Для чего нужна геофизика

Геофизик

От греч. ge — Земля и physike — основы естествознания. Кстати, в 2021 году центр профориентации ПрофГид разработал точный тест на профориентацию. Он сам расскажет вам, какие профессии вам подходят, даст заключение о вашем типе личности и интеллекте.

Главные задачи современной геофизики: изучение и оценка природных ресурсов, охрана окружающей среды, прогноз погоды и стихийных бедствий, исследование Мирового океана, космические исследования, контроль за ядерными испытаниями. Этим и занимается геофизик.

Особенности профессии

Геофизика — совокупность дисциплин, исследующих происхождение, эволюцию, строение, свойства и процессы (природные и техногенные) в Земле и её оболочках (атмосфере, гидросфере, литосфере и т.д.).

Геофизика связана с геологическими науками (особенно тектоникой, вулканологией, петрофизикой, а также геохимией), астрономией, математикой, физикой и многими техническими науками, физической географией и др.

Освоение планеты невозможно без элементарных геофизических наблюдений — измерения расстояний, определения направлений на морях и океанах, описания и систематизации стихийных бедствий и т.д. В XVII-XIX вв. были открыты основные законы макроскопической физики. Тогда же появилось понимание необходимости глобальных наблюдений с помощью геофизических обсерваторий для глобальных наблюдений.

В 60-х гг. ХХ в., с появлением ЭВМ, геофизики смогли автоматизировать обработку результатов наблюдений. А использование методов физики твёрдого тела и физики высоких давлений позволило перейти от проблемы внутреннего строения Земли к физике земных недр.

Возможности геофизики возросли и благодаря космическим исследованиям. Возникла новая наука — сравнительное планетоведение, в которой геофизические методы играют определяющую роль. Проблемы, стоящие перед человечеством – поиск новых природных ресурсов, защита людей и природы в целом от стихийных бедствий и техногенных катастроф – делают геофизику одним из важнейших разделов современного естествознания.

Крупные разделы геофизики: солнечно-земная физика, физика атмосферы, гидрофизика и физика «твёрдой» Земли, разведочная геофизика, промысловая геофизика и вычислительная геофизика.

Солнечно-земная физика изучает явления и процессы в межпланетной и околоземной среде.

Физика атмосферы, изучающая атмосферные явления, под разделяется на метеорологию (изучает нижние слои атмосферы), и аэрономию (изучает верхние слои).

Тепловое излучение и различные оптические эффекты атмосферы изучаются актинометрией и атмосферной оптикой. Учения об атмосферном электричестве, акустике и турбулентности выделяются в отдельные отрасли науки.

Разведочная геофизика – раздел геофизики, занятый изучением глубинного строения земной коры, поисками и исследованием месторождений полезных ископаемых. Для этого она применяет гравиметрические, магнитные, электрические, сейсмические и ядерно-физические методы. Специалисты в разведочной геофизике занимаются поиском полезных ископаемых (нефти, газа, руды и пр.) и подземных вод.

Анализируя с помощью компьютера результаты измерений (сейсмических волн, гравитационных полей и пр.), геофизики выявляют месторождение полезных ископаемых; создают карты рельефа дна океана, структуры земной коры, соляных куполов и антиклинали, где аккумулируется нефть; определяют состав и генезис горных пород, толщину ледниковых покровов.

Рабочее место

Геофизики (в зависимости от специализации) работают в научно-исследовательских и проектных организациях, в геологоразведочных и нефтедобывающих компаниях.

Важные качества

Интерес к физике и географии, математические способности, аналитический склад ума. Измерения обычно приходится проводить в полевых условиях, поэтому требуется крепкое здоровье.

Оплата труда

Зарплата геофизика на декабрь 2021

Информации о зарплатах предоставлена порталом hh.ru.

Знания и навыки

Необходимы познания в области физики и географии, умение проводить измерения с помощью измерительных приборов и обрабатывать полученные результаты с помощью специальных компьютерных программ. Также необходимо уметь анализировать полученные данные в соответствии со своими исследованиями.

Специалистов-геофизиков готовят университеты и геологоразведочные вузы. Иногда в эту профессию приходят работать люди с физико-математическим образованием. Выпускники геологоразведочных техникумов, обучавшиеся по этой специальности, могут работать геофизиками-техниками. Под руководством инженера они выполняют отдельные виды измерений и обрабатывают полученные материалы.

Источник

Геофизик: кто это и в чем суть его работы

Профессия геофизика, равно как и сама наука, возникли сравнительно недавно, в середине XIX века, в силу появления новых передовых знаний о структуре земли.

Описание профессии геофизика

Освоение планеты и ее ресурсов невозможно без исследований, которыми занимается геофизика. Эта наука систематизирует знания о стихийных катастрофах, изучает и оценивает природные ресурсы, исследует Мировой океан, а также ведет контроль над ядерными испытаниями и их последствиями. По сути геофизика изучает происхождение, эволюцию, а также различные процессы, как природные, так и вызванные человеческим влиянием, в недрах Земли.

С развитием техники и компьютеризацией многих процессов в середине XX века геофизика получила большой толчок к дальнейшему развитию. Теперь эта отрасль науки играет важнейшую роль в поиске и разведке полезных ископаемых, предупреждении и защите населения земли от стихийных бедствий и техногенных катастроф.

Основное занятие геофизиков в современном мире – это изучение параметров земной поверхности, различных физических процессов, происходящих в ее недрах, а также выяснение их причин и последствий.

Обязанности геофизиков таким образом можно перечислить в нескольких пунктах:

разведка сейсмической активности,

изучение электромагнитных полей,

поведение земной коры при бурении.

Современное применение геофизики состоит как в изучении природных ресурсов нашей планеты, охране окружающей среды, так и в прогнозировании природных условий и стихийных бедствий.

Источник фото vectorjuice/freepik

Направления работы геофизиков

Геофизик может найти себе применение во многих областях. Он может заниматься научными исследованиями – анализом геофизических полевых работ и процессов, происходящих на нашей планете. Это важно для более достоверного прогнозирования природных катастроф (наводнений, землетрясений, извержений вулкана и т.д.). Помимо прочего ученые-геофизики активно занимаются преподаванием.

Более прикладное направление – это исследование месторождений полезных ископаемых, либо проектные изыскания в гражданском строительстве. Кроме того, геофизики могут оказывать консультационные услуги частному бизнесу или государству во время процедур согласования строительства.

Условия работы в профессии геофизика

В зависимости от того, какую специализацию выбирает геофизик, меняется и характер его работы. Выделяют:

Однако так или иначе специалисты всегда вынуждены работать в полевых условиях: в тайге, пустыне, в горах или даже в море.

От хорошего геофизика требуются не только глубокие познания в своей профессии, но и хорошая физическая подготовка, крепкое здоровье. Нередко геологические партии проезжают на вездеходах сотни километров в поисках месторождений. Или им вовсе приходится пешком ходить по горам, перетаскивая оборудование на себе.

Профессиональные требования к геофизикам

Один из важнейших видов деятельности геофизика в настоящее время – это разведка месторождений нефти и газа, руды, обнаружение подземных вод, сейсмические исследования. Для осуществления подобной деятельности геофизиками используются многочисленные специальные геодезические, гидрографические, океанографические, гидрологические, метеорологические или геофизические приборы. Эти инструменты помогают создавать карты земной коры, океанического дна, определять толщину ледников и состав горных пород.

Специалист-геофизик должен не только обладать знаниями в области физики и географии, но и быть опытным пользователем специальных компьютерных программ, иметь достаточную квалификацию в инженерной геологии при таких работах как строительство мостов, туннелей и прочих крупных сооружений.

Источник фото macrovector/freepik

Вакансии для геофизиков на рынке труда и уровень зарплаты

В настоящее время спрос на опытных геофизиков с высшим образованием высок. Нефтяные, газовые и горнодобывающие компании заинтересованы в приобретении новых кадров. Как правило, уже после первых курсов вуза у студентов есть возможность пройти стажировку и получить рабочие навыки, которые помогут при дальнейшем трудоустройстве. Знание иностранных языков облегчит поиск работы в зарубежных компаниях.

На сегодняшний день в целом по стране существует большое количество открытых вакансий на позицию геофизика или должности, смежные с этой специальностью. Уровень зарплаты в зависимости от требуемого опыта и предполагаемых обязанностей составляет от 60 000 до 170 000 рублей и выше.

Работодатели могут требовать от претендента на вакансию умение произвести структурную и динамическую интерпретацию полученных геофизических данных в формате 2D/3D, построение карт, участие в сборе необходимых материалов и проведении опытных полевых работ и т.д.

Где может работать геофизик

в региональных центрах, занимающихся геологией,

в инженерных бюро, осуществляющих исследования недр,

в отраслях, занимающихся добычей сырья и полезных ископаемых,

в разработке программного обеспечения, применяемого для географических и физических исследований.

Где учат на геофизика

Получить образование геофизика можно в различных ВУЗах на геологоразведочных факультетах, а также в геологоразведочных техникумах.

Геофизики, получившие специализацию в техникумах, могут исполнять некоторые виды измерений, обрабатывать полученные данные под руководством инженера.

Плюсы и минусы профессии

Профессия геофизика, несомненно, является очень интересной и перспективной. Она идеально подойдет тем, кто увлекается географией и физикой, интересуется процессами, происходящими в недрах нашей планеты, и хочет внести свой вклад в их изучение.

Частые командировки и необходимость проведения полевых работ в самых разных условиях и географических точках подойдут тем, кто не любит сидеть на одном месте. Научная же деятельность в сфере геофизики удовлетворит требования к работе тех, кто хочет посвятить себя исследованиям геологических и физических процессов и предпочитает более спокойный образ жизни.

К плюсам профессии геофизика можно отнести следующее:

интересная аналитическая работа;

высокий уровень зарплаты;

возможность карьерного роста;

востребованность на рынке труда;

возможность трудоустройства в иностранных компаниях.

Относительные минусы профессии:

требуется внимательность и высокая квалификация;

Источник

Геофизика

Геофизика — комплекс наук, исследующих физическими методами строение Земли. Геофизика в широком смысле изучает физику твёрдой Земли (земную кору, мантию, жидкое внешнее и твёрдое внутреннее ядро), физику океанов, поверхностных вод суши (озёр, рек, льдов) и подземных вод, а также физику атмосферы (метеорологию, климатологию, аэрономию).

Содержание

Разведочная геофизика

Разведочной геофизикой называют раздел геофизики, посвящённый изучению строения Земли с целью поиска и уточнения строения залежей полезных ископаемых, а также выявлению предпосылок для их образования. Разведочная геофизика проводится на суше, акватории морей, океанов и пресных водоемов, в скважинах, с воздуха и из космоса. Разведочная геофизика является важной составляющей геологоразведочного процесса благодаря высокой эффективности, надёжности, дешевизне и скорости проведения. К методам разведочной геофизики относят сейсморазведку, электроразведку на постоянном и переменном токе, магниторазведку, гравиразведку, геофизические исследования скважин, радиометрию, ядерную геофизику и теплометрию.

Сейсморазведка

Для регистрации колебаний упругих волн применяют специальные устройства — сейсмоприемники, преобразующие колебания частиц почвы в электрический сигнал. Полученная информация собирается на графиках, называемых сейсмограммами, обрабатывается и получает геологическое толкование. В результате строение земной коры изображается в виде разрезов и карт, на которых определяется место возможного скопления полезных ископаемых.

Гравиразведка

Гравиразведкой или гравиметрией называется геофизический метод, изучающий изменение ускорения свободного падения в связи с изменением плотности геологических тел. Гравиразведка активно применяется при региональном исследовании земной коры и верхней мантии, выявлении глубинных тектонических нарушений, поиске полезных ископаемых — преимущественно рудных, выделении алмазоносных трубок взрыва. Гравиразведка позволяет изучать состав горных пород, и их положение в геологическом разрезе, например для магматических с ростом основности возрастает концентрация железистых соединений и плотность.

Для проведения гравиразведки применяются гравиметры, чувствительные приборы измеряющие ускорение свободного падения. Единицей измерения этой величины является Гал или более употребительный мГал. Крупные геологические тела характеризуются аномалиями в десятки и даже сотни мГал. В отечественной практике наиболее широко применяются кварцевые гравиметры ГНУ-КС и ГНУ-КВ.

Магниторазведка

Геомагнетизм исследует магнитное поле Земли (его источники и изменения на протяжении геологической истории Земли), а также магнитные свойства горных пород. Принято считать, что глобальное магнитное поле Земли обусловлено электрическими токами в жидком внешнем ядре, его напряженность изменяется с периодичностью от 100 до 10 000 лет, а полярность подвержена обращениям (инверсиям). Измерения интенсивности и направления намагниченности горных пород позволяют изучать происхождение и изменения во времени геомагнитного поля и служат ключевой информацией для развития теории тектоники плит и дрейфа материков. С целью поисков месторождений полезных ископаемых магниторазведка применяется в виде наземной, морской или аэромагнитной съёмки. Магнитная съемка проводится, как правило, по сети параллельных линий, или профилей. После ввода необходимых поправок строится карта магнитного поля в виде графиков или изолиний. На карте могут находится области спокойного поля и магнитные аномалии — локальные возмущения магнитного поля, вызванные неоднородностями магнитных свойств горных пород. Магниторазведка проводится с целью выявления аномалий как непосредственно связанных с полезным ископаемым, так и с контролирующими залежь тектоническими и стратиграфическими структурами.

Электроразведка

Методы электроразведки позволяют изучать параметры геологического разреза, измеряя параметры постоянного электрического или переменного электромагнитного поля. Примером электроразведки может служить исследование методом вызванной поляризации.

Геофизическое исследование скважин

Геофизические исследования скважин (ГИС) — исследования бурящихся, промысловых и других скважин геофизическими методами с целью изучения разреза скважины для последующей качественной и количественной геологической оценки, как самой скважины, так и месторождения в целом. Комплекс ГИС включает в себя множество методов, которые можно условно разделить на несколько больших и не очень разделов, в зависимости от типа изучаемых физических параметров пород. Работы проводят с помощью геофизического оборудования.Методов каротажа и ГИС довольно много. Это такие методы как:

А также некоторые другие отдельные виды геофизических работ в скважинах.

Наиболее широкое применение геофизических исследований скважин приходится на нефтегазовую промышленность:

Источник

Геофизика

Геофизика — это наука о наиболее общих законах природы планеты Солнечной системы. Можно условно выделить три области единой науки о планете: физика Земли и океанов, физика атмосферы и физика околоземного космического пространства. Именно последнюю и представляю, о ней пойдет в основном речь, хотя в природе все взаимосвязано. В тех местах, где это необходимо, мы будем говорить о ядре Земли и о процессах в глубинах Солнца. Эта взаимосвязь всех процессов подчеркнута в другом названии нашей науки — солнечно-земная физика.

Трудно сказать, когда она родилась. Уже при свете первобытных костров люди делились сведениями и наблюдениями о погоде, о прозрачности атмосферы и сиянии серебристых облаков, о буйствах и волшебных красках сполохов небесного огня — полярных сияниях. Человек всегда старался отмечать тех, кто ставил надежные вехи на сложном и трудном пути познания. Так было и в нашей науке. М. В. Ломоносов одним из первых высказал мысль об электрической природе полярных сияний. Бальфур Стюарт первым высказал гипотезу о том, что магнетизм определяется электрическим током, текущим на высотах около 100 км и выше. Но основные знания принес XX век.

Геофизикой называют научное направление, исследующее строение, происхождение, историю, особенности Земли физическими методами.

История

История геофизики весьма сложна ввиду неравномерного развития ее разделов. Первыми появились элементы наблюдательной геофизики (в античные времена). К тем же временам относятся первые описания геофизических процессов.

Предпосылки формирования геофизики в качестве единой науки закладывались в XVII – XIX вв. и были обусловлены открытием основных законов макроскопической физики, созданием геофизических обсерваторий, проявлением необходимости перехода к глобальным исследованиям. Геофизика в виде самостоятельной комплексной науки появилась к середине XIX в. в результате обобщения и интерпретации накопленных материалов геофизических наблюдений. После этого стали систематически исследовать строения и физических параметров литосферы, атмосферы и гидросферы. Формирование геофизики завершилось в международный геофизический год (1882).

В начале XX в. данная наука потеряла ведущее значение в естествознании. Существенно способствовало ее развитию появление в 30 — 40 гг. сейсмических моделей Земли. Благодаря внедрению автоматизации наблюдений и ЭВМ увеличился объем получаемой и обрабатываемой информации. Применение методов физики твердого тела и высоких давлений обеспечило возможность перехода от изучения строения планеты к исследованию физических параметров недр. Существенно повлияли на геофизику космические исследования. К тому же они способствовали возникновению сравнительного планетоведения, основанного преимущественно на геофизических методах. В связи с решением современных глобальных задач, таких как охрана природы, поиск и оценка ресурсов, в том числе стихийных бедствий, изучение космического пространства и мирового океана, прогноз природных и природно-техногенных процессов, геофизика вновь заняла одно из ведущих положений в естествознании

Современная наука

Геофизика в широком понимании исследует физические параметры как внутренних оболочек планеты (земной коры, мантии и ядра), так и вод (подземных и поверхностных) и атмосферы.

По направленности геофизику подразделяют на фундаментальную и прикладную. Первая включает солнечно-земную физику, гидрофизику, физику атмосферы, физику твердой земли. Ко второй относят разведочную, промысловую и вычислительную.Солнечно-земная физика занимается исследованием физических процессов в межпланетной и околоземной средах.

В сферу изучения физики атмосферы входят процессы в ней, распределение давления и температуры, физические параметры ее газовых компонентов, химические реакции, поглощение и излучение радиации, конденсация и испарение, формы движения, формирование облаков, выпадение осадков. Данный раздел дифференцирован на метеорологию и аэрономию (изучают нижние и верхние слои соответственно). К физике атмосферы близки такие науки, как атмосферная оптика и актинометрия, исследующие оптические эффекты. Кроме того, существуют науки о атмосферном электричестве, турбулентности, акустике, выделяемые в обособленные отрасли.

Гидрогеофизика занимается изучением строения гидросферы и физических процессов в ней. Рассматриваемая наука подразделена на гидрологию суши и физику моря (океана). В сферу изучения первого раздела входят поверхностные воды. Второй раздел исследует физические процессы в океанах и морях, магнитные и электрические поля, распространение магнитогидродинамических эффектов, электромагнитных возмущений, взаимодействие с атмосферой. Он включает гидродинамику, акустику, оптику, термодинамику, ядерную гидрофизику.

Физика Земли представлена комплексом наук, изучающим строение, развитие, параметры, состав твердых сфер планеты, процессы в недрах. По предмету изучения данный раздел дифференцирован на сейсмологию, гравиметрию, геомагнетизм, геотермию, геоэлектрику, геодинамику, петрологию, минералогию, тектонофизику и прочие геофизические науки на стыке геологии, математики, химии и др.

Сейсмология является наиболее обширным разделом физики Земли. Она измеряет и анализирует движения в земной коре. Одной из основных сфер изучения сейсмологии являются сейсмические волны от природных и техногенных источников. Путем исследования их распространения и определения периодов колебаний планеты была построена ее сейсмическая модель. Первоочередной задачей сейсмологии является изучение землетрясений. К более узким задачам относятся изучение сейсмических шумов от техногенных объектов, связанных с волнением и шторами микросейм, цунами. Методы сейсмологии применяются в разведочной геофизике, в изучении других планет. Статья о сейсмологии.

Гравиметрия исследует гравитационное поле планеты, пространственное распространение его, земные приливы, гравитационные аномалии, обучловленные нутацией и прецессией земной оси процессы, определяет фигуру планеты. Наиболее близка данная наука к геодезии и топографии. К гравиметрии близко исследование современных движений земной коры и их связи с землетрясениями. Гравиметрические методы обширно применяются в разведочной геофизике.

Геомагнетизм занимается изучением геомагнитного поля и временных и пространственных его изменений, созданием теории магнитного поля. Один из его разделов изучает магнитные свойства горных пород архео- и палеомагнитными методами. Эти данные применяются в тектонике, поисках и разведке месторождений.

Геотермия исследует распределение температуры, ее источники в недрах, термическое состояние и термическую историю планеты. Экспериментальный раздел основан на определении теплового потока из недр и роста температуры с глубиной. Структурная геотермия выясняет связи величины теплового потока с тектоническими структурами. Ее результаты применяются в геотектонике. Другие задачи данной науки состоят в выявлении и исследовании тепловых аномалий и соотношения теплового потока континентов и океанов. Геотермия наиболее близко связана с геодинамикой.

Геоэлектрика исследует электрические параметры планеты, прежде всего электропроводность ее оболочек и электромагнитные поля естественного и искусственного происхождения. Включает глубинную (определяет фазовое и термодинамическое состояние недр путем изучения электропроводности мантии и земной коры) и прикладную (электрическая разведка) геоэлектрику.

Геодинамика изучает процессы в недрах Земли и их взаимосвязи. Основные задачи состоят в описании тектонических процессов и создании термомеханических моделей определяющих их глубинных процессов.

Вычислительная геофизика. Занимается накоплением и анализом геофизических наблюдений, разработкой методов решения обратных и некорректных задач, комплексирования геофизических данных, комплексного анализа геофизических, геоморфологических, геологических данных в целях поиска полезных ископаемых, сейсмического районирования, расшифровки космических снимков, прогноза землетрясений, изучения корреляции геофизических полей и строения земной коры, численным моделированием геофизических процессов. Связана с теоретической геофизикой, особенно в моделировании.

Разведочная геофизика исследует строение литосферы в доступной для практической деятельности зоне и занимается разведочно-поисковыми, инженерно-геологическими и гидрогеологическими работами.

В целом геофизика наиболее близко связана с геологическими дисциплинами, физико-математическими и техническими науками, астрономией, физической географией и др.

Предмет, задачи, методы

Предмет геофизики представлен планетой в целом и ее оболочками.

Задачи данной науки состоят в выяснении строения оболочек Земли, изучении их физических параметров и физических процессов в них, параметров физических полей и их временных и пространственных неоднородностей, выяснении на основе этих данных истории развития Земли и прогнозировании различных процессов.

В геофизике используется более ста физических методов изучения. Их классифицируют по месту проведения (наземные, аэрокосмические, морские, подземные), по изучаемым физическим полям и параметрам (сейсмические, магнитные, гравиметрические, термические, ядерно-физические и др.), по способу передачи информации (непосредственного измерения, дистанционные), по типу объектов исследования (геосфер и геофизических полей, процессов и величин). К тому же ввиду недоступности для непосредственного изучения многих объектов вследствие их нахождения в недрах в геофизике обширно применяется моделирование.

Профессия геофизик

Геофизике обучают в рамках как среднего специального, так и высшего образования. Достоинство данной специальности состоит в том, что она включает множество наук и поэтому дает несколько профессий, как и многие геологические специальности.

Геофизики востребованы в научной и образовательной сферах. Так, они работают в научно-исследовательских институтах, образовательных учреждениях, проектных организациях, разведочных и добывающих компаниях.

Заключение

Геофизика представлена комплексной наукой на стыке физико-математических дисциплин и наук о Земле, изучающей строение и развитие планеты, процессы в ее оболочках. Ввиду этого она занимает одно из ведущих положений в естествознании. К тому же геофизика имеет существенное прикладное значение благодаря участию в решении многих глобальных и практических задач.

Источник