12.02.2013

Иркутский ученый придумал, как прогнозировать геологические процессы по-новому

Нетрадиционными подходами к решению проблем геологии занимается профессор кафедры геологической съемки, поисков и разведки месторождений полезных ископаемых НИ ИрГТУ доктор геолого-минералогических наук Виталий Филонюк. За плечами у профессора ИрГТУ исследовательская работа более чем на 20 месторождениях Сибири, Дальнего Востока, Урала, Закарпатья. За основу понимания геологических процессов ученый взял принципы синергетики - междисциплинарного направления научных исследований, задачей которого является изучение природных явлений на основе принципов самоорганизации систем.

«Мы установили, что пространственное распределение золота и урана носит характер так называемых фрактальных кластеров, - рассказывает В. Филонюк. - Фрактал представляет собой сложную геометрическую фигуру, составленную из нескольких частей, каждая из которых подобна всей фигуре целиком, а кластер - это скопление близко расположенных, тесно связанных друг с другом частиц любой природы. В природе фрактальными свойствами обладают многие объекты, например: кроны деревьев, цветная капуста, облака, кровеносная и альвеолярная системы человека и животных, кристаллы, снежинки, элементы которых выстраиваются в одну сложную структуру, побережья".

Во время разведывательных и эксплуатационных работ ученый предположил, что характер залегания полезных ископаемых подчиняется какому-то еще не изученному закону. Много лет назад с помощью товарищей распилил монолит на 250 кусков размером 2.5х2.5 см. Исследователи рассмотрели каждый образец под микроскопом. В каждой плоскости частички золота расположились скоплениями - кластерами, образовав «карту звездного неба», как назвали ее в шутку геологи. Сопоставление в трех плоскостях позволило создать объемную модель и выразить обнаруженную закономерность математическим языком. Оказалось, что картинка в каждой плоскости повторяла общую картину месторождения, а результаты подобных исследований, проведенных на рудниках золота и урана в Бодайбо, Челябинске, а также в Австралии, были аналогичны. Таким образом, сделан вывод о том, что распределение частиц минерала или полезного компонента подчиняется закону фрактальных кластеров».

В. Филонюк проводил и другие эксклюзивные исследования и заметил, что характеристики фрактальных кластеров носят универсальный характер. На основе многочисленных данных ученый научился создавать необычные геологические карты: «Применяя карты фрактальных кластеров, можно по-новому понять характер залежей золота или другого полезного компонента и разрабатывать более эффективные практические решения».

По словам ученого, фрактальной кластеризации подчиняются все составные компоненты и свойства геологической среды. Геологи, работающие в новом направлении, решают прикладные задачи. На основе разномасштабных геологических материалов они составляют модели фрактальных кластеров различных объектов и рисуют карты. Исследователь уверен, что данные карты дают ключ к прогнозированию геологических процессов.

Например, на основе фрактальной модели на карте можно определить напряженные тектонические зоны. Это очень важно для горняков, разрабатывающих месторождения, при геомеханическом районировании горного массива: «Приведу пример Муйского тоннеля на трассе БАМ, при строительстве которого был выбран кратчайший путь: строители напрямую пересекли зону естественной тектонической разгрузки. Здесь часто возникают тектонические подвижки, компенсирующие напряжения в окружающем пространстве земной коры. Если бы Северо-Муйский горный хребет строители БАМа просто обошли, то многих проблем можно было бы избежать», - рассказывает ученый.

Профессор рассматривает на занятиях с будущими геологами различные ситуации. В Техническом университете он читает лекции по дисциплинам: «Геологическое обеспечение горных работ», «Разведка и геолого-экономическая оценка месторождений полезных ископаемых», «Основы синергетики», «Специальные вопросы и нетрадиционные подходы к прогнозированию, поискам, разведке и оценке месторождений полезных ископаемых», «Основы горнопромышленной геологии и маркшейдерии», «Языковая подготовка в сфере профессиональных коммуникаций», «Эксклюзивные факультативные курсы для студентов, аспирантов и магистрантов».

Общаясь со студентами, В. Филонюк использует развиваемые им идеи. Ученый утверждает, что принципы синергетики, самодвижения и самоорганизации применимы во всех областях знаний, им подчиняются законы развития вселенной, общества, человеческой жизни: «В формате новой идеологии работают уже многие ученые-геологи, которые не отмахиваются от непонятных фактов, а находят в себе смелость разобраться в их сути. Сейчас требуются новые взгляды на мироздание».

Источники:

1. nauka.baikal24.ru