Моделирование природных и техногенных систем промышленно-урбанизированных регионов

Сунгатуллин, Рафаэль Харисович

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Моделирование природных и техногенных систем промышленно-урбанизированных регионов
ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Автореферат диссертации по теме "Моделирование природных и техногенных систем промышленно-урбанизированных регионов"

На правах рукописи

СУНГАТУЛЛИН РАФАЭЛЬ ХАРИСОВИЧ

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРИРОДНЫХ И ТЕХНОГЕННЫХ СИСТЕМ ПРОМЫШЛЕННО-УРБАНИЗИРОВАННЫХ РЕГИОНОВ (на примере Республики Татарстан)

Специальность 25.00.36 - Геоэкология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук

Екатеринбург 2010

1 5 ДПР 2070

004601087

Работа выполнена на кафедре региональной геологии и полезных ископаемых Казанского государственного университета

Официальные оппоненты:

доктор геолого-минералогических наук, профессор Катаев Валерий Николаевич

доктор геолого-минералогических наук, профессор Мустафин Сабир Кабирович

доктор геолого-минералогических наук, профессор Писецкий Владимир Борисович

Ведущая организация Институт геоэкологии РАН

Защита состоится 22 апреля 2010 г. в 14 часов 30 минут на заседании диссертационного совета Д 212.280.01 при ГОУ ВПО «Уральский государственный горный университет» по адресу: 620144, г. Екатеринбург, ул. Куйбышева 30, корпус III, ауд. 3326.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ГОУ ВПО «Уральский государственный горный университет».

Автореферат разослан «уу> 2010 года.

Ученый секретарь диссертационного сове доктор геолого-минералогических наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Аюуальность. Во второй половине XX века произошло осознание тесной связи процессов в земной коре с процессами в гидро-, био-, атмо- и техносферах, и поэтому в настоящее время геологическое изучение планеты невозможно без активного взаимодействия с другими естественными науками. Однако преобладающая глубокая дифференциация и «субъективизация» в науках о Земле приводит к ослаблению прямых контактов между научными дисциплинами и направлениями, так как отдельные объекты и среды до сих пор изучаются по методологиям, характерным для узкоспециализированного знания. С другой стороны, все сильнее проявляется интегративная тенденция с возникновением синтетических научных направлений. Особенно актуальны междисциплинарные усилия специалистов при анализе глобальных, региональных и локальных геоэкологических проблем. При этом для промышленно-урбанизированных регионов Российской Федерации практически отсутствуют исследования, направленные на синтез информации по геологическим, экологическим, географическим, социальным и другим параметрам, недостаточно разработаны критерии оценки разных сред, методические приемы обобщения возрастающих массивов информации и построения инвентаризационно-прогнозных моделей. Методом системного и интегративного изучения геологического пространства в условиях интенсивного техногенеза может служить моделирование, для которого сегодня нет общепринятых концепций. Отсюда создание методологии системного изучения природных и техногенных объектов и сфер рассматривается как одна из актуальных задач геологии и геоэкологии, затрагивающей теоретический и эмпирический уровни знания.

Цель исследований: обосновать научно-методические основы моделирования природных и техногенных систем, выявить связи между ними и создать постоянно действующие интегральные модели геологического пространства для рационального использования природных ресурсов и обеспечения устойчивого развития промышленно-урбанизированных регионов.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

• реализовать комплекс методов системного анализа природных и техногенных объектов с установлением их взаимоотношений в условиях интенсивного техногенеза;

• разработать принципы формализации экологических, литологических, геодинамических, химических, физических и других параметров при моделировании природных и техногенных процессов;

• применить единую сетку разноопробованных сред для математической обработки данных при изучении управляющих параметров техногеосистемы и связей между различными средами с выявлением природных, природно-техногенных и техногенных элементов;

• разработать алгоритм создания интегральных геоэкологических и геологических моделей для их использования в научной и прикладной деятельности;

• подтвердить достоверность компьютерных моделей;

• оптимизировать технологию геоэкологического зонирования на основе выбора наиболее информативных интегральных моделей с выявлением их эмерджентных свойств;

• дать количественную оценку природных и техногенных процессов для рационального использования недр и охраны окружающей среды территорий российских регионов;

• определить наиболее эффективные критерии прогнозирования техногенных месторождений.

Методы решения задач: полевые (маршруты, изучение обнажений, бурение и каротаж скважин, опробование и др.), лабораторные и камеральные методы геологических, экологических, геофизических, геохимических и гидрогеологических исследований; обобщение и анализ большого фактического материала унифицированным способом; выполнение численных расчетов с помощью программ Statistika, Excel и создание компьютерных моделей объектов, явлений, процессов комбинированием ГИС Maplnfo и Surfer; разработка новых подходов к решению естественно научных проблем с использованием комплекса методов геологии, экологии, геоинформатики, географии, математики, физики и химии.

Объектами исследований явились породы, донные осадки, воды, почвы, растительность и продукты техногенной деятельности регионального и локального уровней на территории Республики Татарстан (РТ) - одного из самых изученных в геологическом отношении и промышленно-урбанизированных субъектов Российской Федерации, а предметом исследований выступили количественные и качественные показатели, определяющие изменения геологического пространства под действием природных и техногенных процессов.

В процессе написания диссертационной работы использованы результаты более 40000 различных анализов, выполненных по аттестованным методикам в аккредитованных лабораторных центрах России. Литохимические модели включают результаты 24 000 анализов из кадастра месторождений и проявлений твердых полезных ископаемых РТ (Шаргородский, 2000), а при создании физических моделей использованы данные региональных геофизических работ (Боровский, 1999; Каримов, 2004 и др.). Гидрохимические модели созданы по результатам более 4 000 анализов подземных и поверхностных вод. При создании геологических и структурных моделей обработан материал 10 000 поисковых, раз-

ведочных и эксплуатационных скважин на территории РТ. Качество и достоверность полученных автором данных контролировались проведением повторного опробования и их статистической обработкой, а также сопоставлением результатов моделирования с реальной геологической обстановкой.

Автором проанализированы и обобщены фондовые геологические, экологические, гидрогеологические, геохимические, геофизические и другие материалы по РТ и сопредельным территориям, научные публикации по теме, сыгравшие значительную роль при подготовке диссертации.

Защищаемые положения:

Положение 1. Техногенез образует в земной коре промышленно-урбанизированных территорий участки с закономерно связанными химическими, физическими и геодинамическими параметрами. Системное исследование техногенно-преобразованного пространства, основанное на компьютерном моделировании и синтезе разнородной информации, способствует повышению точности и достоверности геоэкологических работ, раскрывает новые качества техногеосистемы и усиливает исследовательский потенциал наук о Земле.

Положение 2. Техногенно-преобразованное пространство формируется комплексом природных и техногенных систем. На основе анализа системообразующих факторов созданы постоянно действующие разноуровневые модели для геоэкологического прогноза, реализованные на примере Республики Татарстан.

Положение 3. На промышленно-урбанизированных площадях происходит техногенная трансформация химического состава депонирующих сред. С помощью аппарата математической статистики разработаны критерии обнаружения техногенных аномалий и количественно оценен вклад природных, природно-техногенных и техногенных процессов в общую информацию о техногеосистеме.

Положение 4. Техногенные месторождения нефти и минеральных вод на промышленно-урбанизированных территориях характеризуются относительно высокой в геологическом масштабе скоростью формирования, что позволяет увеличить минерагенический потенциал регионов.

Научная новизна

1. Впервые для субъекта Российской Федерации с разнообразным техногенным воздействием предложена, разработана и апробирована методика интегрального изучения и прогноза состояния техногенно-преобразованного геологического пространства, основанная на компьютерном моделировании. Переориентирование традиционного геоэкологического картографирования на компьютерное моделирование позволяет значительно расширить ресурсность информационных баз данных, оперативно изменять модели и объективизировать процесс изучения техногеосистем с заменой парадигмы сообщения (характерной

для картографирования) аналитической парадигмой (характерной для моделирования).

2. Изучены основные депонирующие среды (лито-, био-, педо-, гидросферы), определяющие экологическую обстановку территории РТ; установлены особенности химического состава природных и техногенных объектов на промышленно-урбанизированных площадях.

3. Предложены методические приемы формализации и ранжирования качественных характеристик сред техногеосистемы для их совместного использования с количественными параметрами. С помощью методов многомерной математической статистики разработаны критерии идентификации техногенных аномалий и реализована методика количественной оценки вклада отдельных факторов в общую информацию о техногеосистеме.

4. Впервые выделены и охарактеризованы техногенная кора выветривания и водоносный техногенный ареал, существенно отличающиеся от природных геологических тел. Показаны перспективы использования новых объектов при эколого-гидрогеологическом картировании и моделировании интенсивно преобразованных территорий.

5. Предложены новые подходы поисков и прогнозирования техногенных месторождений полезных ископаемых на промышленно-освоенных территориях, что позволяет выделять минерагенические ячейки, формирующиеся за счет взаимодействия природных и техногенных процессов.

Практическая значимость и реализация результатов

Исследования автора были направлены на разработку принципиально новой методики компьютерного интегрального моделирования и совершенствование имеющихся технологий, совместное использование их для эффективного решения поставленных экологических и геологических задач с высоким качеством при минимальных затратах на территории РТ и ее отдельных площадях, при мониторинге различных геосред, охране окружающей среды на промышленных предприятиях и широкое внедрение полученных результатов в практику производственных и научных организаций геологического профиля. В рамках проведенных исследований оказалось возможным создать численные математические модели, которые применимы при мониторинге, прогнозе полезных ископаемых, изучении взаимодействия живой и косной природы. Предлагаются новые подходы и методы поиска техногенных месторождений, на основе которых получен вывод о формировании техногенных месторождений нефти и минеральных подземных вод на промышленно-урбанизированных площадях РТ.

(1993-2008 гг.), при выполнении геологических, геоэкологических и геохимических съемок масштабов 1:50 ООО и 1:200 000 территории РТ, при поисково-разведочных работах на твердые полезные ископаемые, питьевые и минеральные подземные воды, а также при выборе мест строительства подземных водозаборов и инженерно-геологических изысканиях. Отдельные результаты специализированных исследований применялись при геоэкологическом картировании, проведении гидрогеологических и экологических работ на территории России научными и производственными предприятиями: ФГУП «ЦНИИгеолнеруд» и ФГУП «Волгагеология» Министерства природных ресурсов и экологии Российской Федерации, ЗАО«ГИДЭК», РАО «ЕЭС России», ОАО «Газпром», «Российские железные дороги», а на территории РТ - открытыми акционерными обществами «Татнефть», «КамАЗ», «Нижнекамскнефтехим», «ТАНЕКО», «КамТИСИЗ», «Оргсинтез», «Казанский вертолетный завод», «Татспиртпром», «Красный Восток», «АЛНАС» и др.

Некоторые положения и выводы диссертации используются автором при чтении лекций и на практических занятиях по курсам: «Геология России», «Геология Республики Татарстан», «Учение о фациях», «Техника геологоразведочных работ» для студентов Казанского государственного университета, а отдельные методические разработки применяются в учебных практиках по общей геологии и геологической съемке.

Апробация полученных результатов. В полном объеме результаты диссертационной работы представлены на заседании кафедры региональной геологии и полезных ископаемых КГУ.

Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на международных конференциях: по пермским отложениям (Мельбурн, 1997), по прикладной геохимии стран СНГ (Москва, 1997), по верхнепермским стратотипам (Казань, 1998), по геохимии ландшафтов, палеоэкологии человека и этногенезу (Улан-Удэ, 1999), по изменяющейся геологической среде (Казань, 2007), по современным геологическим процессам и их инженерно-геологической оценке (Москва, 2009), по интерпретации геофизических полей (Екатеринбург, 2009), на международном симпозиуме им. Д. Г. Успенского (Екатеринбург, 2002), на всероссийских конференциях по мониторингу геологической среды (Казань, 1997), использованию компьютерных технологий при геологическом картировании (Санкт-Петербург, 2001), стратиграфии верхней перми (Москва, 2002; Казань, 2004), органической минералогии (Санкт-Петербург, 2002), изменениям геосистем (Казань, 2004), верхнему палеозою и фадиальному анализу (Казань, 2007; 2009), природным, социально-экономическим и этнокультурным процессам (Казань, 2008), эколого-геологическим проблемам урбанизированных территорий (Екатеринбург, 2009), на научно-практической конференции IX международной выставки «Нефть, газ. Нефтехимия - 2002» (Казань, 2002), в чтениях, посвященных 200-летию Геологического музея КГУ (Казань, 2004), на республиканских экологических конференциях (Казань, 1997-2009) и научных конференциях КГУ (2001-2009).

Автором сделано более 20 презентаций на Научно-техническом совете Министерства экологии и природных ресурсов РТ (Казань, 1995-2009), 3 презентации на заседаниях Территориальной комиссии по запасам полезных ископаемых (Казань, 2006-2009) и 2 презентации на Коллегии Министерства природных ресурсов Российской Федерации (Красноярск, 2004).

Публикации и личный вклад автора. По вопросам, затронутым в диссертации, опубликовано 70 работ. Основные положения работы отражены в 6 монографиях (2 авторские и 4 коллективные) и в 14 статьях в ведущих рецензируемых научных журналах, включенных в перечень ВАКа, а отдельные результаты отражены в 2 учебно-методических пособиях и использованы в 15 научно-производственных отчетах.

Автор участвовал в постановке задач исследований, анализе опубликованных и фондовых материалов, проектировании и проведении полевых и камеральных работ, включая компьютерную обработку полученных результатов. Он является автором большинства геоэкологических карт, моделей и основных обобщений концептуального характера. Все основные результаты диссертации получены автором лично.

Благодарности. В плодотворном обсуждении спорных вопросов и проблем, рассмотренных в диссертационной работе, участвовали академик РАН В. В. Адушкин, члены-корреспонденты РАН Г. И. Худяков и Б. И. Чувашов,

профессора А. И. Бахтин, Б. В. Боревский, ¡Б. В. Буров|, А. Я. Гаев, В. И. Макаров, М. Г. Миних, Д. К. Нургалиев, М. В. Панасюк, Э. М. Хакимов, В. В. Черных, Ю. К. Щукин, О. В. Япаскурт, доктора геолого-минералогических наук

А. И. Белковский, У. Г. Дистанов, Р. Л. Ибрагимов, К. М. Каримов, |А. А. Озол|,

Р. Р. Хасанов, (Э. К. Швыдкин! С. Б. Шишлов, которым автор глубоко признателен.

Автор благодарен за многолетнее плодотворное сотрудничество и неоценимую помощь по оформлению диссертации М. И. Хазиеву, преподавателям геологического факультета КГУ и руководству предприятия «Татарстангеология» за поддержку при реализации и апробации работы.

Структура, объем и содержание работы. Диссертация объемом 374 страницы состоит из введения, 8 глав, раскрывающих защищаемые положения, заключения, содержит 98 рисунков, 32 таблицы, 5 приложений. Список использованной литературы включает 453 наименования.

Во введении обоснована актуальность темы, определены цель, задачи, предмет, объекты и методы исследований, научная новизна, отражена теоретическая и практическая значимость, сформулированы защищаемые положения, приведены сведения об апробации работы, фактическом материале и личном вкладе автора. В главе 1 «Природные и техногенные условия Республики Татарстан» охарактеризованы физико-географические, экономические, геологические, гидрогеологические, минерагенические условия и современная геоэкологическая обстановка территории РТ, описаны отдельные природные и техногенные процес-

сы, обозначены основные проблемы по анализу и синтезу разнородной геоэкологической информации. В главе 2 «Геоэкологическая изученность территории» приведены краткие сведения по истории исследований и состоянию изученности геологического пространства и геоэкологических явлений и процессов в РТ. Выполнен анализ геоэкологических исследований современного информационно-мониторингового этапа, свидетельствующий об общности процессов в разных геосредах и требующий применения новых подходов при изучении многоуровневой техногеосистемы. В главе 3 «Теория и методика компьютерного моделирования» описана методология моделирования и применение аппарата математической статистики для системного исследования техногенно-преобразованного пространства. Приведены принципы построения общего грида для интеграции данных по разноопробованным средам и алгоритм создания интегральных моделей. Проведено сопоставление традиционного геоэкологического картирования и компьютерного моделирования. В главе 4 «Взаимодействие геологических и техногенных объектов и систем» приведены примеры взаимовлияния природной и техногенной систем на промышленно-урбанизированных площадях РТ. Выделены и охарактеризованы новые объекты геоэкологических исследований (техногенная кора выветривания, водоносный современный техногенный ареал), в которых происходят ускорение межгеосферного обмена с поступлением в природные оболочки новых компонентов, дестратификация верхней части литосферы, техногенная трансформация гидросферы. В главе 5 «Интегральные геоэкологические модели» показана последовательность создания интегральных моделей для РТ и ее отдельных площадей. Построение моделей основано на методах многомерной статистики с обобщением массивов разнородной информации, что позволяет создавать постоянно действующие мониторинговые геоинформационные системы, а также выявлять эмерджентные свойства техногеосистем. В главе 6 «Создание геологических моделей» охарактеризована методика формализации литологических, стратиграфических, геодинамических, химических, физических данных для последующего моделирования природных и техногенных процессов. Показаны примеры создания математических моделей отдельных сред, которые используются при решении геоэкологических задач. Применены статистические методы для разделения природных и техногенных ассоциаций химических элементов в гидро-, лито- и биосферах. В главе 7 «Формирование и прогноз техногенных месторождений и проявлений» обоснована возможность обнаружения техногенного сырья на промышленно-урбанизированных площадях, связанная с последствиями искусственных воздействий на геологическое пространство. На территории РТ выделены технофлюидные ячейки, где обнаружены или прогнозируются техногенные месторождения минеральных вод, углеводородов и других полезных ископаемых. В главе 8 «Синтез знаний и интегральная геология» приведены доводы в пользу развития системного и междисциплинарного подходов, которые способствуют переходу к интегральной геологии. Методология последней

апробирована на территории РТ. Доказано, что, основываясь на математическом диалоговом языке, можно синтезировать разнообразные свойства природных и техногенных объектов с их реализацией в виде численных интегральных моделей. В заключении приведены основные выводы и результаты, полученные автором при выполнении многолетних исследований по теме диссертации.

ОБОСНОВАНИЕ ЗАЩИЩАЕМЫХ ПОЛОЖЕНИЙ

Сфера интересов геоэкологии затрагивает взаимоотношения природных геосфер с техносферой. Техногенез относится к ведущим современным процессам, так как преобразует природные системы планетарного уровня, приводя к образованию и развитию техногеосистем, где природные и технические элементы объединены потоками вещества, энергии и информации. Но полнота исследований причинности в геоэкологии сдерживается наличием сложной и не всегда явной связи между природными и техногенными процессами. Обобщающим методом изучения техногеосистем может служить моделирование с созданием генеральной картины явления в виде математической модели, обеспечивающей высокий уровень синтеза данных, обработку огромных объемов информации за короткие промежутки времени, включая разнородные геологические и экологические данные, хранение, управление, анализ, представление и визуализацию информации, максимальную ее доступность и использование для разработки рекомендаций по управлению процессом или объектом.

Геологическое пространство можно представить в виде ячеисто-сотовой структуры, учитывающей взаимосвязи между неоднородными вертикальными блоками (ячейками) эндогенного генезиса и горизонтальными структурами-средами (сотами) экзогенного и техногенного происхождений. Это позволяет проводить количественную оценку территорий, опираясь на статистические методы обработки разнообразной информации, представленной в виде пространственно распределенных характеристик-параметров (Викторов, 2003; Кузнецов, 2000). При этом формируются системы моделей, которые решают проблему достоверности оценок и быстрого их перестраивания при расширении информационной основы, определяя обоснованность геоэкологических прогнозов. По сравнению с традиционной картой, в математической модели неизмеримо повышается адекватность информации реальному геологическому строению и степени техногенной нагрузки, так как модель сохраняет численные характеристики изуча-

емых объектов с возможностью проведения аналитических и синтетических построений. Диалоговый язык математики позволяет преодолеть разобщенность наук о Земле и дать количественную оценку всего разнообразия природных и техногенных процессов. Поэтому одной из важнейших задач современной теоретической геоэкологии становится создание соответствующих объективной реальности математических моделей объектов, явлений и процессов. Численная модель позволяет донести до пользователя авторскую интерпретацию всей обработанной информации и существенно облегчает процесс дальнейшего исследования техногенно-преобразованного пространства по мере получения геологических, экологических и других данных. Отсюда следует важный практический вывод, что системная характеристика геоэкологического объекта возможна только путем создания его цифровой компьютерной модели, а в геоэкологии представляется перспективным переход от описательного и субъективного картографирования (парадигма сообщения) к объемному моделированию природных и техногенных процессов (парадигма анализа и синтеза).

Поставленная в диссертации цель предполагала разработку методики компьютерного моделирования, позволяющей интегрировать различные составляющие геологического пространства (Сунгатуллин, 2001-2009). Процесс создания интегральной модели состоит из следующих последовательных операций: а) формирование базы количественных и качественных данных по различным средам; б) построение по ГИС-технологии монокомпонентных моделей ЗБ; в) создание общего грида для отдельных сред, обладающих разной сетью опробования (рис. 1); г) статистический анализ (корреляционный, кластерный, факторный и другие методы) матрицы параметров и значений, полученной с помощью общего грида (грид-анализ); д) выбор «техногенного», «природного» и «природно-техногенного» факторов на основе геологических, экологических и других представлений, с обязательным учетом кластерной группировки параметров и вклада каждого из них в факторные нагрузки; е) построение по полученным факторным коэффициентам новых синтезированных моделей ЗБ, системно обобщающих всю информацию о геоэкологическом пространстве и обладающих новым качеством - эмерджентностью; ж) построение интегральной модели ЗБ с переходом в будущем на моделирование 4Б.

Создание базы количественных данных относится к наиболее ответственному элементу моделирования, являясь необходимым условием для изучения процессов в отдельных средах, а также при долгопериодном мониторинге. Количественные определения признаются доминантными по сравнению с качественными показателями, а когда накоплен значительный объем информации, появляется возможность создания постоянно действующих моделей. Результаты геологических и экологических исследований обычно представляются в виде координат точек нерегулярной сети по отдельным средам (см. рис. 1, А), а разнородность геоэкологической информации связана с неравномерной плотностью опробуемых сред, различными способами получения первичной информации, раз-

Рис. 1. Создание общего грида для интегральной модели:

А - создание общего грида: среды с разной сетью наблюдений: I - структурная поверхность; II -геологическая основа; III - современный рельеф, IV - литохимическое опробование коренных пород (первичные ореолы рассеяния), V - геохимическое опробование донных осадков (потоки рассеяния), VI - гидрохимическое опробование поверхностных водотоков, VIII - экзогенные геологические процессы, VIII - защищенность подземных вод от загрязнения, IX- техногенная нагрузка; Х- общий грид

Б - создание интегральной модели 3D: I-III - модели «природного» фактора; IV-VI - модели «природно-техногенного» фактора; VII-IX-модели «техногенного» фактора; Х- интегральная геоэкологическая модель

ными методами интерпретации, дискретностью данных, описывающих непрерывные процессы, объекты и их свойства (Юбко, 2005). Интеграция данных возможна, если эти результаты будут получены на регулярной наблюдательной сети. Для преодоления подобных сложностей предлагается использовать грид-метод, когда изучаемая территория разбивается регулярной сеткой с гексагональными ячейками (см. рис. 1), размер которых выбирается исходя из имеющейся информации для оценки отдельных сред. Затем сетка представляется в виде матрицы значений (матричный грид), учитывающей зависимости между реальными точками наблюдений с измеренными параметрами и позволяющей проводить статистические расчеты. В разработанной методике применение статистического анализа заключается в получении некоторых обобщенных комплексных факторов, агрегирующих большое количество частных параметров и отражающих наиболее существенные черты суперпозиции влияющих процессов, что позволяет раскрыть внутреннюю структуру техногеосистемы и объективизировать процесс познания. При интеграции геоинформации наиболее широко применяются корреляционный, регрессионный, факторный и кластерный анализы, что связано с доступностью их использования через пакеты прикладных программ (Чижова, 2006). Результаты математической обработки материалов будут успешными, если дается содержательная интерпретация выявленных параметров (кластеров, факторов и др.). Данная стадия работы по созданию моделей требует от исследователя четкого представления об информативном потенциале параметров, которые привлечены для статистического анализа и на основе которых выделены обобщающие показатели. Выявление геологически и экологически значимых факторов позволяет создать на их основе интегральные модели (см. рис. 1, Б).

Весьма важным и актуальным направлением в геологии, и особенно в геоэкологии, представляется разработка общих принципов, обеспечивающих возможность использования результатов различных исследований для интегрального моделирования техногеосистемы. В геологии интеграции способствуют несколько причин: единство объекта исследований и общность цели; общность технических средств, методов и методик сбора первичных данных; общность технических средств лабораторных исследований, научно-технических средств хранения, обработки, преобразования полученной информации; сходство компьютерных технологий для сбора, хранения, обработки и распространения информации и единство методов моделирования. Необходимость интеграции вызвана и тем фактом, что в частных моделях сегодня выявляются точки соприкосновения, позволяющие объединить данные различных наук и создать более совершенную модель изучаемого объекта. Реализация количественного подхода в геоэкологии позволит получать совершенно новую информацию и перейти к объемному геоэкологическому моделированию. Трудности в моделировании природных и техногенных процессов обусловлены недостатком современных знаний и недостаточностью информационных баз, однако принципиальных ограничений здесь не существует.

Сегодня имеются все предпосылки для развития интегрального направления геологии, объединяющего информацию разных дисциплин для создания общей модели геологического пространства на количественно-статистической основе как необходимого компонента изучения окружающего мира. Интегральная геология есть новое научно-философское направление геологии, изучающее информационно-энергетические функции сфер планеты Земля высокого уровня . организации (микро-, мезо- и макроуровни) для создания моделей геологического пространства и постижения природы геологических процессов, выработки законов функционирования техногеосистем, реконструкции геологического прошлого и прогнозирования будущего состояния окружающей среды (Сунгатуллин, 2004). При этом под интегральной геологией (от integer - целый) понимается объединение результатов сложившихся к настоящему времени отдельных геологических дисциплин в одно целое образование. Методология интегральной геологии апробирована автором как в целом для Республики Татарстан (Сунгатуллин, 2006, 2008), так и для отдельных промышленно-урбанизированных площадей (Сунгатуллин, 2001,2009).

Любые модельные построения требуют определённой формализации как способа фиксации знаний об объекте исследования и выделения из бесконечного разнообразия явлений закономерностей, которые помогают его углубленному изучению с помощью математических методов (Современные..., 1984; Соловьев, 1968; Новаковский, 1994). Поэтому формализация важна для решения содержательных геоэкологических задач с помощью информационных систем. В свою очередь, последние не могут существовать без постоянного обновления и пополнения массивов данных, т. е. они работают в мониторинговом пространственно-временном режиме, что позволяет перейти к качественно новому продукту - геоэкологической постоянно действующей модели. Подобная модель создается, уточняется и пополняется в любой своей части без нарушения существующей структуры в течение всего периода использования. В основу компьютерного моделирования геоэкологических явлений и процессов закладывается методологический принцип первичности геодинамических, геологических, геофизических, геохимических и других моделей. Подобное моделирование базируется на законах и принципах математики, физики, химии и представляет эффективный метод решения сложных геоэкологических задач, позволяющий перейти к количественным методам научной квантификации информации.

Рис. 2. Карта функционального зонирования территории РТ

Территория РТ характеризуется разнообразными типами техногенных систем (табл. 1, рис. 2). Исходная информация для создания интегральной геоэкологической модели республики получена из статистического анализа карты функционального зонирования (см. рис. 2). На основе последней по оригинальной методике балльной оценки влияния техногенных объектов на геологическое пространство (Сунгатуллин, 2001) создана численная модель техногенной нагрузки (рис. 3). В центр шестиугольной ячейки площадью 25 км2 выносится средневзвешенный балл техногенного воздействия, который учитывает распространение конкретных техногенных систем-объектов в пределах ячейки и их

2.5 Промышленным

машмгостроителыплн и металлообрабатывающий

химический и нефтехимический яспюпромьпплснныи деревообрабатывающий смешанного типа

2.6 Транспортный железнодорожный

автомобильный (дороги федеральной сети маршрутов) автомобильный (дорога республиканской сети маршрутов)

2.7 Горнодобывающий

| горючие полезные ископаемые Границы

типов функционального использования Республики Татарстан

Условные обозначения

1. Территории природоохранного ряда 1.1 Комплексной охраны

заповедник

национальный нарк

2. Территории активного хозяйственного освоения , 2.1 Лееохозяйетвенный

- ; комплексного использования

__ 2.2 Сельскохозяйственный

} земледельческо-животноводческий

2.3 Водохозяйственный

комплексного использования

2.4 Селитебный населенные пункты (1-10 тыс. жителей) населенные пункты (10-50 тыс. жителей) населенные пункты (50-100 тыс. жителей) населенные пункты (100-500 тыс. жителей) населенные пункты (500-1000 тыс. жителей)

Таблица 1. Техногенные системы РТ (см. рис. 2)

Условный балл

Тип Подтип воздействия техногенных

систем на геологическое пространство

Лесохозяйственный 0

и рекреационный

Сельскохозяйственн Земледельческий 1Д

ыи Животноводческий 1,6

Водохозяйственный Мелиоративный 2,0

Горнодобывающий Карьерный 4,0

Железнодорожный 1,5

Автодорожный 1,5

Транспортный Нефте- и газопроводный 1,0

Транспортных узлов 1,8

Военных полигонов 0,8

Химический, 3,5

нефтехимический

Промышленный Строительный,

машиностроительный, 2,0

энергетическии

Селитебный Населенные пункты 2,6

Захороненный 2,3

Отходов Твердых отходов 4,0

производства и потребления Жидких отходов 5,0

Гидроэнерге- 0,7

тический

Нефтепромысловый 5,0

Таблица 2. Районирование территории РТ по степени техногенного воздействия (см. рис. 3)

Категория состояния технсгенно-преобразованного геологического пространства Математическая форма Баллы

Благоприятная менее (х-э) 0-0,04

Удовлетворительная от (х-э) до (х+э) 0,04-1,20

Напряженная от (х+в) до (х+2б) 1,20-1,78

Кризисная от (х-2&) до (х+Зв) 1,78-2,36

Катастрофическая более (х+Зэ) более 2,36

Примечание, х - среднее содержание; б - стандартное отклонение

условные баллы влияния на геологическое пространство (см. табл. 1). Это позволило районировать территорию РТ по категориям состояния техногенно-преобразованного геологического пространства с учетом статистических параметров, полученных при обработке численной информации (табл. 2). Техногенная модель РТ соответствует традиционному масштабу 1:500 000 или региональному уровню генерализации.

По сравнению с 20 картон функционального зонирования (см. рис. 2), техногенная ЗБ модель (см. рис. 3) отличается мозаичной структурой, что может свидетельствовать о локальном влиянии антропогенной и техногенной деятельности на окружающее пространство. Численная техногенная ЗЭ модель позволяет использовать ее для интеграции количественной, балльной и качественной информации. Например, для создания интегральной геоэкологической модели РТ использовались модели различных сред геологического пространства (табл. 3) путем создания общего грида, соответствующего таковому для техногенной модели. Количество конкретных данных для построения отдельных моделей варьировало от

Рис. 3. Модель техногенной нагрузки РТ:

1—5 - категория состояния техногенно-преобразованного геологического пространства (см. табл. 2): 1 - благоприятная, 2 - удовлетворительная, 3 - напряженная, 4 - кризисная, 5 - катастрофическая

Таблица 3. Факторные нагрузки геологического пространства РТ

Весовые нагрузки факторов и их

5 интерпретация

ее О о. ш о X Модель геодинамический химический стратиграфический геоэкологический физический

1 Гравиметрическая 0,01 -0,05 0,10 0,02 0,81

2 Магнитометрическая 0,03 0,12 -0,04 0,06 0,70

3 Неоднородность распределения электромагнитного поля в осадочном чехле -0,10 -0,03 -0,01 0,05 0,93

4 Кровля фундамента 0,88 0,05 0,21 -0,04 0,01

5 Электрическая проводимость -0,76 -0,25 -0,05 -0,15 0,05

6 Геологическая -0,28 -0,14 0,89 -0,11 0,02

7 Осадочно-петрографическая 0,26 0,13 -0,91 0,04 -0,07

8 Минерагеническая 0,42 0,34 0,21 0,25 0,05

9 Содержание 8Ю2 -0,05 -0,89 -0,03 0,06 0,03

10 Содержание СаО 0,17 0,86 0,18 0,09 -0,02

11 Содержание Р205 -0,78 0,14 -0,16 0,18 0,03

12 Рельеф современный 0,33 0,19 0,02 -0,75 0,11

13 Техногенная нагрузка 0,23 0,10 -0,12 0,72 0,20

Вес фактора, % 19,1 14,1 13,9 9,6 9,3

Приведенный вес фактора, % 28,9 21,4 21,1 14,5 14,1

Примечание. Выделены значимые факторные нагрузки

2556 (модель фундамента) до 1265863 (модель современного рельефа). При этом устанавливается корреляционная зависимость между отдельными средами, которые затем совместно анализируются статистическими методами и по полученным коэффициентам факторных нагрузок строится новая математическая модель изучаемого объекта. На более продвинутых стадиях геоэкологического исследования применяется направленный факторный эксперимент. Главные задачи данного этапа изучения сложного объекта сводятся к нахождению минимального числа существенных факторов, с достаточной полнотой описывающих явление или процесс, и построению интегрального параметра, значения которого определяются факторными весами сред. Затем для данного набора признаков строится модель, которую можно ранжировать по значениям факторных весов.

Для системного анализа геологического пространства необходимы количественные данные по строению изучаемой территории, которые в большинстве случаев представлены в растровом формате. Поэтому на основе геологической карты масштаба 1:200000 с нанесением шестиугольной сетки авто-

ром создана цифровая стратиграфическая модель РТ (Сунгатуллин, 2006). Каждой ячейке, попадающей в область распространения отложений определенного стратона, присвоен балл, соответствующий его абсолютному возрасту. Это позволило построить для территории РТ геологическую модель, а с учетом математической обработки разных сред (см. табл. 3) - интегральную стратиграфическую модель, в формировании которой основная роль принадлежит геологической, осадочно-петрографической и минерагенической моделям. Анализ тектонического облика и геодинамики основывался на компьютерных моделях, построенных по данным глубоких, структурных и картировочных скважин. Чтобы модель привела к получению научных и практических результатов, она должна иметь следствия, которые могут быть сопоставлены с эмпирическими данными, т. е. модель должна быть адекватна реальному объекту (Современные.., 1984; Шарапов, 1989). Наиболее эффективным способом проверки истинности геологической модели является бурение скважин. Верификация компьютерных структурных моделей проведена нами с помощью проходки почти 100 скважин глубиной 100-200 м в зоне сочленения Северо- и Южно-Татарского сводов (Сунгатуллин, 2001). При сравнении моделей с природной геологической ситуацией по пересечению скважинами границ маркирующих горизонтов погрешность компьютерного прогноза составила ±5-10 м, или 3-10 %, что является достаточно убедительным доводом в пользу компьютерного моделирования.

Статистическая обработка матрицы значений 30 моделей территории РТ (см. табл. 3) выявила пять факторов, соответствующих степени воздействия каждого из них на техногенно-преобразованное геологическое пространство. Первый фактор в основном влияет на значения таких параметров, как кровля фундамента, электрическая проводимость осадочного чехла и содержание фосфора в породах. Исходя из наиболее значимого показателя (кровля фундамента), данный фактор получил название «геодинамического фактора». Для второго по значимости фактора основные факторные нагрузки обусловлены содержаниями кремнезема и кальция, и поэтому данный фактор назван «химическим». Третий фактор связан с геологической и осадочно-петрографической моделями, отражая, таким образом, возрастные и литологические особенности изучаемой территории, и поэтому данная факторная нагрузка получила название «стратиграфической». Четвертый фактор определяется моделью техногенной нагрузки и современным рельефом, что позволило нам назвать его «геоэкологическим», отражающим влияние техногенеза на геологическое пространство. И, наконец, пятый фактор четко определяется основными физическими показателями и интерпретируется как физический фактор.

Создание интегральной геоэкологической модели территории РТ (рис. 4) основывалось на выделенном геоэкологическом факторе с совместным анализом отдельных моделей и их вкладом в общую информацию о техногенно-преобразованном геологическом пространстве (см. табл. 3). Количественные пара-

метры геоэкологической модели получены с помощью весовых факторных нагрузок всех моделей по следующей формуле:

О,72-2,3+0,25-28+0,18-211+0,09-21о+0,06-29+0,06-22+0,05-2з+0,04-27+0,02-2,

2Э =--------------------------------------------------------------------------------------------------

0,75-212 +0,15-25 +0,11-26 +0,04-24

где 2, - численная величина параметра в отдельной ячейке для интегральной геоэкологической модели; 2П - численная величина параметра в соответствующей ячейке для отдельной модели; п - номер модели (см. табл. 3).

Рис. 4. Интегральная геоэкологическая модель РТ (см. табл. 3)

Общий вес геоэкологического фактора составляет 14,5 % объема всей современной информации о техногенно-преобразованном пространстве (см. табл. 3). Созданная интегральная геоэкологическая ЗБ модель обладает ресурсностью, мобильностью, оперативностью и базируется на численных значениях как отдельных составляющих параметров, так и интегральной модели в целом. Например, по сравнению с техногенной моделью (см. рис. 3), интегральная геоэкологическая модель показывает различие между промышленно-урбанизированными территориями (значение 2Э менее минус 1,5) и участками разрабатываемых месторождений нефти (значение 2Э более 2,0). Кроме того, интегральная модель сглаживает многочисленные сложности совмещения и ранжирования различных параметров техногеосистемы, а также позволяет провести районирование с помощью математических методов.

Для многих промышленно-урбанизированных территорий сегодня назрела необходимость создания мониторинговой сети изучения отдельных сред, а показатели их состояния могут служить основой для создания прогнозного моделирования природных и техногенных процессов в окружающей среде. Поэтому системный анализ экологического состояния геологического пространства проведен нами для подобных площадей РТ (Сунгатуллин, 2001, 2008, 2009). Целью геоэкологического моделирования на Набережно-Челнинской площади явилась оценка современного состояния поверхностной и подземной гидросфер с решением двух задач: выявления природных и техногенных факторов, воздействующих на элементы гидросферы, и создания компьютерных моделей гидросферы для учета и прогноза взаимодействия гидросферы с другими средами геологического | пространства и техносферой. Для построения интегральных моделей использовались цифровые данные по современному рельефу, стратиграфическому и тектоническому строению, химическому составу пород, подземных и поверхностных вод, минерагеническому потенциалу, физическим характеристикам и техногенной нагрузке (табл. 4). С помощью кластерного анализа выделены и сопоставлены группы «природных» и «техногенных» элементов поверхностной и подземной гидросфер. В поверхностных водах происходит сокращение «природ-

Таблица 4. Факторные нагрузки для Набережно-Челнинской _площади РТ (см. рис. 5)_

Весовые нагрузки факторов и их

интерпретация

Модель к я « о § ■ 1 о 3 г В О £ Л « £ к о 5 « о и о н 5 ° <и

о о> ё « ? ? о 5 £ к СО о £ а> К

ч ■е*

1. Рельеф современный 0,15 0,03 -0,02 -0,01 -0,88

2. Кровля фундамента -0,03 0,11 0,86 0,00 0,24

3. Техногенная нагрузка 0,41 0,63 0,23 -0,08 -0,08

4. Геологическая 0,89 0,10 -0,05 0,13 -0,04

5. Осадочно-петрографическая -0,81 0,04 -0,12 -0,13 0,24

6. Минерагеническая 0,10 0,67 0,55 0,03 0,12

7. Гравиметрическая 0,22 -0,46 0,11 0,55 0,43

8. Магнитометрическая 0,03 -0,06 -0,11 0,89 0,01

9. Содержание СаО в породах -0,65 0,08 0,16 0,40 -0,22

10. Гидрохимическая модель подземных вод 0,15 -0,88 0,09 0,06 0,03

11. Гидрохимическая модель поверхностных вод 0,01 -0,02 0,72 -0,10 -0,40

Вес фактора, % 19,48 16,88 15,35 11,92 11,75

Примечание. Выделены значимые факторные нагрузки

К)

Рис. 5. Интегральные модели гидрогеологического (А) и гидрологического (Б) факторов Расшифровку факторов см. в табл. 4.

Значение параметра -20 О

Интерпретация параметра

Значение параметра

0 -50 -100

Интерпретации параметра

ной» группы элементов до 7 компонентов, тогда как в подземной гидросфере их количество достигает 14. Факторный анализ позволил определить, что «природный» фактор подземной и поверхностной гидросфер формируется только за счет макрокомпонентов. В подземной гидросфере значимым параметром «природного» фактора являются кальций и хлор, а в поверхностной гидросфере - натрий, калий, магний, железо и сульфат-ион.

Цифровые модели вод исследованной территории позволили выполнить системный анализ и геоэкологическую интерпретацию данных (Сунгатуллин, 2008). Так, стало возможным выявить факторы, характеризующие геологическую, гидросферную, физическую и неотектоническую составляющие (см. табл. 4). Аналогично вышеприведенному алгоритму созданы интегральные модели поверхностной и подземной гидросфер для Набережно-Челнинской площади (рис. 5). По весу каждого из факторов (см. табл. 4) можно установить долю введённых данных от объёма геоэкологической информации. Например, интегральные модели подземной и поверхностной гидросфер содержат 1/3 часть всей современной информации, что свидетельствует о важности исследования гидросферы как центрального элемента техногеосистемы. Наряду с химизмом поверхностных и подземных вод, интегральные гидросферные модели включают в себя также информацию о других средах, что фиксируется значимыми факторными нагрузками последних в интегральных гидросферных моделях (см. табл. 4).

Интерпретация интегральной модели зависит от ее целевой направленности. Так, с помощью модели подземной гидросферы Набережно-Челнинской площади выделяются области развития защищенных и незащищенных от загрязнения подземных вод (см. рис. 5, А). Подобную информацию можно использовать как в экологических, так и в поисковых целях для решения актуальной проблемы водоснабжения г. Набережные Челны за счет подземных источников (Сунгатуллин, 2009). Наиболее перспективными объектами для питьевого водоснабжения следует считать участки недр с условным параметром менее минус 20, которые расположены на левобережье Нижнекамского водохранилища в нескольких километрах от города. Интегральная модель поверхностной гидросферы выделяет области развития относительно чистых и загрязненных речных вод (см. рис. 5, Б). Подобные модели применимы при мониторинговых исследованиях и определении стоимости природных ресурсов отдельных территорий. Поэтому при экологических прогнозах особенно важна актуализация информации путем периодического сбора данных, обратной связи и модернизации интегральной модели. Такие модели могут создаваться для отдельных объектов, площадей, регионов и в целом для России, а получаемая информация пригодна, соответственно, для решения задач локального, регионального и федерального уровней.

Положение 3. На промышленно'урбанизированных площадях происходит техногенная трансформация химического состава депонирующих сред. С помощью аппарата математической статистики разработаны критерии

обнаружения техногенных аномалий и количественно оценен вклад природных, природно-техногенных и техногенных процессов в общую информацию о техногеосистеме (глава 4).

Наряду с некоторыми природными факторами, техногенная деятельность рассматривается как одна из самых мощных современных геологических сил, преобразующих земную кору, модифицирующих физические и химические поля, формирующих новые структурные элементы. Активная переработка геологического пространства под воздействием техногенеза приводит к формированию в глобальном масштабе в гидролитосфере совершенно новой триады элементов «порода - вода - техногенные образования» - техногенной коры выветривания. Последняя наиболее приспособлена к условиям техногенно-преобразованной окружающей среды, а агентами выветривания здесь, наряду с природными физическим, химическим и биологическим факторами, являются антропогенный и техногенный. Наиболее динамичным элементом техногенной коры выветривания является гидросфера, где зарождается водоносный современный техногенный ареал (Сунгатуллин, 2009), отвечающий участкам антропогенного изменения подземной гидросферы. Пространственная форма водоносного ареала в виде вертикального цилиндра отличает его от природных пластообразных гидростратиграфических подразделений.

Установлено, что техногенез и урбанизация способны ускорить естественный круговорот веществ, включая и химические элементы в гидросфере. На промышленно-урбанизированных площадях РТ установлена техногенная трансформация химического состава гидросферы с формированием техногенного водоносного ареала (Сунгатуллин, 2007, 2009). Например, добыча углеводородов и нефтепромысловые сооружения на юго-востоке РТ за 50 лет привели к наиболее масштабным техногенным изменениям подземной гидросферы (Ибрагимов, 2007). Извлекаемые попутно с нефтью крепкие хлоридные натриевые рассолы способствовали образованию многочисленных техногенных минерализованных родников. Если в начале 70-х годов прошлого столетия на территории РТ в зоне активного водообмена не было выявлено ни одного водопункта с водами хлоридного типа, то в настоящее время на площади нефтяных месторождений такие воды встречаются повсеместно, при этом содержание хлоридов в них значительно превышает 1 г/л (рис. 6).

Важным аспектом изучения вод техногенного ареала являются критерии их выделения. Нами выборка вод техногенного происхождения осуществлялась с помощью методов математической статистики на примере минеральных вод РТ (Сунгатуллин, 2006, 2009). Кластерный анализ выявил «техногенную» и «природную» группы компонентов. В первую группу вошли хлор, натрий, калий, а вторую составили кальций и сульфат-ион. При этом поведение химических компонентов в водоносном техногенном ареале и в природных гидростратиграфических подразделениях существенно различается (рис. 7). В отличие от природных вод, воды техногенного ареала не обладают вертикальной гидрохимической зональностью, т. е. являются азональными. Ареал отличается от

Рис. 6. Водопункты с преобладанием хлор-иона

С№р»кк м г/а

1000 1500

Рис. 7. Химические компоненты в минеральных водах природной гидросферы (А) и техногенного водоносного ареала (Б)

•менее I ООО иг/л от 1000 до 2000 мг/л от 2000 до 3000 мг/л более 3000 мг/л

Месторождения нефти

природных минеральных вод повышенной (в среднем в 2 раза) минерализацией и преимущественно сульфатно-хлоридным магниево-натриевым составом. В настоящее время около 25 % минеральных вод РТ в зоне активного водообмена образовались за счет техногенной трансформации химического состава природных вод.

На примере типичных промышленно-урбанизированных площадей РТ рассмотрены взаимоотношения природных и техногенных процессов. Например, 1 состав техногенно-преобразованных вод в Приказанском районе изменяется в разрезе сверху-вниз следующим образом: (НС03-804-Са-Ма)-» ($04-НС0г\^-Са)-» (НСО^-БС^-Ма-У^-Са)-» (БС^-Са). Это обусловлено в основном заполнением Куйбышевского водохранилища и подъемом уровня подземных вод, которые ; замедлили водообмен между приповерхностными водоносными горизонтами и I способствовали подтоку минерализованных вод снизу, а также резким ростом I промышленной деятельности в 60-80-е годы прошлого столетия (индустриальный этап развития г. Казань) и поступлением в подземную гидросферу «сверху» дополнительных химических компонентов. Данные факторы трансформировали природный химический состав подземных вод и привели к формированию здесь I водоносного техногенного ареала. Ретроспективный анализ изменения содержаний г химических компонентов показал, что до середины 50-х годов XX века состав подземных вод формировался за счет природных особенностей гидролитосферы. Существенные изменения произошли при заполнении Куйбышевского водохранилища (рис. 8). В течение 5-6 лет гидросфера адаптировалась к поднявшемуся уровню вод, что выразилось в значительном росте общей жесткости (в 3 раза) и содержаний железа (в 100 раз). Наиболее существенные изменения подземной гидросферы произошли в начале 1960-х годов. Антропогенно-измененный период, продолжающийся более 50 лет, отразился в резком повышении сухого остатка (в 5 раз по сравнению с природным периодом), сульфатов (в 10 раз), общей жесткости (в 4 раза), железа (в 50-150 раз). В настоящее время отмечается этап стабилизации трансформированного состава подземных вод (см. рис. 8), который сохранится в ближайшем будущем, так как растворы сульфатных солей относятся к очень стойким и медленно распадающимся соединениям со временем распада в десятки и сотни лет (Гольдберг, 1983). Таким образом, в Приказанском районе основным пусковым механизмом трансформации состава подземной! гидросферы послужило создание Куйбышевского водохранилища.

Впервые для территории РТ автором показана эффективность; применения статистических методов для разделения природных и техногенных ассоциаций химических элементов в геологических объектах с целью решения экологических задач. Сопряженное опробование донных осадков на территории РТ позволило сопоставить распределение химических элементов и областей развития техногенных объектов. Например, в илистой фракции повышены содержания А1, Т1, Бе, Мп, Р, М^, К, а в песчаной фракции - 81, Са, Ка (Сунгатуллин, 2005). Факторный анализ макрокомпонентов выявил факторы, отвечающие за их природные и техногенные особенности. Созданные модели и

Содержание компонентов, мг/л

Рис. 8. Изменение химического состава подземных вод в Приказанском районе:

1-3 - этапы развития гидросферы: 1 - природный (1936-1955 гг.), 2 - адаптационный (1956-1961 гг., заполнение Куйбышевского водохранилища), 3 - антропогенно-измененный (1962 г. - по настоящее время)

экологическая интерпретация результатов статистической обработки выделяют техногенный фактор донных осадков, основной вклад в который вносят Мп, Р и что подтверждается совпадением аномалий данных элементов с площадями развития техногенных объектов. Распределение микроэлементов в донных осадках показало (Сунгатуллин, 2007), что в илистой фракции концентрируется большая часть из изученных 47 элементов. В песчаной фракции повышены содержания Со, Сг, 8п, Яг, Щ. Статистическими методами выделены природная, техногенная и природно-техногенная группы элементов. Природные особенности характеризуются V, 8с, Тд, Ъг, У, УЪ, Ва, Ве; к элементам преимущественно техногенного происхождения относятся Мп, Р, Аэ, 8п, №>, а смешанного генезиса - 2п, РЬ, Си, №, В, 1л, ва, Со. Распределение микроэлементов показало их зависимость от гранулометрического состава донных осадков и от типа техногенных объектов.

Статистическая обработка геохимических данных с применением факторного анализа позволила выявить факторные нагрузки в потоках рассеяния. С учетом геохимических особенностей элементов, геологического строения и особенностей техногенных объектов, каждый из факторов получил экологическую интерпретацию. Модели геохимических полей, созданные по факторным нагрузкам, системно представляют информацию по всем химическим элементам в виде интегральных моделей. При этом наиболее отчетливо выражена связь интегральной модели «техногенного» фактора со степенью антропогенной нагрузки. На примере территории РТ показана возможность использования систематизированной информации по распределению химических элементов в промышленно-урбанизированных регионах для эколого-геохимического мониторинга, а выделенные природные, техногенные и природно-техногенные ассоциации элементов способствуют решению разнообразных прикладных и теоретических задач.

Некоторые взаимоотношения биотических и абиотических параметров в техногеосистемах рассмотрены на примере почвенного и растительного покровов Набережно-Челнинской площади РТ (Сунгатуллин, 2009). Биогеохимические исследования показали взаимосвязанное поведение элементов в данных средах. В дерново-подзолистых, лесных и черноземных почвах выделяют два уровня концентрации химических элементов - горизонты С2 и А). Среди растений основным концентратором химических элементов и, соответственно, биоиндикатором является мох, в золе которого установлены аномальные содержания 19 элементов. Факторный и кластерный анализы позволили выделить в почвах и растительности параметры, характеризующие природный субстра (материнскую породу), биологическую и антропогенную составляющие. Наиболее выражен «литофильный» геохимический фактор, основную нагрузку которог формируют породообразующие элементы Ре, Т1, А1. Именно состав пород является определяющим фактором геохимического облика растений и почв. Элементь второй группы (Са, Ыа, Р, Бг, М§, Мп, Ва и др.) играют важную роль жизнедеятельности растений, и их можно выделить как биофильные элементы. Наконец, третья (технофильная) группа объединяет РЬ, Сг, Мо, ва, Ое, Со, Ав Си, которые связаны с деятельностью промышленных и урбанизированны объектов, поступая в растения с пылью, атмосферными осадками и подземным водами. Выявлена зависимость между химическим обликом пород, почв растительных сообществ, что подтверждает взаимообусловленность процессов пределах отдельных ландшафтов. Причем вклад «литологического» фактора химический состав почв и растительности, по сравнению с биофильным технофильным факторами, является доминирующим и составляет более 60 %.

Создание эколого-геохимических моделей позволяет принципиальн сравнивать результаты различных видов анализов и опробования. Например, п результатам мониторинговых работ на промышленно-урбанизированных площадя РТ установлено: совпадение содержаний химических элементов в донных осадках гидрохимическими полями (Сунгатуллин, 2001); взаимосвязь между подземными и

поверхностными водами (Сунгатуллин, 2008, 2009); общие тенденции поведения элементов в подземной гидросфере и почвах. Все это свидетельствует о влиянии техногенеза на разные геосреды.

В XXI веке использование техногенных месторождений будет рассматриваться как одно из стратегических направлений развития минерально-сырьевого комплекса России. Поэтому в последние годы проблемам формирования, изучения и переработки техногенных месторождений уделяется значительное внимание (Воробьев, 2001; Гаев, 1996; Макаров, 2006; Трубецкой, 2008; Чайников, 2001 и др.). Особенно интересны такие исследования для регионов, где история горнодобывающей промышленности и, соответственно, формирования техногенных месторождений насчитывает многие десятилетия и столетия. К подобным регионам относится и РТ, где еще в XVIII веке сформировались техногенные месторождения -отвалы при добыче медных руд. К настоящему времени на территории республики накоплены сотни миллионов тонн отходов минерального сырья, однако они практически не исследовались с точки зрения техногенного сырья. На территории РТ к первоочередным объектам подобного изучения можно отнести промышленно-урбанизированные территории, так как освоение здесь техногенных месторождений решает многие экономические, социальные и экологические задачи. В геологическом пространстве промышленно-урбанизированных территорий формируются структуры, в которых наблюдаются неоднородности теплового, химического, физического, техногенного и других полей. Поэтому здесь выделяются технофлюидные ячейки с мощным совместным проявлением техногенеза и минерагенического потенциала (Сунгатуллин, 2009). Обмен веществом в подобной ячейке обусловлен физическим механизмом вертикального тепло- и массопереноса при миграции флюидов снизу вверх (природное направление) и сверху вниз (техногенное направление). Вертикальный перенос флюидов обусловливает дестратификацию геологического пространства и азональность природного вещества с образованием техногенных месторождений полезных ископаемых за счет переработки природного вещества, а радиально-латеральные массоэнергопотоки играют ведущую роль в распространении антропогенных и техногенных воздействий. Следовательно изучение технофлюидных ячеек может привести к познанию роли техногенеза в образовании техногенных месторождений и проявлений, а также его влиянии на круговорот вещества и энергии. Подобные ячейки являются не только каналами распространения природного вещества и энергии, но и источником антропогенного изменения окружающей среды, т. е. эталонными объектами геопатогенных зон и межгеосферного обмена веществ (Востоков, 2007; Лузгин, 2007 и др.).

- потенциальные техногенные проявления и месторождения нефти

■ - техногенно-индуцированные флюиды

Рис. 9. Модель формирования техногенных проявлений и месторождений нефти в технофлюидной ячейке на востоке РТ

К настоящему времени актуальной проблемой является открытие новых залежей углеводородов в традиционных нефтегазоносных регионах и, в частности, в РТ. В современной флюидодинамической концепции формирования в земной коре широкой гаммы полезных ископаемых, включая месторождения углеводородов в пределах древних платформ, флюидным растворам отводится главная роль (Соколов, 1999). Мигрирующие снизу вверх флюиды являются мощными тепломассоносителями и реализуют механизм конвекции в пределах участков тектонических напряжений и зон повышенной вторичной проницаемости. За счет прорывов энергоемких флюидов по вертикали формируются многопластовые залежи. Следует учитывать возможность переформирования углеводородной залежи за счет естественного и искусственного воздействий на природный нефтя-

Состояние среды

кризисное

Рис. 10. Технофлюидные ячейки на территории РТ:

А — минерагеническая модель; Б — модель современного рельефа; В — техногенная модель (см. табл. 3) Стрелками показан горизонтальный и вертикальный энергомассоперенос

ной пласт за очень короткий период времени и даже в течение нескольких лет (Гаврилов, 2008), что соответствует, например, возрасту месторождений пресных подземных вод. С другой стороны, области проявлений техногенно-индуцированных землетрясений на востоке РТ могут послужить объектами поисков промышленных скоплений нефти, так как динамика литосферы и сейсмичность напрямую связаны с процессами перераспределения флюидов в пространстве (Адушкин, 2005). Период проходки сотен тысяч скважин на нефтеперспективных площадях РТ составляет более 60 лет. Поэтому вероятность возникновения в технофлюидных ячейках вторичных техногенных залежей углеводородов в надпродуктивных горизонтах за счет техногенно-обусловленного флюидного потока существенно возрастает (рис. 9). В подобных структурах образуются инъекции углеводородов и рассолов в верхние структурные этажи. Факты флюидного «загрязнения» подземной гидросферы нефтепродуктами, хлоридами, сульфатами могут указывать на возможность обнаружения техногенных месторождений углеводородов и минеральных вод в кайнозойско-верхнепалеозойской части осадочного чехла территории РТ, что значительно расширяет горизонты поисково-разведочных работ на старых нефтепромыслах.

Изучение промьппленно-урбанизированных площадей позволило автору выделить три технофлюидные ячейки на территории РТ (рис. 10), с которыми связано большинство месторождений полезных ископаемых. Данные ячейки со временем расширяются, формируя сложные экогеосистемы взаимодействующих лито-, гидро-, био- и техносфер. Ячейки обладают тектонической раздробленностью, геодинамической подвижностью, повышенным тепловым потоком и флюидопроницаемостыо, т. е. характеризуются аномальностью экологических обстановок, что предопределило и приуроченность к подобным структурам городов и крупных промышленных объектов. Кроме того, на территории РТ можно прогнозировать выделение еще трех ячеек. Такое предположение основано на перспективности освоения в одной из таких ячеек (граница Мелекесской впадины и Южно-Татарского свода) крупнейших запасов битумов России. Кроме того, в «битумной ячейке» имеются месторождения каменных углей, разнообразные проявления минеральных питьевых вод, которые могут явиться основой создания курортно-санаторной сети республиканского и федерального значения (Сунгатуллин, 2008). Во второй из перспективных ячеек, расположенной в купольной части Северо-Татарского свода, возможно обнаружение нефтяных месторождений и проявлений. И, наконец, в третьей ячейке (Казанско-Кировский прогиб) расположены крупные месторождения гипса, минеральных вод, проявления серы и поделочных камней. Таким образом, в пределах выделенных технофлюидных ячеек на территории РТ можно прогнозировать обнаружение месторождений разнообразного техногенного сырья, образованного за счет антропогенного и техногенного изменений гидролитосферы.

выводы

1. Разработана и апробирована методика интегрального изучения и прогноза состояния техногенно-преобразованного геологического пространства субъекта Российской Федерации, основанная на компьютерном моделировании и применении аппарата математической статистики, которая синтезирует массивы разнородной информации, повышает точность, достоверность, информативность геоэкологических работ, раскрывает новые качества техногеосистем и усиливает исследовательский потенциал наук о Земле.

2. Выполнена верификация компьютерных моделей с помощью результатов бурения скважин. Погрешность прогноза составила 3-10 %, что доказывает применимость компьютерного моделирования для решения геоэкологических задач.

3. Разработаны методические приемы формализации и ранжирования качественных характеристик (экологических, стратиграфических, литологических и др.) техногеосистемы для использования их совместно с количественными параметрами, что позволяет оптимизировать технологию геоэкологического зонирования.

4. Выделены и охарактеризованы техногенная кора выветривания и водоносный техногенный ареал, показаны перспективы использования новых объектов при эколого-гидрогеологическом картировании промышленно-урбанизированных регионов и поисках техногенных месторождений.

5. Изучен химический состав природно-техногенных систем на территории Республики Татарстан. С помощью моделей и методов многомерной математической статистики обработки данных выявлены критерии обнаружения техногенных аномалий в депонирующих средах (породы, донные осадки, почвы, поверхностные и подземные воды). Реализована методика количественной оценки вклада природных, природно-техногенных и техногенных процессов в общую информацию о техногеосистеме.

6. Обоснованы закономерности быстрого (десятки лет) формирования техногенных месторождений нефти и минеральных вод на промышленно-урбанизированных территориях, что увеличивает минерагенический потенциал регионов, повышает эффективность геолого-разведочных работ и прогноз последствий освоения техногенных месторождений.

7. Созданы постоянно действующие интегральные модели для организации и проведения численного мониторинга на территории Республики Татарстан, необходимые для выработки приоритетных направлений региональной экологической политики.

Основные публикации по теме диссертации Монографии

1. Сунгатуллин Р. X. Комплексный анализ геологической среды (на примере Нижнекамской площади). Казань: Изд-во «Мастер-Лайн», 2001.140 с.

2. Сунгатуллин Р. X. Интегральная геология. Казань: Изд-во «Образцовая типография», 2006. 142 с.

Монографии коллектива авторов

3. Силантьев В. В., Жарков И. Я., Сунгатуллин Р. X., Хасанов Р. Р. Верхнепермские стратотипы Поволжья. Казань: Изд-во КГУ, 1998.90 с.

4. Методическое руководство по поискам, оценке и разведке месторождений твердых нерудных полезных ископаемых Республики Татарстан. Часть 2. Методика поисков и оценки / под ред. Ф. М. Хайретдинова, Р. М. Файзуллина. Казань: Изд-во КГУ, 2000.432 с. (подразделы 2.2.4., 23.4., 2.З.5.).

5. Геологические памятники природы Республики Татарстан / под ред. И. А. Ларочкиной, В. В. Силантьева. Казань: Изд-во «Акварель-Арт», 2007. 296 с. (разделы «Тектоническое строение», «Стратиграфия», «Полезные ископаемые»).

6. Геология Приказанского района / под ред. А. И. Шевелева. Казань: Изд-во ЗАО «Новое знание», 2007.208 с. (главы 7, 8,12).

Статьи, опубликованные в ведущих рецензируемых научных журналах из перечня ВАКа

7. Сунгатуллин Р. X. Апатит-ильмеиит-титаномагнетитовые руды Каларского габбро-анортозитового массива // Геология и геофизика. 1993. № 9. С. 56-59.

8. Сунгатуллин Р., Хазиев М., Швыдкин Э. Геолого-геохимические предпосылки поисков углеводородов // Бурение & нефть. 2004. Ноябрь. С. 6-8.

9. Сунгатуллин Р. X. Моделирование состояния геологической среды при интенсивном антропогенезе // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2005. № 5. С. 390-394.

10. Швыдкин Э., Вассерман В., Король М., Сунгатуллин Р. Геохимические съемки при оценке перспективных структур Волго-Уральской нефтегазоносной провинции // Бурение & нефть. 2005. № 7-8. С. 12-14.

11. Сунгатуллин Р. X., Хазиев М. И. Геохимические исследования донных отложений на территории Республики Татарстан // Ученые записки КГУ. Естественные науки. 2007. Т. 149, № 4. С. 167-182.

12. Сунгатуллин Р. X., Сунгатуллина Г. М. Минерагенические системы и интегральные модели // Разведка и охрана недр. 2007. № 11. С. 25-29.

13. Сунгатуллин Р. X. От компьютерно-математического моделирования - к синтезу знаний и интегральной геологии // Геоинформатика. 2008. № 1. С. 29-33.

14. Сунгатуллин Р. X., Хазиев М. И., Шанин А. Е. Геоэкологические исследования на Самосыровском полигоне твердых бытовых отходов // Ученые записки КГУ. Естественные науки. 2008. Т. 150, № 1. С. 168-181.

15. Сунгатуллин Р. X., Хазиев М. И. Системный подход при изучении гидросферы на промышленно-урбанизированных территориях // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2009. № 1. С. 19-31.

16. Суигатуллин Р. X., Сунгатуллина Г. М., Хазиев М. И. Биогеохимические исследования при изучении геологического пространства // Ученые записки КГУ. Естественные науки. 2009. Т. 151. № 1. С. 196-217.

17. Сунгатуллин Р. X. Методика создания 30 моделей геоэкологического пространства // Геодезия и картография. 2009. № 3. С. 42-44.

18. Сунгатуллин Р. X. Техногенез и минеральные воды // Разведка и охрана недр. 2009. № 2. С. 53-58.

19. Сунгатуллин Р. X., Хазиев М. И Интегральная геоэкологическая модель Республики Татарстан // Геодезия и картография. 2009. № 4. С. 43-50.

20. Сунгатуллин Р. X. Химический состав подземной и поверхностной гидросфер (на примере Набережно-Челнинской площади) // Ученые записки КГУ. Естественные науки. 2009. Т. 151, № 3. С. 153-166.

Статьи в других научных журналах и сборниках

21. Сунгатуллин Р. X., Уманцев В. В., Силантьев В. В. Новые данные по стратиграфии и полезным ископаемым Елабужско-Бондюжского вала // Пермские отложения Республики Татарстан. Казань: Изд-во «Экоцентр», 1996. С. 20-26.

22. Сунгатуллин Р. X., Хазиев М. И. Геоэкологические исследования при проведении геологической съемки масштаба 1:50 000 на территории Республики Татарстан // Вестник ТО РЭА. 1999. № 2. С. 15-19.

23. Сунгатуллин Р. X., Хазиев М. И. Эндогенные, экзогенные и антропогенные процессы на Нижнекамской площади РТ // Мониторинг геологической среды: активные эндогенные и экзогенные процессы. Казань: Изд-во КГУ, 2000. С. 321-324.

24. Сунгатуллин Р. X., Беляев Е. В., Хазиев М. И., Хаванов А. Ю. Перспективность северо-востока Республики Татарстан на различные виды полезных ископаемых // Геологическое изучение земных недр Республики Татарстан. Казань: Изд-во КГУ, 2002. С. 27-37.

25. Сунгатуллин Р. X., Хазиев М. И. Реконструкция условий позднепермского осадкообразования по геохимическим данным (бассейн Нижней Камы) // Геологическое изучение земных недр Республики Татарстан. Казань: Изд-во КГУ, 2002. С. 14-26.

26. Сунгатуллин Р. X., Хазиев М. И., Боровский М. Я. Системный подход в геологических исследованиях. Статья 1. Геологические и геофизические предпосылки II Георесурсы. 2003. № 1. С. 24-26.

27. Сунгатуллин Р. X., Хазиев М. И. Системный подход в геологических исследованиях. Статья 2. Геодинамические системы // Георесурсы. 2003. № 2. С. 23-26.

28. Сунгатуллин Р. X. Компьютерно-математическая методика геолого-экологического моделирования // Прикладная геохимия. Выпуск 5. Компьютерные технологии. М.: Изд-во ИМГРЭ, 2004. С. 305-310.

29. Сунгатуллин P. X. Интегральная геология - новое научное направление // Развитие идей Н. А. Головкинского и А. А. Штукенберга в Казанской геологической школе. Казань: Изд-во КГУ, 2004. С. 152-155.

30. Сунгатуллин P. X. Литохимические параметры при исследовании геологического пространства // Ученые записки КГУ. Естественные науки. 2005. Т. 147, № 1.С. 62-75.

31. Сунгатуллин P. X. Системный анализ, моделирование и интегральная геология // Ученые записки КГУ. Естественные науки. 2006. Т. 148, № 4. С. 143-164.

32. Сунгатуллин P. X., Хазиев М. И. Интегральная геология и изменяющаяся среда // Изменяющаяся геологическая среда: пространственно-временные взаимодействия эндогенных и экзогенных процессов. Казань: Изд-во КГУ, 2007. С. 223-228.

33. Чурбанов А. А., Сунгатуллин P. X., Хазиев М. И. Цветные камни правобережья Волги //Георесурсы. 2008. № 1. С. 23-24.

34. Сунгатуллин P. X. Набережные Челны: природная и техногенная гидросферы // Инженерные изыскания. 2008. № 6. С. 60-64.

35. Сунгатуллин P. X. Техногенные коры выветривания и техногенные фации — новые объекты геологии // Верхний палеозой России: стратиграфия и фациальный анализ. Казань: Изд-во КГУ, 2009. С. 72-74.

36. Сунгатуллин P. X. Формализация литологических данных при создании интегральных геологических моделей // Верхний палеозой России: стратиграфия и фациальный анализ. Казань: Изд-во КГУ, 2009. С. 273-274.

37. Сунгатуллин P. X. Численное моделирование геологического пространства промышленно-урбанизированных территорий // Эколого-геологические проблемы урбанизированных территорий. Екатеринбург: Изд-во УГГУ, 2009. С. 60-61.

38. Сунгатуллин P. X. Методы математической статистики при исследовании техногенной трансформации геосред // Эколого-геологические проблемы урбанизированных территорий. Екатеринбург: Изд-во УГГУ, 2009. С. 6264.

39. SoungatouIIine R. Kh., Khassanov R. R., Novikov A. A. Geochemical correlation of polyfacies sediments of the Upper Permian of the East Russian Platform //Proceedings of the Royal Society of Victoria. 1998. V. 110, no. 1/2. P. 227-234. Melbourne.

40. SoungatouIIine R. Kh., Khaziev M. I., Khavanov A. Y. Ecogeochemical study under the geological mapping of the Tatarstan Republic // Geochemistry of Landscapes, Palaeoecology of Man and Ethnogenesis. Ulan-Ude, 1999. P. 220.

41. SoungatouIIine R., Khaziev M. and Borovsky M. Geological and Geophysical Aspects of the Large-Scale Geological Studies // Georesources. 2002. V. 6. P. 46-48.

шмтштммт

• 90-«

Отпечатано с готового оригинал-макета в типографии Издательства Казанского государственного университета Тираж 150 экз. Заказ 98/2

420008, ул. Профессора Нужина, 1/37 тел.: 233-73-59,292-65-60

Содержание диссертации, доктора геолого-минералогических наук, Сунгатуллин, Рафаэль Харисович

ВВЕДЕНИЕ

1. ПРИРОДНЫЕ И ТЕХНОГЕННЫЕ УСЛОВИЯ РЕСПУБЛИКИ

ТАТАРСТАН.

2. ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ИЗУЧЕННОСТЬ ТЕРРИТОРИИ.

3. ТЕОРИЯ И МЕТОДИКА КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВ АНИЯ.

4. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ И ТЕХНОГЕННЫХ

ОБЪЕКТОВ И СИСТЕМ.

5. ИНТЕГРАЛЬНЫЕ ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ.

6. СОЗДАНИЕ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ.

7. ФОРМИРОВАНИЕ И ПРОГНОЗ ТЕХНОГЕННЫХ

МЕСТОРОЖДЕНИЙ И ПРОЯВЛЕНИЙ.

8. СИНТЕЗ ЗНАНИЙ И ИНТЕГРАЛЬНАЯ ГЕОЛОГИЯ.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Моделирование природных и техногенных систем промышленно-урбанизированных регионов"

Актуальность работы. С развитием цивилизации на нашей планете появилась новая огромная геологическая сила - человечество [45]. Эта сила нарушает природные процессы на макро-, мезо- и микроуровнях, переводя геологические сферы в метастабильное состояние. Неустойчивость и нестабильность в качестве фундаментальных характеристик мироздания признается многими исследователями [151, 222]. Учитывая неспособность предвидеть последствия техногенеза на окружающую среду, человечество сегодня обязано более ответственно относиться к геологическому пространству и процессам в нем. Этим определяется возможность включения человека в природу и их дальнейшее сосуществование, что требует комплексного анализа взаимодействия процессов на разных уровнях организации геологического пространства. Подобный анализ должен основываться на системном и междисциплинарном подходах, учитывающим взаимосвязь природных, техногенных и природно-техногенных процессов. Однако в настоящее время состояние развития наук о Земле (включая геологию и геоэкологию) существенно отстает от уровня точных наук. Это связано с возрастающим экспоненциально объемом геологической информации [413], недостаточным исследованием закономерностей взаимоотношений различных геологических сред, Слабым использованием в геологии аппарата точных наук [424] и современных компьютерных технологий.

В XXI веке в науках о Земле, по-видимому, произойдет переход от исследований природных геологических процессов к исследованиям антропогенного и техногенного воздействий на природу, что будет способствовать развитию теории управления антропогенным воздействием для устойчивого социально-экономического развития регионов и стран. Поэтому в настоящее время одной из главных проблем естествознания является разработка принципов и методов исследования природных, техногенных и социальных систем. Интерес к данной проблеме обусловлен существующим уровнем науки и выражает две тенденции в развитии знания: его дифференциацию и интеграцию [150]. Если XX век отражал первую из них с появлением новых направлений и отраслей знания, то, начиная с конца прошлого века, все сильнее проявляется вторая тенденция с возникновением синтетических направлений. Сегодня узкая специализация при изучении природной среды дополняется комплексным исследованием больших систем (космоса, Земли, биосферы, общества и т. п.), раскрывающих общие закономерности их структурно-функциональной организации с одновременным прослеживанием развития таких систем методами различных наук.

В настоящее время при анализе глобальных, региональных и локальных проблем широко используется метод изучения экологических аспектов функционирования различных, в том числе и геологических, систем. Экологический подход является общенаучным подходом, тесно увязывающим в единую систему различные позиции и точки зрения, позволяя тем самым приблизиться к выработке геосистемного, многоаспектного взгляда на окружающую среду [174, 232]. Экологизация находит свое широкое применение при анализе глобальных, региональных и локальных проблем. Все более насущной становится проблема поисков дополнительных источников оперативной экологической информации, не требующих значительных финансовых и временных затрат. В известной мере она может быть решена путем моделирования как обобщающего метода изучения геологического пространства в условиях интенсивного техногенеза. Однако до настоящего времени для подобного моделирования отсутствуют общепринятые концепции, недостаточно разработаны критерии оценки различных компонентов геологического пространства, методические приемы обобщения разнородных массивов информации и построения инвентаризационных и прогнозных моделей. Кроме того, при изучении геоэкологических аспектов территорий большинства субъектов Российской Федерации практически нет исследований, направленных на синтез огромного объема информации по геологическим, экологическим, географическим, социальным и другим параметрам, особенно для промышленно-урбанизированных территорий. Поэтому создание и внедрение методологии системного изучения природных и техногенных объектов и процессов в геологическом пространстве, особенно для интенсивно преобразованных человеком территорий, рассматривается как одна из актуальных задач геологии и геоэкологии, затрагивающей теоретический и эмпирический уровни знания.

Цель работы: обосновать научно-методические основы моделирования природных и техногенных систем, выявить связи между ними и создать постоянно действующие интегральные модели геологического пространства для рационального использования природных ресурсов и обеспечения устойчивого развития промышленно-урбанизированных регионов.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи: о реализовать комплекс методов системного анализа природных и техногенных объектов с установлением их взаимоотношений в условиях интенсивного техногенеза; разработать принципы формализации экологических, литологи-ческих, геодинамических, химических, физических и других параметров при моделировании природных и техногенных процессов; о применить единую сетку разноопробованных сред для математической обработки данных при изучении управляющих параметров техногео-системы и связей между различными средами с выявлением природных, при-родно-техногенных и техногенных элементов; о разработать алгоритм создания интегральных геоэкологических и геологических моделей для их использования в научной и прикладной деятельности; о подтвердить достоверность компьютерных моделей; о оптимизировать технологию геоэкологического зонирования на основе выбора наиболее информативных интегральных моделей с выявлением их эмерджентных свойств;

• определить наиболее эффективные критерии прогнозирования техногенных месторождений.

Методы решения поставленных задач: полевые (маршруты, изучение обнажений, бурение и каротаж скважин, опробование и др.), лабораторные и камеральные методы геологических, экологических, геофизических, геохимических и гидрогеологических исследований; обобщение и анализ большого фактического материала унифицированным способом; выполнение численных расчетов с помощью программ Statistika, Excel и создание компьютерных моделей исследуемых объектов, явлений, процессов комбинированием ГИС Maplnfo и Surfer; разработка новых подходов к решению естественно научных проблем с использованием комплекса методов геологии, экологии, геоинформатики, географии, математики, физики и химии.

Рис. 1. Обзорная карта Красным цветом выделена Республика Татарстан

Предмет исследований: количественные и качественные показатели, определяющие изменение геологического пространства под действием природных и техногенных процессов.

Фактический материал. Основу диссертации составляют результаты лито-, гидро-, биогеохимических, геофизических, геодинамических исследований при геоэкологических и гидрогеологических работах, геологическом картировании и съемке по потокам рассеяния [259-312, 439-453], проведенные автором в период с 1993 по 2009 гг. на территории РТ (см. рис. 1) в области развития полифациальных фанерозойских осадочных пород и разнообразной техногенной нагрузки. Республика Татарстан является одним из наиболее изученных в геологическом отношении субъектов Российской Федерации, а его небольшая площадь значительно уменьшает степень неопределенности результатов геоэкологического изучения. С другой стороны, регионализм отвечает решению прикладной задачи рационального использования недр и окружающей среды в рамках административных границ отдельных субъектов Российской Федерации, а также концепции устойчивого развития регионов.

В процессе исследований использованы, главным образом, оригинальные результаты более 40000 различных анализов (табл. 1), выполненных с помощью современной аппаратуры (табл. 2) по аттестованным методикам в аккредитованных лабораторных центрах гг. Казань, Нижний Новгород и Александров. Качество и достоверность полученных автором данных контролировались проведением повторного опробования и их статистической обработкой [442-453], а также сопоставлением результатов моделирования с реальной геологической обстановкой. При создании геологических и структурных моделей автор использовал данные 10 ООО поисковых, разведочных и эксплуатационных скважин на территории РТ. При создании литохимиче-ских моделей использованы результаты 24000 химических анализов из кадастра месторождений и проявлений твердых полезных ископаемых Республики Татарстан (Шаргородский, 2000), а при создании физических моделей -данные региональных геофизических работ (Боровский, 1998, 1999, Каримов, 2004). Гидрохимические модели основаны на данных более 4 000 полных и сокращенных химических анализов подземных и поверхностных вод.

Автором проанализированы и обобщены фондовые геологические, экологические, гидрогеологические, геохимические, геофизические и другие материалы по региону исследований, научные публикации по теме, сыгравшие значительную роль при подготовке диссертации.

Таблица 1

Основные виды и объемы исследований

Виды исследований Единица измерения Объем

Химический анализ пород анализ 294

Приближенно-количественный спектральный анализ пород, донных осадков, почв анализ 12806

Спектрозолотометрический анализ пород, донных осадков анализ 11247

Атомно-абсорбционный анализ на ртуть пород, донных осадков анализ 11247

Атомно-абсорбционный анализ на мышьяк донных осадков анализ 921

Спектометрический анализ донных осадков с индукционно-связанной плазмой анализ 921

Рентгено-спектральный флуоресцентный анализ донных осадков анализ 921

Химический анализ поверхностных вод анализ 300

Химический анализ подземных вод анализ 4000

Таблица 2

Методы аналитических исследований и определяемые компоненты

Метод анализа Объект исследований Аппаратура Определяемые компоненты

Рентгено-спектральный флуоресцентный Первичные ореолы, донные осадки УЯА-ЗО, СРМ-25М 81, А1, Т[, ¥е, Мп, Са, М^ Иа, К, Р

Химический Воды Титратор, Е1ап-9000, ОРТ1МА-200(ЮУ К+, МТГ, Са2+, Мё2+, Ееобщ., СГ, 8042\ Н02", ЫОз", НС03", 81, Си, гп, РЬ, №, Со, Сг, Аз, вг, Мо, и, Ва, Ве, Вг, Сс1, В, Бе, Нё, 3

Приближенно-количественный спектральный Первичные ореолы, почвы, растительность, донные осадки, воды ДФС-458 Ag, А1, Ав, Аи, В, Ва, Ве, Са, Сс1, Се, Со, Сг, Си, Ре, ва, ве, Hg, К, Ьа, Ы, М§, Мп, Мо, На, №>, N<1, №, Р, РЬ, Ш>, БЬ, 8с, Бе, 81, Бш, 8п, Бг, ТЬ, Т\, и, V, у, УЬ, гп, ъх

Атомно-абсорбционный спектральный Первичные ореолы, почвы, донные осадки, воды Квант-АФА, АА8-Ш Аз, Н§

Спектрозолото-метрический Первичные ореолы, почвы, донные осадки, воды ДФС-458, МФ-2 Аи

Спектрометрический с индук-ционно-связанной плазмой (1СР-спектроскопия) Первичные ореолы, почвы, донные осадки, воды Е1ап-9000, ОРТ1МА-2000БУ, са, Се, БЬ, N(1

Фотометрический газохромотогра-фический Воды КФК-3, Флюорат 02-3 Фенолы, нефтепродукты, АСПАВ

Защищаемые положения:

1. Техногенез образует в земной коре промышленно-урбанизированных территорий участки с закономерно связанными химическими, физическими и геодинамическими параметрами. Системное исследование техногенно-преобразованного пространства, основанное на компьютерном моделировании и синтезе разнородной информации, способствует повышению точности и достоверности геоэкологических работ, раскрывает новые качества техно-геосистемы и усиливает исследовательский потенциал наук о Земле.

2. Техногенно-преобразованное пространство формируется комплексом природных и техногенных систем. На основе анализа системообразующих факторов созданы постоянно действующие разноуровневые модели для геоэкологического прогноза, реализованные на примере Республики Татарстан.

3. На промышленно-урбанизированных площадях происходит техногенная трансформация химического состава депонирующих сред. С помощью аппарата математической статистики разработаны критерии обнаружения техногенных аномалий и количественно оценен вклад природных, при-родно-техногенных и техногенных процессов в общую информацию о техно-геосистеме.

4. Техногенные месторождения нефти и минеральных вод на промышленно-урбанизированных территориях характеризуются относительно высокой в геологическом масштабе скоростью формирования, что позволяет увеличить минерагенический потенциал регионов.

Научная новизна.

1. Впервые для субъекта Российской Федерации с разнообразным техногенным воздействием предложена, разработана и апробирована методика интегрального изучения и прогноза состояния техногенно-преобразованного геологического пространства, основанная на компьютерном моделировании. Переориентирование традиционного геоэкологического картографирования на компьютерное моделирование позволяет значительно расширить ресурс-ность информационных баз данных, оперативно изменять модели и объектавизировать процесс изучения техногеосистем с заменой парадигмы сообщения (характерной для картографирования) аналитической парадигмой (характерной для моделирования).

Практическая значимость и реализация результатов.

Исследования автора были направлены на разработку принципиально новой методики компьютерного интегрального моделирования и совершенствование имеющихся технологий, использование их для эффективного решения поставленных экологических и геологических задач с высоким качеством при минимальных затратах на территории РТ и ее отдельных площадях, при мониторинге различных геосред и охране окружающей среды на промышленных предприятиях и широкое внедрение полученных результатов в практику производственных и научных организаций геологического профиля. В рамках проведенных исследований оказалось возможным создать численные математические модели, максимально обобщающие разнообразные массивы природной и техногенной информаций, которые применимы для использования в целях экологического мониторинга, прогнозирования месторождений полезных ископаемых, изучения взаимодействия живой и косной природы. Предлагаются новые подходы и методы поиска техногенных месторождений, на основе которых получен вывод о формировании месторождений нефти и минеральных подземных вод на промышленно-урбанизированных площадях РТ.

Практическое значение работы заключается в возможности использования многих полученных результатов при региональном геологическом и геоэкологическом изучении недр различной направленности и масштаба. Например, основные положения предложенной технологии моделирования использованы при проведении Федеральной программы «Экология и природные ресурсы России (2002-2010 гг.)», территориальных программ геологического изучения недр и воспроизводства минерально-сырьевой базы Республики Татарстан (1993-2008 гг.), при выполнении геологических, геоэкологических и геохимических съемок масштабов 1:50 000 и 1:200 000 территории РТ, при поисково-разведочных работах на твердые полезные ископаемые, питьевые и минеральные подземные воды, а также при выборе мест строительства подземных водозаборов и инженерно-геологических изысканиях на разных площадях РТ.

Отдельные результаты специализированных исследований нашли применение при геоэкологическом картировании и проведении гидрогеологических, инженерно-геологических и экологических работ на территории Российской Федерации научными и производственными организациями: ФГУП «ЦНИИгеолнеруд» и ФГУП «Волгагеология» Министерства природных ресурсов и экологии РФ, ЗАО «ГИДЭК», ОАО «Татнефть», ОАО «Газпром», ОАО «Российские железные дороги», РАО «ЕЭС России»,

АК «АЛРОСА», а на территории РТ - открытыми акционерными обществами: «КамАЗ», «Нижнекамскнефтехим», «ТАНЕКО», «КамТИСИЗ», «Оргсин-тез», «Казанский вертолетный завод», «Татспиртпром», «Красный Восток», «AJ1HAC» и др.

Некоторые положения и выводы диссертации автор использовал при чтении лекций и на практических занятиях по курсам: «Геология России», «Геология Республики Татарстан», «Учение о фациях», «Техника геологоразведочных работ» для студентов геологического факультета Казанского государственного университета, обучающихся по специальностям «Геология», «Гидрогеология и инженерная геология», «Геофизика»; отдельные методические разработки применяются преподавателями и студентами при проведении учебных практик по общей геологии и геологической съемке.

Апробация полученных результатов. В полном объеме результаты диссертационной работы представлены на заседании кафедры региональной геологии и полезных ископаемых геологии КГУ.

Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на международных конференциях по пермским отложениям (Мельбурн, 1997), по прикладной геохимии стран СНГ (Москва, 1997), по верхнепермским стратотипам Поволжья (Казань, 1998), по геохимии ландшафтов, палеоэкологии человека и этногенезу (Улан-Удэ, 1999), по изменяющейся геологической среде (Казань, 2007), по современным геологическим процессам и их инженерно-геологической оценке (Москва, 2009), по интерпретации геофизических полей (Екатеринбург, 2009), на международном симпозиуме им. Д. Г. Успенского (Екатеринбург, 2002), на всероссийских конференциях по мониторингу геологической среды (Казань, 1997), использованию компьютерных технологий при геологическом картировании (Санкт-Петербург, 2001), стратиграфии верхней перми (Москва, 2002; Казань, 2004), органической минералогии (Санкт-Петербург, 2002), изменениям геосистем (Казань, 2004), верхнему палеозою и фациальному анализу (Казань, 2007; 2009), природным, социально-экономическим и этнокультурным процессам в России (Казань, 2008), эколого-геологическим проблемам урбанизированных территорий (Екатеринбург, 2009), на научно-практической конференции IX международной выставки «Нефть, газ. Нефтехимия - 2002» (Казань, 2002), в чтениях, посвященных 200-летию Геологического музея КГУ (Казань, 2004), на республиканских экологических конференциях (Казань, 1997-2009) и научных конференциях Казанского государственного университета (2001— 2009).

Автором сделано более 20 презентаций на Научно-техническом совете Министерства экологии и природных ресурсов Республики Татарстан (Казань, 1995-2009 гг.), 3 презентации на заседаниях Территориальной комиссии по запасам полезных ископаемых при Управлении по недропользованию по Республике Татарстан (Казань, 2006-2009 гг.) и 2 презентации на Коллегии Министерства природных ресурсов Российской Федерации (Красноярск, 2004). Подана заявка на изобретение «Способ создания интегральной геологической модели для многоцелевого анализа природно-техногенных систем» (заявитель - Сунгатуллин Р. X.)

Публикации и личный вклад автора. По вопросам, затронутым в диссертации, опубликовано 70 работ. Основные положения работы отражены в 6 монографиях (2 авторские и 4 коллективные) и 14 статьях в рецензируемых научных журналах из перечня ВАКа для опубликования научных результатов докторских диссертаций. Отдельные результаты включены в 2 учебно-методических пособия и использованы в 15 научно-производственных геологических отчетах.

Автор участвовал в постановке задач исследований, анализе опубликованных и фондовых материалов, проектировании и проведении полевых и камеральных работ, включая компьютерную обработку полученных результатов. Он является автором большинства геологических и экологических карт, моделей и основных обобщений концептуального характера. Все основные результаты диссертации получены автором лично.

Структура и объем работы. Диссертация объемом 374 страницы состоит из введения, 8 глав, раскрывающих защищаемые положения, и заключения, содержит 98 рисунков, 32 таблицы, 5 приложений. Список использованной литературы включает 453 наименования.

Заключение Диссертация по теме "Геоэкология", Сунгатуллин, Рафаэль Харисович

Основные выводы из изложенного материала.

1. Создана научно-методическая основа постоянно действующих интегральных геоэкологических моделей, которая реализована в масштабах Республики Татарстан для объектов разного уровня исследований.

2. Алгоритм создания интегральных моделей включает: обоснование приоритетного перечня используемых параметров, формализацию данных, оптимизированную схему выполнения мониторинговых наблюдений для прогнозирования изменений геоэкологической обстановки.

3. Предложены методические приемы формализации и ранжирования качественных характеристик отдельных сред техногеосистемы для использования их совместно с количественными параметрами.

4. Показана применимость интегральных моделей для решения конкретных геоэкологических задач регионального, площадного и локального уровней.

6. СОЗДАНИЕ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ

Геологическое пространство любой территории можно представить как совокупность геологических объектов разных уровней (см. главу 3). Системный анализ требует преобразования неупорядоченных геологических данных в комплекс взаимосвязанных информационных массивов, отражающих вещественное наполнение геологического пространства. При этом структурирование последнего включает процедуры предварительной типизации геологических объектов, сопряженные операции ранжирования-районирования и формализации-генерализации. Любые модельные построения требуют определённой формализации как способа фиксации знаний об объекте исследования и выделения из бесконечного разнообразия явлений закономерностей, которые способствуют его углубленному изучению с помощью математических методов [198, 252, 254]. Поэтому формализация важна для решения содержательных геологических задач с помощью информационных систем и накопления теоретических знаний [2, 254], хотя формализация всей понятийной базы геологии и геоэкологии в принципе недостижима, исходя из специфики изучаемых ими объектов и процессов, нестабильности мира и невозможности получения исчерпывающего знания [223].

Ниже приводится характеристика и формализация основных управляющих параметров в техногенно-преобразованном осадочном чехле РТ. Подобная процедура соответствует первому и второму этапам по исследованию геопространства (см. главу 3), в результате чего создаются модели отдельных управляющих параметров техногеосистемы и проводится их совместный анализ. При этом модели отдельных форм движения материи (механической, физической, химической, биологической) выступают в качестве необходимого связующего звена между сложным реальным геологическим объектом, с одной стороны, и абстрактным его образом - математической моделью - с другой [2]. В основу компьютерного моделирования явлений и процессов закладывается методологический принцип первичности геодинамических, reoлогических, геофизических, геохимических и других моделей их формирования, служащих основой для реализации системы обратной связи. Считается, что любая пространственная комбинация знаков (например, геологическая карта) может быть измерена и представлена в количественном выражении [24]. Основываясь на фактическом материале (см. Введение) и обработке данных унифицированным способом, мы попытались установить закономерности хода процессов в разных геосферах с целью создания интегральной картины геологического пространства (см. главу 8). Необходимые для всестороннего анализа управляющих параметров геологического пространства графики, схемы, геополя и модели созданы на основе методики численного компьютерного моделирования (см. главу 3). Подобное моделирование базируется на законах и принципах математики, физики, химии и представляет эффективный метод решения сложных геологических задач, позволяющий перейти от относительных методов, традиционно применяемых в геологии, к количественным методам научной квантификации информации.

Геодинамические параметры. Геодинамика в последние десятилетия превратилась в глобальную науку, системно рассматривающую глубинные природные и приповерхностные явления и процессы. Она в основном отвечает за перестройку древнего и современного рельефа, определяют особенности формирования полезных ископаемых и оказывают влияние на антропогенную инфраструктуру. Одним из фундаментальных свойств геологического пространства является изменчивость его свойств во времени. Отдельные исследователи динамические процессы, протекающие в геосферах, рассматривают с точки зрения проявления нелинейности и самоорганизации геологического пространства [227, 364 и др.]. Поэтому объектом геотектонических исследований выступают взаимоотношения и взаимосвязи с другими динамичными сферами (гидро-, био-, антропосфера и другие), которые, в свою очередь, существенно влияют на геологические процессы. В последние годы проводится активное изучение временных вариаций состояния горных пород с точки зрения проблемы прогноза геодинамических процессов на Восточно

Европейской платформе [175, 176, 372 и др.]. Основным фактором, стимулирующим подобные исследования, явился рост техногенной нагрузки на геосферы и увеличение глубины воздействия на них человека.

В современной геотектонике независимо сосуществуют два представления о дискретном (плитовом, блоковом) и непрерывном (волновом) развитии геологического пространства. Исходя из этого, решение вопроса о геодинамических параметрах требует одновременно учитывать дискретные, и непрерывные свойства пространства, которые описываются понятиями «тело» и «поле» и отражают геологическую структуру, ее различные изменения и наложение техногенных процессов. Рассматривая геологическое пространство как ячеисто-сотовую структуру (см. главу 3) и используя методы математической статистики, можно сопоставлять природные и техногенные явления. Одним из примеров подобного статистического подхода к геодинамическим процессам Восточно-Европейской платформы является проведение кластерного анализа геолого-геофизических признаков в пределах элементарных ячеек размером 20x30 минут (-1200 км") с выявлением количественных характеристик гетерогенности земной коры [27].

Анализ тектонического облика и геодинамики основывается на компьютерных моделях, построенных по данным глубоких, структурных и карти-ровочных скважин. Создание компьютерного варианта структурных моделей обусловлено необходимостью более объективной оценки поверхностей современного и палеорельефа. Например, структурные карты, выполненные разными авторами в традиционном («ручном») варианте для отдельных площадей РТ, показали большую долю субъективизма при проведении изолиний [296, 443]. Поэтому представление и обработка динамических показателей основывается на компьютерных моделях, которые по сравнению с традиционными структурными картами более достоверно отражают геологическое строение территории. Это справедливо в отношении точности проведения изолиний и объективности анализа всей базы данных в целом. Чтобы модель привела к получению научных и практических результатов, она должна иметь следствия, которые могут быть сопоставлены с эмпирическими данными, т. е. модель должна быть верифицируема и адекватна реальному объекту [252, 354]. Большинство же теоретических представлений в геологии обычно не допускает проверки на эмпирическом материале. Их использование приводит к получению гипотетических выводов, которые принципиально не могут быть ни опровергнуты, ни подтверждены [2]. Поэтому оценка достоверности моделей, надежности и точности получаемых с их помощью результатов, заслуживает особого внимания и обычно проводится следующими способами: через оценку аппаратурных, методических, интерпретационных и интерполяционных погрешностей; путем проведения многовариантного моделирования при идентичных исходных данных; методом исключения части данных из построений с последующим сравнением прогнозных и фактических данных и др. Наиболее же эффективным (и самым дорогостоящим) способом проверки истинности геологической модели является бурение скважин как метод практики [354].

Взаимодействие различных геодинамических процессов с позиций системного подхода рассмотрено на примере северо-восточной части Республики Татарстан, включающей зону сочленения Северо- и Южно-Татарского сводов [262, 443]. Современные структурные соотношения фундамента и осадочного чехла отвечают на данной площади, как и для всей территории РТ, суммарному взаимодействию тектонических и седиментационных процессов всей геологической истории - от архея до четвертичного периода включительно. При общей унаследованности строения современного рельефа от строения фундамента, здесь устанавливаются отличия в режимах докем-бринекой и фанерозойской истории развития региона [296].

Количество непосредственных значений для создания структурных моделей отдельных стратиграфических уровней для северо-восточной части РТ варьировало от 239 (кровля каменноугольных отложений) до 597 (кровля ас-сельского яруса). Всего использованы данные по 1116 скважинам. Для корректного ^ проведения изолиний в приграничных областях учтены результаты структурных скважин сопредельных площадей. Структурные модели созданы для кровли фундамента, маркирующих горизонтов палеозойского осадочного чехла (рис. 61) и современного рельефа. При этом общий «матричный грид» для всех поверхностей включал 10 значений на 1 км площади. Выявлены высокие положительные коэффициенты корреляции между поверхностями фундамента и палеозойского осадочного чехла (см. табл. 3), что, наряду с асимметричной формой поднятий, подтверждает отнесение тектонических элементов исследованного района к нормальным унаследованным типам структур [53].

Верификация компьютерных структурных моделей проведена нами с помощью проходки почти 100 скважин глубиной по 100-200 м каждая [262]. При сравнении моделей с реальной геологической ситуацией по пересечению скважинами границ маркирующих горизонтов, погрешность компьютерного прогноза составила ±5-10 м или 3-10 %, что является, на наш взгляд, достаточно убедительным доводом в пользу геологического моделирования. Модели выступают также более объективным способом описания геодинамических явлений и процессов. Компьютерная геодинамическая модель позволяет получать численные значения по определенной сетке, которые в дальнейшем используются для статистической обработки совместно с количественными и качественными данными по другим средам (см. главы 3, 5). В последнее время на примере некоторых регионов Российской Федерации показана эффективность применения структурных компьютерных моделей в целях комплексной интерпретации геологических, тектонических, геофизических данных и решения прикладных задач, например, по поиску нефтегазоносных структур [143]. Г

Рис. 61. Модели кровли ассельского (А) и уфимского (Б) ярусов Нижнекамской площади [262]

Интенсификация антропогенной деятельности обусловила деструктивные процессы в природной среде мест обитания человека. Исследование геодинамических процессов существенно влияет на оценку степени безопасности антропогенных объектов. До недавнего времени аварии технических сооружений на платформенных территориях не рассматривались в зависимости от тектонического строения и геодинамических движений. Однако исследования последних лет [76] выявили приуроченность наибольшего числа тяжелых аварий (разрывы газо- и нефтепроводов, обрушение крупных зданий, нарушение железнодорожного полотна и т. п.) к зонам активизации современных тектонических движений или морф о структурным узлам. Учитывая сложное строение фундамента и осадочного чехла, наличие крупного При-камского разлома, неоднократные периоды тектонической активности, древние, современные и техногенные землетрясения, геохимические аномалии, северо-восточную часть РТ можно отнести к подобным морфоструктурным узлам (см. главу 8). Данный вывод находит подтверждение в пространственной связи тектонического строения и размещения техногенных объектов (рис. 62).

Системный подход при изучении отдельных геодинамических составляющих позволил нам создать по оригинальной методике (см. главы 3, 5) интегральную геодинамическую (геомеханическую) модель РТ (рис. 63). Последняя учитывает данные по геологическим и экологическим средам и, поэтому, применима для решения многих задач как теоретического, так и прикладного направлений [269, 298, 302]. В частности, геодинамическая модель является необходимой предшественницей эколого-геодинамической модели с оценкой и прогнозом влияния природных и техногенных геологических процессов на условия существования различных экосистем и человека [323].

Общегеологические параметры. Для системного анализа различных параметров геологического пространства необходимы количественные данные по строению изучаемой территории. Однако собственно геологические данные в большинстве случаев представлены в растровом формате. Поэтому

Шкапа изогипс, м

-160 -140 -120 -100 -80

-60

-40

Условные обозначения Состояние среды: - весьма | I - относительно благоприятное 1-1 неблагоприятное

- благоприятное | ^ - неблагоприятное -относительно -весьма благоприятное неблагоприятное

Л - населенные пункты и промышленные объекты V , - автодороги

- железные дороги

Рис. 62. Модель кровли ассельского яруса (А) и модель техногенной нагрузки (Б) Нижнекамской площади [262]

Рис. 63. Создание интегральной геодинамической модели (см. табл. 21):

Модели: А - геодинамическая, Б - современного рельефа, В - электрической проводимости, Г-рельефа фундамента перевод геологических материалов осадочных бассейнов в численную стратиграфическую модель и переход к стратиграфическому моделированию являются важным звеном системного понимания сложной геологической летописи [388, 399 и др.]. Поэтому нами создана цифровая стратиграфическая модель РТ [269, 303], основой которой явилась геологическая карта масштаба 1:200000 с нанесением шестиугольной сетки шагом 1 км (см. главу 5). Каждой ячейке, попадающей в область распространения отложений определенного стратона, присвоен балл, соответствующий абсолютному возрасту данного стратона согласно Стратиграфическому кодексу России (табл. 24). Таким образом, для территории Республики Татарстан получено 64109 значений и создана геологическая модель (см. табл. 21). Далее, на основе математической обработки разных сред (см. главу 5, прил. 5), получена интегральная стратиграфическая модель (рис. 64). Трехмерная стратиграфическая модель объединяет в себе всю геологическую информацию, а созданная балльная типизация стратиграфических образований позволяет применять ее для изучения геологических объектов разных масштабов и, таким образом, модель становится ресурсной системой.

Выше отмечалось, при моделировании всегда ставится вопрос о степени сходства между реальным объектом и его моделью. Ошибки при геологическом моделировании обычно связаны с недостаточной разработанностью методов формализации геологических данных, недооценкой некоторых процессов, отсутствием знаний о начальных условиях системы и появлением до- ' полнительных факторов. В нашем случае, стратиграфическая модель достаточно хорошо сопоставима с традиционной геологической картой, которая большинством исследователей считается объектом геологических построений, приближенным к реальности (см. рис. 64, А, Б). Некоторые различия модели и карты связаны, по-видимому, не только с указанными ошибками при моделировании, но также и с несовершенством традиционного картирования. Так, например, в полифациальных пермских отложениях, которые залегают на большей части РТ (см. главу 1), в настоящее время проведение геологических границ основано на преобладающем субъективном факторе [262]. При увеличении же исходных данных на отдельных участках, т. е. при переходе от регионального к территориально-площадному уровню, сходимость модели и традиционной карты значительно возрастает (см. рис. 64, В, Г). По-видимому, данный факт свидетельствует о снижении степени неопределенности в результатах моделирования геологического пространства для локальных площадей по сравнению с крупными регионами, т. е. при переходе с высокого иерархического уровня на низкий уровень.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации рассмотрены вопросы теории, методы и практические приемы интегрального моделирования техногенно-преобразованного пространства на примере Республики Татарстан, которая является эталонным регионом Российской Федерации по тесному взаимоотношению и взаимовлиянию природных и техногенных систем. Представленную работу можно рассматривать как один из вариантов перехода в геологии и геоэкологии о г прикладного и специализированного знания к теоретическому и междисциплинарному обобщению накопленного и постоянно растущего материала, что позволило автору создать новое научное направление - интегральную геологию. Интегральная геология имеет теоретическое, методическое и техническое обеспечение, что позволяет надеяться на существенный вклад данного направления в накопление, формализацию и теоретизацию геологического знания. Не все поднятые вопросы в работе освещены с равной мерой детальности, так как это связано с новизной решаемых задач и сложностью рассматриваемых геоэкологических объектов и процессов. Однако, по мнению автора, данное исследование открывает перспективный и во многом еще неизведанный путь по подготовке общей универсальной методологии изучения техногенно-преобразованного геологического пространства, пригодной для теоретического и практического применений.

Резюмируя полученные результаты, можно сделать следующие выводы.

2. Переориентирование традиционного геоэкологического картографирования на компьютерное моделирование позволяет значительно расширить ресурсность информационных баз данных, оперативно изменять модели и, в целом, объективизировать процесс изучения техногеосистем. Все это предполагает замену парадигмы сообщения (характерной для картографирования) аналитической парадигмой (характерной для моделирования) с соответствующим переходом от преобладающего сегодня эмпирического геоэкологического знания к теоретическому и междисциплинарному обобщению накопленного и синтезу постоянно растущего фактического материала. Дальнейший прогресс моделирования зависит не столько от создания б(шее мощных компьютеров, сколько от углубления понимания процессов природного, природно-техногенного и техногенного характера.

3. Выполнена верификация компьютерных моделей с помощью результатов бурения скважин. Погрешность прогноза составила 3-10 %, что доказывает применимость компьютерного моделирования для решения геоэкологических задач.

4. Разработаны методические приемы формализации и ранжирования качественных характеристик отдельных сред (экологических, стратиграфических, литологических и др.) техногеосистемы для использования их совместно с количественными параметрами, что позволяет оптимизировать технологию геоэкологического зонирования на основе выбора наиболее информативных интегральных моделей с возможностью выявления их эмерджентных свойств.

5. Выделены и охарактеризованы техногенная кора выветривания и водоносный техногенный ареал, существенно отличающиеся от природных геологических объектов, и показаны перспективы использования новых объектов при эколого-гидрогеологическом картировании промышленно-урбанизированных регионов и поисках техногенных месторождений.

6. Изучен химический состав природно-техногенных систем основных промышленно-урбанизированных площадей на территории Республики Татарстан. С помощью моделей и методов многомерной математической статистики обработки данных выявлены критерии обнаружения техногенных аномалий в депонирующих средах (породы, донные осадки, почвы, поверхностные и подземные воды). Реализована методика количественной а оценки вклада природных, природно-техногенных и техногенных процессов в общую информацию о техногеосистеме.

7. Обоснованы закономерности быстрого (десятки лет) формирования техногенных месторождений нефти и минеральных вод на промышленно-урбанизированных территориях, что увеличивает минерагенический ресурсный потенциал регионов, повышает эффективность геолого-разведочных работ и прогноз последствий освоения техногенных месторождений.

8. . Созданы постоянно действующие интегральные модели для организации и проведения численного мониторинга на территории Республики Татарстан, необходимые для выработки приоритетных направлений региональной экологической политики и позволяющих приблизиться к созданию целостной картины окружающего мира.

Библиография Диссертация по наукам о земле, доктора геолого-минералогических наук, Сунгатуллин, Рафаэль Харисович, Казань

1. Абасов М. Т., Закиров Э. С., Мамедов Э. А. Переформирование запасов в истощенных залежах нефти // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. 2007. № 5. С. 28-30.

2. Абрамович И. И., Бурков Ю. К., Груза В. В. и др. Основные тенденции математизации геологии // Советская геология. 1972. № 2. С. 3-17.

3. Адушкин В. В., Турунтаев С. Б. Техногенные процессы в земной коре (опасности и катастрофы) М.: ИНЭК. 2005. - 252 с.

4. Александровский А. Л., Александровская Е.И. Эволюция почв и географическая среда. М.; Наука, 2005. - 223 с.

5. Алексеенко В. А. Эколого-геохимические изменения в биосфере. Развитие, оценка. М.; Логос. 2006. - 520 с.

6. Амон Э. О. Проблема универсальности закона биниальности в природе и принципа дистратошш в стратиграфии с точки зрения гностики // Биниальность и гомология новое направление в геологии. Тюмень, 1997. С. 28^40.

7. Арманд А. Д. Самоорганизация и саморегулирование географических систем. -М.; Наука, 1988.-261 с.

8. Атлас Республики Татарстан. М.; Изд-во ПКО «Картография», 2005. - 216 с.

9. Аузин А. А., Глазнев В. В. Объемные цифровые модели геологических объектов и некоторые проблемы их создания // Геофизика. 2000. № 5. С. 40-43.

10. Барабошкина Т. А. Методологические аспекты эколого-геохимического картографирования // Разведка и охрана недр. 2001. № 6. С. 40-43.

11. Барабошкина Т. А., Зилинг Д. Г. Методические подходы к оценке геохимического и экологического состояния литосферы // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2000. № 3. С. 264-273.

12. Баренбаум А. А. Нефтегазоносность недр: эндогенные и экзогенные факторы. Автореф. ДИС.ДОКТ. геол.-мин. наук. М., 2007. - 46 с.

13. Батрак Г. И. Закономерности формирования режима уровня грунтовых вод городских территорий (на примере г. Москвы). Автореф. дис. канд. геол.-минерал. наук. -Москва. 2000. 28 с.

14. Бахтин А. И., Лопатин О. Н., Сунгатуллин Р. X. Органическое вещество как хромофор мраморного оникса // Материалы I Российского совещания по органической минералогии. СПб.; Изд-во СПбГУ. 2002. С. 7-8.

15. Бахур А. Е. Научно-методические основы радиоэкологической оценки геологической среды. Автореф. дис. докт. геол.-минерал. наук. Москва, 2008. - 48 с.

16. Белоусова А. П. Индикаторы экологической безопасности // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2008. № 5. С. 443-451.

17. Берлянт А. М. Образ пространства: карта и информация. М.; Мысль. 1986.240 с.

18. Берлянт А. М. Теория геоизображений. М.; ГЕОС, 2006. - 262 с.

19. Богословский В. А., Жигалин А. Д., Хмелевской В. К. Экологическая геофизика. М.: Изд-во МГУ. 2000. - 254 с.

20. Богословский В. А., Жигалин А. Д., Зилинг Д. Г., Трофимов В. Т. Эколого-геофизическое картографирование // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2002. № 4. С. 376-382.

21. Болтышев Г. Ю. Количественные характеристики гетерогенности земной коры (на примере ряда тектонических элементов Восточно-Европейской платформы) // Бюлл. МОИП. Отд. геол. 2003. Т. 78, выи. 4. С. 17-22.

22. Бондарик Г. К. Теория геологического поля (философские и методологические основы геологии). М.: Изд-во ВИМС, 2002. - 129 с.

23. Бондарик Г. К. Методология и теоретические основы управления состоянием окружающей среды // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2008. № 6. С. 497-499.

24. Боровский М. Я. Газеев Н. X., Нургалиев Д. К. Геоэкология недр Республики Татарстан: геофизические аспекты. Казань; Изд-во Экоцентр, 1996. - 316 с.

25. Бронгулеев В. Вад., Жидков М. П. Гипсометрия Русской равнины // Геоморфология. 1997. № 4. С. 3-9.

26. Бугреева М. Н., Спиридонов А. Е., Минакова Т. Ю. Особенности загрязнения гидросферы промышленными и бытовыми стоками // Вестник ВГУ. Сер. Геология. 2003. №2. С. 218-224.

27. Булычева Н. А. Научно-методические основы эколого-гидродинамического картографирования. Автореф. дис.канд. геол.-мин. наук. М., 1998. - 27 с.

28. Бурдэ А. И. Стрельников С. И. Современные проблемы геологической картографии // Отечественная геология. 1999. № 5. С. 3-6.

29. Бурдэ Б. И. Классификация природных и техногенных скоротечных геологических процессов // Тихоокеанская геология. 1999. 18. № 3. С. 82-91.

30. Буренков Э. К., Гинзбург Л. Н. ЭКОСКАН система комплексных эколого-геохимических исследований крупных городов // Разведка и охрана недр. 1998. № 3. С. 25-28.

31. Буренков Э. К., Гинзбург Л. II., Головин А. А. и др. Многоцелевое геохимическое картирование — основа оценки загрязнения окружающей среды и экологического мониторинга // Разведка и охрана недр. 1998. № 6. С. 17-21.

32. Вартанян Г. С., Круподеров В. С., Шпак А. А. Экологические проблемы гидрогеологии, инженерной геологии и геокриологии. // Разведка и охрана недр. 2000. №5. С. 5-12.

33. Васильева Л. И., Кадацкий В. Б. Формы тяжелых металлов в почвах урбанизированных и заповедных территорий // Геохимия. 1998. № 4. С. 426-429.

34. Васильева Л. И., Тановицкая Н. И. Техногенная составляющая тяжелых металлов в почвах Беларуси // Лггасфера. 2001. № 15. С. 137-143.

35. Вахромеев Г. С. Экологическая геофизика. Иркутск, 1995. - 216 с.

36. Верещагин М. А. Переведенцев Ю. П., Наумов Э. П. и др. Многолетние изменения температуры воздуха и атмосферных осадков в Казани // Ученые записки КГУ. Естественные науки. 2005. Т. 147, кн. 3. С. 151-166.

37. Верзилин Н. Н. Географическая оболочка: понятие и модель эволюции // Вестник Санкт-Петербургского ун-та. Сер. 7. 2005, вып. 3. С. 37-48.

38. Верзилин Н. Н., Окнова Н. С., Калмыкова Н. А., Гонтарев Е. А. Основные причины и черты коэволюции живого и минерального миров, литогенеза и палеогеографических обстановок // Вестник Санкт-Петербургского ун-та. Сер. 7. 1998, вып. 1. С. 3-13.

39. Вернадский В. И. Химическое строение биосферы Земли и се окружения. -М.; Наука, 1965. -374 с.

40. Вернадский В. И. Очерки геохимии. М.; Наука, 1983. - 422 с.

41. Вернадский В. И. История природных вод. М.: Наука. 2003. - 750 с.

42. Веселовский А. В. Интеграция информации в междисциплинарном распределенном банке данных наук о Земле // Геоинформатика. 2005. № 4. С. 41-48.

43. Викторов А. С. Методы математической морфологии ландшафта в инженерной геологии и геоэкологии // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2003. № 5. С. 448-455.

44. Виноградов А. П. Науки о Земле и их будущее // Советская геология. 1969. № 1. С. 6-10.

45. Вистелиус А. Б. Основы математической геологии. Л.: Наука, 1980. - 389 с.

46. Войткевич Г. В., Мирошников А. Е., Поваренных А. С. и др. Краткий справочник по геохимии. М.; Недра. 1970. - 280 с.

47. Войтович Е. Д., Гатиятуллин Н. С. Тектоника Татарстана. Казань; Изд-во КГУ, 1998.- 139 с.

48. Волков С. Н., Колотов Б. А. Рост разнообразия форм миграции химических элементов как главный фактор неопределенности в оценке качества окружающей среды // Разведка и охрана недр. 2004. № И. С. 72-75.

49. Воробьев А. Е. Новая концепция освоения минеральных ресурсов в литосфере // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2001. № 5. С. 403-410.

50. Воробьев А. Е. Возможности техногенного воспроизводства минеральных ресурсов в литосфере. // Маркшейдерия и недропользование. 2001. № 2. С. 12-14.

51. Воробьев А. Е. Джанянц А. В. Рациональное использование минеральных ресурсов России как один из важнейших факторов устойчивого развития // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2002. № 5. С. 411-415.

52. Воробьев В. Я. Вертикальная миграция углеводородов и ее количественная оценка (на примере Волго-Уральской и Северо-Кавказской нефтегазоносных провинций). // Недра Поволжья и ГТрикаспия. 2006. 46. С. 3-9.

53. Востоков Е. Н. Узловые структуры Земли (геоэкологические аспекты). М.: Русь, 2007. - 232 с.

54. Гаврилов В. П. Возможные механизмы естественного восполнения запасов на нефтяных и газовых месторождениях // Геология нефти и газа. 2008. № 1. С. 56-64.

55. Гаев А. Я., Якшина Т. И. Техногенез и формирование геологической среды на примере объектов Гайского ГОКа. Пермь: Изд-во Пермского ун-та, 1996. - 200 с.

56. Галимов Э. М. Феномен жизни: между равновесием и нелинейностью. Происхождение и принципы эволюции. М.: Едиториал УРСС, 2001. — 256 с.

57. Гапицкая И. В. Экологические проблемы обращения и утилизации промышленных отходов // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2005. № 4. С. 291-297.

58. Галицкая И. В. Методологические исследования формирования геохимической опасности и риска на урбанизированных территориях // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2007. № 3. С. 225-237.

59. Гарагаш И. А., Шлезингер А. Е. Типы конвективных ячеек и создаваемые ими тектонические структуры //Бюлл. МОИП. Отд. геол. 2006. Т. 81, вып. 6. С. 3-8.

60. Геологические памятники природы Республики Татарстан / под ред. И. А. Ларочкиной, В. В. Силантьева. Казань; Изд-во «Акварель-Арт», 2007. - 296 с. (разделы «Тектоническое строение», «Стратиграфия», «Полезные ископаемые»).

61. Геологические тела (терминологический справочник) / под ред. Ю. А. Косыгина, В. А. Кулындышева, В. А. Соловьева М.; Недра, 1986. - 334 с.

62. Геологическое изучение земных недр Республики Татарстан / под ред. В. И. Соколова, М. Я. Боровского, Р. X. Сунгатуллина Казань; Изд-во КГУ, 2002. -192 с.

63. Геологическая эволюция и самоорганизация системы вода-порода. Т. 1. Система вода-порода в земной коре: взаимодействие, кинетика, равновесие, моделирование / под ред. С. Л. Шварцева. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2005. - 244 с.

64. Геология Приказанского района / под ред. А. И. Шевелева. Казань: Изд-во ЗАО «Новое знание», 2007. - 208 с. (главы 7, 8,12).

65. Геология Татарстана: Стратиграфия и текюнпка / Гл. редактор Б. В. Буров. М.; Изд-во ГРОС, 2003. - 402 с.

66. Геоэкологическое картографирование М.: ВСЕГИНГЕО, 1998. - 564 с.

67. Герасимов А. Г1. Геоинформационное обеспечение создания экологического каркаса территории// Геоинформатика. 2006. № 4. С. 23-30.

68. Гидроэкология: теория и практика. Проблемы гидрологии и гидроэкологии. Вып. 2. / под ред. Н. И. Алексеевского/. М.: Изд-во МГУ, 2004. - 507 с.

69. Гласко М. П., Ранцман Е. Я. Влияние современной блоковой структуры земной коры равнинных территорий на сохранность технических объектов // Известия РАН. Сер. геогр. 1995. №3. С. 76-80.

70. Головин А. А. Классификация геохимической зональности // Разведка и охрана недр. 2006. №9-10. С. 90-97.

71. Головин А. А. Клюев О. С., Криночкин Л. А. Прогнозно-геохимические карты: задачи и технологии составления // Прикладная геохимия. 2000. № 1. С. 83-104.

72. Голоудин Р. И. Проблемы геологической картографии XXI века и пути их решения // Разведка и охрана недр. 2009. № 2. С. 27-31.

73. Гольдберг В. М. Природные и техногенные факторы защищенности грунтовых води ее оценка//Бюлл. МОИП. Отд. геол. 1983. Т. 58, вып. 2. С. 103-110.

74. Гольдберг В. М., Мошкин В. М. Изучение загрязнения подземных вод и окружающей среды на примере одного из промышленных районов // Бюлл. МОИП. Отд. геол. 1980. Т. 55, вып. 4. С. 97-105.

75. Гольдберг И. С. Пафгаметаллогенические провинции мира и генезис рудных концентраций в тяжелых нефтях и битумах // Геология нефти и газа. 1990. № 3. С. 2-7.

76. Горжевский Д. И. Исследование парагенезиса рудных и газонефтяных месторождений новое направление в учении о полезных ископаемых // Изв. ВУЗов. Геология и разведка. 1997. № 1. С. 54-61.

77. Горжевский Д. И. Металлоносность нефтей и горючих газов и ее практическое значение // Руды и металлы. 1997. № 4. С. 33.

78. Горжевский Д. И., Калинко М. К., Павлов Д. И. Типы нафтаметаллогенических провинций и закономерности распределения металлов в нефтях, природных битумах и горючих газах // Отечественная геология. 1994. № 9. С. 69-72.

79. Горяинов П. М., Иванюк Г. Ю. Самоорганизация минеральных систем: Синергетические принципы геологических исследований. М.; Изд-во ГЕОС. 2001. -311 с.

80. Готтих Р. П., Писоцкий Б. И., Нургалиев Д. К., Журавлев Д. 3. Некоторые генетические аспекты формирования Ромашкинского нефтяного месторождения и его сателлитов // Отечественная геология. 2005. № 3. С. 3-11.

81. Гридин В. А. Научно-методическое обоснование тектонодинамических и техногенных факторов формирования природных резервуаров УВ (на примере подземных хранилищ газа ЮФО). Автореф. дис.докт. геол.-мин. наук. Ставрополь, 2007. - 49 с.

82. Гродзенский В. Д., Хордикайнен М. А. Минеральное сырье. Пресные подземные воды. Справочник. М.: ЗАО «Геоинформмарк», 1998. - 35 с.

83. Губайдуллин М. Г., Коробов В. Б. Экспертная интегральная оценка экологического состояния геологической среды // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2005. № 3. С. 244-252.

84. Гуман О. М. Полигоны твердых бытовых и промышленных отходов Свердловской области. Екатеринбург: Полиграфист, 2008. - 176 с.

85. Гуман О. М. Эколого-геологические условия полигонов твердых бытовых отходов Среднего Урала. Автореф. дис.докт. геол.-мин. наук. Екатеринбург, 2009. -45 с.

86. Данилова В. С., Кожевников Н. Н. Основные концепции современного естествознания. М.: Аспект Пресс, 2001. - 256 с.

87. Дедков А. П., Зорин Н. В. Геоморфологические факторы сельского расселения в Среднем Поволжье (по данным начала XX века) // Геоморфология. 1995. № 3. С. 25-32.

88. Дмитриев В. В., Трушевский В. Л. Вершинин А. П. и др. Состояние водных ресурсов мегаполиса Санкт-Петербург и основные проблемы рационального их использования // Вестник СПбГУ. Сер. 7. Геология. География. 2005, вып. 1. С. 35-53.

89. Дмитриевский А. Н., Баланюк И. Е., Каракин А. В., Повещенко Ю. А. Современные движения земной коры и механизм возобновления запасов углеводородов //

90. Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. 2007. № 5. С. 920.

91. Долицкий А. В. Кодирование геологической информации // Советская геология. 1965. №8. С. 109-115.

92. Драгунов А. А. Роль планетарной трещиноватости при формировании Волго-Уральской нефтегазовой провинции. Казань; Новое знание, 2006. - 136 с.

93. Евдокимов С. А. Обобщающие показатели качества поверхностных вод // Водные ресурсы. 1990. № 2. С. 109-114.

94. Елохина С. Н. Роль техногенеза в структурном преобразовании подземной гидросферы // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2007. №6. С. 494-505.

95. Ермолаев О. П. Эрозия в бассейновых геосистемах. Казань; Изд-во Унипресс. 2002. - 264 с.

96. Жигалин А. Д. Геофизические поля — фактор экологии // Наука в России. 2002. №2. С. 90-93.

97. Жигалин А. Д., Николаев А. В. Катастрофические последствия сильных воздействий на литосферу // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2005. № 2. С. 111-117.

98. Зайцева Т.' А., Максимова С. В., Рудакова Л. В. Геоэкологическая характеристика техногенных накоплений, формирующихся при длительном разложении ТБО // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2005. №4. С. 338-343.

99. Зверев В. П. Подземные воды земной коры и геологические процессы М.; Научный мир, 2006. - 256 с.

100. Зверев В. П., Варванина О. Ю., Костикова И. А. Влияние техногенного загрязнения на формирование химического состава грунтовых вод территории Москвы // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2001. № 5. С. 431-436.

101. Зекцер И. С. Влияние интенсивной эксплуатации подземных вод на проседание земной поверхности // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2008. № 2. С. 152-157.

102. Зыков В. А. Становление парадигмы и методологии техногеофизики // Известия ВУЗов. Геология и разведка. 2003. № 4. С. 64-69.

103. Ибрагимов P. JI. Прогнозирование гидрогеоэкологических условий нефтедобывающих районов Татарстана. Дисс. на соис. уч. ст. докт. геол.-мин. наук. -Пермь, 2007.-314 с.

104. Ибрагимов Р. Федотов В., Ханнанов Р. Особенности изменения гидрогеохимическоп зональности подземных вод в процессе разведки и эксплуатации нефтяных залежей на юго-востоке Татарстана // Бурение & нефть. 2006. № 9. С. 16-17.

105. Иванов В. В. Экологическая геохимия элементов: Справочник в 6 кн. М.; Недра, 1994-2000.

106. Игонин М. Е. Природно-антропогенные ландшафты Республики Татарстан: картографирование, пространственный анализ и геоэкологическая оценка. Автореф. дис.канд. геогр. наук. Казань, 2008. - 24 с.

107. Ильин В. Б. Тяжелые металлы в системе почва-растение. Новосибирск; Наука, 1978.-234 с.

108. Инструкция по составлению и подготовке к изданию листов Государственной геологической карты Российской Федерации масштаба 1:200 000. М., 1995. 244 с.

109. Казанцева Т. Т. Научные законы геологического развития. Уфа; Гилем, 2006. - 74 с.

110. Каздым А. А. Техногенные отложения древних и современных урбанизированных территорий: палеоэкологический аспект. М.; Наука, 2006, 159 с.

111. Караулов В. Б. «Новая геология»: достижения и потери // Бюлл. МОИП. Отд. геол. 2007. Т. 82, вып. 4. С. 66-72.

112. Карлович И. А. Закономерности развития техногенеза в структуре географической оболочки и его геоэкологические последствия. Автореф. дис. канд. геогр. наук. Воронеж, 2004. - 45 с.

113. Карпенков С. X. Концепции современного естествознания. М.; Высш. шк., 2003.-488 с.

114. Кашик А. С., Денисов С. Б. Четырехмерная геология // Геофизика. 2002. № 1. С.3.9.

115. Кедров Б. М. Предмет и взаимосвязь естественных наук. М.; Наука, 1967.436 с.

116. Колотов Б. А., Морозова И. А. Изменчивость признаков как универсальный показатель перспективности территорий на выявление полезных ископаемых // Разведка и охрана недр. 1998. № 3. С. 22-25.ч

117. Королев В. А. Мониторинг геологической среды. М.; Изд-во МГУ, 1995.272 с.

118. Королев В. А. Мониторинг геологических, литотехнических и эколого-геологических систем. М.; КДУ, 2007. - 424 с.

119. Костарев С. М. Методы поиска техногенных скоплений флюидов в верхней части геологической среды нефтяных месторождений Пермского Прикамья // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2005. № 6. С. 552559.

120. Косыгин Ю. А. Тектоника. М.; Недра, 1988. - 462 с.

121. Котлов Ф. В. Изменение геологической среды под влиянием деятельности человека. М.; Недра, 1978. - 263 с.

122. Кочарян Г. Г. Спивак А. А. Иерархия структурных и геодинамических характеристик земной коры // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2002. № 6. С. 537-550.

123. Кочетков М. В., Вартанян Г. С., Голицын М. С. Концепция геоэкологического картографирования // Разведка и охрана недр. 1998. № 6. С. 10—12.

124. Кочетков М. В., Грабовников В. А., Леоненко Л. В. Современное состояние геоэкологического картографирования в России // Разведка и охрана недр. 1998. № 6. С. 710.

125. Кочуров Б. И. Развитие геоэкологических терминов и понятий // Проблемы региональной экологии. 2000. № 3. С. 5-8.

126. Кравец Е. А. Сравнительный анализ картографо-аналитический метод оценки интенсивности антропогенных воздействий на поверхностные водные объекты. Автореф. дис.канд. техн. наук. Москва, 2005. - 24 с.

127. Кравец Е. А. «Картографическая транскрипция» информации новое направление картографического метода исследования в сфере состояния окружающей среды // Геоинформатика. 2006. № 4. С. 15-22.

128. Кравец Е. А. Преобразование информационного пространства для обеспечения развернутой характеристики загрязнения окружающей среды // Геоинформатика. 2007. № 4. С. 54-61.

129. Крайнов С. Р., Фойгт Г. Ю., Закутан В. П. Геохимические и экологические последствия изменений химического состава подземных вод под влиянием загрязняющих веществ // Геохимия. 1991. № 2. С. 169-182.

130. Крайнов С. Р., Закутин В. П. Геохимпко-экологическое состояние подземных вод России (причины и тенденции изменения химического состава подземных вод) // Геохимия. 1994. № 3. С. 312-329.

131. Крайнов С. Р., Белоусова А. П., Рыженко Б. Н. и др. Генезис щелочных карбонатных загрязненных подземных вод в районах нефтегазовых месторождений // Геохимия. 1999. № 3. С. 289-301.

132. Крайнов С. Р., Рыженко Б. Н., Павлов Ю. С. Модель формирования инверсионной геохимической зональности подземных вод в глубоких горизонтах нефтегазовых структур // Геохимия. 2003. № 5. С. 529-553.

133. Крайнов С. Р. Рыженко Б. Н., Швец В. М. Геохимия подземных вод. Теоретические, прикладные и экологические аспекты. М.: Наука, 2004. - 677 с.

134. Крамбейн У. Грейбилл Ф. Статистические методы в геологии. М.: Мир, 1969. -398 с.

135. Красавчиков В. О. Комплексная интерпретация слабо согласованных геолого-геофизических данных при построении региональных структурных карт (на примере осадочного чехла Западно-Сибирской плиты) // Геология и геофизика. 2002. Т. 43, № 5. С. 456-469.

136. Красный Л. И. Система делимости — от Вселенной до микромира // Доклады РАН. 2002. 383. № 6. С. 796-800.

137. Красный JL И. Некоторые философские понятия в свете проблем современной геотектоники // Отечественная геология. 2006. № 6. С. 51-53.

138. Красный J1. И., Грамберг И. С., Петров О. В. и др. Геолого-минерагенические особенности Земли // Региональная геология и металлогения. 2000. № U.C. 95-105.

139. Круподеров В. С., Островский В. Н., Шпак А. А. Актуальные проблемы экологической геологии // Отечественная геология. 2003. № 4-5. С. 53-57.

140. Кузнецов О. JI. Дискретная структура Земли // Разведка и охрана недр. 2000. № 3-1. С. 5-6.

141. Кун Т. Структура научных революций. М.: Прогресс, 1977. - 301 с.

142. Куражковская Е. А. Геологическая материальная система и закономерность ее развития. М.; Знание, 1971. - 48 с.

143. Курдюмов С. П., Малинецкий Г. Г. Синергетика теория самоорганизации. Идеи, методы, перспективы. - М.: Знание, 1983. - 62 с.

144. Лаверов Н. П., Кременецкий А. А., Буренков Э. К. и др. Прикладная геохимия -проблемы и пути развития // Отечественная геология. 2003. № 2. С. 27-31.

145. Ландшафты Республики Татарстан. Региональный ландшафтно-экологический анализ / под ред. О. П. Ермолаева. Казань: «Слово», 2007. - 411 с.

146. Ласточкин А. Н. Системно-морфологическое основание наук о Земле. СПб: Изд-во НИИХ СПбГУ, 2002. - 762 с.

147. Лебедев А. Н. Петров А. В. Сташсшческое зондирование геополей // Известия ВУЗов. Геология и разведка. 2001. № 3. С. 106-110.

148. Леонов Ю. Г. Тектонические кар1ы в прошлом и будущем // Бюлл. МОИП. Отд. геол. 2007. Т. 82, вып. 1. С. 6-11.

149. Леске М. Редлов Г., Штилер Г. Почему имеет смысл спорить о понятиях. М.: Политиздат, 1987. - 287 с.

150. Лесовик В. С. Строкова В. В. К проблеме использования типоморфных признаков при выборе рациональных областей использования техногенного сырья // Записки Горного института. 2005. Т. 166. С. 58-60.

151. Летников Ф А. Синергетика геологических систем. Новосибирск: Наука, 1992.-230 с.

152. Лиманцева О. А., Лисенков А. Б. Оценка условий загрязнения подземных вод Московской области на основе картографической информации // Известия ВУЗов. Геология и разведка. 2009. № 1. С. 27-33.

153. Лисенков А. Б. Опыт решения неформальных задач в экогидрогеологии. М.: Геоинформмарк, 1993. - 136 с.

154. Лисенков А. Б., Фисун Н. В., Малков А. В. и др. Техногенные процессы в подземных водах. М.: Научный мир, 2003. - 248 с.

155. Лисенков А. Б., Королев Б. И. Метод косвенной оценки качества подземных вод на основе анализа ландшафтной и геоэкологической информации // Изв. ВУЗов. Геология и разведка. 2006. № 6. С. 29-32.

156. Лисицкий Д. В., Кацко С. Ю. Изменение сущности и функций картографических изображений на современном этапе развития общества // Геодезия и картм рафия. 2008. № 2. С. 28-30.

157. Лихачева Э. А., Тимофеев Д. А. Город — одна из главных форм экосистемы человека. // Рельеф среди жизни человека (экологическая геоморфология). М.: Медиа-ПРЕСС, 2002. С. 398-414.

158. Лопатин Д. В. Является ли геопатогенез явлением геодинамическим? // Нетрадиционные методы поисков месторождений полезных ископаемых. СПб., 2000. С. 64-66.

159. Лоссовский Е. К. О философии, технологии и структурах производства и измерения систем потоков естественнонаучных знаний // Геофизический журнал. 2002. 24. № 1.С. 53-66.

160. Лузгин Б. Н. Структурные уровни организации минерального вещества // География и природопользование Сибири. 2001. № 4. С. 52-67.

161. Лузгин Б. Н. Межгеосферный обмен веществ // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2007. № 1. С. 10-17.

162. Лукьянчикова Л. Г., Лукьянчиков В. М. Загрязнение подземных вод России // Разведка и охрана недр. 2006. № 2. С. 13-18.

163. Лунев Б. С., Наумов В. А., Наумова О. Б. Голдырев В. В. Потенциальные техногенные месторождения (на примере песков Прикамья) // Вестник Пермского университета. 1999. №3. С. 185-193.

164. Лютый А. А. Язык карты: сущность, система, функции. М.: ИГ РАН, 2002.327 с.

165. Макаров А. Б. Главные типы техногенно-минеральных месторождений Урала. -Екатеринбург; УГГУ, 2006. 207 с.

166. Макаров В. 3., Новаковский Б. А., Чумаченко А. Н. Эколого-географическое картографирование городов. М.; Научный мир, 2002. - 196 с.

167. Макаров В. И. Некоторые проблемы изучения новейшей тектоники платформенных территорий // Разведка и охрана недр. 1997. № 1. С. 20-26.

168. Макаров В. И. Структурно-геодинамические проблемы урбанизированных территорий // Геологическая служба и минерально-сырьевая база России на пороге XXI века. СПб.; Кн. 1. 2000. С. 145-146.

169. Макаров В. И., Дорожко А. Л., Макарова Н. В., Макеев В. М. Современные геодинамически активные зоны платформ // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2007, № 2. С. 99-110.

170. Макаров П. В. Эволюционная природа блочной организации геоматериалов и геосред. Универсальный критерий фрактальной делимости // Геология и геофизика. 2007. Т. 48, № 7. С. 724—746.

171. Мандельброт Б. Фрактальная геометрия природы. Москва: Институт компьютерных исследований, 2002. - 656 с.

172. Медведев С. А., Медведев Ст. А. Возможности комплексного использования гидроминеральных ресурсов нефтяных месторождений // Разведка и охрана недр. 2007. № 5. С. 54-56.

173. Мельников Б. Н., Мельников Ю. Б. Диалоговая основа исследования геотехногенных структур // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2003. № 4. С. 346-354.

174. Мельников Б. Н., Мельников Ю. Б. Геотехногенные структуры: теория и практика. Екатеринбург; Уральское изд-во, 2004. - 556 с.

175. Методическое руководство по поискам, оценке и разведке месторождений твердых нерудных полезных ископаемых Республики Татарстан. В 3-х частях. / под ред. Ф. М. Хайретдинова, Р. М. Файзуллина Казань; Изд-во КГУ, 1999-2001.

176. Миллер Р. и Кан Дж. Статистический анализ в геологических науках. М.: Мир, 1965.-482 с.

177. Мингазов M. Н. Оценка перспектив нефтеносное ги осадочной толщи Татарстана на основе неотектонических исследований. М.; ОАО «ВНИИОЭНГ», 2005. -160 с.

178. Мирлин Е. Г. Фрактальная дискретность литосферы и геодинамика // Доклады РАН. 2001. Т. 379, № 2. С. 231-234.

179. Мироненко В. А., Румынии В. Г. Проблемы гидроэкологии. Т. 3. Прикладные исследования. М.: Изд-во МГГУ. 2002. - 311 с.

180. Можаев Б. Н. Геоморфологические аномалии как форма выражения новейших тектонических движений // Разведка и охрана недр. 1997. № 1. С. 26-32.

181. Морозов А. Ф., Лигшлин А. В., Межеловский Н. В. и др. Информационные технологии в геологическом изучении недр и воспроизводстве МСБ // Разведка и охрана недр. 2006. № 6. С. 10-19.

182. Московченко Д. В., Артамонова Г. Н., Бабушкин А. Г. Особенности формирования гидрохимических аномалий в районах нефтедобычи на севере Западной Сибири // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2008. № 5. С. 411-419.

183. Наймарк А. А. О практической методологии в геологических исследованиях // Вестн. МГУ. Сер 4. Геология. 1999. № 4. С. 25-31.

184. Наймарк А. А. Возможны и нужны ли теории в геологической науке? // Вестник МГУ. Сер. 4. Геология. 2003. № 2. С. 63-69.

185. Наймарк А. А. Структурированность геологической среды свойство или состояние? (Проблема, теория, терминология) // Вестник МГУ. Сер. 4. Геология. 2006. № 2. С. 73-80.

186. Невский В. Н. Геоморфологическая фация и перспективы построения общей индуктивной классификации форм рельефа. Владивосток: Дальнаука, 2006. - 91 с.

187. Никишин А. М., Морозов А. Ф., Ершов А. В. и др. Трехмерное цифровое геологическое картирование: принципы и компьютерные программы для составления геологических карт нового поколения // Вестник МГУ. Сер. 4. Геология. 2007. № 1. С. 816.

188. Николаев А. В., Верещагина Г. М. Снижение сейсмической опасности техногенными воздействиями // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2006. № 1. С. 3-8.

189. Новаковский Б. А., Тульская II. И. Достижения и проблемы использования геопнформационных 1ехнологий при геологическом геоэкологическом картографировании // Геоинформатика. 1999. № 4. С. 3-13.

190. Нукенов Д. Н., Пунанова С. А., Агафонова 3. Г. Металлы в нефтях, их концентрации и методы извлечения. М: ГЕОС, 2001. - 77 с.

191. Одесский И. А. О необходимости создания в геологии фундаментальной понятийно-терминологической базы // Фундаментальные проблемы естествознания. СПб.: Изд-во НИИХ СПбГУ, 1998. С. 151.

192. Одум Ю. Основы экологии. М.: Мир, 1975. - 740 с.

193. Озерова Н. А. Региональные закономерности ртутоносности природных образований // Законы эволюции Земной коры. Тезисы докладов Международного совещания. СПб., 1996. Т. 1. С. 205.

194. Озол А. А. Процессы полигенного нефтегазо- и рудообразования и их экологические последствия. Казань, 2002. - 266 с.

195. Опасные экзогенные процессы / под ред. В. И. Осипова. М.: ГЕОС, 1999.290 с.

196. Осипов В. И. Геоэкология: понятие, задачи, приоритеты // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 1997. № 1. С. 3-11.

197. Осипов В. И. Урбанизация и природные опасности. Задачи, которые необходимо решать // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2007. № 1. С. 3-9.

198. Осипов В. И. Оценка и управление природными рисками (состояние проблемы) // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2007. № 3. С. 201211.

199. Островский В. Н. Биосфера и подземные воды // Советская геология. 1980. № 1. С. 106-114.

200. Островский В. Н. Принципы экогеологического (геоэкологического) прогнозирования // Отечественная геология. 1995. № 12. С. 51-59.

201. Павлов К. В. Гипотеза о существовании экологического поля // Региональная экология. 2001. № 1-2. С. 7-11.

202. Панасюк М. В. Иерархическая организация региональной системы // Динамика и развитие иерархических (многоуровневых) систем. Казань; Изд-во Волга Пресс, 2003. С. 51-54.

203. Пашкин Е. М., Панкратов А. В. Природные аттракторы в геоэкологии. Статья 1. // Известия ВУЗов. Геология и разведка. 2002. № 4. С. 133-137.

204. Пашковский И. С., Коннов Д. В., Клейн И. С. и др. Применение математического моделирования при ликвидации загрязнения почвы и подземных вод нефтепродуктами // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2002. №5. С. 436-441.

205. Пекин А. А. Полезные ископаемые Москвы // Отечественная геология. 2003. №4-5. С. 43-53.

206. Петров К. М. Общая экология: взаимодействие общества и природы. -СПб.; Химия, 1997.-352 с.

207. Петрова Е. Г. Исследование социально-экономических факторов уязвимости по регионам России // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2008. №3. С. 253-260.

208. Пиковский Ю. И. Природные и техногенные потоки углеводородов в окружающей среде. М.: МГУ, 1993. - 208 с.

209. Пиннекер Е. В. Экологические проблемы гидрогеологии. Новосибирск; Наука, 1999.- 128 с.

210. Питьева К. Е., Гоман А. В., Серебряков А. О. Геохимия подземных вод в условиях освоения нефтегазовых месторождений. Астрахань; Астраханский университет, 2006 - 223 с.

211. Плотников Н. И. Введение в экологическую гидрогеологию: научно-методические основы и прикладные разделы. М.: Изд-во МГУ, 1998. - 240 с.

212. Прангишвшш И. В., Иванус А. М. Концепция развития предприятий минерально-сырьевого комплекса с использованием методологии «золотого сечения» // Стратегия развития минерально-сырьевого комплекса в XXI веке. М.: Изд-во РУДН, 2004. С. 18-20.

213. Пригожин И. От существующего к возникающему: Время и сложность в физических науках. М.; Наука, 1985. - 328 с.

214. Пригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса: Новый диалог человека с природой. М.; Прогресс, 1986. - 432 с.

215. Прозоров Л. Л. Экологические функции литосферы (естественнонаучная трактовка) // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2002. № 1. С. 78-83.

216. Пронин А. П., Башорин В. Н. Современная флюидная активность на Русской платформе: экологические аспекты // Геоэкологические исследования и охрана недр. М.; Вып. 2. 1996. С.3-7.

217. Пустозеров М. Г. Возможности геофизических методов при изучении свалок твердых отходов // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология.2002. №2. С. 182-191.

218. Пущаровский Ю. М. Линейность и нелинейность в геологии // Геотектоника. 1999. № 3. С. 42^9.

219. Реймерс Н. Ф. Надежды на выживание человечества: Концептуальная экология. М.; ИЦ «Россия Молодая», 1992. - 367 с.

220. Ролов А. Б. Стратисфера, или осадочная оболочка Земли (количественное исследование). М.; Наука. 1993. - 144 с.

221. Рыженко Б. II., Крайнов С. Р., Шваров Ю. В. Физико-химические факторы формирования состава природных вод (верификация модели «порода-вода») // Геохимия.2003. № 6. С. 630-640.

222. Рысаева Ю. С. Экологические • ограничения хозяйственной деятельности как источник градостроительных конфликтов (на примере Республики Татарстан). Автореф. дне.канд. географ, наук. Казань, 2009. - 24 с.

223. Сабирзянов А. М. Проблема социальной и личностной ситуации в экологической философии. Автореф. дис.канд. философ, наук. Казань, 2008. - 22 с.

224. Савенко В. С. Геохимические аспекты устойчивого развития. М.: ГЕОС, 2003. -180 с.

225. Садовский М. А. О естественной кусковатости горных пород // Доклады АН СССР. 1979. Т. 274, № 4. С. 829-830.

226. Садовский M. А. Исследование карт эпицентров в задачах сейсмического районирования // Доклады АН СССР. 1987. Т. 295, № 3. С. 571-575.

227. Сауков А. А., Айденьян H. X., Озерова Н. А. Очерки геохимии ртути. -М.: Наука, 1972.- 336 с.

228. Седов Н. В. Гидрогеологическая лексиография // Разведка и охрана недр. 2006. № 2.С. 76-78.

229. Семенов С. М., Батрак Г. И. Точность и достоверность гидрогеологических прогнозов в системе мониторинга подземных вод // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2002. № 2. С. 175-181.

230. Сементовский Ю. В. Нижнеказанские отложения на востоке Русской платформы и особенности их образования // Доклады АН СССР. 1962. Т. 147, № 2.- С. 454— 457.

231. Семячков А. И. Формирование потоков рассеяния химических элементов под воздействием техногенно-минеральных образований // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2002. № 6. С. 569-570.

232. Сергеев В. А. Общее и особенное в методах преобразования геоинформации. // Геоинформатика. 2004. № 4. С. 54-58.

233. Сидоров В. А., Гуторов Ю. А. Геоэкологические последствия нефтедобычи // Разведка и охрана недр. 1991. № U.C. 24-25.

234. Силантьев В. В., Жарков И. Я., Сунгатуллин P. X., Хасанов Р. Р. Верхнепермские стратотипы Поволжья. Казань: Изд-во КГУ, 1998. - 90 с.

235. Силин И. И. Природно-техногенные гидрохимические аномалии вблизи промышленных центров (на примере г. Обнинск Калужской области) // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2007. № 6. С. 518-530.

236. Симонов Ю. Г., Симонова Т. Ю. Фрактальность рельефа земной поверхности и географические проблемы ее изучения // Вестник МГУ. Сер. 5. География. 2002. № 4. С. 17-20.

237. Ситников А. Б. Научные и прикладные проблемы техногенной гидрогеологии // Геологический журнал. 2006. № 2-3. С. 137-145.

238. Славкин В. С. Геология нефти и газа и компьютерная революция конца XX века // Геология нефти и газа. 2007. № 2. С. 90-96.

239. Слепак 3. M. Геофизика для города. Тверь; Изд-во ГЕРС, 2007. - 240 с.

240. Слиико О. В. Оценки опасности и риска загрязнения геологической среды на промплощадках нефтегазового комплекса // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2006. № 4. С. 349-359.

241. Снакин В. В. Природные ресурсы и окружающая среда. Словарь-справочник. -М.; Изд-во НИА-Природа, РЭФИА, 2001. 568 с.

242. Современные идеи теоретической геологии / И. И. Абрамович, В. В.Груза, И. Г. Клушин и др. Л.: Недра, 1984. - 280 с.

243. Соколов Б. А., Абля Э. А. Флюидодинамическая модель нефтегазообразования. -NL: ГЕОС71999. -76 с.

244. Соловьев В. А. Формализация понятий — необходимое условие применения математики в тектонике // Советская геология. 1968. № 1. С. 152-156.

245. Сороко Э. М. О природе иерархий-аттракторов // Динамика и развитие иерархических (многоуровневых) систем. Казань; Изд-во Волга Пресс, 2003. С. 20-22.

246. Страхов В. Н. О геофизическом «диалекте» универсального «языка» естественных наук — «языка» математики // Актуальные вопросы математической геофизики. М.; Изд-во ОИФЗ РАН, 2001. С. 180-184.

247. Сунгатуллин P. X. Апатит-ильменит-титаномагнетитовые руды Каларского габбро-анортозитового массива // Геология и геофизика. 1993. № 9. С. 56-59.

248. Сунгатуллин P. X. Геохимические особенности и рудоносность Каларского анортозит,ового массива. Автореф. дис. канд. геол.-мин. наук. Иркутск, 1994.-20 с.

249. Сунгатуллин P. X. Обоснование границы уфимского и казанского ярусов по геохимическим данным на востоке РТ // Тезисы докладов Международного симпозиума. Казань, 1998. С. 171.

250. Сунгатуллин P. X. Крупномасштабное геологическое картирование Республики Татарстан: результаты и проблемы // Юбилейная конференция «Геология и современность». Тезисы докладов. Казань; Изд-во Мастер-Лайн, 1999. С. 128-129.

251. Сунгатуллин P. X. Комплексный анализ геологической среды (на примере Нижнекамской площади) Казань; Изд-во Мастер-Лайн, 2001. - 140 с.

252. Сунгатуллин Р. X. Компьютерно-математическая методика геолого-экологического моделирования // Прикладная геохимия. Выпуск 5. Компьютерные технологии. Москва; Изд-во ИМГРЭ, 2004. С. 305-310.

253. Сунгатуллин Р. X. Интегральная геология новое научное направление // Развитие идей Н. А. Головкинского и А. А. Штукенберга в Казанской геологической школе. Материалы чтений. Казань; Изд-во КГУ, 2004. С. 152-155.

254. Сунгатуллин Р. X. Моделирование состояния геологической среды при интенсивном антропогенезе // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2005. № 5. С. 390-394.

255. Сунгатуллин Р. X. Литохимические параметры при исследовании геологического пространства // Ученые записки Казанского государственного университета. Естественные науки. 2005. Т. 147, № 1. С. 62-75.

256. Сунгатуллин Р. X. Интегральная геология Казань: Изд-во «Образцовая типография», 2006. - 142 с.

257. Сунгатуллин Р. X. Системный анализ, моделирование и интегральная геология // Ученые записки КГУ. Естественные науки. 2006. Т. 148, № 4. С. 143-164.

258. Сунгатуллин Р. X. От компьютерно-математического моделирования к синтезу знаний и интегральной геологии // Геоинформатика. 2008. № 1. С. 29-33.

259. Сунгатуллин Р. X. Набережные Челны: природная и техногенная гидросферы // Инженерные изыскания. 2008. № 6. С. 60-64.

260. Сунгатуллин Р. X. Техногенез и минеральные воды // Разведка и охрана недр. 2009. № 2. С. 53-58.

261. Сунгатуллин Р. X. Методика создания ЗБ моделей геоэкологического пространст ва // Геодезия и картография. 2009. № 3. С. 42-44.

262. Сунгатуллин Р. X. Техногенные коры выветривания и техногенные фации -новые объекты геологии // Верхний палеозой России: стратиграфия и фациальный анализ. Казань; Изд-во КГУ, 2009. С. 72-74.

263. Сунгатуллин Р. X. Формализация литологических данных при создании интегральных геологических моделей // Верхний палеозой России: стратиграфия и фациальный анализ. Казань; Изд-во КГУ, 2009. С. 272-273.

264. Сунгатуллин Р. X. Химический состав подземной и поверхностной гидросфер (на примере Набережно-Челнинской площади) // Ученые записки КГУ. Естественные------науки2009.Т. 151, № 3. С. 153-166.

265. Сунгатуллин Р. X. Численное моделирование геологического пространства промышленно-урбанизированных территорий // Эколого-геологические проблемы урбанизированных территорий. Екатеринбург; Изд-во УГГУ, 2009. С. 60-61.

266. Сунгатуллин Р. X. Методы математической статистики при исследовании техногенной трансформации геосред // Эколого-геологические проблемы урбанизированных территорий. Екатеринбург; Изд-во УГГУ, 2009. С. 62-64.

267. Сунгатуллин Р. X. Формирование техногенных месторождений в Республике Татарстан // Известия вузов. Горный журнал. 2010. № 1. С. 118-124.

268. Сунгатуллин Р. X., Уманцев В. В., Силантьев В. В. Новые данные по стратиграфии и полезным ископаемым Елабужско-Бондюжского вала // Пермские отложения Республики Татарстан. Казань; Изд-во Экоцентр, 1996. С. 20-26.

269. Сунгатуллин Р. X., Уманцев В. В. Результаты геохимических работ при геологической съемке масштаба 1:50000 на Нижнекамской площади (Республика Татарстан) // Тезисы докладов Международного Симпозиума по прикладной геохимии стран СНГ. М., 1997. С. 41-42.

270. Сунгатуллин Р. X., Уманцев В. В., Хазиев М. И. Золотоносность Нижнекамской площади (Республика Татарстан) //Тезисы докладов Международного Симпозиума по прикладной геохимии стран СНГ. М., 1997. С. 306—307.

271. Сунгатуллин Р. X., Хасанов Р. Р. Расчленение и корреляция по геохимическим данным верхнепермских отложений на востоке Русской платформы // Тезисы докладов Международного Симпозиума по прикладной геохимии стран СНГ. М., 1997. С. 252-253.

272. Сунгатуллин Р. X., Уманцев В. В. Геохимическое расчленение и корреляция парастратотипических разрезов верхней перми в бассейне р. Кама // Тезисы докладов Международного симпозиума. Казань, 1998. С. 172-173.

273. Сунгатуллин Р. X., Хазиев М. И. Геоэкологические исследования при проведении геологической съемки масштаба 1:50 000 на территории Республики Татарстан // Вестник ТО РЭА. 1999. - № 2. - С. 15-19.

274. Сунгатуллин Р. X., Хазиев М. II. Эндогенные, экзогенные и антропогенные процессы на Нижнекамской площади РТ // Мониторинг геологической среды: активные эндогенные и экзогенные процессы. Казань; Изд-во КГУ, 2000. С. 321-324.

275. Сунгатуллин Р. X., Беляев Е. В., Хазиев М. И. Перспективность северо-востока Республики Татарстан на различные виды полезных ископаемых // Геологическое изучение земных недр Республики Татарстан. Казань; Изд-во КГУ, 2002. С. 27-37.

276. Сунгатуллин Р. X., Боровский М. Я., Хазиев М. И. Комплекс геофизических исследований при крупномасштабном геологическом картировании // Геологическое изучение земных недр Республики Татарстан. Казань; Изд-во КГУ, 2002. С. 42-57.

277. Сунгатуллин Р. X., Хазиев М. И. Реконструкция условий позднепермского осадкообразования по геохимическим данным (бассейн Нижней Камы) // Геологическое изучение земных недр Республики Татарстан. Казань; Изд-во КГУ, 2002. С. 14-26.

278. Сунгатуллин Р. X. Хазиев М. И., Боровский М. Я. Системный подход в геологических исследованиях. Статья 1. Геологические и геофизические предпосылки // Георесурсы. 2003. № 1. С. 24-26.

279. Сунгатуллин Р. X., Хазиев М. И. Системный, подход в геологических исследованиях. Статья 2. Геодинамические системы // Георесурсы. 2003. № 2. С. 23-26.

280. Сунгатуллин Р. X., Хазиев М. И. Компьютерно-математическая методика геоэкологического картирования // Актуальные экологические проблемы Республики

281. Татарстан. Материалы V республиканской научной конференции. Казань; Изд-во Отечество, 2003. С. 244.

282. Сунгатуллин Р., Хазиев М., Швыдкин Э. Геолого-геохимические предпосылки поисков углеводородов // Бурение & нефть. 2004. Ноябрь. С. 6-8.

283. Сунгатуллин P. X., Хазиев М. И. Моделирование геоэкологического пространства // Современные глобальные и региональные изменения геосистем. Материалы Всероссийской научной конференции. Казань; Изд-во КГУ, 2004. С. 227-228.

284. Сунгатуллин P. X., Сунгатуллина Г. М., Хазиев М. И. Учение о фациях. Учебно-методическое пособие Казань: Изд-во КГУ, 2005. — 60 с.

285. Сунгатуллин P. X., Сунгатуллина Г. М. Минсрагенические системы и интегральные модели // Разведка и охрана недр. 2007. № 11. С. 25-29.

286. Сунгатуллин P. X., Хазиев М. И. Интегральные модели в стратиграфических исследованиях // Верхний палеозой России: стратиграфия и палеогеография. Казань; Изд-во КГУ, 2007. - С. 331-333.

287. Сунгатуллин P. X., Хазиев М. И. Геохимические исследования донных отложений на территории Республики Татарстан // Ученые записки КГУ. Естественные науки 2007. Т. 149. № 4. С. 167-182.

288. Сунгатуллин P. X., Хазиев М. И. Интегральная геология и изменяющаяся среда // Изменяющаяся геологическая среда: пространственно-временные взаимодействия эндогенных и экзогенных процессов. Казань; Изд-во КГУ, 2007. - С. 223-228.

289. Сунгатуллин P. X., Буров Б. В. Сунгатуллина Г. М. Геология Республики Татарстан. Учебно-методическое пособие Казань: Изд-во КГУ, 2008. - 72 с.

290. Сунгатуллин P. X., Хазиев М. И., Шанин А. Е. Геоэкологические исследования на Самосыровском полигоне твердых бытовых отходов // Ученые записки КГУ.

291. Естественные науки. 2008. Т. 150, № 1. С. 168-181.

292. Сунгатуллин Р. X., Хазиев М. И. Системный подход при изучении гидросферы на промышленпо-урбанизированных территориях // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2009. № 1. С. 19-31.

293. Сунгатуллин Р. X., Сунгатуллина Г. М., Хазиев М. И. Биогеохимические исследования при изучении геологического пространства // Ученые записки КГУ. Естественные науки. 2009. Т. 151, № 1. С. 196-217.

294. Сунгатуллин Р. X., Хазиев М. И. Интегральная геоэкологическая модель Республики Татарстан // Геодезия и картография. 2009. № 4. С. 43-50.

295. Требования к геолого-экологическим исследованиям и картографированию масштаба 1:50000-1:25000. М.: ВСЕГИНГЕО, 1990. - 127 с.

296. Тржцинский Ю. Б., Леви К. Г. Водохранилища Ангарского каскада ГЭС и проблема наведенной сейсмичности // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2009. № 1. С. 71-79.

297. Трифонова Т. А., Солдатенкова О. П. Оценка экологического риска загрязнения подземных вод на основе бассейнового подхода // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2002. № 1. С. 49-56.

298. Трофимов А. М., Игонин Е. И. Концептуальные основы моделирования в географии. Казань; Изд-во Матбугат йорты, 2001. - 340 с.

299. Трофимов В. Т. Дискуссионные позиции экологической геологии // Вестник МГУ. Сер. 4. Геология. 2003. № 2. С. 45-56.

300. Трофимов В. Т. Об экологических функциях абиотических сфер Земли // Вестник МГУ. Сер. 4. Геология. 2005. № 2. С. 59-65.

301. Трофимов В. Т. Экологическая геология, геология окружающей среды, геоэкология содержание и соотношение // Вестник МГУ. Сер. 4. Геология. 2008. № 2. С. 12-21.

302. Трофимов В. Т., Зилинг Д. Г., Красилова Н. С. Концептуальные основы эколого-геологического картографирования // Вестник МГУ. Сер. 4. Геология. 1998. № 5. С. 61-71.

303. Трофимов В. Т., Зилинг Д. Г., Барабошкина Т. А. и др. Экологические функции литосферы. М.: Изд-во МГУ, 2000. - 380 с.

304. Трофимов В. Т., Зилииг Д. Г. Теоретические основы создания эколого-геологических карт // Бюлл. МОИП. Отд. геол. 2003. Т. 78, вып. 2. С. 61-75.

305. Трофимов В. Т., Красилова Н. С. Экзогеодинамическая информация на карте современного состояния верхних горизонтов земной коры и ее экологическое значение // Отечественная геология. 2003. № 4-5. С. 57—71.

306. Трофимов В. Т. Зилинг Д. Г., Барабошкина Т. А. и др. Трансформация экологических функций литосферы в эпоху техногенеза М: Изд-во «Ноосфера», 2006. -720 с.

307. Трубецкой К. Н., Галченко Ю. П., Сабянин Г. В. Систематизация экологических последствий техногенного изменения недр в процессе их освоения // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2008. № 4. С. 291-300.

308. Туманова Е. С., Туманов Р. Р. Минеральное сырье. Сырье техногенное. М.: Геоипформмарк, 1998. - 45 с.

309. Уайтхед А. Н. Избранные труды по философии. М.; Прогресс, 1990. - 718 с.

310. Федер Е. Фракталы. М.; Мир, 1991. - 260 с.

311. Филатов В. Н., Авдеев В. А., Мухудинов Р. С., Радионов В. А. О реализации преимуществ цифровых технологий при создании картографической продукции // Геодезия и картография. 2008. № 4. С. 19-20.

312. Философия современного естествознания / под ред. С. А. Лебедева. М.; ФАИР-ПРЕСС, 2004. - 304 с.

313. Финкельшгейн М. Я. Автоматизированная генерализация карт геологического содержания на базе ГИС-ШТЕСЯО // Изв. ВУЗов. Геология и разведка. 2002. № 4. С. 4042.

314. Фирсов Ю. Г. Цифровые модели рельефа дна в электронной гидрографии // Геодезия и картография. 2008. № 4. С. 45-53.

315. Фокина Л. М. Формирование природно-техногенных систем нефтегазовых комплексов. Комплексный мониторинг' и оптимальные технологии минимизации экологического ущерба. Автореф. дис.докт. геол.-мин. наук. Тюмень, 2007. - 38 с.

316. Фролов В. Т. Наука геология: философский анализ. М.: Изд-во МГУ. 2004. - 128 с.

317. Хабаров В. А. Комплексная геоэкологическая оценка урбанизированных территорий в условиях техногенеза. Автореф. дис. докт. геогр. наук. Москва, 2003. -54 с.

318. Хаин В. Е. Рябухин А. Г., Наймарк А. А. История и методология геологических наук. М.: Издательский центр «Академия», 2008. - 416 с.

319. Хайкович II. М., Лучин И. А., Уткин В. И. Проблемы экогеологического мониторинга катастрофических явлений // Российский геофизический журнал. 2000. № 17-18. С. 110-115.

320. Хакен Г. Синергетика. Иерархия неустойчивостей в самоорганизующихся системах и устройствах. М.; Мир, 1985. - 411 с.

321. Хакен Г. Информация и самоорганизация. Макроскопический подход к сложным системам. М.; Мир, 1991. - 240 с.

322. Хакимов Э. М. Моделирование иерархических систем. Теоретические и методологические аспекты. Казань; Изд-во КГУ. 1986. - 160 с.

323. Хаустов А. П. Устойчивосгь подземной гидросферы и основы экологического нормирования. М.; ГЕОС, 2007. - 1 75 с.

324. Хисамов Р. С., Гатиятуллин II. К., Ибрагимов Р. Л., Покровский В. А. Гидрогеологические условия нефтяных месторождений Татарстана. Казань: Изд-во «Фэн», 2009.- 254 с.

325. Холодов В. Н. Геохимия осадочного процесса. М.; ГЕОС, 2006. - 608 с.

326. Чайников В. В., Гольдман Е. Л. Оценка инвестиций в освоение техногенных месторождений. М.; Недра, 2000. - 220 с.

327. Чаплыгин H. Н., Папичев В. И. О критериях оценки техногенной нагрузки на природную среду // Экология и промышленность России. 2000. Декабрь. С. 38-41.

328. Черемисина Е. Н., Кочетков М. В., Ларикова О. И. ГИС-технологии при составлении электронных геоэкологических карт // Отечественная геология. 1996. № 11. С. 47-56.

329. Черемисина Е. Н., Никитин А. А. Геоинформационные системы в природопользовании // Геоинформатика. 2006. № 3. С. 5-20.

330. Чижова И. А., Бардеева Е. Г. Современное состояние геоинформатики // Геоинформатика. 2006. № 2. С. 3-6.

331. Чурбанов А. А., Сунгатуллин P. X., Хазиев М. И. Цветные камни правобережья Волги // Георесурсы. 2008. № 1. С. 23-24.

332. Шарапов И. П. Применение математической статистики в геологии. М.; Недра, 1971.-245 с.

333. Шарапов И. П. Метагеология: Некоторые проблемы. М.; Наука, 1989. - 208 с.

334. Шатагин Н. Н. Корреляция карт, построенных по различным наборам точек наблюдений // Тезисы докладов Международного Симпозиума по прикладной геохимии стран СНГ. М. 1997. С. 238-239.

335. Шахновский II. М. Происхождение нефтяных углеводородов. — М.: ГЕОС, 2001. -72 с.

336. Шварц А. А. Эколого-гидрогеологический анализ состояния подземных вод при региональных исследованиях. Автореф. дис. на соиск. уч. степ. докт. геол.-минерал, наук. Санкт-Петербург, 2004. - 38 с.

337. Шварц А. А. Химический состав подземных вод Санкт-Петербургского региона в свете новых требований к качеству питьевой воды // Вестник СПбГУ. Сер. 7. 2005, вып. 1.С. 85-93.

338. Шварцев С. Л. Прогрессивно самоорганизующиеся абиогенные диссипативные структуры в геологической истории Земли // Литосфера. 2007. № 1. С. 65-89.

339. Шварцев С. Л. Рыженко Б. Н., Кирюхин В. А., Швец В. М., Чудаев О. В. В. И. Вернадский и основные направления развития современной гидрогеохимии // Геохимия. 2006. № 6. С. 672-688.

340. Швыдкин Э., Вассерман В., Король М., Сунгатуллин Р. Геохимические съемки при оценке перспективных структур Волго-Уральской нефтегазоносной провинции // Бурение & нефть. 2005. Июль-август. С. 20-22.

341. Шеко А. И., Круподеров В. С. Оценка опасности и риска экзогенных геологических процессов // еоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 1994. № 3. С. 11-21.

342. Шило Н. А., Патык-Кара Н. Г., Шумилов Ю. В. Геотехногенные формации минеральных месторождений //Доклады РАН. 2004. 399, № 4. С. 513-515.

343. Шолпо В. Н. Структура Земли: упорядоченность или беспорядок? М.; Наука, 2005.- 192 с.

344. Штофф В. А. Моделирование и философия. М.-Л.; Наука, 1966. - 302 с.

345. Шустер Г. Детерминированный хаос. М.; Мир, 1988. - 237 с.

346. Щукова И. В. Формирование химического состава подземных вод зоны активного водообмена на территории г. Перми. Автореф. дис. канд. геол.-минер. наук. -Пермь, 2005.-23 с.

347. Экологические функции литосферы / под ред. В. Т. Трофимов. М.: Изд-во МГУ, 2000.-432 с.

348. Экогеология России. Т. 1. Европейская часть / Гл. ред. Г. С. Вартанян. М.: ЗАО «Геоинформмарк», 2000. - 300 с.

349. Эколого-геологические карты. Теоретические основы и методика составления / под ред . В. Т. Трофимова. М.: Высшая школа, 2007. - 407 с.

350. Юбко А. В., Ряховский В. М., Швычко П. А. Трехмерные пространственные модели геолого-геофизических данных: принципы построения и методы графической визуализации // Геоинформатика. 2005. № 3. С. 17-25.

351. Юдахин Ф. Н., Щукин Ю. К., Макаров В. И. Глубинное строение и современные геодинамические процессы в литосфере Восточно-Европейской платформы. Екатеринбург: Изд-во УрО РАН, 2003. - 300 с.

352. Юдович Я. Э., Кетрис М. П. Основы литохимии. СПб.; Наука, 2000. - 479 с.

353. Юркин А. С. Техногенное изменение химического состава родникового стока на территории Среднего Урала. . Автореф. дис. канд. геол.-минер. наук. Екатеринбург, 2008.-24 с.

354. Якимова-Фукс И. А. Перспективы нефтебитумоносности нижнепермских отложений Южно-Татарского свода. Автореф. дис. канд. геол.-минер. наук. Казань, 2007. - 26 с.

355. Янин Е. П. Принципы и методические основы эколого-геохимических исследований // Отечественная геология. 1999. № 1. С. 54-58.

356. Янин Е. П. Техногенез и эколого-геохимические аспекты аллювиального осадконакопления в реках иромышленно-урбанизированных территорий // Геологический вестник центральных районов России. 1999. № 4. С. 41—47.

357. Янин Е. П. Техногенные геохимические ассоциации в донных отложениях малых рек (состав, особенности, методы оценки). М.; Изд-во ИМГРЭ, 2002. - 52 с.

358. Янин Е. П. Источники и пути поступления тяжелых металлов в реки агроландшафтов. М.; Изд-во ИМГРЭ, 2004. - 40 с.

359. Япаскурт О. В. Предметаморфические изменения осадочных пород в стратисфере. М.; ГЕОС, 1999. - 260 с.

360. Agterberg F. P. Past and future of mathematical geology // J. China Univ. Geosci.2003. 14. №3. P. 191-198.

361. Agterberg F. P. Time, concepts and mathematics in geology // Z. Dtsch. geol. Ges. 2005. 155. №2-4. P. 211-219.

362. Akhtar A. Interdisciplinary approach for studying geological problems // The 31st International Geological Congress, Rio de Janeiro, Aug. 6-17, 2000: Congress Program. Rio de Janeiro: Geol. Surv. Braz. 2000. P. 6549.

363. Anderson Don L. How many plates? // Geology 2002, 30. № 5. P. 411-414.

364. Bailey R. J., Smith D. G. Quantitative evidence for the fractal nature of the stratigraphic record: results and implications. // Proc. Geol. Assoc. 2005. 116. № 2. P. 129-138.

365. Barrett M. H., Hiscock K. M., Pedley S. et al. Marker species for identifying urban groundwater recharge sources. A review and case study in Nottingham, UK. // Water Res. 1999. 33. № 14. P. 3083-3097.

366. Bertalanffy L. General systems theory: Foundation, Development, Application. -New York: George Brasiller, 1968. 295 p.

367. Bowman S. A. Approaching reality with stratigraphic simulations comparing model results with observations // The 31st International Geological Congress, Rio de Janeiro, Aug 6 17, 2000 Congress Program Rio de Janeiro Geol Surv Braz 2000. P. 895.

368. Chaves J. M., Asead M. L. L. Basic concepts in geosciences multidisciplinary point of view // The 31st International Geological Congress, Rio de Janeiro, Aug. 6-17, 2000: Congress Program. Rio de Janeiro: Geol. Surv. Braz., 2000. P. 6533.

369. Christie-Blick N., Driscoll N. W. Sequence stratigraphy // Ann. Rev. Earth and Planet. Sci. 1995. P. 451-478.

370. Cleland C. E. Historical science, experimental science and the scientific method // Geology. 2001. 29, № 11. P. 987-990.

371. Condie K. C. Chemical composition and evolution of the upper continental crust: Constrasting results from surface samples and shales // Chemical Geology. 1993. V. 104. P. 137.

372. Cosandey D. The fractal dimension of the coastline as a determinant of Western leadership in science and technology // Fractals in Biology and Medicine. Basel etc Birkhauser. 2002. P. 319-324.

373. Custodio E. Hiorogeologia urbana: una nue\a rama de la ciencia hidrogeologica // Bol geol. y minero. 2004, 115. P. 283-288.

374. Dunbar M. J. Acreman M. C. Applied hydro-ecological science for the twenty-first century // IAHS Publ. 2001. № 266. P. 1-17.

375. Fenninger A. Cylindrical structures in sedimentary geology // The 31st International Geological Congress, Rio de Janeiro, Aug. 6-17, 2000, Congress Program Rio de Janeiro Geol Surv Braz 2000. P. 5258.

376. Feng Qiyan, Han Baoping Hydrogeochemical simulation of water-rock interaction under water flood recovery in Renqiu oilfield, Hebei Province, China // Chin. J. Geochem. 2002. 21, №2. P 156-162.

377. Goff J. A. Simulation of stratigraphie architecture from statistical and geometrical characterizations // Math. Geol. 2000. 32, № 7. P. 765-786.

378. Golitsyn M. S., Kochetkov M. V. The principles of hydrogeological stratification // The 31st Internatwnal Geological Congress, Rio de Janeiro, Aug 6-17, 2000 Congress Program Rio de Janeiro Geol. Surv. Braz. 2000. P. 5596.

379. Eichenseer H. Th., Leduc J.-P. Automated genetic sequence stratigraphy applied to wireline logs // Bull. Cent. rech, explor.-prod. Elf-Aquitaine. 1996, 20. N 2. P. 277-307.

380. Evans N. J. Chai C. The distribution and geochemistry of platinum-group elements as event markers in the Phanerozoic // Erlang, geol. Abh. 1994. N 122. P. 15-19.

381. Gharrabi M., Velde B. Clay mineral evolution in the Illinois Basinad its canses // Clay. Miner. 1995. 30. N 4. P. 353-364

382. Gilluly J. Distribution of mountain building in geologic time // Bui. Geol. Soc. Amer. 1949. V. 60. N4. P. 561-589.

383. Golitsyn M. S., Kochetkov M. V. The principles of hydrogeological stratification // The 31st Internatwnal Geological Congress. Rio de Janeiro, 2000. P. 5596.

384. Gomez P., Turrero M. J. Una revision de los procesos geoquímicos de baja temperatura en la interacción agua-roca// Estud. geol. 1994. 50. N 5-6. P. 345-357.

385. Grossman E. L., Mii Horng-Sheng, Zhang Chuanlun, Yancey T. E. Chemical variation in Pennsylvanian brachiopod shells — diagenetic, taxonomic, microstructural and seasonal effects // J. Sediment. Petrol. 1996. 66. N 5. P. 1011-1022.

386. Guillocheau F. Natyre. rank and origin of Phanerozoic sedimentary cycles // Comptes rendus. Ser. 2. 1995 320. N 12. P. 1141-1157.

387. Hermann H. Jur Entstehund von verkieseter Holvern // Aufschluss. 1993. 44. N 1. P.23-31.

388. Jin Yugan, Wardlaw B. R., Glenister B. F. et al. Permian chronostratigraphic subdivisions// Episodes. 1997. V. 20. N I. P. 10-15.

389. Kaufman J. Numerical models of fluid flow in carbonate platforms: implicalions for dolomitization//J. Sediment. Res. A. 1994. 64. N 1. P. 128-139.

390. Kessler M. A., Murray A. B., Werner B. T. A model for sorted circles as self-organized patterns // J. Geophys. Res. B. 2001. 106, № 7. P. 13287-13306.

391. Liner C. L. The future journal // Leading Edge. 2000. 19. N 12. P. 1324.

392. Nikishin A. M., Ziegler P. A., Stephenson R. A. et al. Late Precambruan to Triassic history of the East European Craton: Dynamics of sedimentary basin evolution // Tectonophysics. 1996. 268. N 1-4. P. 23-63.

393. Paces T. Relationship of Geochemistry to Environment and Ecological systems // Acta Univ. Carol. Geol. 1993. N 1-2. P. 3-7.

394. Paola C. Quantitative models of sedimentary basin filling // Sedimentology. 2000. 47. P. 121-178.

395. Penin R. Landscape and geochemical researches in some technogenic regions of Bulgaria // Global Changes and Geogr.: IGU Conf., Moscow, Aug. 14-18, 1995: Abstr. Moscow, 1995. P. 270.

396. Sarkar C., Abbasi S. A. Qualidex — a new software for generating water quality indice // Environ. Monit. and Assess. 2006. 119, № 1-3. P. 201-231.

397. Seidler E., Jacob) W. R., Cavsak H. Hotspot distribution gravity mantle tomography Evidence lor plumes // J. Geodyn. 1999. 27. N 4-5. P. 585-608.

398. Selinus O. S., Esbensen K. Separating antropogenic from natural anomalies in environmental geochemistry // Geochem. Explor. 1995. 55. N 1-3. P. 55-66.

399. Shiki Tsunemasa Reading of the trigger records of sedimentary events a problem for future studies // Sediment. Geol. 1996. N 1-3. P. 249-255.

400. Shurygin A. M. Especially of statistical method appications in geology // 30th International Geological Congress, Beijing, 4-14 Aug., 1996: Abstr. Vol. 3. Beijing, 1996. P. 483.

401. Shurygin A. M. On teaching mathematics to geologists // The 31st International Geological Congress. Rio de Janeiro, Aug. 6-17, 2000: Congress Program. Rio de Janeiro: Geol. Surv. Braz. 2000. P. 6554.

402. Soungatoulline R. Kh., Khassanov R. R., Novikov A. A. Geochemical correlation of polyfacies sediments of the Upper Permian of the East Russian Platform // Proceedings of the Royal Society of Victoria. Melbourne. 1998. V. 110. N 1/2. P. 227-234.

403. Soungatoulline R. Kh., Silantiev V. V. Upper Permian biotic and abiotic processes of the Russian platform: geochemical aspects // XIV ICCP, Pander Society, Can. Paleon. Conf. Abstracts. Calgary. 1999. P. 137.

404. Soungatoulline R., Khaziev M. and Borovsky M. Geological and Geophysical Aspects of the Large-Scale Geological Studies // Georesources. 2002. N 6. P. 46-48.

405. Vail P. R. Seismic stratigraphy interpretation using sequence stratigraphy interpretation procedure // Atlas of Seismic Stratigraphy. Amer. Petrol. Geol., Stud. Geol. 1987. V. 27. N 1. P. 1-10.

406. Van de Pocl H. M., W. Schlader W. Variations in Mesozoic-Cenozoic skeletal carbonate mineralogy // Geol. en mijnbouw. 1994. 73. N 1. P. 31-51.

407. Vesely J. Drainage sediments in environmental and explorative geochemistry // Vestn. Cesk. geol. ust. 1995. 70. N 3. P. 1-8.

408. Walker J. C. G. Earth system science and the western worldvievv // Chem. Geol. 1999. 161, № 1-3. P. 365-371.

409. Wilkinson B. H. Humans as geologic agents: A deep-time perspective // Geology. 2005. 33, №3. P. 161-164.

410. Winter H. de L. R. Time in stratigraphy// Geobulletin Geol. Soc. South Africa. 1997. 40. N3. P. 9-16.

411. Wren K. Earth history, as seen through shells: Delia Oppo looks to shells for clues about our planet's past and future // Woods Hole Curr. 1997. 6. N 4. P. 10-13.

412. Xie X., Liu D., Xiang Y., Yan G., Lian C. Geochemical blocks for predicting large ore deposits concept and methodology // J. Geochem. Explor. 2004. 84, № 2. P. 77-91.

413. Zinsmeister W. J. Discovery of fish mortality horizon at the K-T boundary on Seymour island: Re-evaluation of events at the end of the Cretaceous // J. Paleontol. 1998. 72. N3. P. 556-571.1. ФОНДОВАЯ ЛИТЕРАТУРА

414. Бережной А. Ю., Югин В. В., Сунгатуллин P. X. и др. Обобщение и анализ материалов по геохимии территории Республики Татарстан. Казань, 2000. 230 с.

415. Гараева Т. В., Сунгатуллин P. X., Хазиев М. И. и др. Паспортизация и оценка экологической опасности загрязнения геологической среды в районе полигона промышленных отходов ОАО «Нижнекамскнефтехим». Казань, 2005. 330 с.

416. Жаркова В. И. В. М. Межуева В. М., Сунгатуллин P. X. Обследование полигонов бытовых и промышленных отходов с целью их влияния на состояние -поверхносгных-и-подземных-вод для целей^мониторинга. Казань, 2004. 205 с

417. Романова Н. Р., Хафизов Д. Н., Сунгатуллин P. X., Хазиев М. И. Подсчет запасов подземных вод на водозаборе ОАО «Таткрахмалпатока». Казань, 2009. 142 с.

418. Сунгатуллин P. X., Хазиев М. И., Хаванов А. Ю. и др. Геолого-съемочные работы масштаба 1:50000 с общими поисками и геоэкологическими исследованиями. Листы N-39-8 В, Г, N-39-9-A, В, N-39-20-B, N-39-21-A. Казань, 2000. 430 с.

419. Сунгатуллин P. X., Хазиев М. И., Беляев Е. В. и др. Геолого-съемочные работы масштаба 1:50000 с геоэкологическими исследованиями. Листы N-39-9-B,r; N-39-10-а,б,в; N-39-21-B. Казань, 2002. 294 с.

420. Сунгатуллин P. X., Хазиев М. И. Хаванов А. Ю. и др. Многоцелевая геохимическая съемка по потокам рассеяния масштаба 1:200000 па территории Республики Татарстан. Казань, 2003. 150 с.

421. Сунгатуллин P. X., Хазиев М. И. Атлас минерагенических и литохимических карт Республики Татарстан. Казань, 2004. 44 с.

422. Сунгатуллин P. X., Хазиев М. И., Ламбев Д. Л. Выполнение режимных наблюдений за состоянием почв, подземных и поверхностных вод для оценки их состояния в зоне влияния Самосыровского полигона твердых бытовых отходов. Казань, 2005. 95 с.

423. Сунгатуллин P. X., Хазиев М. И., Зайнуллин P. X., Дистанов Э. Г. Оценка состояния и использования ресурсов подземных минеральных вод Республики Татарстан для расширения гидроминеральной базы заводов розлива. Казань, 2008. 283 с.

424. Сунгатуллин P. X., Хафизов Д. Н., Романова Н. Р., Галимуллина Э. К. Подсчет запасов подземных вод на действующем водозаборе ОАО «АЛНАС». Казань, 2009. 188 с.

425. Сунгатуллин P. X., Хафизов Д. Н., Романова Н. Р., Галимуллина Э. К. Подсчет запасов подземных вод на действующем водозаборе ЗАО «Челныводоканал». Казань, 2010. 173 с.

426. Хазисв М. И., Сунгатуллин P. X. Контроль за режимом подземных вод на территории филиала ОАО «Генерирующая компания» Казанская ТЭЦ-1. Казань, 2007. 189 с.

427. Хафизов Д. Н., Сунгатуллин P. X., Хазиев М. И. Подсчет запасов подземных вод на водозаборах ОАО «Радиоприбор». Казань, 2008. 219 с.

428. Хафизов Д. Н. Сунгатуллин P. X., Хазиев М. И. Подсчет запасов подземных вод на водозаборах ОАО «Казанский вертолетный завод». Казань, 2009. 198 с.

Информация о работе

Сунгатуллин, Рафаэль Харисович
доктора геолого-минералогических наук
Казань, 2010
ВАК 25.00.36

Диссертация

Моделирование природных и техногенных систем промышленно-урбанизированных регионов - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы