化特征。 第八章沉积地质学与古地理图、大地构造分析 介 古地理分析方法及古地理图研究发展:介绍构造古地理及大地构造研究 重点介绍 积地质学及沉积地球化学在盆山构造-沉积合与地势-地理演化、 第九章 沉相) 的应用。 绍沉积地质学 形成演化研 司类型含油气盆地有机相与富生烃岩系、储集空间与储层 环境组分的沉积体结构研究中的应用 特是在 简要介绍沉积地质 学在层控矿床分析,特别是磷、锰、铀、微细金等矿床分析中的应用。 第十章沉积地质学与(古)环境分析 介绍地层沉积记录分析与信息提取在(古)环境与生命演化研究中的应用。 简要介绍现代沉积记录分析与信息提取在现代环境研究与治理中的应用。 主要参考书 eading H G.1996.Sedimentary environments:processes,facies and stratigraphy AllenP Basin analysis principles and applications.Oxford Blackwell Science
化特征。 第八章 沉积地质学与古地理图、大地构造分析 介绍古地理分析方法及古地理图研究发展;介绍构造古地理及大地构造研究; 重点介绍沉积地质学及沉积地球化学在盆山构造-沉积耦合与地势-地理演化、大 地构造(相)等方面中的应用。 第九章 沉积地质学与资源分析 介绍沉积地质学在不同类型含油气盆地有机相与富生烃岩系、储集空间与储层 形成演化研究及预测中的应用;介绍沉积地质学在煤盆地分析,特别是在含煤岩 系沉积环境、煤岩组分、煤沉积体结构研究与预测中的应用。简要介绍沉积地质 学在层控矿床分析,特别是磷、锰、铀、微细金等矿床分析中的应用。 第十章 沉积地质学与(古)环境分析 介绍地层沉积记录分析与信息提取在(古)环境与生命演化研究中的应用。 简要介绍现代沉积记录分析与信息提取在现代环境研究与治理中的应用。 主要参考书: 1. Reading H G. 1996. Sedimentary environments: processes, facies and stratigraphy. Blackwell. 2. Miall, A. D., 1997. The Geology of Stratigraphic Sequences. Springer. 3. Mclane, M. 1995. Sedimentology. Oxford University Press. 4. Allen, P A, Allen, J R. 2005. Basin analysis: principles and applications. Oxford: Blackwell Science. 撰写人:李 忠 (中国科学院地质与地球物理研究所) 撰写日期:2006 年 12 月
大纲编号:S070900XZ004 工程地质学 Engineering Geology 课程属性:专业基础课 学时/学分:402 预修课程 通地质学,岩石学,构造地质学,地貌学与第四纪地质学,岩土力学 教学目的和要求 本课程是地质资源与地质工程专业研究生的专业基础课,在本科学习的基础上进一步 强化工程地质学基本概念,深入认识各类典型的工程地质问题和工程地质作用机制,掌握 各类工程地质问题的研究方法和分析评价方法,培养工程地质问题综合分析能力 内容提要: 第一章概述 工程地质学的任务与研究对象:工程地质条件:我国目前面临的重大工程地 质问题 程地 的基本理论 成因论与演化论、结构控制论一工程地质力学理 作用理论:工程地质学的研究方法。 的地 成因。成分与结构 土的工程性质:土的构造与宏观非均质和各向 异性:中国士的区域分布与特殊士 第三章岩体工程地质 岩体的成因与结构类型:岩体结构性质及其测量方法:岩体质量工程分类 常规条件下岩体的力学与水力学性质:高地应力与动力条件下岩体的工程性质: 岩体性质的演化。 第四章区域地壳活动性问题的工程地质分析 区域地壳活动性工程地质分析的基本内容:活动断层的工程地质研究:地震 稳定性工程地质分析:我国主婴活动断裂及区域地壳活动性分区特征。 第五章高陡边坡变形与稳 定性的工程 边坡破坏的灾 高陆坊加周的基本原 第六章深埋长隧洞与复杂洞群围岩稳定性的工程地质分析 概沭:深埋长游洞与复杂洞群围岩变形破坏模式分析 深埋长游洞与复杂洞 群主要工程地质问题:深埋长隧洞与复杂洞群围岩变形与稳定性分析方法:深埋 长游洞与复杂洞群主要加周处理措施」 第七章复杂地基稳定性问题的工程地质分析 地基岩土体主要类型:超高建筑物地基变形与稳定性:高山峡谷地区深厚覆 公地 性 与动力稳定性,地基处理与利用。 评价万泡 程地 山价 第九章吧工程地质技术简 工程地质勘探技术:工程地质测试技术:工程地质监测技术:工程地质数值 计算与信息技术:岩土体工程处理技术。 教材与主要参考书: 张成恭,王思敏,张倬元等,中国工程地质学,北京,科学出版社,2000 张倬元,王士天,王兰生,工程地质分析原理,北京,地质出版社,1997 撰与人:法仪,徐 意(中国科学院地质与地球物理研究所) 撰写日期:2002年11月
大纲编号:S070900XZ004 工程地质学 Engineering Geology 课程属性:专业基础课 学时/学分:40/2 预修课程: 普通地质学,岩石学,构造地质学,地貌学与第四纪地质学,岩土力学 教学目的和要求: 本课程是地质资源与地质工程专业研究生的专业基础课,在本科学习的基础上进一步 强化工程地质学基本概念,深入认识各类典型的工程地质问题和工程地质作用机制,掌握 各类工程地质问题的研究方法和分析评价方法,培养工程地质问题综合分析能力。 内容提要: 第一章 概述 工程地质学的任务与研究对象;工程地质条件;我国目前面临的重大工程地 质问题;工程地质学的基本理论:成因论与演化论、结构控制论─工程地质力学理 论、人-地相互作用理论;工程地质学的研究方法。 第二章 土体工程地质 土的地质成因、成分与结构;土的工程性质;土的构造与宏观非均质和各向 异性;中国土的区域分布与特殊土。 第三章 岩体工程地质 岩体的成因与结构类型;岩体结构性质及其测量方法;岩体质量工程分类; 常规条件下岩体的力学与水力学性质;高地应力与动力条件下岩体的工程性质; 岩体性质的演化。 第四章 区域地壳活动性问题的工程地质分析 区域地壳活动性工程地质分析的基本内容;活动断层的工程地质研究;地震 稳定性工程地质分析;我国主要活动断裂及区域地壳活动性分区特征。 第五章 高陡边坡变形与稳定性的工程地质分析 概述;边坡结构类型划分;高陡边坡变形破坏模式;边坡变形破坏的尺寸效 应;高陡边坡变形的动力响应特征;高陡边坡变形与稳定性评价的基本方法;高 陡边坡破坏的灾害风险评价;高陡边坡加固的基本原则。 第六章 深埋长隧洞与复杂洞群围岩稳定性的工程地质分析 概述;深埋长隧洞与复杂洞群围岩变形破坏模式分析;深埋长隧洞与复杂洞 群主要工程地质问题;深埋长隧洞与复杂洞群围岩变形与稳定性分析方法;深埋 长隧洞与复杂洞群主要加固处理措施。 第七章 复杂地基稳定性问题的工程地质分析 地基岩土体主要类型;超高建筑物地基变形与稳定性;高山峡谷地区深厚覆 盖层松散地基渗透稳定性与动力稳定性,地基处理与利用。 第八章 专门工程地质评价方法 专门工程地质评价的一般原则;专门工程地质评价的基本程序;水利水电工 程地质评价;矿山工程地质评价;铁路与公路工程地质评价;工业与民用建筑工 程地质评价;港口工程地质评价;环境工程地质评价。 第九章 工程地质技术简介 工程地质勘探技术;工程地质测试技术;工程地质监测技术;工程地质数值 计算与信息技术;岩土体工程处理技术。 教材与主要参考书: 张咸恭,王思敬,张倬元等,中国工程地质学,北京,科学出版社,2000 张倬元,王士天,王兰生,工程地质分析原理,北京,地质出版社,1997 撰写人:伍法权,徐嘉谟(中国科学院地质与地球物理研究所) 撰写日期:2002 年 11 月
大纲编号:S070900XZ005 数值计算方法 Numerical Computing Methods 课程属性:学科综合课 学时/学分:40/2 预修课 高等代数、微积分、微分方程、计算机基本知识 教学目的和要求: 本课程为地质学科博士、硕士生学科综合课,介绍了各类数学问题的近似解的最基本、 常用的数值方法,者重阐明构造算法的基本思想与原理。通过本课程的学习,使学生了解和 掌握数值计算的理论和方法,为地质学研究工作打好相应的应用数学基础。 内容提要: 第一章误差 第二章 误瓷的组接数值计算中误羞的传播及应注意的问愿。 。消去法主元素法:直接三角解法:平方根法与改进的平方根 迭代法概述:雅可比(Jacobi)迭代法:高斯一赛德尔(Gauss-Seidel)选代 法:松弛法:迭代法的收敛条件 第四章矩阵特征值与特征向量的计算 幂法和反幂法:Jacobi方法:QR算法。 第五章插值法 拉格朗日(Lagrange)插值:牛顿(Newton)插值:分段线性插值:埃尔米 (Hermite) 样条插值。 多项 据拟合的最小二乘法:正交多项式函数的最佳平方逼近:最佳一致逼近 第七章数值微分与数值积分 数值微分:牛顿一柯特斯(Newton--Cotes)求积公式:复化求积公式:龙贝 (Romberg) 求积公式:Gaus型求积公式。 第八章非线性方程及非线性方程组的解法 对分区间法:简单迭代法:Newton法与旋截法:抛物线法(Mler法)。 第九章微分方程数值解法 法 教材: 丁丽娟,《数值计算方法》,北京理工大学出版社,北京,1997。 主要参考书: 1.杨凤翔等,《数值分析》,天津大学出版社,天津,1996。 2.奚梅成,《数值分析方法》,中国科学技术大学出版社,合肥,1995。 3.胡祖炽等,《数值分析》,高等教有出版社,北京,1986。 张敏洪(中国科学院研究生院) 撰写日期:2001年09月
大纲编号:S070900XZ005 数值计算方法 Numerical Computing Methods 课程属性:学科综合课 学时/学分:40/2 预修课程: 高等代数、微积分、微分方程、计算机基本知识 教学目的和要求: 本课程为地质学科博士、硕士生学科综合课,介绍了各类数学问题的近似解的最基本、 常用的数值方法,着重阐明构造算法的基本思想与原理。通过本课程的学习,使学生了解和 掌握数值计算的理论和方法,为地质学研究工作打好相应的应用数学基础。 内容提要: 第一章 误差 误差的来源、种类;数值计算中误差的传播及应注意的问题。 第二章 解线性方程组的直接方法 高斯(Gauss)消去法;主元素法;直接三角解法;平方根法与改进的平方根 法;误差分析。 第三章 解线性方程组的迭代法 迭代法概述;雅可比(Jacobi)迭代法;高斯—赛德尔(Gauss-Seidel)迭代 法;松弛法;迭代法的收敛条件。 第四章 矩阵特征值与特征向量的计算 幂法和反幂法;Jacobi 方法;QR 算法。 第五章 插值法 拉格朗日(Lagrange)插值;牛顿(Newton)插值;分段线性插值;埃尔米 (Hermite) 插值;样条插值。 第六章 函数逼近 数据拟合的最小二乘法;正交多项式;函数的最佳平方逼近;最佳一致逼近 多项式。 第七章 数值微分与数值积分 数值微分;牛顿—柯特斯(Newton-Cotes)求积公式;复化求积公式;龙贝 (Romberg) 求积公式;Gauss 型求积公式。 第八章 非线性方程及非线性方程组的解法 对分区间法;简单迭代法;Newton 法与旋截法;抛物线法(Müller 法)。 第九章 微分方程数值解法 欧拉(Euler)方法;改进的 Euler 方法;龙格—库塔(Runge-Kutta)法;线 性多步法;相容性;收敛性与稳定性;一阶微分方程组与高阶微分方程的数值解 法。 教材: 丁丽娟,《数值计算方法》,北京理工大学出版社,北京,1997。 主要参考书: 1. 杨凤翔等,《数值分析 》,天津大学出版社,天津,1996。 2. 奚梅成,《数值分析方法》,中国科学技术大学出版社,合肥,1995。 3. 胡祖炽等,《数值分析》,高等教育出版社,北京,1986。 撰写人: 张敏洪(中国科学院研究生院) 撰写日期:2001 年 09 月
大纲编号:S0709 地学中的数理方程与数值方法 Mathematical and Physical Equations in Earth Sciences and the Corresponding Arithmetic 课程属性:学科基础课 学时/学分:40/2 预修课程: 教学目的 元微积分,线性代数。 课程是固体地球物理学和大气科学各专业研究生的学科基础课,物理海洋学和自然地 理学研究生的专业基础 为地 球科学其他 会运用基本知识的能力 同时结合地球科学的实际需要,将者重介绍球面(包含椭球面)上处理方程问愿的方法 统地引入球谐级数理论。除进行理论讲授外,还将针对微分方程计算问题介绍差分方法以及 有限元初步。 本课程根据地球科学研究生数理基础实际和未来科学研究需求设置,低起点、大跨度、 多侧面地学习数学物理微分方程理论和解法,培养学生分析解决科学计算中遇到的偏微分方 程的定 题的能力。 内容提要 第一早 动 绍多维波动方程的初始问愿的积分解法以及相应的物理特征:分离变量法与初边 值问题的求解方法:守恒律与适定性理论 第二章热传导方程 Fourier变换简介:一维与多维对流方程的初始问题的解法;初边值问题的分离变 量方法:反应扩散方程简介:极值原理与定解理论。 第三章Poisson方程 Green公式与极值原理:边值问题的适定性理论:Green函数与解的积分表示:球 面边界情况下的Gc函数的表达式:强极值原理与斜微商问题:分离变量方法与 第四章球诰级数 而下边值问题的解法 展开 外边 问题的球诺级数解法:芽 下边值问题的 第五章 阶线性偏微分方程的分类 特征线(面)的性质:方程的分类。 第六章带时间变量方程的差分方法 差分与差分算子:方程的差分表示与相关精度的判定:常见的差分格式:收敛性与 计算的稳定性。 第七章Poisson方程的差分解法 宽塞花分计的定性与收性一款法。 但 第八章 和方程的心器 势:在边界上位势积分的性质:Fredholm积分方程与迭代方法:调 第 能量极小化原理与Eule方程:广义函数与Sobolev空间初步:Poisson方程边值问 题与对应的变分方法:Galerkin方法:有限元方法与有限逼近思想。 教材 ()复旦大学数学系,《数学物理方程》,人民教有出版社,北京 (2)薛兴恒,《数学物理偏微分方程》,34页,中国科学技术大学出版社,合肥,1995
大纲编号:S070900XZ006 地学中的数理方程与数值方法 Mathematical and Physical Equations in Earth Sciences and the Corresponding Arithmetic 课程属性: 学科基础课 学时/学分: 40/2 预修课程: 多元微积分,线性代数。 教学目的和要求: 本课程是固体地球物理学和大气科学各专业研究生的学科基础课,物理海洋学和自然地 理学研究生的专业基础课,同时也可作为地球科学其他专业研究生的选修课。 本课程主要讲授几类基本的数学物理方程,由浅入深,使学生学会运用基本知识的能力, 同时结合地球科学的实际需要,将着重介绍球面(包含椭球面)上处理方程问题的方法,系 统地引入球谐级数理论。除进行理论讲授外,还将针对微分方程计算问题介绍差分方法以及 有限元初步。 本课程根据地球科学研究生数理基础实际和未来科学研究需求设置,低起点、大跨度、 多侧面地学习数学物理微分方程理论和解法,培养学生分析解决科学计算中遇到的偏微分方 程的定解问题的能力。 内容提要: 第一章 波动方程 介绍多维波动方程的初始问题的积分解法以及相应的物理特征;分离变量法与初边 值问题的求解方法;守恒律与适定性理论。 第二章 热传导方程 Fourier 变换简介;一维与多维对流方程的初始问题的解法;初边值问题的分离变 量方法;反应扩散方程简介;极值原理与定解理论。 第三章 Poisson 方程 Green 公式与极值原理;边值问题的适定性理论;Green 函数与解的积分表示;球 面边界情况下的 Green 函数的表达式;强极值原理与斜微商问题;分离变量方法与 Laplace 算子本征值问题。 第四章 球谐级数与球界面下边值问题的解法 Legendre 函数与连带 Legendre 函数;正交性与球谐函数;球面上一般函数的球谐 展开;(外)边值问题的球谐级数解法;第二类 Legendre 函数与椭球谐级数;椭球界面 下边值问题的解法。 第五章 二阶线性偏微分方程的分类 特征线(面)的性质;方程的分类。 第六章 带时间变量方程的差分方法 差分与差分算子;方程的差分表示与相关精度的判定;常见的差分格式;收敛性与 计算的稳定性。 第七章 Poisson 方程的差分解法 差分格式与平均值定理;差分计算的稳定性与收敛性;一般算法。 第八章 位势理论与积分方程 单层势与双层势;在边界上位势积分的性质;Fredholm 积分方程与迭代方法;调 和方程的位势方法。 第九章 变分方法初步 能量极小化原理与 Euler 方程;广义函数与 Sobolev 空间初步;Poisson 方程边值问 题与对应的变分方法;Galerkin 方法;有限元方法与有限逼近思想。 教材: (1) 复旦大学数学系,《数学物理方程》,人民教育出版社,北京. (2) 薛兴恒,《数学物理偏微分方程》,394 页,中国科学技术大学出版社,合肥,1995
(3)Heath,M.T.,Scientific Computing:An Introductory Survey:Second Edition,563p. 参考骨。号正《烟效分方程与科学计量好论。中国科学发研究生院讲义北京。 大学出版社,McGraw-Hill Com.Inc,2002 少谢鸿政, .Cmbridge UniverCambride (3)党诵诗,《物理大地测量中的数学物理方法》,测绘出版社,北京。 稿人:于锦海(中国科学院研究生院) 撰写日期:2010年6月
(3) Heath, M. T., Scientific Computing: An Introductory Survey, Second Edition, 563p, 清华 大学出版社, McGraw -Hill Com. Inc., 2002. (4) 马石庄, 《偏微分方程与科学计算导论》,中国科学院研究生院讲义, 北京,2002. 参考书: (1) 谢鸿政,杨枫林,《数学物理方程》,317 页,科学出版社,北京,2001。 (2) Ockendon, J., Howison, S., Lacey, A., and Movchan, A., Applied Partial Differential Equations, 424p, Cambridge University Press, Cambridge , 1996. (3) 党诵诗,《物理大地测量中的数学物理方法》,测绘出版社,北京. 撰稿人: 于锦海(中国科学院研究生院) 撰写日期:2010 年 6 月