210

Федеральное агентство по образованию

Федеральное государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Факультет «Геолого-географический»

Рассмотрено и рекомендовано на заседании кафедры геоэкологии и прикладной геохимии ЮФУ Протокол № «____» ___________ 2008 г. Зав. кафедрой________________

УТВЕРЖДАЮ Декан факультета (зам. декана по учебной работе) _________________________________ «____»_______________200 г.

КУРС ЛЕКЦИЙ

учебной дисциплины «ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ГЕОФИЗИКА»

по специальности 020804 «Геоэкология»

Составитель: проф. Н.Е.Фоменко

Ростов-на-Дону

2010

АННОТАЦИЯ

Материал, изложенный в курсе лекций, состоит из четырех модулей и включает все разделы, относящиеся к геофизике, как науке, занимающейся фундаментальными и прикладными исследованиями Земли. В лекциях рассмотрены физические поля, деформация которых в земной коре обусловливает геофизические аномалии над геологическими объектами. На этом основаны геофизические методы, служащие инструментом проведения научно-исследовательских и производственных геологических работ.

Курс лекций по дисциплина «Экологическая геофизика»:

• читается студентам-специалитетам 3 курса в вариативной (профильной) части циклов по специальности 020804 «Геоэкология»,

• имеет федеральный элективный статус в основной образовательной программе (ООП),

• требует остаточных знаний дисциплин базовой части (физики, общей геологии, математики, химии, информатики, иностранного языка) и вариативной части (экономики, правовых основ и менежмента в сфере недропользования),

• дает слушателям профессиональную компетенцию о: 1) естественных и искусственно созданных в земной коре геофизических полях (гравитационном, магнитном, электромагнитном, сейсмоволновом, тепловом, радиационном), 2) способах и методах наблюдений геофизических полей, 3) современных прогрессивных технологиях решения научных и прикладных задач, связанных с поисками, разведкой и эксплуатацией месторождений полезных ископаемых, охраной окружающей среды, мелиорацией, археологией и т.д.

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

Введение 4

Модуль 1: Введение в экологическую геофизику. Гравии- и магниторазведка 5

Предмет экологической геофизики. Основные понятия и определения. Структура

разделов, содержательная часть модулей 5

Краткая теория гравитационного поля и его изучение в гравиметрии и

гравиразведке13

Методика гравиразведки и ее применение для поисков и разведки полезных

ископаемых, в геоэкологии, гидрогеологии и в др. областях геологии22

Краткая теория геомагнитного поля и его изучение в магнитометрии и

магниторазведке31

Методика магниторазведки и ее применение для региональных съемок,

поисков и разведки полезных ископаемых, в геоэкологии, инженерной

геологии и др. областях геологии38

Модуль 2 Электро- и сейсморазведка47

Определение предмета электроразведки. Классификационные схемы.

Общие сведения об изучаемых полях48

Методика электроразведки и сущность ее методов на основе естественных и

искусственных постоянных электрических полей 54

Методы переменных (гармонически изменяющегося, неустановившегося и

магнитотеллурического) электромагнитных полей. Интерпретация результатов

электроразведки, её место в комплексе работ при решении геологических задач66

Физические и геологические основы сейсморазведки. Сейсмоволновые

характеристики горных пород80

Технология проведения сейсморазведочных работ. Автоматизированная

(цифровая) обработка данных. Применение сейсморазведки при решении

структурных задач90

Модуль 3 Ядерная геофизика и терморазведка103

Общие сведения о радиоактивности. Радиометрические методы разведки для

решения задач поисков и разведки полезных ископаемых, в геоэкологии,

инженерной геологии и др.104

Тепловое поле Земли и его циклические изменения. Региональные, поисково-

разведочные и инженерно- гидрогеологические термические исследования 128

Модуль 4 Геофизические исследования скважин и комплексирование

геофизических методов141

Скважина как объект экогеофизических исследований. Краткая характеристика

методов. Основы техники и технологии производства работ 141

Эколого-геофизическая интерпретация результатов комплексных скважинных

геофизических исследований 161

Понятие о эколого-геофизичесом комплексе и принципы его выбора. Качественная

и количественная неоднозначность при решении прямых и обратных задач.

Геоэкологическая интерпретация комплексных геофизических данных 175

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время в вузах России насчитывается более 20 специализированных геофизических кафедр, готовящих специалистов геофизического профиля. В более 70 вузах общая, разведочная и прикладная геофизика читаются студентам геологического, географического, биологического, археологического, мелиоративного и др. профилей. За время возникновения и становления разведочной геофизики (более 80 лет) для ее изучения составлено не менее ста учебников, учебных пособий и методических руководств как по отдельным разделам, ставших в то же время самостоятельными дисциплинами, так и для геофизики в целом. Периодичность переиздания составляет от 5-ти до 10 лет. Это связано с быстрой сменой геофизической аппаратуры, появлением новых прогрессивных технологий полевых геофизических съемок, созданием компьютерных программ обработки геофизической информации, новых теоретических разработок.

При составлении настоящего курса лекций автор руководствовался программой учебно-методического комплекса, рекомендуемой УМО для классических университетов для учебной дисциплины «Экологическая геофизика» по специальности 020804 «Геоэкология». В основу положены собственные конспекты-рукописи, составленные на материале многочисленной учебной и специальной литературы по геофизическим методам разведки и авторские научные и учебно-методические наработки.

Отличительная особенность данного курса лекций – в одинаковом структурировании всех разделов, начиная с понятия того или иного геофизического поля, далее формулировки решения геологических задач, изучения физико-геологических предпосылок, разработки, применения и экономической результативности методов, способов и приемов. Такое изложение курса, по мнению автора, способствует более глубокому усвоению достаточно сложной и емкой дисциплины, какой является разведочная геофизика, методы которой эффективно используются для решения геоэкологических задач.