Отчёт за 2009 год
- Опубликовано 09.09.2011 00:45
Результаты в привязке к ожидаемым результатам по Программе фундаментальных научных исследований государственных академий наук на 2008-2012 годы (* пункт программы):
54*. Изучение строения и формирования основных типов геологических структур и геодинамических закономерностей вещественно-структурной эволюции твердых оболочек Земли, фундаментальные проблемы осадочного породообразования, магматизма, метаморфизма и минералообразования
Установлены пространственно-временные и качественные закономерности и причины дискретности деформаций земной коры платформенных территорий на разных её уровнях. На примере Фенноскандинавского щита получены принципиально новые представления об условиях и эволюции напряжённого состояния земной коры в областях изменяющейся нагрузки ледниковых покровов, показан дифференцированный, нелинейный характер суперпозиции движений гляциоизостатической природы с латеральным течением вещества астеносферы, что существенным образом изменяет оценку современной тектонической активности и сейсмической опасности. (Лаборатория Эндогенной геодинамики и неотектоники).
На основании экспериментальных геофизических материалов и данных установлен глубокий (до подошвы земной коры) и далёкий (более чем на 50 км) поддвиг Таримского платформенного массива под горное сооружение Тянь-Шаня, произошедший в течение позднего кайнозоя. Установлена молодость глубинных структур литосферы и её структурно-геодинамической расслоенности. Это даёт новые возможности для структурно-геодинамических интерпретаций геофизических данных о глубинном строении литосферы горно-складчатых и платформенных территорий. (Лаборатория Эндогенной геодинамики и неотектоники).
56. Физические поля Земли - природа, взаимодействие, геодинамика и внутреннее строение Земли
На основе анализа инструментальных наблюдений в скважинах выявлена многофакторная зависимость изменения интенсивности (амплитуды) колебаний объемных продольных и поперечных волн с глубиной. Показано, что основные эффекты изменения ускорений колебаний при прохождении сейсмической волны через рыхлые грунты на глубинах 0-n•100 м — увеличение на частотах ниже 10 Гц и ослабление на более высоких частотах. (Лаборатория Инженерной геофизики и сейсмического микрорайонирования)
Выполнены научные исследования по оценке сейсмических условий территорий, результаты которых внедрены при проектировании высотных зданий в г. Москве на площадках строительства крупных инфраструктурных олимпийских объектов в районе г. Сочи и проектируемой АЭС в г. Калининграде. (Лаборатория Инженерной геофизики и сейсмического микрорайонирования)
Подтверждено предположение о том, что расположение на одной прямой линии Солнца, Луны и Земли приводит к нарушению состояния гравитационного и других видов равновесия, что отображается в изменении геофизических параметров во временнóм интервале события. Это свидетельствует о существовании достаточно тесной синергической связи процессов, происходящих в околоземном космическом пространстве, с геологическими и геофизическими процессами в земной коре. (Лаборатория Сейсмического мониторинга).
Впервые идентифицирован феномен снижения до полного прекращения сейсмической активности в действующем очаге при воздействии на очаговую область сигнала удалённого катастрофического землетрясения. Это реально подтверждает возможность управления сейсмической активностью. (Лаборатория Сейсмического мониторинга)
Установлено изменение спектральных характеристик фоновых микросейсмических колебаний при прохождении магнитных бурь и во время полного солнечного затмения. В обоих случаях спектры сейсмических колебаний существенно расширяются, амплитуды их выравниваются по всей спектральной полосе. Это свидетельствует о том, что как при прохождении магнитной бури, так и при полном солнечном затмении действуют одни и те же механизмы воздействия на верхние слои литосферы. (Лаборатория Сейсмического мониторинга).
57. Изучение вещества, строения и эволюции Земли и других планет методами геохимии и космогеохимии
Рассмотрены механизмы, направленность и кинетика преобразования вещества горных пород при взаимодействии с подземными водами и закономерности перераспределения химических элементов в подземной гидросфере; оценены масштабы участия подземных вод в различных экзогенных и эндогенных процессах; показано что на Земле, где существуют океаны, в течение более двух млрд. лет реализуется геологический круговорот подземных вод, охватывающий земную кору и мантию и компенсирующий дегидратацию планеты и позволяющий поддерживать ее тектоническую активность, включая вулканизм и дрейф литосферных плит. (Лаборатория гидрогеоэкологии )
60. Комплексное освоение недр и подземного пространства Земли, разработка новых методов освоения природных и техногенных месторождений
Развита теория применения инвариантов для геоиндикации условий развития процессов территории отработки месторождения твердых полезных ископаемых на основе математическимх моделей морфологических структур. Показана возможность оценки геоэкологического состояния территории на основе геоиндикаторов и развиты основные элементы методики индикационного дешифрирования состояния окружающей среды районов разработки на базе использования автоматизированной классификации. Установлены основные индикаторы и дешифровочные признаки процессов изменения природной среды (заболачивание) территории ГОК месторождения алмазов в Архангельская обл. (Лаборатория Дистанционного мониторинга геологической среды).
Разработаны методологические подходы к решению основных геологических проблем, возникающих при строительстве на территориях мегаполисов. На примере Московского мегаполиса выполнен сравнительный анализ распространения опасных геологических процессов в пределах различных функциональных зон; проведена типизации территории по геоэкологическому состоянию и построена «Карта геоэкологического состояния территории г. Москвы» в масштабе 1: 50 000 - основа для выявления зон экологического риска и разработки предложений по формированию безопасной окружающей среды при строительстве и эксплуатации объектов. (Лаборатория Экзогенной геодинамики)
62. Динамика и охрана подземных и поверхностных вод, ледники, проблемы
Разработана и реализована методология вероятностного подхода к оценке, прогнозу и управлению техноприродным геохимическим риском на урбанизированных территориях при прогнозе риска загрязнения подольско-мячковского водоносного комплекса на территории бывших Люблинских полей фильтрации в Москве, выполненного с использованием динамико-стохастического моделирования. (Лаборатория гидрогеоэкологии )
Усовершенствована теория мониторинга подземных вод. Для повышения достоверности данных наблюдений и точности гидрогеологических прогнозов разработаны:
- методика использования критериев оптимизации для размещения наблюдательных сетей в различных природно-техногенных гидрогеологических условиях (градиентный, корреляционный, амплитудный и репрезентативный);
- методы оптимизации на основе интерполяционных и экстраполяционных процедур, закрытия “лишних” наблюдательных точек, использования аппарата корреляционных функций, упрощенного геоструктурного анализа, оценки однородности режима подземных вод. (Лаборатория гидрогеоэкологии )
Разработаны новые методы и модели для оценки и прогнозирования миграции углеводородных загрязняющих жидкостей в подземной гидросфере, в частности, в результате катастрофических процессов техногенного происхождения (аварийных сбросы загрязняющих веществ). На основе модельной интерпретации данных мониторинга на участках масштабного загрязнения подземных вод углеводородами на промышленных объектах разработаны водоохранные мероприятия. Предложена новая технология по очистке природных вод от нефтепродуктов. (Санкт-Петербургское отделение)
Дано инженерно-геологическое и гидрогеологическое обоснование безопасности размещения хранилищ РАО в глинистых толщах Северо-западного региона РФ. Выявлены закономерности пространственного изменения физических свойств пород. Экспериментально изучено и теоретически описано поведение радиоактивных веществ и природных изотопов в подземной гидросфере. Рассмотрены сценарии аварийного высвобождения радионуклидов .(Санкт-Петербургское отделение)
64. Катастрофические процессы природного и техногенного происхождения, сейсмичность - изучение и прогноз
Дополнена и проанализирована база данных по природным опасностям, в частности по наводнениям, произошедшим на территории России с 1940 по 2009 гг. (720 случаев) и классифицированных по категориям негативных последствий. Расчетно-экспертная оценка позволяет использовать данные из разных источников информации при оценке и прогнозе индивидуального и интегрального риска от опасных природных процессов, в том числе для изучения площадных закономерностей распространения ущербов от проявления опасностей любого генезиса. (Лаборатория Геологического риска).
Разработаны теоретические и методологические основы вероятностного подхода к оценке, прогнозу и управлению техноприродным геохимическим риском на урбанизированных территориях на единой концептуальной основе, заключающейся в рассмотрении возникновения риска как результата последовательно обусловленных вероятностных событий в социальной и природнотехнической системе. В основу управления геохимическим риском положены принципы системности (выделены подсистемы управления: источники техногенных воздействий, геохимическая ситуация и объекты опасности) и ситуационности (корректировка решений в соответствии со стохастическим поведением подсистем). (Лаборатория гидрогеоэкологии )
Разработаны критерии предельного состояния грунта в массиве; получены теоретические решения, позволяющие определять условия и параметры предельного состояния исследуемого склонового массива, т.е. прогнозировать опасность и оценивать риск разрушительных проявлений геологических процессов, в частности глубоких оползневых подвижек. Расчеты подтверждены результатами натурных исследований. (Лаборатория Грунтоведения и механики грунтов)
Развиты математические модели морфологических структур применительно к задачам оценки риска поражения инженерных сооружений опасными экзогенными процессами (термокарстовых, карстовых, просадочных и суффозионных). Получено решение задач количественной оценки риска поражения инженерных линейных, площадных сооружений и объектов малых размеров опасными экзогенными процессами на основе дистанционного геомониторинга и с учетом воздействия сооружения на развитие процессов. (Лаборатория Дистанционного мониторинга геологической среды)
Проанализированы существующие стандарты определения характеристик грунтов лабораторными методами, система основополагающих терминов и структура имеющейся нормативной базы. Дана оценка соответствия стандартов современному уровню знаний. Сопоставлены российские и зарубежные стандарты, проведен анализ их различий для поиска путей гармонизации нормативных документов. (Лаборатория изучения состава и свойств грунтов)
Выполнены экспериментально-теоретические работы по обоснованию применения новых методических подходов к испытаниям грунтов на основе современных теоретических знаний разработаны испытательные устройства и методики, новизна и оригинальность которых защищена патентами и заявками на изобретение. (Лаборатория изучения состава и свойств грунтов)
Разработан ГИС проект для построения федеральных карт индивидуального сейсмического риска и интегрального природного риска. ГИС проект - готовый к использованию продукт со всеми элементами присущими автоматизированной информационной системе специального назначения, включая: базу данных, программные средства и интерфейс, предназначенный для формирования тематической карты и текстового отчета установленной формы. Тематическая информация о природных опасностях, заложенная в ГИС проект, может быть визуализирована в виде отдельных карт геологических процессов, опасности наводнений и землетрясений и обобщенных показателей природных опасностей по муниципальным образованиям, субъектам РФ и стране целом. (Лаборатория Сейсмического риска ).
Выполнен сопряжённый региональный анализ характеристик пространственной и временной неоднородностей геокриологических характеристик, а также характеристик техногенеза и климата (на примере Севера Западной Сибири и Северного Забайкалья). Обосновано разделение региональной мелкомасштабной и локальной крупномасштабной систем геоэкологического мониторинга. Обоснованы принципы определения перечня приоритетных показателей мониторинга. (Лаборатория Геокриологии)
Развита физико-математическая модель взаимодействия фильтрующихся растворов с мерзлыми породами и предложены программы для её компьютерной реализации. Данная модель не имеет аналогов в опубликованной литературе. (Лаборатория Геокриологии)
65. Эволюция окружающей среды и климата под воздействием природных и антропогенных факторов, научные основы рационального природопользования, использование традиционных и новых источников энергии
Разработаны теоретические и методические основы геоэкологического картографирования урбанизированных территорий. Обоснованы принципы выделения урболандшафтных таксонов разного ранга. Разработан алгоритм построения геоэкологической карты на базе ГИС- технологий, который включает следующие этапы: формирование БД, операции преобразования информации и формирование тематических слоев. Методика геоэкологического картографирования городской территории апробирована на модельной территории г. Десногорск Смоленской области. (Лаборатория Геоэкологии г. Москвы и городских агломераций)
66. Разработка методов, технологий, технических и аналитических средств исследования поверхности и недр Земли, гидросферы и атмосферы, геоинформатика
Созданы элементы конкурентоспособной системы мониторинга, основанной на новейшей элементной базе и современных методах контроля за геоэкологическими процессами, позволяющей выполнять оценку состояния и прогноз изменений компонентов природной среды и предназначенной для использования на различных хозяйственных объектах крупных городов и промышленных предприятиях. (Отдел информационно-измерительных систем)
Отчет 2009 (ppt, 13 Mb)
