Geologia - studia I stopnia

II. KWALIFIKACJE ABSOLWENTA

Absolwenci powinni posiadać wiedzę szczegółową z zakresu geologii oraz wiedzę ogólną z zakresu nauk o ziemi i nauk przyrodniczych. Nabyta wiedza i umiejętności powinny umożliwiać im wykonywanie pomocniczych prac geologicznych na poziomie odtwórczym (zawodowym). Powinni umieć uczestniczyć w pracy grupowej i kierować niewielkimi zespołami wykonującymi zadania zlecone. Powinni znać język obcy na poziomie biegłości B2 Europejskiego Systemu Opisu Kształcenia Językowego Rady Europy oraz umieć posługiwać się językiem specjalistycznym z zakresu problematyki geologicznej. Absolwenci powinni być przygotowani do podjęcia studiów drugiego stopnia.

III. RAMOWE TREŚCI KSZTAŁCENIA   

III.1 GRUPY TREŚCI KSZTAŁCENIA, MINIMALNA LICZBA GODZIN ZAJĘĆ ZORGANIZOWANYCH ORAZ MINIMALNA LICZBA PUNKTÓW ECTS

III.2 SKŁADNIKI TREŚCI KSZTAŁCENIA W GRUPACH, MINIMALNA LICZBA GODZIN ZAJĘĆ ZORGANIZOWANYCH ORAZ MINIMALNA LICZBA PUNKTÓW ECTS

III.3 WYSZCZEGÓLNIENIE TREŚCI I EFEKTÓW KSZTAŁCENIA    

A. GRUPA TREŚCI PODSTAWOWYCH

1.     Kształcenie w zakresie matematyki

Treści kształcenia: Geometria – układy współrzędnych dla płaszczyzny i przestrzeni. Elementy geometrii analitycznej – prosta, płaszczyzna, powierzchnie drugiego stopnia w przestrzeni trójwymiarowej. Elementy geometrii wykreślnej – rzut cechowany prostej i płaszczyzny, zastosowania w geologii. Elementy algebry – wektory w przestrzeni trójwymiarowej, macierze, wyznaczniki, układy równań liniowych. Elementy analizy matematycznej – szeregi liczbowe, szeregi potęgowe. Rachunek różniczkowy funkcji jednej zmiennej (logarytmicznej, wykładniczej, cyklometrycznej). Rachunek całkowy funkcji jednej zmiennej – całka nieoznaczona, całka oznaczona, całka niewłaściwa. Ciągi w przestrzeni trójwymiarowej. Pochodna funkcji wielu zmiennych. Elementy teorii pola skalarnego i pola wektorowego. Równania różniczkowe zwyczajne pierwszego rzędu. Liczby zespolone. Podstawy statystyki matematycznej i rachunku prawdopodobieństwa – zmienna losowa, rozkłady zmiennej losowej, statystyka opisowa (jedna lub dwie cechy, korelacja, regresja liniowa). Elementy wnioskowania statystycznego.

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: posługiwania się podstawowymi metodami matematycznymi; stosowania metod matematycznych w rozwiązywaniu zagadnień geologicznych.

2.     Kształcenie w zakresie fizyki

Treści kształcenia: Prawa mechaniki punktu materialnego i bryły sztywnej. Zasady zachowania pędu, momentu pędu i energii. Drgania i fale. Elementy termodynamiki – funkcje i parametry stanu, kinetyczna teoria gazów, zasady termodynamiki, przemiany fazowe, opis termodynamiczny zjawisk i procesów w przyrodzie. Mechanika cieczy – prawa hydrostatyki, prawa przepływu cieczy, dynamika cieczy lepkich. Pole elektryczne i magnetyczne. Właściwości magnetyczne materii – indukcja elektromagnetyczna, fale elektromagnetyczne. Fale świetlne, optyka geometryczna. Elementy fizyki kwantowej – kwantowa teoria atomu. Fizyka jądrowa – budowa jądra atomowego, promieniotwórczość naturalna i sztuczna, przemiany promieniotwórcze. Oddziaływanie promieniowania z materią – podstawy spektroskopii, rodzaje spektroskopii. Przewodniki i półprzewodniki.

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: rozumienia podstawowych praw fizyki w stopniu umożliwiającym opanowanie różnych działów geologii; opisu procesów fizycznych dokonujących się w przyrodzie.

3.    Kształcenie w zakresie chemii

Treści kształcenia: Budowa jądra atomowego i powłok elektronowych a właściwości chemiczne pierwiastków. Właściwości pierwiastków w relacji do ich miejsca w układzie okresowym. Rodzaje wiązań chemicznych. Klasyfikacja związków chemicznych. Budowa i podstawowe właściwości związków nieorganicznych, organicznych i kompleksowych najczęściej występujących w przyrodzie. Reakcje utleniania i redukcji. Elementy termodynamiki i kinetyki chemicznej. Roztwory wodne, dysocjacja elektrolityczna, teorie kwasów i zasad. Aktywność substancji w roztworze. pH, roztwory buforowe. Hydroliza. Rozpuszczalność, iloczyn rozpuszczalności. Koloidy. Metody analizy ilościowej i jakościowej. Metody badania ciał stałych – rentgenografia, mikroskopia elektronowa. Mikrosondy.

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: rozumienia podstawowych praw, chemii w stopniu umożliwiającym opanowanie różnych działów geologii; opisu procesów chemicznych zachodzących w przyrodzie.

4.     Kształcenie w zakresie metod komputerowych w geologii

Treści kształcenia: Sieci komputerowe lokalne, regionalne i globalne. Oprogramowanie specjalistyczne – programy graficzne, statystyczne, analizy i wizualizacji danych geologicznych. Edytory tekstu do przetwarzania i opracowywania wyników badań. Arkusze kalkulacyjne do przetwarzania i prezentacji wyników badań. Zasady tworzenia i stosowania systemów geoinformacyjnych w geologii i ochronie środowiska. Specjalistyczne programy geologiczne. Zasady konstruowania i analizowania algorytmów przetwarzania danych geologicznych.

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: stosowania podstawowej wiedzy informatycznej; wykorzystywania programów mających zastosowanie w praktyce geologicznej.

B. GRUPA TREŚCI KIERUNKOWYCH

1.     Kształcenie w zakresie geologii fizycznej

Treści kształcenia: Ziemia we wszechświecie. Formowanie się planety Ziemia. Powstanie litosfery, hydrosfery i pierwotnej atmosfery. Fizyka wnętrza Ziemi – temperatura, trzęsienia Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy magmowe – plutonizm i wulkanizm. Deformacje skorupy ziemskiej – elementy geologii strukturalnej. Procesy egzogeniczne – wietrzenie i jego produkty, powierzchniowe ruchy masowe, erozja, transport, sedymentacja: eoliczna, rzeczna, lodowcowa i morska. Fizyczne i chemiczne podstawy procesów egzogenicznych. Tektonika kier litosfery. Krążenie materii i energii w tektonosferze. Metody fizyki poszukiwawczej, powierzchniowej i otworowej.

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: rozumienia procesów kształtujących wnętrze Ziemi i litosferę; czytania i interpretowania map geologicznych; stosowania metod fizycznych w geologii.

2.     Kształcenie w zakresie geofizyki

Treści kształcenia: Ruch obrotowy i kształt Ziemi. Pole grawitacyjne Ziemi. Izostazja. Ziemskie pole magnetyczne. Różnookresowe zmiany pola magnetycznego, paleomagnetyzm, magnetosfera. Pole termiczne Ziemi. Elementy sejsmologii – skale intensywności wstrząsów, mechanizmy ogniskowe, rozkłady energetyczne wstrząsów, fale sejsmiczne. Elementy sejsmotektoniki – przyczyny trzęsień Ziemi, strefy sejsmiczne. Pasywna tomografia sejsmiczna. Budowa wnętrza Ziemi. Metody geofizyki – refrakcyjne, refleksyjne, elektrooporowe, elektromagnetyczne, grawimetryczne, magnetometryczne. Metody geofizyki otworowej – karotaż elektryczny. Metody jądrowe. Metody geofizyczne w: rozpoznawaniu struktury litosfery i skorupy ziemskiej, rozpoznawaniu basenów osadowych, analizie płytkich prac geologicznych.

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: stosowania powierzchniowych metod geofizycznych; wykonywania geofizycznych pomiarów otworowych; wykorzystywania danych geofizycznych w kartografii geologicznej, hydrogeologii, geologii inżynierskiej oraz geologii środowiskowej.

3.     Kształcenie w zakresie geochemii

Treści kształcenia: Pochodzenie i częstość występowania pierwiastków chemicznych we Wszechświecie. Geochemiczna charakterystyka meteorytów. Ewolucja geochemiczna Ziemi. Zróżnicowanie składu chemicznego geosfer – jądra, płaszcza, litosfery, pedosfery, hydrosfery, atmosfery, biosfery. Geochemia procesów magmowych, metamorficznych i hipergenicznych. Mechanizm i dynamika obiegu pierwiastków głównych i śladowych w przyrodzie. Identyfikacja środowisk i procesów geochemicznych. Geochemiczna klasyfikacja pierwiastków. Hydrogeochemia. Biogeochemia. Geochemia atmosfery, geochemia gazów cieplarnianych. Geochemia strefy hipergenezy. Geochemia metali ciężkich. Izotopy trwałe i promieniotwórcze. Efekty izotopowe i frakcjonowanie izotopowe. Techniki izotopowe. Geochronologia izotopowa. Izotopowy bilans mas. Termochronologiczne i petrogenetyczne badania izotopowe. Bilans cieplny i geotermia.

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: wykorzystywania wiedzy z zakresu krążenia pierwiastków w przyrodzie; stosowania geochemicznych metod badawczych; stosowania wiedzy geochemicznej w rozwiązywaniu problemów z zakresu geologii i dziedzin pokrewnych.

4.     Kształcenie w zakresie geologii historycznej i stratygrafii

Treści kształcenia: Metodyka, zakres i pojęcia podstawowe stratygrafii. Historia poglądów na skalę czasu geologicznego. Pojęcie wieku w geologii – metody określania czasu względnego i bezwzględnego. Profil stratygraficzny, zasada superpozycji. Klasyfikacja bio- lito- i chronostratygraficzna oraz skala geochronologiczna. Korelacja stratygraficzna. Konstrukcja tabeli chronostratygraficznej. Prekambr – zapis skalny, epizody orogeniczne, zlodowacenia. Najwcześniejsza historia życia. Fanerozoik – pojęcie stratotypu, metody ustalania granic systemów. Paleogeografia – fluktuacje poziomu oceanu światowego, zlodowacenia, epizody orogeniczne i powstałe w ich wyniku: pasma górskie, świat organiczny i charakterystyczne facje osadowe (ich rozprzestrzenienie w Polsce na tle Europy). Elementy stratygrafii sekwencyjnej, zdarzeniowej i magnetostratygrafii.

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: rozróżniania i szeregowania – w sekwencji chronologicznej – skał z poszczególnych okresów geologicznych; rozróżniania najważniejszych cykli orogenicznych oraz najważniejszych taksonów flory i fauny poszczególnych okresów geologicznych.

5.     Kształcenie w zakresie paleontologii

Treści kształcenia: Procesy fosylizacji. Formy zachowania skamieniałości. Skamieniałości śladowe (ichnofosylia). Przyczyny deformacji zapisu paleontolicznego. Zasada aktualizmu. Gatunek kopalny i współczesny. Skamieniałości przewodnie. Zarys teorii ewolucji. Podstawowe hipotezy powstania życia na Ziemi. Podstawy klasyfikacji świata organicznego. Mikroskamieniałości. Bezkręgowce i półstrunowce (archeocjaty, gąbki), koralowce, pierścienice, stawonogi, mięczaki, ramienionogi, mszywioły, szkarłupnie, graptolity. Kręgowce kopalne – cechy morfologiczne ryb, płazów, gadów, ptaków i ssaków. Etapy filogenezy i cechy form przejściowych. Rośliny kopalne – cechy morfologiczne psylofitów, roślin widłakowych, roślin skrzypowych, benetytów, roślin nagozalążkowych i roślin okrytozalążkowych.

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: rozumienia wiedzy z zakresu kopalnych taksonów zwierząt i roślin; stosowania wiedzy o skamieniałościach do wydzieleń bio-stratygraficznych.

6.     Kształcenie w zakresie tektoniki

Treści kształcenia: Rejestracja danych tektonicznych i strukturalnych. Fizyczne mechanizmy procesów tektonicznych. Właściwości deformacyjne skał. Fałdy, elementy geometryczne fałdów, przyczyny i mechanizmy fałdowania. Mezostruktury i ich geneza. Uskoki – geometria, klasyfikacja, mechanizmy tworzenia. Spękania – rola w hydrogeologii i mineralogenezie. Tektonity. Tektonika kompleksów metamorficznych. Tektonika ciał magmowych. Tektonika solna. Glacitektonika.

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: identyfikowania struktur geologicznych; rozpoznawania ewolucji struktur geologicznych.

7.     Kształcenie w zakresie mineralogii i petrologii

Treści kształcenia: Elementy krystalografii i krystalochemii. Wzrost kryształów. Skład chemiczny i struktura minerałów. Właściwości fizyczne, optyczne i mechaniczne minerałów. Klasyfikacja i przegląd gromad minerałów z uwzględnieniem ich genezy i charakterystyką przedstawicieli. Metody badania minerałów i skał. Skały magmowe – geneza, struktury i tekstury, klasyfikacje, charakterystyka skał plutonicznych i wylewnych. Skały osadowe – podział i geneza, klasyfikacja i charakterystyka skał okruchowych oraz węglanowych. Facje geochemiczne, diageneza, procesy mikrobiologiczne. Skały metamorficzne – geneza, struktury i tekstury, klasyfikacja i charakterystyka. Zastosowania minerałów i skał.

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: makroskopowego i mikroskopowego rozpoznawania (wraz z opisem) ważniejszych minerałów – w szczególności minerałów skałotwórczych; makroskopowego i mikroskopowego rozpoznawania skał magmowych, osadowych i metamorficznych.

8.     Kształcenie w zakresie geologii złóż

Treści kształcenia: Geneza i klasyfikacja złóż surowców. Złoża soli i surowców skalnych. Złoża surowców energetycznych. Geologiczne warunki powstawania złóż: węgli, torfów, ropy naftowej, gazu ziemnego i łupków bitumicznych. Jakość kopalin energetycznych. Geochemia i skład petrograficzny kopalin energetycznych. Budowa geologiczna polskich zagłębi węglowych oraz zagłębi na świecie. Znaczenie surowców energetycznych dla bilansu energetycznego – w Polsce i na świecie. Złoża rud metali – geneza i klasyfikacja. Geologiczne warunki powstawania złóż – procesy złożotwórcze, migracja i koncentracja pierwiastków w skorupie ziemskiej. Złoża endogeniczne, egzogeniczne i metamorficzne. Metalogenia obszarów stabilnych i mobilnych kuli ziemskiej. Formy ciał złożonych, rodzaje rud – skład mineralny, jakość. Budowa i rozmieszczenie złóż metali na świecie – zasoby, wydobycie, znaczenie w światowej bazie zasobowej. Złoża rud: żelaza, miedzi cynku, ołowiu, niklu, chromu, cyny i arsenu w Polsce – charakterystyka. Metalogenia Sudetów i rejonu śląsko-krakowskiego. Historia eksploatacji złóż metali w Polsce.

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: rozpoznawania złóż krajowych i światowych metali; wykorzystywania wiedzy geologicznej w poszukiwaniu i dokumentowaniu złóż.

9.     Kształcenie w zakresie geologii regionalnej Polski

Treści kształcenia: Definicje i klasyfikacja jednostek geologicznych. Charakter i grubość skorupy litosferycznej jednostek geologicznych Polski. Stopień deformacji struktur tektonicznych w relacji do ich geometrii. Polski węzeł tektoniczny – platforma wschodnioeuropejska, waryscydy zachodnio-europejskie, alpidy. Jednostki geologiczne Polski w kontekście tektoniki kier litosfery.

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: wykorzystywania wiedzy z zakresu geologii Polski; wykorzystywania prospektywnych badań złóż surowców mineralnych w Polsce.

10. Kształcenie w zakresie kartografii geologicznej

Treści kształcenia: Rodzaje, metody i techniki kartowania geologicznego. Kartografia powierzchniowa i wgłębna. Zapis warstwy na mapie. Intersekcja. Mapy geologiczne – rodzaje, treść, zastosowania. Symbole stosowane na mapach geologicznych. Objaśnienia do mapy geologicznej. Kartowanie powierzchniowe w terenie. Kartowanie odsłonięć i między odsłonięciami. Mapa dokumentacyjna. Konstruowanie przekrojów geologicznych. Wiercenia w kartowaniu geologicznym. Fotointerpretacja i teledetekcja w kartowaniu geologicznym. Geologiczne kartowanie wgłębne. Geologiczne mapy ilościowe. Edycja map geologicznych. Metody geofizyczne w kartografii geologicznej.

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: stosowania metod kartograficznych; dokumentowania obserwacji; konstruowania map, przekrojów i profili.

11. Kształcenie w zakresie hydrologii i ochrony wód podziemnych

Treści kształcenia: Woda w przyrodzie – jej rola. Obieg wody w cyklu hydrologicznym – wody atmosferyczne, powierzchniowe i podziemne. Hydrogeologia a geologia. Zakres badań hydrogeologicznych. Rozwój hydrogeologii. Geneza wód podziemnych. Woda w strefie aeracji. Woda w strefie saturacji. Właściwości hydrogeologiczne skał. Systematyka i hydrogeologiczna charakterystyka wód podziemnych. Fizyczne, organoleptyczne i chemiczne właściwości wód podziemnych. Wody zwykłe, mineralne, termalne i lecznicze. Jakość wód podziemnych – metodyka badań. Podstawowe prawa i parametry ruchu wód podziemnych. Metody terenowych i laboratoryjnych badań hydrogeologicznych. Sporządzanie przekrojów hydrogeologicznych oraz map hydroizohips i hydroizobat. Metodyka obliczeń hydrogeologicznych. Bilans wodny. Zasoby i ujęcia wód podziemnych. Ochrona wód podziemnych. Rodzaje i treści map hydrogeologicznych.

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: wykorzystywania wiedzy o wodach podziemnych i ich związkach z atmosferą, z wodami powierzchniowymi oraz procesami hydrogeologicznymi; analizy warunków hydrogeologicznych oraz ich schematyzacji; wykonywania obliczeń hydrologicznych.

12. Kształcenie w zakresie geologii stosowanej i ochrony środowiska

Treści kształcenia: Metody badań polowych i laboratoryjnych. Właściwości fizyczne i mechaniczne skał i gruntów. Procesy geologiczne oddziaływujące na skały i grunty – ich znaczenie w górnictwie i geotechnice. Działanie wód podziemnych na fundamenty budowli. Wzmacnianie i uszczelnianie gruntów. Grunty budowlane w Polsce – badania geologiczno-inżynierskie dla różnych obiektów. Mapy geologiczno-gospodarcze. Zanieczyszczenia powietrza, gleb, wód powierzchniowych i podziemnych. Zagrożenia radiologiczne. Monitorowanie zmian w środowisku przyrodniczym. Monitoring antropogenicznych odkształceń mas skalnych, stoków i powierzchni terenu. Składowanie odpadów i substancji w strukturach geologicznych. Geologiczne uwarunkowania kształtowania krajobrazu. Katastrofy ekologiczne. Rekultywacja i zagospodarowanie obszarów zdegradowanych i zdewastowanych. Ochrona ekosystemów wodnych i gleb przed skażeniami chemicznymi i radioaktywnymi. Ochrona obszarów powierzchni Ziemi wybranych dla celów badawczych i rekreacyjno-turystycznych. Regulacje prawne w zakresie geologii i ochrony środowiska.

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: wykorzystywania wiedzy o zasobach kopalin użytecznych i ich eksploatacji; wykorzystywania metod badania gruntów do celów budownictwa; rozumienia interakcji między środowiskiem a działalnością człowieka; zapobiegania negatywnym skutkom działalności człowieka.

IV. PRAKTYKI

Praktyki (ćwiczenia terenowe) – będące nieodłącznym elementem przygotowania do wykonywania zawodu – powinny trwać nie krócej niż 7 tygodni.

Zasady i formę odbywania praktyk (ćwiczeń terenowych) ustala jednostka uczelni prowadząca kształcenie.

V. INNE WYMAGANIA

1.      Programy nauczania powinny przewidywać zajęcia z zakresu wychowania fizycznego – w wymiarze 60 godzin, którym można przypisać do 2 punktów ECTS; języków obcych – w wymiarze 120 godzin, którym należy przypisać 5 punktów ECTS; technologii informacyjnej – w wymiarze 30 godzin, którym należy przypisać 2 punkty ECTS. Treści kształcenia w zakresie technologii informacyjnej: podstawy technik informatycznych, przetwarzanie tekstów, arkusze kalkulacyjne, bazy danych, grafika menedżerska i/lub prezentacyjna, usługi w sieciach informatycznych, pozyskiwanie i przetwarzanie informacji – powinny stanowić co najmniej odpowiednio dobrany podzbiór informacji zawartych w modułach wymaganych do uzyskania Europejskiego Certyfikatu Umiejętności Komputerowych (ECDL – European Computer Driving Licence).

2.      Programy nauczania powinny zawierać treści humanistyczne, z zakresu prawa, ekonomii lub inne poszerzające wiedzę humanistyczną w wymiarze nie mniejszym niż 60 godzin, którym należy przypisać nie mniej niż 3 punkty ECTS.

3.      Programy nauczania powinny przewidywać zajęcia z zakresu ochrony własności intelektualnej, bezpieczeństwa i higieny pracy oraz ergonomii.

4.      Przynajmniej 50% zajęć powinny stanowić seminaria, ćwiczenia audytoryjne, laboratoryjne lub terenowe.

5.      Student otrzymuje 10 punktów ECTS za przygotowanie do egzaminu dyplomowego (w tym za przygotowanie pracy dyplomowej, jeśli przewiduje ją program nauczania).