Завершенные проекты

Завершенные проекты

Проект: Термостимулированная акустическая эмиссия в горных породах и ее связь с микроструктурой

Направление: Физика очага землетрясения и сейсмического процесса.

Исполнитель:

Наставник:

Индаков Глеб Сергеевич

Казначеев Павел Александрович
к.т.н.

Аннотация проекта

Одним из важнейших фундаментальных направлений наук о Земле является исследование разрушения горных пород. Горные породы в земной коре подвергаются воздействию разнообразных давлений и температур. Для пород, слагающих глубинные зоны земной коры и вулканические постройки, характерно воздействие высоких температур, что приводит к термически стимулированному разрушению, а также изменению прочностных свойств.

Еще...

Настоящий проект посвящен изучению вопроса о влиянии микроструктуры горных пород на особенности процесса их термически стимулированного разрушения. Термически стимулированное разрушение – это разрушение при воздействии на породу высоких температур из-за возникновения термомеханических напряжений. В отличие от механического нагружения отсутствует значительная разница между компонентами тензора напряжений, поле напряжений в макроскопическом масштабе однородно и не происходит формирования магистрального разрыва. В то же время эксперименты показывают, что активность развития разрушения в виде увеличения микротрещиноватости весьма велика.

На микро- и мезомасштабном уровне нельзя говорить об однородности поля термомеханических напряжений. На характер развития разрушения начинает оказывать существенное влияние микроструктура образцов: текстура, форма, размеры зерен и кластеров зерен, мезомасштабные структуры (крупные включения, слоистость и т.п.). Вопрос влияния микроструктуры на развитие термического разрушения в настоящее время остается недостаточно изученным.

Основной гипотезой проекта является наличие корреляций между статистическими параметрами потока акустической эмиссии при термическом разрушении и параметрами микроструктуры. Наличие такой корреляции, с одной стороны, будет свидетельствовать об особом характере развития термически стимулированного разрушения по сравнению с разрушением при механическом нагружении. Для последнего не наблюдается явной взаимосвязи между параметрами акустической эмиссии и микроструктуры породы. Это сможет помочь выявить особенности физики сейсмического процесса на контрасте с термическим разрушением. С другой стороны, наличие корреляции позволит предложить методы петрофизического анализа, допускающие определение параметров микроструктуры по данным о параметрах потока термоакустической эмиссии, и наоборот. Доказательство отсутствия корреляции будет аргументом для изменения планов исследований в данной области.

Проект будет выполняться на новом современном научном оборудовании, приобретенном в рамках программы по обновлению научного оборудования российских научных учреждений в 2020-2022 гг. Оно включает в себя аппаратно-программные комплексы по регистрации и обработке сигналов в физических экспериментах по разрушению горных пород, оборудование для проведения аналитических исследований (оптическая и электронная микроскопия), оборудование для определения петрофизических параметров горных пород.

Наиболее значимые публикации по теме исследования:

1. Kaznacheev P.A., Indakov G.S., Podymova N.B., Ponomarev A.V., Matveev M.A., Maibuk Z.-Yu.Ya., Krayushkin D.V.The Methods for Estimation of Rock Grain Size: Revie wand Comparison // Izvestiya, Physics of the Solid Earth. — 2025. — Vol. 61, no. 1. — P. 68–80. — DOI: 10.1134/S1069351325700053

2. Индаков Г.С., Казначеев П.А., Майбук З.-Ю.Я., Подымова Н.Б., Краюшкин Д.В. Отслеживание развития разрушения с помощью кластеризации импульсов термически стимулированной акустической эмиссии при отсутствии локации // Геофизические исследования. – 2025. – Т. 26, № 2. – С. 99–124. – DOI: 10.21455/gr2025.2-7

3. Подымова Н.Б., Казначеев П.А., Пономарев А.В., Патонин А.В., Индаков Г.С., Шарычев И.В., Строганова С.М., Шихова Н.М., Леонова А.М., Смирнов В.Б. Влияние механического нагружения лабораторных образцов горных пород на частотные зависимости коэффициента затухания и фазовой скорости продольных ультразвуковых волн // Физика Земли – 2026. – №5. – С. 145–166. – DOI: 10.7868/S3034645226050108

Реализация проекта

●
●
●
●
●
●
●
●
2023, начало проекта
2024, I полугодие
2024, II полугодие
2025, I полугодие
2025, II полугодие
2026, I полугодие
2026, II полугодие
2026, окончание проекта

Проект: Комплексные петромагнитные и палеомагнитные исследования лессово-почвенных серий Восточного Предкавказья

Направление: Главное магнитное поле Земли: генерация, эволюция и палеомагнетизм.

Исполнитель:

Наставник:

Дуданова Варвара Ивановна

Пасенко Александр Михайлович
к.г.-м.н.

Аннотация проекта

Комплексные исследования лессово-почвенных толщ – наиболее полных палеогеографических архивов четвертичного периода на континентах, содержащих непрерывную летопись изменений окружающей среды в квартере, позволяют получать информацию о вариациях климата, эволюции растительности, изменениях геомагнитного поля и палеоветровом режиме. Фундаментальной основой для реконструкции природной среды за последние 2.6 миллиона лет были и остаются детальная стратиграфия, геохронология и высокоточная корреляция лессово-почвенных разрезов, выполненные с использованием современных методик и оборудования.

Еще...

Генеральной задачей данного проекта является построение магнитостратиграфической шкалы для лессово-почвенных серий неоплейстоцена Восточного Предкавказья, а конечной целью – реконструкция палеоклиматических особенностей данного региона на основе петромагнитных данных. Реализация комплексного подхода, основанного на детальном петромагнитном и палеомагнитном изучении разрезов лессово-почвенных серий неоплейстоцена Терско-Кумской низменности (Восточное Предкавказье), которые по своей стратиграфической полноте и мощности являются уникальными в пределах всей Восточной Европы и сопоставимы с лессовыми толщами Китая и Средней Азии, позволит осуществить их магнитостратиграфическое расчленение, получить четкую временную привязку к климатостратиграфической шкале морских изотопных стадий (МИС), а также откроет возможность для дополнительной реконструкции палеоклиматических изменений природной среды в неоплейстоцене на территории Предкавказского региона.

Наиболее значимые публикации по теме исследования:

Dudanova V.I., Konstantinov E.A., Sychev N.V., Pasenko A.M., Panin P.G., Veselovskiy R.V. The Matuyama–Brunhes reversal in the loess-paleosol sequence of the Otkaznoe section (Terek–Kuma Lowland, Eastern Ciscaucasia) // Quaternary Science Reviews. 2025. Vol. 369. 109628. https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2025.109628

Дуданова В.И., Константинов Е.А., Пасенко А.М., Сычев Н.В., Веселовский Р.В. Геомагнитный экскурс Биг Лост в лёссово-почвенной серии юга Восточно-Европейской равнины, разрез Отказное // Доклады Российской академии наук. Науки о Земле. 2025. Т. 522. № 2. С. 286–295.https://doi.org/10.31857/S2686739725060144

Реализация проекта

●
●
●
●
●
●
●
●
2023, начало проекта
2024, I полугодие
2024, II полугодие
2025, I полугодие
2025, II полугодие
2026, I полугодие
2026, II полугодие
2026, окончание проекта

Проект: Исследование навигационной информативности аномалий гравитационного поля Земли в Мировом океане

Направление: Гравиметрия и навигация по физическим полям Земли.

Исполнитель:

Наставник:

Валов Георгий Евгеньевич

Михайлов Павел Сергеевич
к.т.н.

Аннотация проекта

Проект посвящен анализу аномалий гравитационного поля с целью выявления территорий Мирового океана, пригодных для решения навигационной задачи для различных носителей, и последующему районированию акватории Мирового океана по критериям возможности и точности решения. Ключевым моментом проекта является анализ современных глобальных данных об аномалиях гравитационного поля, так как именно от точности исходной карты в большей степени зависит точность решения навигационной задачи. Важнейшими критериями точности карты является принятая аномалия и шаг сетки. Теоретически решение навигационной задачи возможно с точностью 1 или даже ½ шага сетки карты, на практике точность, полученная при реализации немногих исследований, составляет в лучшем случае 2 шага сетки или более.

Еще...
Также очень актуальным и перспективным результатом проекта видится определение требований к аномалиям в зависимости от постановки навигационных задач, разработка методов выделения подходящих участков в глобальных данных и подготовка соответствующих карт геофизических ориентиров. Полученные в рамках проекта результаты должны создать основу для выявления в Мировом океане специальных областей под задачи дополнительного уточнения местоположения и более надежного позиционирования. Поставленные задачи проекта в перспективе могут быть оформлены в защищаемые положения, а полученный результат может иметь все основания для защиты в качестве кандидатской диссертации.

Наиболее значимые публикации по теме исследования:

Валов Г. Е., Михайлов П. С., Конешов В. Н. Оценка потенциальной погрешности уточнения координат движущегося объекта по данным современной спутниковой модели гравитационного поля Земли // Геофизические исследования. 2024. Т. 25. № 4. С. 91–109. DOI: 10.21455/gr2024.4-5.

Валов Г. Е., Михайлов П.С., Конешов В.Н. Эксперимент по решению навигационной задачи уточнения координатного положения с использованием данных глобальных моделей гравитационного поля Земли // Сейсмические приборы. 2024. Т. 60, № 4. С. 5-25. DOI 10.21455/si2024.4-1.

Патент № 2853673 C1 Российская Федерация, МПК G01C 21/08. Способ выявления зон для навигации по гравитационному полю: заявл. 01.10.2025: опубл. 25.12.2025 / Г.Е. Валов, П.С. Михайлов, В.Н. Конешов; заявитель Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта Российской академии наук.

Реализация проекта

●
●
●
●
●
●
●
●
2023, начало проекта
2024, I полугодие
2024, II полугодие
2025, I полугодие
2025, II полугодие
2026, I полугодие
2026, II полугодие
2026, окончание проекта