В работе даются определения базовых понятий геохимии и гидрогеохимии, приводятся результаты экспериментальных и теоретических исследований взаимодействия в системе вода - порода, рассматривается кинетика реакций породообразующих минералов с водными растворами. Особое внимание уделяется состоянию равновесия природных вод с карбонатными и алюмосиликатными минералами, природе неравновесности в системе вода - порода, геохимическим барьерам. На основе современных представлений о круговороте воды в земной коре на новой теоретической основе приводятся данные о массах подземных вод в каждой оболочке земной коры, а также их оценка в масштабе геологического времени. Описываются современное состояние, методика и тенденции развития физико-химического компьютерного моделирования гидрогеохимических процессов. Книга рассчитана на широкий круг гидрогеологов, геологов, геохимиков, литологов, научных работников, аспирантов и студентов.

В сборнике помещены доклады участников конференции по фундаментальным и прикладным проблемам гидрогеохимии. Основное внимание уделено вопросам взаимодействия воды с горными породами и органическим веществом, изотопной и экологической гидрогеохимии, геохимии и формированию состава природных вод, геологическим процессам, связанным с деятельностью подземных вод, физико-химическому моделированию гидрогеохимических процессов, а также роли В. И. Вернадского, А. М. Овчинникова и А. И. Перельмана в развитии современной гидрогеохимии.

В сборнике опубликованы доклады участников научной конференции по фундаментальным и прикладным проблемам гидрогеохимии осадочных бассейнов. Основное внимание уделено вопросам взаимодействия воды с горными породами и органическим веществом, нефтегазовой гидрогеологии, водоносным системам как аренам катагенеза горных пород, процессам осадочного рудообразования, гидрогеохимической зональности, физико-химическому моделированию, геохимии и формированию состава вод, гидрогеологии артезианских бассейнов и экологической гидрогеохимии.

Широкое распространение загрязнения окружающей среды мышьяком привело к интенсивному изучению его поведения и, особенно, миграции в природных средах. Повышенные концентрации мышьяка в подземных водах, используемых для питьевого водоснабжения, вызывают хронические заболевания людей и обусловлены как антропогенным загрязнением почв и пород, так и высоким природным содержанием мышьяка в водовмещающих породах. При изменении условий окружающей среды миграция мышьяка в подземные воды может резко возрасти. Для прогнозирования таких процессов необходимо рассматривать формы нахождения мышьяка. особенности его поведения, учитывать характер, последовательность и зональность химических и микробиологических процессов. В обзоре дается наиболее полное описание исследований поведения мышьяка в окружающей среде (почвах, горных породах, донных отложениях, поверхностных и подземных водах). Подробно рассмотрены содержание, химические формы и трансформации мышьяка, а также процессы адсорбции и десорбции, влияние состава твердой и жидкой фаз на процессы адсорбции и десорбции, условия и механизмы поглощения мышьяка. Отдельно рассмотрено состояние и поведение мышьяка в горнорудных отвалах. Представлены значения коэффициента распределения (Ка) в различных почвах и породах, а также для отдельных минералов. Приведены примеры моделирования адсорбции и миграции мышьяка. Обзор рассчитан на специалистов, занимающихся изучением и моделированием процессов загрязнения зоны аэрации и подземных вод. При составлении обзора использованы 277 работ отечественных (9) и зарубежных (268) авторов за последние 40 лет, представлены 52 таблицы и 103 рисунка. Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ № 08-05-12020офи.

В сборнике представлены доклады XVIII совещания по подземным водам востока России, посвященного памяти выдающегося сибирского гидрогеолога Евгения Викторовича Пиннекера. В нем отражены важнейшие результаты работ, выполненных научными, вузовскими и производственными коллективами по следующим приоритетным направлениям: геохимия и формирование подземных вод; эволюция гидрогеологических систем в регионах с контрастными климатическими условиями и геолого-структурной обстановкой; современное состояние, перспективы поисков, разведки и освоения месторождений подземных вод; новые технологии в изучении подземных вод; геоэкологические проблемы гидрогеологии. Материалы совещания представляют интерес для специалистов-геологов широкого профиля, теоретиков и практиков, а также для студентов вузов. По всем вопросам распространения материалов совещания обращаться в Институт земной коры СО РАН, е-mail:lalex@crust.irk.ru, тел.: (3952) 422777.

В книге описаны современные методы определения органических веществ подземных вод. Значительное место отведено способам исследования их элементарного, группового и индивидуального состава с использованием последних достижений физико-химического нализа. Приведены сводки и рекомендации по отбору и консервированию проб воды, методам выделения и фракционирования органических вещест вод. Дана характеристика органических веществ различного типа подземных вод, полученная на основе рекомендуемых методов анализа, и рассмотрена роль водорастворенных органических веществ в геохимических процессах. Книга прдназначена для специалистов гидрохимиков, гидрогеологов, геологов и геохимиков, изучающих подземную гидросферу.

В работе описаны основные типы взаимодействия в системе вода - порода применительно к условиям зоны гипергенеза: латеритный, сиаллитный, бисиаллитный, содовый, солеобразующий, рассматривается геохимия органогенных типов подземных вод, результаты компьютерного моделирования и скорость процессов химического выветривания. Особое внимание уделено проблеме соотношения вторичных минеральных образований с геохимическими типами подземных вод, рудообразующей деятельности последних, соотношению выноса и накопления элементов. С новых позиций рассмотрен генезис латеритов, лессов, солей, некоторых месторождений полезных ископаемых, давсонита, источников Fe и Mn в водах, аномально высоких содержаний в них As, F и других элементов. Книга рассчитана на широкий круг гидрогеологов, геологов, геохимиков, рудников, литологов, специалистов по корам выветривания, взаимодействию воды с алюмосиликатами, научных работников, аспирантов и студентов.

Приведены сведения по подземным водам нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений. Рассмотрены теоретические основы нефтегазовой гидрогеологии, гидрогеологические критерии оценки перспектив нефтегазоносности и разработки месторождений, возможности использования подземных вод в народном хозяйстве. Дана гидрогеологическая характеристика нефтегазоносных бассейнов и месторождений нефти и газа (химический состав вод, растворенных газов, органических веществ, статические уровни, водообильность). Для гидрогеологов, геологов, геохимиков, занимающихся поисками и разведкой месторождений нефти и газа.

Представлено экспериментальное исследование упругих и деформационных свойств галогенных пород и минералов при высоких давлениях и температурах. Анализируются аномальные изменения скоростей продольных и поперечных волн в галогенидах калия и рубидия, а также в карбонатах при полиморфных превращениях в условиях высоких давлений. Кратко описаны аппаратура и методика исследований. Рассмотрены геолого-геофизические приложения полученных экспериментальных данных. Книга рассчитана на геологов и геофизиков, занимающихся вопросами образования и нефтегазоносности соленосных структур, а также общими вопросами строения земной коры и верхней мантии.

В монографии излагаются аналитические вопросы деформирования боков пород с трещинам и массивов горных пород около ослаблений, вызванных добычей полезных ископаемых. Предлагаются методы расчета напряженно-деформированного состояния около выработок полигонального поперечного сечения, взаимовлияющих выработок, контуры которых ограничены отрезками прямых и дугами окружностей. Приводится вывод систем сингулярных интегральных уравнений, связывающих компоненты напряжений и смещений на границе односвязной и многосвязной области. Получены решения в квадратурах для боков пород при сложном нагружении как содержащих трещины, так и без них. Рассмотрены случаи кусочно-однородных блоков и горных массивов с ослаблениями. Даны уравнения для определения напряжений на продолжении разреза. Новизна исследований позволяет читателям конструировать собственных версии по проблемам механики сплошных сред. Книга рассчитана на научных работников, инженеров, аспирантов, специализирующихся в области геомеханики и механики сплошных сред и многочисленных их приложениях, а также студентов технических вузов.

Освещаются отдельные аспекты генезиса различных типов магматических образований. На базе детального изучения вещественного состава пород я минералов обсуждаются вопросы возможного состава субстрата в очагах магмообразования, пути дифференциации расплавов, особенности их химизма и вещественного состава. С позиций теории молекулярных орбиталей химических элементов рассматривается классификация магматических горных пород, дискутируется проблема о единой направленности эволюции флюидного режима базитовых и гранитоидных магм, анализируются результаты экспериментальных работ, посвященных Поведению сульфидов при тонком диспергировании и активировании. Материалы представляют интерес для широкого круга специалистов в области петрологии и рудогенеза.

В монографии рассматриваются теоретическое, алгоритмическое и программное обеспечения термодинамического моделирования природных и техногенных объектов. Обоснована методика имитационного моделирования применительно к проблемам прикладных физико-химических исследований на основе решения задач минимизации канонических термодинамических потенциалов, геотермобарометрии как обратной задачи выпуклого программирования, многорезервуарных динамических моделей. Детально рассмотрена конфигурация и возможности современного программного комплекса "Селектор" как универсального инструмента решения физико-химических задач на основе расчета полных, метастабильных и промежуточных химических равновесий в системах и мегасистемах. Рассмотрен метод моделирования термодинамических процессов в пространстве неопределенности, позволяющий перейти к недетерминированным постановкам геохимических задач и оценить влияние неточности, неоднозначности и неоднородности исходной аналитической и термодинамической информации на достоверность расчетов физико-химических моделей. Для специалистов в различных областях применения компьютерных методов для решения задач химической термодинамики: геоинформатики, геохимии, петрологии, экологии, химической технологии, гидро- и пирометаллургии, аналитической химии и других, а также аспирантов указанных специальностей.

Методом численного моделирования анализируются процессы деформирования и разрушения угольного композита, содержащего заполненную газом полость сложной геометрии. Показано, что в зависимости от глубины залегания угольного пласта происходят качественное изменение напряженно-деформированного состояния и смена механизмов разрушения горной породы. Рассмотрена возможность использования данного эффекта при разработке газовых (нефтяных) месторождений.

В монографии на примере лесов Тянь-Шаня и Рудного Алтая дано решение задачи моделирования и прогноза норм естественной заселенности горных склонов лесообразующими породами; решена задача количественного анализа парцеллярной дискретности древостоев. Обоснована новая единица горизонтального сложения древостоев - элементарная группа деревьев. Рассмотрена роль элементарный групп в лесу и их лесоводческое значение. В целом материал монографии дает научную основу для дифференцированного решения исследовательских и прикладных задач с учетом природного разнообразия горизонтального сложения горных лесов.Работа рассчитана на геоботаников, биогеоценологов, лесоводов, географов, а также на работников лесоустроительных предприятий и лесных хозяйств.

В работе представлен анализ нелинейных особенностей поведения горных пород, которые наблюдаются на диаграммах нагружения, но в рамках традиционных моделей упругопластических сред, как правило, игнорируются. Рассмотрены начальный этап деформирования и разгрузка образцов горных пород. Нелинейность поведения на данных этапах нагружения интерпретируется с позиции частичного закрытия трещин, которые образовались в ходе деформировании за пределом упругости или за предыдущую историю нагружения. Предложены феноменологические соотношения, позволяющие учесть указанные нелинейные особенности при численном моделировании. Рассмотрен этап запредельного деформирования, соответствующий стадии локализации деформации и образования магистральных трещин, и предложены поправки для более корректного определения параметров моделей.

Работа посвящена математическому моделированию и анализу статического напряженно-деформированного состояния в окрестности горной выработки (проходки, штрека) с учетом нагрузки от наседающих масс или от массовых сил в окрестности выработки. Обсуждаются проблемы моделирования волновых процессов, протекающих в окрестности выработки, при приложении импульсной нагрузки на части ее внутренней поверхности.

Анализируется изменение состава и свойств нафтидов (нефти, углеводородных газов и природных битумов) в недрах, а также емкостных и фильтрационных свойств пород. Рассмотрены процессы накопления органического вещества, образования нефти и газа и формирования их залежей. Показаны глобальные закономерности распределения нафтидов. Обоснованы геохимические методы дифференцированного прогнозирования нафтидоностновти, направленные на повышение эффективности поисковых работ и охраны окружающей среды. Для научных сотрудников, работающих в области нефтегазовой геологии и геохимии.

Хорошо известно, что заключительная стадия макроскопического разрушения развивается как катастрофа в сверхбыстром режиме с обострением. Однако особенности этой стадии достаточно хорошо изучены только на больших масштабах в случаях землетрясений. Для прогноза разрушений особый интерес представляет как сама стадия сверхбыстрого катастрофического разрушения, так и механическое поведение среды в состоянии самоорганизованной критичности перед выходом разрушения на режим с обострением с целью выявления предвестников перехода процесса разрушения в катастрофическую стадию. В работе экспериментально и численно изучены механическое поведение среды перед катастрофической стадией и выход на режим с обострением. Образцы горных пород (мрамор и искусственный мрамор) испытывались на трехточечный изгиб и одноосное сжатие. Скорости смещения боковой поверхности нагруженных образцов записывались с помощью лазерного допплеровского виброметра. Частота записи при измерениях составляла 48 кГц, точность определения амплитуды скоростей 0.1 мкм/с. Измеренная продолжительность стадии режима с обострением составила 10-20 мс. Численно смоделировано механическое поведение образцов в условиях экспериментов, включая катастрофическую стадию разрушения. Из сравнения с экспериментальными данными определены параметры модели накопления повреждений. Выявлен ряд особенностей механического отклика перед катастрофическим разрушением, которые можно трактовать как предвестники разрушения.

В этой книге затронуты вопросы взаимосвязи физико-химических явлений в окружающей среде с изменениями климата и экологической ситуации на Земле, что определяет междисциплинарность ее содержания. Показана важнейшая роль взаимодействий на межфазных границах минерал/вода в процессах формирования и выветривания горных пород, в миграции химических элементов и веществ. Многочисленные практические примеры реальных природных экосистем и регионов, а также предлагаемые задачи помогают лучше понять необходимость тщательного изучения физико-химического аспекта биогеохимических процессов на уровне наноразмерных структур, без чего невозможно создание глобальной сети экологического мониторинга. Книга не имеет аналогов по содержанию и предназначена для студентов, аспирантов и преподавателей разных специальностей: геология, биология, химия, физика, охрана окружающей среды, химические технологии, электротехника и нанотехнологии.

Второе издание учебника подготовлено в соответствии с программой курса по аэрокосмическим методам в рамках дисциплины "Методы географических исследований". Учебник переработан и дополнен с учетом кардинальных изменений в дистанционных методах исследований в первом десятилетии ХХI в. В нем рассмотрены физические основы, технические средства и технологии получения аэрокосмических снимков, их информационные свойства и основные типы. Рассмотрены формирование и современное состояние мирового фонда снимков в световом, тепловом инфракрасном и радиодиапазоне, выполнена географическая оценка фонда снимков. Дан обзор аэрокосмических исследований Земли и планет.

Проанализированы, систематизированы и обобщены результаты исследований особенностей использования высших водных и наземных растений для очистки промышленных стоков от загрязнений и, в частности, от ионов тяжелых металлов методами фиторемедиации. Приведены сведения о строении и свойствах растительной клетки. Показано, что транспорт заряженных частиц через клеточную мембрану осуществляется за счет биоэлектрохимического потенциала. Рассмотрены процессы миграции и метаболизма тяжелых металлов в воде и растениях. Проанализировано влияние физических воздействий (магнитного и электрического полей) на процессы роста и развития растений, скорость извлечения загрязнений из гидросферных комплексов.Может быть полезна для студентов специальностей «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов», «Инженерная защита окружающей среды», «Экология», а также других экологических, технологических и технических специальностей; научных работников, инженеров-экологов промышленных предприятий; специалистов, работающих в комитетах по природопользованию, в санитарно-эпидемиологических центрах.