Кафедра термогидромеханики океана МФТИ

преподаватель: Шрейдер Анатолий Александрович, доктор геолого-минералогических наук, профессор

Цель курса

Формирование базовых знаний по современным геофизическим исследованиям океана для использования в областях и дисциплинах естественнонаучного профиля, формирование исследовательских навыков и способности применять знания на практике.

Задачи курса

• дать студентам базовые знания в области современных геофизических исследований океана;
• научить студентов на примерах и задачах строить результаты геофизических исследований океана, самостоятельно анализировать полученные результаты.

Содержание курса, структурированное по темам (разделам)

1. Введение в СГИО. Общие вопросы СГИО
   Основные геофизические поля океана и их специфика. Значение геолого-геофизических исследований океана для совершенствования представлений об особенностях строения и геодинамики планеты Земля. Роль геолого-геофизических исследований океана в решении проблем поиска и разведки месторождений полезных ископаемых. Современные системы навигации в океане (GPS, ГЛОНАС). Размерности изучаемых величин. Специфика маршрутного промера, станционных и дрейфовых работ с борта научно-исследовательских судов. Изменения в природной среде и экология.
   
   
2. Геоморфология дна
   Аппаратурные принципы и методика измерений глубин. Преимущества и недостатки систем съёмки рельефа дна. Основные черты геоморфологии дна океана. Вопросы техники безопасности при проведении геоморфологических исследований. Экологические последствия процесса измерений глубин океана.
   
   
3. Сейсмичность дна и сопутствующие явления
   Аппаратурные принципы и методика изучения землетрясений в океане. Основные черты распределения эпицентров и гипоцентров землетрясений в океанических областях. Влияние землетрясений океанского дна и волн цунами на окружающую среду. Вопросы техники безопасности при проведении работ по изучению сейсмичности дна океана. Экологические последствия процесса изучения сейсмичности в океане.
   
   
4. Тепловой поток через дно океана
   Аппаратурные принципы и методика морских измерений. Характеристика теплового потока для основных структур океанского дна. Вопросы техники безопасности при проведении работ по изучению теплового потока через дно океана. Экологические последствия процесса измерения теплового потока через дно океана.
   
   
5. Строение коры и верхней мантии океана
   Аппаратурные принципы и методика морских исследований методами ГСЗ, ГСП, НСП. Структура коры и верхней мантии основных структур дна океана. Вопросы техники безопасности при проведении работ по изучению коры и верхней мантии океана. Экологические последствия процесса изучения дна океана сейсмическими методами.
   
   
6. Поле силы тяжести в океане
   Аппаратурные принципы и методика морских гравиметрических исследований. Особенности интерпретации данных морской гравиметрии. Распределение аномалий силы тяжести в разных редукциях над основными структурами дна океана. Вопросы техники безопасности при проведении работ по изучению поля силы тяжести в океане. Экологический аспект гравиметрических наблюдений в океане.
   
   
7. Геомагнетизм пород дна и новая глобальная тектоника
   Аппаратурные принципы и методика измерений модуля и составляющих вектора напряжённости магнитного поля Земли в океане. Главные черты аномального магнитного поля океана. Принципы палеомагнитной интерпретации аномалий магнитного поля в океане. Основные представления о формировании инверсионного магнитоактивного слоя океана и его эволюции во времени. Принципы составления хронологической шкалы линейных магнитных аномалий. Основные черты распределения инверсий магнитного поля Земли в Фанерозое. Инверсии магнитного поля Земли и изменения природной среды. Основы новой глобальной тектоники. Вопросы техники безопасности при проведении работ по изучению магнитного поля океана. Экологический аспект магнитных исследований океана.
   
   
8. Глубоководные исследования с помощью обитаемых и необитаемых подводных аппаратов
   Аппаратурные принципы и методика использования глубоководных геофизических буксируемых комплексов, глубоководных обитаемых и необитаемых аппаратов для изучения дна океана. Геологическое опробование дна океана драгами и в процессе глубоководного бурения. Геофизические измерения в скважинах глубоководного бурения. Основные физические свойства пород дна океана. Вопросы техники безопасности при проведении глубоководных исследований с помощью обитаемых и необитаемых подводных аппаратов а так же при глубоководном бурении дна океана. Экологические последствия глубоководных исследований.
   
   
9. Основные типы полезных ископаемых океана и их локализация
   Важнейшие виды месторождений в области шельфа. Современные прибрежные россыпи. Современные процессы образования фосфоритов. Карбонатообразование на шельфе. Строительные материалы. Нефтегазообразование на шельфе. Морская вода как химическое сырье. Проблема Сиваша. Проблема Кара-Богаз-Гола.
   
   
10. Правовые основы исследования и использования Мирового океана и его недр
    Правовой режим внутренних вод государства. Правовое регулирование экономической зоны. Проблемы правового режима континентального шельфа. Морское дно за пределами национальной юрисдикции.

Основная литература

1. Иванов В.А., Показеев К.В., Шрейдер А.А. Основы океанологии. 2-е изд. – СПб.- М.-Краснодар: Изд-во Лань. 2008, 576 с.
2. Лобковский Л.И., Левченко Д.Г., Леонов А.В., Амбросимов А.К. Геоэкологический мониторинг морских нефтегазовых акваторий. – М.: Наука. 2005, 326 с.
3. Лобковский Л.И., Никишин А.М., Хаин В.Е. Современные проблемы геотектоники и геодинамики. – М. Научный мир. 2004, 612 с.
4. Монин А.С. Гидродинамика атмосферы, океана и земных недр. Сп-б.: Гидрометеоиздат. 1999, 524с.
5. Трухин В.И., Показеев К.В., Куницын В.Е., Шрейдер А.А. Основы экологической геофизики. 2-е изд. – СПб.- М.-Краснодар: Изд-во Лань, 2004, 384с.

Учебно-методические материалы для самостоятельной работы

1. Седов Л.И. Механика сплошной среды. М: «Лань», 2004, Т. 1, 536 с., и Т. 2., 584 с.
2. Айбулатов Н.А. Динамика твердого вещества в шельфовой зоне. – Л. Гидрометеоиздат. 1990, 271с.
3. Аксенов А.А. Полезные ископаемые шельфа. – С.-П. 1995, 142с.

Дополнительная литература

1. Шрейдер А.А. Геомагнитные исследования Индийского океана. – М. Наука, 2001, 319 с.
2. Шрейдер Ал.А. Формирование глубоководной котловины Черного моря. М.: Научный Мир. 2011, 216с.

Перечень ресурсов, необходимых для освоения дисциплины

1. http://lib.mipt.ru/ – электронная библиотека Физтеха
2. http://benran.ru –библиотека по естественным наукам Российской академии наук
3. http://www.edu.ru – федеральный портал «Российское образование».

Необходимое программное обеспечение

1. Flow Vision (учебная версия)
2. Solid Works (учебная версия)