Удивительная наука. Геофизика

ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ ГОР. МОСКВЫ
Федеральное государственное автономное образовательное
учреждение высшего профессионального образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ «МИСиС»
УТВЕРЖДАЮ:
_______________
Д.Е. Капуткин
Председатель Учебно-методической
комиссии по реализации Соглашения с
Департаментом образования
гор. Москвы
"31" августа 2015г
МЕТОДИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ЛЕКЦИЙ
«УНИВЕРСИТЕТСКИЕ СУББОТЫ» В НИТУ «МИСИС»
Москва – 2015
1.
Удивительная наука
ГЕОФИЗИКА
2.
Платон
( 427 до н. э. - 347 до н. э. )
«В любом случае есть
только один способ
правильно вести спор:
надо сначала хорошо
понять о чем идет
речь»
3.
4.
5.
Представления древних о Земле
опирались прежде всего на
мифологические представления.
Некоторые народы считали, что Земля
плоская и держится на трех китах,
которые плавают в безбрежном
всемирном океане. Следовательно, эти
киты и были в их глазах основной основ,
подножием всего мира.
Древние греки представляли себе Землю
плоской. Такого мнения придерживался,
например, древнегреческий философ Фалес
Милетский, живший в VI веке до н.э .Землю
он считал плоским диском, окруженным
недоступным человеку морем, из которого
каждый вечер выходят и в которое каждое
утро садятся звезды. Из восточного моря в
золотой колеснице поднимался каждое утро
бог Солнца Гелиос и совершал свой путь по
небу.
6.
Мир в представлении древних
египтян: внизу — Земля, над ней
— богиня неба; слева и справа —
корабль бога Солнца,
показывающий путь Солнца по
небу от восхода до заката.
Древние индийцы
представляли Землю в виде
полусферы, которую держат
четыре слона. Слоны стоят на
огромной черепахе, а
черепаха на змее, которая,
свернувшись кольцом,
замыкает околоземное
пространство.
7.
Жители Вавилона представляли Землю в виде горы, на западном склоне которой
находится Вавилония. Они знали, что к югу от Вавилона раскинулось море, а на востоке
расположены горы, через которые не решались переходить. Поэтому им и казалось, что
Вавилония расположена на западном склоне «мировой» горы. Гора эта окружена морем,
а на море, как опрокинутая чаша, опирается твердое небо — небесный мир, где, как и на
Земле, есть суша, вода и воздух. Небесная суша — это пояс 12 созвездий Зодиака. По
этому поясу суши движутся Солнце, Луна и пять планет. Под Землей находится бездна —
ад, куда спускаются души умерших. Ночью Солнце проходит через это подземелье от
западного края Земли к восточному, чтобы утром опять начать свой дневной путь по
небу.
8.
Современное представление о внутреннем
строении земли
9.
Голицын Борис Борисович
(1862-1916 ), сейсмолог,
академик.
«…Можно уподобить всякое
землетрясение фонарю, который
зажигается на короткое время и
освещает нам внутренность земли,
позволяя тем самым рассмотреть то,
что там происходит…»
10.
Сейсмограф Голицына Б.Б. и
полученная с его помощью
сейсмограмма.
Сжатие Невозмущенная среда
Разрежение
Длина волны
Встречая на своем пути слои пород с отличающимися свойствами, сейсмические волны
отражаются или преломляются подобно тому, как луч света отражается от зеркальной
поверхности или преломляется, переходя из воздуха в воду.
Любые изменения упругих характеристик или плотности материала на пути распространения
сейсмических волн заставляют их преломляться, а при резких изменениях свойств среды часть
энергии волн отражается.
11.
Виллеброрд
СНЕЛЛИУС
(СНЕЛЛЬ)
1580–1626
12.
Сейсморазведка
СЕЙСМОРАЗВЕДКА — геофизический метод разведки, основанный на изучении
распространения в земной коре упругих волн, вызванных взрывом или ударом
1. Взрывной источник
упругих волн;
2. Приемники упругих
волн;
3. Отраженные упругие
волны;
4. Преломленные упругие
волны.
13.
Сейсмическая разведка полезных ископаемых
Источник упругих волн –
вибрационное оборудование
Пример сейсмограммы
Результаты сейсморазведки
14.
Морская сейсморазведка полезных ископаемых
15.
Акустическая локация пространства перед
проходческим щитом
16.
Георадиолокация
Георадиолокация — область науки и техники, объединяющая
методы и средства локации (обнаружения и измерения координат)
и определения свойств различных объектов с помощью
радиоволн.
Современный георадар
Принцип радиолокации
Запись
одной трассы
17.
Обследование геомассива до проходки газопровода под Невой методом
горизонтального наклонного бурения. Лоза-1Н 25МГц
Красная линия – проектная трасса прокладки газопровода проходит через крупные валуны
Зеленая линия – трасса вне зоны возможной встречи бурового инструмента с гранитными валунами
18.
Примеры решаемых задач
Поиск коммуникаций: выявление заделанного колодца. ОКО АБ250
Засыпанны
й колодец
Металлическая
крышка
колодца
Реконструкция разреза
19.
Электроразведка полезных ископаемых
Электрическая разведка, или электроразведка, является одним из основных разделов
разведочной геофизики — науки, относящейся к циклу наук о Земле и занимающейся изучением
геологического строения земной коры и глубинных зон нашей планеты. Методы электроразведки
широко применяются как при геологоструктурных исследованиях и геологическом
картировании, так и при поисках и разведке месторождений полезных ископаемых.
Многоканальный
электроразведочный
аппаратурнопрограммный комплекс
Принцип электроразведки
1 – питающий контур
2 – измерительный контур
20.
Электроразведка полезных ископаемых
(Оценка обводненности в районе подземного коллектора)
4 августа 2010г.
(жаркое лето)
Зона
обводнения
Зона
обводнения
20 октября 2010г.
15 января 2012г.
21.
Кольская сверхглубокая
скважина
(глубина 12 262 м – мировой рекорд)
22.
Схема проведения геофизических исследований в скважине
1 - скважинный прибор;
2 - кабель;
3 - блок-баланс;
4 - каротажная лаборатория;
5 - кривая диэлектрического
каротажа, характеризующая
изменение фазы
электромагнитного поля;
6 - кривая акустического
каротажа, характеризующая
изменение коэффициента
пористости.
23.
Результаты каротажа комплексом геофизических методов
Стандартный каротаж
ГК – гамма каротаж
ДС – кавернометрический каротаж
ПС - каротаж по методу естественных
потенциалов
ГГК – гамма-гамма каротаж
ГГК-С – селективный гамма-гамма
каротаж
ГГК-П – плотностной гамма-гамма
каротаж
Электрический каротаж
КСгз - каротаж сопротивления градиентзондом
КМВ - Каротаж магнитной
восприимчивости
ТК - Термометрический каротаж