В первой части учебного пособия на базе феноменологической теории теплопроводности твердых тел, термического и калорического уравнений состояния вводятся и определяются тепловые характеристики вещества, необходимые для изучения термической истории Земли и термодинамики ее недр – теплопроводность, температуропроводность, теплоемкость, коэффициент теплового расширения, изотермическая и адиабатическая сжимаемость. Далее рассматривается теоретическая связь сжимаемости и расширения с параметрами структуры и состава кристаллов, механизм теплового расширения и теория теплоемкости твердых тел (классическая теория, модели Эйнштейна и Дебая). Приводится и обсуждается представительный экспериментальный материал по определению теплоемкости, сжимаемости и теплового расширения различных минералов и горных пород в зависимости от температуры и давления, оценивается степень соответствия опытных данных теоретическим представлениям. На основе теории Дебая и современных сейсмических (механических) моделей Земли рассчитывается характеристическая дебаевская температура в оболочке Земли (в акустическом приближении) и делается вывод о величине и характере поведения теплоемкости в коре и мантии.
В монографии дана Характеристика тепловых свойств и радиоактивности минералов, горных пород, структурно-формационных комплексов, оболочек литосферы и Земли в целом. Эти сведения положены в основу оценок генерации и передачи тепла различными составляющими литосферы и более глубоких горизонтов планеты. Обобщение данных о теплофизических и радиоактивных свойствах геологических объектов использовано при расчете глубинной температуры и выделении областей накопления и рассеяния тепловой энергии.
Обзор современного геотермического режима главнейших структур земной коры и сравнительный анализ теплового состоя ния и радиоактивности отдельных блоков литосферы привлечены для расшифровки энергетических условий развития геологических процессов. Детальное рассмотрение и классификация типов геотермического режима земной коры позволили выявить основные закономерности размещения геотермальных месторождений в структурах Земли.
Высказаны предположения о характере изменения энергетического состояния планеты как в прошлые, так и в будущие эпохи ее развития.
Книга рассчитана на геологов, геофизиков, геохимиков; она может быть полезна также теплофизикам, энергетикам и другим специалистам.
Книга посвящена изучению теплового поля Земли в сложных геологических условиях различных районов Украины. Рассматриваются методические вопросы измерения температур в скважинах, определения теплопроводности горных пород, вычисления теплового потока, а также геологического истолкования величины теплового потока и его аномалий. Приводятся результаты определения теплового потока на территории Украины и анализируются закономерности его распределения с учетом геологической истории района и особенностей его тектоники.
Представляет интерес для геофизиков, геологов и гидрогеологов, работающих как в научных учреждениях, так и в производственных организациях, а также для студентов вузов геофизической и геологической специальностей.
В монографии изложены основные положения теории переноса тепла и вещества в мерзлых горных породах. Рассмотрены термодинамические закономерности и кинетика явлений фазовых переходов поровых растворов и переноса тепла, влаги и растворенных веществ в этих породах. Значительное внимание уделено методике исследования теплофизических свойств мерзлых горных пород и анализу их зависимостей от различных физико-механических характеристик, а также методам измерения потоков тепла и влаги в горных породах. Приведены новые решения уравнений тепло- и массопереноса в промерзающих и протаивающих тонкодисперсных и крупноскелетных горных породах. Предложены приближенные методы расчета температурных полей и зон про-таивания в мерзлых толщах земной коры под плоскими тепловыми источниками.
Издание рассчитано на исследователей и практиков — геофизиков, геологов, проектировщиков и строителей, занятых изучением физических и инженерно-геологических свойств мерзлых горных пород.
Даны определения основных понятий сейсмологии, знание которых необходимо будущим инженерам-строителям. Изложены методы решения задач расчета сооружений на сейсмические воздействия, особое внимание уделено применению МКЭ.
Для студентов строительных вузов.
Изложены физико-математические основы теории поля, охарактеризованы свойства различных полей, используемых в разведочной геофизике. Последовательно рассмотрены гравитационное, статические электрическое и магнитное, переменное и электромагнитное поля. Изложены вопросы теории упругости, необходимые для понимания особенностей сейсмического поля. Особое внимание уделено методам определения полей в зависимости от их источников, особенностям структуры полей в однородных и неоднородных средах, распространению электромагнитных и упругих волн.
Для студентов геофизических специальностей университетов, геологоразведочных и горных вузов.
Изложена теория полей: гравитационного; электростатического и магнитостатического в вакууме и в поляризующейся (намагничивающейся) среде; стационарных электрического и магнитного; переменного электромагнитного; рассмотрены элементы теории упругости; распространение электромагнитных и упругих колебаний в среде; способы расчёта полей и их зависимости от среды.
Для студентов геофизических специальностей геологоразведочных вузов и факультетов.
В фундаментальной монографии впервые на единой теоретической основе рассматриваются прямые и обратные задачи для потенциальных, электромагнитных и сейсмических геофизических методов. Дается систематическое изложение основных вопросов теории геофизических полей и многообразия современных методов решения прямых и обратных задач геофизики. Представлены магистральные подходы к эффективному и устойчивому решению обратных задач в различных геофизических приложениях. Изложение сочетает детальность и строгость математического вывода принципиальных положений теории с яркими иллюстрациями возможностей практического приложения получаемых решений. Уникальность монографии заключается в том, что в книге приводится полное изложение теории инверсии и демонстрируется тесная связь между методами интерпретации потенциальных, электромагнитных и сейсмических геофизических данных.
Книга представляется наиболее полезной студентам старших курсов, аспирантам и специалистам в области теоретической, вычислительной и прикладной геофизики. Она может быть также рекомендована математикам, интересующимся геофизическими приложениями.
Излагаются современные основы теоретического описания природных течений вращающихся стратифицированных жидкостей и газов.
Вводные разделы содержат общие методы описания эффектов вращения и стратификации, малых колебаний газовых и жидких оболочек планет, гидродинамической неустойчивости. Специальные главы посвящены геофизической турбулентности, поверхностным, внутренним и гироскопическим волнам, особое внимание уделено нелинейным эффектам и систематическому использованию гамильтонова формализма. Заключительные разделы посвящены общей циркуляции газовых и жидких оболочек планет, гидродинамическим основам теории климата и гидродинамике земных недр — геомагнитному динамо и мантийной конвекции.
Книга рассчитана на научных работников физико-математических, геофизических и гидрометеорологических специальностей.
Излагаются современные представления о геологическом строении территории Саратовской области и ее тектоническом развитии на основе анализа и обобщения результатов геофизического исследования поисковых, разведочных и структурных скважин, сейсморазведки МОГТ и высокоточной гравиразведки.
Проведено тектоническое районирование доплитного структурного этажа на блоки различного порядка. Эти блоки были определяющими при формировании структур I-III порядка в плитном фанерозойском структурном этаже.
Для каждого крупного тектоно-седиментационного цикла построены структурные карты и карты толщин, отображающие влияние тектонических движений на изменение геоструктурного плана. Дается описание формирования глубоко водной При каспийской синеклизы и ее бортовой зоны, солянокупольного структурного этажа в пределах впадины; объясняется появление в разрезе палеозоя чередующихся клиноформ, характерных для пассивных окраин атлантического типа.
Для геологов производственных организаций, студентов геологических специальностей вузов.