Лаборатория гравиразведки

Гравиметрия и гравиразведка – одно из ведущих направлений кафедры геофизики геологического факультета МГУ. Эффективность гравиразведки обусловлена тем, что плотностные различия горных пород находят свое отражение в гравитационном поле. Исторически сложившиеся и развивающиеся научно-производственные направления работ кафедры:

Заведующий кафедрой, доктор физико-математических наук, профессор, зав. лабораторией гравиразведки – Андрей Александрович Булычев

– морские гравиметрические исследования глубинного строения земной коры и
мантии. Начиная с первых работ по морской маятниковой съемки в Каспийском и
Охотском морях в 1949-1951г.г., гравиметристы кафедры участвовали более чем в 50
научных рейсах в Атлантическом, Тихом и Индийском океанах, в Баренцевом, Белом,
Беринговом, Каспийском, Средиземном, Черном, Японском и Северном морях;
– разработка методики, аппаратуры и теории компьютерной обработки и
интерпретации комплексной геолого-геофизической информации.
– количественная интерпретация данных спутниковой альтиметрии и спутниковой
гравиметрии с целью изучения тектонического строения и истории геологического
развития Земной коры;
– научные и научно-производственные работы с использованием современных
высокоточных гравиметров.

Наземная полевая гравиразведка, как и магниторазведка, на сегодняшний день выгодно отличаются от остальных геофизических методов по следующим технико-экономическим позициям:
– компактность производственной группы, минимально состоящей из оператора с прибором;
– высокая производительность (с высокоточным гравиметром Scintrex СG-5 оператор за рабочую смену в зависимости от масштаба и условий съемки может выполнять до 80-120 точек);
– относительно низкая стоимость гравиметрических работ.
Основная научная деятельность сотрудников лабораторий связана с геологической интерпретацией комплексных геолого-геофизических данных с целью реконструкций объемного геологического строения и оценки поисковых перспектив территорий. Основным преимуществом гравиметрического метода является широкий круг решаемых задач – от задач глобального, космического масштаба, до детальных геотехнических и археологических исследований. Непосредственная и однозначная связь аномалий поля силы тяжести с плотностью (вещественным составом) горных пород сделала гравиразведку в комплексе с сейсморазведкой неотъемлемой частью геолого-геофизических поисков углеводородов на суше и шельфе морей и океанов.
Важным достоинством современной гравиразведки, проявившимся благодаря использованию статистического накопления и автоматического контроля стабильности отсчета, является высокая помехоустойчивость. Благодаря этому качеству, прецизионная гравиметрия становится ведущим, а иногда и единственным геофизическим методом решения инженерных и геотехнических задач мегаполисов, физические поля которых насыщены волновыми, магнитными и электромагнитными помехами.
Благодаря высокой эффективности применения гравиразведки при решении геологических и поисковых задач, метод является обязательной частью работ по геологическому картированию и поискам всех масштабов.

Сайт лаборатории гравиразведки

Лаборатория магниторазведки

Магнитный метод разведочной геофизики основан на изучении особенностей магнитного поля Земли, вызванных магнитизмом горных пород земной коры. Изменения геомагнитного поля в пространстве измеряются с помощью специальных приборов – магнитометров. Измерения магнитного поля производят: на поверхности Земли (наземная магнитная съемка), в воздухе (аэромагнитная съемка), на озерах, реках, морях и океанах (гидромагнитная съемка), а также на высоте полета спутника и в скважинах.

Магниторазведка – один из методов разведочной геофизики, который основан на различии горных пород и руд по магнитным свойствам. Метод позволяет фиксировать вызванные этими различиями изменения геомагнитного поля в пространстве и объяснить природу выявленных магнитных аномалий.

В геологии, в течение полувека, магниторазведка используется
для изучения геологического строения, размещения полезных ископаемых, для
поисков и разведки промышленных месторождений. Последнее десятилетие магнитный
метод стал активно использоваться для решения следующих задач:

– поиск погребенных древних археологических объектов (до
глубин 10-15 метров);

– поиск и исследование состояния подземных коммуникаций;
– поиск объектов, затонувших в реках, озерах, прудах и
болотах;
– поиск металлических объектов, погребенных под землей и
снегом;

Зав. лабораторией магниторазведки, заслуженный преподователь Московского университета, кандидат геол.-мин. наук, доцент – Золотая Людмила Алексеевна.

Специалисты лаборатории ведут активные исследования в следующих направлениях:
– изучение тектонического строения различных территорий;
– геологическое картирование рудных объектов;
– диагностика и картирование трубопроводов и подземных коммуникаций;
– изучение археологических объектов;
– картирование почв и изучение почвенных разрезов;
– разработка аэромагнитометрической съемки с беспилотного летательного аппарата.

Лаборатория малоглубинной электроразведки

В лаборатории работает 10 сотрудников, из которых 2 доктора и 5 кандидатов наук. Основная направленность лаборатории – разработка новых геофизических технологий для исследования верхней части геологического разреза. Особенностью верхней части разреза Земли является бесконечное разнообразие медленно-движущихся геологических структур и образований, которые взаимодействуют с внешними атмосферными, гидрологическими и промышленными воздействиями. Это приводит к активному изменению почв и грунтов, вызывая под напором подземных вод их перемещение на значительные расстояния, активизируя оползни, производя трещины, провалы и обрушения. Кроме этого верхняя часть разреза испытывает на себе влияние человека в виде метро, подземных тоннелей, скважин, свай, шахт, фундаментов глубокого заложения, что приводит к изменению самой этой верхней части Земли. К объектам исследования наших специалистов относятся активные карстовые и оползневые зоны, гидрогеологические процессы, многолетнемерзлые структуры. Мы решаем экологические и археологические задачи, работаем на акваториях, в шахтах и скважинах, определяем положение подземных коммуникаций и различных технических сооружений, изучаем их физическое состояние. А кроме этого ищем полезные ископаемые в виде залежей угля, золота, руды и песчано-гравийных смесей, которые используются при строительстве дорог, плотин, отсыпок под возведение зданий. Всё, что у нас под ногами на глубине до 200-500 м, является объектами наших исследований.

Заведующий лабораторией малоглубинной электроразведки, профессор, доктор технических наук – Модин Игорь Николаевич

Множество задач порождает множество способов их решения. Мы применяем и разрабатываем различные геофизические технологии, которые основаны на изучении слабых воздействий низкочастотных и высокочастотных волновых электромагнитные полей. Для детальных исследований до глубины 10 м мы используем приборы и технологии георадиолокационного зондирования, применяя приборы типа ОКО-2 и Zond-12, а также оборудование для индукционной электроразведки типа ЕМ-34. На основе своих теоретических и методических разработок совместно с конструкторскими бюро других организаций только за последние несколько лет нами разработаны и внедрены в промышленное производство электроразведочные станции ЕРП-1, Омега-48, Эникс-1, Эникс-2 и СОМ-64. С помощью этих приборов выполняются электрические зондирования на глубину в несколько десятков метров, которые позволяют определять параметры слоистых геологических разрезов, получать двумерные и трехмерные изображения строения недр.

Наши геофизические исследования имеют достаточно широкую географию в нашей стране от Дальнего Востока (Чукотка, Магаданский край, Сахалин), Якутии, Ямала, Алтая, Тывы, Севера России до Черного, Азовского, Белого и Балтийского морей. Наши специалисты принимали участие в геофизических работах в Греции, Египте, Турции и других странах.

Мы достаточно четко представляем себе пути дальнейшего развития наших методов для увеличения разрешающей способности по горизонтали и глубине, повышения производительности наших методов и увеличения точности нашей интерпретации. Мы рационально используем весь теоретический, методический и практический опыт, накопленный предыдущими поколениями ученых. Многое уже сделано за последние годы, но нужно сделать еще больше! Для тех, кто жаждет нового и хочет участвовать в развитии науки и техники, малоглубинная геофизика открывает широкие двери в мир физики, математики, приборов и сложных геологических задач.

Лаборатория электромагнитных зондирования имени М.Н.Бердичевского

Лаборатория электромагнитных зондирований кафедры геофизики МГУ является всемирно признанным центром по подготовке специалистов, научным исследованиям и практическому применению методов электромагнитного зондирования. В течение 40 лет лабораторию возглавлял Марк Наумович Бердичевский (1923-2009), выдающийся учёный, создатель теории и практики метода магнитотеллурического зондирования (МТЗ).

К методам электромагнитного зондирования, помимо МТЗ, относятся методы магнитовариационного зондирования (МВЗ), частотного зондирования (ЧЗ), зондирования становлением поля (ЗС), а также их модификации. Наблюдения проводятся на земле, в море, в воздухе и в космосе.

Электромагнитные зондирования применяются при решении широкого круга задач:
– для изучения глубоких горизонтов земной коры и верхней мантии;
– при поиске и разведке месторождений углеводородов, твёрдых полезных ископаемых и геотермальных ресурсов;
– в малоглубинной геофизике.
В настоящее время в лаборатории работают:
– руководитель лаборатории, доцент А.Г. Яковлев (профиль в «Истине»);
– научный сотрудник Н.С. Голубцова (профиль в «Истине»);
– профессор В.А. Куликов (профиль в «Истине»);
– научный сотрудник Н.Л. Шустов (профиль в «Истине»);
– профессор П.Ю. Пушкарев (профиль в «Истине», персональный сайт);
– младший научный сотрудник Н.И. Зорин (профиль в «Истине»).

Заведующий лабораторией электромагнитных зондирований, доцент, кандидат физико-математических наук – Яковлев Андрей Георгиевич

Сотрудники лаборатории ведут занятия по дисциплинам: Введение в геофизику; Информатика; Компьютерные технологии в геофизике; Магниторазведка; Электроразведка; Теория геофизических полей; Некорректные задачи геофизики; Интерпретация данных электроразведки; Основы петрофизики; Комплексирование геофизических методов; Геофизика твёрдых полезных ископаемых; Теория ЭМЗ; ЭМЗ при решении глубинных задач; Прямые и обратные задачи ЭМЗ; Электроразведка на морских и пресноводных акваториях; Спутниковая геофизика; другим дисциплинам. Также сотрудники проводят учебную практику по глубинной электроразведке и учебно-научную геофизическую практику, руководят производственными практиками студентов, бакалаврскими и магистерскими работами.
Основные направления научной работы лаборатории в настоящее время:
– Развитие методики анализа и интерпретации магнитотеллурических данных;
– Развитие теории и методики вызванной поляризации в рудной и инженерной геофизике;
– Изучение коровых аномалий электропроводности на Восточно-Европейской платформе;
– Создание на Александровской базе геомагнитной обсерватории и обработка данных;
– Разработка методик геофизической съёмки с помощью БПЛА.
Совместно с геофизической компанией «Северо-Запад» выполняется разработка аппаратуры (МТ станция «NORD», многофункциональный измеритель «Мэри Смарт» и др.) и программного обеспечения (Epi-Kit, MT-Corrector и др.), выполняются производственные геофизические работы во многих регионах (Урал, Восточная Сибирь, Таймыр, Норильский рудный район, Рудный Алтай, Камчатка, Боливия, Бразилия и др.).

            В последние годы сотрудниками лаборатории издано несколько книг (учебных пособий):
– Куликов В.А. Геофизика твердых полезных ископаемых. Тверь, “ПолиПРЕСС”, 2017, 208 с.
– Электроразведка: пособие по электроразведочной практике для студентов геофизических специальностей, том I, издание 2. Под ред. И.Н. Модина и А.Г. Яковлева. Тверь, “ПолиПРЕСС”, 2018, 276 с.
– Куликов В.А., Пушкарев П.Ю. Электромагнитные зондирования при решении глубинных задач. Тверь, «ПолиПРЕСС», 2020, 228 с.
– Куликов В.А., Яковлев А.Г. Аппаратурно-методический практикум по курсу «Электроразведка». Тверь, «ПолиПРЕСС», 2020, 56 с.
– Пушкарев П.Ю. Прямые и обратные задачи электромагнитных зондирований Земли. Петропавловск-Камчатский, «Новая книга», 2022, 144 с.