Научные исследования:
  1. Электроразведка и каратаж в МГРИ
  2. Гравиразведка и магниторазведка
  3. Сейсморазведка на ГФФ
  4. Ядерно-радиометрические исследования в МГРИ
  5. Научные исследования в облости вероятностно-статистических методов обработки геофизических данных
  6. Развитие комплексирования геофизических методов в
    МГГРУ

Гравиразведка и магниторазведка



         Геофизический факультет МГРИ создали специалисты, которые приобрели большой по тем временам практический опыт в Особой Комиссии по изучению Курской магнитной аномалии (ОККМА). В 1926 г. ОККМА была упразднена и геолого-геофизические исследования в регионе прерваны до декабря 1929 г., поэтому геофизикам пришлось искать новую работу, но это не составило проблемы. Их потенциал был настолько большим, что давал им возможность одновременно работать в нескольких организациях, плодотворно совмещая научную, педагогическую и производственную деятельность.

          В 1930 г. Александр Игнатьевич Заборовский, бывший в ОККМА руководителем магниторазведочной части, затем изучавший нефтяные месторождения Азербайджана, а также с 1923 г. преподававший разведочную геофизику в Горной Академии и с 1927 г. – в МГУ, стал в МГРИ одновременно первым деканом факультета и заведующим двух кафедр: «магнитометрии» и «электрометрии». Заведующим кафедрой «сейсмо-гравиометрии», как она тогда называлась, был назначен Вячеслав Францевич Бончковский - один из ближайших учеников «патриарха отечественной геофизики» Э.Е.Лейста и соавтор легендарного учебника 1924 г. «Курс геофизики». Однако почти сразу эта кафедра была разделена на две, и заведовать кафедрой «гравиометрии» был приглашен Леонид Васильевич Сорокин. На кафедре физики МГРИ с 1930 г. в должности доцента работал Григорий Александрович Гамбурцев, но в 1932 г. он перешел на кафедру «прикладной геофизики» во главе с А.И.Заборовским, которая возникла в результате объединения всех специальных кафедр факультета. Эти крупные ученые за время работы в МГРИ внесли вклад в разные области разведочной геофизики, в том числе, в гравиразведку и магниторазведку.
          Первые годы существования факультета были связаны с огромной работой по организации педагогического процесса, в том числе, с подготовкой учебников. Одним из крупных достижений МГРИ в этом направлении стала книга А.И.Заборовского «Земной магнетизм», опубликованная в 1932 г. Государственным научно-техническим горным издательством. В том же году им был опубликован учебник «Геофизические методы разведки». Одновременно А.И.Заборовский вел и научные исследования, в частности, в 1930 г. им была опубликована в «Журнале прикладной физики» статья «Определение магнитной восприимчивости минералов и горных пород», сыгравшую важную роль в становлении отечественной петрофизики.
          В 1931 г. при Московском Геолого-Разведочном Учебном Комбинате, в состав которого входил МГРИ, была создана партия во главе с Л.В.Сорокиным для гравиметрического изучения южной части северной полосы КМА. Прорабом партии был назначен Ф.П.Корович, а наблюдателями стали студенты МГРИ. Эта группа провела интересные полевые работы и оказалась прообразом множества научно-исследовательских партий, которые с тех пор стали ведущей формой проведения исследований сотрудниками и студентами факультета.

          Основным направлением научных исследований Л.В.Сорокина в начале 30-х годов была морская гравиметрия, а центром их реализации стал ГАИШ, называвшийся тогда Астрономо- геодезическим НИИ при 1-м МГУ, с которым Л.В.Сорокин постоянно сотрудничал с конца 20-х годов. Тогда - после разрушительного землетрясения 1927 г. в Ялте - было решено детально изучить сейсмичность региона с применением гравиметрии. Л.В.Сорокин сконструировал на базе маятникового прибора Штюкрата аппаратуру для морских измерений и летом 1930 г., перед началом занятий в МГРИ провел съемку на борту подводной лодки в акватории Черного моря. В последующие годы он организовал еще несколько экспедиций в Черном море, а в 1937 г. выполнил съемку в Охотском и Японском морях. В 1935 г. по инициативе Л.В.Сорокина В.В.Федынский провел первую гравиметрическую съемку на Каспийском море, используя вместо подводной лодки баржу, что доказало возможность применения для решения этих задач и надводных судов. Все это дает несомненное право считать Л.В.Сорокина основоположником морской гравиметрии в стране. Естественно, в учебной работе в МГРИ он уделял вопросам морской гравиметрии самое серьезное внимание, что не пропало втуне: в дальнейшем огромный вклад в это направление внес выпускник МГРИ К.Е.Веселов.

          У Г.А.Гамбурцева в то время одним из приоритетов в научных исследованиях была интерпретация гравитационных аномалий. Ранее, в конце 20-х годов он преимущественно занимался решением прямых задач, в том числе, с применением механических интеграторов, но в начале 30-х годов его внимание переключилось на так называемые интегральные способы интерпретации. В 1930 г. он опубликовал в «Журнале прикладной физики» серию статей, в которых обосновал применение интегральных способов, в том числе, о знаменитом вычислении дефекта массы на Шуваловском озере. В том же году была обнародована его палетка для вычисления гравитационного поля двумерных тел. Справедливости ради надо отметить, что фактически интегральные методы были предложены еще задолго до Г.А.Гамбурцева знаменитым русским ученым Ф.А.Слудским. Первая статья Ф.А.Слудского на эту тему была опубликована в 1872 г., а итог его многолетних исследований был подведен в обзорной статье 1896 г. Однако, в период потрясений начала XX-го века достижения Ф.А.Слудского оказались забытыми, и Г.А.Гамбурцеву довелось заново переоткрывать эту важнейшую группу методов интерпретации. В 1936 г. в первом выпуске «Прикладной геофизики», посвященном гравиразведке, он написал большую главу «Методы интерпретации гравитационных наблюдений», в которой в том числе содержится и описание интегральных методов. В этот период Г.А.Гамбурцев преимущественно переключился на исследование проблем сейсморазведки, а уровень пионерских работ Ф.А.Слудского оказался заново достигнутым только к 1939 г. в работе А.А.Заморева.
          В начале 30-х годов основное направление геофизических интересов А.И.Заборовского все более смещалось в сторону электроразведки, и ему пришлось срочно подыскивать преподавателей, способных учить студентов магниторазведке. Ставка была сделана на выпускников факультета, и это практически сразу привело к позитивным результатам. Борис Яковлевич Кудымов, окончивший МГРИ в 1932 г., оказался чрезвычайно способным преподавателем, и вскоре А.И. Заборовский стал поручать ему чтение лекций по магниторазведке не только в институте, но и за его пределами. Показательно, что, когда в 1933/34 учебном году преподавателей МГРИ пригласили прочитать курс лекций по геофизике студентам-геологам Московского нефтяного института, А.И. Заборовский взялся только за общее введение и электроразведку, а магниторазведку поручил читать Б.Я. Кудымову. В конце 30-х годов Б.Я. Кудымов ушел из института и занялся конструированием первых отечественных миноискателей, которые ему довелось самому опробовать во время Финской кампании. Только по окончании Великой Отечественной Войны он вернулся в геофизику: работал заместителем директора ВНИИГеофизики, позже - доцентом в Университете Дружбы Народов, где в том числе опубликовал учебник по гравиразведке. В МГРИ тогда Б.Я. Кудымова сменил другой выпускник факультета – Александр Иванович Петров, проработавший в институте с перерывами до середины 70-х годов.Ему помогала Изабелла Мартыновна Менгель - в прошлом сотрудница А.И.Заборовского по магниторазведке нефтяных месторождений в Азербайджане. Сам Александр Игнатьевич ограничивался лишь чтением отдельных разделов курса.

         Энергичный и разносторонний Л.В.Сорокин также остро нуждался в помощниках, и в 1933 г. преподавать гравиразведку в МГРИ был приглашен недавно переехавший из Ленинграда талантливый ученый, сотрудник Всесоюзной Конторы Геофизической Разведки Борис Юрьевич Козловский. Однако ему удалось проработать менее двух лет, и 2 декабря 1934 г. он был арестован. Дело в том, что Б.Ю.Козловский был князем, сыном царского генерала-артиллериста. От смерти Бориса Юрьевича спасло, по-видимому, лишь то, что он являлся прямым потомком А.С.Пушкина. Его бабушка по отцу Мария Александровна Козловская – рожденная Пушкина, поэтому его отец Юрий Иванович – внучатый племянник великого поэта. Тем не менее, Б.Ю.Козловский был приговорен к 5 годам лагерей и отправлен в Чибью. Лишь после многолетних мытарств, в конце жизни он вернулся к преподаванию гравиразведки и стал одним из основателей кафедры геофизики Пермского государственного университета.

          В 1934 г. гравиразведку в МГРИ стала преподавать выпускница МИИГАиК’а Екатерина Алексеевна Мудрецова. Ее научные интересы первоначально были ориентированы на изучение проблемы изостазии. В то время данная проблема остро дискутировалась в геолого-геофизическом сообществе в связи с трудами основателя московской школы тектонистов, сотрудника МГРИ академика А.Д.Архангельского. Он одним из первых среди отечественных геологов понял возможности геофизики при изучении геологического строения и посвятил проблемам интерпретации гравитационных аномалий ряд работ, не избежав, однако, при этом серьезнейших заблуждений. В своей работе 1924 г. «О соотношении между аномалиями силы тяжести и геологическим строением» он опирался на изучение аномалий Буге и исходил из теории изостазии в том виде, в котором она была разработана Ф.Коссматом. Прошло 10 лет, и в работе 1933 г. «Геология и гравиметрия» А.Д.Архангельский кардинально сменил взгляды, став решительным противником приложения теории изостазии к объяснению природы аномалий силы тяжести. При этом он стал вообще отвергать применимость аномалий Буге для геологической интерпретации, а вместо них предложил анализировать исключительно полные аномалии.Геофизикам пришлось потратить серьезные усилия, чтобы прояснить ситуацию, и Е.А.Мудрецова сыграла свою роль, в частности, написав совместно с Л.В.Сорокиным главу «Изостазия» в справочном руководстве «Геодезия». Приложенные усилия не пропали зря, и в статье 1937 г. «Геологическое значение аномалий силы тяжести в СССР», написанной А.Д.Архангельским совместно с гравиметристами А.А.Михайловым, В.В.Федынским и Е.Н. Люстихом, заблуждения академика оказались преодоленными. В 1938 г. за цикл работ по изостазии Е.А.Мудрецовой была присуждена ученая степень кандидата физико-математических наук, а в 1940 г. она опубликовала в Геодезиздате «Таблицы топографических и топографо- изостатических поправок по гипотезе Пратта-Хейфорда», которые несколько десятков лет верой и правдой служили геофизикам.

          В послевоенные годы ею была подготовлена докторская диссертация по этой проблематике, но до защиты дело, увы, не дошло, поскольку изостазия оказалась причисленной к «буржуазным лженаукам». Разобравшись в ситуации, Е.А.Мудрецова переключилась на работу в других направлениях. Одно из них было связано с нараставшей в то время волной новых интерпретационных технологий, и она уделила внимание выделению локальных аномалий силы тяжести, решению обратной задачи для крутопадающих пластов и т. п. Другое направление касалось разработки вопросов методики гравиметрических съемок, и здесь Е.А.Мудрецова преимущественно сосредоточилась на создании подземной гравиразведки.

         За короткое время ей вместе с несколькими ближайшими учениками, среди которых надо отметить преподавателя МГРИ Надежду Павловну Грачеву, работавшую ранее на разведке месторождений урана, в том числе, в Чехословакии, удалось достаточно всесторонне проработать методические приемы подземных работ с гравиметрами и вариометрами. Итоги этих исследований, в том числе, геологические результаты, полученные на медноколчеданных и железорудных месторождениях, дали, наконец, в 1963 г. возможность Е.А.Мудрецовой защитить докторскую диссертацию. Методика подземных гравиразведочных работ с гравиметрами на рудных месторождениях была опубликована в ОНТИ ВИМС. Тем временем жизненные испытания продолжались

          В 1965 г. Е.А.Мудрецова оказалась среди пострадавших в очередной кампании: ее по достижении 60- летнего возраста уволили на пенсию с формулировкой «по сокращению штатов». Екатерина Алексеевна не смирилась с этим, восстановилась в должности профессора по суду, после чего подала заявление об увольнении по собственному желанию и ушла во ВНИИГеофизику, где и работала с большим успехом еще долгое время.


         Преподавание гравиразведки в МГРИ после ее ухода возглавил Арсений Иванович Дюков. Выпускник Казанского университета, он в работал в районе КМА, изучал Донбасс и нефтяные месторождения северного Кавказа, участвовал в геофизических изысканиях в Узбекистане на строительстве Фархадской ГЭС. Долгие годы он возглавлял Управление геофизических работ Министерства геологии СССР, а после ухода оттуда преподавал в Цветмете. Когда этот институт слился с МГРИ, А.И.Дюков стал доцентом кафедры общих геофизических методов и проработал здесь более 15 лет, обогатив курс гравиразведки своим огромным производственным опытом. Магниторазведку в этот период продолжал преподавать Александр Иванович Петров. Для чтения спецкурсов в МГРИ традиционно привлекали ведущих специалистов страны, причем гравиразведку наиболее часто вел К.Е.Веселов, а магниторазведку – Б.А.Брюсов.

          70-е годы в лабораториях гравиразведки и магниторазведки МГРИ стали периодом смены поколений: как преподавателей, так и преподаваемых технологий. Для проведения съемок на производстве стала массово внедряться новая аппаратура: высокоточные гравиметры, протонные и квантовые магнитометры. Обработка и интерпретация получаемых данных все шире стали проводиться на компьютерах, качественно изменив структуру этих частей курсов гравиразведки и магниторазведки. С 1970 г. по окончании МГРИ преподавать на кафедре общих геофизических методов в должности ассистента начал автор настоящей статьи, и на его долю с самого начала выпало создание лабораторного практикума с применением компьютерной техники. С 1975 г. преподавать в МГРИ начал выпускник Киевского университета, работавший сначала в Казахстане и ставший там за открытие новых месторождений Лауреатом Государственной Премии, а затем бывший одним из руководителей Управления геофизических работ Министерства геологии СССР, Владимир Васильевич Бродовой, и ему пришлось создавать на факультете аппаратурно-методический базис высокоточной магнитометрии. Сначала ему помогал Владимир Иванович Калугин, а в конце 70-х годов к работе активно подключился Глеб Глебович Викторов. Полевые исследования в этом направлении вела партия, в состав которой также входили П.С.Бабаянц, Б.С.Булатов, О.Н.Коняев, И.В.Семенычева и др. Аппаратурно-методический базис высокоточной гравиразведки на факультете создал выпускник МИНХиГП Александр Михайлович Лобанов, который начал преподавать в МГРИ с 1979 г.

          Научная работа сотрудников кафедры, работающих в гравиразведке и магниторазведке, активно велась в нескольких направлениях. В.В.Бродовой, хотя и занимался больше решением проблем комплексирования, уделял значительное внимание высокоточной магниторазведке. В 1977 г. при изучении оползневых структур Крыма возглавляемой им партии пришлось столкнуться с необходимостью проведения прецизионной микромагнитной съемки. С этого времени началась разработка технологии магнитных, в том числе, микромагнитных исследований, которая затем успешно применялась для решения разнообразных геологических задач. Среди них надо отметить исследования месторождений нефти в Удмуртии, детальные поиски золота в Казахстане и Узбекистане, исследования полиметаллических месторождений Джунгарского Алатау и железных руд в Калужской области. Результаты исследований легли, в частности, в основу монографии 1986 г. «Высокоточная магниторазведка», написанной В.В.Бродовым совместно с П.С.Ревякиным и Э.А.Ревякиной.
          С партией под руководством В.В.Бродового активно сотрудничал и А.М.Лобанов. Ранее он занимался вопросами методики гравиметровых съемок в северных районах при наличии мерзлых пород. В МГРИ он разработал новую оригинальную технологию съемки, получившей название «методики рандомизации помех». Эта методика успешно применялась в разных условиях для решения геологических и экологических задач с помощью высокоточной гравиметрии.

          Научные интересы автора настоящей статьи сначала были связаны с разработкой теории магниторазведки для сильномагнитных геологических объектов, нуждающихся в корректном учете эффекта размагничивания в собственном аномальном поле. Они в значительной степени совпадали с интересами электроразведчиков кафедры, которые под руководством Ю.В.Якубовского и И.А.Доброхотовой вели исследования в области низкочастотной индуктивной электроразведки применительно к изучению магнитных руд. Многолетняя совместная работа в итоге привела к фактическому созданию комплексной магниторазведки и ее внедрению для изучения магнетитовых, титаномагнетитовых, медноникелевых месторождений и коренных месторождений алмазов по всему Советскому Союзу. В 1986 г. авторский коллектив в составе: Ю.И.Блох, Е.М.Гаранский, И.А.Доброхотова, И.В.Ренард и Ю.В.Якубовский опубликовал монографию «Низкочастотная индуктивная электроразведка при поисках и разведке магнитных руд». К сожалению, в начале 90-х годов вследствие фактического прекращения исследований сильномагнитных руд в стране плодотворно работавший коллектив распался.

         После этого автор данной статьи, с одной стороны, продолжил исследования в области теории магниторазведки, а, с другой стороны, начал все большее внимание уделять разработке программного обеспечения. В 1993 г. коллектив в составе: Ю.И.Блох, Д.В.Каплун и О.Н.Коняев создал интегрированную систему интерпретации результатов профильных наблюдений потенциальных полей методами особых точек «СИНГУЛЯР». С того времени система работает в множестве производственных, научных организаций и в учебных заведениях страны, а также за рубежом. В новом веке она была модифицирована для работы в среде Windows, приобретя новые, расширенные возможности. В конце 90-х была начата работа над системой структурной интерпретации гравитационных и магнитных аномалий, которая в итоге получила широкое распространение под названием «СИГМА-3D». Ее авторами стали Ю.И.Блох, П.С.Бабаянц и А.А.Трусов. К настоящему времени с помощью данной системы сотрудники различных организаций, в первую очередь, ГНПП «Аэрогеофизика», ЗАО «Пангея», ЗАО «Гравиразведка» и Амакинской экспедиции АО «АЛРОСА» проинтерпретировали гравитационные и магнитные аномалии почти на четверти территории Российской Федерации, а также в ряде иностранных государств.
         С 80-х годов преподавание гравиразведки и магниторазведки в МГРИ осуществляется в рамках трех курсов: «Гравиразведка», «Магниторазведка» и «Интерпретация гравитационных и магнитных аномалий». Последний курс был создан в соответствии с идеями, сформулированными выпускником МГРИ, академиком В.Н.Страховым, в результате объединения интерпретационных частей существующих общих курсов. Это позволило углубить изучение проблем интерпретации в рамках сравнительно малого учебного времени за счет устранения дублирования некоторых общих тем. Введение нового курса потребовало, естественно, разработки новых программ и учебных пособий, что и было сделано автором данной статьи. В частности, за период с 1993 по 1998 гг. были опубликованы 3 учебных пособия: «Решение прямых задач гравиразведки и магниторазведки», «Обнаружение и разделение гравитационных и магнитных аномалий» и «Количественная интерпретация гравитационных и магнитных аномалий», по которым студенты учатся вплоть до настоящего времени. В рамках лабораторного практикума по этому курсу и продолжающим его спецкурсам студенты МГГРУ приобретают навыки решения разнообразнейших интерпретационных задач: от простейших - до трехмерного моделирования геологических сред. В 2003 г. В.В.Бродовой завершил чтение курсов в университете, и с того времени магниторазведку в МГГРУ ведет Юрий Павлович Сизов – известный магнитолог, работавший в ИЗМИРАН’е, а в настоящее время являющийся также Ученым секретарем Института геоэлектромагнитных исследований РАН. Курс гравиразведки продолжает вести А.М.Лобанов, и за последние годы ему удалось значительно модифицировать его, в том числе, опубликовать ряд оригинальных учебных пособий по методике и технике работ.

          Интерпретацией гравитационных и магнитных аномалий в университете занимаются не только сотрудники кафедры ЭГМ. В настоящее время невозможно представить себе такой интерпретационный процесс, в котором не были бы задействованы статистические методы извлечения информации, и огромный вклад в это направление внесли работы сотрудников разных кафедр геофизического факультета. Отметим здесь достижения Анатолия Георгиевича Тархова, Алексея Алексеевича Никитина, Олега Александровича Демидовича, Геннадия Владимировича Демуры, Татьяны Александровны Трофимовой, Алексея Владимировича Петрова. Вспомним и многих аспирантов геофизического факультета, которые отлаживали предложенные ими алгоритмы статистической интерпретации на материалах гравиметрических и магнитометрических съемок. Все они плодотворно потрудились на совершенствование гравиразведки и магниторазведки.
          В настоящее время геофизический факультет МГГРУ является одним из признанных центров развития гравиразведки и магниторазведки. Его выпускники активно работают в ведущих организациях, занимающихся гравитационными, магнитными съемками и интерпретацией получаемых результатов, том числе в ГНПП «Аэрогеофизика», АО «АЛРОСА», ЗАО «Гравиразведка», ЗАО «Пангея» и многих других. На базе МГГРУ систематически проводится Международный семинар «Вопросы теории и практики геологической интерпретации гравитационных, магнитных и электрических полей» им.Д.Г.Успенского – главный форум по этим проблемам на территории СНГ, действующий уже более 30 лет. Славные традиции крупных ученых, создавших 75 лет назад геофизический факультет МГРИ и начинавших свою геофизическую деятельность как гравиразведчики и магниторазведчики, имеют достойное развитие.

(Ю.И. Блох)