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1、地下水科学与工程专业 理论课程教学大纲汇编 防 灾 科 技 学 院 二一一年十一月 前言 教学大纲是根据学科体系架构、 专业人才培养方案的要求及课程内容编写的教学指 导性文件, 它以纲要的形式规定了课程的教学目的、任务、深度与体系结构、 重点难点、 教学进度和教学方式等基本要求,是学校教育教学活动的最根本的文件。为适应当今社 会对人才新要求的形势,本次地下水科学与工程专业理论课程教学大纲以国家中长期 教育改革和发展规划纲要为指导思想,以学院办学特色为优势,以学院新版地下水科 学与工程人才培养方案为依据,以期培养优秀的后备专业人才为目的汇编而成。 地下水科学与工程专业理论课程教学大纲汇编本着因材
2、施教、加强基础和实践、 拓展专业知识面, 注重能力培养, 密切结合学院办学思路和特色, 体现专业方向的优势, 形成制定过程中得到了学院领导、学科带头人迟宝明教授、刘春平教授的关心与指导及 学院其他兄弟教研室的积极配合,在地下水科学与工程教研室全体教师共同努力下,经 反复讨论修改使汇编工作顺利完成。 本次专业汇编主要针对专业理论课程,课程的设置基于理工、地学专业基础教育平 台,而后设计了水文地质、工程地质及环境地质等专业方向,三个方向分别由不同的课 程作为支撑。理论课程主要由学科(专业)基础课、专业必修课、专业限选课及专业任 选课组成,其中,学科(专业)基础课包括16 门课程,数学类基础课程3
3、门,理化类 基础课程 3 门,地质类基础课程4 门,工程地质类基础课程2 门,地下水专业基础课程 4 门,该部分共 62 学分;专业必修课中共设4 门课程,工程地质专业方向开设了工程地 质学课程,水文地质及环境地质方向开设了地下水污染原理及防治及专门水文地质学两 门课程,针对学院办学特色开设了地震水文学课程,该部分共11 学分;专业限选课着 重考虑水文、环境与勘察三个方向,分别设置了水力学、水文学、环境学概论和岩土工 程勘察课程,该部分共11 学分;专业任选课为拓宽学生知识面,加强学生动手能力培 养和训练,共设置29 学分,修满 8 学分即为合格。 本次专业课程教学大纲汇编是在学院压缩课时的新
4、情况下对专业理论课程教学内 容、教学手段、教学方法的研究的初步完善与总结,目的是着力培养学生独立学习与创 新能力,使专业理论课程教学水平随着学院教学改革的不断深入而逐步提高。 地下水科学与工程专业理论课程教学大纲 编 审 委 员 会 主任:高尔根 副主任:何世根 成员:迟宝明刘春平姜纪沂谷洪彪张莹宋洋 廖欣张艳张耀文李静 编写组:邓金宪李巨文卢滔袁四化于晓辉白相东 刘晓燕石云徐国栋刘小阳肖专文王振宇 林玮门妮温立平王伟孙广通朱敏 赵学艳曹桂荣杨绪海王福昌张梅东 审稿人:李德伦 目录 学科(专业)基础课 高等数学(理工类上)教学大纲. 存目 高等数学(理工类下)教学大纲. 存目 线性代数教学大纲
5、 . 存目 概率论与数理统计教学大纲. 存目 大学物理(上、下)教学大纲. 存目 大学物理实验教学大纲. 存目 普通化学教学大纲 . 存目 物理化学教学大纲 . . 6 地球科学概论教学大纲. 15 构造地质学教学大纲 . 错误!未定义书签。 地貌学及第四纪地质学教学大纲. 错误!未定义书签。 岩石学教学大纲 . 错误!未定义书签。 工程测量教学大纲 . 错误!未定义书签。 地下水科学与工程专业导论教学大纲. 错误!未定义书签。 水文地质学基础教学大纲. 错误!未定义书签。 地下水动力学教学大纲. 55 水文地球化学教学大纲. 错误!未定义书签。 土力学教学大纲 . 65 专业必修课 专门水文
6、地质学教学大纲. 错误!未定义书签。 地震水文学教学大纲 . 错误!未定义书签。 地下水污染原理及防治教学大纲. 84 工程地质学教学大纲 . 错误!未定义书签。 专业限选课 水力学教学大纲 . 96 水文学教学大纲 . 错误!未定义书签。 环境学概论教学大纲 . 错误!未定义书签。 岩土工程勘察教学大纲. 错误!未定义书签。 专业任选课 复变函数与积分变换教学大纲. 错误!未定义书签。 数学物理方程教学大纲. 错误!未定义书签。 环境水化学教学大纲 . 错误!未定义书签。 环境同位素水文地质教学大纲. 错误!未定义书签。 地下水资源管理教学大纲. 错误!未定义书签。 地下水流数值方法教学大纲
7、. 错误!未定义书签。 污水处理教学大纲 . 错误!未定义书签。 地下水科学与工程专业英语教学大纲. 错误!未定义书签。 地下水地理信息系统教学大纲. 错误!未定义书签。 工程与环境物探教学大纲. 错误!未定义书签。 岩体力学教学大纲 . 错误!未定义书签。 弹性力学教学大纲 . 错误!未定义书签。 1 物理化学教学大纲 课程代码: 2010290 课程名称:物理化学 Physical Chemistry 课程类型:学科基础课 学时学分: 64 学时/4 学分 适用专业:地下水科学与工程 开课部门:基础课教学部 一、课程的地位、目的和任务 物理化学是高等院校地下水科学与工程专业一门必修的基础理
8、论课,本课程的目的 是在大学化学、基础化学实验、高等数学和大学物理等先行课程的基础上,运用物理学 和化学的有关理论和方法,进一步定量地研究物质的化学变化和物理变化的普遍规律。 本教学大纲力求贯彻理论联系实际与少而精的原则。通过物理化学的学习, 使学生了解、 熟悉并掌握物理化学的基本概念、基础知识、基本理论和基本方法,培养学生今后在教 学、生产和科学研究中综合运用所学知识,观察问题、分析问题和解决实际问题的能力。 二、课程与相关课程的联系与分工 本课程的先修课程有大学化学、高等数学、大学物理等基础课,以上基础课为本课 程打下了数学、物理、化学的基础,使学生能够更有效的学习本课程。本课程也将为后
9、续专业课水文地球化学、地下水动力学的学习打下基础。 三、教学内容与基本要求 第一章热力学第一定律 1.教学内容 第一节热力学第一定律 第二节恒容热、恒压热与焓 第三节热容 第四节相变焓 第五节标准摩尔反应焓 第六节化学反应标准摩尔反应焓的计算 第七节化学反应怛压热与怛容热的计算 第八节可逆过程与可逆体积功的计算 2 第九节真实气体的节流膨胀 2.重点难点 重点:热力学第一定律文字表述和数学表达式;热力学第一定律在纯P V T 变化、 在相变化及化学变化中的应用;计算各种过程的功、热、热力学能变、焓变的方法。 难点:计算各种过程的功、热、热力学能变、焓变的方法。 3.基本要求 理解系统与环境、状
10、态、过程、状态函数与途径函数等基本概念,了解可逆过程的 概念。掌握热力学第一定律文字表述和数学表达式。理解功、热、热力学能、焓、 热容、 摩尔相变焓、标准摩尔反应焓、标准摩尔生成焓、标准摩尔燃烧焓等概念;热力学第一 定律在纯P V T 变化、在相变化及化学变化中的应用;计算各种过程的功、热、热力 学能变、焓变的方法。 第二章热力学第二定律 1.教学内容 第一节热力学第二定律 第二节熵变计算 第三节热力学第三定律 第四节亥姆霍兹函数与吉布斯函数 第五节热力学基本方程和麦克斯韦关系式 2.重点难点 重点:物质纯PVT 变化、相变化中熵、亥姆霍兹函数、吉布斯函数的计算及热力 学第二定律的应用;主要热
11、力学公式的推导和适用条件;热力学基本方程和麦克斯韦关 系式。 难点:相变化中熵、亥姆霍兹函数、吉布斯函数的计算及热力学第二定律的应用; 主要热力学公式的推导和适用条件;热力学基本方程和麦克斯韦关系式。 3.基本要求 理解自发过程、卡诺循环、卡诺定理。掌握热力学第二定律的文字表述和数学表达 式。理解熵、亥姆霍兹函数、吉布斯函数定义;掌握熵增原理、熵判据、亥姆霍兹函数 判据、吉布斯函数判据。掌握物质纯PVT 变化、相变化中熵、亥姆霍兹函数、吉布斯 函数的计算及热力学第二定律的应用。掌握主要热力学公式的推导和适用条件。掌握 热力学基本方程和麦克斯韦关系式;理解推导热力学公式的演绎方法。理解克拉佩龙方
12、 程、克劳修斯 克拉佩龙方程,掌握其计算。 第三章化学平衡 1.教学内容 3 第一节化学反应的方向和限度 第二节理想气体反应的平衡常数 第三节有纯态凝聚相参加的理想气体反应 第四节标准摩尔反应吉布斯函数 第五节化学平衡的移动 第六节真实气体的化学平衡 2.重点难点 重点:摩尔反应吉布斯函数、标准摩尔反应吉布斯函数、标准摩尔生成吉布斯函数 定义及应用;等温方程和范特霍夫方程的推导及应用;热力学数据计算平衡常数及平衡 组成的方法判断在一定条件下化学反应可能进行的方向;真实气体化学平衡及溶液中的 化学平衡。 难点:等温方程和范特霍夫方程的推导及应用;热力学数据计算平衡常数及平衡组 成的方法判断在一定
13、条件下化学反应可能进行的方向;真实气体化学平衡及溶液中的化 学平衡。 3.基本要求 了解热力学第三定律,规定熵、标准熵,理解标准摩尔反应熵定义及计算;摩尔反 应吉布斯函数、标准摩尔反应吉布斯函数、标准摩尔生成吉布斯函数定义及应用;等温 方程和范特霍夫方程的推导及应用。掌握标准平衡常数的定义。掌握用热力学数据计算 平衡常数及平衡组成的方法判断在一定条件下化学反应可能进行的方向, 会分析温度、 压力、组成等因素对平衡的影响。了解化学反应过程的推动力;真实气体化学平衡及溶 液中的化学平衡。 第四章多组分系统热力学 1.教学内容 第一节拉乌尔定律与享利定律 第二节偏摩尔量与化学势 第三节理想液态混合物
14、 第四节理想稀溶液 第五节逸度与逸度系数 第六节活度及活度系数 2.重点难点 重点:拉乌尔定律、享利定律,及有关计算;稀溶液的依数性;理想气体、真实气 体、理想液态混合物、理想稀溶液中各组分化学势的表达式;活度及活度系数的概念; 真实理想液态混合物、真实溶液中各组分化学势的表达式。 4 难点: 拉乌尔定律、享利定律,及有关计算;稀溶液的依数性;理想气体、真实 气体、理想液态混合物、 理想稀溶液中各组分化学势的表达式;活度及活度系数的概念; 真实理想液态混合物、真实溶液中各组分化学势的表达式。 3.基本要求 了解混合物与溶液的区别,会各种组成表示之间的换算;理想气体、真实气体、理 想液态混合物的
15、概念;真实理想液态混合物、真实溶液中各组分化学势的表达式;理想 液态混合物的定义;活度及活度系数的概念;稀溶液的依数性;化学势判别式的使用; 逸度的定义。理解拉乌尔定律、享利定律;偏摩尔量及化学势的概念掌握其有关计算及 其应用;混合性质;稀溶液中各组分化学势的表达式。 第五章相平衡 1.教学内容 第一节相律 第二节单组分系统相平衡 第三节两组分液态完全互溶系统的气- 液平衡 第四节两组分液态部分互溶系统气- 液平衡 第五节两组分液态完全不互溶系统的气- 液平衡 T-X 图, p-T 图,水蒸汽蒸 馏 第六节两组分系统的液一固平衡 2.重点难点 重点:相律的意义、推导、应用;单组分系统、二组分气
16、液平衡系统和二组分 凝聚系统典型相图的分析和应用;杠杆规则进行分析与计算;由实验数据绘制简单相图 的方法。 难点:相律的意义、推导、应用;单组分系统、二组分气液平衡系统和二组分 凝聚系统典型相图的分析和应用;杠杆规则进行分析与计算。 3.基本要求 理解相律的意义、推导,掌握其应用。掌握单组分系统、二组分气 液平衡系 统和二组分凝聚系统典型相图的分析和应用。掌握用杠杆规则进行分析与计算。了解 由实验数据绘制简单相图的方法。 第六章电化学 1.教学内容 第一节电解质溶液导电机理及导电能力 第二节电解质的平均活度和平均活度系数 第三节德拜-休格尔极限公式 5 第四节原电池的电动势 第五节可逆电极与可
17、逆电池 第六节原电池热力学 第七节电极电势 第八节浓差电池 第九节电池设计 第十节极化作用 2.重点难点 重点:表征电解质溶液导电性质的物理量(电导、电导率、摩尔电导率、 电迁移率, 迁移数);离子平均活度及平均活度系数定义及计算;德拜休格尔极限公式计算离子 平均活度系数的方法;能斯特方程的推导掌握其应用;电池电动势与热力学函数的关系 及其计算;常用电极符号、 电极反应及其电极电势的计算; 电池电动势的计算及其应用。 难点:离子平均活度及平均活度系数定义及计算;德拜休格尔极限公式计算离子 平均活度系数的方法;能斯特方程的推导掌握其应用;电池电动势与热力学函数的关系 及其计算;常用电极符号、 电
18、极反应及其电极电势的计算; 电池电动势的计算及其应用。 3.基本要求 了解表征电解质溶液导电性质的物理量(电导、电导率、摩尔电导率、电迁移率, 迁移数);离子强度的定义;德拜休格尔极限公式计算离子平均活度系数的方法。理 解离子平均活度及平均活度系数定义并掌握其计算;可逆电池的概念,能斯特方程的推 导掌握其应用;原电池的设计原理。掌握电池电动势与热力学函数的关系及其计算;常 用电极符号、电极反应及其电极电势的计算, 掌握电池电动势的计算及其应用。 第七章表面现象 1.教学内容 第一节表面吉布斯函数与表面张力 第二节润湿现象 第三节弯曲液面的附加压力与毛细现象 第四节亚稳状态和新相的生成 第五节固
19、体表面上的吸附作用 第六节液体表面吸附作用 2.重点难点 重点:接触角、润湿、附加压力的概念及其与表面张力的关系;拉普拉斯公式及开 尔文公式的应用;兰格缪尔单分子层吸附理论及吸附等温式;溶液界面的吸附及表面活 性物质的作用与应用。 6 难点:接触角、润湿、附加压力的概念及其与表面张力的关系;拉普拉斯公式及开 尔文公式的应用;兰格缪尔单分子层吸附理论及吸附等温式;溶液界面的吸附及表面活 性物质的作用与应用。 3.基本要求 理解表面张力及表面吉布斯函数的概念。理解接触角、润湿、附加压力的概念及其 与表面张力的关系。理解拉普拉斯公式及开尔文公式的应用。理解亚稳状态与新相生成 的关系。理解物理吸附与化
20、学吸附的含义和区别。了解兰格缪尔单分子层吸附理论,理 解兰格缪尔吸附等温式。了解溶液界面的吸附及表面活性物质的作用与应用。了解吉布 斯吸附公式的含义和应用。 第八章化学动力学 1.教学内容 第一节化学反应的速率 第二节化学反应的速率方程(微分式) 第三节速率方程的积分式 第四节速率方程的确定 第五节温度对反应速率的影响 第六节反应速度理论 2.重点难点 重点:化学反应速率、基元反应及反应分子数的概念;反应速率常数以及反应级数 的概念;一级、二级、n 级反应的速率方程及其应用;活化能及指前因子的意义;气 相双分子碰撞理论和过渡状态理论的基本公式及有关概念。 难点:一级、二级、n 级反应的速率方程
21、及其应用;活化能及指前因子的意义; 气相双分子碰撞理论和过渡状态理论的基本公式。 3.基本要求 理解化学反应速率、基元反应及反应分子数的概念、反应速率常数以及反应级数的 概念。通过实验确立速率方程的方法、阿累尼乌斯方程的意义,并掌握其应用;活化能 及指前因子的意义;气相双分子碰撞理论和过渡状态理论的基本公式及有关概念。掌 握一级、二级、 n 级反应的速率方程及其应用。了解基元反应速率理论的基本思想。 第九章胶体化学 1.教学内容 1. 胶体及分散物系概述 2. 胶体的光学性质 3. 胶体的动力性质 7 4. 胶体的电学性质 5. 憎液溶胶的稳定和聚沉 6. 乳状液 7. 高分子溶液 8. 胶凝
22、 2.重点难点 重点:溶胶的光学性质、动力性质和电学性质;胶团的结构和胶体稳定性与聚沉作 用。 难点:溶胶的光学性质、动力性质和电学性质;胶团的结构和胶体稳定性与聚沉作 用。 3.基本要求 了解分散体系的分类及胶体的定义。理解溶胶的光学性质、动力性质和电学性质。 理解胶团的结构和胶体稳定性与聚沉作用。 实验部分: 实验一双液系气液平衡相图 1. 教学内容 (1)调节恒温槽温度比室温高5,通恒温水于阿贝折射仪中。 (2)测定折射率与组成的关系,绘制工作曲线; (3)测定环己烷 -乙醇体系的沸点与组成的关系。 2. 重点难点 重点:绘制常压下环己烷 - 乙醇双液系的 TX图,并找出恒沸点混合物的组
23、成和最 低恒沸点。 难点:绘制常压下环己烷 - 乙醇双液系的 TX图,并找出恒沸点混合物的组成和最 低恒沸点。用图解法求二级反应速率常数和半衰期;计算反应的活化能。 3. 基本要求 (1)绘制常压下环己烷 -乙醇双液系的TX 图,并找出恒沸点混合物的组成和最 低恒沸点。 (2)掌握阿贝折射仪的使用方法。 实验二乙酸乙酯的皂化反应 1. 教学内容 (1)配制溶液 (2)不同反应时刻电导率Kt的测定 (3)起始反应时刻电导率K0的测定 8 (4)另一温度条件下的K0和 Kt的测定 2. 重点难点 重点:用电导率仪测定乙酸乙酯皂化反应进程中的电导率 难点:用图解法求二级反应速率常数和半衰期;计算反应
24、的活化能 3. 基本要求 (1)学习用电导率仪测定乙酸乙酯皂化反应进程中的电导率 (2)掌握用图解法求二级反应速率常数和半衰期 (3)计算反应的活化能 实验三表面张力的测定 1. 教学内容 (1)仪器准备与检漏 (2)仪器常数的测量 (3)表面张力随溶液浓度变化的测定 2. 重点难点 重点:测定不同浓度正丁醇溶液的表面张力,计算吸附量, 由表面张力的实验数据 求分子的截面积及吸附层的厚度。 难点:测定不同浓度正丁醇溶液的表面张力,计算吸附量, 由表面张力的实验数据 求分子的截面积及吸附层的厚度。 3. 基本要求 (1)掌握最大泡压法测定表面张力的原理,了解影响表面张力测定的因素。 (2)测定不
25、同浓度正丁醇溶液的表面张力,计算吸附量 , 由表面张力的实验数据求 分子的截面积及吸附层的厚度。 四、课程学时分配 教学内容 学时分配 合 计 讲课实验上机讨论 /习题 第一章热力学第一定律8 0 0 0 8 第二章热力学第二定律8 0 0 0 8 第三章化学平衡4 0 0 0 4 第四章多组分系统热力学6 0 0 0 6 第五章相平衡4 0 0 0 4 第六章电化学6 0 0 0 6 第七章表面现象6 0 0 0 6 第八章化学动力学基础6 0 0 0 6 9 教学内容 学时分配 合 计 讲课实验上机讨论 /习题 第九章胶体化学4 0 0 0 4 实验一双液系气液平衡相图0 4 0 0 4
26、实验二乙酸乙酯的皂化反应0 4 0 0 4 实验三表面张力的测定0 4 0 0 4 合计52 12 0 0 64 五、推荐教材和教学参考书 1. 推荐教材:物理化学,肖衍繁 李文斌,天津大学,2004 年 1 月,第二版。 2. 教学参考书: 物理化学,天津大学物理化学教研室,高等教育出版社,2000 年,第四版。 物理化学,傅献彩,沈文霞,姚天扬,高等教育出版社,1997年,第五版。 物理化学简明教程,作者:印永嘉,奚正楷,李大珍,高等教育出版社,出版 年月: 1998 年,版次:第四版。 物理化学,胡英,出版社:出版年月:1999 年,第四版。 六、教学方法与考核方式 本课程以课堂讲授为主
27、,配合讲解例题、启发式教学等教学方法和多媒体手段。 本课程为考试课,期终考试为闭卷笔试形式。期终总成绩包括两部分,即平时成绩 (包括考勤、作业、期中成绩、读书笔记)和期末考试卷面成绩。 其中,平时成绩占 50%, 考试卷面成绩占总成绩的50%。 修订人:修订日期: 2011.3.28 审核人:审核日期: 2011.3.29 10 地球科学概论教学大纲 课程代码: 2010231 课程名称:地球科学概论Introduction to Earth science 课程类型:学科基础课 学时学分: 48 学时/3 学分 适用专业:地质学、资源勘查工程地下水科学与工程 开课部门:地震科学系 一、课程的
28、地位、目的和任务 本课程是为地质学、资源勘查工程、地下水科学与工程专业开设的一门重要的专业 基础课,以阐述地球科学的基本理论、基本知识和基本技能为主,并进行必要的实践环 节训练。通过课程学习,引导学生步入地球科学的殿堂,接受地质思维(归纳、推理、 分析、时空观)的基本训练,了解地球科学的概貌和发展趋势,培养学习地球科学的兴 趣。 二、课程与相关课程的联系与分工 本课程的先修课程有大学物理、大学化学等基础课,后续课程有岩石学、构造地质 学、水文地质学基础等。应用先修课程的基本概念、基本理论学习地球科学概论中的知 识,为后续课程的学习打下基础。 三、教学内容与基本要求 第一章绪论 1.教学内容 第
29、一节地质学概论(包括地质学发展简史) 第二节地质学研究对象与内容 第三节地质作用及其研究方法 第四节地质学在当代经济建设中的作用 2.重点难点 重点:地质学概念,地质学研究方法。 3.基本要求 掌握地质学、地质作用的概念。重点掌握地质学研究对象、研究方法及意义;了解 地质学的分支学科和相关学科。 11 第二章宇宙、太阳系和地球 1.教学内容 第一节宇宙的起源; 第二节星系的演化 第三节太阳系的起源 第四节地球的早期演化 2.重点难点 重点:地球的早期演化历史; 难点:宇宙起源的各种假说。 3.基本要求 掌握地球的早期演化历史,了解宇宙的起源、星系的演化、太阳系的起源 第三章地球的结构与组成 1
30、.教学内容 第一节地球的形状和大小 第二节地球的物理性质 第三节地球的结构 2.重点难点 重点地球的内部圈层和外部圈层和地球的物理性质,地球的波速结构、地壳的结构; 难点地球的密度、压力、和重力加速度。 3.基本要求 掌握地球的形态特点、地球的内部结构,重点掌握地球的相关物理性质。 第四章地质作用和地质年代 1.教学内容 第一节地球的能量系统 第二节地质作用形式 第三节矿物与岩石 第四节地质年代学 2.重点难点 重点:组成岩石圈的物质成分、地质年代确定的方法、原理及相关的基本概念; 难点:主要的造岩矿物和三大类岩石的手标本鉴定 3.基本要求 掌握地质年代确定的方法、原理及相关的基本概念; 掌握
31、矿物、岩石的概念,着重掌握主要的造岩矿物和三大类岩石的手标本鉴定 12 第五章各种外动力地质作用及地质灾害 1.教学内容 第一节风化作用概念、风化作用类型; 第二节地面流水地质作用; 第三节冰川和冰川作用; 第四节地下水及其地质作用; 第五节海岸地质作用; 第六节湖泊、沼泽地质作用; 第七节风的地质作用; 第八节主要地质灾害(块体运动 )。 2.重点难点 重点:风化作用概念及风化作用类型和方式;河流垂直侵蚀作用、侧方侵蚀作用概 念和平衡过程,河流沉积作用原因及主要沉积地形;冰川概念;潜水面概念,地下水的 垂直分带及其相应的岩溶地形;波浪运动特征;风的地质作用类型及典型风蚀地形;干 旱气候区外力
32、地质作用特征及沙漠总特征 3.基本要求 掌握风化作用概念及风化作用类型和方式;掌握河流垂直侵蚀作用概念和平衡过 程,河流沉积作用原因及主要沉积地形;掌握地面流水分类和影响地面流水地质作用因 素;掌握波浪运动特征,波浪对基岩海岸的侵蚀过程和海蚀地形。掌握潮湿气候区湖泊 沉积作用特征;掌握风的地质作用类型及典型风蚀地形;掌握干旱气候区外力地质作用 特征及沙漠总特征;掌握常见的地质灾害类型和基本特征。 第六章构造运动及其形迹 1.教学内容 第一节构造运动的一般特征; 第二节构造变动 第三节板块构造学说要点 第五节地震作用 2.重点难点 重点:构造运动的一般特征、 构造变动的类型、 地震的成因、 地震
33、作用、 火山作用、 侵入作用、变质作用。 3.基本要求 掌握构造运动的一般特征、构造变动的类型、地震的成因、地震作用、火山作用、 侵入作用、变质作用。理解地震的研究方法、板块构造学说的要点、 13 实验部分: 实验一:常见矿物手标本鉴定 实验二:岩浆岩的手标本鉴定 实验三:沉积岩的手标本鉴定 实验四:变质岩的手标本鉴定 实验五:校园景观石的描述与鉴定 四、课程学时分配(以章节为单位) 教学内容 学时分配 合 计 讲课实验上机讨论 /习题 第一章绪论2 0 0 0 2 第二章宇宙、太阳系和地球4 0 0 0 4 第三章地球的结构与组成4 0 0 0 4 第四章地质作用和地质年代4 8 0 0 1
34、2 第五章各种外动力地质作用及地质灾害14 0 0 0 14 第六章构造运动及其形迹10 2 0 0 12 合计38 10 0 0 48 五、推荐教材和教学参考书 1. 推荐教材:普通地质学,吴泰然,北京大学出版社,2003 年 8 月,第 1 版 2. 教学参考书:普通地质学,叶俊林,地质出版社,1996 年 10 月,第 1 版 六、教学方法与考核方式 本课程的教学法以教师课堂讲授为主,多媒体教学与板书相结合的方法,本课程为 考试课,考核的形式为闭卷考试。期末总成绩由平时成绩、期末考试卷面成绩构成,其 中,平时成绩占总成绩的50%,期末卷面成绩占 50%。平时成绩由考勤、课上提问、课 后作
35、业、期中大作业、上机实习等成绩组成。 修订人:修订日期: 2011.4.8 审核人:审核日期: 2011.10.31 14 构造地质学教学大纲 课程代码: 2008290 课程名称:构造地质学 Structural Geology 课程类型:学科基础课 学时学分: 48 学时/3 学分 适用专业:地下水科学与工程 开课部门:地震科学系 一、课程的地位、目的和任务 本课程授课对象为地下水科学与工程,课程性质为专业基础课。构造地质学是地质 科学的一个分支,主要研究组成地壳的岩石(岩层和岩体)在地应力的作用下变形形成 的各种构造现象。 本课程的主要内容是讲述这些构造的几何形态、组合型式、形成机制和演
36、化进程, 探讨产生这些构造的作用力的方向、方式、和性质。适当加强有关地质构造制图和运用 极射赤平投影方法,分析地质构造的技能的初步训练。使学生能够认识、观察和描述地 质构造现象,为在教学实习及实际工作中正确运用构造地质学知识打下良好的基础。 二、课程与相关课程的联系与分工 本课程的先修课有地球科学概论,该课程为构造地质学打下地质基础。构造地质学 也与同时进行的水文地质学基础有交叉内容,可使学生在学习过程中能互相补充相关知 识。后续课程有野外地质教学实习。构造地质学理论课程及实践课程为教学实习中构造 地质现象提供理论基础,并规范了后续地质报告的编写。 三、教学内容与基本要求 绪论构造地质学研究内
37、容、方法及意义 1.教学内容 第一节构造地质学研究对象及内容; 第二节构造地质学的特点和分析研究方法; 第三节构造地质学的研究意义;第四节:构造地质学发展历史。 2.重点难点 重点:构造地质学研究内容和方法。 难点:无。 15 3.基本要求 了解构造地质学的概念、研究内容、特点、分析和研究思路方法;培养学生对地质 构造分析研究的兴趣。 第一章地质体的产状及接触关系 1.教学内容 第一节地质体及地质体的产状; 第二节层状地质体的产状及其露头界线; 第三节岩层岩体的接触关系 2.重点难点 重点: “V”字型法则的原理及应用方法;水平岩层、直立岩层及倾斜岩层的概念及 在地质图上的表现特征 ; 岩层间
38、、岩体与岩层接触关系及形成过程。 难点: “V”字型法则的原理及应用方法, 岩层间、岩体与岩层接触关系及形成过程。 3.基本要求 掌握沉积岩的原生构造、面状和线状构造的产状概念及表示方法、各类岩层在地质 图上的表现特征、 “V”字型法则的原理及应用方法。 第二章原生构造 1.教学内容 第一节沉积岩层的原生构造; 第二节岩浆岩的原生构造 2.重点难点 重点:沉积岩原生构造及利用原生构造判断顶底面。 难点:利用原生构造判断岩层顶面和底面。 3.基本要求 理解沉积岩、岩浆岩原生构造;掌握如何利用原生构造判断岩层顶底面。 第三章构造分析力学基础 1.教学内容 第一节应力和应力状态 第二节应力分析 第三
39、节应变的概念 第四节岩石力学性质及其影响因素 第五节岩石的破坏 2.重点难点 重点:应力状态、及应力椭球,应变及岩石的破坏。 16 难点:应力分析原理及方法。 3. 基本要求 理解地质构造力学分析的原理和方法;掌握影响岩石破坏的影响因素及岩石的破裂 方式。 第四章岩石的有限应变分析 1. 教学内容 第一节有限应变的基本概念 2.重点难点 重点:有限应变的基本概念及简单剪切、纯剪切意义及应力方式。 难点:简单剪切、纯剪切地质意义及应力方式。 3.基本要求 了解岩石有限应变测量原理和方法;理解地质构造变形的规律;掌握有限应变的基 本概念及简单剪切、纯剪切的意义。 第五章褶皱 1.教学内容 第一节褶
40、皱的基本类型和褶皱要素 第二节褶皱的形态描述 第三节褶皱的分类 第四节叠加褶皱 第五节褶皱作用 2.重点难点 重点:褶皱要素及褶皱位态分类;褶皱轴面等概念及其产状确定,剪切、横弯褶皱 作用。 难点:褶皱分类中的理查德褶皱产状类型及兰姆赛褶皱横截面几何类型。 3.基本要求 理解叠加褶皱的基本型式,褶皱的几种基本作用,褶皱作用因素;掌握褶皱基本类 型和褶皱要素,理查德位态分类及兰姆赛横截面分类,纵弯褶皱作用概念及特征,纵弯 褶皱作用与横弯褶皱作用区别。 第六章节理 1. 教学内容 第一节节理的分类 第二节节理组合和节理分期 第三节节理的形成与主应力关系 17 第四节节理脉的充填机制和压溶作用 2.
41、 重点难点 重点:节理力学分类及其特征。 难点:节理充填机制和压溶作用中的缝合线构造、节理的充填特征。 3. 基本要求 理解节理的形成与主应力关系;掌握节理的概念、节理几何分类、节理力学分类及 特征。 第七章断层 1. 教学内容 第一节断层几何要素和位移 第二节断层的分类 第三节断层的识别及位移方向的确定 第四节断层效应 第五节断层的作用时间。 2. 重点难点 重点:断层要素、断层力学性质分类、各类断层的特征及断层识别。断层的分类。 难点:断层的位移方向的确定。 3. 基本要求 了解各种各样的断层效应;理解并掌握断层的概念及其与节理的区别、断层力学性 质分类及其各自特征,各种断层的形成机制和力
42、学背景;掌握断层的识别及观察和研究 方法。 第八章区域性大断裂 1. 教学内容 第一节逆冲推覆构造 第二节伸展构造 第三节走向滑动断层 2. 重点难点 重点:区域深大断裂、裂谷、逆冲推覆构造、走向滑动断层的概念及特征。 难点:逆冲推覆构造与褶皱,及走滑断层与转换断层的联系和区别。 3. 基本要求 理解逆冲推覆构造基本特征、变质核杂岩定义;掌握三种大型断层概念、特征及走 滑断层、转换断层的区别。 第九章叶理和线理 18 1. 教学内容 第一节叶理 第二节线理 2. 重点难点 重点:叶理的概念及域组构特征、叶理的分类及分类特征、叶理的野外观察与研究 内容。 难点:为叶理成因及线理的野外研究。 3.
43、 基本要求 理解劈理的概念及域组构特征、劈理的分类及分类特征和野外观察与研究内容;掌 握线理的概念及各种特征、线理的野外观察与研究。 第十章变质岩区构造 1. 教学内容 第一节变质岩区构造的基本特征 第二节变质岩区的构造置换 第三节韧性剪切带 2. 重点难点 重点:变质岩区构造的基本特征,构造置换、叠加褶皱概念及特征。 难点:韧性断层中糜棱岩概念与类型,剪切运动方向确认。 3. 基本要求 理解变质岩区构造的基本特征、构造置换、叠加褶皱;掌握韧性剪切带特征及糜棱 岩定义,利用糜棱岩判断剪切运动方向。 (二)实验部分 1. 赤平投影原理及操作 2. 分析水平岩层及倾斜岩层地质图 3. 在地质图上求
44、厚度及埋深 4. 读褶皱地区地质图 5. 绘制节理等密图 6. 断裂地区地质图 7 综合分析地质图 四、课程学时分配(以章节为单位) 19 教学内容 学时分配 合 计 讲课实验上机讨论 /习题 绪论2 2 0 0 4 第一章地质体的产状及接触关系2.5 2 0 0 4.5 第二章原生构造1.5 2 0 0 3.5 第三章构造分析力学基础4 0 0 0 4 第四章岩石的有限应变分析2 0 0 0 2 第五章褶皱4 2 0 0 6 第六章节理2 2 0 0 4 第七章断层4 2 0 0 6 第八章区域性大断裂3 0 0 0 3 第九章叶理和线理3 0 0 0 3 第十章变质岩区构造4 4 0 0
45、8 合计32 16 0 0 48 五、推荐教材和教学参考书 1、推荐教材:构造地质学,李德伦,王恩林主编,吉林,长春:吉林大学出版 社,2001年 8 月,第一版; 2、教学参考书: 地球构造导论,E. W. 斯宾塞( E. W.Spenoer ) ,1977;朱志澄等译,北京:地质 出版社, 1981 现代构造地质学方法 ,第二卷, J. G . 兰姆赛, M. I. 胡伯著,徐树桐译,北京: 地质出版社, 1991 岩石的褶皱作用和断裂作用 ,J. G .兰姆赛,1967;单文琅等译,北京:地质出版 社,1985 现代构造地质方法,第一卷,应变分析, J. G .兰姆赛、M. I. 胡伯,
46、1983;刘瑞旬、 常志忠、张荣昌译,北京:地质出版社,1991 构造地质学,L .U. 狄塞特尔 (张文佑译 ),北京:科学出版社, 1964 构造地质学原理,俞鸿年、芦华夏,南京:南京大学出版社,1998 岩石有限应变测量及韧性剪切带 ,郑亚东、常志忠,北京:地质出版社,1985 构造地质学,朱志澄,宋鸿林,武汉:中国地质大学出版社,1991 构造地质学,朱志澄,武汉:中国地质大学出版社,1999 20 六、教学方法与考核方式 课程采用的主要教学方法为讲授、模型讲解、课堂讨论与实习相结合手段;本课程 为考试课, 期终考试为闭卷笔试形式。 期终总成绩包括两部分, 即平时成绩 (包括考勤、 作
47、业、期中成绩、读书笔记)和期末考试卷面成绩。其中,平时成绩占50%,考试卷面 成绩占总成绩的 50%。 修订人:修订日期: 2011.4.6 审核人:审核日期: 2011.10.31 21 地貌学及第四纪地质学教学大纲 课程代码: 2008127 课程名称:地貌与第四纪地质学Geomorphology and Quaternary Geology 课程类型:学科基础课 学时学分: 48 学时/3 学分 适用专业:地质学、资源勘查工程、地下水科学与工程 开课部门:地震科学系 一、课程的地位、目的和任务 地貌学及第四纪地质学是地学类各专业的一门专业基础课,授课对象为大学二年级 学生。通过该门课程的
48、学习,要求学生掌握一些直观的地貌及第四纪地质现象的基本特 点,并能对其进行成因、形成发展过程、年代和分布规律的解释;掌握对地貌及第四纪 地质现象的观察、描述、记录、测量和制图等基本方法和技能。了解地貌学与第四纪地 质学的研究现状、发展趋势及其在实践中的应用。 二、课程与相关课程的联系与分工 本课程的主要预修课程有地球科学概论、岩石学等地质基础课,上述课程的基本知 识、基本理论和基本技能为本课程的学习奠定了必要的基础,而通过对地貌学及第四纪 地质学的学习,又能为后续课程野外地质教学实习、环境学概论积累相关的专业知识、 理论方法,为教学实习中地质地貌现象提供理论基础,并规范了后续地质报告的编写。
49、三、教学内容与基本要求 第一章绪论 1.教学内容 第一节地貌学 第二节第四纪地质学 第三节新构造运动学 第四节地貌学、第四纪地质学及新构造运动学之间的联系 第五节地貌学及第四纪地质学研究的意义 2.重点难点 重点:地貌学及第四纪地质学研究的对象和内容;第四纪下限问题,新构造及新构 造运动的基本概念,新构造运动的表现、研究方法。 22 难点:地貌学第四纪地质学和新构造运动学之间的时、空、成因、研究方法和实践 应用上的联系。第四纪下限问题。 3.基本要求 掌握地貌学及第四纪地质学的基本概念、研究的对象和内容;新构造及新构造运动 的基本概念,新构造运动的表现、研究方法;了解第四纪地质学和新构造运动学研究对 象和内容之间的时、空、成因、研究方法和实践应用上的联系,地貌学及第四纪地质学 研究的实践和理论意义。 第二章构造、火山地貌及火山堆积物 1.教学内容 第一节构造地貌 第二节火山地貌及火山堆积物 2.重点难点 重点:构造地貌和火山地貌的概念及识别、分类、形态特征及形成发展过程。 难点:构造地貌和火山地貌的形成发展过程。 3.基本要求 掌握各类构造地貌及火山地貌的主要类型及成因;掌握各类构造、火山地貌的识别 方法及火山堆积物研究的意义。 第三章风化作用及产物 1.教学内容
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