МГУ–2015: Геологический факультет

Юбилеи. 17 июля исполнилось 100 лет со дня рождения профессора кафедры динамической геологии Костенко Натальи Петровны (1915–2005). Выпускница Московского геологоразведочного института им. С.Орджоникидзе (1947), работала на факультете с 1950 г. Специалист в области геоморфологии, неотектоники, стратиграфии и литологии четвертичных отложений, динамической геологии экзогенных геологических процессов, сейсмотекстоники. Читала курс «Геоморфология».

Проведена научная конференция «Структурно-геоморфологические исследования для решения задач неотектоники и геодинамики», посвящённая юбилею (29 сент.).

 

22 августа исполнилось 100 лет со дня рождения профессора кафедры геофизических методов исследования земной коры Огильви Александра Александровича (1915–2000). Выпускник Московского геологоразведочного института им. С.Орджоникидзе (1939), работал на геологическом факультете с 1947 г. Основоположник школы инженерной геофизики в СССР. Совместно с учениками сформулировал типичные задачи инженерно-геологических и гидрогеологических исследований при поисках и разведке подземных вод, изучении экзогенных геологических процессов, решении гидромелиоративных и гидротехнических задач. Им разрабатывалась методология геофизических исследований при изучении антропогенной нагрузки на геологическую среду, при выполнении инженерно-геологического мониторинга. Участвовал и руководил многочисленными инженерно-геофизическими исследованиями в Средней Азии, на Кавказе, в Восточной Сибири, в Крыму, в Центральной России. Читал лекции по электроразведке и инженерно-гидрогеологической геофизике.

Заслуженный профессор Московского университета (1995).

 

4 марта исполнилось 90 лет со дня рождения профессора кафедры петрологии акад. РАН Маракушева Алексея Александровича (1925–2014). Выпускник Горного института в Свердловске (1947), работал на геологическом факультете с 1969 г., заведующий кафедрой (1971–1991). Специалист в области физико-химической петрологии. Основатель научной школы исследования метаморфизма и магнетизма на физико-химической основе в связи с геоструктурным развитием земной коры и общими проблемами эволюции планет и метеоритного вещества. Лауреат Государственной премии СССР (1975) за разработку теории и методов физико-химического анализа парагенезисов минералов горных пород и руд. Лауреат премии им. М.В.Ломоносова (1994) за цикл работ «Петрогенезис: критерии происхождения и эволюции Земли, петрологии космических объектов, рудоносности изверженных пород». Читал курс «Петрография с основами кристаллооптики»

Награждён орденом Дружбы (2005), медалью «За трудовую доблесть». Заслуженный профессор Московского университета (1997).

 

24 октября исполнилось 70 лет со дня рождения заведующего кафедрой геологии и геохимии горючих ископаемых Иванова Михаила Константиновича (1945–2012). Выпускник геологического факультета (1969), заведующий кафедрой (2004–2012), директор учебно-научного центра ЮНЕСКО/МГУ по морской геологии и геофизике (1993–2012). В 1979 г. провёл первое морское исследование на НИС «Дмитрий Менделеев» Института океанологии АН. А в 1988 г. на совещании ЮНЕСКО «Перспективы образования в области морских наук к 2000 г.» предложил организацию «плавучего университета» – новый формат высшего образования, сочетающий на борту судна лекции и практическую исследовательскую работу – сбор и обработку материалов под руководством дипломированных специалистов. В 1990 г. состоялся «пробный» рейс «плавучего университета» на борту НИС «Академик Петровский», а осенью того же года на совещании в г. Болонье (Италия) с участием ЮНЕСКО, было принято его предложение провести рейс по заданной программе на борту специализированного НИС «Геленджик» Министерства геологии СССР. Тогда же была сформулирована общая задача такого рода работ, и программа получила название «Обучение через исследования» (Training-through-Research, TTR). В 1991 г. состоялся 1-й рейс ТТР в Чёрное и Средиземное море с участием студентов и преподавателей из МГУ и ряда стран Европы. Этот опыт оказался настолько удачным, что положил начало многолетней программе ТТР, вскоре официально признанной ЮНЕСКО, а с 1996 г. ставшей частью Программы МОК. На протяжении 20-ти лет М.К.Иванов был основным организатором экспедиций ТТР на НИС «Геленджик» (1991–1994, 1996) и НИС «Профессор Логачёв» (1995, 1997–2006, 2008) на континентальные окраины Европы, Африки, Северной Америки, в Средиземное и Чёрное моря. Им были поставлены масштабные работы по изучению взаимодействия литосферы, биосферы и гидросферы, склоновых процессов, неотектоники, а также преобразования органического вещества в толщах осадков океанских окраин, и протекающих там процессов, связанных с разгрузкой углеводородов на морском дне. Изучение подводных грязевых вулканов, донных воронок, газовых гидратов, бактериальных матов стало визитной карточкой ТТР. Через «плавучие университеты» прошли около 1000 студентов и молодых специалистов из практически всех стран Европы, Северной Африки, ряда стран Ближнего Востока, Латинской Америки и Юго-Западной Азии. В ряде стран и университетов благодаря программе ТТР возникли новые направления морских исследований. Читал лекции по курсам «Геология Мирового океана», «Нефтегазоносность акваторий», «Методы морских геолого-геофизических исследований», «Морская геология». Лауреат премии им. М.В.Ломоносова за педагогическую деятельность (1996).

Заслуженный профессор Московского университета (2010). Почётный разведчик недр (2008).

Проведена специальная секция памяти учёного в рамках IV международной научно-практической конференции «Морские исследования и образование: MARESEDU-2015» (19–24 окт.).

 

11 июня исполнилось 80 лет со дня рождения старшего научного сотрудника кафедры инженерной и экологической геологии Ладыгина Владимира Михайловича. Выпускник Мытищинского индустриального техникума (1957). Специалист в области изучения скальных грунтов, закономерностей формирования эффузивных пород и природы их физико-механических свойств.

Награждён медалью «Ветеран труда» (1986), знаком отличия «Геологическая служба России» (2006).

 

3 декабря исполнилось 80 лет со дня рождения заведующего кафедрой геологии, геохимии и экономики полезных ископаемых Старостина Виктора Ивановича. Выпускник геологического факультета (1962), заведующий кафедрой с 1989 г. Специалист в области геологии месторождений полезных ископаемых. Разработал структурно-петрофизический метод в рудной геологии, предназначенный для выявления полей палеотектонических напряжений и определения физико-механических свойств пород в рудообразовании, предложил геодинамическую систематику рудоносных структур. Внёс значительный вклад в исследования месторождений полезных ископаемых Урала, Рудного Алтая, Северного Кавказа и других металлогенических провинции России и стран СНГ, также Сербии, Китая, Болгарии, Монголии. Лауреат премии им. М.В.Ломоносова (1999) за цикл работ «Флюидодинамическая концепция образования месторождений полезных ископаемых» (1980–1999). Читает курсы «Геология полезных ископаемых», «Металлогения», «Структурно-петрофизический анализ», «Рудноформационный анализ», «Минеральные ресурсы и цивилизация». Лауреат премии им. М.В.Ломоносова за педагогическую деятельность (2014).

Награждён орденом Дружбы (2005). Заслуженный профессор Московского университета (2007). Заслуженный деятель науки РФ. Почётный разведчик недр. Почётный работник высшего и профессионального образования РФ.

 

1 февраля исполнилось 75 лет со дня рождения доцента кафедры гидрогеологии Орлова Михаила Сергеевича. Выпускник геологического факультета (1962), работает на факультете с 1967 г., зам. декана по учебной работе (1972–1977). Создал новое направление учебной и научной работы – гидрогеоэкологию, рассматривающего подземные воды как компонент экосистем. Участник экспедиционных и проектных работ по водоснабжению железных и автомобильных дорог в России, Казахстане, Украине, Непале и Сирии. Читает лекции и проводит практические занятия по курсам «Гидрогеология», «Динамика подземных вод», «Организация и планирование геологоразведочных работ», «Региональная гидрогеология». Руководил Крымской геологической практикой, гидрогеологической частью практики по полевым методам исследований.

Заслуженный преподаватель Московского университета (2001).

 

8 октября исполнилось 75 лет со дня рождения заведующего проблемной лабораторией охраны геологической среды и взаимосвязи поверхностных и подземных вод Сергеева Валерия Ивановича. Выпускник геологического факультета (1963), зам. декана по НИЧ (1982–1985), заведующий лабораторией с 1984 г. Специалист в области технической мелиорации песчаных, лёссовых и трещиноватых скальных грунтов, охраны геологической среды. Читает курсы «Охрана геологической среды», «Современные проблемы инженерной геологии и охрана геологической среды».

Почётный разведчик недр (2008).

 

17 января исполнилось 75 лет со дня рождения профессора кафедры гидрогеологии Штенгелова Ростислава Степановича. Выпускник геологического факультета (1965), работает на кафедре с 1969 г. Специалист в области разведки и оценки запасов подземных вод. Читает курсы «Разведочная гидрогеология», «Поиски и разведка подземных вод», «Прикладное программирование гидрогеологических расчётов».

Заслуженный профессор Московского университета (2011). Отличник разведки недр (1968).

 

17 октября исполнилось 70 лет со дня рождения ведущего научного сотрудника кафедры кристаллографии и кристаллохимии Белоконевой Елены Леонидовны. Выпускница геологического факультета (1969). Специалист в области рентгено-структурных и кристаллохимических исследований минералов и неорганических соединений, в т.ч. лунных и земных минералов, высокотемпературных сверхпроводников, новых лазерных, нелинейно-оптических, пъезо- и сегнето-электрических боратов, фосфатов, силикатов, германатов, в т.ч. лангасита и КТР с установлением соотношения структура-свойства. Читает курсы «Порядок-беспорядок в структурах и политипия минералов», «Теория симметрии кристаллов», «Антисимметрия и цветная симметрия», «Современные проблемы рентгеноструктурного анализа».

 

Наука. Завершены исследования по 54 научным темам, по которым получены следующие основные результаты.

 

 

На протяжении палеозоя можно выделить несколько климатических циклов: кембрийский, ордовикский, силурийско-раннедевонский, среднедевонско-турнейский, средне-позднекаменноугольный и пермский. Перемещение Гондваны к экватору и объединение её в конце карбона с другими более мелкими континентальными блоками привело к образованию суперконтинента Пангея. В палеозое эпохи господства жаркого гумидного климата были разделены более короткими временными отрезками, когда во многих регионах преобладали холодные климатические условия. Похолодание сопровождалось расширением ледового покрова в пределах Гондваны и как следствие значительным понижением уровня морских вод. Особенности распространения чёрных глин в палеозойских разрезах свидетельствуют о цикличном характере климатических изменений на протяжении всего палеозоя. Продолжительность отдельных циклов, включающих длительную фазу господства жаркого климата и более короткую фазу похолодания, завершающую цикл, составляла около 47 млн лет. Два таких цикла завершились оледенением, другие – менее масштабным разрастанием ледового покрова Гондваны.

 

 

Цифровой анализ керна является инновационным методом, существенно расширяющим возможности традиционных исследований образцов керна. Он позволяет установить прямую связь между свойствами системы порода-флюид на уровне отдельных пор и макроскопическими характеристиками – сопротивление, фазовые проницаемости, коэффициент вытеснения и др. Цифровой анализ керна обладает следующими преимуществами по отношению к физическим экспериментам в лаборатории:

– сокращение времени и затрат на лабораторные исследования;

– проведение численных экспериментов позволяет быстро проанализировать большой объём вариантов воздействия на пласт и выбрать ограниченное число наилучших вариантов, для которых необходимо провести экспериментальные исследования;

– анализ чувствительности результатов потоковых экспериментов к данным породы, флюидов, параметрам эксперимента на одинаковых исходных образцах;

– возможность численного моделирования экспериментов, которые затруднительно провести в лабораторных условиях – высокие давления и температуры, сложные условия тестирования, хрупкие или слабоконсолидированными образцы;

– микроструктурный статистический анализ – распределение пор по размерам, их ориентация, геометрия, связность и пр.

 

 

В Тимано-Печёрском и Волгл-Уральском НГБ к отложениям с трудноизвлекаемыми УВ относится карбонатный девон – доманиковая формация (D3fr2-C1t). Установлена связь между генерационным потенциалом этих отложений и лито-фациальным составом пород. Наиболее высоким потенциалом (генетический тип ОВ, содержание ОВ и свободных УВ) обладают смешанные карбонатно-кремнистые и кремнисто-карбонатные отложения (ритмиты), формирование которых протекало в условиях некомпенсированного прогибания (депрессионные фации). В семилукское время они распространены в восточной части Тимано-Печорского бассейна, в Волго-Уральском бассейне – на большей части Южно-Татарского свода, а с позднефранского до раннетурнейского времени – в центральных частях Камско-Кинельской системы прогибов, наложенных на структуры Волго-Уральской антеклизы. В фациях склоновых и карбонатной платформы, толщах заполнения впадины, сложенных биокластовыми, микритовыми известняками, глинисто-карбонатными породами (последние развиты в основном в ТП НГБ) генерационный потенциал резко снижается, что скорее всего обусловлено окислительно-восстановительным режимом в седименто- и диагенезе и, возможно, частичной сменой исходного ОВ. Большинство пород доманиковой формации содержит сапропелевое ОВ (тип керогена II), исходным материалом которого служили планктонные водоросли и/или зоопланктон, что подтверждается данными пиролиза и составом алкановых и циклических УВ, аморфным обликом основной массы ОВ (по данным петрографического и углепетрографического анализов). Петрофизические свойства изученных пород резко изменчивы – чаще всего породы депрессионных фаций характеризуются низкими ФЕС (пористость и проницаемость), особенно в условиях низкой катагенетической преобразованности, однако в главной зоне нефтеобразования появляются известняки и кремнисто-карбонатные породы с высокими ФЕС, а также проявляется керогеновая пористость; возможные коллектора порово-трещинные. Проведена оценка потенциальных ресурсов УВ, которая показала, что даже на начальных этапах преобразования ОВ, оно способно обеспечить формирование крупных месторождений нефти и газа. В ЗС НГБ сланцевая толща баженовской свиты (J3) в изученных районах Широтного Приобья имеет преимущественно глинисто-карбонатно-кремнистый состав, содержание и тип керогена близки к таковым в девонских отложениях Восточно-Европейской платформы. Степень преобразованности отвечает главной зоне нефтеобразования, однако, эта толща, как и доманиковая формация, характеризуется высокой битуминозностью, но малым числом залежей. Основное внимание было уделено изучению пустотного пространства пород баженовской свиты петрофизическими методами и сопоставлением их с данными ГИС (различные виды каротажа). Проведённые исследования выявили три типа пустот, которые определяют ёмкостное пространство пород баженовской свиты. Порово-микрокавернозное и межкристаллическое пространство характерно для кремнистых и карбонатно-кремнистых разностей, пустоты в которых образованы за счёт растворения скелетов радиолярий (микрокаверны), а мелкие каналы в минеральной матрице обеспечивает их связанность. Внутрикерогеновая пористость обусловлена округлыми порами, сопоставимыми с размером молекул нефтяных УВ, и проявляется в катагенетически зрелых породах (конец нефтяного окна), первично обогащённых ОВ, содержание которого является породообразующим. В обоих случаях наблюдается отсутствие трещин. Трещинно-каверновый тип пустотного пространства характерен для карбонатных пород пласта КС, приуроченного к кровле абалакской свиты и/или нижней части баженовской свиты. Помимо техногенных трещин, они представлены природными литогенетическими и тектоническими типами, однако они в большей степени минерализованы и не являются проводящими в пласте КС в абалакской свиты или они насыщены нефтью – в баженовской свите. Современный комплекс ГИС позволяет рассчитывать минерально-компонентную модель пород, а на её основании – пористость пород, в скважинах не охарактеризованных керном. Впервые проведено комплексное исследование ОВ эоценовых отложений в Лаптевоморском потенциально нефтегазоносном бассейне. Показано, что в терригенном разрезе, выполняющем грабены в районе Тикси, в качестве возможных источников не только газа, но и нефти могут рассматриваться пачки гумусовых углей с высоким содержанием липтинитовых компонентов, а также маломощные прослои глин с сапропелевым ОВ. Эти особенности позволяют предполагать существование в акватории моря Лаптевых высокопотенциальных на генерацию жидких УВ толщ. Установлена низкая степень зрелости ОВ (начало нефтяного окна), однако в условиях акватории она будет выше и, следовательно, достаточна для нахождения ОВ на пике генерации в настоящее время или в геологическом прошлом. С точки зрения нефтематеринских отложений (одного из компонентов нефтяной системы) кайнозойский разрез моря Лаптевых может быть оценен как высокоперспективный на открытие промышленных скоплений УВ.

 

 

Для Карского моря рассмотрено строение Северо-Карского и Южно-Карского бассейнов. В Северо-Карском бассейне рифтинг был в раннем ордовике. Пострифтовое погружение проходило до конца девона. Для среднего-позднего ордовика типичны эвапориты. Основная фаза инверсии была примерно на границе девона и карбона, при этом формировались инверсионные валы. Углеводородные системы в основном связаны с инверсионными валами. В Южно-Карском бассейне рифтинг был в пермо-триасовое время. Пострифтовое погружение имело место с середины триаса до среднего эоцена. Инверсионные деформации были в конце триаса, на границе юры и мела и в кайнозое. Основные углеводородные системы связаны с инверсионными валами.

 

 

В лаборатории гравиразведки завершены исследования по изучение тектоносферы акватории Восточной и Юго-Восточной частей Индийского океана по магнитометрическим, гравиметрическим и альтиметрическим данным. Были получены следующие результаты:

1. Построена схема районирования Восточной и Юго-Восточной части Индийского океана, элементы которой охарактеризованы с точки зрения аномальных потенциальных полей. Эти элементы представляют тектонические структуры разного порядка с присущим им специфическим характером не только гравитационного и магнитного аномального полей, но и характером взаимосвязи между ними и морфоструктурами и возрастом дна. Было выполнено двумерное структурно-плотностное моделирование для всех основных структур Восточной и Юго-Восточной частей Индийского океана с целью выяснения тектонического строения и истории развития Восточно-Индийского хребта и прилегающих котловин. Для Северо-Восточной части Индийского океана была построена тектоническая схема, отражающая особенности строения и эволюцию тектоносферы этой акватории. В результате развития методов интерпретации потенциальных полей на основе непрерывного вейвлет-преобразования построены алгоритмы устойчивых и неустойчивых трансформаций потенциальных полей, показана связь особенностей трансформант с источниками полей, проанализированы возможности применения этих трансформант на этапе создания структурно-плотностных моделей. Выполнена оценка чувствительности различных передаточных магнитотеллурических и магнитовариационных операторов к присутствию в разрезе горизонтов проводящих сульфидных руд на основе трехмерного математического моделирования Талнахской и Масловской рудоносных интрузий Норильской рудной зоны. Разработан аппаратурно-методический комплекс многоэлектродных наземных систем наблюдений методом электротомографии, специализированный для поиска и разведки месторождений рудных полезных ископаемых, с глубинностью исследований 400–500 м. Разработан аппаратурно-методический комплекс метода межскважинной электротомографии, направленный на поиск и изучение рудных объектов.

 

 

Исследованы генетические особенности микроорганизмов из мёрзлых пород Центральной Якутии (совместно с факультетом биоинженерии и биоинформатики), показаны отличия, связанные с возрастом микроорганизмов. Выделен и описан новый род психрофильных микроорганизмов. Изучена миграция микроорганизмов в природной среде криолитозоны, установлена высокая адсорбционная активность глинистых отложений Центральной Якутии. Изучены морфометрические характеристики микроорганизмов ледового комплекса, в т.ч. вирусов. Разработан способ определения плотности мёрзлых и талых грунтов естественного сложения любой формы путём замещения объёма без применения жидких сред.

 

 

Впервые детально изучены уникальные голоценовые пластовые льды на побережье Обской губы. На основании анализа изотопного и палинологического состава пластовых льдов показано, что пластовые ледяные залежи здесь преимущественно автохтонного сегрегационного типа, они формировались в голоцене сингенетически в процессе промерзания накапливающихся водонасыщенных грунтов, при интенсивном криогенном фракционировании. Полученные низкие значения D и ¹⁸О пластового льда, являются редчайшим случаем для голоценовых подземных льдов Ямала. Впервые детально изучены бугры нового типа: ледоминеральные бугры пучения (литальза) в долине р. Сенца, Восточный Саян, в Западной Бурятии. Это первое детальное исследование многолетнемёрзлых пород в данном регионе, основанное на анализе криогенного строения и распределения стабильных изотопов кислорода и водорода во льду ледогрунтовых ядер бугров инъекционно-сегрегационного типа. Основные итоги:

– в криогенном строении бугров преобладают сетчатые и ленточные криогенные текстуры;

– льдистость грунтов превышает 50–60%;

– вертикальное и латеральное распределение стабильных изотопов кислорода и водорода свидетельствует в пользу каскадности формирования ледоминеральных залежей;

– зарождение и первоначальный рост ледоминеральных бугров может происходить на стадии обмеления озёрного водоёма;

– питание литальза водой происходит в основном при промерзании водонасыщенных дисперсных грунтов; кроме того, существуют литальза с частично атмосферным и озёрным типами питания; скорость роста литальза, как правило, достаточно высока и нередко составляет десятки сантиметров в год; литальза возрастом 50–100 лет достигают высоты более 5 м.

 

 

Для криопэгов морского типа засоления выделены 4 стадии криметаморфзима. Первая и вторая стадии охлаждения криопэгов выделются в интервале более низких температур, чем для морской воды. На третьей стадии – десульфатизации на фоне постепенного промерзания криопэга, сопровождающегося образованием мирабилита и гидрогалита. Четвёртая стадия сопровождается возможным выпадением гипса и магнезита. Для криопэгов с континентальным типом засоления выделено два сценария криометаморфизма. Особенностью солончаков, выделенных в группу I, является существование концентраций рассолов (300–350 г/л), при которых процесс криогенного метаморфизма при охлаждении реализуется без промерзания. Для криопэгов с минерализацией от 40 г/л до 150 г/л, процесс криогенного мета-морфизма качественно протекает аналогично таковому для морской воды. На тестовых примерах, показана кондиционность программы «Тундра». Разработан вариант реализации задачи о нахождении трёхмерного температурного поля в массиве талых, промерзающих и мёрзлых пород.

 

 

Создана геологическая основа полярных и приполярных областей Евразии М 1:2,5 млн для построения геодинамических реконструкций и пространственного распределения полезных ископаемых. Разработан новый алгоритм выделения блоков земной коры, совершающих дифференциальные тектонические движения, на основании анализа данных GPS. Восстановлен тренд перемагничивания пород Беломорского подвижного пояса в палеопротерозое. Комплексные исследования позволили установить закономерное омоложение времени перемагничивания пород Беломорского подвижного пояса с северо-востока на юго-запад в интервале 1,92 до 1,80 млрд лет. Восстановлено пространственное положение этих комплексов во время посторогенного коллапса. Также установлен второй, повторный тренд перемагничивания, который оценивается ~1,88–1,85 млрд лет и связывается с воздействием гидротермальных флюидов на постколлизионной стадии. Ar/Ar датирование (плагиоклаз, полевые шпаты) даек северо-восточной части Кольского полуострова показало, что все они имеют средне-позднедевонский возраст 390–375 млн лет. Установлено отсутствие вторичных прогревов выше 150°С и присутствие в них «аномального» компонента намагниченности, скорее всего, связано с «аномальной» структурой геомагнитного поля в девонское время. По результатам суперкомпьютерного моделирования установлено, что основным различием между «холодной» фанерозойской и «горячей» раннепротерозойской континентальной коллизией является образование орогена в случае «холодной» коллизии и крупной магматической провинции (магматического плато) во втором случае. При этом не происходит погружения континентальной коры с последующей её эксгумацией, и метаморфические комплексы сверхвысоких давлений (UHPM), характерные для фанерозойских коллизионных зон, не образуются. Основным параметром, контролирующим эти различия, является температура подлитосферной мантии.

 

 

Получены и обобщены новые данные по стратиграфии и истории формирования мёрзлых четвертичных отложений на Новосибирских островах, частично обработаны образцы льда и отложений, и, как следствие, усовершенствована палеогеографическая модель средненеоплейстоцен-голоценового периода севера Новосибирских островов и прилегающей к ним территории шельфа. Продолжено изучение термокарстовых лагун шельфа моря Лаптевых на примере лагун Быковского полуострова в районе пос. Тикси.

 

 

На основе экспериментальных исследований получены данные по эмиссии метана из мёрзлых гидратонасыщенных грунтов при их взаимодействии с солевыми растворами. Показана динамики выделения метана за счёт диссоциации порового гидрата в мёрзлых грунтах за счёт солепереноса. Выявлено влияние температуры на процесс диссоциации порового гидрата и эмиссию метана при солепереносе. Показана роль концентрации контактных растворов на интенсивность эмиссии метана при солепереносе. Получены экспериментальные данные по миграции ионов в мерзлых гидратонасыщенных грунтах при их взаимодействии с солевыми растворами. При этом показано влияние температурных условий, состава грунта на интенсивность миграции ионов в мёрзлых гидрато-содержащих образцах. Получены новые экспериментальные данные по газопроницаемости дисперсных пород в условиях фазовых переходов поровой влаги в лед и гидрат. Выделены критические значения гидрато- и льдонасыщенности, когда происходит резкое изменение газопроницаемости песчаных грунтов.

 

 

Показано, что наиболее существенно изменить свойства слабых структурно-неустойчивых водонасыщенных грунтов можно с помощью методов современной струйной цементации (Jet-1-Jet-3), которая включает одновременно разрушение и удаление грунта с использованием энергии водной струи. Выявлена зависимость прочностных свойств грунтоцементных свай для одного типа грунта от технологических параметров. Например, при сооружении свай в супесях, снижая водоцементное соотношение рабочего раствора (В:Ц) от 1,0 до 0,7, можно увеличить прочность грунтоцементной сваи в 1,5–2 раза. Определена возможность использования различных геофизических методов – зондирование, скважинная сейсмоакустика, сейсморазведочный метод поверхностных волн и др., для эффективного контроля качества геотехнических конструкций, созданных данным методом в сложных инженерно-геологических, гидрогеологических и геологических условиях. Обобщены теоретические и практические исследования по закреплению широкого спектра слабых грунтов с помощью струйной технологии.

 

 

Создан рабочий прототип скважинного излучателя поперечных SH-волн. В настоящее время он находится на этапе тестирования. Проведены научные исследования на полигоне в д. Александровка, а также при выполнении межскважинного просвечивания в трёх скважинах в Рязанской области. Получены качественные записи на поперечных SV-волнах при работах по межскважинному просвечиванию в Московской области. Проведены эксперименты по использованию поперечных волн при ВСП. Получены полевые записи при различных устройствах скважины и способах возбуждения. Предприняты первые попытки использовать амплитуды продольных волн для определения коэффициента затухания в межскважинном пространстве.

 

 

Создан макет электронной версии карты нового поколения новейшей тектоники Восточно-Европейской платформы М 1:1 млн. Макет включает в себя следующие покрытия: гидросеть, изолинии высот рельефа, населённые пункты, государственную границу, мозаику космических снимков Landsat 7, радарные космические изображения ASTER GDEM, геологические карты М 1:1 млн (растр), карты четвертичных отложений (растр), карту строения фундамента (растр), структурные карты чехла платформы (на отдельные участки), карту магнитных аномалий, карту гравитационного поля, карту линеаментов, карту кольцевых структур, структурно-геоморфологическую карту, карту амплитуд неотектонических движений, карту проявления сейсмичности, карту перемещений GPS приёмников. Выявлены слабо выраженные в рельефе дислокации различных структурных элементов Восточно-Европейской платформы и выполнена оценка степени влияния на них окружающих орогенов. Проведение структурно-геоморфологического анализа материалов в М 1:500 тыс., дополненного автоматизированной обработкой рельефа с помощью программы LESSA с использованием радарных космических снимков ASTER GDEM позволило уточнить новейшее строение и тенденции развития платформы. Установлено, что Восточно-Европейская платформа испытывает на новейшем этапе активизацию, которая выражается в разрастании поднятий на фоне сокращения впадин. Выявленная регматическая сеть линеаментов группируется, как и везде на древних платформах, в ортогональную и диагональную системы. Эти системы по-разному доминируют в тех или иных районах, отражая степень раздробленности платформенного чехла и структурные неоднородности фундамента. Некоторые линеаменты фрагментарно наследуют разломы фундамента и подтверждаются газовой эманационной съёмкой – гелиевой, радоновой, водородной, результатами космической геодезии, проявлениями сейсмичности, диапиризмом и другими явлениями.

 

 

Произведена оценка размеров и конфигурации зоны динамического влияния тектонических разломов с учётом их влияния на изменение НДС массива. Выполнены систематизация, анализ, обобщение результатов экспериментальных исследований с использованием ГИС-технологий (в 2х- и 3х-мерной постановке) по оценке развития опасных геологических процессов на примере района Долины гейзеров (Камчатка), отдельных регионов Республики Таджикистан и Республики Киргизия, а также отдельных районов г. Москвы и Н.Новгорода.

 

 

Исследовано формирование зоны повышенной проницаемости на контакте с гипсоносными породами вследствие фильтрации рассолов из солеотвалов на основе моделирования миграции подземных вод (многокомпонентного раствора) с равновесными реакциями растворения/осаждения минералов (гипс, кальцит). Выщелачивание гипса из трещиновато-пористых загипсованных пород проходит в два этапа. Первый – растворение гипса трещин с высокой концентрацией сульфата кальция в воде. Второй – постепенный диффузионный вынос из блоков пород от перемещающейся границы растворения гипса. Концентрация сульфата кальция в воде менее 10% от насыщения. При миграции многокомпонентных растворов в гетерогенно-блоковой среде учёт совместной диффузии ионов и комплексов с равновесными процессами растворения/осаждения и ионного обмена показывает потоки массы всех компонентов через границу блока, что приводит к трансформации состава движущихся в каналах подземных вод. Процесс схож с неравновесным ионным обменом. В краевых частях блоков изменяется пористость за счёт растворения/осаждения минералов, что при большом времени приводит к уменьшению диффузионного массообмена канал-блок.

 

 

Завершены комплексные исследования по оценке природной защищённости и разработке способов её повышения на участках размещения отходов золы и шлака Сахалинской ГРЭС-2. Проведены теоретические и экспериментальные исследования влияния соотношения величин нормальных напряжений в горизонтальной плоскости зоны тампонажных работ на характер ориентации вертикальных плоскостей разрывных нарушений при создании противофильтрационных противомиграционных экранов по периметру участков размещения токсичных и радиоактивных отходов. Результаты математического моделирования подтвердили ранее установленные экспериментальным путём закономерности ориентации в плане вертикальных плоскостей разрывных нарушений при создании защитных экранов методом инъекционного закрепления с гидроразрывом, который может использоваться в дисперсных грунтовых толщах при инъекции суспензионных и химических гелеобразующих растворов. Установлено, что на равнинных территориях, где главные напряжения в горизонтальной плоскости в зоне тампонажных работ равны, формируются три полости гидроразрывов, ориентированные в плане под углами 120^о. Разработана методика использования расчётов водного баланса территорий для оценки потенциального загрязнения поверхностных и подземных вод при техногенной нагрузке. Впервые предложено и опробовано на практике оценки запасов подземных вод применение опытно-фильтрационных работ, в частности, одиночных откачек, для количественной оценки естественной защищённости подземных вод в условиях артезианского бассейна при обосновании зоны санитарной охраны водозаборных скважин. Обобщены данные о скоростях, площадях и объёмах разрушения берегов, сложенных льдистыми дисперсными отложениями, полученные за многолетний период, на основе разработанной методики анализа разновременных аэро- и космоснимков. Установлено, что изменение климата и ледовитости привело к значительному ускорению отступания льдистых берегов восточного сектора Российской Арктики. Средние скорости термоабразии для берегов района пролива Дм.Лаптева общей протяжённостью более 250 км, увеличились за последние полтора десятилетия в 1,3–2,9 раза и достигли значений 9,9–11,6 м/год. Скорости термоденудационного разрушения берегов, сложенных с поверхности ЛК, выросли в 1,7–1,9 раза, достигнув 7 м/год. Выполнена разработка теоретических основ, методики формализации задач и описания программы SLUMP оценки оползневой устойчивости неоднородного склона с учётом подземной гидродинамики и затопленного основания.

 

 

Выявлены и описаны гетерохронии в эволюции неаммоноидных цефалопод. Проанализированы закономерности и описаны экологические кризисы ордовика, силура и девона в сообществах неаммоноидных цефалопод. Создана актуализированная систематика и описаны следы жизнидеятельности беспозвоночных организмов из нижнемеловых отложений Крыма. Описана микроструктура раковины беззамковых брахиопод отряда Lingulida. Детально описано геологическое строение позднеплейстоценового местонахождения Дивногорье-9 (Воронежская обл.) и обоснована гипотеза одномоментного, с геологической точки зрения, образования местонахождения. Продолжена реконструкция средне-позднеплейстоценовых условий окружающей среды Арктической Якутии на основе изучения остатков млекопитающих (овцебыки) Мамонтовой фауны.

 

 

Изучены мезозойские палеоихноценозы Крыма, Кавказа, Приморья и Западной Сибири в связи со сменой обстановок осадконакопления. Для Северо-Западного Кавказа установлено, что максимальное разнообразие ихнофоссилий приходится на кампан-маастрихтский интервал, несколько меньшее – на турон-сантонский, ещё недостаточно изученный. Падение разнообразия и резкое уменьшение интенсивности биотурбаций приходится на рубеж мела и палеогена, при переходе от карбонатного к терригенному типу седиментации. При этом в первую очередь, происходит сокращение количества грунтоядов. Выше по разрезу разнообразие ихнофоссилий практически восстанавливается. Для баженовской свиты Западной Сибири установлено, что Zoophycos определялись здесь ошибочно. Это ихнород Pilichnus Uchman, 1999 – более глубокий хемосимбионт, чем Chondrites, также встреченный в породах свиты. В районе Владивостока был изучен известный разрез пограничных отложений юры и мела на мысе Чиган. Изученный там ихнокомплекс относится, главным образом, к ихнофации Cruziana и связан с жизнедеятельностью различных групп морских червей, ежей, и членистоногих, телесные остатки которых не сохранились. Его интерпретация указывает на условия формирования от нижней предфронтальной до переходной зоны, в хорошо аэрируемых, но богатых органическим детритом осадках. Ихнокомплекс изученных разрезов однороден, за исключением маломощной (1,5 м) пачки 4 массивных песчаников среднейверхней предфронтальной зоны, указывающей на потенциальную границу секвенций.

 

 

Расширена палеонтологическая характеристика отложений верхнего визе (нижний карбон) южной части Московской синеклизы. Получены новые актуальные данные по ископаемым водорослям из нижнекаменноугольных отложений этого региона. Предложена детальная местная схема пограничных отложений касимовского и гжельского ярусов южной части Московской синеклизы. Уточнена палеонтологическая характеристика среднедевонских отложений Воронежской антеклизы по скважине Новохоперская. Для верхне-девонских отложений Волго-Уральского субрегиона, Южного и Среднего Урала определён возраст доманикоидных отложений, являющихся потенциальным источником углеводородного сырья нового типа. Разработаны актуальные стратиграфические схемы по фораминиферам для верхнедевонских и нижнекаменноугольных отложений Волго-Уральского субрегиона.

 

 

Разработаны: 1) седиментационная модель формирования комплексов основания чехла Восточно-Европейской платформы, 2) седиментационная модель формирования моласс Предуральского газоносного бассейна; 3) модели формирования мигматитового комплекса на Южном Урале, доказан его раннепротерозойский возраст. Построены детальные эволюционные, климатически-зависимые модели террасовых форм и их аллювиального выполнения, проведены сравнения сукцессии последникового растительного покрова в «летние» и «зимние» межледниковья. Получена и частично опубликована большая база данных спорово-пыльцевых спектров для основных водотоков Южного Урала. Получены и опубликованы данные по изотопному возрасту тараташского и александровского комплексов раннего докембрия Южного Урала.

 

 

С использованием кривых функции плотности вероятности (ФПВ) были установлены крайняя неравномерность распределения месторождений Pb и Zn и современных запасов этих металлов в геологической истории. Относительно краткие эпизоды исключительно высокой продуктивности процессов Pb-Zn рудообразования (2750–2680, 1925–1580, 560–290, 120–0 млн л.н.) можно рассматривать как важнейшие металлогенические эпохи, которые в возрастных спектрах месторождений и запасов Pb и Zn разделены явными минимумами, которым отвечают периоды 3500–2750, 2680–1925, 1580–560, 290–120 млн л.н. В течение последних 3500 млн лет геологической истории суммарная продолжительность этих периодов, составляла 2695 млн лет (77%). Однако им отвечают лишь 18 и 24% современных запасов соответственно Zn и Pb. Минимумы лучше выражены на кривых функции плотности вероятности месторождений. В возрастных спектрах запасов они осложняются локальными максимумами кривых функции плотности вероятности запасов Pb (1472, 956, 893, 742, 270, 224, 172 млн л.н.) и Zn (742, 227, 166 млн л.н.), которые заполняют промежутки между главными кластерами пиков. С течением времени средняя продуктивность накопления современных запасов металлов в периоды между главными эпохами свинцово-цинкового рудообразования постепенно возрастала (млн т / млн лет) от 0,01 до 0,55 для Zn и от менее чем 0,01 до 0,36 для Pb. В целом происходит закономерное возрастание от более ранних к более поздним эпохам свинцово-цинкового рудообразования как средней (млн т / млн лет; 0,01–0,30–0,63–0,85 для Pb и 0,41–0,56–1,72–1,79 для Zn), так и максимальной продуктивности процессов накопления современных запасов металлов (0,02–1,96–1,38–1,73 для Pb и 1,05–1,98–4,96–3,34 для Zn), а также увеличение с течением времени продолжительности таких эпох от 70 до 270–345 млн лет. Показано, что причинами повторения металлогенических эпох и периодичности, с которыми они наступают, возрастания запасов металлов и численности месторождений, возникавших за рамками основных эпох свинцово-цинкового рудообразования, а также других особенностей возрастных спектров запасов и месторождений Pb и Zn, являются неравномерность тектонического развития планеты (суперконтинентальные циклы), появление по мере развития обстановок рудообразования новых типов месторождений свинца и цинка, эволюция составов руд месторождений разных типов, возрастание разнообразия тектонических обстановок образования месторождений разных типов, эксгумация месторождений.

 

 

Установлено, что фациальные обстановки формирования корок определяются характером накопления осадков: на ранних этапах рост строматолитов сопровождается осаждением карбонатно-фосфатного материала, на поздних – осаждался осадок кремнистого состава. В борьбе за выживание биоплёнки прорастают сквозь осадок и при этом усваивают часть петрогенных компонентов и встраивают в свою структуру. Подобный механизм взаимодействия биоплёнок с окружающей средой определяет возникновение новых видов. Усвоение петрогенных компонентов является вынужденным процессом. А извлечение железа и марганца – скорее всего относится к элементам питания. Железо и марганец в виде оксидов, в форме игольчатых кристаллов откладываются преимущественно в слизистом веществе биоплёнок, а также, возможно, в тканях самих бактерий.

 

 

Нефтегазоносные бассейны обладают грандиозными слабо изученными потенциальными резервами редкоземельных элементов. Анализ геолого-геохимических материалов по региональной минерагении Западно-Сибирской плиты показал, что в пределах этой провинции выделяется дугообразный урано-редкоземельный пояс, обрамляяющий с юга, востока и запада эту провинцию. Здесь широко развиты проявления «песчаникового типа», главным образом, стековый и ролловый подтипы. В пределах мелководных внутри континентальных бассейнов и в краевых прогибах платформ в ассоциации с нефтяными месторождениями постоянно присутствуют аномальные концентрации редкоземельных элементов, часто достигающие промышленных содержаний.

 

 

Главный итог работ связан с результатами экспериментального исследования группы синтетических соединений и минералов с технологически важными оптическими свойствами. Проведено рентгеноструктурное исследование кристаллической структуры трибората кальция СаВ₃O₅(ОН), полученного методом гидротермального синтеза в системе Ca(OH)₂–H₃BO₃–Na₂CO₃–KCl. Методом ГВГ впервые для Са-боратов зафиксировано превышение сигнала по отношению к кварцевому эталону. При нагревании образца установлен фазовый переход трибората кальция в цетросимметричный кальциборит. Проведён сравнительный кристаллохимический анализ большой группы боратов с общей валовой химической формулой 2CaО×3В₂О×3nH₂О (n=0–13) с постоянным отношением CaО:В₂О₃=2:3 и переменным содержанием Н₂О. Методом монокристального рентгеноструктурного анализа исследовано шесть образцов минералов группы хризоберилла, обнаруженных на месторождении Мариинское (Средний Урал, Россия). Для четырех образцов хризоберилла установлено аномально высокое содержание Сr и возможность равной степени заселенности ионами Cr³⁺ М^1- и М^2- позиций. В кристаллической структуре мариинскита, решённой для двух образцов минерала, установлено сосуществание двух компонентов, каждый из которых принадлежит структурному типу оливина. Наличие в структуре мариинскита дополнительных М^3- и М^4- октаэдрических позиций, статистически заселенных ионами Cr³⁺, так же, как и вакансии в М^1- и М^2- позициях, приводит к сильному искажению М-октаэдров и Be-тетраэдров со значительным разбросом расстояний катион–анион и, как следствие, понижению симметрии. Определена основная структурная особенность трёх политипов витчита Sr₂[В₅О₈(ОН)]2×[B(OH)₃]×H₂O, так же, как и витчитоподобных синтетическиx модификаций, – изолированные друг от друга трёхслойные пакеты, образованные Ca(Sr,Ba)-полиэдрами, связанными с обеих cторон борокислородными сетками из пентагрупп [Вt₂В₃О₈(ОН)]^2-. С позиций модулярного подхода рассмотрены структуры производных от витчита пентаборатов – волковскита, бирингучита, гоуерита и назинита. Выделена фундаментальная строительная единица (базовая структура) пентаборатов – объёмный блок c формулой {М[В₅О₈(ОН)]}₂×{[B(OH)₃],H2O}₂×(М=Са, Sr, Ba) и метрическими характеристиками a*~b*~6.7A, c*~10.8A, *~105, *~75, *~120. Возможные базовые модели витчитоподобных политипных модификаций с симметрией P, P11n, Р1211 получены геометрическим построением гипотетических структур. Анализ межатомных расстояний и впервые проведенная для политипной серии боратов энергетическая оценка моделей с применением универсального набора параметров межатомных потенциалов, – определили наиболее вероятную базовую структуру.

 

 

В результате высокобарных экспериментов при Р-Т параметрах зоны субдукции было установлено, что при взаимодействии между породами коры и вышележащей мантии в зонах субдукции, за счёт взаимодействия кислых расплавов с лерцолитами может образовываться неизвестный ранее генетический тип гарцбургитов. На основе экспериментальных данных и термодинамических расчётов предложена модель преобразования и частичного плавления нижнекоровых метапелитов под воздействием флюидов H₂O-CO_2-(K, Na)Cl в условиях гранулитовой фации метаморфизма. Экспериментальное изучение фазовых отношений в псевдобинарных системах Mg₄Si₄O₁₂–Mg₃Cr₂Si₃O₁₂ и Mg₂SiO₄–MgCr₂O₄ при мантийных Р-Т параметрах показали, что вхождение хрома в состав акимотоита, бриджманита, оливина, вадслеита и рингвудита смещает границу фазовых превращений акимотоит/бриджманит, оливин/вадслеит и вадслеит/рингвудит в более низкобарическую область по сравнению с бесхромистыми системами. На основе первого систематического исследования оливинов из двух кимберлитовых трубок Архангельской алмазоносной провинции было показано, что эти минералы крайне разнообразных как по структурному положению в кимберлитах, так и по механизмам формирования.

 

 

Получены новые данные по минералогии позднегидротермальных образований разных типов, в первую очередь щелочных, и зоны гипергенеза рудных месторождений, а также по кристаллохимии формирующихся в этих системах минералов. Открыты три новых минерала. Юсуповит и альмейдаит принадлежат к структурным архетипам, соответственно, эльпидита и кричтонита, а водный K-Ca-Na-хлоркарбонат алексхомяковит является первым представителем совершенно оригинального структурного типа. Показано, что «клинобарилит» на самом деле представляет собой ромбическую -1O модификацию барилита [барилита-2O], но при этом различия в свойствах между барилитом-2O и барилитом-1O существенно больше, чем между политипами типичных филлосиликатов за счёт намного более сильных ионно-ковалентных связей между соседними Be-Si-O квазислоями, нежели между пакетами у слюд и родственных им минералов. Установлено, что распределение катионов Mn²⁺ и Fe²⁺ по разнотипным октаэдрическим позициям в пироксеноидах со структурным типом бустамита подчиняется более сложным закономерностям, чем те, что диктуются соотношениями радиусов катионов, и что Fe демонстрирует отчетливую тенденцию к рассеянию в позициях, преимущественно заселяемых Mn. Выявлена закономерная связь между соотношением в глиноземисто-магнезиальных минералах группы гидроталькита двух- и трёхвалентных катионов в бруситоподобных слоях и величинами базальных межплоскостных расстояний. Экспериментально доказано, что при разложении эвдиалита даже в низкоконцентрированных растворах H₂C₂O₄ в условиях, отвечающих по физическим параметрам позднегидротермальным системам, редкоземельные элементы практически не переходят в раствор, а главным образом фиксируются в твёрдой оксалатной форме, причём происходит их значительное фракционирование на LREE и (Y,HREE), формирующие кристаллических фазы двух типов, которые тесно ассоциируют друг с другом. Детально изучен катионный состав сосуществующих высококремнистых цеолитов в агатоносных гидротермалитах, связанных с андезитовыми туфами (Ауста, В.Родопы, Болгария), и показано относительное сродство структурного типа феррьерита к K и Ba, клиноптилолита к Ca, а морденита к Na, при относительной индифферентности дакиардита. На материале из позднего парагенезиса, связанного с амазонитовым пегматитом (Ильменские горы, Ю.Урал) детально исследован цезийкуплетскит (вторая находка в мире и первая в России), существенно обогащённый Pb, показано, что Cs выносится из межслоевых позиций при низкотемпературном гидротермальном изменении. В составе нового минерала юсуповита (Дараи-Пиоз, Таджикистан) примесный Cs находится в цеолитных позициях, что позволяет рассматривать этот цирконосиликат как потенциально интересный в технологическом отношении микропористый материал или, скорее, как природный прототип такого материала. На примере нового минерала алексхомяковита (г. Коашва, Хибины, Кольский п-ов) впервые установлено, что калий в позднегидротермальных высокощелочных системах способен фиксироваться в карбонатной форме, причём непосредственно на месте, где происходит разложение агрессивным фторидно-карбонатным раствором первичных высококалиевых силикатов. На образцах из исторической коллекции В.И.Степанова (Минералогический музей им. А.Е.Ферсмана РАН) впервые получены прямые доказательства реализации в природе процесса непосредственного изменения ломоносовита в мурманит; этот процесс протекает в позднегидротермальных или гипергенных условиях в водных растворах. На материале из зоны окисления двух месторождений – Березовского (Ср.Урал) и Кремиковци (Болгария) систематически изучены сопряжённые катионные замещения в непрерывном изомрофном ряду между арсенатом сегнититом и арсенат-сульфатом бёдантитом, установлено, что с увеличением As:S-отношения в этих минералах надгруппы алунита возрастает роль гетеровалентных замещений в октаэдрических позициях и падает – в крупнокатионных. Завершено статистическое исследование применимости универсальной эмпирической константы kCuO в уравнении сходимости состава, плотности и усредненной величины светопреломления Гладстона-Дейла для природных медных оксосолей и показано, что эта величина существенно зависит от индивидуальных структурных особенностей минерала с Cu²⁺ (видимо, вследствие сильно варьирующего влияния эффекта Яна-Теллера) и, следовательно, не может считаться универсальной.

 

 

Продолжено формирования базы данных проявлений экзогенных криогенных процессов в высоких широтах Марса: криогенного растрескивания (до 900 участков), бугров пучения (до 100 участков), солифлюкции, термоэрозионных форм (30 участков), на основе полученных камерой MOC (Mars Global Surveyor) и камерой высокого разрешения HiRise (aппарат Mars Reconnaissance Orbiter). Разработаны классификатор и легенда цифровой карты проявлений полигональных форм морозобойного растрескивания и бугров пучения. Проведён анализ информации по участкам газопроявлений метана, как одного из признаков возможного проявлений форм жизни на Марсе.

 

 

Установлена этапность минералообразования в терригенных формациях палеозоя и мезозоя в различных геоструктурных областях Сибири, Приверхоянья и Забайкалья. На геодинамической основе разработана предварительная схема типизации литогенетических процессов, влияющих на коллекторские свойства терригенных отложений как потенциальных вместителей углеводородного сырья или стратиформных руд металлов. Впервые изучены верхневюрмские и нижнеголоценовые арагонитовые илы континентального склона Восточного Средиземноморья. Установлено, что их формирование происходило с существенно большей скоростью, чем глубоководных осадков Африканской континентальной окраины. В качестве основного механизма их образования предложена модель формирования арагонита из пересыщенных по отношению к карбонатам вод, и их последующий перевод в донные осадки биогенным транспортом. Циклостратиграфические исследования нижнемэотических отложений Восточного Паратетиса позволили выявить наличие в них астрономической цикличности в 41 тыс. лет, связанной с колебаниями угла наклона земной оси к плоскости её орбиты. Морская трансгрессия, отмечаемая в начале мэотиса в Восточном Паратетисе, могла быть связана с углублением Гибралтарского пролива и более широким поступлением Атлантических вод в Средиземноморский бассейн в конце тортона. Определены литологические свойства карбонатных пород верхнего девона восточного склона Южно-Татарского свода, восстановлены условия формирования отложений. Предложена схема литологической типизации пород высоко углеродистой формации (чёрные сланцы). Рассчитанные объёмы генерации и возможной эмиграци углеводородов с использованием данных пиролиза показали, что эти породы способны обеспечить формирование крупных месторождений нефти. Выявлены и объяснены закономерности вторичного окремнения биоморфных карбонатных осадков вендского возраста Уринского поднятия (юг Сибири) как результат жизнедеятельности цианобактерий, повышавших щелочной резерв в осадке. Предложенная модель может быть использована при оценке коллекторских свойств потенциальных вместилищ углеводородного сырья. На основе геологической интерпретации сейсмоакустических данных предложен механизм формирования и сохранения в современном рельефе дна полигональных структур, обнаруженных в юго-восточной части моря Лаптевых. Процессы, ответственные за их формирование также несут опасность при обустройстве нефтегазовых месторождений и прокладки подводных трубопроводов. Выявленные системы полигональных структур, сформировались во время максимума последнего оледенения, аналогичных распространённым на суше на обширных пространствах арктической тундры.

 

 

Исследованы условия раствор-расплавной кристаллизации редкоземельных (р.з.) боратов со структурой хантита, в т.ч. и с лютецием, для изучения возможности их применения в качестве активных элементов в лазерах ИК диапазона. Уточнены условия растворимости LuAl₃(BO₃)₄ при условии применения различных растворителей на основе K₂Mo₃O₁₀ и LiWO₄, для каждого из них изучено фазообразование, проведены сравнительные характеристики для этих растворителей при использовании для раствор-расплавной кристаллизации LuAl₃(BO₃)₄. Получены кристаллы LuAl-бората, номинального состава, так и легированные эрбием и иттербием, охарактеризованы их спектры поглощения. Продолжены работы со стеклокристаллическими композитами, методами электронной микроскопии и объёмной рентгеновской томографии показано распределение микро- и нанокристаллитов в объёме стеклокристаллических композитов на основе GdAl₃(BO₃)₄ и YAl₃(BO₃)₄. Изготовлены новые стеклокристаллические композиты с примесями Er и Yb для изучения их генерационных лазерных и нелинейно-оптических характеристик. Из растворов в расплавах Y₂O₃–B₂O₃–Al₂O₃–MoO₃–K₂Mo₃O₁₀ получены на затравках монокристаллы YAl₃(BO₃)₄, которые в дальнейшем будут использованы в качестве подложек для получения тонких монокристаллических плёнок (Er, Yb)YAl-бората для применения в лазерных устройствах ближнего ИК диапазона.

 

 

Предложены стадии эволюции алмаза и степень влияния мантийных процессов на рост и последующее растворение алмаза. Выявлены особенности взаимодействия и соотношения в кимберлитовой породе алмаза с определёнными морфо-минералогическими характеристиками и специфических особенностей кимберлитов. По результатам исследования особенностей вещественного состава и совокупности алмаза установлена возможность прогнозирования качественных характеристик алмаза по свойствам кимберлитов. Предложена модель и реализована схема стадийности и этапов влияния мантийных процессов на рост и последующее растворение алмаза.

 

 

Проведены исследования минералов группы водных сульфатов (полигалита и халькантита) и минералов группы гидроксосульфатов алунит-ярозитового состава методами ИК-спектроскопии, спектроскопии комбинационного рассеяния, термического, микрозондового и рентгенографического анализов. Для термохимического изучения методами высокотемпературной микрокалориметрии Кальве выбраны мономинеральные фазы: натрий-ярозит, K,Na-алунит; полигалит, халькантит и его синтетический аналог – медный купорос. Измерены теплоты растворения изученных минералов на высокотемпературном микрокалориметре Кальве и получены энтальпии образования: Na-ярозита состава NaFe₃(SO₄)₂(OH)₆ (-3741.3±9.2 кДж/моль), K,Na-алунита K_0.6Na_0.4Al₃(SO₄)₂(OH)₆ (-5115.9±9.4 кДж/моль), полигалита K_1.8Na_0.2Ca₂Mg(SO₄)4×2H₂O (-6115±15 кДж/моль), природного халькантита CuSO₄×5H₂O (-2267.2±4.1 кДж/моль) и синтетического водного сульфата меди (-2272.6±6.0 кДж/моль). Экспериментально определены энтальпии дегидратации полигалита (64±7 кДж/моль) и халькантита (81±2 кДж/моль).

 

 

В рамках работ по исследованию природных систем (связи характера и степени оруденения и состава флюида со структурными примесями в кварце вмещающих пород) проводились исследования образцов кварца различных генераций из месторождений и рудопроявлений «Песчанка», «Находка», «Двойное», «Сентябрьское», «Малмыж», «Таракановка», «Жанет», «Уш-Шокы», «Семиз-Бугу», «Джидинское», «Коунрад», «Изумрудные Копи», «Березовское», «Дарасун», «Альтенберг», «Удырей». Установлена регулируемая составом и кислотностью флюида прямая корреляция между степенью рудоносности на медь и соотношением концентраций парамагнитных центров [TiO^4-/H⁺]0/[TiO^4-/Li⁺]0 в кварце вмещающих пород для медно-порфировых месторождений борнитовой и халькопиритовой минерализации. В направлении изучения процессов трансформации структурных парамагнитных центров: проводились исследования процессов рекомбинации Е1 и [TiO^4-/M⁺]0/[GeO^4-/M⁺]0 центров в кристаллической структуре кварца. Математическое моделирование экспериментальных данных подтвердило правомерность модели, предполагающей возможность последовательного захвата центрами двух электронов. На линейном 10 МэВ ускорителе НИИЯФ проводились исследования влияния облучения электронами высоких энергий кристаллических структур кварца, топаза и циркона. Выявлена разница в характере воздействия разных видов облучения на кристаллические структуры кварца и топаза: резкое увеличение количества образуемых E`1 парамагнитных центров в сравнении с центрами [AlO^4-/h+]0 и [TiO^4-/M+]0, а также образование новых типов парамагнитных центров для кварца и избирательное увеличение концентрации [SiO₄^3-/²²⁷Al] центров, приводящее к смене окраски, для топаза. Проведены исследования топазов Шерловой горы, легированных хромом синтетических топазов, выращенных в лаборатории Института экспериментальной минералогии РАН, а также хромсодержащих природных топазов. Для топазов Шерловой горы методом ЭПР установлено вхождение в кристаллическую структуру радикала [PO₄]^3-, что согласуется с общим характером минерализации. Для синтетических топазов установлено, что ионы Cr³⁺ в сопоставимыхконцентрациях входят в те же структурные позиции, что и в природных топазах, что, однако, не приводит к появлению характерной пурпурно– фиолетовой окраски, т.к. она зависит не только от содержания ионов Cr³⁺ в кристаллической решетке, но и от баланса и упорядоченности) ионов F^- и (OH)^-. Исследованиями корундов различного генезиса подтверждено влияние термообработки на валентное состояние железа (переход Fe³⁺ - Fe²⁺), причём процесс может идти как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения концентрации Fe³⁺ центров.

 

 

Проведено исследование минерального состава, магнитных и термомагнитных параметров контрастных по алмазоносности и петрохимии кимберлитов Якутской и Архангельской алмазоносных провинций, траппов, пространственно ассоциирующих с кимберлитами, и ксенолитов мантийных и метаморфических пород из кимберлитовых тел Якутии. Установлены типоморфные магнитные характеристики разных типов глубинных магматитов и их взаимосвязь с количеством, особенностями строения и состава Fe-Ti-оксидных минералов, что в целом отражает специфику условий формирования разных типов пород. Выявлены магнито-минералогические особенности для кимберлитов с разной продуктивностью. Полученные данные могут использоваться при интерпретации магнитных аномалий при поисковых работах на алмазы и для районирования поисковых участков по петромагнитным данным. Для сравнения были изучены магнитные свойства кимберлитов и ответственные за их появление рудные минералы некоторых зарубежных регионов.

 

 

Установлено, что

а) физико-химические свойства гидротермальных глинистых грунтов Паужетского-Камбально-Кошелевского геотермального района Южной Камчатки определяются присутствием в них минеральных наноструктур, сложенные ультрадисперсными глинистыми частицами каолинита, монтмориллонита и смешанослойного минерала каолинит-смектит;

б) содержание ультрадисперсной фракции глинистых минералов в таких грунтах достигает 28‒30%;

в) показатели физико-химической активности ультрадисперсной фракции гидротермальных глинистых грунтов в 1,5‒2 раза выше, чем у исходных образцов.

Установлены основные этапы формирования и изменения физико-механических свойств эффузивных пород средне-основного состава и показана возможность использования метода расчёта упругих свойств с помощью асимптотического метода осреднения для предварительной оценки свойств горных пород. На основе собственных экспериментальных данных показано, что наряду с неполным водонасыщением образцов, фильтров и системы измерения порового давления, проблема его надёжного контроля при лабораторных испытаниях грунтов заключается в запаздывании измерений порового давления на торцах по сравнению с центральной частью образца, что является следствием конечной сжимаемости воды и особенно важно для быстротекущих процессов: точного определения эффективных напряжений в момент разрушения при кинематическом нагружении грунта, при динамических испытаниях. Возможные пути решения этой проблемы могут заключаться в локальном измерении порового давления в центре образца (для глинистых грунтов), в использовании обильной смазки и полированных штампов на торцах укороченных образцов или в обоснованном ограничении скорости или частоты нагружения образца при испытаниях. Проведён анализ имеющихся сведений по негативному воздействию накопителей промышленных отходов (золоотвалов, лигнохранилищ, отвалов фосфогипса) на загрязнение почв, поверхностных и подземных вод,) в районах их расположения. Выявлено влияние состава грунтов, зол и шлаков на механизм твердения материалов, на степень и характер изменения их физико-механических свойств во времени. Определена стадийность процессов твердения материалов при укреплении грунтов комплексными вяжущими. Выявлена зависимость эффективности укрепления грунтов от дозировок зол и шлаков, вида и количества используемых активизирующих добавок (CaO, CaCl₂, Na₂SiF₆, цемента, силиката натрия). Выявлено влияние вида и составов указанных отходов на свойства строительных материалов. Проведена оценка возможности использования лигносульфонатов и известь-содержащих отходов для поверхностного и глубинного укрепления грунтов. Охарактеризована просадочность грунтов погребённых почв циклитно построенных толщ лёссовых пород Северной Евразии. Выявлена взаимосвязь просадочности грунтов погребённых почв с их генетическим типом, глубиной залегания, естественной влажностью, пористостью и т.д. Рассмотрено соотношение величин относительной просадочности грунтов погребённых почв, подстилающих и перекрывающих их лёссовых пород, а также изменение относительной просадочности в разрезе погребённых почв. Разработана и экспериментально доказана классификация кислотно-основной буферности дисперсных грунтов, модифицированных различными типами вяжущих. Показано, что дисперсные грунты, модифицированные щелочными вяжущими – портланд-цементом, гидравлической известью и жидким стеклом – характеризуются существенным повышением кислотной буферности в диапазоне значений рН=7‒12. Установлено, что дисперсные грунты, модифицированные 3‒10% добавками щелочных вяжущих характеризуются величиной поглощения тяжёлых металлов в 3‒5 раз выше, чем исходные грунты.

 

 

Построена термодинамическая модель формирования олово-вольфрамового месторождения Светлое (Чукотка), связанного с гранитами. На первом этапе в гидротермальной системе преобладал магматогенный флюид. Относительная концентрация РЗЭ во флюиде имела характеристики, сходные с гранитом. При охлаждении этого раствора из него отлагались минералы предрудной стадии. Смешение с экзогенными водами привело к формированию минералов продуктивной стадии. На пострудной стадии происходит отложение шеелита, кальцита и флюорита. Этот этап характеризется низкими температурами (100‒200°С) и низкими концентрациями РЗЭ. Выполнен сравнительный анализ параметров формирования крупных расслоенных мафит-ультрамафитовых Киваккского (мощность 1300 м) и Ципрингского (3100 м) интрузивов и маломощных Кузьмовского (85 м) и Вавуканского (100 м) дифференцированных долеритовых силлов. Материалом для анализа послужили результаты численного моделирования динамики формирования этих объектов, которое было выполнено с использованием программного комплекса КОМАГМАТ. Эффективные коэффициенты распределения Ni, Co, Sr и Cr в моделях для крупных расслоённых интрузивов и маломощных силлов различаются незначительно и не выходят за пределы экспериментальных оценок. Основные динамические параметры – скорости оседания твёрдых фаз для крупных интрузивов и для Кузьмовского силла близки (первые метры в год). Высокие скорости оседания минералов в модели Вавуканского силла (первые десятки метров в год) обусловлены вероятным занижением мощности нижнего приконтактового участка сводного разреза из-за отсутствия здесь маркирующих горизонтов. Результаты моделирования распределения макро- и микрокомпонентов в интрузивах разной геологической позиции подтверждают возможность их количественного воспроизведения в условиях конвекционно-кумуляционного механизма дифференциации, тем самым доказывая реалистичность этого процесса магматической эволюции. Выполнены обработка и переинтерпретация экспериментальных данных (Stefansson, Seward, 2003a,b, 2004, Pokrovski G.S. et al., 2009 и др.) с помощью программного комплекса HCh и программ OptimA, OptimB, OptimC (Shvarov, 2015) и получены коэффициенты уравнения HKF для комплексных соединений золота AuOH, AuCl₂, AuHS(H₂S) Au(HS)₂. Проверка полученных данных по опытам (Benning, Seward, 1996; Gibert et al., 1998 и др.) дала удовлетворительное согласие расчётов с экспериментом. Полученные термодинамические данные были использованы для выявления факторов отложения золота в условиях гидротермальных процессов. Снижение температуры приводит к отложению золота вследствие уменьшения устойчивости его комплексов. Метасоматическое взаимодействие с вмещающими породами, сопровождающееся, как правило, подщелачиванием растворов, вызывает осаждение золота из гидросульфидных комплексов. Кипение гидротермальных флюидов в условиях преобладания гидросульфидные комплексов вызывает отложение золота, причем основная его масса отлагается в начале процесса кипения. Это связано с потерей H₂S из раствора в газовую фазу (эффект «потери комплексообразователя»).

 

 

При обработке результатов анализов проб континентальных вод Европейской части России выделены устойчивые группы микроэлементов, в составляющих речного стока, включая элементы – гидролизаты, в т.ч. редкоземельные, объединяющиеся в своём поведении вокруг железа, алюминия. При анализе парных корреляций найдено, что с этими элементами миграционно связаны и адсорбционные комплексы с ОВ гуминовой природы, частично истинно растворённые в фульватных комплексах, а также комплексах с карбоновыми кислотами (тяжёлые редкоземельные элементы). Из экспериментальных и литературных данных при интерпретации растворимости HgO найдено значение lg KH(298)=–2,61. Показано, что в результате процесса редокс-диспропорционирования валентных форм ртути обеспечивается вымывание окисленных форм из газовой фазы при появлении жидкой воды, что снимает ряд необъяснённых противоречий в наблюдениях за динамикой изменения концентраций ртути, как в водах и термах Камчатки, так и в воздухе. Определены константы устойчивости хлоридных комплексов галлия при 300‒400°С и давлении до 500 бар, фторидных комплексов галлия при 100‒250°С и давлении насыщенного пара воды методом растворимости. В результате были получены необходимые для физико-химических расчётов параметры хлоридных и фторидных комплексов галлия. Проведённые термодинамические расчёты для условий грейзенового процесса показали закономерности разделения галлия и алюминия и позволили обосновать использование геохимического индикатора Ga/Al. Установлены закономерности низкотемпературной фосфатизации силикатов на основе данных длительных экспериментов по изучению взаимодействия различных силикатных минералов с фосфат-содержащими растворами в широком диапазоне кислотности среды. Параметры реакции фосфатизации роговой обманки, ортоклаза, лабрадорита имеют те же числовые значения, что и для глинистых минералов (каолинита и монтмориллонита). Этот эффект возникает, если фосфатизации подвержены не эти минералы, различающиеся по структуре и составу, а вторичная силикатная фаза, образующаяся при взаимодействии силикатов с водой и устойчивая в определенномдиапазоне кислотности вод.

 

 

Проведено моделирование твёрдых растворов стронцианит (SrCO₃)-арагонит (CaCO₃) методом межатомных потенциалов. Построены зависимости параметров, объёма элементарной ячейки и модуля упругости от состава. Показано, что объём элементарной ячейки и модуль упругости демонстрируют небольшие отрицательные отклонения от аддитивности. Проведён анализ локальной структуры твёрдых растворов. Установлено, что энтальпия смешения положительна и достигает максимума 2.45 kJ/mol для эквимолярного состава. На основании зависимостей свободной энергии Гиббса от состава для интервала температур 300‒650К построен сольвус системы. Решены кристаллические структуры новых синтетических представителей в минеральных семействах лавендулана, паскоита, дюмортьерита, диттмарита, миларита и карминита-аттаколита на основе исследования монокристаллов с использованием синхротронного или рентгеновского экспериментального материала при температурах 100К и 293К. Установлены формулы новых соединений, полученных в гидротермальных условиях: K_2.5Cu₅Cl(PO₄)₄(OH)_0.5(VO₂)×H₂O – микропористый калиевый ванадил-фосфатный аналог манертита; Na_2xCo₆(OH)₃[HPO₄][H_x/3PO₄]³ (x 1.1) – натрий-кобальт фосфатный аналог элленбергерита; Na₃Al₅O₂(OH)₂(AsO₄)₄ – натрий-алюминевая разновидность севардита; Rb₄[Na(H₂O)6[HV₁₀O₂₈]×4H₂O – протонированный цепочечный рубидиевый декаванадат; NH₄MnPO₄×H₂O – полиморфная модификация ниахита; K[K_1.67(H₂O)_0.33](Ca_1.3Na_0.7)(Zn₃Si₁₂O₃₀)

– водный аналог шибковита. Предложена интерпретация арсенатных и фосфатных минералов группы лавендулана (включая новую синтетическую фазу K_2.5Cu₅Cl(PO₄)4(OH)_0.5(VO₂).H₂O и Ba(VO)Cu₄(PO₄)₄) как членов единой полисоматической серии, образованных двумерными модулями двух типов. Проанализирована кристаллохимическая функция Na в формировании первого представителя с топологией элленбергерита, содержащего катионы щелочного металла; обнаружен магнитный фазовый переход при TN=44K и антиферромагнитное упорядочение. Выявлены структурные взаимоотношения между протонированными и депротонированными декаванадатами минеральной группы паскоита. Установленные кристаллохимические закономерности топологически близких фосфатов и арсенатов семейств палермоита и карминита-аттаколита, синтетического соединения Na₃Al₅O₂(OH)₂(AsO₄)₄ явились основанием выдвинутого нами тезиса об объединении этих минералов в одну группу. Геохимически разумный состав Na₃Al₅O₂(OH)₂(AsO₄)₄ позволяет предполагать обнаружение его аналога в природе в виде минеральной фазы. Методом твердофазного синтеза получен новый микропористый алюминат цезия и меди. Изучены его структурные и магнитные свойства. Установлены топологические связи с родственными цеолитоподобными алюмофосфатами и алюмосиликатами.

 

 

Изготовлена 16-канальная сейсмоакустическая пьезоекоса с тремя дополнительными датчиками давления. Введена в эксплуатацию интегрированная геофизическая система Benthos C3D. Изготовлен заглубитель для реализации методик многоканальных сейсмоакустических исследований с заглубленной расстановкой. Изготовлены электроискровые излучатели типа Спаркер разной направленности. Опытно-методические испытания аппаратурного комплекса для сейсмоакустического профилирования проводились в рамках учебно-научных практик на Белом море, оз. Байкал, научно-исследовательских работах на озерах Ладожское и Онежское, а также во время полевых работ на акваториях Охотского моря, моря Лаптевых, Чёрного моря (Керченский пролив), Обской губы Карского моря. Разработан программный модуль опроса датчиков давления в пьезокосе. Разработан алгоритм полноволновой инверсии для определения поглощения в среде (в рамках программы научного сотрудничества МГУ с Curtin University, Australia). Разработана и опробована методика высокоразрешающего сейсмоакустического профилирования с заглубленной приёмно-излучающей ненаправленной системой. Разработана и опробована методика T-System ‒ буксируемый комплекс из 4-х одноканальных и 16-канальной косы.

 

 

Впервые в мире изучены размеры нанокристаллитов и величины внутренних напряжений в них для макроскопического самородного золота эндогенных и экзогенных месторождений, включая его самородки. Установлено, что размеры нанокристаллитов и величина внутренних напряжений в них в самородках золота эндогенных месторождений Среднего и Южного Урала и Казахстана и в мелких выделениях золота тех же месторождений аналогичны. Следовательно, идентичны физико-химические условия образования самородков золота и мелкокристаллических выделений эндогенного золота. Установлено, что гипергенные высокопробные каймы на золотинах в корах выветривания и в россыпях образуются не только за счёт выщелачивания серебра, а путём гидрогенного переотложения золота. Впервые установлена реальная последовательность и механизмы формирования минералов Pd, Pt, Ag, Au крупнейшего в мире месторождения палладия Норильского. Доказан пневматолитовый генезис золотосодержащих интерметаллидов палладия и платины, изучены структуры их распада. Детально исследованы типы зональности минералов ряда золото-серебро, доказано отсутствие в них явлений распада твёрдого раствора.

 

 

На основе большого объёма испытаний образцов ненарушенного сложения (более 400) и модельных (более 300) и исследований по программе «Termoground» прогноза деформаций с использованием уравнений ползучести разработаны экспресс методики определения деформационных характеристик оттаивающих и уплотняемых грунтов. Предлагается не производить разделение мёрзлых грунтов по их состоянию (пластично-мёрзлому и твёрдо-мёрзлому). Расчёт всех оснований сооружений, сложенных мёрзлыми грунтами независимо от их вида, свойств и температуры, выполнять по обеим группам предельных состояний: по деформациям и несущей способности. Комплексными исследованиями установлена взаимосвязь между температурными деформациями и сопротивлением сдвигу мёрзлых грунтов. Выявлено исследование влияния степени льдо-, водо- и газо- насыщения на указанные характеристики.

 

 

Разработан подход к моделированию питания подземных вод за счёт трансформации осадков на поверхности земли и влагопереноса в зоне аэрации. В рамках этого подхода проведено:

а) Уточнение методики расчёта весеннего талого стока и весенней инфильтрации и анализ его чувствительности к входным параметрам.

б) Разработана методика эпигнозного геогидрологического моделирования при решении задач эксплуатации водозаборов в долинах малых рек.

в) На примере конкретных объектов дана оценка текущих климатических изменений на формирование многолетней изменчивости питания подземных вод и естественных ресурсов подземных вод.

г) Проведена оценка ожидаемых масштабов изменения питания подземных вод в XXI в. в связи с изменением климата в центральной части России для предполагаемых сценариев изменения климата.

 

 

Для решения задач по повышению эффективности выявления и оценки золотого оруденения сложных структурно-морфологических типов были обобщены результаты геохимических съёмок по 30 аномальным геохимическим полям в 7 золоторудных районах Чукотки и определена их реальная перспективность. По результатам полевых и аналитических исследований, систематизации и обобщения полученных ранее данных охарактеризованы особенности геохимического состава и поведения рудных элементов в компонентах окружающей среды в различных обстановках районов развития медно-порфирового оруденения (Западная Чукотка). Установлено, что альфегумусовые почвы, формирующиеся при выветривании борнит-халькопиритовых руд, характеризуются высокой долей подвижных форм меди (25‒50% от вала, горизонт B), что обуславливают её активную миграцию и вторичное концентрирование в почвах супераквальных ландшафтов при частичном связывании органическим веществом. Доля подвижных форм цинка, как правило, не превышает 10% от вала и коррелирует с подвижностью меди, свинца ‒ варьирует в широком диапазоне (<5‒30% от вала) и контролируется содержанием серы. В почвах участков с наложенной эпитермальной полиметаллической минерализацией указанные элементы преимущественно слабо подвижны. Проведена типизация поверхностных вод района по их химическому составу. Воды, дренирующие медно-порфировое оруденение, классифицированы как кислые высокометальные; главными формами переноса металлов являются токсичные свободные ионы и сульфатные комплексы. Состав вод основных водотоков территории соответствует околонейтральным низкометальным сульфатным водам повышенной минерализации, миграция меди происходит преимущественно в фульватных комплексах, которые также играют заметную роль в переносе свинца.

 

 

Основная концепция комбинированного использования водных ресурсов состоит во временном замещении некоторой доли поверхностных вод (в величине полной водопотребности) подземными в дефицитный период поверхностного стока. Дефицитный период поверхностного стока ‒ внутригодовой маловодный период, когда полная водопотребность не может быть получена поверхностным водозабором в силу экологических и/или водохозяйственных ограничений, то есть превышает величину допустимого изъятия речного стока. Гидрогеологические условия месторождений подземных вод, разведуемых и используемых для создания комбинированных водозаборных систем КВС (далее «компенсационные месторождения ‒ КМПВ), принципиально подразделяются на два типа по условиям взаимосвязи продуктивного водоносного горизонта с рекой. Тип 1 ‒ продуктивным является грунтовый водоносный горизонт, непосредственно связанный с рекой (подразделяется на три подтипа по степени взаимосвязи с рекой – совершенная река, несовершенная «широкая» и несовершенная «узкая». Тип 2 ‒ компенсационный водозабор каптирует межпластовый водоносный горизонт, обычно первый от поверхности (трёхслойный тип подруслового разреза ‒ водоносные горизонты в аллювиальных и коренных образованиях разделены слабопроницаемыми отложениями). Для выделенных типов КМПВ сформулированы аналитические описания состава ёмкостных сопротивлений, регулирующих величину удельного ущерба речному стоку от периодической работы КМПВ. Основными показателями динамического состояния ущерба речному стоку являются: величины максимального и минимального ущерба и их положение внутри годового цикла, величина компенсационного ущерба (на момент окончания очередного рабочего импульса), величина остаточного ущерба (на момент завершения паузы перед очередным рабочим импульсом). По направленности функционирования КВС подразделяются на компенсационные, в которых в маловодный период производительность понижается до допустимой величины, а вся добываемая на компенсационном водозаборе вода направляется потребителям для покрытия дефицита водоподачи; регенерационные, в которых производительность круглогодично сохраняется постоянной, а вся добываемая на компенсационном водозаборе вода сбрасывается в реку для покрытия недопустимого ущерба от работы основного водозабора; промежуточного типа, в которых производительность понижается до допустимой величины, а добываемая на компенсационном водозаборе вода частично направляется потребителям для покрытия дефицита водоподачи и частично сбрасывается в реку для покрытия избыточного ущерба от работы компенсационного водозабора. Разработаны с помощью численных экспериментов и опубликованы количественные параметры квазигармонических колебаний ущерба речному стоку при работе КВС и разработаны методические рекомендации по обоснованию проектов работы КВС в речных долинах с дефицитным поверхностным стоком.

 

 

Рассмотрены особенности инженерно-геологических условий криолитозоны в пределах основных структурных инженерно-геологических регионов криолитозоны России: Восточно-Европейской платформы, Западно-Сибирской плиты, Сибирской платформы, Северо-Восточных районов России и гор юга России; выполнена характеристика грунтов криогенного генезиса; охарактеризованы ледяные мономинеральные образования разного генезиса: сезонные и многолетние как грунты; показано пространственное распространение толщ многолетнемёрзлых грунтов, сложенных разными их криогенетическими типами; детально рассмотрена современная инженерная геодинамика криолитозоны; охарактеризованы генетико-морфологические типы криогенных процессов криолитозоны; показано влияние мерзлотных процессов на инженерно-хозяйственную деятельность; рассмотрены сложности, возникающие при функционировании инженерных объектов в криолитозоне: городов, нефте- и газопроводов, железных и автомобильных дорог, карьеров добычи угля, алмазов, золота, плотин и водохранилищ.

 

 

Рассмотрена и проанализирована история инженерной геологии и перспективы её дальнейшего развития, впервые наиболее полно и всесторонне рассмотрена методология этой науки; разработана система собственных категорий инженерной геологии и её трёх научных направлений: грунтоведения, инженерной геодинамики и региональной инженерной геологии; выполнен анализ номологической базы инженерной геологии, систематизация научных знаний и открытий в области инженерной геологии, её основных понятий, научных законов, закономерностей, гипотез и теорий, сформулированных, открытых и выработанных в разные годы инженер-геологами. Разработан новый подход к оценке состояния историко-культурных литотехнических систем (ИЛТС) для обоснования её мониторинга, основанный на анализе различных аспектов устойчивости её функционирования в пространстве и во времени; предложена система критериев оценки различных типов устойчивостей историко-культурных литотехнических систем; разработана система категорий для оценки состояния историко-культурных литотехнических систем; разработана комплексная методика обоснования мониторинга ИЛТС, базирующаяся на системном подходе к объекту мониторинга.

 

 

Выявлена глобальная роль экологических функций абиотических сфер Земли; определена динамика абиотических сфер Земли при освоении минеральных ресурсов ‒ на примере Подмосковного буроугольного бассейна; определены геоэкологические проблемы городов России в связи с трансформацией абиотических сфер Земли; проанализированы последствия взаимодействия абиотических сфер Земли между собой и техносферой. Предложена типизация литотехнических систем по их экологической опасности с учётом изменения качества ресурсов геологического пространства; выявлены общие закономерности трансформации геологического пространства как экологической категории под влиянием техногенеза; определена роль узловых структур в проявлении опасных геологических процессов на Восточно-Европейской платформе; установлены особенности трансформации экогеосистем районов разработки железорудных месторождений. Определены факторы, влияющие на эффективность электрохимической очистки грунтов от загрязнения тяжёлыми металлами, в частности – медью, проанализированы вопросы реализации электрокинетических барьерных технологий и применения брусита для создания защитных сорбционных барьеров с целью решения экологических проблем; проанализированы эколого-геологические вопросы, связанные с применением в городах противогололёдных реагентов.

 

Учебная работа. При приёме на I курс бакалавриата заключено 6 договоров о целевом обучении 22 человек (с правительством Московской области, с корпорацией «Росгеология», с нефтяной компанией «Роснефть» и др.).

Состоялся первый выпуск магистрантов, подготовленных по магистерской программе «Теоретические основы разработки месторождений нефти и газа». Представителями производственных организаций, в которых выпускники-разработчики проходили производственные практики, отмечен очень высокий уровень подготовки магистрантов как в области классической геологии нефти и газа, так и в прикладных разделах разработки месторождений углеводородов.

В апреле проведено распределение выпускников магистратуры, показавшее, что около 25% магистрантов планируют продолжить обучение в аспирантуре МГУ и других вузов, 10% ‒ собираются работать в различных научно-исследовательских институтах РАН, а 60‒65% ‒ трудиться в производственных геологических организациях РФ.

Следует особо отметить два принципиальных момента:

‒ процент выпускников факультета, распределившихся по специальности, превышает 90%;

‒ подавляющая часть выпускников-геологов планируют работать в российских научных и производственных организациях.

Продолжено преподавание общих и специальных учебных курсов: Трёхмерное цифровое геолого-фильтрационное моделирование месторождений нефти и газа; Эксплуатация нефтяных и газовых скважин; Методы повышения нефтеотдачи пластов и интенсификации добычи нефти; Экономическое обоснование разработки месторождений нефти и газа; Подсчёт запасов углеводородного сырья; Экономическая оценка запасов нефти и газа.

Методическим советом факультета подготовлены шесть профилей подготовки в рамках направления подготовки «Геология», в т.ч. «Геофизика», «Геохимия», «Экологическая геология», внесены изменения в геологические образовательные стандарты МГУ, в соответствии с требованиями ФГОС 3+.

Студенты факультета получают именные стипендии: А.П.Виноградова, А.Л.Яншина, Е.М.Сергеева, А.П.Карпинского, В.И.Вернадского, а также стипендии различных производственных организаций, нефтяных компаний и фондов: Роснефть, Chevron, Shlumberger, именные стипендии фонда Михаила Рудяка.

Проведён IV факультетский конкурс мультимедийных презентаций студентов-геологов на английском языке «Geology: Ideas, Technologies, Multidisciplinary Approaches» (4 дек.).

 

Довузовская работа. В рамках общероссийской олимпиады «Ломоносов» проведена V олимпиада школьников по комплексу предметов «Геология»: математике и физике. Из 32 победителей и призёров 25 человек стали студентами I курса факультета. Проведена 22-я московская открытая олимпиада по геологии для школьников 5‒11 классов, в которой приняли участие более 350 человек (март).

 

Конференции. Организованы и проведены:

– Ломоносовские чтения (16–23 апр.);

– XXII международная конференция студентов, аспирантов и молодых учёных по фундаментальным наукам «Ломоносов–2015. Секция “Геология”» (13–17 апр.). Сделано 176 докладов по 17 подсекциям;

– конференция «Новые идеи в геологии нефти и газа ‒ 2015» (28–29 мая). Участвовали 450 человек, сделано 100 докладов;

– IV международная научно-практическая конференция «Морские исследования и образование: MARESEDU-2015» (19–24 окт.);

– XLVII всероссийское тектоническое совещание с международным участием «Тектоника и геодинамика континентальной и океанической литосферы: общие и региональные аспекты» (3–7 февр.);

– ХХIII всероссийский междисциплинарный семинар (конференция) «Система Планета Земля. Нетрадиционные вопросы геологии» (27–29 янв.);

– V научно-практическая конференция «Суперкомпьютерные технологии в нефтегазовой отрасли. Математические методы, программное и аппаратное обеспечение» (12–13 февр.);

– конференция «High-Pressue mineralogy: theory and experiment» (22 окт.);

– XXVI научные чтения им. В.И.Смирнова (30 янв.);

– IX научные чтения им. Г.П. Кудрявцевой (5 марта);

– конференция «Актуальные проблемы региональной геологии и геодинамики: XIV Горшковские чтения» ( 28 апр.);

– конференция «Структурно-геоморфологические исследования для решения задач неотектоники и геодинамики», посвящённая 100-летию со дня рождения Н.П.Костенко (29 сент.).

 

Доктора и кандидаты наук 2015 г. Степень доктора геолого-минералогических наук присуждена доценту кафедры геофизических методов исследования земной коры Куликову Виктору Александровичу за работу «Электроразведочные технологии на этапах поиска и оценки рудных месторождений». Целью работы является развитие и совершенствование эффективного комплекса электроразведочных технологий, применяемых на этапах поиска и оценки рудных месторождений, а также повышение достоверности и полноты геолого-геофизической информации, получаемой на основе интерпретации электроразведочных данных на рудных месторождениях различного генезиса.

Кандидатские диссертации защитили: мл.н.с. кафедры геофизических методов исследования земной коры Макаров Дмитрий Валентинович («Высокоразрешающие режимные наблюдения в методе сопротивлений», технические науки); инженер Сироткина Екатерина Андреевна («Хромсодержащие фазы в мантии Земли: по результатам экспериментов в модельных системах SiO₂–MgO–Cr₂O₃±Al₂O₃ при 7–24 ГПа»); нач. отдела Федяева Елена Алексеевна («Закономерности неизотермического влагопереноса в песчаных и пылеватых грунтах»).

 

Персоналии. Акад. РАН Д.Ю.Пущаровский, гл.н.с. И.В.Пеков, доц. Н.В.Зубкова удостоены премии им. Е.С.Фёдорова РАН.

Проф. А.В.Бобров награждён медалью им. А.Е.Ферсмана РАЕН «За заслуги в геологии».

Проф. В.К.Хмелевской награждён юбилейной медалью «70 лет со дня основания ВНИИГЕОФИЗИКА».

Премии МГУ для молодых научных сотрудников удостоены: I премии ‒ н.с. А.А.Суслова; II премии ‒ вед.н.с. А.П.Ермаков, ст.н.с. А.В.Савенко.

 

Публикации. Опубликовано 10 монографий, 5 учебников и 22 учебных пособия, в т.ч.:

 

Королёв В.А. Теория электроповерхностных явлений в грунтах и их применение;

Короновский Н.В. Земля: прошлое, настоящее, будущее;

Рогов М.А., Барабошкин Е.Ю., Гужиков А.Ю. и др. Граница юры и мела в Среднем Поволжье. Путеводитель экскурсии.

Трофимов В.Т., Аверкина Т.И., Андреева Т.В. и др. Инженерная геология России. Т. 3. Инженерно-геологические структуры России;

Фортунатова Н.К., Зайцева Е.Л., Бушуева М.А. и др. Верхний девон Волго-Уральского субрегиона: материалы по актуализации стратиграфических схем;

Arefiev M.P., Golubev V.K., Balabanov Yu.P. и др. Type and reference sections of the Permian–Triassic continental sequences of the East European Platform: main isotope, magnetic, and biotic events;

Mints M.V., Dokukina K.A., Konilov A.N. и др. East European Craton Early Hrecambrian History and 3D Models of Deep Crustal Structure;

Sumina E.L., Sumin D.L. Biogenic Abiogenic Interactions in Natural and Anthropogenic Systems.

 

 

Антонова И.А., Базарский В.В., Барабошкина Т.А. и др. Экологическая геология крупных горнодобывающих районов Северной Евразии: теория и практика / под ред. И.И.Косиновой;

Димитрова О.В. Рост и морфология кристаллов. Гдротермальный синтез кристаллов силикатов, боратов, ванадатов и фосфатов;

Жемчугова В.А. Практическое применение резервуарной седиментологии при моделировании углеводородных систем;

Киреева Т.А., Филимонова Е.А., Гоманюк Л.А. Практическое руководство по гидрогеологии. Химический анализ природных вод;

Короновский Н.В. Геологический путеводитель по Эльбрусу;

Короновский Н.В. Как сделать доклад, чтобы добиться успеха у слушателей;

Кощуг Д.Г., Кротова О.Д. Физика минералов;

Лёхов М.В. Межгосударственный стандарт ГОСТ 23278-2014. Грунты. Методы полевых испытаний проницаемости;

Лубнина Н.В., Гущин А.И., Промыслова М.Ю. и др. Учебное пособие по обменной практике в Крыму для иностранных студентов;

Никитин А.А., Булычёв А.А. Комплексный анализ и комплексная интерпретация геофизических полей;

Перчук А.Л., Сафонов О.Г., Сазонова Л.В. и др. Основы петрологии магматических и метаморфических процессов;

Соловьёва Н.А., Шарданова Т.А. Генетический анализ осадочных отложений нефтегазоносных бассейнов;

Спиридонов Э.М. Генетическая минералогия. Ч. 3. Минералогенез при гидротермальных процессах. Телетермальные месторождения. Пятиметалльная U-Ag-Bi-Ni-Co (+-S,Cu,Au,Pd,Pt) формация;

Спиридонов Э.М. Генетическая минералогия. Ч. 3. Минералогенез щелочных фторидных метасоматитов квазигрейзенов крупнейшего Евразии Ермаковского  месторождения бериллия;

Фролова Ю.В. Скальные грунты и методы их лабораторного изучения;

Ясаманов Н.А., Брянцева Г.В. Пособие для практических работ по геоэкологии.

 

***

 

 

28 мая 2015 г. геологический факультет понёс тяжелую утрату. Скончался заведующий кафедрой кристаллографии и кристаллохимии Урусов Вадим Сергеевич (3.06.1936 – 28.05.2015) ‒ академик РАН, лауреат Государственной премии РФ, Заслуженный профессор Московского университета. Основатель новых направлений науки ‒ энергетической кристаллохимии, геохимии твёрдого тела. Ввёл в минералогию и геохимию универсальную характеристику энергии связи в кристалле – энергию атомизации, и предложил методы её экспериментального и теоретического определения. Разработал количественную энергетическую теорию изоморфизма. Экспериментально обнаружил и объяснил «эффект улавливания» микропримеси дефектами кристалла, ввёл ряд новых правил изоморфизма. В области теоретической кристаллохимии внёс современное содержание в понятие радиусов и эффективных зарядов атомов и ионов, разработал принципы анализа структурных превращений при высоких температурах и давлениях, сформулировал кристаллохимические условия заселения правильных систем точек. В области истории науки исследовал и издал кристаллографические работы В.И.Вернадского, изучил кристаллохимическое наследие А.Е.Ферсмана, В.М.Гольдшмидта, А.В.Шубникова, H.В.Белова.

 

Адрес официальной страницы: www.geol.msu.ru