ЛАБОРАТОРИЯ ГЕОМАГНЕТИЗМА

ЛАБОРАТОРИЯ СЕЙСМОЛОГИИ

ЛАБОРАТОРИЯ ГЕОТЕРМИИ











Кафедра физики Земли Фмизического Факультета Московского Государственного Университета





Объединенная геофизическая практика студентов кафедры физики Земли и кафедры физики атмосферы на Камчатке – лето 2015 года

 

Темы курсовых работ

Проспект магистерской программы Физика Земли

 


И.о. заведующего кафедрой физики Земли профессор Владимир Борисович Лапшин, директор Института прикладной геофизики имени академика Е. К. Федорова http://ipg.geospace.ru/

 

Внимание студентов 1 и 2 курсов!!!

 

 

КАФЕДРА ФИЗИКИ ЗЕМЛИ В ВОПРОСАХ И ОТВЕТАХ

ПРИХОДИТЕ

Основные направления

  • Физика сейсмического процесса
  • Эволюция геомагнитного поля и глобальные геофизические процессы
  • Спутниковая гравиметрия, спутниковая радарная интерферометрия
  • Магнетизм горных пород и палеомагнетизм
  • Лабораторное моделирование сейсмичности
  • Геостатистика
  • Развитие физических основ прогноза землетрясений
  • Техногенная сейсмичность, техногенная геодинамика
  • Геодинамический мониторинг опасных природных  и промышленных объектов
  • Мониторинг геомагнитной активности
  • Разработка методов мониторинга высотных зданий
  • Математическое моделирование процессов разработки нефтяных месторождений
  • Методы увеличения нефтеотдачи
  • Магнитные методы поиска алмазоносных месторождений и оценки их продуктивности

Практика и стажировки
Летняя полевая учебная практика студентов кафедры физики Земли проходит на Камчатке. Студенты проводят полевые наблюдения, знакомятся с работой служб прогноза цунами и вулканических извержений, с работой Камчатского центра прогноза землетрясений. В процессе обучения студенты кафедры проходят стажировки в организациях-партнерах кафедры: ИФЗ РАН (имеется филиал кафедры), Институт прикладной геофизики Росгидромета, ВНИИнефть имени А.П. Крылова, Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН, Геофизическая служба РАН и др.

Международное сотрудничество
Кафедра сотрудничает с ведущими научными центрами России и других стран (Франция, Германия, Индия, Китай, Греция и др.). Многие способные выпускники кафедры продолжают обучение в Европе и США.

 

 

 

Начало специализированного геофизического образования в Императорском Московском университете приходится на середину 19-го века и связано с именами двух крупнейших деятелей физико-математического отделения университета – Д. М. Перевощикова и М. Ф. Спасского. Геофизика в современном ее понимании физики твердой, жидкой и газообразной оболочек Земли занимала отдельный раздел в составленной М. Ф. Спасским в 1849 году "Программе по физике и физической географии". Стараниями секретаря физико-математического факультета, а затем и помощника ректора Московского университета профессора Э. Е. Лейста в 1906 году на факультете была организована специальность физической географии и метеорологии, а кафедра физики преобразована в кафедру физики и физической географии. Чтение лекций и проведение практических занятий на кафедре осуществлялось в тот период такими выдающимися физиками, как заслуженный ординарный профессор Н. А. Умов, ординарный профессор П. Н. Лебедев, экстра-ординарный профессор А. П. Соколов, приват-доцент П. П. Лазарев. К 1913 году определяется, в основном, и "младший" состав кафедры, формируемый из лучших выпускников, оставленных для приготовления к профессорскому званию. Среди них был и В. Ф. Бончковский, ставший впоследствии заведующим кафедрой сейсмологии и физики земной коры.В 20-х годах количество выпускников-геофизиков в Московском университете резко увеличилось, а в 1930 году, по решению правительства, Геофизическое отделение физико-математического факультета МГУ преобразуется сначала в самостоятельный факультет, а затем в Гидрометеорологический институт. В 1944 году по инициативе академика В. В. Шулейкина и при активной поддержке декана физического факультета МГУ члена-корреспондента АН СССР А. С. Предводителева, принимается решение о возрождении геофизической специальности на физическом факультете. Заведующий кафедрой сейсмологии и физики земной коры В. Ф. Бончковский (1886-1965)

В 1945 году была основана "Кафедра сейсмологии и физики земной коры", которую возглавил старейший сотрудник Московского университета, заместитель директора Геофизического института АН СССР профессор В. Ф. Бончковский. В 1956 году возглавивший кафедру академик В. А. Магницкий значительно расширил тематику научных исследований и образовательных программ, а кафедра сейсмологии и физики земной коры была переименована в кафедру физики Земли.На кафедре работали выдающиеся ученые, заложившие фундаментальные основы нескольких направлений современной физики Земли.Академик О. Ю. Шмидт (1891-1956)

В 1951-56 годах академик О. Ю. Шмидт возглавлял Геофизическое отделение и работал на кафедре. Разработанная им космогоническая концепция образования Земли стала для геофизиков объединяющим началом и дала толчок к пониманию и развитию идеи взаимосвязанности процессов в оболочках Земли. О. Ю. Шмидт создал на кафедре лабораторию для изучения неоднородностей строения Земли и разработки теории процесса начального этапа образования планет. После его смерти эта лаборатория переключилась на изучение полярных сияний, а в конце 50-х годов была переведена на кафедру космических лучей.Становлению мощного экспериментального сейсмологического направления на кафедре способствовала кратковременная, но чрезвычайно плодотворная деятельность академика Г. А. Гамбурцева – одного из основоположников сейсмических методов разведки полезных ископаемых. В 1953-55 годах он организовал на кафедре лабораторию экспериментальной сейсмологии, читал лекции по разработанным им новым методам изучения сейсмического режима земной коры – методу глубинного сейсмического зондирования (ГСЗ) и корреляционному методу изучения слабых землетрясений (КМИЗ) в районах повышенной сейсмичности.

Заведующий кафедрой физики Земли академик В. А. Магницкий (1915-2005)

Возглавлявший кафедру с 1956 по 1993 годы академик В. А. Магницкий является одним из основоположником современной физики Земли. Он одним из первых стал широко применять и использовать теорию твёрдого тела и точные физико-математические методы в науках о Земле, осуществив тем самым качественный концептуальный переход от предшествующих чисто механистических подходов. Фундаментальные научные достижения В. А. Магницкого привели к формированию ряда новых научных направлений и на долгое время определили перспективы их развития. Прежде всего это определение физического состояния и свойств вещества земных недр в условиях высоких давлений и температур, изучение природы границ раздела и неоднородностей в коре и мантии Земли, исследование закономерностей и природы современных движений земной коры, температурный режим Земли. Роль В. А. Магницкого в геофизике – это не только роль одного из основоположников, выдающегося исследователя, но и создателя отечественной научной школы в области физики твердой Земли. Ученик В. А. Магницкого – академик А. О. Глико, академик-секретарь Отделения наук о Земле РАН, многие годы бывший директором Института физики Земли РАН, в настоящее время работает и на кафедре физики Земли, ончитает основной геотермический спецкурс кафедры.Член-корреспондент АН СССР Е. Ф. Саваренский (1911-1980)

Работавший на кафедре с момента ее основания член-корреспондент АН СССР Е. Ф. Саваренский был одним из лидеров советской и мировой сейсмологии, внесшим значительный вклад практически во все разделы сейсмологической науки: сейсмометрию, математическую теорию годографов, теорию и интерпретацию сейсмических волн, исследование строения Земли, прогноз землетрясений, цунами, физическое моделирование и др. Во многие из этих разделов его вклад является фундаментальным. Под руководством Е. Ф. Саваренского разработана и организована Единая система сейсмологических наблюдений СССР, ставшая основным источником сейсмологической информации. Е. Ф. Саваренский заложил основы подготовки сейсмологов на двух важнейших геофизических кафедрах МГУ – кафедре физики Земли физического факультета и кафедре сейсмометрии и геоакустики геологического факультета. Многочисленные ученики Е. Ф. Саваренского стали видными учеными, докторами наук и членами российских и зарубежных Академий наук. Один из них – член-корреспондент РАН Л. Н. Рыкунов много лет возглавлял лабораторию сейсмологии кафедры.   Член-корреспондент РАН Л. Н. Рыкунов , Исландия, 1988

Его научная деятельность отличалась исключительно широким спектром поставленных и решенных проблем. Л. Н. Рыкунов был одним из первых исследователей в СССР, кто начал применять и развивать метод лабораторного сейсмического моделирования; создал первые в СССР и одни из первых в мире автономные донные, а затем и сухопутные сейсмические станции и впервые провел исследования строения и процессов в литосфере в труднодоступных районах океанов и континентов; доказал геофизическую информативность сейсмических шумов, генерируемых геодинамическими процессами, и основал новое геофизическое направление – сейсмологию микромасштаба; связал асимметрию поля разрушения литосферы Земли с неравновесностью земного ядра. В последние годы жизни Л. Н. Рыкунов инициировал исследования на Геофизическом отделении физического факультета МГУ проблемы взаимодействия трех земных оболочек – литосферы, гидросферы и атмосферы.

С 1994  по 2013 год кафедру возглавлял профессор В. И. Трухин. Возглавляемая им лаборатория геомагнетизма внесла существенный вклад в исследования аномального магнитного поля, в физику магнетизма горных пород, в использование магнитных методов для решения геофизических задач.

С момента своего образования кафедра активно участвует в различных международных и всесоюзных геофизических проектах, таких, как «Международный геофизический год» (1957), «Верхняя мантия» (1960-70), «Глобальные изменения природной среды и климата» (80-90-е годы), «Геоэволюция» (90-е годы) и др. Базой полевой практики студентов всегда были многочисленные экспедиции кафедры. Это – среднеазиатские сейсмологические экспедиции 1952-55 г.г. (Ташкентская, Туркменская, Гармская), Кавказские и Крымские комплексные экспедиции (1954-58), первые палеомагнитные экспедиции в Сибирь и Армению (1956-57), геолого-геофизические экспедиции в Восточную Африку (1967-69), комплексные геодинамические экспедиции в Исландию (1971-73, 1987-91 годы), регулярные Камчатские экспедиции (70-90-е годы), а также ряд океанских и морских экспедиций в 60-90-х годах (Индийский, Тихий и Атлантический океаны, Красное и Чёрное моря). Более 25-ти лет студенты кафедры проходили учебную практику и проводили полевые исследования на Камчатке, затем практика была перенесена в Крым. Сейчас учебная практика на Камчатке возрождается, в немалой степени благодаря усилиям выпускников кафедры, работающим в институтах Камчатского научного центра ДВО РАН и в Камчатском филиале Геофизической службы РАН.Кафедра имеет тесные связи с академическими научными институтами. В Институте физики Земли РАН им. О. Ю. Шмидта более 20-ти лет действует филиал кафедры, ведущие сотрудники ИФЗ РАН читают лекции на кафедре, студенты выполняют в ИФЗ РАН дипломные работы. Сотрудники, аспиранты и студенты кафедры участвуют в совместных с ИФЗ РАН научных исследованиях, в том числе в международных проектах с научными учреждениями Франции, Германии, Чехии, Индии, Китая и других стран. Кафедра также ведет активное сотрудничество с Институтом океанологии РАН, Геофизической службой РАН, Институтом геофизики УрО РАН, Институтом вулканологии и сейсмологии ДВО РАН, Институтом прикладной геофизики, другими научными учреждениями.Область водохранилища Койна в Западной Индии – классический объект исследований наведенной сейсмичности (на заднем плане видна плотина водохранилища).

Слева направо: зам. директора ИФЗ РАН А. В. Пономарев, академик Р. Чада, профессор Д. Шринагеш, ассистент М. Г. Потанина, доцент В. Б. Смирнов (зам. зав. кафедрой физики Земли)

Кафедра активно участвовала в создании и работе Черноморского филиала МГУ в Севастополе, где была организована кафедра "Физики и геофизики", первым заведующим которой стал профессор кафедры физики Земли Г. И. Петрунин.Кафедра физики Земли готовит квалифицированных специалистов и ведет фундаментальные научные исследования в области изучения геофизических полей, внутреннего строения и эволюции Земли, физических процессов, протекающих в Земле. Особое внимание уделяется изучению природных катастроф, приобретающих в условиях интенсивного развития экономики глобальный характер, разработке методов предсказания и оценки их последствий, что становится все более актуальным для решения экологических проблем. Основные образовательные дисциплины кафедры представлены в виде четырех блоков. В рамках блока "Сейсмология" студенты получают сведения в области теории сейсмических волн, строения Земли, физики очага землетрясения и сейсмического процесса. Блок "Геомагнетизм" посвящен изучению магнетизма горных пород, земного магнетизма и палеомагнетизма. В рамках дисциплин блока "Геотермия" акцент делается на изучение теплофизики вещества Земли и теплового режима земных недр. В рамках блока "Физика Земли" студенты получают сведения в области теории физических процессов в Земле, гравитационного поля и фигуры Земли, а также теории образования и эволюции Земли. Образовательная программа кафедры, являясь частью фундаментального физического образования, формирует целостную систему профессиональных знаний, позволяющих решать актуальные теоретические и практические задачи физики Земли на основе современных физических представлений. Выпускники кафедры получают квалификацию «Физик» по специальности «Физика Земли». На кафедре действуют три лаборатории: сейсмологии, геомагнетизма и геотермии, в которых ведутся научные исследования по следующим основным направлениям:

  • Физика землетрясений и сейсмического процесса;
  • Лабораторное моделирование сейсмического режима (на базе уникального парка прессового оборудования Института физики Земли РАН);
  • Изучение связи вариаций геомагнитного поля с сейсмическими событиями.
  • Изучение механизмов теплопереноса в минеральном веществе Земли и разработка основ прогнозирования теплофизических процессов и теплового режима коры и мантии Земли;
  • Изучение эволюции геомагнитного поля и литосферы методами магнетизма горных пород.
  • Закономерности и природа наведенной сейсмичности, вызванной заполнением и эксплуатацией водохранилищ, добычей углеводородов и другими техногенными воздействиями;
  • Разработка магнитных методов оценки продуктивности алмазоносных месторождений;
  • Разработка физических основ мониторинга высотных зданий (на базе сейсмометрической системы непрерывного мониторинга высотного здания МГУ).

С приходом на кафедру в 2014 году нового заведующего, профессора В. Б. Лапшина, директора Института прикладной геофизики, в научной тематике кафедры формируются новые научные направления, ориентированные на приложение результатов фундаментальных исследований для решения актуальных практических задач.