Предмет, цель и задачи науки геофизики

для группы 2600
Лекций – 38 час.
Практических и лабораторных занятий

– 28 час.
Консультации – 4часа
Форма отчетности – экзамен (8 часов)
 

Календарный план занятий по курсу «Основы геофизики и геофизическая экология» гр. З-2Г10 на 2013/2014 уч .год

Литература:
1. Хмелевской В.К. Геофизика: Учебник. – М.: КДУ, 2009.
2. Трухин В.И., Показеев К.В., Куницин В.Е. Общая и экологическая геофизика. - М.: Физматлит, 2005, (гриф УМО университетов России);
3. Богословский В.А., Жигалин А.Д., ХмелевскойВ.К. Экологическая геофизика. М: МГУ, 2000, (гриф УМО университетов России);

Дополнительная:
1. Ерофеев Л.Я., Вахромеев Г.С., Зинченко В.С., Номоконова Г.Г. Физика горных пород: учебник для вузов. – Томск: Издательство ТПУ, 2006. – 520 с.
2. Вахромеев Г.С., Ерофеев Л.Я., Канайкин В.С., Номоконова Г.Г. Петрофизика: Учебник для вузов. – Томск: изд-во Том. ун-та, 1997.
3. Методы полевой геофизика: учебное пособие / Гусев Е.В. ; ТПУ. – Томск: Изд-во ТПУ, 2012. – 216 с.

с «Основы геофизики и геофизическая экология»
(6 лекций, 3 лабораторных работы,

домашнее задание, РЕФЕРАТ, ЗАЧЕТ)
 
Условия допуска к зачету:
1.     Выполнение домашней работы, написание реферата.
2.     Выполнение всех лабораторных, прием преподавателем отчетов по всем лабораторным работам
 
Условия получения «автомата»:
1.     Оценка «автомата» («3», «4», «5») определяется как среднее арифметическое из оценок за РЕФЕРАТ, домашнюю работу и каждый отчет по лабораторным работам
 
Наряду с правильностью выполнения заданий, правильностью ответов на поставленные вопросы,
основанием для получения высшего балла за выполнение РЕФЕРАТА, Домашней работы и за отчеты по лабораторным работам являются:

1.     Высокий уровень оформления: отчета по лабораторной, РЕФЕРАТА, контрольной работы; записей ответов на экзамене.
2.     Наличие анализа с привлечением сведений из учебных курсов других дисциплин.
3.     Наличие самостоятельных выводов.
4.  Наряду с лекционным курсом и материалами методичек, привлечение дополнительных материалов (пособия, монографии, сборники, журналы).

 
 

о строении, физических свойствах и процессах, происходящих в твердой, жидкой

и газообразной оболочках Земли.

океанами,
поверхностными и
подземными водами,
атмосферой и
ближним космосом.
Презентации по геофизике
http://prezentacija.biz/prezentacii-po-fizike/prezentacii-po-geofizike/

воздушных
оболочек, в изучении
происхождения и
развития нашей
планеты.

целом и отдельных ее геосфер.
Определение массы и плотности Земли,

ее внутреннего строения и состояния, физических свойств, физических и физико-химических процессов, происходящих в твердой, жидкой (гидросфера) и газообразной (атмосфера) оболочках.

твердой Земли (Физика Земли);

2) -Физика гидросферы, или гидрофизика;

3) -Физика

атмосферы и ближнего космоса.

целом и отдельных геосфер, а также ее возраст, состав, внутреннее

строение и физические свойства земной коры, мантии и ядра и происходящие в них физические, химические и механические процессы;
исследует процессы и явления, возникающие вследствие взаимодействия между Землей и планетами Солнечной системы.

и методах ее измерения;
сейсмология и сейсмометрия – соответственно учения о

землетрясениях и методах их регистрации;
геотермика–учение о тепловых процессах, происходящих на земном шаре, и об энергетике недр нашей планеты;

вариациях земного магнетизма;
геоэлектрика–учение об электрическом поле Земли, распределении и механизме

электропроводности в ее недрах;
радиометрия – наука, изучающая естественные радиоактивные процессы, которые происходят в недрах Земли;

изучения верхних слоев Земли, поисков и разведки полезных ископаемых, решения

инженерно-геологических, гидрогеологических, экологических и других задач;
базируется на изучении естественных и искусственно создаваемых физических полей Земли;
Объектами исследования являются осадочный чехол, кристаллический фундамент, земная кора и верхняя мантия общей глубиной до 100 км.

техногенная геофизика.

Задачи: создание методов мониторинга, т.е. систем изучения, слежения и

контроля за состоянием среды в результате деятельности человека
(в том числе контроля загрязнения и экологической охраны подземных вод и геологической среды).

агрегатных состояниях и процессы, происходящие в гидросфере;
рассматривает общие процессы

в водных объектах и в запасах влаги на поверхности Земли независимо от особенностей данного географического объекта (моря, озера, реки и т. д.);
подразделяется на Физику вод суши и Физику моря.

водохранилища, ледники, подземные и поверхностные воды.
Проводится исследование физических процессов:
-

испарения в природных условиях;
-нагpeвания и охлаждения водоемов;
-образования, нарастания и исчезновения льда;
-формирования и таяния снежного покрова и др.

- физические, химические, геологические и биологические процессы, протекающие в океанах

и морях;
- закономерности возникновения и развития волн и течений, распространения тепла, звука и света в морской воде, взаимодействия океана и атмосферы.
. .

область геофизики,
изучает состав, строение, свойства воздушной оболочки Земли и

происходящие в ней физические процессы и явления, а также их взаимодействие с земной поверхностью и ближним космосом.
2) Аэрономия (или физика верхней атмосферы) изучает процессы в высоких слоях атмосферы, отдаленные от земной поверхности на сотни и тысячи километров

научные дисциплины, как
- динамика атмосферы;
- физика пограничного слоя;
- физика

облаков и осадков;
- учение о лучистой энергии Солнца и Земли (актинометрия);
- атмосферная оптика;
- атмосферное электричество;
- спутниковая метеорология.

характеристики – геофизические параметры (величины);
2) напряженность;
3) потенциал;
4) геофизическое

явление.

связывающая элементарные частицы вещества друг с другом в единые системы

и перемещающие с конечной скоростью действие одних частиц на другие
(т. е. осуществляющие взаимодействие
этих частиц).

упругих колебаний или сейсмоакустическое);
тепловое поле;
радиационное поле.

Так,
в гравитационном и барическом полях происходит взаимодействие масс частиц;

в электрическом–взаимодействие между движущимися электрическими зарядами;

и др.);
в сейсмическом – передача упругих
колебаний, возникающих при землетрясениях
и

искусственных взрывах,
в термическом – взаимодействие энергий частиц,
в радиоактивном – ядерных излучений.

как внутри каждого геологического тела, каждой горной породы и каждой

геосферы, так и между ними, и особенно на границах их соприкосновения.

любое геологическое тело, любая горная порода, любое искусственное сооружение.
Все

объекты порождают вокруг и внутри себя гравитационное, магнитное, тепловое, радиоактивное, электрическое поля, а при механическом и другом воздействии на них становятся источником полей упругих колебаний.
Измеряя величины (параметры) внешних физических полей, можно судить об источниках этих полей.

не меняется с течением времени;

-нестационарное (неустановившееся), если таковое изменение

имеет место.

поле сил тяготения или электромагнитное поле и др.)

естественных ядерных излучений, сейсмическое (возникшее в результате упругих колебаний при

землетрясениях);

- искусственное возбуждается по заданию экспериментатора.

параметрами (величинами).
Геофизический параметр – это величина, значения которой служат для

различия элементов геофизических полей.

Геофизическое поле характеризует пространственное распределение геофизических параметров, которые изменяются во времени.

– температура (T (K), t (0 C)
ГЕОМАГНИТНОЕ - полный вектор

напряженности (T) и его горизонтальная составляющая (H), угол склонения (D), угол наклонения (J)
ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ - магнитная (H) и электрическая (E) составляющие вектора напряженности
УПРУГОЕ – время и скорости распространения продольных (Vp) и поперечных (Vs) упругих волн
РАДИАЦИОННОЕ – интенсивность естественного излучения (Jγ), искусственно вызванных (Jγγ, Jnn)
БАРИЧЕСКОЕ – давление (Р)

для единицы магнитной массы в магнитном поле, [ампер на метр

(А/м)]

для единицы обычной массы в гравитационном поле [м/с2 ]

3. Напряженность геофизического поля (E)

Под напряженностью понимают силу F, с которой поле действует на единичный источник (электрический заряд-q, массу- m, магнитную массу mм).

Напряженность поля –величина векторная, направленная в сторону действия силы

в радиальном направлении.


Такие линии получили название линий вектора напряженности.


0
m
Em
Если источник

поля точечный,
то направление вектора
напряженности Е в данной
точке совпадает с линией, соединяющей источник и эту точку.

квадрату расстояния от него.
2. Если поле создается несколькими источниками, то

напряженность такого поля равна векторной сумме напряженностей, создаваемой в данной точке каждым источником в отдельности.
В этом выражается важный в геофизике: принцип суперпозиции.

элементарном
отрезке .
(1)
(2)

U(x,y,z) = C
или эквипотенциальной поверхности

состояния геофизических полей или отдельных их сторон.

подземные

Магнитные
2. Гравиметрические

3. Ядерно-физические
4. Сейсмические
5. Термические

– МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ СТРОЕНИЯ, СОСТАВА И СВОЙСТВ ГЕОСФЕР

2 – МЕТОДЫ

ИЗУЧЕНИЯ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ, ВЕЛИЧИН, ЯВЛЕНИЙ

и косвенного зондирования оболочек Земли

2-комплексный метод зондирования геосфер из космического

пространства

теоретического анализа