Программа минимум кандидатского экзамена по специальности 25. 00. 10 Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых
| Вид материала | Программа |
- Паспорт специальности 25. 00. 10 – геофизика, геофизические методы поисков полезных, 174.87kb.
- Рабочий учебный план специальности 130201/02 Геофизические методы исследований скважин/Геофизические, 235.37kb.
- Рабочая программа дисциплины ф тпу 1 21/01 Рабочая программа учебной ф тпу 1-21/01, 191.37kb.
- Методика изучения деформационного состояния геологической среды района екатеринбурга, 290.94kb.
- Программа и задания вступительного экзамена в магистратуру по специальности 6М074700, 107.91kb.
- Комплекс геофизических и геохимических методов исследований при проектировании, строительстве, 427.17kb.
- Геза Николаю Ивановичу диплома кандидата наук решение, 78.48kb.
- Напряжения, деформации и сейсмичность на современном этапе эволюции литосферы байкальской, 750.92kb.
- Рабочая программа учебной дисциплины ф тпу 1-21/01 утверждаю, 314.31kb.
- Рабочая учебная программа дисциплины гсэ. Ф. 10 Экономика закреплена за кафедрой экономической, 144.71kb.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
Казахский национальный технический университет им. К.И.Сатпаева
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по науке и международным связям КазНТУ им. К.И.Сатпаева
______________ М.К.Абсаметов
«11» февраля 2008 г.
ПРОГРАММА – МИНИМУМ
кандидатского экзамена по специальности 25.00.10 – Геофизика,
геофизические методы поисков полезных ископаемых
Алматы, 2008
ПРЕДИСЛОВИЕ
Программа включает обширные теоретические вопросы геофизики и смежных наук для изучения их фундаментальной основы.
Одной из важных теоретических ветвей геофизики является теория поля, спектральный анализ в геофизике. Глубокое изучение теории поля и спектрального анализа в геофизике аспирантами и соискателями очного и заочного обучения позволяет овладевать теоретическими знаниями в области физики Земли и земной коры.
Программа кандидатского экзамена по геофизике, геофизическим методам поисков полезных ископаемых состоит из двух частей (программа-минимум (1-часть) и дополнительная программа (2-часть), тематически соответствующая теме диссертации соискателя.
Основными целями программы-минимума являются овладение соискателями теоретических основ комплексирования геофизических методов, включающие физико-геологическое моделирование объектов и изучение теории геофизики с использованием различных геофизических методов поисков и разведки месторождений полезных ископаемых.
Экзамены по кандидатскому минимуму проводятся в соответствии с требованиями положения Комитета.
- ОБЩЕТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ
1.1. Основные сведения о Земле.
Земля в мировом пространстве: форма, размеры, гравитационное поле, электромагнитное поле Земли; плотность, масса, давление и температура; химический состав, возраст. Строение земной коры, мантии и ядра Земли. Сейсмология и внутреннее строение Земли. Поверхность Мохоровичича. Астеносфера. Элементы современной структуры земной коры континентов и океанов, динамика их развития. Платформы, складчатые и орогенные области и рифты.
1.2. Теория поля.
Основные понятия теории поля. Определение поля. Постоянные и переменные поля. Скалярные, векторные и тензорные поля. Потенциал. Потенциал притяжения.. Потенциал простого слоя. Потенциал двойного слоя. Формулы Грина и фундаментальная теорема Грина. Теорема Гаусса.
1.3. Основы теории упругости.
Деформация. Тензор деформации. Геометрический смысл компонент тензора деформации. Малые деформации. Однородная деформация.. Главные оси, главные деформации.
Напряжения. Природа напряжений. Тензор напряжений, свойство симметрии. Нормальные и касательные напряжения.
Упругость и упругие волны . Обобщенный закон Гука для однородной изотропной среды. Модуль Юнга. Коэффициент Пуассона. Волновые уравнения для однородной изотропной упругой среды. Монохроматические, сферические, плоские волны. Свойства упругих волн: скорости и поляризация, энергия. Отражение и преломление упругих волн: условия на границе, закон Снеллиуса. Поверхностные волны, волны Релея и Лява.
- ФИЗИЧЕСКИЕ И МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ
МЕТОДОВ
Сейсморазведка. Физические и геологические основы сейсморазведки. Основные законы геометрической сейсмики. Поглощение и рассеивание сейсмических волн в геологических средах. Дисперсия скорости. Полезные волны и волны-помехи. Кратные, диффрагированные, рефрагированные, поверхностные волны..
Геометрическая сейсмика. Прямые кинематические задачи. Обратные кинематические задачи. Определение скорости и способы построения отражающих границ по годографам. Построение преломляющих границ и определение граничной скорости. Определение пластовых, средних и эффективных скоростей.
Методика и технология сейсморазведочных работ. Методы сейсморазведки и технологии полевых исследований. Классификация методов сейсморазведки: МОВ, МОГТ, ВСМ, МПВ, скважинная сейсморазведка.
Обработка и интерпретация сейсморазведочных данных. Построение скоростных и глубинных разрезов, карт. Прогнозирование геологического разреза и залежей нефти и газа. Сейсмостратиграфическая интерпретация данных сейсморазведки.
Гравиразведка. Физические свойства среды. Сущность и модификации метода, методика и техника полевых работ, аппаратура и оборудование. Прямая задача гравиразведки и методы ее аналитического и графического решения. Основные классы обратных задач гравиразведки (задачи типа рудных, структурные, задачи со сложными распределениями масс).
Магниторазведка. Сущность и модификации метода, методика и техника полевых работ, аппаратура и оборудование. Методы аналитического решения прямых задач. Основные классы обратных задач магниторазведки и примеры их решения. Обработка результатов наблюдений, интерпретация данных и графическое их представление.
Электроразведка. Сущность и модификации метода, методика и техника полевых работ, аппаратура и оборудование. Прямые задачи электроразведки. Обратные задачи электроразведки. Одномерные, двумерные и трехмерные обратные задачи. Проблема единственности и устойчивости решения обратных задач электроразведки. Обработка результатов наблюдений электроразведки, интерпретация данных и графическое их представление.
Ядерная геофизика. Физические свойства среды. Сущность и модификации метода, методика и техника полевых работ, аппаратура и оборудование, обработка результатов наблюдений, интерпретация данных и графическое их представление.
Геофизические методы исследования скважин. Сущность и модификации метода, методика и техника полевых работ. Значение ГИС в обеспечении высоких темпов развития нефтяной и газовой промышленности.
Электрометрия скважин. Петрофизическая характеристика объекта исследования и комплекс методов сопротивления для изучения нефтегазоносных коллекторов Метод кажущегося сопротивления. Аппаратура и оборудование.
Радиометрия скважин. Гамма-методы. Метод естественной радиоактивности. Метод рассеянного гамма-излучения. Метод радиоизотопов. Нейтронный метод. Импульсные нейтронные методы. Аппаратура и оборудование.
Акустические и другие методы исследования скважин. Акустические методы. Магнитометрия скважин. Термометрия скважин. Геохимические методы. Комплексные геофизические и технологические исследования в процессе бурения скважин.
Комплексная интерпретация данных ГИС. Расчленение разрезов скважин по данным комплекса ГИС. Определение литологических характеристик пород. Выделение коллекторов в разрезах скважины по данным комплекса ГИС и временных измерений. Оценка проницаемости коллекторов по данным метода сопротивления и другим методам ГИС.
- СЕЙСМОЛОГИЯ И СЕЙСМОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ВНУТРЕННЕГО СТРОЕНИЯ ЗЕМЛИ
3.1. Общая сейсмология
Общие вопросы. Происхождение землетрясений. Сейсмические волны при землетрясениях. Аппаратура и методика сейсмометрических наблюдений. Классификация землетрясений по магнитуде М, энергии Е и балльности I. Проявления сильных землетрясений на поверхности Земли и сейсмические воздействия. География землетрясений: сейсмические пояса и сейсмоактивные регионы. Сейсмоактивные зоны Центральной Азии и Казахстана..
Сейсмическое районирование. Виды сейсмического районирования и их задачи. Общая схема проведения работ по сейсмическому районированию. Методология сейсмологических, сейсмотектонических, геофизических и других исследований. Зоны возможных очагов сильных землетрясений (зон ВОЗ) по сейсмотектоническим, сейсмологическим и геофизическим данным. Карта сейсмического районирования.
Прогноз землетрясений. Общая стратегия прогнозных исследований. Виды прогноза и их основные характеристики. Сейсмические, гидрогеохимические, гидрогеодинамические, геофизические, наклономерно-деформографические, биологические и др. виды предвестников и методы прогноза землетрясений.
3.2. Сейсмологические методы исследования
строения Земли
Годографы сейсмических волн. Принцип использования объемных волн для изучения внутреннего строения Земли. Сейсмические лучи в вертикально-неоднородной среде. Типы и особенности годографов. Обращение годографов.
Собственные колебания Земли (СКЗ). Основные уравнения. Свойства СКЗ. СКЗ и поверхностные волны.
Преимущества и недостатки основных сейсмологических методов исследования внутреннего строения Земли (объемных волн, поверхностных волн, собственных колебаний Земли).
Строение Земли по сейсмическим данным. Методические приемы и системы наблюдений для оценки структуры верхних частей Земли: метод преломленных волн (МПВ) для слоистых сред, метод отраженных волн, метод обменных волн землетрясений (МОВЗ).
4. ТЕОРТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОБРАБОТКИ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ДАННЫХ
Основы математической статистики. Основные понятия теории вероятностей. Случайная величина и статистические оценки (средние значения, мода, медиана, асимметрия и эксцесс). Гистограмма и закон нормального распределения. Статистическая проверка простых гипотез.
Спектральный анализ геофизических данных. Спектры дискретно заданного сигнала. Амплитудный и фазовый спектры, комплексный спектр. Энергетический спектр и средняя мощность сигнала. Синтез сигнала и его спектры.
Линейная фильтрация геофизических полей. Математическая модель геофизического поля. Сигнал и помеха в геофизике. Понятие о линейной фильтрации. Свертка. Построение фильтров для заданного диапазона частот. Двумерные линейные фильтры.
Выделение слабых геофизических аномалий. Надежность обнаружения аномалии. Определение понятия надежности обнаружения аномалии.
Обработки данных комплекса. Понятие о распознавании образов. Основные принципы обработки данных геофизического комплекса. Логические приемы обработки, регрессивный анализ и проверка статических гипотез при распознавании образов.
5. ФИЗИКО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И ПРИНЦИПЫ КОМПЛЕКСИ-
РОВАНИЯ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ МЕТОДОВ
Физико-геологические модели рудных объектов и месторождений нефти и газа. Основные положения выбора геофизического комплекса на основе геолого-экономической эффективности. Основы комплексной интерпретации геофизических данных.
Изучение глубинного строения земной коры и верхней мантии. Задачи и методика тектонического районирования. Геофизическая характеристика различных тектонотипов структур: палеорифтовых зон, срединных массивов, офиолитовых сутур, активной и пассивной континентальных окраин; складчатых областей, древних и молодых платформ.
Исследования нефтегазоносных территорий. Региональные и поисковые исследования. Поиски и подготовка: объектов в районах соляно-купольной тектоники; структурно-литологических ловушек, связанных с погребенными рифами; неантиклинальных ловушек в терригенных отложениях. Разведка нефтяных и газовых месторождений: геометризация залежи, прогнозирование пористости и нефтегазонасыщенности, определение контура залежи.
Поиски и разведка угольных месторождений. Комплексирование методов полевой геофизики и каротажа скважин.
Исследования рудоперспективных районов. Изучение структуры рудных провинций, поясов, полей и месторождений на этапе регионального, средне- и крупномасштабного геологического картирования.
Поиски руд: черных металлов (железные и марганцевые руды, хромиты); цветных металлов (медь, свинец и цинк, олово, бокситы); благородных металлов (золоторудные) и алмазов.
Поиски и разведка месторождений неметаллических полезных ископаемых. Гидрогеологические и инженерно-геологические исследования.
ЛИТЕРАТУРА
- Серкеров С.А. Теория гравитационного и магнитного потенциалов. М., 1990 г.
- Овчинников И.К. Теория поля. М., 1989 г.
- Ландау Л.Д., Лившиц Е.М. Теория поля. М., 1973 г.
- Чеботарев А.С. Способ наименьших квадратов с основами теории вероятности. М., 1958 г.
- Маркус Бат. Спектральный анализ в геофизике. Перевод с английского. М., 1980 г.
- Харкевич А.А. Спектры и анализ. М., 1957 г.
- Пузырев Н.Н. Интерпретация данных сейсморазведки методом ОВ. М., 1973 г.
- Козлов Е.А., Годененков Б.Л. Цифровая обработка сейсмических данных.М.,1973 г.
- Раппопорт М.Б. Автоматическая обработка записей колебаний в сейсморазведке. М., 1973 г.
- Козлов Е.А. Распознавание и подавление многократных волн в сейсморазведке. М., 1982 г.
- Мешбей В.И. Способ общей глубинной точки в сейсморазведке МОВ. М., 1968 г.
- Мешбей В.И. Сейсморазведка методом общей глубинной точки. М., 1973 г.
- Пейтон Ч. Сейсмическая стратиграфия. Перевод с английского. М., 1982 г.
- Пузырев Н.Н.Временные поля отраженных волн и метод эффективных параметров. М.1979.
- Тимошин Ю.В. Импульсная сейсмическая голография. М., 1978
- Белоусов В.В. Структурная геология. М., 1971 г.
- Магницкий В.А. Внутреннее строение физики Земли. М., 1965 г.
- Хайн В.Е. Общая геотектоника. М., 1973 г.
- Жарков В.Н. Физика Земли и планет. М., 1971 г.
- Манк У., Макдональд У. Вращение Земли. М., 1964 г.
- Стейс Ф. Физика Земли. М., 1972 г.
- Ботт М. Внутреннее строение Земли. М., 1974 г.
- Грушинский Н.П. Теория фигуры Земли. М., 1963 г.
- Сорохрин О.Г. Глобальная эволюция Земли. М., 1974 г.
- Сорокин Л.В. Гравитационная разведка. М., 1953 г.
- Косминская И.П. Метод ГСЗ Земной коры и верхней мантии. М., 1968 г.
- Тархов А.Г. и др. Комплексирование геофизических методов. М., 1982 г.
- Бродовой В.В. Геофизическое исследование в рудных провинциях. М., 1984 г.
- Вахромеев Г.О. и др. Моделирование в разведочной геофизике. М., 1987 г.
- Комплексирование методов разведочной геофизики. М., 1984 г.
- Кобранова В.Н. Петрофизика. М., 1986 г.
- Яновский Е.М. Магнетизм. М., 1955 г.
- Прогноз землетрясений и глубинная динамика. Алматы, 1997 г.
- Альпин Л.М. и др. Теория полей, применяемых в разведочной геофизике. М. Недра. 1985 г.
- Жданов М.С. Электроразведка. М. Недра. 1988 г.
- Жданов М.С. Сейсмическая и электромагнитная миграция. М. Недра. 1988 г.
- Физические свойства горных пород и полезных ископаемых (петрофизика). Справочник геофизика. М. Недра. 1976 г.
- Разведочная ядерная геофизика. Справочник геофизика.М.Недра.1977г.
- Скважинная ядерная геофизика. Справочник геофизика.М.Недра.1978г.
- Электроразведка. Справочник геофизика. М. Недра. 1980 г.
- Магниторазведка. Справочник геофизика. М. Недра. 1980 г.
- Сейсморазведка. Справочник геофизика. М. Недра. 1981 г.
- Гравиразведка. Справочник геофизика. М. Недра. 1981 г.
- Вычислительная математика и техника. Справочник геофизика. М. Недра. 1982 г.
- Геофизические методы исследования скважин. Справочник геофизика. М. Недра. 1983 г.
- Юзефович А.П. и др. Гравиметрия. М. Недра. 1980 г.
- Серкеров С.А. Гравиразведка и магниторазведка. М.Недра.1999 г.
- Миронов В.С. Курс гравиразведки. М. Недра, 1980 г.
- Гладкий К.В. Гравиразведка и магниторазведка. М. Недра, 1967
- Тафеев Г.П. Геологическая интерпретация магнитных аномалий. Л. Недра, 1981 г.
- Никитин А.А. Статистические методы выделения геофизических аномалий. М. Недра, 1979 г.
- Никитин А.А. Теоретические основы обработки геофизической информации. М. Недра, 1986 г.
- Хаттон Л. и др. Обработка сейсмических данных (теория и практика). М.Мир. 1989г.
- Дахнов В.Н. Электрические и магнитные методы исследования скважин. М. Недра, 1981 г.
- Дахнов В.Н. Интерпретация результатов геофизических исследований разрезов скважин. М. Недра, 1982 г.
- Итенберг С.С. Интерпретация результатов каротажа скважин. М. Недра, 1978 г.
- Добрынин В.М. и др. Промысловая геофизика. М. Недра. 1986 г.
- Комплексирование геофизических методов при решении геологических задач. М. Недра, 1976 г.
- Баранов В. Потенциальные поля и их трансформация в прикладной геофизике. М. Недра, 1980 г.
- Маловичко А.К. Детальная гравиразведка на нефть и газ. М. Недра, 1979 г.
- Ингерман В.Г. Автоматизированная интерпретация результатов геофизических исследований скважин. М. недра, 1981 г.
- Сохранов Н.Н. и др. Обработка и интерпретация с помощью ЭВМ результатов геофизических исследований нефтяных и газовых скважин. М. Недра, 1984г.
- Аки К., Ричардс П. Количественная сейсмология. М.:Мир. 1983.Т.1.2.
- Буллен К. Введение в теоретическую сейсмологию. М.:Мир. 1966
- Нурмагамбетов А. Основы сейсмологии и сейсмической безопасности. Алматы. Lem. 2000.
- Саваренский Е.Ф. Сейсмические волны .М: Недра, 1972.
- Собственные колебания Земли. М.:Мир,1964. (ред. Жарков В.Н.)
- Болт Б. В глубинах Земли М.:Мир,1984. 189 стр.
- Бурмин В.Ю. Методы численного обращения годографов сейсмических волн. М.:Наука. 1993. 109 с.
- Левшин А.Л. Поверхностные и каналовые сейсмические волны. М.:Наука. 1973. 176 с.
- Хан Х. Теория упругости. М.:Мир. 1988. 343 с.
- Саваренский Е.Ф., Кирнос Д.П. Элементы сейсмологии и сейсмометрии. М. 1955. 544 с.
- Рихтер Ч. Элементарная сейсмология. М.:ИЛ, 1963. 670 с.
74. В.К.Хмелевской Геофизические методы исследования земной коры.
Часть 1. Международный университет природы, общества и человека "Дубна"
1997 г.
75. Сковородников И.Г.Геофизические исследования скважин: Курс лекций. -Екатеринбург: УПТА, 2003. - 294 с.
Программа-минимум разработана Казахским национальным техническим университетом имени К.И.Сатпаева
Авторы:
Нурмагамбетов А., д-р г.-м.н., профессор, зав.кафедрой геофизики КазНТУ им. К.И.Сатпаева.
Шацилов В.И., д-р т.н., профессор, зав.лабораторией Института сейсмологии МОН РК.