Магистр наук в области наук о земле

Данный курс начинается с введения, классификации, распространения и характеристики рудных месторождений, в первую очередь месторождений металлических полезных ископаемых. В курсе рассматривается взаимосвязь типов рудных месторождений с определёнными тектоническими обстановками плит и их генезис. Студенты получат комплексное представление о процессах формирования месторождений полезных ископаемых (геологических процессах) в различных регионах мира на классических примерах. Также курс охватывает вопросы специфических геологических условий и геолого-геохимических факторов контроля металлогенных систем, характерных для Казахстана и Центральной Азии, и рассматривает металлогенные провинции Казахстана. Лабораторные работы направлены на понимание рудных месторождений с использованием различных аналитических методов и прикладной геохимии в рудной геологии. Рудные минералы, их последовательность формирования и текстуры будут изучаться с применением микроскопии в проходящем и отражённом свете, а также методов геохимии цельной породы (Whole Rock), анализа микроэлементов, редкоземельных элементов, минералохимии, изотопных исследований и анализа флюидных включений. В лабораторных занятиях будет использовано большинство приборов, доступных в лабораториях ШГДНЗ и Центре коллективного пользования.

Результаты обучения по курсу
1. Изучать основные геологические и геохимические процессы, которые контролируют формирование крупных металлогенических систем и приводят к образованию данных рудных месторождений.
2. Описывать и классифицировать рудные и гидротермально изменённые образцы с использованием современных петрографических и геохимических методов анализа.
3. Определять типы рудных месторождений, стратегии геологоразведки и особенности переработки руд на основе классификаций минералов, горных пород и регионов Казахстана.
4. Применять геологические знания, а также апробированные и новые методы геонаучных исследований для поиска, описания и интерпретации рудных месторождений.

Данный курс включает введение в теорию образования и распространения нефти, а также современные инструменты и методы, применяемые при поисках и разведке углеводородов и разработке нефтяных коллекторов. Рассматриваются следующие темы: нефтематеринские породы (минералогический состав, содержание органического углерода), кероген (образование, состав, типы и эволюция в процессе органического диагенеза и катагенеза), генерация нефти и газа из керогена, их выжимание из материнских пород и миграция в коллекторы, породы-коллекторы, нефть (состав, физические свойства, изменения в процессе созревания, биомаркеры, показатели зрелости), ловушки и экраны (покрышки), осадочные бассейны, нефтяные системы, методы поисков и разведки нефти и газа, введение в типы коллекторов с акцентом на флювиальные, дельтовые и карбонатные обстановки, основы методов подповерхностного картирования, оценка запасов, а также геологические факторы, контролирующие методы извлечения, распределение добычи и методы увеличения нефтеотдачи.

Результаты обучения по курсу
1. Компетентно обсуждать и оценивать элементы и процессы нефтяной системы.
2. Распознавать различные типы коллекторов и владеть базовыми знаниями о инструментах и методах подповерхностного картирования, включая сейсмические данные, геофизические каротажи, керн, свойства флюидов и биомаркеры.
3. Оценивать потенциал разведки и/или разработки и определить связанные с геологией возможности и проблемы добычи.
4. В ходе индивидуальных и групповых проектов развивать навыки научных наблюдений, научной коммуникации (устной, презентационной и письменной), а также навыки командной работы.

Данный курс представляет собой современный обзор осадочных систем, сформированных в флювиальных, озёрных, дельтовых, приливных, прибрежных и глубоководных морских обстановках. Лекционный материал включает обсуждения, практические упражнения, изучение керна и полевые исследования, а также анализ современных аналогов и обнажений, используемых в качестве основы для работ в подповерхностных условиях. После ознакомления с осадконакопительными процессами, условиями осадконакопления и архитектурой осадочных элементов проводятся семинары, направленные на понимание седиментологического контроля размещения минеральных и энергетических ресурсов, приуроченных к данным системам. Рассматриваются как процессы накопления в период осадконакопления, так и постседиментационные процессы, включая миграцию флюидов и минерализацию. Особое внимание будет уделено ресурсам, содержащимся в отложениях, таких как нефть, уран, медь, энергетические минералы и редкоземельные элементы, а также геотермальным системам, содержащимся в отложениях, и стратегиям хранения углерода в осадочных бассейнах.

Результаты обучения по курсу
1. Распознавать различные процессы осадочных систем в обнажениях и подземных данных.
2. Развивать навыки выделения перспективных зон (fairways) и формирования концепций плей (play concepts).
3. Ознакомиться с традиционными и современными инструментами описания и характеристики осадочных отложений и ресурсов, содержащихся в осадочных породах.
4. Критически анализировать геологические факторы, контролирующие размещение ресурсов, а также геологические ограничения и условия применения различных методов их извлечения.

Данный курс предоставляет углублённые теоретические знания по высокотемпературной геохимии, необходимые для интерпретации и интеграции данных в науках о Земле. Также рассматриваются аналитические методы, включая области применения и ограничения каждого метода, а также вопросы анализа данных. В завершение курс посвящён основам различных изотопных систематик.

Результаты обучения по курсу
1. Описывать основные принципы геохимии и аналитические методы.
2. Интерпретировать геохимические наборы данных в большом объеме.
3. Анализировать и интегрировать геохимические данные с другими геологическими наборами данных.
4. Понимать основы изотопной геохимии в науках о Земле.

Данный курс предоставляет теоретические основы, необходимые для понимания и критической интерпретации современных геофизических концепций, а также углублённые знания базовых математических методов, таких как многомерный анализ, методы оптимизации и теория аппроксимации, а также физическое моделирование. Кроме того, в рамках модуля рассматриваются основы статистических методов, необходимых для обработки наблюдательных данных. Также курс охватывает основные алгоритмы численных методов математики, применяемые для оценки и компьютерного моделирования физических моделей.

Результаты обучения по курсу
1. Описывать физические основы геофизических методов.
2. Изучать математические и статистические концепции продвинутой геофизики.
3. Реализовывать стандартные геофизические модели на компьютерных системах, сравнивать и оценивать различные реализации.
4. Объяснять углублённые теоретические основы теории систем и понимать взаимосвязь между пространственно-временной и частотной областями.

Данный курс предоставляет всестороннюю информацию о магматических и метаморфических породах, включая их основные геохимические и изотопные системы. Магматическая часть курса начинается с классификации и текстур магматических пород, а также строения магматических тел. В рамках курса рассматриваются происхождение, генерация и внедрение магм, их типы, а также возможные вариации химического состава пород в условиях различных тектонических границ. Курс также будет посвящен характеристикам минеральной и петрохимической структуры горных пород в различных тектонических условиях и происхождениях. Метаморфическая часть курса посвящена фазовым равновесиям и термодинамике метаморфизма, а также типам метаморфических процессов. Подробно рассматриваются минеральные ассоциации метаморфических пород при различных степенях и фациях метаморфизма, а также изменения их химического состава. В заключение студенты будут ознакомлены с современными методами определения и ограничения условий метаморфизма. В ходе обучения они освоят интерпретацию магматических и метаморфических пород на основе их минерального состава и текстур с использованием различных инструментов, включая оптический микроскоп. На основе химических данных студенты будут практиковаться в интерпретации палеотектонических условий формирования и внедрения магматических пород. Также они научатся строить P–T-диаграммы условий метаморфизма с использованием псевдосекций. Еженедельные дискуссии за круглым столом в рамках данного модуля будут посвящены обсуждению и анализу ключевых проблем и актуальных тем магматической и метаморфической петрологии и петрогенезиса.

Результаты обучения по курсу
1. Интерпретировать значение минералогического состава и текстур магматических и метаморфических пород.
2. Раскрывать ключевые процессы, участвующие в эволюции и внедрении магматических пород, на основе полевых, микроскопических и химических данных.
3. Интерпретировать основные ассоциации магматических пород, их характеристики и соотносить их с конкретными тектоническими обстановками.
4. Анализировать и интерпретировать геохимические данные для понимания магматических и метаморфических процессов.
5. Определять условия и механизм формирования магматических и метаморфических пород (история охлаждения, протолит, P–T-условия, деформации).

Данный курс предоставляет углублённое изучение геологических, геохимических и геофизических методов, имеющих ключевое значение для понимания литосферы Земли, а также её минеральных и энергетических ресурсов. Курс структурирован по модулям и охватывает методы разведки, широко применяемые при поиске и оценке месторождений полезных ископаемых и энергетических ресурсов. В рамках курса рассматриваются методы подповерхностной разведки (бурение и геофизические методы: гравиметрические, магнитные, электрические, электромагнитные и сейсмические исследования), а также методы наземной разведки (геологические и геохимические методы: опробование горных пород, реголита и гидрологических объектов, а также аналитические подходы). Изучаются теоретические основы, сбор данных, их анализ и геологически обоснованная интерпретация. Курс включает две однодневные полевые практики, в ходе которых студенты осуществляют отбор геологических и геохимических проб, а также сбор геофизических данных на объекте разведки месторождений полезных ископаемых и ископаемого топлива. Полученные данные в дальнейшем обрабатываются, анализируются и интерпретируются в рамках практических занятий.

Результаты обучения по курсу
1. Изучать научные принципы, лежащие в основе формирования, распределения и добычи минеральных, энергетических и природных ресурсов.
2. Определять и интерпретировать общие характеристики экономически значимых минеральных и энергетических ресурсов, включая аномалии в геологических, геофизических и геохимических данных.
3. Различать и применять различные методы наземной и подповерхностной разведки для анализа свойств поверхности и недр и эффективного выявления ресурсных аномалий.
4. Применять и выбирать соответствующие методы наземной и подповерхностной разведки для различных сред опробования и стратегий отбора проб.

Данный курс обеспечивает формирование у студентов углублённого понимания структурной геологии, напряжений и деформаций, механизмов хрупкой и пластической деформации горных пород, а также их геометрии на микро-, мезо- и макроуровнях, и развивает трёхмерное мышление для решения более сложных тектонических задач.

Результаты обучения по курсу
1. Критически интерпретировать различные природные механизмы и геометрии деформации горных пород на продвинутом уровне.
2. Анализировать сложные деформационные структуры с использованием данных разрезов, карт и стереографических проекций.
3. Развивать усовершенствованные навыки трёхмерного пространственного мышления.

Применение геологических полевых методов для составления геологической карты, разрезов, отчета и устной презентации с описанием местной геологической структуры, и истории в структурно или седиментологически сложном районе в осадочных, метаморфических или магматических породах. 

Результаты обучения по курсу
1. Применять полевые геологические методы в разведке полезных ископаемых.
2. Составлять геологическую карту, геологический разрез и отчёт для геологически сложной территории.
3. Развивать навыки письменной и устной коммуникации.

Данный курс обеспечивает углублённое понимание крупномасштабных деформационных процессов, сформировавших Землю, включая тектонику плит (например, эволюцию зон субдукции и спрединговых хребтов), а также другие деформационные процессы в масштабе всей земной коры и мантии, такие как динамика мантийных плюмов, горячих точек и влияние крупномасштабных метеоритных ударов. В рамках курса представлен обзор тектонической эволюции основных типов континентальных окраин (активных и пассивных), вулканических дуг, переддуговых и задуговых бассейнов, эволюции целых горных поясов и крупных континентальных осадочных бассейнов, а также, в несколько меньшем масштабе, соляной тектоники, тектоники интрузий и надвиговой тектоники.

Результаты обучения по курсу
1. Применять теорию и принципы тектоники плит при интерпретации геологических данных.
2. Описывать крупномасштабное строение Земли и его эволюцию во времени.
3. Анализировать строение горных поясов и бассейнов и обсуждать возможные механизмы их формирования.

Данный курс направлен на подготовку студентов к выявлению актуальных исследовательских задач, проведению непрерывного обзора научной литературы по выбранной проблеме, а также к разработке и реализации оригинальной методологии для изучения возможных путей её решения. Тема дипломной работы предлагается студентом по согласованию с научным руководителем до начала второго года обучения. Студенты обязаны защитить полученные результаты и представить итоги выполненного исследования. Комиссия оценивает применяемые исследовательские подходы, осуществляет мониторинг прогресса студентов, а также рассматривает ход выполнения дипломной работы и её устную защиту.

Результаты обучения по курсу
1. Определять исследовательскую задачу в области геологии на продвинутом уровне, анализировать связанные с ней проблемы и преимущества.
2. Развивать и применять соответствующие исследовательские навыки для выполнения и завершения научно-исследовательского проекта.
3. Осуществлять и руководить исследовательским проектом до его успешного завершения и достижения поставленных целей.
4. Защищать результаты исследования в форме устного доклада в формате научной конференции перед комиссией по защите дипломной работы.
5. Представлять результаты исследования в виде дипломной работы и статьи в формате научной конференции.

Данный курс направлен на подготовку студентов к выявлению актуальных исследовательских задач, проведению непрерывного обзора научной литературы по выбранной проблеме, а также к разработке и реализации оригинальной методологии для изучения возможных путей её решения. Тема дипломной работы предлагается студентом по согласованию с научным руководителем до начала второго года обучения. Студенты обязаны защитить полученные результаты и представить итоги выполненного исследования. Комиссия оценивает применяемые исследовательские подходы, осуществляет мониторинг прогресса студентов, а также рассматривает ход выполнения дипломной работы и её устную защиту.

Результаты обучения по курсу
1. Определять исследовательскую задачу в области геологии на продвинутом уровне, анализировать связанные с ней проблемы и преимущества.
2. Развивать и применять соответствующие исследовательские навыки для выполнения и завершения научно-исследовательского проекта.
3. Осуществлять и руководить исследовательским проектом до его успешного завершения и достижения поставленных целей.
4. Защищать результаты исследования в форме устного доклада в формате научной конференции перед комиссией по защите дипломной работы.
5. Представлять результаты исследования в виде дипломной работы и статьи в формате научной конференции.

Курс по ГИС для программы магистратуры в области наук о Земле знакомит студентов с продвинутыми практическими применениями геопространственных, дистанционных и геодезических методов съёмки, используемых в науках о Земле, с акцентом на наземную и морскую нефтегазовую, минерально-сырьевую и горнодобывающую отрасли. Курс ориентирован на углублённое изучение методов сбора геопространственных данных, обеспечения их качества, обработки, хранения, цифрового картографирования, аналитики и интерпретации данных в науках о Земле с фокусом на наземную и морскую нефтегазовую и горнодобывающую промышленность. Важными компонентами курса также являются принципы геодезических измерений и технологии беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). В рамках курса интенсивно используются общедоступные и коммерческие программные пакеты геопространственного анализа.

Результаты обучения по курсу
1. Сбор и обеспечение качества геопространственных и геодезических данных, применяемых в науках о Земле.
2. Геодезические наблюдения и наблюдения с использованием беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), применяемые в продвинутых исследованиях в области наук о Земле.
3. Создание продвинутых цифровых картографических продуктов и геовизуализаций для наук о Земле.

Данный курс посвящён рассмотрению геологии и тектонических процессов, связанных с формированием Центрально-Азиатского орогенного пояса (ЦАОП), с особым акцентом на его западную часть, включающую территорию Казахстана. Первая часть курса содержит введение в формирование крупнейших орогенов мира на примере Гималайского, Альпийского, Андского, Аппалачского и Гренвильского орогенов. Далее следует общее обсуждение тектонических процессов, участвующих в образовании орогенов, а также их сравнительный анализ. Третья часть курса включает описание Центрально-Азиатского орогенного пояса: тектонические процессы, этапы формирования и классификацию. Также будут рассмотрены различные тектонические модели, предложенные для объяснения формирования ЦАОП. Четвертая часть содержит подробную информацию о процессах ороклино-тектонических процессах и возрасте в Казахстане. Пятая часть курса рассматривает основные металлогенические провинции Центральной Азии: Уральский пояс, Казахский степной пояс, пояс Казахских возвышенностей, Северо-Тяньшанский пояс, Южно-Тяньшанский пояс и Памирский пояс. В рамках данного раздела также обсуждаются типы руд, содержание полезных компонентов и генетические процессы их формирования. Заключительная часть курса посвящена стратегическим минеральным ресурсам Казахстана, включая литиевые, кобальтовые и редкоземельные минералы и металлы, а также перспективам их дальнейшего освоения.

Результаты обучения по курсу
1. Понимать тектонические процессы, связанные с различными орогенными поясами мира.
2. Описывать геологию Центральной Азии, включая хронологию и процессы эволюции земной коры.
3. Посещать основные металлогенические провинции Центральной Азии для изучения геологической обстановки и отбора образцов.
4. Определять состав различных руд для оценки их качества или типа и уметь объяснять экономическую ценность месторождений полезных ископаемых.

Данная дисциплина охватывает широкий круг направлений гидрогеологии, включая физическую и химическую гидрогеологию, а также управление и оценку подземных вод. По завершении курса студенты приобретут ключевые навыки критического мышления, строгого и самостоятельного анализа, а также решения задач в новых и нестандартных условиях. Курс направлен на формирование у обучающихся специализированных знаний и умений, необходимых для проведения углублённых научных исследований в данной области на послевузовском уровне. Кроме того, он нацелен на развитие профильной профессиональной компетенции, подготавливающей студентов к работе в качестве профессиональных геологов в промышленности или государственных структурах.

Результаты обучения по курсу
1. Определять распределение, движение и качество подземных вод с использованием традиционных и новых подходов и технологий.
2. Оценивать движение, запасы, питание и разгрузку подземных вод в контексте управления водными ресурсами на основе применения соответствующих методов и тестов.
3. Оценивать влияние химических и биогеохимических факторов на формирование свойств подземных вод.
4. Использовать знания, полученные в ходе курса, для решения значимых задач в сфере минеральных и/или водных ресурсов, в том числе при рассмотрении проблем хвостохранилищ горнодобывающих предприятий и при снижении и локализации распространения шлейфов загрязнения.

Цель курса — познакомить геологов с основами и практическим применением инженерной геологии и геотехники для оценки горных и строительных проектов, таких как проектирование горных выработок, зданий, тоннелей, автомобильных дорог и наземных объектов размещения отходов. Курс состоит из трёх модулей, включающих механику горных пород, механику грунтов и инженерную геологию. Модуль по механике горных пород охватывает физические и механические свойства пород, стандартные испытания образцов интактных пород, классификацию и характеристику массивов горных пород, а также рассматривает примеры практических проектов, включая тоннели, бурение и опорные целики. Модуль по механике грунтов включает изучение физических и индексных свойств грунтов, стандартных испытаний грунтов и их классификации, а также анализ примеров проектов, таких как устойчивость откосов и фундаменты. Заключительный модуль — инженерная геология — посвящён инженерно-геологическим изысканиям, бурению, полевому опробованию и инженерно-геологическому картированию. Оценивание по курсу осуществляется на основе выполнения заданий, экзаменов, отчётов по проектам и презентаций.

Результаты обучения по курсу
1. Анализировать фундаментальные знания о грунтах и горных породах с целью их применения в горном деле и строительстве.
2. Применять принципы инженерной геологии и геотехники для решения геологических задач.
3. Формулировать геотехническую проблему, разрабатывать и реализовывать соответствующие методы и подходы исследования для её решения.
4. Оценивать и учитывать экономические, правовые, социальные, этические, экологические и технические аспекты прикладных проектов, а также аргументированно защищать полученные результаты.
5. Эффективно взаимодействовать в команде при решении инженерных задач в роли геолога, сочетая коллективную работу с индивидуальной ответственностью.

Данный курс знакомит студентов с процессом геологического блочного моделирования, применяемого для последующего анализа горных работ (например, при планировании добычи). В рамках курса рассматриваются традиционные и современные алгоритмы оценки и отчётности по минеральным ресурсам в соответствии с кодексом JORC, с обсуждением преимуществ и недостатков каждого подхода. Кроме того, подробно изучаются наиболее широко применяемые геостатистические инструменты, такие как вариограмма, кригинг, геостатистическое моделирование и изменение масштаба.

Результаты обучения по курсу
1. Описывать структуры данных и интегрированные технологии, необходимые для практического применения геостатистики в 3D-моделировании.
2. Оценивать современные методики подсчёта ресурсов и выбрать оптимальную в зависимости от типа и сложности месторождения.
3. Анализировать блочную модель и подготовку к расчёту функций извлечения (тоннаж, среднее содержание выше бортового содержания и количество металла).
4. Применять методы моделирования и имитационного моделирования при оценке ресурсов и вероятностном моделировании функций извлечения.
5. Критически оценивать и управлять неопределённостью при оценке ресурсов.

Обзор традиционных и современных методов и технологий каротажа скважин и анализа керна. Методы интерпретации каротажных и керновых данных для определения литологии и выявления углеводородов, а также расчёта коллекторских параметров, включая компьютерную обработку и интерпретацию. Использование данных каротажа и керна при оценке работы скважины до начала, в процессе и после добычи углеводородов. Чувствительность определения запасов углеводородов в пласте к параметрам оценки коллекторских свойств. Стандартный, специальный (SCAL) и интегрированный анализ керна и каротажных данных для определения удельного электрического сопротивления пласта, насыщенности, пористости и литологии. Оценка литологии и стратиграфии по данным спектрального гамма-каротажа, характеристика флюидов и проницаемости по данным ядерно-магнитного резонанса (NMR), а также анализ тонкослоистых, стратиграфических и структурных особенностей (например, трещиноватости) по данным микросканирования стенок скважины (FMI).

Результаты обучения по курсу
1. Повышать качество характеристики коллектора с использованием данных SCAL и интегрированных каротажно-керновых данных.
2. Проводить оценку пласта с применением таких методов, как спектральный гамма-каротаж, ядерно-магнитный резонанс (NMR) и микросканирование стенок скважины.
3. Характеризовать карбонатные, терригенные (песчаниковые) и сланцевые коллекторы на основе информации, полученной из различных видов каротажа.
4. Интегрировать данные каротажа, керна и другие данные скважины для получения согласованной интерпретации данного пласта.