Программа учебной дисциплины наименование дисциплины «Новейшие отложения Севера»

по направлению подготовки 021000 География уровня высшего профессионального образования бакалавриата с присвоением квалификации (степени) «бакалавр»

- о распространении новейших отложений в криолитологических районах Севера России;

- об общих вопросах палеогеографии четвертичного периода, направленно-колебательном похолодании климата, коренных изменений природы и их причинах;

- об основных понятиях климатостратиграфии, сравнительной хронологии четвертичного периода, региональных схемах стратиграфии и корреляции отложений Полярных районов;

- об особенностях полярного литогенеза: накоплении и последующем физико-химическом преобразовании континентальных, водных и ледниковых осадков при промерзании и оттаивании;

- об основных генетических типах четвертичных отложений и подземных льдов в криолитозоне;

- о методах диагностики и корреляции палеогеографических событий в системе континент-шельф и приемах палеокриолитологических исследований.
2. Место дисциплины в структуре ООП

Дисциплина входит в профессиональный блок вариативной части основной образовательной программы подготовки бакалавров по направлению «География» (модуль «Региональная и историческая криолитология и гляциология»). Дисциплина читается на 3-ем курсе в 5-ом семестре.

Для освоения данной дисциплины обучающимся необходимы знания, умения и навыки, приобретенные в результате освоения курсов «Общее землеведение», «Геоморфология с основами геологии», «Историческая геология», «Мерзлотоведение», «Грунтоведение», «Палеогеография позднего кайнозоя и новейшие отложения», «Гляциология», общегеографических и учебных практик. Изучение данной дисциплины необходимо для освоения дисциплин «Инженерное мерзлотоведение», «Эволюция криолитозоны при различных климатических ситуациях», «Мерзлотный прогноз при освоении криолитозоны», «Геоэкология криолитозоны», спецкурсов по выбору. Знания по данной дисциплине будут использованы на производственных практиках, при написании курсовых и квалификационной работ.

Логическая и содержательно-методическая взаимосвязь дисциплины «Новейшие отложения Севера» с другими частями ООП определяется следующей совокупностью входных компетенций, необходимых для освоения данной дисциплины.

- общие закономерности палеогеография позднего кайнозоя и особенности формирования новейших отложений;

- основы геоморфологии, общей и исторической геологии;

- основные закономерности формирования мерзлых пород, поверхностных и подземных льдов.

Результаты освоения дисциплины определяются общенаучными (ОНК-1) – частично, инструментальными (ИК-2,3) – частично и профессиональными компетенциями (ПК-7,9).

- особенности геолого-генетических комплексов новейших отложений Севера и роль подземных и наземных льдов в их формировании;

- современные концепции развития криосферы на последнем отрезке геологической истории Земли.

Уметь:

- оценить возможности и ограничения современных методов изучения новейших отложений в условиях криолитозоны;

- готовить публикации, проводить презентации и вести дискуссии;

- получать новые достоверные факты на основе наблюдений, опытов, научного анализа эмпирических данных в районах Севера;

- обобщать полученные результаты в контексте ранее накопленных в науке знаний,

- делать палеогеографические реконструкции, прогнозные и практические рекомендации на основе репрезентативных и оригинальных результатов исследований в регионах с вечной мерзлотой.

- основными палеогеографическими (в том числе криолитологическими) методами исследования, терминологией на иностранном языке;

- навыками использования программных средств и работы в компьютерных сетях, использования ресурсов Интернет.
4. Структура и содержание дисциплины «Новейшие отложения Севера»

4.1. Объем дисциплины и виды учебной работы

Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы (108 часов). 1 семестр. Аудиторная нагрузка - 54 часа (из них 36 часов – лекции, 18 часов – семинары), 54 часа – самостоятельная работа студентов. Зачет

Историческая криолитология как раздел науки, изучающий особенности формирования и историю развития отложений в пределах современной и древней криолитозоны. Модели развития криогенных зон Земли. Цикличность и направленность развития криосферы. Внутренние и внешние причины изменения климата Земли. Древнейшие криогенные эпохи. Орбитальная теория смены палеоклиматов.

Черты и особенности Кайнозойской криогенной эпохи. Этап ледниково-арктического климата. Четвертичный «ледниковый порог», колебания климата Земли плейстоценового типа. Динамика сообществ млекопитающих Северной Евразии в кайнозое (формирование адаптивных форм млекопитающих на разных этапах кайнозоя).

Литологические и геоморфологические методы. Изучение состава пород. Физико-химические методы. Палеомагнитный метод. Изотопно-кислородный метод. Геохимический метод. Палеобиологические методы. Методы абсолютной хронологии. Корреляция реперных палеогеографических событий. Криолитологические методы исследования. Криофациальный анализ. Изучение криогенного строения, мощности и температуры криогенной толщи, полигонально-жильных и пластовых льдов, посткриогенных образований. Использование палеокриогенных данных для реконструкций температурных условий многолетнего промерзания и протаивания. Роль криолитологических исследований в палеореконструкциях.

Развитие криолитозоны в четвертичном периоде на основе изучения кернов озерных и ледниковых отложений. Прогноз развития природы - сверхдолгосрочный географический прогноз. Ландшафтно-климатические условия. Изменение зимних и летних температур и осадков. Колебания береговой линии Арктики. Причинные связи между материковыми оледенениями и морскими трансгрессиями. Влияние регрессий – трансгрессий, оледенений и дегляциаций на криогенное строение и мощности мерзлых толщ. Мощность мерзлых толщ, температура пород, криогенное строение (сингенетические повторно-жильные льды) для различных временных срезов плейстоцена-голоцена. Следы деградации и аградации мерзлоты в разрезах новейших отложений. История развития криолитозоны в голоцене. «Оптимум» голоцена. Позднеголоценовое время.

Климатостратиграфия. Нижняя граница и объем четвертичного периода. Количество оледенений (континентальная и океаническая стратиграфия). Соотношение подземного и наземного оледенений на протяжении плейстоцена. Международная стратиграфическая шкала четвертичной системы. Кислородно-изотопная шкала. Байкальская скважина. Ледниковые керны Антарктики и Гренландии. Сравнительная хронология четвертичного периода. Местные и региональные стратиграфические схемы.

Накопление отложений в ледниковые и межледниковые периоды. Климатический ритм и соответствующий ему осадочный цикл. Роль морского фактора в формировании новейших отложений севера. Особенности литогенеза в условиях полярного и субполярного климата. Выветривание, перенос, накопление, диагенез, криогенное преобразование осадков.

Отложения платформ. Морские отложения, прибрежно-морские отложения. Бассейновые отложения (озерные, лагунные, эстуарные, дельтовые). Отложения мелководий (ваттовые, лайдовые, озерно-аллювиальные). Отложения русловых водных потоков. Коры выветривания. Криогенный элювий. Склоновые отложения. Болотные отложения, торфяники.

Отложения горных областей. Ледниковые и водно-ледниковые отложения. Склоновые отложения. Разрушение коренных пород и грубообломочного материала и их морозная сортировка. Элювиальные образования, коллювий (осыпи, курумы, оползни). Делювиальные отложения.

Отложения открытого шельфа и прибрежно-морской области. Седиментация в морях Арктики в позднем плейстоцене-голоцене. Подводные морены. Береговые процессы и формирование отложений в прибрежной зоне, влияние морского льда.

Ледовый комплекс. Покровные суглинки. Ледниково-морские отложения. Диамиктоновые породы. Морские отложения и пластовые льды. Засоленные отложения, охлажденные породы, криопэги. Проблемы изучения пластовых льдов, гипотезы происхождения и методы их исследования.

Схема корреляции новейших отложений Европейского Севера и Западной Сибири по И.Д.Данилову (1978). Распространение Баренцево-Карскоморского ледникового щита в послеказанцевское время (по Свендсену, Астахову и др., 2004). Строение новейших отложений Европейского Севера России. Палеогеографические обстановки и климат в плейстоцене. Границы последнего оледенения. Лессовидные образования. Стратиграфия плейстоценовых отложений. Стратотипические разрезы Севера. Морской и ледниковый фактор в формировании новейших отложений. Основные этапы развития многолетнемерзлых пород. Современная динамика криолитозоны и роль криогенных процессов в формировании современных отложений.

Строение новейших отложений Западной Сибири. Геолого-геоморфологические особенности Западной Сибири. Средний плейстоцен. Поздний плейстоцен: казанцевская, зырянская, каргинская и сартанская эпохи. Голоцен. Типы разрезов криогенной толщи.

Тема 10. Новейшие отложения Восточного Сектора Арктики

Строение новейших отложений Средней Сибири. Палеогеография, накопление отложений и динамика криолитозоны северных островов и архипелагов. Таймырский район. Средне-Сибирский район. Палеогеография, накопление отложений и динамика криолитозоны Восточной Сибири и Северо-Востока. Ледовый комплекс. Приморско-Новосибирский район. Верхояно-Колымский район. Центрально-Якутский район. Чукотский район.

Исследования шельфовой мерзлоты. Субмаринная криолитозона. Реликтовые субаквальные криогенные толщи. Новообразование мерзлоты на мелководье и при разрушении газогидратов в море.

В учебной дисциплине излагаются современные представления о закономерности размещения четвертичных мерзлых пород Севера, о природе, условиях формирования и составе мерзлых пород и льдов. Эволюция криолитозоны рассматривается как результат глобальных и региональных изменений климата, оледенений, колебаний уровня океана, изменений свойств пород при их промерзании и протаивании. Рассматриваются общие вопросы палеогеографии четвертичного периода, направленно-колебательное похолодание климата и коренные изменения природы, излагаются современные представления о динамике климата, причинах его изменения и периодичности. Даются основные понятия климатостратиграфии, сравнительная хронология четвертичного периода, обзор существующих шкал, региональные схемы стратиграфии и корреляции отложений. Характеризуются основные генетические типы четвертичных пород и льдов в криолитозоне, особенности полярного литогенеза. Анализируются условия накопления и последующее физико-химическое преобразование континентальных, водных и ледниковых осадков. Даются общие сведения о методах диагностики и корреляции палеогеографических событий в системе континент-шельф. Рассматриваются приемы криолитологических и палеокриолитологических исследований. Для каждого региона оценено время начала промерзания и динамика мерзлых толщ в четвертичном периоде. Рассматривается распространение новейших отложений для основных криолитологических районов Севера.

В процессе преподавания дисциплины «Новейшие отложения Севера» применяются следующие виды образовательных технологий: лекционно-семинарско-зачетная система обучения. При чтении данного курса применяются такие виды лекций, как вводная, обзорная, проблемная, лекция-визуализация, тематическая (в т.ч. в Палеонтологическом институте имени А.А Борисяка РАН).

Для практического освоения навыков анализа природных особенностей новейших отложений Севера, а также основных криолитологических районов широко применяются тематические рефераты на основе реферирования научной литературы. Их содержание определяется преподавателем на основе темпов усвоения основного учебного материала и позволяет корректировать изучение наиболее сложных тем. Тематическое содержание проводимых контрольных работ опирается на содержание лекционной части курса и соответствует темпам прохождения её студентами. При проведении практических работ широко применяется работа с различными видами географической информации (анализ геолого-геоморфологических профилей, климатических схем, палеогеографичеких карт), а также использование литературного материала. Практические работы и защита рефератов должны составлять не менее 30% от проводимых аудиторных занятий по региональной части раздела, преимущество при их проведении отдается интерактивным формам.

Форма промежуточной аттестации (по семестрам): зачет.
6. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов.

Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины

Форма аттестации по итогам освоения дисциплины – зачет по результатам промежуточных работ и защитам рефератов.

1. 
   Укажите внутренние и внешние причины изменения климата Земли.
   
2. 
   Перечислите древнейшие криогенные эпохи.
   
3. 
   Укажите черты и особенности Кайнозойской криогенной эпохи.
   
4. 
   Что такое четвертичный «ледниковый порог» и колебания климата Земли плейстоценового типа.
   
5. 
   Охарактеризуйте динамику сообществ млекопитающих северной Евразии в кайнозое. Перечислите основные методы изучения новейших отложений. Что изучают и что определяют?
   
6. 
   Методы криолитологических исследований. Дайте определение метода «криофациальный анализ» и укажите, для каких отложений его можно использовать.
   
7. 
   Перечислите виды посткриогенных образований и как они используются в палеореконструкциях.
   

1. 
   Составление схем-профилей по 68 градусу с.ш. и 100 градусу в.д. для Российской Арктики, атрибутивных таблиц к ним с указанием строения, мощности, распространения, температуры криолитозоны для различных временных срезов плейстоцена и голоцена.
   
2. 
   Составление сводных стратиграфических шкал четвертичной системы для различных регионов Мира и России.
   

1. 
   Особенности новейшего этапа геологической истории.
   
2. 
   Нижняя граница и продолжительность четвертичного периода.
   
3. 
   Структура и продолжительность неоплейстоцена.
   
4. 
   Структура и продолжительность голоцена.
   
5. 
   Орбитальная теория смены палеоклиматов.
   
6. 
   Климатостратиграфия. Морские изотопные стадии МИС морской стратиграфии.
   
7. 
   Континентальная стратиграфия. Байкальская скважина.
   
8. 
   О каких событиях рассказывают ледниковые керны Антарктики и Гренландии?
   
9. 
   Главные события плейстоцена: термохроны и криохроны, колебания береговой линии Арктики, гляциоизостатические и гляциоэвстатические колебания уровня океана.
   
10. 
    Влияние регрессий и трансгрессий, оледенений и дегляциаций на накопление отложений, криогенное строение и мощность толщ криолитозоны.
    
11. 
    Особенности полярного литогенеза. Генетические типы отложений.
    
12. 
    Новейшие отложения сложного и проблематичного генезиса.
    

1. 
   Новейшие отложения Арктического шельфа.
   
2. 
   Исследования шельфовой мерзлоты.
   
3. 
   Субмаринная криолитозона. Реликтовые субаквальные криогенные толщи. Новообразование мерзлоты на мелководье Арктических морей.
   
4. 
   Мерзлота и газогидраты в Арктических морях.
   
5. 
   Новейшие отложения Европейского севера России.
   
6. 
   Новейшие отложения севера Западной Сибири.
   
7. 
   Пластовые льды Арктики.
   
8. 
   Палеогеография, накопление отложений и динамика криолитозоны Средней Сибири. Ледовый комплекс Таймыра.
   
9. 
   Палеогеография, накопление отложений и динамика криолитозоны северных островов и архипелагов.
   
10. 
    Палеогеография, накопление отложений и динамика криолитозоны Восточной Сибири.
    
11. 
    Ледовый комплекс Приморско-Новосибирского и Верхояно-Колымского районов.
    
12. 
    Ледовый комплекс Центрально-Якутского района.
    
13. 
    Ледовый комплекс Чукотского район.
    
14. 
    Палеогеография, накопление отложений и динамика криолитозоны Алтая.
    

1. 
   Левитан М.А., Лаврушин Ю.А., Штайн Р. Очерки истории седиментации в Северном Ледовитом океане и морях Субарктики в течение последних 130 тыс. лет. - М.:ГЕОС, 2007. 404 с.
   
2. 
   Методы геокриологических исследований: Учебное пособие (под ред. Э.Д.Ершова). М.: Изд-во МГУ. 2004.-512 с.
   
3. 
   Изменение климата и ландшафтов за последние 65 миллионов лет (кайнозой: от палеоцена до голоцена). Под ред.профессора А.А.Величко – М.: ГЕОС. 1999. 260с
   
4. 
   Розенбаум Г.Э., Шполянская Н.А. Позднекайнозойская история криолитозоны Арктики и тенденции ее будущего развития. – М.: Научный мир, 2000. – 104 с.
   
5. 
   Свиточ А.А. Морской плейстоцен побережий России. – М.: ГЕОС, 2003. – 363 с.
   

1. 
   Данилов И.Д. Методика криолитологических исследований. -М.:«Недра»,1983, 200с.
   
2. 
   Данилов И.Д. Полярный литогенез. -М., «Недра», 1978, 238 с.
   
3. 
   Данилов И.Д. Плейстоцен морских субарктических равнин. -М., Изд-во Моск. ун-та, 1978, 198 с.
   
4. 
   Ершов Э.Д., Данилов И.Д., Чеверев В.Г. Петрография мерзлых пород. Учебник. – М.: Изд-во МГУ, 1987. – 311 с.
   
5. 
   Клиге Р.К., Данилов И.Д., Конищев В.Н. История гидросферы. – М.: Научный мир, 1998, 369 с.
   
6. 
   Лазуков Г.И. Плейстоцен территории СССР (Учеб.пособие) . –М.: Высш.шк., 1989. – 319 с.
   
7. 
   Марков К.К., Величко А.А., Лазуков Г.И., Николаев В.А. Плейстоцен. -М.: Изд-во "Высшая школа", 1968. 304 с.
   
8. 
   Основы геокриологии. Ч.2. Литогенетическая геокриология (под. ред Э.Д.Ершова). – М.: Изд-во МГУ, 1996. – 399 с.
   
9. 
   Палеоклиматы и палеоландшафты внетропического пространства Северного полушария. Поздний плейстоцен – голоцен. Атлас монография. (под ред. профессора А.А.Величко).- М.: ГЕОС, 2009. – 120 с.
   
10. 
    Большаков В.А. Новая концепция орбитальной теории палеоклимата. -М.: 2003. 356 с.
    
11. 
    Региональная криолитология. Учебное пособие(под ред. А.И.Попова). - М.: Изд-во МГУ, 1989. - 256 с.
    
12. 
    Романовский Н.Н. Основы криогенеза литосферы: -Учебное пособие. – М.: Изд-во МГУ, 1993. – 336 с.
    
13. 
    Свиточ А.А., Блюм Н.С., Болиховская Н.С. и др. Методы диагностики и корреляции палеогеографических событий. М., 1999, 356.
    
14. 
    Фотиев С.М. Криогенный метаморфизм пород и подземных вод (условия и результаты). Новосибирск: «ГЕО», 2009. 279 с.
    
15. 
    Чистяков А.А., Макарова Н.В., Макаров В.И. «Четвертичная геология. Учебник» – М.: ГЕОС, 2000. – 303 с.
    
16. 
    Quaternary Science Reviews 23, 2004
    

Научная Электронная Библиотека - http://www.e-library.ru

Сайт кафедры криолитологии и гляциологии http://www.geogr.msu.ru/cafedra/crio/uchd/plan/
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины «Новейшие отложения Севера»

Учебная аудитория, оборудованная проектором для показа презентаций. Практические занятия проводятся в аудитории, оборудованной комплектом картографического материала.