EN

                                                            О КАФЕДРЕ

И.о. заведующего кафедрой физики Земли профессор Владимир Борисович Лапшин, директор Института прикладной геофизики имени академика Е. К. Федорова http://ipg.geospace.ru/

Начало специализированного геофизического образования в Императорском Московском университете приходится на середину 19-го века и связано с именами двух крупнейших деятелей физико-математического отделения университета – Д. М. Перевощикова и М. Ф. Спасского. Геофизика в современном ее понимании физики твердой, жидкой и газообразной оболочек Земли занимала отдельный раздел в составленной М. Ф. Спасским в 1849 году "Программе по физике и физической географии". Стараниями секретаря физико-математического факультета, а затем и помощника ректора Московского университета профессора Э. Е. Лейста в 1906 году на факультете была организована специальность физической географии и метеорологии, а кафедра физики преобразована в кафедру физики и физической географии. Чтение лекций и проведение практических занятий на кафедре осуществлялось в тот период такими выдающимися физиками, как заслуженный ординарный профессор Н. А. Умов, ординарный профессор П. Н. Лебедев, экстра-ординарный профессор А. П. Соколов, приват-доцент П. П. Лазарев. К 1913 году определяется, в основном, и "младший" состав кафедры, формируемый из лучших выпускников, оставленных для приготовления к профессорскому званию. Среди них был и В. Ф. Бончковский, ставший впоследствии заведующим кафедрой сейсмологии и физики земной коры.

В 20-х годах количество выпускников-геофизиков в Московском университете резко увеличилось, а в 1930 году, по решению правительства, Геофизическое отделение физико-математического факультета МГУ преобразуется сначала в самостоятельный факультет, а затем в Гидрометеорологический институт. В 1944 году по инициативе академика В. В. Шулейкина и при активной поддержке декана физического факультета МГУ члена-корреспондента АН СССР А. С. Предводителева, принимается решение о возрождении геофизической специальности на физическом факультете.

Заведующий кафедрой сейсмологии и физики земной коры В. Ф. Бончковский (1886-1965)

В 1945 году была основана "Кафедра сейсмологии и физики земной коры", которую возглавил старейший сотрудник Московского университета, заместитель директора Геофизического института АН СССР профессор В. Ф. Бончковский. В 1956 году возглавивший кафедру академик В. А. Магницкий значительно расширил тематику научных исследований и образовательных программ, а кафедра сейсмологии и физики земной коры была переименована в кафедру физики Земли.

На кафедре работали выдающиеся ученые, заложившие фундаментальные основы нескольких направлений современной физики Земли.

 Академик О. Ю. Шмидт (1891-1956)

В 1951-56 годах академик О. Ю. Шмидт возглавлял Геофизическое отделение и работал на кафедре. Разработанная им космогоническая концепция образования Земли стала для геофизиков объединяющим началом и дала толчок к пониманию и развитию идеи взаимосвязанности процессов в оболочках Земли. О. Ю. Шмидт создал на кафедре лабораторию для изучения неоднородностей строения Земли и разработки теории процесса начального этапа образования планет. После его смерти эта лаборатория переключилась на изучение полярных сияний, а в конце 50-х годов была переведена на кафедру космических лучей.

Становлению мощного экспериментального сейсмологического направления на кафедре способствовала кратковременная, но чрезвычайно плодотворная деятельность академика Г. А. Гамбурцева – одного из основоположников сейсмических методов разведки полезных ископаемых. В 1953-55 годах он организовал на кафедре лабораторию экспериментальной сейсмологии, читал лекции по разработанным им новым методам изучения сейсмического режима земной коры – методу глубинного сейсмического зондирования (ГСЗ) и корреляционному методу изучения слабых землетрясений (КМИЗ) в районах повышенной сейсмичности.

Заведующий кафедрой физики Земли академик В. А. Магницкий (1915-2005)

Возглавлявший кафедру с 1956 по 1993 годы академик В. А. Магницкий является одним из основоположников современной физики Земли. Он одним из первых стал широко применять и использовать теорию твёрдого тела и точные физико-математические методы в науках о Земле, осуществив тем самым качественный концептуальный переход от предшествующих чисто механистических подходов. Фундаментальные научные достижения В. А. Магницкого привели к формированию ряда новых научных направлений и на долгое время определили перспективы их развития. Прежде всего это определение физического состояния и свойств вещества земных недр в условиях высоких давлений и температур, изучение природы границ раздела и неоднородностей в коре и мантии Земли, исследование закономерностей и природы современных движений земной коры, температурный режим Земли. Роль В. А. Магницкого в геофизике – это не только роль одного из основоположников, выдающегося исследователя, но и создателя отечественной научной школы в области физики твердой Земли. Ученик В. А. Магницкого – академик А. О. Глико, академик-секретарь Отделения наук о Земле РАН, многие годы бывший директором Института физики Земли РАН, в настоящее время работает и на кафедре физики Земли, он читает основной геотермический спецкурс кафедры.

Член-корреспондент АН СССР Е. Ф. Саваренский (1911-1980)

Работавший на кафедре с момента ее основания член-корреспондент АН СССР Е. Ф. Саваренский был одним из лидеров советской и мировой сейсмологии, внесшим значительный вклад практически во все разделы сейсмологической науки: сейсмометрию, математическую теорию годографов, теорию и интерпретацию сейсмических волн, исследование строения Земли, прогноз землетрясений, цунами, физическое моделирование и др. Во многие из этих разделов его вклад является фундаментальным. Под руководством Е. Ф. Саваренского разработана и организована Единая система сейсмологических наблюдений СССР, ставшая основным источником сейсмологической информации. Е. Ф. Саваренский заложил основы подготовки сейсмологов на двух важнейших геофизических кафедрах МГУ – кафедре физики Земли физического факультета и кафедре сейсмометрии и геоакустики геологического факультета. Многочисленные ученики Е. Ф. Саваренского стали видными учеными, докторами наук и членами российских и зарубежных Академий наук. Один из них – член-корреспондент РАН Л. Н. Рыкунов много лет возглавлял лабораторию сейсмологии кафедры физики Земли.

Член-корреспондент РАН Л. Н. Рыкунов (1928-1999), Исландия, 1988

Его научная деятельность отличалась исключительно широким спектром поставленных и решенных проблем. Л. Н. Рыкунов был одним из первых исследователей в СССР, кто начал применять и развивать метод лабораторного сейсмического моделирования; создал первые в СССР и одни из первых в мире автономные донные, а затем и сухопутные сейсмические станции и впервые провел исследования строения и процессов в литосфере в труднодоступных районах океанов и континентов; доказал геофизическую информативность сейсмических шумов, генерируемых геодинамическими процессами, и основал новое геофизическое направление – сейсмологию микромасштаба; связал асимметрию поля разрушения литосферы Земли с неравновесностью земного ядра. В последние годы жизни Л. Н. Рыкунов инициировал исследования на Геофизическом отделении физического факультета МГУ проблемы взаимодействия трех земных оболочек – литосферы, гидросферы и атмосферы.

С 1994 по 2013 год кафедру возглавлял профессор В. И. Трухин. Возглавляемая им лаборатория геомагнетизма внесла существенный вклад в исследования аномального магнитного поля, в физику магнетизма горных пород, в использование магнитных методов для решения геофизических задач.

С момента своего образования кафедра активно участвует в различных международных и всесоюзных геофизических проектах, таких, как «Международный геофизический год» (1957), «Верхняя мантия» (1960-70), «Глобальные изменения природной среды и климата» (80-90-е годы), «Геоэволюция» (90-е годы) и др.

Базой полевой практики студентов всегда были многочисленные экспедиции кафедры. Это – среднеазиатские сейсмологические экспедиции 1952-55 г.г. (Ташкентская, Туркменская, Гармская), Кавказские и Крымские комплексные экспедиции (1954-58), первые палеомагнитные экспедиции в Сибирь и Армению (1956-57), геолого-геофизические экспедиции в Восточную Африку (1967-69), комплексные геодинамические экспедиции в Исландию (1971-73, 1987-91 годы), регулярные Камчатские экспедиции (70-90-е годы), а также ряд океанских и морских экспедиций в 60-90-х годах (Индийский, Тихий и Атлантический океаны, Красное и Чёрное моря).

Более 25-ти лет студенты кафедры проходили учебную практику и проводили полевые исследования на Камчатке, затем практика была перенесена в Крым. Сейчас учебная практика на Камчатке возрождается, в немалой степени благодаря усилиям выпускников кафедры, работающим в институтах Камчатского научного центра ДВО РАН и в Камчатском филиале Геофизической службы РАН.

Кафедра имеет тесные связи с академическими научными институтами. В Институте физики Земли РАН им. О. Ю. Шмидта более 20-ти лет действует филиал кафедры, ведущие сотрудники ИФЗ РАН читают лекции на кафедре, студенты выполняют в ИФЗ РАН дипломные работы. Сотрудники, аспиранты и студенты кафедры участвуют в совместных с ИФЗ РАН научных исследованиях, в том числе в международных проектах с научными учреждениями Франции, Германии, Чехии, Индии, Китая и других стран. Кафедра также ведет активное сотрудничество с Институтом океанологии РАН, Геофизической службой РАН, Институтом геофизики УрО РАН, Институтом вулканологии и сейсмологии ДВО РАН, Институтом прикладной геофизики, другими научными учреждениями.

Область водохранилища Койна в Западной Индии – классический объект исследований наведенной сейсмичности (на заднем плане видна плотина водохранилища).

Слева направо: зам. директора ИФЗ РАН А. В. Пономарев, академик   Р. Чада, профессор Д. Шринагеш,  ассистент М. Г. Потанина,  доцент В. Б. Смирнов (зам. зав. кафедрой физики Земли)

Кафедра активно участвовала в создании и работе Черноморского филиала МГУ в Севастополе, где была организована кафедра "Физики и геофизики", первым заведующим которой стал профессор кафедры физики Земли Г. И. Петрунин.

     Кафедра физики Земли готовит квалифицированных специалистов и ведет фундаментальные научные исследования в области изучения геофизических полей, внутреннего строения и эволюции Земли, физических процессов, протекающих в Земле. Особое внимание уделяется приложению результатов фундаментальных исследований для решения прикладных вопросов, таких, как изучение физики процессов в нефтяном пласте, основы и методы геофизического мониторинга месторождений жидких, газообразных и твердых полезных ископаемых, изучение физики и разработка методов предсказания и оценки последствий природных катастроф, приобретающих в условиях интенсивного развития экономики глобальный характер, и др.

     Основные образовательные дисциплины кафедры представлены в виде блоков, охватывающих основные разделы физики Земли. В рамках сейсмологического блока студенты получают сведения в области теории сейсмических волн, строения Земли, физики очага землетрясения и сейсмического процесса. Блок геомагнетизма посвящен изучению магнетизма горных пород, земного магнетизма и палеомагнетизма. В рамках дисциплин геотермического блока акцент делается на изучение теплофизики вещества Земли и теплового режима земных недр. В рамках блока "Физика Земли" студенты получают сведения в области теории физических процессов в Земле, гравитационного поля и фигуры Земли. Блок прикладных дисциплин посвящен вопросам приложения физики Земли для решения практических проблем и задач в области эксплуатации месторождений полезных ископаемых, мониторинга территорий ответственных промышленных объектов, оценки риска природных и техногенных катастроф.

     Являясь частью фундаментального физического образования, магистерская программа формирует целостную систему профессиональных знаний, позволяющих решать актуальные задачи физики Земли и ее практических приложений на основе современных физических представлений.

На кафедре действуют три лаборатории: сейсмологии, геомагнетизма и геотермии, в которых ведутся научные исследования по следующим основным направлениям

  • Физика землетрясений и сейсмического процесса;

  • Лабораторное моделирование сейсмического режима (на базе уникального парка прессового оборудования Института физики Земли РАН);

  • Изучение связи вариаций геомагнитного поля с сейсмическими событиями.

  • Изучение механизмов теплопереноса в минеральном веществе Земли и разработка основ прогнозирования теплофизических процессов и теплового режима коры и мантии Земли;

  • Изучение эволюции геомагнитного поля и литосферы методами магнетизма горных пород.

  • Закономерности и природа наведенной сейсмичности, вызванной заполнением и эксплуатацией водохранилищ, добычей углеводородов и другими техногенными воздействиями;

  • Изучение физики и разработка методов предсказания и оценки последствий природных катастроф;

  • Физика процессов в нефтяном пласте;

  • Разработка магнитных методов оценки продуктивности алмазоносных месторождений;

  • Разработка физических основ мониторинга высотных зданий (на базе сейсмометрической системы непрерывного мониторинга высотного здания МГУ).        

    С приходом на кафедру в 2014 году нового заведующего, профессора В. Б. Лапшина, директора Института прикладной геофизики, в научной тематике кафедры формируются новые научные направления, ориентированные на приложение результатов фундаментальных исследований для решения актуальных практических задач.

    Кафедра физики Земли оснащена превосходным современным лабораторным оборудованием для проведения геомагнитных исследований. Работы по лабораторному моделированию сейсмического режима ведутся на уникальном прессовом оборудовании Института физики Земли РАН. Кафедра имеет собственную современную стационарную сейсмическую станцию, работающую в непрерывном режиме, и парк автономных сейсмических станций. В высотном здании МГУ установлена стационарная сейсмометрическая система для непрерывного мониторинга колебаний здания (пункты наблюдений расположены по оси здания от подвала до звезды шпиля), а подвалах Фундаментальной библиотеки МГУ и одного из телескопов ГАИШ действуют автономные пункты сейсмометрических наблюдений. Лабораторное оборудование используется как для научных исследований, так и для  проведения специального практикума студентов и аспирантов кафедры.

Сервоуправляемые прессовые комплексы ИФЗ РАН. а). INOVA ZUZ 1000; б). RTR-4500 GCTS. Прессами класса RTR-4500 GCTS оснащены ведущие мировые лаборатории, в России этот пресс является уникальным.

Сканирующий зондовый микроскоп SOLVER MFM