| |
|---|
Кафедра физики Земли
Основные научные направления
- Внутреннее строение и физика Земли. Построение физических моделей недр Земли. Распределение плотности, упругих свойств, скоростей распространения сейсмических волн, вязкости, основных оболочек Земли методами физики твердого тела. Изучение природы границ разделов в коре и мантии и направленности процессов, происходящих внутри оболочек в ходе эволюции планеты. Природа современных и древних тектонических движений, землетрясений, магматической деятельности.
- Происхождение и эволюция магнитного поля Земли. Геомагнитное поле защищает нашу планету от мощного корпускулярного излучения Солнца и потока частиц высокой энергии, приходящих из ближнего и дальнего космоса. Наблюдения за геомагнитным полем ведутся около 300 лет - это очень малое время по сравнению с возрастом Земли - 4,5 млрд. лет. Всю остальную информацию о древнем поле можно получить, изучая намагниченные геомагнитным полем в разные геологические эпохи горные породы. Такие исследования называются палеомагнитными. Палеомагнитными исследованиями установлено, что геомагнитное поле в последние 600 млн. лет более тысячи раз изменяло свою полярность (инверсия геомагнитного поля). Генерация поля его инверсии связаны с конвективными процессами во внешнем жидком ядре Земли. Обнаружено, что существует взаимосвязь между инверсиями геомагнитного поля и такими глобальными процессами, как перемещение литосферных плит, изменение уровня воды в океане, магматизм и т.д. Проводится изучение физических механизмов взаимодействия этих явлений.
- Исследование магнетизма континентальных и подводных океанских горных пород. Излияние на поверхность Земли, формирование горных пород и их последующая "жизнь" происходят в присутствии геомагнитного поля, которое оказывает очень большое влияние на все физико-химические процессы, происходящие в горных породах. Поэтому изучение их магнетизма даёт очень существенную информацию о строении магнитоактивного слоя Земли, об эволюции поверхностных горных пород, а также об эволюции земной коры и литосферы. На кафедре проводится экспериментальное и теоретическое изучение магнитных свойств образцов, отобранных как на поверхности Земли, так и на дне океанов.
- Исследование физического механизма самообращения намагниченности горных пород. Параметры древнего геомагнитного поля (палеонапряженность и географические координаты геомагнитного полюса) определяются на основе измерения величины и направления намагниченности горных пород соответствующего возраста. Однако, установлено, что направление намагниченности в горных породах может быть антипараллельно намагничивающему полю (самообращение намагниченности). Наличие явления самообращения осложняет изучение магнитохронологии геомагнитного поля. В связи с этим проводится изучение физического механизма самообращения на основе экспериментальных и теоретических исследований природных и синтезированных ферримагнитных минералов. Определение механизма самообращения позволяет решить вопрос о достоверности магнитохронологических шкал, полученных различными исследователями.
- Изучение механизмов теплопереноса в минеральном веществе Земли, разработка основ прогнозирования теплофизических характеристик и теплового режима коры и мантии (геотермия). Направление включает в себя ряд задач: экспериментальное исследование закономерностей поведения теплофизических характеристик горных пород и минералов в зависимости от химического состава, концентрации компонент и температуры, установление возможных эмпирических связей этих характеристик с параметрами структуры и параметрами процесса, которые могут быть определены для глубинных частей по данным сейсмических исследований (скорость звука, плотность, средний атомный вес, характеристическая температура, время жизни фонона и др.), изучение особенностей механизма решетчатой теплопроводности сложных многокомпонентных кристаллических систем и возможного вклада радиационной теплопроводности в области высоких температур, получение надежных данных о тепловых свойствах предполагаемого вещества литосферы при термодинамических условиях залегания и решение проблемы прогнозирования теплофизических характеристик мантии.
- Физика землетрясения и сейсмического режима. Физическое описание сейсмичности относится к области физики разрушения и теории прочности сильно неоднородных сред. Литосфера Земли разбита разломами и трещинами, сильно искажающими поле напряжений. Это приводит к своеобразному нелинейному взаимодействию землетрясений. В связи с этим напряженную трещиноватую литосферу нужно рассматривать как неконсервативную систему, состоящую из большого числа элементов, охваченных нелинейными связями. Подобные системы в последнее время активно исследуются в самых различных отраслях физики, полученные в этом направлении результаты позволяют надеяться на прогресс в понимании физических процессов в литосфере Земли.
- Изучение напряженно-деформированного состояния сейсмоактивных регионов. Литосфера Земли сейсмоактивных регионов находится в напряженном состоянии, которое приводит к образованию разломных структур, являющихся источником выделения энергии в процессе землетрясений. Землетрясения приводят к деформированию земной поверхности, образованию складчатых зон, подъемам и опусканиям горных масс. Изучение этих процессов в рамках теории упругости неоднородных сред и механики разрушения важно для выделения областей повышенной сейсмической активности, определения направления миграции сейсмоопасных зон и построения геодинамических моделей регионов. Конечной целью исследования является предсказание возможных катастрофических землетрясений, определение их основных параметров.
- Исследование строения Земли сейсмическими методами. Исследование строения Земли - классическое сейсмологическое направление. Современная база сейсмологических данных в соединении с математическими и вычислительными возможностями открывает пути для получения весьма детальной информации о строении недр. Знания о структуре оболочек Земли является фактической основой для решения всего круга задач физики Земли - от прогноза землетрясений до построения моделей возникновения и эволюции Земли как планеты солнечной системы. Детальная информации о строении верхних горизонтов Земли позволяет решать задачи о взаимосвязи их с другими оболочками Земли, в частности атмосферы.
Специальные курсы лекций
- Внутреннее строение и физика Земли
- Геодинамика
- Геомагнетизм
- Геотермия
- Магнетизм горных пород
- Механика деформируемых сред
- Механика очага землетрясения
- Обратные задачи геофизики
- Общая геология
- Ранняя эволюция и гравитационное поле Земли
- Сейсмология: строение Земли по сейсмическим данным
- Сейсмометрия
- Современные геофизические методы исследования дна океана
- Теплофизика минералов и горных пород
- Физическая геология с основами геотектоники
- Физические основы прогноза землетрясений
- Электромагнитное поле Земли
- Физика Земли
- Общая геофизика и экология
|
| |
Расписание занятий
связаться с нами