Отчет о научной и научно-организационной деятельности Института геофизики Уро ран

Вид материала

Содержание

Подобный материал:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

3. Интеграционный проект УрО РАН с СО РАН «Разработка геофизических технологий для изучения строения верхней части земной коры и поисков полезных ископаемых на основе геологического изучения и анализа перспективных районов».

Научный координатор: д.т.н., в.н.с. Человечков А.И., финансирование 240 000 руб.

Задание – разработка геофизических электроразведочных экспресс–технологий, позволяющих изучать геоэлектрическое строение на больших площадях и проводить оперативный поиск рудных месторождений в труднодоступных районах и районах с высоким уровнем геологических и техногенных помех на геологических участках, перспективных на обнаружение проводящих руд, развитие аппаратурно–методической и физико–теоретической базы, соответствующей современному уровню науки и техники.

Основные результаты:

1. Разработана аппаратура для высокочастотных индукционных зондирований МЧЗ-12, осуществляющая регистрацию переменного электромагнитного поля в диапазоне частот 0.3174162.5 кГц. Проведены полевые испытания аппаратуры МЧЗ-12 в условиях геофизической обсерватории «Арти» (Свердловской обл.) и отдельных участков г. Екатеринбурга. Показано, что использование электроразведочной аппаратуры с привлечением геологических данных позволит повысить достоверность построения геологических моделей исследуемых объектов, как при фундаментальных исследованиях земной коры, так и при решении прикладных геолого-геофизических задач. Подтверждена работоспособность аппаратуры МЧЗ-12 в условиях относительно высоких электромагнитных помех промышленной частоты.

2. Для решения задачи определения глубины проводящего объекта с помощью метода двухпетлевого индукционного частотного зондирования проведено численное моделирование задачи погруженной проводящей S-плоскости в поле двухпетлевой установки ИЧЗ для набора параметров продольной проводимости S и глубины. Построена палетка для определения глубины залегания h и величины продольной проводимости S.

3. На основе полученной системы объемных векторных интегральных уравнений для расчетов напряженностей гармонического электромагнитного поля в среде, содержащей проводящие трехмерные проводящие объекты, создан комплекс программ для математического моделирования в среде Delfi 7. Проведен некоторый объем тестовых и рабочих расчетов гармонического электромагнитного поля применительно к различным индуктивным методам электроразведки, применяемым при поисках месторождений проводящих руд и исследованиях геоэлектрического строения земной коры.

4. Интеграционный проект УрО и СО РАН «Деструкция земной коры и процессы самоорганизации в областях сильного техногенного воздействия», блок «Разработка теории и методики комплексного сейсмоэлектромагнитного активного мониторинга процессов естественной и вызванной активизации и самоорганизации геологической среды на основе принципов физической мезомеханики».

Отв. исп. д. ф.-м.н. Хачай О. А., финансирование 20 000 руб.

Основные результаты. Разработан новый подход для организации пространственно-временного комплексного активного и пассивного сейсмического и электромагнитного мониторинга для предотвращения разрушительных динамических явлений. Анализ динамических явлений на Таштагольском подземном руднике позволяет сделать следующие выводы:

- при отработке конкретного блока массива весь массив шахтного поля испытывает изменение напряженно-деформированного и фазового состояний от взрыва к взрыву;

- количество поглощаемой и отдаваемой массивом энергии не равно друг другу и поэтому в массиве происходит накопление энергии;

- процесс отдачи энергии происходит с запаздыванием и сильно зависит от градиента поглощаемой энергии от массовых взрывов;

- в массиве возникают зоны динамического затишья. Эти зоны следует отслеживать с помощью данных сейсмологического мониторинга, используя предложенные нами параметры.

-после выхода из минимума затишья необходимо в течение недели или двух недель до момента технологического обрушения необходимо проводить пространственно-временной активный электромагнитный или сейсмический мониторинг по выявлению зон потенциальной неустойчивости второго ранга;

-эти зоны могут быть после массового взрыва обрушения источниками сильных динамических явлений.

Таким образом, введение в систему отработки предлагаемого комплексного пассивного и активного геофизического мониторинга, нацеленного на изучение переходных процессов перераспределения напряженно-деформированного и фазового состояний может способствовать предотвращению катастрофических динамических проявлений при отработке глубокозалегающих месторождений. Методы активного геофизического мониторинга должны быть настроены на модель иерархической неоднородной среды.

5. Интеграционный проект УрО РАН с ДВО РАН. «Построение плотностных моделей земной коры юга российского Дальнего Востока и Урала по гравитационным данным».

Руководитель – член-корр. РАН П.С. Мартышко, финансирование 240 000 руб.

Основные результаты. Разработаны теория и алгоритмы для восстановления плотности слоистых структур. На их основе составлена программа для ПК и построены примеры практической интерпретации: построены карты распределения плотности в верхней части литосферы одного из районов Дальнего Востока.

6. Интеграционный проект УрО РАН с СО РАН «Разработка методологии построения и создание системы сейсмодеформационного мониторинга природных и техногенных землетрясений и горных ударов».

Руководитель – к.т.н. Сенин Л.Н., финансирование 20000 руб.

Основные результаты. Проведена доработка программного блока регистратора сейсмических сигналов «Регистр», обеспечивающая его взаимодействие с компьютером через стандартный порт USB (ранее использовался порт СОМ). Регистратор может применяться для записи ближних и удаленных землетрясений, для оценки сейсмоопасности участков и площадей, изучения геологических структур и др.

3.5. по грантам РФФИ

1. Проект № 04-05-64508а «Исследование структуры и термической эволюции Земли на стадии ее аккумуляции в 2D – модели».

Научный руководитель д.ф.-м. н., проф., г.н.с. Ю.В. Хачай, финансирование 300000 руб.

Основные результаты: На основе детализации предложенного механизма дифференциации вещества на стадии аккумуляции планеты выявлена необходимость явного учета двух зон «питания» зародыша планеты: исходной и формирующейся в процессе неоднородной аккумуляции. Получена модель с поправкой первого порядка.

2. Проект № 06-05-64084а. «Исследование теплопереноса в земной коре Урала по геотермическим данным».

Научный руководитель д.г.-м.н. Д.Ю. Демежко, финансирование 180000 руб.

Основные результаты: Сформулированы основные принципы моделирования теплового поля верхней части земной коры с учетом влияния климатических изменений прошлого и вертикальной фильтрации подземных вод. Получены аналитические решения одномерных задач теплообмена для различных гидрогеологических условий. Для оценки стабильности гидрогеологического режима и оценки влияния пограничного слоя (снежный покров, почва) на распространение климатического сигнала были оборудованы две станции непрерывного температурного мониторинга (о. Кунашир, геофизическая обсерватория «Арти»).

3. Проект № 04-05-64101а «Проблема формирования литосферы Уральского складчатого пояса и особенности проявления его глубинной структуры в электромагнитных полях».

Научный руководитель д.г.-м.н. А.Г. Дьяконова, финансирование 250000 руб.

Задание – изучение структурно-тектонических связей с особенностями геоэлектрического строения коры и верхней мантии по ряду опорных субширотных геотраверсов Северного и Среднего Урала.

Основные результаты: Продолжены полевые исследования комплексом электромагнитных методов (ИЭМЗ, АМТЗ, МТЗ) в Предуральском прогибе и на востоке Восточно-Европейской платформы на опорных профилях Северного и Среднего Урала. Выполнена обработка экспериментального материала по Свердловскому пересечению протяженностью 900 км (Аскино-Арти-Камышлов-Орлово) в 116 пунктах зондирования. Построены амплитудные и фазовые кривые кажущегося удельного сопротивления, определена продольная проводимость литосферной части разреза. Проводится численное моделирование с учетом полученного материала для построения геоэлектрической модели тектоносферы Среднего Урала.

4. Проект № 05-05-65177а «Изучение природы и закономерностей пространственно-временных изменений сейсмоакустической эмиссии геосреды по наблюдениям в сверхглубоких скважинах».

Научный руководитель: к.т.н. А.К. Троянов, финансирование 320000 руб. Основные результаты: Выполнены измерения сейсмоакустической эмиссии (САЭ) в скважинах на Урале (Чусовское месторождение), в Воронежский глубокой скважине №1 в интервале глубин 250-3007 м, Полтавской скважине в интервале глубин 250-3600 м. На примере обработки результатов измерений САЭ в Кольской СГ-3, Уральской СГ-4, Ново-Елховская № 20009 показано, что во временных вариациях акустических сигналов в нарушенных (трещиноватых) породах присутствуют доминирующие периоды в диапазоне 4-20 с. В плотных породах на спектрах огибающей сигналов САЭ доминирующие периоды отсутствуют. Таким образом, нарушенные (ослабленные) зоны являются наиболее чувствительными к внешним деформационным процессам.

5. Проект РФФИ – Урал № 04-01-96095 «Динамические модели загрязнения воздушной среды в городской агломерации Екатеринбург - Первоуральск - Ревда - Дегтярск - Арамиль - Кольцово - Березовский – Среднеуральск».

Совместно с УГГГУ, Уральским МТУ РОСГИДРОМЕТА.

Научный руководитель член-корреспондент РАН В.И.Уткин, финансирование 75 000 руб.

Основные результаты: На основе данных космических съемок проведена инвентаризация основных загрязнителей воздуха по Свердловской области. С учетом имеющихся каталогов загрязнителей и транспортных потоков, данных мониторинга наблюдательных постов и метеостанций Росгидромета, реестра стандартных загрязнителей и картографических данных М 1: 100000 создана информационная основа для решения прямой задачи мониторинга воздушной среды. Разработана концепция динамической модели и программные средства для изучения процессов накопления и переноса загрязнения воздушной среды. Реализована динамическая модель для наиболее типичных метеоусловий. Разработаны алгоритмы и программные средства по решению обратной задачи рассеяния. Реализована динамическая модель для наиболее типичных метеоусловий. Это позволит более точно осуществлять прогноз по возможному переносу загрязнителей воздушной сферы в окрестностях Екатеринбурга.

6. № 06-05-74639-з travel-grant д.г.-м.н. Д.Ю. Демежко. Оплата расходов научной командировки на VI международную конференцию «Heat Flow and the Structure of the Lithosphere» (Тепловой поток и структура литосферы), Чехия, 05-11 июня 2006.

Финансирование 17000 руб.

7. Грант РФФИ на проведение 33-й сессии Международного семинара им. Д.Г. Успенского «Вопросы теории и практики геологической интерпретации гравитационных, магнитных и электрических полей». (г. Екатеринбург, 29 января- 3 февраля 2006 г.).

8. Грант РФФИ на проведение международного семинара «170 лет обсерваторских наблюдений на Урале. История и современное состояние». (г. Екатеринбург, 17-23 июля, 2006 г.).

Blog

Отчет о научной и научно-организационной деятельности Института геофизики Уро ран

Содержание