takya.ru страница 1
скачать файл

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Кубанский государственный университет»

УТВЕРЖДАЮ

И.о.проректора по научной работе

и инновациям, профессор

_____________ М.Г.Барышев

«___» _____________ 2014 г.


Программа ВСТУПИТЕЛЬНого экзамена
для подготовки аспирантов
Специальность

25.00.10 – «Геофизика, геофизические методы поиска

полезных ископаемых»

Форма обучения

Очная
Краснодар

2014
Программа составлена в соответствии с утвержденными ФГТ и рекомендациями по формированию основных профессиональных образовательных программ послевузовского профессионального образования.


Автор: _____________ В.И. Гуленко, доктор тех. наук, профессор, зав. кафедрой геофизических методов поисков и разведки геологического факультета КубГУ.

Программа одобрена на заседании кафедры геофизических методов поисков и разведки от « 26 » марта 2014 года, протокол № 03/14.





Декан геологического факультета ___________ В.И. Попков
Зав. кафедрой геофизических методов

поисков и разведки ___________ В.И. Гуленко


Зав. отделом аспирантуры ___________ Е.В. Строганова

Программа вступительного экзамена
для поступающих в аспирантуру по специальности
25.00.10 «Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых»



Общие геофизические дисциплины

Петрофизика. Атомная и кристаллическая структура элементов и минералов, макроструктура горных пород и ее нарушения, как определяющие факторы физических свойств минералов и горных пород. Магнитные свойства горных пород: определяющие факторы и закономерности. Основы палеомагнитологии: виды намагниченности, первичная остаточная намагниченность, постулаты и задачи палеомагнитологии. Электрические свойства горных пород: определяющие факторы и закономерности. Плотность горных пород: определяющие факторы и закономерности. Упругие свойства горных пород: системы параметров, определяющие факторы и закономерности. Физические свойства магматических и метаморфических пород, геофизические модели среды. Физические свойства осадочных пород, модели среды. Зависимость физических свойств минералов и горных пород от Р-Т-условий и фазового состава.

Гравиразведка и магниторазведка. Предмет и задачи; общие черты методов. Гравитационное поле Земли: потенциал, его свойства, нормальное поле; гравитационные аномалии, их виды, геологическое значение. Магнитное поле Земли: элементы, структура, вариации; магнитные аномалии. Магнитные свойства пород: определяющие факторы и закономерности. Гравитационные и магнитные измерения: методы, аппаратура, методика гравиметрических и магнитных съемок. Интерпретация гравитационных и магнитных аномалий: прямые и обратные задачи, соотношение Пуассона, поля тел простой формы. Некорректность обратных задач гравиметрии и магниторазведки, условия единственности, методы регуляризации решений, роль априорных данных. Разделение гравитационных и магнитных аномалий: цели, физический смысл, методы трансформаций, их эффективность, вычислительные схемы. Оценка параметров тел по гравитационным и магнитным аномалиям; гармонические моменты, особые точки, оптимизационные методы подбора.

Электроразведка. Предмет, задачи, классификация методов по типам полей и схемам измерений. Электроразведочный эксперимент. Свойства пород и геоэлектрические модели. Элементы теории поля. Поля точечного и дипольного источников постоянного тока на поверхности слоистой среды, в среде с контактами и включениями. Методы сопротивлений: системы наблюдений, некорректность обратных задач, теоремы единственности, методы регуляризации; типы экранов. Переменные поля электрического и магнитного диполей на поверхности полупространства, слоистой среды; приближения дальней, ближней зон. Электромагнитные зондирования: МТЗ, 43, ЗС: основы теории и методики; автоматизированные системы интерпретации данных зондирований.

Сейсморазведка. Предмет и задачи. Сейсмические волны: закон Гука, системы упругих параметров; волновые уравнения для однородной среды, продольные и поперечные волны. Плоские волны, сферические волны, принцип Гюйгенса; преломление и отражение упругих волн; поверхностные волны. Упругие свойства горных пород: определяющие факторы и закономерности; корреляция скорость - плотность; поглощение упругих волн. Годографы и поля времен сейсмических волн: прямых, отраженных, головных, рефрагированных; градиентные и слоистые среды. Прямая и обратная задачи сейсмики; определение эффективных, пластовых и граничных скоростей; построение сейсмических границ. Сейсмический канал: требования к нему, свойства; источники волн; принципы их регистрации, сейсмоприемники, сейсмостанции. Методика сейсморазведки: системы наблюдений, группирование, многократные системы; принципы обработки сейсмических записей. Динамика упругих волн, лучевой метод; дифракция волн. Многоволновая сейсморазведка: принципы и возможности. Вибрационная сейсморазведка: принципы, возможности, технология; цифровая обработка сейсмических данных.

Методы геофизических исследований скважин (ГИС). Структура ГИС, задачи, классификация методов; каротаж сопротивлений, боковой каротаж, токовый каротаж; индукционный каротаж. Радиометрические методы каротажа; нейтронный каротаж; акустические исследования скважин; комплексная интерпретация данных ГИС.

Комплексирование геофизических методов: цели, смысл, подходы; физико-геологические модели среды; комплекс ГСЗ и гравиметрии.

Физика Земли. Фигура Земли, ее масса и моменты инерции. Геомагнитное поле и проблема источников энергии, геомагнитное динамо. Электропроводность ядра и мантии. Палеомагнетизм: палеомагнитные полюса и дрейф континентов. Температура в недрах Земли: уравнение теплопроводности, тепловой поток через поверхность Земли. Возраст Земли. Адиабатическая температура и температура плавления в мантии Земли. Модели состава земной коры, мантии и ядра. Принципы изучения вещественного состава Земли; геохимические, петрологические, геологические и геофизические критерии оценки. Реологические свойства Земли.
Специальные геофизические дисциплины
Геометрическая сейсмика. Геометрические методы теории распространения сейсмических волн: уравнения эйконала, линий тока, уравнения лучей, задача Коши для уравнения луча, геометрия луча и огибающие семейства лучей, задача Коши для уравнения эйконала, расчет лучей в неоднородных средах, теория разрывов, лучевой ряд, лучевое приближение фундаментальных решений, каустики. Геометрические методы решения обратных задач: для вертикально-неоднородных сред, для слоисто-однородных сред, для слоев с криволинейными отражающими границами; метод разрывов в задачах сейсмического процессинга: алгебра разрывов, продолжение полей, анализ изображений отражающих границ, миграция в истинных амплитудах, применение теории разрывов в задачах томографии, обобщение формулы Радона, геометрические методы в задаче Борновской инверсии.

Динамическая сейсмика: уравнения динамической теории упругости; прямые задачи: задача Коши, задача с источником волн, краевые задачи, задачи на распространение волн в стационарной постановке; обратные задачи, корректные и некорректные постановки. Законы сохранения; потенциальная и кинетическая энергия деформируемого тела, вектор Умова - Пойтинга. Формула Бетти. Дифференциальная и интегральная формулы Грина - Вольтера. Принцип взаимности. Плоские волны в горизонтально-слоистых средах. Интерференционные поверхностные волны Рэлея и Лява, волны Стоунли, дисперсия волн, фазовая и групповая скорости распространения волн. Сферические волны. Ближняя и дальняя зоны для сферических волн. Разложение сферической волны по плоским и цилиндрическим волнам. Фундаментальное решение системы уравнений динамической теории упругости. Полное решение задачи об излучении волн для произвольного распределения объемных источников. Тензор Грина и краевые задачи. Принцип суперпозиции элементарных решений. Интеграл свертки. Разрывные решения, характеристики, фронты продольных и поперечных волн, кинематические и динамические условия совместности на фронтах волн. Лучевой метод расчета волновых полей в неоднородных средах. Задача Лэмба для вертикально-неоднородного пространства; численные методы решения.

Сейсмология. Очаговая сейсмология: методы обработки сейсмограмм землетрясений. Определение координат эпицентра землетрясений, глубины очага. Метод Вадати определения времени в очаге. Оценка энергии землетрясений, шкала магнитуд, шкала энергетических классов, шкала балльности для определения сотрясаемости. Сейсмический режим, графики повторяемости, карты сейсмической активности; афтершоки и группирование землетрясений. Проблема прогноза землетрясений. Структурная сейсмология: сейсмические лучи в сферически-симметричной Земле, уравнение сейсмического луча, основные типы сейсмических волн, годографы-петли, зоны тени, годограф Джеффриса - Буллена; метод Герглотца - Вихерта решения обратной кинематической задачи.

Поверхностные волны Рэлея и Лява. Собственные колебания Земли их типы: радиальные, сфероидальные и крутильные; связь собственных колебаний с поверхностными волнами. Внутреннее строение Земли по сейсмическим данным. Микросейсмы, их генезис и типы движений. Цунами, их происхождение и распространение волн, прогноз цунами по сейсмическим данным.

ГСЗ. Место ГСЗ в изучении строения Земли; сейсмические модели коры и мантии; общая характеристика ГСЗ; методика и техника ГСЗ; выделение регулярных волн, годографы и поля времен; интерпретация преломленных и отраженных волн, определение скоростей и построение глубинных границ; результаты и перспективы исследований литосферы методом ГСЗ.

Региональная геофизика: объекты и задачи - фундаментальные и прикладные, геодинамические и прогнозные. Методы региональной геофизики. Специфика сейсмических, электромагнитных методов, гравиметрии и магнитометрии; основы палеомагнитологии, геотермика. Принципы комплексирования геофизических методов при решении региональных задач. Геофизические исследования мантии Земли; переходная зона мантии: факты, петролого-геофизические модели, геодинамическое значение; латеральные неоднородности литосферы и мантии Земли. Структура и динамика литосферы Сибири. Комплекс ГСЗ и гравиметрии в изучении строения земной коры и верхней мантии. Тектоническое районирование платформенных областей. Принципы обобщения и геологического истолкования данных региональной геофизики. Комплексные геофизические исследования структуры и динамики литосферы Байкальской рифтовой зоны.

Сейсмическая томография. Области применения и математические основы компьютерной томографии; преобразование Радона, методы обращения, алгебраической реконструкции; межскважинная сейсмотомография, постановка обратной задачи, линеаризация; непрозрачные включения, неполнота данных. Результаты томографического изучения глубин Земли; мониторинг нефтяного пласта; волновая томография вертикальных слабо неоднородных сред, единственность и устойчивость решения, дискретизация; дифракционная томография.

Дифракция волн. Кинематические понятия теории распространения сейсмических волн; разрывы, уравнения переноса; волны в средах с гладкими границами; краевая дифракция: геометрическая теория; решение волнового уравнения в пограничном слое; свойства дифрагированных волн; краевые волны в пограничных слоях; представление волнового поля интегралом типа Коши; сглаживание разрывов; вторичные дифракционные эффекты на границах многогранной формы; концевые волны, их интегральное представление и свойства.

Многоволновая сейсморазведка. Продольные и поперечные волны, поляризация волн, теоретические модели источников поперечных волн, характеристики среды; методы возбуждения поперечных волн; системы регистрации продольных и поперечных волн, фазовая инверсия и подавление регулярных помех; метод отраженных поперечных волн; комплексное использование продольных, поперечных и обменных волн в решении геологических задач.

Экспериментальная геофизика. Геофизические измерения: пути реализации высокой точности измерения малых величин, быстродействие измерительных приборов и динамические характеристики; измерение малых перемещений: электромеханические методы, оптические интерферометры; сейсмические измерения: точка отсчета, измерения низкочастотных колебаний, ультразвуковые измерения; принципы гравитационных измерений: абсолютные и относительные гравиметры, градиентометры; магнитные, тепловые и радиационные измерения.

Линейные системы. Динамические системы, их типы, способы описания; линейность, стационарность; электромеханические аналогии; импульсная характеристика линейной системы; собственные векторы линейного оператора, спектральная характеристика линейной системы; линейные системы с дробно-рациональными спектрами; причинность и устойчивость; преобразования Фурье и Гильберта; многоканальные линейные системы; интерференционные системы; РНП; ОГТ и Д-преобразование.

Цифровая обработка геофизических данных: числовые массивы, кодирование, сжатие информации; цифровые фильтры; спектральные характеристики, Z-преобразование, рекурсивные фильтры, обратная фильтрация, нуль-фазовые и минимально-фазовые фильтры, корреляционные функции, фильтры Винера; аппроксимация и интерполяция функций; алгоритмы преобразования геофизических полей: миграция, продолжение потенциальных полей.

Обратные задачи геофизики. Значение обратных задач в геофизике, понятие единственности и устойчивости их решений; регулярный и статистический подходы к решению; пример обратной динамической задачи для плоской продольной волны в одномерной среде: постановка, вывод уравнений, разностная схема, ее обращение; нелинейная оптимизация как общий способ решения обратных задач; методы решений с линеаризацией модели, примеры; способы использования априорной информации, регуляризация решений; метод Бейхуса - Гильберта; обобщенные решения линеаризованных задач, метод Мура - Пенроуза; псевдообращение, регуляризация оператора обращения, примеры.

Метод ОГТ: многократные системы наблюдений, комплекс наземных и скважинных наблюдений; векторная сейсморазведка; препроцессинг; восстановлеиие амплитуд, коррекция статических и кинематических поправок, временные разрезы, миграция, суммирование сейсмо-трасс; физико-геологические основы интерпретации сейсмических данных.

Много волновая сейсморазведка. Физико-геологические основы МВС: конденсированные тела и их характеристики, классы упругих волн, связь параметров упругих волн с характеристиками конденсированных сред; поляризация волн, образование поляризованных поперечных волн, ширина полосы и время когерентности, отражение и преломление поляризованных волн, угол Брюстера и селекция волн по состоянию поляризации. Строение земной коры и распределение скоростей распространения продольных и поперечных волн. Образование волн Рэлея и Лява. Поглощение и дисперсия поперечных волн. Практическое использование поперечных и обменных волн в сейсморазведке: источники возбуждения поперечных волн, распределение сил и типы излучаемых волн, диаграммы направленности I и II рода, интерференционные системы излучения. Регистрации поперечных и обменных волн: сейсмоприемники горизонтальные и наклонные, расстановки ортогональные и симметричные, системы наблюдений.

Влияние ВЧР на возбуждение и регистрацию поперечных и обменных волн: рыхлость, вязкость, водонасыщенность грунтов. Изменения динамических параметров поперечных волн. Особенности отраженных поперечных волн и их выделение на фоне регулярных помех. Особенности отраженных обменных волн. Обобщенные параметры МВС; отношение скоростей поперечных и продольных волн, коэффициент Пуассона; коэффициенты амплитудной и скоростной анизотропии, "быстрая и медленная''' поперечные волны-спутники. Комплексирование разных классов упругих волн, сущность совместного использования, особенности проявления разных геологических объектов на сейсмических записях. Задачи разведки горючих и твердых полезных ископаемых. Основные методы многоволновой сейсморазведки.



Индуктивная геоэлектрика. Физико-математические основы электродинамики: уравнения Максвелла, материальные уравнения, квазистационарное приближение, S- и Т-пленки, граничные условия и условия излучения, условие на ребре, теоремы единственности краевых задач геоэлектрики; пленочный подход: асимптотические модели, регулярные и неоднородные пленки, сеточные решения для сложных моделей; подход возмущений: основы теории возмущений, формулировка задач геоэлектрики для сложных нелинейных моделей, для моделей, заданных с ограниченной точностью, граничные условия для возмущенных S- и Т-пленок, примеры приложений; волновая геоэлектрика: краевые задачи с учетом токов смещения, электромагнитное поле в однородном полупространстве, импульсный диэлектрический каротаж и наземные малоглубинные зондирования.

Электромагнитные зондирования. Прямые и обратные задачи геоэлектрики, численные методы их решения; планирование полевых экспериментов: критерии оптимальности, параметры установок зондирований, управление пространственным спектром, форма импульса и управление частотным спектром; методы интерпретации: обзор традиционных методов, автоматизированные системы, аналитические и статистические методы, методы подбора, визуализация результатов интерпретации, примеры применения электромагнитных зондирований.

Динамика микронеоднородных сред с флюидами. Дискретные среды, структура порового пространства и интегральная геометрия; фракталы и фрактальные кластеры, их моделирование; использование фундаментальных уравнений механики сплошных сред для построения моделей дискретных сред; концентраторы напряжений в зернистых и трещиноватых породах, микропластичность осадочных пород; межфазовые взаимодействия «скелет -флюид» и затухание волн, уравнения движения кваз и континуума с пленками полярных флюидов; прогноз напряженного состояния в окрестности нефтегазоносных структур.

Физические основы геодинамики. Обзор реологических моделей: упругая модель Земли, модель вязкой несжимаемой жидкости; идея пограничного слоя; нестационарные течения; пластичность и микропластичность; нелинейность и неединственность решений пластических задач; диффузионная ползучесть и влияние касательных напряжений на механохимические изменения минералов и горных пород; прогноз напряжений во внутренних точках геологической среды, эволюция напряженного состояния; влияние скважин на напряженное состояние массива, постановка задач фильтрации флюидов в околоскважинном пространстве.

Геодинамика. Литосфера континентов и океанов, модели тектоники плит, роль геофизики в развитии концепции тектоники плит. Напряженное состояние литосферы, методы оценки и геодинамическое значение. Мантия и ядро Земли: геодинамические процессы, рельеф границы ядра и мантии, их роль в динамике мантии. Скоростная неоднородность мантии по данным сейсмической томографии и ее геодинамическая интерпретация. Реология Земли; природа и масштабы движений; уравнения конвекции; теория подобия; течения в горизонтальных слоях: модели и приложение к мантии.
Основная литература
1. Боганик Г.Н., Гурвич И.И. Сейсморазведка: Учебник для вузов. - Тверь.: Издательство АИС, 2006, 744 с.

2. Бондарев В.И. Крылатков С.М. Сейсморазведка: Учебник для вузов. Издание второе, исправленное и дополненное. В двух томах. Т1. Екатеринбург: Изд-во УГГУ, 2010. - 402 с.



  1. Жданов М.С. Геофизическая электромагнитная теория и методы. М.: Научный мир, 2012. – 680 с.

  2. Геофизические исследования скважин – Москва: Изд-во «Нефть и газ» РГУ, 2004.– 400 с. 

  3. Серкеров С.А. Гравиразведка и магниторазведка в нефтегазовом деле. М.: Издательство «Нефть и газ» РГУ нефти и газа, 2004. – 582 с.

Дополнительная литература

  1. Справочники геофизика:

  2. Гравиразведка. М.: Недра, 1981.

  3. Магниторазведка. М.: Недра, 1980.

  4. Сейсморазведка. М.: Недра, 1981.

  5. Электроразведка. М.: Недра, 1979.

  6. Геофизические методы исследования скважин. М.: Недра, 1979.

  7. Вычислительная математика и техника в геофизике. М.: Недра, 1990.

  8. Комплексирование методов в разведочной геофизике. М.: Недра, 1984.

  9. Серкеров С.А. Гравиразведка и магниторазведка. М.: Недра, 1999 – 437 с.





скачать файл



Смотрите также:
Программа вступительного экзамена для поступающих в аспирантуру по специальности 25. 00. 10 «Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых» Общие геофизические дисциплины
139.41kb.
Ильин Алексей Владимирович Газогидраты севера Тюменской области как новый объект изучения геофизическими методами
332.13kb.
Программа вступительного экзамена в аспирантуру
228.76kb.
Программа вступительного экзамена в аспирантуру по специальности 10. 01. 09 «Фольклористика»
69.57kb.
Программа вступительного экзамена по специальности для поступающих в магистратуру по специальности «6M020600 религиоведение»
213.58kb.
Программа вступительного экзамена в аспирантуру по специальности
244kb.
Программа вступительного экзамена в аспирантуру по специальности 23. 00. 04 «Политические проблемы международных отношений, глобального и регионального развития»
205.01kb.
Программа вступительного экзамена в аспирантуру по специальности 08. 00. 05
103.43kb.
Программа вступительного экзамена по специальности для поступающих в магистратуру по специальности
116.48kb.
Программа вступительного экзамена в аспирантуру по специальности 08. 00. 12 – Бухгалтерский учет, Статистика
94.89kb.
Программа вступительного экзамена в аспирантуру по специальности 05. 16. 04 «литейное производство»
134.15kb.
Программа вступительного экзамена в аспирантуру по специальности 05. 27. 01 «Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника и приборы на квантовых эффектах»
132.65kb.