О кафедре
Контакты
История
Становление НИР

 

Становление и развитие научно-исследовательской работы

CТАНОВЛЕНИЕ И РАЗВИТИЕ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ РАБОТ
НА КАФЕДРЕ ГЕОФИЗИКИ

Антонов Ю.В., Аузин А.А., Афанасьев Н.С., Дубянский А.И., Дубянский В.И.,
Жаворонкин В.И., Закутский С.Н., Серебряков Е.Б.

Научно-исследовательские работы на кафедре геофизики начались практически одновременно с момента ее образования. Благодаря огромной организаторской работе Андрея Петровича Таркова кафедра получила в свое распоряжение современную для тех лет геофизическую аппаратуру и оборудование, что позволило выполнять научно-исследовательские работы на хоздоговорных началах. Основными исполнителями были сотрудники кафедры и студенты, для которых открылась возможность прохождения полноценной производственной практики, включающей получение в поле первичных материалов, их дальнейшую обработку и интерпретацию.
Особенно активное развитие геофизические работы получили при организации Тарковым А.П. в 1971 г. отдела геофизики, структурно входящего сначала в Институт математики, а затем в Проблемную лабораторию геологии и геофизики. Основное направление тематики в отделе геофизики было связано с изучением глубинного строения литосферы Воронежского кристаллического массива. В рамках госбюджетных и хоздоговорных тем выполнялись работы по взрывной сейсмологии (Дубянский А.И., Базула И.П., Генералов В.Г.), исследования магнитовариационные (Максимов В.М., Груздев В.Н.), электромагнитные (Закутский С.Н.), гравиметрические (Надежка Л.И.) и петрофизические (Афанасьев Н.С., Вавакин В.В.). К исследованиям по всем направлениям привлекались студенты-геофизики дневного и вечернего отделений, геологи, математики и физики, общее число участников этих работ к в различное время составило более ста человек.
Под эгидой Проблемной лаборатории геологии и геофизики выполнялись электроразведочные работы, направленные на решение инженерно-геологических и гидрогеологических задач (Смирнов А.А., Закутский С.Н.), работы по рудной сейсморазведке и сейсмической голографии (Дубянский В.И.), исследования в области скваженной геофизики (Аузин А.К.). Под руководством Нетесова А.П. и Дубянского В.И. разрабатывались методы сейсмических наблюдений по заказу военных организаций.
В настоящее время на кафедре геофизики проводятся многоплановые гравимагнитные исследования и комплексные геофизические исследования по ГДП-200.
В лаборатории глубинного строения, геодинамики и сейсмического мониторинга им проф. Таркова А.П. под руководством Надежка Л.И. проводится изучение современной сейсмичности региона.
Более подробно о научно-исследовательских геофизических работах, об истории их развития и современном состоянии вспоминают и рассказывают руководители и участники основных научных направлений.

РАЗВИТИЕ ГРАВИМАГНИТНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Антонов Ю.В.

Заведующий кафедрой геофизики, доктор технических наук, профессор
Исследования по гравитационному и магнитному методам разведки велись как в теоретическом так и в практическом аспектах. В частности, Антоновым Ю.В. была разработана теория экстраполяции потенциальных полей и впервые была доказана возможность расчетов аномалий силы тяжести по внешнему гравитационному полю внутри аномальных масс. Результаты этих исследований были изложены детально в диссертации Антонова Ю.В., представленной на соискание ученой степени доктора технических наук, «Экстраполяция потенциальных полей и ее использование в разведочной геофизике» (1980 г.). Близкими к данному направлению явились исследования Муравиной О.М. (по решению обратной задачи гравиразведки при достаточно широких граничных условиях методом эквивалентного подбора (диссертация на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук «Решение обратной задачи гравиразведки»).
В области магниторазведки была разработана методика измерения магнитных свойств железистых кварцитов КМА по керновому материалу и исследованы вопросы анизотропного намагничения железистых кварцитов. На основе этих исследований была разработана теория интерпретации пластовых тел при анизотропном намагничении и решена обратная задача магнитного каротажа при анизотропном намагничении. В частности, была установлена зависимость изменения магнитной восприимчивости от давления (глубины залегания), что позволило снизить погрешность определения процентного содержания железа магнетитового в рудах по данным магнитного каротажа. Результаты по данному направлению обобщены в диссертации Слюсарева С.В. «Анизотропия магнитных свойств и ее использование в разведочной геофизике», представленной на соискание ученой степени кандидата технических наук.
Начиная с 1985 г. основные научные исследования связаны с измерением вертикального градиента силы тяжести. Была разработана методика измерений градиента и обосновано теоретически использование его в практике от детальнейших инженерно-геологических изысканий до глубинных геолого-геофизических исследований.
Основным достижением при измерениях вертикального градиента является обнаружение неприливных вариаций вертикального градиента силы тяжести. Анализ этих вариаций и синхронные измерения градиента в различных пунктах России (г. Воронеж, г. Мирный, г. Апатиты) показали, что вариации градиента однозначно связаны с собственными колебаниями Земли.
Было установлено, что основным периодом вариаций, как и у собственных колебаний Земли (данные Калифорнийского университетата США), является часовой период. Исследован вопрос о природе вариаций градиента от нескольких минут до нескольких лет и выявлено, что вариации градиента в основном связаны с геодинамическим состоянием Земля – Луна – Солнце. Показана также корреляционная связь между изменением вариаций градиента и землетрясениями, что делает возможным использование вариаций градиента в среднесрочном прогнозе землетрясений.
Использование данных измерений вертикального градиента позволило по-новому подойти к вопросу глубинного строения в орогенных областях и на платформах, наметился новый подход к изостатическому равновесию в земной коре.
По исследованиям вертикального градиента были защищены: диссертация Зубченко Е.А. «Вертикальный градиент силы тяжести и его практическое использование в геофизике» (технические науки) и диссертация Чиркова В.Н. «Неприливные вариации вертикального градиента силы тяжести» (геолого-минералогические науки).
Были проведены измерения вертикального градиента над модельными телами, которые показали существенные отклонения от теоретических расчетов. К сожалению, точность современных приборов пока не позволяет дать однозначного ответа о соответствии закона Ньютона в ближней области.
На территории ВКМ к настоящему времени заканчивается съемка вертикального градиента силы тяжести масштаба 1:1000000. По результатам этой съемки удалось уточнить геолого-тектоническое строение Воронежского массива. В частности, выявлены крупные плотностные неоднородности в средней части земной коры (разуплотнение под Россошанским срединным массивом и, наоборот, уплотнение под Лискинским гранитным массивом). Обнаружены крупные зоны разуплотнения северо-восточного простирания, заложение которых возможно произошло еще в архее. Установлена структурированность верхней мантии на Воронежском массиве. Построено несколько глубинных разрезов по зоне ВКМ.
Проведены инженерно-геологические изыскания на Нововоронежской АЭС.
Были проанализированы детальные съемки магнитного и гравитационного полей на ВКМ и проведены измерения вертикального градиента в рамках ГДП-200. На основе этого была разработана методика выявления плотностных неоднородностей в осадочном чехле Воронежской антеклизы (диссертация Вороновой Т.А. «Локальные аномалии силы тяжести в осадочном чехле Воронежской антеклизы (юго-восточная часть)» на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук).

ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В СКВАЖИНАХ

Аузин А.А.

Кандидат технических наук, доцент, выпускник 1977 г.
Становление преподавания на кафедре геофизики такой дисциплины как «Геофизические исследования в скважинах» связано с именем Альберта Карловича Аузина (1921 – 2001 гг.). Он пришел на кафедру в 1967 г., с должности главного геофизика Центрально-Казахстанского геологического управления, и возглавлял ее с 1972 по 1983 гг. В этот период были приобретены необходимые для полноценной подготовки специалистов аппаратура и оборудование, организована учебная практика по каротажу для обеспечения которой пробурена и оборудована на полигоне Веневитиново учебная скважина. Не ограничиваясь только преподавательской деятельностью, Аузин А.К. руководил значительными научно-исследовательскими работами, направленными на совершенствование методики каротажа гидрогеологических скважин в условиях Центрально-Черноземного региона. Он организовал дружный творческий коллектив (Бугаев А.И., Фоменкова Н.Я., Кораблинов В., Перегудов Н.), который под его руководством плодотворно работал в это время на кафедре. С 1988 г. в это направление возглавляет доцент Аузин А.А., который проводит исследования направленные на совершенствование методики корреляции вскрытых скважинами разрезов, занимается разработкой методики и техники каротажа гидрогеологических скважин, исследует теоретические аспекты электромагнитных методов скважинной геофизики.
В настоящее время кафедра геофизики готовит специалистов-каротажников ориентированных преимущественно на нефтегазовую отрасль и способных проводить геолого-технологические исследования и каротаж как разведочных, так и эксплуатационных скважин. Последние годы кафедра своими силами обеспечивает выполнение комплекса геофизических исследований в скважинах бурящихся для решения геологических, гидрогеологических и геоэкологических задач в рамках ведущихся геологическим факультетом работ по проекту ГДП-200.
С середины 90-х годов на кафедре успешно развивается направление, связанное с трехмерным компьютерным геолого-геофизическим моделированием (Аузин А.А., Глазнев В.В.), в рамках которого созданы и поддерживаются непрерывно действующие модели нескольких геологических объектов, в том числе рудных месторождений.

ПЕТРОФИЗИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НА ВКМ

Афанасьев Н.С.

Доктор геолого-минералогических наук, ведущий научный сотрудник
Петрофизические исследования на кафедре геофизики начаты практически с момента ее организации. Первые измерения физических свойств-плотности, скорости распространения упругих волн выполнены по базит-ультрабазитам Элевичем В.А 1964-1965 гг.). С 1970 осуществляется систематическое изучение физических свойств при нормальных и высоких термодинамических параметрах.
В различные годы в них при постоянном внимании и руководстве Таркова А.П. принимали активное участие Афанасьев Н.С. (1970-2002 гг.)., Скрябина Н.И. (1970 г.), Вавакин В.В (1972-1981 гг.), Детушева Е.К., Черных В.В. (1978-1985 гг.), Поддубный В.А. (1977-1980 гг.), а также Пашенцев А.П, Пашенцева Н.П., Сазыкина Т.И., Ганжа Л.В., Салтовская И.Н., ряд студентов-дипломников геологического и математического факультетов.
Измерения физических свойств при высоких давлениях и температурах производились в ИФЗ АН СССР. По их результатам Вавакиным В.В защищена кандидатская диссертация.
Ключевые вопросы петрофизики региона постоянно обсуждались в ИФЗ, ИГЕМ АН СССР и РАН, ВСЕГЕИ, многочисленных различного профиля, ранга совещаниях и петрофизической комиссии. АН СССР и РАН. Материалы по петрофизике в полном объеме или частично использованы в диссертациях Таркова А.П., Афанасьева Н.С, Надежки Л.И., Дубянского А.И., Слюсарева С.В и др. авторов, и в большом перечне научных и научно-производственных отчетов, дипломных работ. Непосредственно по петрофизике в различных изданиях опубликовано более 100 статей.

ВЗРЫВНАЯ СЕЙСМОЛОГИЯ И ДРУГИЕ СЕЙСМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Дубянский А.И.

Кандидат геолого-минералогических наук, доцент, выпускник 1966 г.
Большое внимание на кафедре геофизики было уделено изучению глубинного строения региона. По инициативе Таркова А.П. и при поддержке Федынского В.В. в 1972 г. было начато планомерное изучение земной коры и верхней мантии методами взрывной сейсмологии. Основу методики составили дискретные наблюдения на профилях, которые радиально расходятся от пунктов карьерных взрывов. Эти работы продолжались до 1989 г. и за это время было отработанно более 2600 км сейсмических профилей. Трудно назвать какой-либо ВУЗ нашей страны, который бы выполнил столь обширные сейсмические исследования и получил бы уникальные данные о не изученном ранее глубинном строении региона.
А все началось с того, что Тарков А.П. в начале 1972 г. собрал сотрудников отдела геофизики и предложил составить план проектных профилей глубинных сейсмических исследований. В обсуждении и составлении этого плана участвовали Тарков А.П., Афанасьев Н.С., Базула И.П., Дубянский А.И., Надежка Л.И., Закутский С.Н.. Тогда нам казалось, что план, где было намечено отработать около 2000 км сейсмических профилей с использованием специальных и карьерных взрывов несет в основном рекламную нагрузку и вряд ли когда-либо будет реализован. Тем не менее, благодаря участию Федынского В.В., настойчивости Дубянского А.И. и Базулы И.П., был заключен хоздоговор с СОМГЭ на проведение работ по профилю Железногорск-Губкин с использованием промвзрывов в карьерах КМА.
Работы первого года носили опытно-методический характер. Необходимо было оценить возможность получения интерпретируемых записей волнового поля при возбуждении его карьерными взрывами. Кроме этого решались проблемы доводки до рабочего состояния аппаратурного комплекса «Тайга», опытные образцы которого использовались для регистрации и воспроизведения сейсмической информации. Все эти вопросы, а также массу других, связанных с организацией на базе ВГУ хорошо оснащенного сейсмического отряда, решали главным образом выпускники кафедры геофизики Базула И.П., Дубянский А.И. и Шестаков А.А. В первых полевых работах, кроме названых фамилий, принимали участие Закутский С.Н., студенты Рябчиков В., Аникин Г., Артамонова Л., Жильцова Т.
Результаты полевых работ первых лет и теоретические исследования показали, что промышленные взрывы в карьерах КМА и в Павловском гранитном карьере могут с успехом использоваться как источники упругих колебаний при глубинных сейсмических исследованиях. По настоянию Таркова А.П. первые полученные материалы были показаны ведущим геофизикам страны, которые занимались ГСЗ. Их реакция была весьма различна и противоречива хотя в целом положительна. Скептически-снисходительные отзывы дали специалисты из организаций, которые проводили дорогостоящие широкомасштабные работы с использованием непрерывных систем наблюдений или работы с использованием специальных ядерных взрывов. Положительно о наших работах отозвались Халевин Н.И., Буньков А.С. (Свердловск), Литвененко И.И. (Ленинград), Егоркин А.В. (Москва). Впоследствии работы получили положительную оценку в Киеве (Соллогуб В.Б.). Почти во всех организациях, где демонстрировались первые результаты, были откровенно удивлены, что силами сотрудников ВГУ проводятся глубинные сейсмические исследования.
Результатами опытно-методических работ заинтересовались в Воронежской геофизической экспедиции и благодаря поддержке главного инженера ВГФЭ Жаворонкина И.А. эти работы нашли свое продолжение (1976-1989 гг.), что обеспечило выполнение и перевыполнение той грандиозной программы, которую в 1972 г. трудно было назвать реальной. Кроме рассмотренных выше исследований геофизики кафедры совместно с сотрудниками Воронежской геолого-геофизической экспедиции провели отработку непродольного профиля с использованием спецвзрывов, проводимых Баженовской экспедицией при выполнении сейсмического эксперимента «Астра».
За 18 лет глубинных сейсмических исследований в них приняло участие более 80 человек, главным образом студентов-геофизиков различных курсов дневного и вечернего отделения. Необходимо отметить выпускников кафедры, принимавших в различное время активное участие в организации и проведении этих работ, среди которых Аузин А.А., Базула И.П., Введенский Ю.Д., Дубянский А.И., Дубянская Л.В., Заманаев А.В., Рыков А.И., Самойлюк В.А., Шестаков А.А., Шишлова А.А. и др.
В результате глубинных сейсмических исследований получена обширная информация о строении земной коры региона, построена структурная схема поверхности Мохо, изучено пространственное распределение скоростей. Материалы по ГСЗ на ВКМ опубликованы более чем в 50 работах в нашей стране и за рубежом, представлялись на всесоюзных совещаниях, а также на 27 и 29 Международных геологических конгрессах в Москве и Киото. По результатам работ по взрывной сейсмологии на ВКМ защищена кандидатская диссертация.
Кроме работ по изучению глубинного строения земной коры ВКМ в 1996 г выполнялись исследования по микросейсморайонированию территории Нововоронежской АЭС, в которых принимали участие Дубянский А.И., Савенков А.В., Силкин К.Ю., Надежка Л.И. и студенты-геофизики. В 1997 г под руководством Таркова А.П. проведены уникальные работы по изучению строения осадочного чехла и верхней части кристаллического фундамента способом микро-ОГТ и сейсмическое просвечивание промплощадки проектируемых блоков НВ АЭС-2. В полевых работах, проводимых субподрядной организацией, в обработке и интерпретации материалов участвовали Щербин В.М., Выборнов В., Бодякин А.А., Сорокин Б.А., Дубянский А.И., Силкин К.Ю., Чуева Е.В. В это же время под руководством Надежка Л.И. выполнено обобщение и анализ широкого комплекса геолого-геофизических материалов в 30- и 150-километровых зонах вокруг НВ АЭС с целью получения оценок тектонической сейсмичности. Летом 2001 г. Дубянским А.И., Мещеряковым В.В. и Силкиным К.Ю. с участием студентов проведены сейсмические исследования методом преломленных волн с использованием цифровой станции и пневматического источника колебаний в Тамбовской области в рамках ГДП-200.
В рамках настоящей публикации не представляется возможным назвать всех тех, кто принимал участие в названных сейсмических работах, но хочется выразить им благодарность и сказать огромное спасибо за посильный вклад в изучение недр Воронежского кристаллического массива сейсмическими методами.

РУДНАЯ СЕЙСМОРАЗВЕДКА И СЕЙСМИЧЕСКАЯ ГОЛОГРАФИЯ
В ИСТОРИИ КАФЕДРЫ ГЕОФИЗИКИ ВГУ

Дубянский В.И.

Кандидат физико-математических наук, ведущий научный сотрудник, выпускник 1966 г.
В середине 60-х годов, когда автор настоящей статьи и его коллеги однокашники еще были студентами первого набора 1961 года молодая кафедра геофизики включилась в процесс геофизических работ на территории ВКМ. Созидательная энергия и организаторский талант основателя и заведующего кафедрой Таркова А.П. привели к созданию небольшого полевого отряда сейсморазведчиков, оснащенного необходимым оборудованием для проведения сейсмических работ. Объектом исследования 1964 г. был выбран потенциально никеленосный интрузивный массив в районе с. Русская Журавка (Павловский р-н Воронежской области). Главной целью этих работ ставилось выявление возможностей КМПВ в решении задач картирования поверхности кристаллического фундамента, изучение характера волновых полей, связанных с интрузивом, корой выветривания приконтактными зонами и т.д. В полевом сезоне 1964 г. принимали участие студенты-геофизики Дубянский А., Дружинина А., Маслихов В., Зотов П., Макокин В., преподаватели Тарков А.П., Нетесов А.П., инженеры Калмыкова Л.Н., Нетесова З.В.и др.
С этого времени начался отсчет развитию рудной сейсморазведки на кафедре геофизики. Рудная сейсморазведка в отличие от «нефтяной» направлена на изучение, как правило, сложно-построенных геологических объектов (разломов, интрузий, зон метаморфизма и т.д.) залегающих в дислоцированных толщах горных пород. Поэтому, получение сколько-нибудь значимых результатов требовало использования последних достижений в области теории, методики и аппаратуры сейсморазведки и в то же время стимулировало разработку принципиально новых подходов к решению разведочных задач применительно к конкретным сейсмологическим условиям района работ.
К 1996 г., когда состоялся первый выпуск геофизиков Воронежского университета, кафедра геофизики уже имела полностью укомплектованный сейсмический отряд, обладающий опытом полевых работ на таких объектах как интрузивы в районе с. Шукавка Липецкой области (1965 г.), с. Карайчевка (1967 г.) и др. В технический состав сейсмической партии входили: две аналоговые сейсмостанции типа «Поиск»-24 и -48, буровые станки, смоточные машины, водовозки, отряды взрывников и топографов, камеральная группа, вооруженная логарифмическими линейками и миллиметровой бумагой, во главе с начальником партии, сначала Гуревичем В.В., а затем Усердным Д.А. В полевых сейсмических работах на должностях операторов и начальников отрядов участвовали студенты старших курсов, например Зотов П., Косарев В., Самойлюк В.и др.
Сейсмические работы кафедры геофизики 60-х годов проводились методом КМПВ с использованием обменных волн, что было существенным новшеством и «коньком» кафедры. При этом информативность метода повышалась в несколько раз при решении задач картирования поверхности кристаллического фундамента. Кроме этого сейсмические профили дублировались детальными гравимагнитными наблюдениями, которые выполнялись силами кафедры под руководством Копаева В.В.
В этот же период при кафедре успешно работала лаборатория по определению физических свойств горных пород фундамента под руководством Элевича В.Я.
Таким образом, кафедра обладала вполне современным на то время сейсморазведочным аппаратурно-методическим комплексом и, главное, растущими кадрами, приобретающими практический опыт полевого эксперимента и научно-исследовательских работ.
В конце 60-х годов ведущие научно-исследовательские организации СССР, такие как ИФЗ АН СССР (Берзон И.С., Кондратьев О.К.), ВИРГ (Караев Н.А.) и Институт математики АНСССР (Петрашень Г.И., Нахамкин С.А.) интенсивно работали над проблемами изучения особенностей волновых полей в сложно-построенных, тонкослоистых, вертикально-слоистых, анизотропных и гетерогенных средах. Разрабатывались новые подходы к обработке и интерпретации волновых полей на основе аналитического продолжения в нижнее полупространство. С осторожностью стал упоминаться термин «голография». На первый план стал выходить метод отраженных волн, системы накопления и направленное суммирование, дифракционные модели описания сейсмических сред, суммирование сигналов по схеме ОГТ. Алгоритмическая база и программы обработки сейсмоданных разрабатывались для крупных вычислительных центров оснащенных ЭВМ серии ES и СМ. Проводились научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по созданию невзрывных источников упругих волн.
Метод преломленных волн не допускающий по тем временам автоматическую обработку становился все более архаичным и затратным по сравнению с МОВ-ОГТ.
Тем не менее, автору настоящих воспоминаний, который с 1968 года возглавил сейсмические работы на кафедре геофизики, удалось существенно расширить возможности КМПВ путем применения новых представлений о характере распространения упругих волн в вертикально- и наклонно-слоистых средах перекрытых осадочным чехлом. На основании теоретических расчетов и ультразвукового моделирования (замещающего в то время компьютерное моделирование) было показано, что динамические характеристики преломленных волн (амплитуда и спектр) несут дополнительную информацию о структуре верхней части фундамента, например, направлении углов падения границ блоков и пластов, слагающих кристаллическую толщу. Практическое применение разработанного метода показало, что динамические параметры головных волн оказались значительно более чувствительными и информативными, чем кинематические (граничные скорости).
К новым разработкам в КМПВ следует отнести использование всего регистрируемого после первых вступлений волнового поля, представленного отраженными и дифрагированными волнами от крутопадающих границ в фундаменте.
И, наконец, третьим новшеством явилось применение сейсмического просвечивания интрузивов с использованием наблюдений в скважинах. Для обработки данных сейсмопросвечивания был разработан и успешно применен «Способ опорного поля», который по своей сути является сейсмической томографией, как это оказалось в последствии.
Предложенные методы оконтурирования интрузивных тел, определения направления падения контактных поверхностей, изучения внутренней структуры и сейсмопросвечивания были успешно применены для обработки данных КМПВ при изучении интрузий в Воронежской, Ростовской, Белгородской, Курской и Липецкой областях (полевые работы 1968-1975 гг.).
В полевых, лабораторных (по ультразвуковому моделированию), и тематических работах принимали участие студенты-геофизики, многие из которых написали и защитили на «отлично» дипломные работы, в основу которых были положены полученные результаты (Прохоров Г., Забалуев А., Баньолессии Н., Савенков А., Попова З., Гундорцева Н. и др.).
Проведение полевых, тематических и научно-исследовательских работ по сейсмической тематике оказались возможными в основном за счет хоздоговорного финансирования от производственных организаций Мингео РСФСР и СССР, а также бюджетных ассигнований по линии Проблемной лаборатории геологии и минерального сырья ЦЧЭР.
Наиболее интересный период развития сейсморазведки (1970-1980 гг.) на мой взгляд, связан с внедрением принципов голографии в идеологию этого волнового метода изучения недр. Основоположником, учителем и популяризатором этого направления был Виктор Дмитриевич Завьялов, ученый самородок из г. Львова, где им была создана первая в стране лаборатория энтузиастов (Укр.НИГРИ, 1970 г.), заложивших идейные методические и технические основы методов сейсмовидения.
После посещения Завьяловым В.Д. Воронежа в 1971 г. и чтения лекций на семинаре кафедры геофизики под руководством автора была создана вторая в СССР лаборатория сейсмической голографии (ЛСГ).
В последствии аналогичные лаборатории и группы исследователей появились в НПО ВНИИгеофизика (Потапов О.А., г. Москва) и его Бакинском (Багиров А.А.) и Саратовском (Гаврюшин В.) филиалах, в Киевском университете (Тимошин Ю.В.), в Новосибирском научном центре (Алексеев А.), Томском университете (Иванченков В.), Геленджикском отделении Института океанологии АНССР (Воробьев О.А.), в специализированной космо-аэро-геологической экспедиции (Ставцев А.Л., ПГО «Аэрогеология», г. Москва) в Ивано-Франковске (Бригиневич В.) и др.
Со всеми перечисленными организациями, а также производственными экспедициями ЛСГ ВГУ имела непосредственные контакты и хоздоговоры, участвовала в многочисленных симпозиумах, совещаниях и семинарах, в том числе международных. Интересно отметить, что нынешний Президент Киргизии Акаев А.А. в 80-е годы был участником научных семинаров в качестве специалиста по оптической обработке информации с применением методов голографии. Автор неоднократно встречался с ним в Ленинграде, Ульяновске, Алма-Ате.
Исключительный интерес к сейсмоголографии, проявленный со стороны Академии наук СССР Президентом Александровым А.П. и вице-президентаом Сидоренко А.В., Министерства геологии СССР (Федынский В.В.) объясняется тем, что на повестке дня стояла задача дешевой экспресс-обработки больших массивов сейсмоданных непосредственно в полевых условиях (сейсмовидение) или получение предварительных данных на ВЦ, оснащенных в то время громоздкой и малопроизводительной вычислительной техникой, занимающей целые этажи зданий с кондиционерами.
Работами ЛСГ в Воронеже и коллегами из других городов было показано, что задача экспресс-обработки сейсмоданных может быть решена с помощью компактных оптико-электронных устройств на основе принципов голографии. Оригинальные разработки ЛСГ в этой области защищены 10 авторскими свидетельствами СССР. Действующие модели голографов и новые методики обработки данных прошли успешные испытания и нашли применение для решения задач рудной геологии на ВКМ, КМА, Урале, Якутии, Забайкалье, а также шельфе Черного моря.
В связи с переоснащением отрасли персональными компьютерами, пришедшими на смену вычислительным центрам и развитием современного программного обеспечения (к сожалению, в основном, заимствованного из-за рубежа) в настоящее время применяются быстродействующие алгоритмы голографического типа такие как «миграция» или дифракционные преобразования сейсмограммам. Анализ роли методов голографии в геологии и геофизике выходит за рамки этой заметки и требует специального рассмотрения.
Пользуясь случаем выражаю искреннюю благодарность всем многочисленным ученикам и коллегам с кем довелось совместно работать в период с 1970 по 1995 гг. за ваш самоотверженный труд и горение идеями голографии.

ЭЛЕКТРОРАЗВЕДОЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Закутский С.Н.

Кандидат геолого-минералогических наук, доцент, выпускник 1966 г.
Электроразведочные исследования сотрудниками кафедры выполняются практически в течение всего периода ее существования, будучи направленными на решение широкого спектра проблем: инженерно-геологических и гидрогеологических, изучение строения осадочного чехла Воронежской антеклизы, земной коры и верхней мантии центра Европейской части России, совершенствование технологической основы анализа первичных материалов электроразведки при решении перечисленных задач.
По видимому, первые исследования методами электроразведки были проведены в 1963 году под руководством доцента Смирнова А.А. на Урале. В этих работах, направленных ан поиск антофиллит-асбеста, активно участвовали Дубянский А.И., Дубянский В.И. Дружинина А.В. – в то время студенты 3 курса первого набора на геофизическую специальность.
С 1964 г., на территории ЦЧР под руководством Максимова В.М. начинают проводиться электромагнитные исследования по методике магнитно-вариационного профилирования, целью которых являлось изучение проводимости консолидированной части разреза территории. С 1975 г. активное участие в работах этого направления принимает Груздев В.Н. За более чем 30-летний период проведения работ по рассматриваемой тематике наблюдения за вариациями естественного электромагнитного поля Земли проведены примерно в 40 пунктах, расположенных равномерно по площади Воронежского массива и сопредельных структур. По материалам наблюдений была изучена структура вариаций, а на основе ее интерпретации с использованием результатов проведенного численного моделирования электромагнитного поля выделены несколько участков, содержащих хорошо проводящие объекты в пределах земной коры. По материалам исследований защищены две кандидатских диссертации и опубликовано несколько десятков статей.
С конца 60-х вплоть до начала 80-х годов параллельно с магнитовариационными исследованиями под руководством Закутского С.Н. в центральных частях ВКМ проводились электроразведочные работы методом магнитно-теллурического зондирования. Полевые наблюдения выполнялись как с помощью аналоговых станций МТЛ, так и с применением цифровой аппаратуры (станция ЦЭС-2). В освоении последней активно участвовал выпускник кафедры Скрипников А.П. Магнитно-теллурические наблюдения проведены в 42 пунктах. На основании выполненных исследований была построена геоэлектрическая модель коры и верхов мантии, сделано предположении о неоднородном распределении проводимости мантии отдельных блоков ВКМ, показана целесообразность исследования проводимости больших глубин территории при изучении ее тектоники и построении металлогенических прогнозов. По результатам исследований опубликовано 12 статей, защищена кандидатская диссертация.
В течение всего периода выполнения МВИ и МТЗ осуществлялось тесное сотрудничество кафедры геофизики ВГУ с академическими организациями России и Украины, территориальными производственными организациями.
Со средины 70-х годов до средины 80-х годов прошедшего столетия преподавателями и сотрудниками кафедры выполнен значительный объем исследований методами ВЭЗ, ВЭЗ-ВП, электропрофилирования при подготовке геофизической основы для инженерно-геологических и гидрогеологических изысканий. Научное руководство этими работами осуществлялось в разные годы доцентами Смирновым А.А., Закутским С.Н. Активное участие в исследованиях указанного направления принимали доценты Притыка И.В., Серебряков Е.Б., ст. преподаватель Гильмутдинов С.И., инженеры кафедры Белов Н.И., Бруданин А.М., Василенко С.Н., Великанов А.А., аспирант Попов М.Ю. Исследования выполнялись как в центрально-черноземном регионе, так и за его пределами. Наряду с традиционными геолого-геофизическими результатами, получаемыми при выполнении указанных электроразведочных модификаций, в ходе проведения исследований был решен ряд проблем методического и теоретического характера. Так доцентом Притыкой И.В., была разработана методическая основа выполнения электроразведочных работ в условиях карьеров КМА при проведении вскрышных работ. В содружестве с Беловым Н.И. и Бруданиным А.М. им была предложена установка для автоматического выполнения физического моделирования электрического поля и разработаны принципы введения поправок для учета влияния рельефа в данные методов сопротивления. Полученные в ходе проведения этих работ результаты, легли в основу кандидатской диссертации Притыки И.В., защищенной им в 1982 г. Доцентами Смирновым А.А., Закутским С.Н., Притыкой И.В. были разработаны и внедрены в практику работ территориальной производственной организации палетки для интерпретации материалов ВЭЗ-ВП. Была доказана целесообразность диалогового режима интерпретации кривых ВЭЗ-ВП при использовании вычислительных машин, позволившая в средине 80-х годов получить первые количественные оценки поляризуемости пород осадочного чехла ВКМ. В ходе выполнения работ было показано, что при совместной интерпретации кривых кажущегося удельного сопротивления и кажущейся поляризуемости может быть достигнуто более детальное изучение строения осадочного чехла. В этот же период в содружестве с геофизиками БелНИГРИ выполнено физическое моделирование переходных процессов над рядом тел правильной формы, позволившее оценить возможности метода МПП при изучении строения кристаллического фундамента Белорусского массива. Результаты исследований рассмотренного направления не только многократно публиковались, но и нашли отражение в трех учебных пособиях, вышедших из печати в конце 70-х – начале 80-х годов. Пособия получили гриф МинВуза бывшего СССР, были отмечены наградами министерства и использовались во многих высших и средних учебных заведениях.
В 90-х годах прошедшего столетия сотрудники электроразведочной лаборатории кафедры принимают активное участие в проводящихся факультетом работах по линии ГДП-200. На ряде детальных участков листов M-37-XYI и M-37-XXII проведены полевые наблюдения методом ВЭЗ, результаты которых были учтены при построении окончательных геологических разрезов и карт М 1:200 000. Собран и переведен в электронную форму первичный материал ВЭЗ, выполненных в пределах листов M-37-I, N-37-XXX, N?37?XXXVI. Проведена переинтерпретация кривых кажущегося сопротивления на основе современной компьютерной технологии, позволившая повысить достоверность геоэлектрических разрезов и электрических параметров пород, слагающих осадочный чехол площади и верхнюю часть фундамента. Проведено опробование методов корреляционного анализа и многомерной статистики применительно к материалам ВЭЗ и ТТ, позволившее сделать вывод о возможности получения новой качественной информации по сравнению с традиционными методами анализа первичных материалов и повышении разрешающей способности электроразведки при изучении строения территории Воронежского массива.

ОБ ИЗУЧЕНИИ РАЗЛОМНО-БЛОКОВОЙ ТЕКТОНИКИ ВКМ

Серебряков Е.Б., Жаворонкин В.И.*

Кандидат геолого-минералогических наук, доцент;
*Кандидат геолого-минералогических наук, доцент, выпускник 1973 г.
Изучение разломно-блоковой тектоники ВКМ было начато в 1979 г. Работы выполнялись по единой программе совместно Воронежской геофизической экспедицией и кафедрой геофизики Воронежского госуниверситета. Из сотрудников кафедры к исследованиям были привлечены: доц. Серебряков Е.Б. (руководитель работ), м.н.с. Жаворонкин В.И. и инж. Рожкова Э.В.
В основу методики изучения разломов ВКМ были положены принципы, вытекающие из новой ротационной гипотезы, предложенной профессором Днепропетровского горного института К.Ф. Тяпкиным. Согласно ее главная роль в образовании структур земной коры отводится напряжениям, возникающим в литосфере и верхней мантии при изменениях в течение геологического времени ротационного режима Земли.
Кроме геофизических материалов к исследованиям были привлечены всевозможные геологические и морфометрические данные и результаты дешифрирования космоснимков. По комплексу этих материалов было выделено пять систем взаимно перпендикулярных разломов: 0-270°, 35-305°, 45-315°, 63-333° и 75?345°. Выделенные разломы дифференцированы на две категории: региональные и разломы более высоких порядков. Выяснена геологическая позиция некоторых региональных разломов. Выполнено разделение территории ВКМ на мегаблоки и блоки.
Впервые для ВКМ выделены тектонические объекты нового типа – тектонические узлы, образованные пересечениями нескольких разломов различных направлений. Узлы представляют значительный интерес на наличие эндогенных рудопроявлений. По совокупности геолого-геофизических признаков дана их прогнозная оценка. Большинство тектонических узлов приурочено к границам мегаблоков и блоков фундамента.
Исследования по изучению разломов в более детальном масштабе (1:200 000) были проведены в середине 80-х годах для восточной части ВКМ (Калач-Эртильский мегаблок) в связи с поисками на этой территории сульфидных медно-никелевых руд. Несколько позднее материалы по разломно-блоковой тектонике были использованы на площади западной и центральной частей ВКМ (мегаблок КМА) при выяснении перспективности на наличие благоприятных условий для формирования месторождений агроруд.
В последующие годы изучение разломов и тектонических узлов ВКМ осуществлялось Жаворонкиным В.И. в целях выяснения геологических позиций отдельных систем и их роли в размещении эндогенного оруденения. По результатам этих исследований в 1992 году им была защищена кандидатская диссертация, руководителем которой был проф. Тяпкин К.Ф.