Химические элементы и их соединения являются структурной основой мироздания. В живых организмах некоторые из них выполняют физиологическую функцию. Избыток или недостаток их приводит к формированию биогеохимических эндемий, нарушению обменных процессов, формированию различных заболеваний у растений, животных и человека. Решение экологических проблем невозможно без получения полной информации о каждом химическом элементе, что восполняется в справочном пособии. В нем в определенной последовательности рассматривается информация о тех свойствах химических элементов, которые связаны с миграцией, концентрацией или рассеиванием их, закономерностях формирования месторождений, приводятся научно обоснованные сведения о влиянии их на возникновение заболеваний, вызванных геохимическим фактором, токсичные дозы, растения концентраторы элементов. Практические аспекты справочного пособия знакомят читателя с аналитической химией элементов, геохимическим картографированием территории, методами поисков полезных ископаемых, особенностями геохимии Беларуси. Кларки (среднее содержание химических элементов) в приложении дают представление об оптимальном содержании химических элементов. Они используются для объективной оценки содержания элементов в природных средах путем сравнения полученных данных с ними. Специалисты и читатели, которых интересует проблемы геохимической экологии, связанной с разработкой мероприятий по созданию оптимальных условий жизни человека и поисками месторождений полезных ископаемых, получат в справочном пособии полезную для себя в практическом отношении информацию. Автор благодарен официальным и неофициальным рецензентам за ценные замечания и предложения: академику А.А. Махначу, доктору геолого-минералогических наук М.Г. Ясовееву, кандидатам геолого-минералогических наук О.В. Лукашеву, Л.И. Мурашко, В.В. Коцур, профессору Е.Н. Мешечко, старшему преподавателю Н.Ф. Гречаник. Посвящается памяти друзей по учебе и работе: доктору филологических наук В.У. Протченко, кандидату химических наук З. Мачионису, кандидату экономических наук В.С. Емелину.

«Занимательное грунтоведение» задумано автором как третья книга, повествующая о новых разделах геологии, сформировавшихся и развившихся в XX в [Две предыдущие книги — «Занимательная инженерная геология» и «Занимательная гидрогеология» — вышли в издательстве «Недра» соответствен-но в 1974 и 1979 гг.].

В ней идет речь о грунтоведении — науке, еще сравнительно малознакомой широкой публике.

Изучение грунтов имеет большое значение в выполнении целого ряда задач, поставленных XXVI съездом КПСС. Так, их исследование необходимо для решения проблемы развития железнодорожных и автодорожных магистралей, освоения морского шельфа, возведения тепловых, атомных и гидроэлектростанций, сельскохозяйственной мелиорации, промышленного и гражданского строительства, а также для других целей.

Задача книги — в занимательной форме рассказать читателю об этой части инженерной геологии и постараться возбудить к ней интерес; показать внутренние причины и движущие силы ряда природных явлений и процессов, встречающихся в повседневной жизни; познакомить с особенностями грунтов, определяющих решение многих вопросов освоения земной коры для нужд человечества.

Грунтоведение в настоящее время составляет важнейшую часть комплекса наук, объединяемых инженерной геологией. Поэтому в тексте неизбежна встреча с некоторыми общими вопросами, частия-но рассмотренными в ранее вышедшей книге автора «Занимательная инженерная геология» 

Освещены кинетика и динамика физико-химических процессов в горных породах. Рассмотрены математические модели геотехнологических процессов, реализуемых на практике - подземного растворения солей, выщелачивания полезных ископаемых. Модели сопоставлены с экспериментальными данными. Особое внимание уделено математическим моделям подземного выщелачивания руд, необходимым для оптимизации процесса.

Для геологов, геотехнологов, гидрогеологов, геохимиков, использующих в своей работе математические методы исследования

В работе излагается теория геохимической миграции, обусловленной фильтрацией и диффузией с учетом взаямодействия мигрирующих веществ с породами и друг с другом. Даются аналитические решения задачи геохимической миграции в следующих случаях: 1) диффузия вещества без учета взаимодействия с вмещающими породами, 2) диффузия с учетом сорбции и ионного обмена, 3) диффузия с учетом химических реакций, 4) фильтрация без учета взаимодействия с вмещающими породами, 5) фильтрация с учетом сорбции и ионного обмена, 6) фильтрация с учетов химических реакций мигрирующего вещества с породами. Пользуясь полученными уравнениями, можно рассчитать дальность миграции веществ залежи, количество мигрировавших за определенное время веществ и закон распределения веществ в пространстве над залежью, если известны конетанты равновесия и скоростей процессов взаимодействия веществ о породили, коэффициенты диффузии и скорости фильтрации. На основе полученных результатов теоретически обосновывается эмпирический принцип дифференциальной подвижности веществ в земной коре, сформулированный Д. С. Коржинским, Развитая теория применяется для описания формирования геохимических: ореолов, гидротермальных: руд и нефтяных залежей.

Диффузия сопровождается сорбцией или ионным обменом веществ со средой. Получено распредечение аномальных концентраций над бесконечной и конечной залежами, над линейными и точечным источниками диффундирующего вещества. Приведены экспериментальные результаты по изучению кинетики ионного обмена на породах, фильтрации, полученные   авторами.   Обсуждается   концепция   «фильтрационного   эффекта».

В книге сведены основные результаты исследований по диффузии веществ в породах, равновесию, кинетике и динамике процессов взаимодействия веществ с породами, выполненных в GGGP и за границей.

В книге излагаются вопросы гидрогеологических прогнозов качества подземных вод на водозаборах при разведке и оценке запасов пресных подземных вод в условиях подтягивания соленых вод к водозаборам. Рассматриваются гидрогеологические условия некоторых типов месторождений пресных подземных вод, контактирующих с солеными. Исследуется структура движения подземных вод к водозабору в различных гидрогеологических условиях. Приводятся и анализируются расчетные зависимости для прогноза времени движения соленых вод к водозабору. Рассматриваются условия смешения на водозаборе пресных и соленых вод и даются формулы для расчета изменения во времени минерализации воды на водозаборе. Обсуждаются вопросы методики гидрогеологических исследований месторождений пресных подземных вод, контактирующих с солеными. Оценивается достоверность прогнозов в зависимости от точности определения исходных параметров.

Книга рассчитана на широкий круг инженеров-гидрогеологов, занимающихся поисками и разведкой подземных вод для водоснабжения. Она может быть полезна при рассмотрении вопросов, связанных с охраной подземных вод от загрязнения, с подземным захоронением промстоков, и при решении других задач. Она может быть полезна также студентам-гидрогеологам при прохождении курсов «Динамика подземных вод» и «Поиски и разведка подземных вод».

Настоящая книга является учебным пособием для студентов гидрогеологической специальности геолого-разведочных, горных и других втузов, а также геологических факультетов университетов при прохождении курса динамики подземных вод. Она может быть также полезна широкому кругу специалистов, занимающихся изучением и использованием подземных вод или борьбой с подземными водами.

Книга содержит расчетные формулы и примеры расчетов по всем основным разделам курса динамики подземных вод. Особенно подробно освещаются в ней гидрогеологические расчеты, связанные с гидротехническим и ирригационным строительством.

При составлении учебного пособия авторами были использованы работы по динамике подземных вод Г. Н. Каменского, М. Е. Альтовского, Н. Н. Биндемана, Н. К. Гиринского и других советских ученых. В практической части работы приведены задачи по динамике подземных вод, разработанные кафедрой гидрогеологии МГРИ в 1940 г., а также многочисленные примеры, накопленные авторами в процессе многолетних гидрогеологических исследований. Глава IX «Расчет движения подземных вод в районе плотин» составлена авторами совместно с Ф. М. Бочевером.

Авторы приносят сердечную благодарность профессору Г. Н. Каменскому за ряд ценных указаний, данных им при подготовке книги к изданию.

Сознавая, что настоящая работа не лишена недостатков, авторы с благодарностью примут все критические замечания и указания, которые можно направлять по адресу; Москва, Старомонетный пер., 35, Лаборатория гидрогеологических проблем им. акад. Ф. П. Саваренского АН СССР.

В книге освещается проблема защиты подземных вод от загрязнения, опасность которого возникает в связи с возможной фильтрацией в водоносные горизонты неочищенных стоков и жидких отходов промышленных предприятий, стоков с сельскохозяйственных территорий и т. д. Охарактеризованы общие требования к качеству подземных вод как источника хозяйственно-питьевого водоснабжения населения и процессы «взаимодействия» чистых природных подземных вод и загрязненных сточных жидкостей под влиянием гидродинамических и физико-химических факторов. Изложены основы теории миграции загрязнений в водоносных пластах и практическая методика прогноза качества подземных вод в условиях их эксплуатации различными типами водозаборов и наличия источников загрязнения. Рассмотрены мероприятия по защите подземных вод от загрязнения и санитарной охране водозаборов. Освещены методы гидрогеологических изысканий и исследований для целей определения физико-химических параметров и обоснования указанных мероприятий.

Книга рассчитана  на гидрогеологов  и  инженеров,   занимающихся поисками, разведкой и эксплуатацией подземных вод. Она может быть использована также научными работниками данного направления.

В работе излагаются новые методы расчета водопроницаемости горных пород опытными откачками, наливами и нагнетаниями.

Работа является практическим руководством по определению коэффициентов фильтрации полевыми методами и рассчитана на широкие круги инженеров-геологов, производящих изыскания для гидротехнического строительства.

В настоящее время ОАО «НК «Роснефть» осуществляет свою деятельность во всех основных нефтегазодобывающих регионах России: в Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции, Поволжье и на Северном Кавказе, в Западной и Восточной Сибири, на Дальнем Востоке. На шельфах Российской Федерации и сопредельных стран работы ведутся в акваториях Охотского, Каспийского, Черного и Азовского морей. В соответствии со стратегией развития компании и «Программой ОАО «НК «Роснефть» освоения ресурсов углеводородов (УВ) на шельфе РФ до 2030 г.» в ближайшие годы планируется начало работ в акваториях арктических морей [1]. В связи с этим важную роль приобретает оценка углеводородного потенциала слабоизученных осадочных бассейнов Восточной Арктики, в которых извлекаемые ресурсы углеводородов по оценкам Министерства природных ресурсов РФ превышают 12 млрд. т у.т. Оценки углеводородного потенциала восточно арктических морей по данным различных исследователей существенно различаются – от 1,9 млрд. т н.э. по оценкам Геологической службы США (USGS) [2] до 12,2 млрд. т у.т. по оценкам МПР РФ (по состоянию на 01.01.2002 г.). Это связано как с различными методами оценки ресурсов, так и с разным пониманием истории развития и строения бассейнов. В связи с этим специалистами научно-технического блока компании с 2007 г. проводятся специальные исследования по созданию современных региональных геологических моделей осадочных бассейнов всей российской Арктики, в том числе и восточно-арктических, бассейновому моделированию с независимой оценкой ресурсов и геологических рисков. Особенностями восточно-арктического шельфа являются его крайне низкая степень сейсмической изученности (от менее 0,01 км/км2 в Восточно-Сибирском море до 0,08 км/км2 в море Лаптевых) и отсутствие глубоких скважин. Осадочный чехол в пределах бассейнов шельфа представлен разновозрастными отложениями, фундамент сложен разновозрастными блоками древних кратонов и складчатых сооружений [3,4]. Продолжение последних в акватории небесспорно, при этом часто выступы фундамента и складчатые области не позволяют однозначно сопоставить отражающие сейсмические горизонты, прослеженные на шельфах Восточной Арктики, с горизонтами, выделенными на Сибирской платформе, в американском секторе Чукотского моря и увязанными с материалами бурения.

Рассмотрено становление структурно-вещественного метода  в учении о геологических формациях. Приведена систематика осадочных тел надиородного уровня по структурно-вещественным признакам с выделением их типов, классов, родов и видов. Показано анализ формаций в комплексе геологических работ как описательной основы для фациально-палеогеографических, тектонических построений и формационного картирования. Для геологов, занимающихся геологической съемкой, литологов,  специалистов по тектонике, поискам полезных ископаемых. Структурно-вещественное направление в учении о формациях включает определяющую и ограничивающую его систему теоретических и методологических концепций, совокупность знаний о составе природных тел — объектов исследования этого направления — и комплекс методов по выделению, ограничению, описанию и систематизированию объектов по их свойствам. Объектами являются геологические тела надпородного уровня — геологические формации, из которых в этой книге рассмотрены формации осадочные. Структурно-вещественное направление называют также структурно-вещественным анализом или методом, парагенетическим направлением, литоформационным анализом, структурно-вещественной формациологией и некоторыми другими названиями, отражающими несколько различные подходы при общности главного — обращения к реальным вещественным признакам природных объектов, которые могут быть увидены в обнажениях или горных выработках, описаны и измерены. В процессе развития учения об осадочных формациях происходила его дифференциация на ряд научных направлений, которые в тот или иной период претендовали на ведущую роль, а иногда пытались подменить собой общее учение о формациях. До середины 50-х годов нашего столетия главным направлением в учении о формациях было тектоническое, идущее от работ М. Бертрана, связывающее осадочные формации с этапами развития структурных зон земной коры. Направление это развивалось и развивается в работах А. А. Богданова, М. М. Усова, В. В. Белоусова, Л. Б. Pyхина, В. Е. Хаина, Н. Б. Вассоевича, О. А. Мазаровича, Э. Н. Янова и др. Зародившись на базе тектонического анализа крупных геологических структур, оно тесно переплетается с геотектоникой и в определенной мере является ее частью.