять полученные теоретические знания по дисциплине.

Задания предназначены для реализации Государственных требований к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников по специальности 130504 «Бурение нефтяных и газовых скважин» (базовой и углубленной подготовки), 130503 «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений» (базовой и углубленной подготовки).

При освоении дисциплины «Геология» студент должен обладать общими компетенциями (ОК), включающими в себя способность:

- ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.

- ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

- ОК 8. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации.

При освоении дисциплины «Геология» студент должен обладать профессиональными компетенциями (ПК), соответствующими основным видам профессиональной деятельности:

Для специальности 131003 Бурение нефтяных и газовых скважин

ПК 4.1. Выбирать оптимальный вариант проводки глубоких и сверхглубоких скважин в различных горно-геологических условиях.

Для специальности 131018 Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений

- ПК 4.1. Контролировать и соблюдать основные показатели разработки месторождений.

Практическое занятие № 1,2 (11, 12)

Тема: Изучение минералов (коллекция)

Тип практической работы: репродуктивный

Форма организации студентов: групповая

Цели практического занятия:

- Обобщение, систематизация, углубление, закрепление полученных теоритических знаний по теме «Минералы земной коры»;

- Формирование умений применять полученные знания на практике.

Содержание занятия: р абота с коллекцией минералов

Оснащение: коллекция, представленная образцами минералов различных классов по химическому составу, шкала Мооса, рабочая тетрадь, карандаш, ручка, линейка.

Исходные данные: Знать определение минералов, их физические свойства.

Порядок выполнения:

1. Студенты получают учебные коллекции с образцами минералов.

2. Изучают минералы и их характерные признаки, пользуясь таблицей 1.

3. Вся информация, полученная из методических указаний с пояснениями, заносится в тетрадь для практических работ.

4. Индивидуально сдают зачет по вопросам для самопроверки.

5. Сдают тетрадь для проверки.

Методические указания:

Минералы — это природные химические соединения или самородные элементы, возникшие в результате разнообразных физико-химических процессов, происходящих в земной коре и на ее поверхности. Подавляющая масса минералов находится в природе в твердом состоянии. Реже встречаются жидкие (ртуть, вода) и газообразные (горючие газы, углекислый газ) минералы.

Главнейшими физическими свойствами являются цвет, цвет черты минерала (цвет его в порошке), прозрачность, блеск, излом, спай­ность, твердость, удельный вес и другие свойства, присущие некото­рым минералам.

Цвет минералов является важным диагностическим признаком. Минералы могут иметь самую разнообразную окраску — белую, жел­тую, серую, розовую, красную, зеленую, синюю, черную, причем всевозможных оттенков. Минералы могут быть и бесцветными, про­зрачными. Практически цвет определяют на глаз, путем сравнения с хорошо знакомыми предметами (молочно-белый, соломенно-желтый, кирпично-красный). Для обозначения цвета минералов, имеющих металлический блеск, к названию цвета добавляют название распро­страненного металла (свинцово-серый, оловянно-белый, латунно-желтый, медно-красный, железно-черный и т. д.).

Окраска минералов зависит главным образом от химического состава самого минерала и от примесей элемента, называемого хро­мофором, т. е. носителем окраски. Такими элементами являются железо, никель, кобальт, титан, уран, медь, хром и др. Некоторые минералы меняют окраску в зависимости от освещения.

Твердость представляет собой один из важнейших диагно­стических признаков. Под твердостью понимают степень сопротивле­ния минерала внешним механическим воздействиям (царапанию, резанию, истиранию). Для определения твердости принята шкала Мооса, в которой используются минералы с известной и постоянной твердостью. Эти минералы располагаются в порядке возрастания твердости, так что каждый предыдущий минерал царапается последующим.

При определении твердости минерала чертят на его свежей поверхности острым углом минерала — эталона из шкалы твердости.

Например, определяется твердость альбита. Из эталонной коллек­ции его не царапает ни один минерал до апатита включительно. Ортоклаз оставляет на нем слабую царапину, но и сам истирается при этом. Следовательно, у этих двух минералов равная твердость.

Следующий по шкале кварц при нажиме царапает альбит, следовательно, твердость альбита выше 5 и ниже 7, т. е. 6.

В практике нередко прибегают к определению твердости при помощи распространенных предметов. Так, твердость карандаша 1, ногтя — 2, бронзовой монеты — 3,5—4, стекла — 5, иглы и сталь­ного перочинного ножа — 6, напильника 7. Минералы с большей твердостью встречаются очень редко.

Современная классификация минералов основывается как на химическом составе, так и на кристаллической структуре и генезисе вещества.

По химическому составу и кристаллическому строению все известные минералы разбиваются на несколько подразделений, из которых важнейшими являются (Таблица 1).

Таблица 1 - Классификация минералов по химическому составу

Название минерала	Отличительные признаки	Генезис (происхождение)	Значение (применение)
Самородные элементы
Сера (S)	Цвет соломенно-желтый до бурого; черта бесцветная, блеск жирный, твердость 2,5	вулканическое	Медицина, хим. промышленность
Сульфиды (сернистые соединения)
Пирит (FeS2) (серный колчедан)	Цвет светло-желтый, часто с побежалостью латунно-желтого, бурого и пестрого цветов, непрозрачен, твердость 6,65.	различное	Сырье для получения серной кислоты
Галоиды
Галит – NaCl (каменные соли)	Бесцветный или белого цвета, твердость 2, хрупкий, легко растворим в воде, вкус соленый	В процессе осадконакопления, осаждается на дне соленых озер и залегает в виде пластов	В пищевой промышленности
Окислы и гидроокислы
Кварц – SiO2	Образует кристаллы в виде шестигранной призмы, цвет различный (бесцветный-горный хрусталь, сероватая-дымчатый кварц, фиолетовая-аметист, черная-марион), твердость – 7	различное	В часовой промышленности
Карбонаты
Кальцит – CaCO3 (известковый шпат)	Цвет бесцветный, белый, твердость 3, бурно реагирует с соляной кислотой.	Осадочное, гидротермальное, биогенное, может быть продуктом метаморфизма	В строительной, химической, металлургической, оптической промышленности
Фосфаты
Апатит – Ca5(F или Cl) (PO4)3	Белый, зеленый, фиолетовый, бурый, твердость 5, излом неровный	магматическое	Служит для получения фосфора и фосфорный удобрений
Сульфаты
Гипс – CaSO4∙2H2O	Белый, бесцветный, блеск стеклянный, твердость 2,	Осаждение солей серной кислоты	Строительство, медицина
Силикаты
Ортоклаз – KAlSi3O8	Цвет белый, светло-серый, розовый, блеск стеклянный, твердость 6	Является составной частью осадочных извержений и метаморфических пород	Породообразующий минерал
Углеродистые соединения (природные органические соединения)
Асфальты (горные смолы)	Хрупкий смолистый минерал темно-бурого, почти черного цвета, твердость 2	Является продуктом изменения нефти.	В промышленности

Самородные элементы

К классу самородных элементов относятся: платина, золото, серебро, алмаз, графит, сера, медь и др. Минералы этой группы состоят из одного химического элемента или смеси двух элементов, не пользуются широким распространением, но чрезвычайно важны в практическом отношении. Довольно широко распространенными из них являются только графит и сера.