БСЭ. Большая Советская Энциклопедия (ГЕ)

  За рубежом Г. э. построены и сооружаются в Италии (Тоскана, район Лардерелло), Новой Зеландии (зона Таупо), США (Калифорния, Долина Больших Гейзеров) и Японии. В районе Рейкьявика (Исландия) геотермальные воды используются для теплофикации.

  Лит.:Выморков Б. М., Геотермальные электростанции, М. - Л., 1966; «Energy International», 1966, т. 3, № 11, p. 14; 1968, т. 5, № 12, p. 16; 1969, т. 6, № 2, p. 28.

Геотермический градиент

Геотерми'ческий градие'нт, величина, на которую повышается температура горных пород с увеличением глубин залегания на каждые 100 м. В среднем для глубин коры, доступных непосредственным температурным измерениям, величина Г. г. принимается равной приблизительно 3°С. Г. г. меняется от места к месту в зависимости от форм земной поверхности, теплопроводности горных пород, циркуляции подземных вод, близости вулканических очагов, различных химических реакций, происходящих в земной коре. Закономерный рост температуры с увеличением глубины указывает на существование теплового потока из недр Земли к поверхности. Величина этого потока равна произведению Г. г. на коэффициент теплопроводности.

Геотехнология

Геотехноло'гия, химические, физико-химические, биохимические и микробиологические методы добычи полезных ископаемых на месте их залегания. Добыча полезных ископаемых геотехнологическими методами производится, как правило, через скважины, буримые с поверхности до месторождения. Примеры Г.: подземная газификация углей , бактериальное выщелачивание , расплавление серы, возгонка сублимирующих веществ, извлечение минеральных продуктов из термальных вод и вулканических выделений, термическая добыча нефти и продуктов её перегонки и т.д. Около ²/ ₃мировой добычи серы приходится на её подземное расплавление в рудном теле перегретой водой, обеспечивающее высокое качество (99,99% чистоты). Таким путём можно вести разработку асфальта, буры, озокерита и др. минералов, плавящихся при температуре 80-90°С. Добычу калийных солей возможно проводить растворением с последующим выкачиванием раствора и выпариванием его на поверхности (см. также Выщелачивание ).

  Ведутся (1971) промышленные опыты по ускорению извлечения металлов из руд, повышению пластового давления на нефтеносных месторождениях и др. за счёт искусственного стимулирования микробиологической активности. Г. позволяет вовлечь в эксплуатацию месторождения с непромышленным содержанием руд, расширить добычу рассеянных элементов.

  Лит.:Кириченко И. П., Химические способы добычи полезных ископаемых, М., 1958; Химия земной коры, т. 1-2, М., 1963- 1964; Проблемы геохимии, М., 1965.

  В. А. Боярский.

Геотрихоз

Геотрихо'з, заболевание, вызываемое грибком - геотрихоном (geotrichon), характеризующееся поражением кожи, слизистых оболочек и лёгких. Геотрихон обнаруживается на слизистой оболочке полости рта и в кишечнике здоровых людей. Заболевания, обусловленные паразитированием грибка, встречаются редко: однако в связи с широким распространением лечения антибиотиками заболевания Г. участились; поэтому ряд авторов полагает, что Г. возникает вследствие нарушения нормальной микрофлоры организма (дисбактериоза). Нередко Г. развивается как суперинфекция (дополнительная инфекция) при различных тяжёлых заболеваниях лёгких, кишечника. Поражение кожи грибком геотрихоном впервые описано итальянским патологом А. Кастеллани в 1911. Изменения на коже могут быть островоспалительными, типа экземы , с образованием эрозивных мокнущих очагов или пустулёзных (гнойничковых) элементов. Заболевание слизистой оболочки рта, конъюнктивы глоточных миндалин внешне напоминает поражения при кандидамикозе . Наиболее часто при Г. поражаются лёгкие и бронхи - заболевание протекает по типу бронхитов или лёгочного туберкулёза. Г. кишечника проявляется энтеритом или энтероколитом . Септическая форма Г. протекает тяжело, как суперинфекция на фоне др. трудно излечимых заболеваний (злокачественных новообразований, заболеваний крови и др.). Диагноз устанавливается на основании микроскопии мокроты, соскоба слизистых оболочек, осадка мочи и др. Лечение: при поражении внутренних органов, слизистых оболочек или при септической форме - нистатин или леворин в комплексе с витаминами, специфической иммунотерапией, препаратами фосфора и железа. При кожных проявлениях - нистатиновая, левориновая мази и др. медикаменты.

  Ю. К. Скрипкин, Г. Я. Шарапова.

Геотропизм

Геотропи'зм(от гео… и греч. tropos - поворот, направление), способность органов растений принимать определённое положение под влиянием земного притяжения. Г. обусловливает вертикальное направление осевых органов растения: главный корень направляется прямо вниз (положительный Г.), главный стебель - прямо вверх (отрицательный Г.). Если под каким-либо внешним воздействием, например будучи согнут или повален ветром, главный стебель растения выведен из свойственного ему вертикального положения, то в молодой, ещё растущей части происходит изгиб и верхняя его часть поднимается и снова оказывается правильно ориентированной. Кончик главного корня, выведенного из вертикального положения, изгибается вниз. Геотропические изгибы тесно связаны с ростом и осуществляются благодаря тому, что в стеблях, выведенных из вертикального состояния, нижняя сторона начинает расти быстрее, а верхняя замедляет свой рост. Неодинаковая скорость роста верхней и нижней сторон горизонтально расположенных стеблей связана с перемещением под влиянием силы тяжести ауксинов на нижнюю сторону стебля или корня. Закончившие рост части растений не способны к геотропическим изгибам; поэтому у растений, которые полегли под действием ветра или дождя, приподнимается только молодая, растущая верхушка стебля. Кажущееся исключение составляют злаки, у которых узлы очень долго сохраняют способность возобновлять рост; под влиянием полегания нижняя сторона нижних узлов сильно разрастается и поднимает расположенную выше часть соломины.

  Кроме стеблей, растущих под влиянием Г. вертикально,- ортотропных, встречаются и горизонтально растущие стебли - плагиотропные; это большей частью корневища и столоны (усы). Изменение геотропической реакции может происходить и под влиянием внешних воздействий, например пониженной температуры, вызывающих прижимание побегов к земле у альпийских или полярный растений, а также под влиянием некоторых газов, например этилена. См. также Тропизмы .

Геофизика

Геофи'зика, комплекс наук, изучающих физические свойства Земли в целом и физические процессы, происходящие в её твёрдых сферах, а также в жидкой (гидросфера) и газовой (атмосфера) оболочках. Различные геофизические науки развивались на протяжении 4 последних столетий (особенно в 19-м и 20-м) неравномерно и в некоторой изоляции одна от другой; их частные методы разнообразны, что определяется своеобразием физических характеристик и процессов в каждой из трёх указанных оболочек Земли. Отдельные геофизические дисциплины, по крайней мере некоторыми своими сторонами, смыкаются с областями геологии и географии. Понятие Г. как науки, объединяющей большую совокупность наук в определённую систему, оформилось лишь в 40-60-х гг. 20 в.

  Имеются общие признаки геофизических наук. Всем им свойственна преобладающая роль наблюдения за ходом природных процессов (по сравнению с лабораторным экспериментом) для получения исходной фактической информации, а также количественная интерпретация фактов на основе общих физических законов.

  В разделении геофизических дисциплин нет твёрдо установившейся терминологии. Так, наравне с традиционным термином «метеорология» для науки об атмосфере применяется ещё термин «физика атмосферы», но нередко в более ограниченном значении. В последнем случае рамки, выделяющие физику атмосферы из метеорологии, намечаются разными авторами по-разному. То же относится к соотношению между океанологией и физикой моря и пр. Большая и давно обособившаяся отрасль метеорологии - климатология, учение о климатах земного шара - чаще относится к географическим наукам. Ряд геофизических дисциплин или их разделов имеет прикладной характер.

  Наиболее разработанная классификация геофизических наук положена в основу рубрикации реферативного журнала «Геофизика», согласно которой в состав Г. входят: геомагнетизм (учение о земном магнитном поле); аэрономия (учение о высших слоях атмосферы); метеорология (наука об атмосфере) с подразделением на физическую метеорологию (физику атмосферы), динамическую метеорологию (приложение гидромеханики к атмосферным процессам), синоптическую метеорологию (учение о крупномасштабных атмосферных процессах, создающих погоду, и об их прогнозе), климатологию; океанология (учение о Мировом океане, включая и физику моря); гидрология суши (учение о реках, озёрах и других водоёмах суши); гляциология (учение о всех формах льда в природе); физика недр Земли; сейсмология (учение о землетрясениях и иных колебаниях земной коры); гравиметрия (учение о поле силы тяжести); учение о земных приливах; учение о современных движениях земной коры. Указанные науки, в свою очередь, разделяются на отдельные частные дисциплины. Некоторые из них, например климатологию и гляциологию, большей частью относят к географическим наукам. Кроме того, различаются такие прикладные геофизические науки, как разведочная и промысловая геофизика (см. Геофизические методы разведки ).

  Современное развитие геофизических наук стимулируется возрастающими потребностями в прогнозе состояния окружающей человека среды, в особенности погоды и гидрологического режима , в освоении природных богатств и в регулировании природных процессов. В определённой мере оно связано и с космическими исследованиями, поскольку космические корабли пролетают земную атмосферу при старте и возвращении на Землю, а искусственные спутники Земли вращаются в верхних слоях атмосферы. С технической стороны это развитие обеспечивается быстро возрастающим числом глобальных наблюдений с использованием новейших методов электроники и автоматики, машинной обработкой огромного количества результатов наблюдений и всё более широким применением математического анализа в теоретических построениях.

  С. П. Хромов.

Геофизическая обсерватория

Геофизи'ческая обсервато'рия, научно-исследовательское учреждение, занимающееся изучением отдельных вопросов геофизики. Первые Г. о. были созданы в Екатеринбурге (Свердловске) в 1836 и Тбилиси в 1837 как магнитно-метеорологические обсерватории для обеспечения горнодобывающей промышленности данными магнитных и метеорологических наблюдений. В 1884 организована Г. о. в Иркутске, в 1912 - во Владивостоке. В 1849 была учреждена Главная физическая обсерватория в Петербурге (см. Главная геофизическая обсерватория ), которая наряду с геофизическими исследованиями по обширной программе осуществляла научно-методическое руководство обсерваториями и метеорологическими станциями. В годы Советской власти Г. о. организованы в Киеве, Минске, Одессе, Куйбышеве, Ташкенте, Алма-Ате и др.

  В 1940 в связи с возросшими запросами народного хозяйства руководство работами по земному магнетизму было возложено на вновь созданный Институт земного магнетизма (ныне Научно-исследовательский институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн АН СССР), который руководит специальными магнитными и ионосферными обсерваториями и станциями.

  Г. о., находившиеся в ведении Главного управления гидрометеорологической службы, преобразованы в гидрометеорологические обсерватории .

  И. В. Кравченко.

Геофизические методы разведки

Геофизи'ческие ме'тоды разве'дки, исследование строения земной коры физическими методами с целью поисков и разведки полезных ископаемых; разведочная геофизика - составная часть геофизики .

  Г. м. р. основаны на изучении физических полей (гравитационного, магнитного, электрического, упругих колебаний, термических, ядерных излучений). Измерения параметров этих полей ведутся на поверхности Земли (суши и моря), в воздухе и под землёй (в скважинах и шахтах). Получаемая информация используется для определения местонахождения геологических структур, рудных тел и т.п. и их основных характеристик. Это позволяет выбрать наиболее правильное направление дорогостоящих буровых и горных работ и тем самым повысить их эффективность.

  Г. м. р. используют как естественные, так и искусственно создаваемые физические поля. Разрешающая способность, т. е. способность специфически выделять искомые особенности среды, как правило, значительно выше для методов искусственного поля. Средства для исследования методами естественных полей относительно дёшевы, транспортабельны и дают однородные, легко сравнимые результаты для обширных территорий. В связи с этим на рекогносцировочной стадии применяются преимущественно Г. м. р. естественного поля (например, магнитная разведка ), а при более детальных работах главным образом используются искусственные физические поля (например, сейсмическая разведка ). Различные физические поля дают специфическую, одностороннюю характеристику геологических объектов (например, магниторазведка только по магнитным свойствам горных пород), поэтому в большинстве случаев применяют комплекс Г. м. р. В зависимости от природы физических полей, используемых в Г. м. р., различают: гравиметрическую разведку , основанную на изучении поля силы тяжести Земли; магнитную разведку, изучающую естественное магнитное поле Земли; электрическую разведку , использующую искусственные постоянные или переменные электромагнитные поля, реже - измерение естественных земных полей; сейсморазведку, изучающую поле упругих колебаний, вызванных взрывом заряда взрывчатого вещества (тротила, пороха и т.п.) или механическими ударами и распространяющихся в земной коре; геотермическую разведку, основанную на измерении температуры в скважинах и использующую различие теплопроводности горных пород, вследствие чего близ поверхности Земли изменяется величина теплового потока, идущего из недр. Новое направление Г. м. р. - ядерная геофизика, исследующая естественное радиоактивное излучение, чаще всего гамма-излучение, горных пород и руд и их взаимодействие с элементарными частицами (нейтронами, протонами, электронами) и излучениями, источниками которых служат радиоактивные изотопы или специальные ускорители (генераторы нейтронов, см. Радиометрическая разведка ).

  Все виды Г. м. р. основаны на использовании физико-математических принципов для разработки их теории, высокоточной аппаратуры с элементами электроники, радиотехники, точной механики и оптики для полевых измерений, вычислительной техники, включая новейшие электронные вычислительные машины для обработки результатов.

  Исследования в скважинах (см. Каротаж ) ведутся всеми геофизическими методами. Геофизические измерения в скважинах производятся приборами, показания которых передаются на земную поверхность по кабелю. Наибольшее значение имеет электрический, акустический и ядерно-геофизический каротаж скважин. Бурение глубоких скважин ведётся с обязательным их каротажем, что позволяет резко ограничить отбор пород ( керна ) и повысить скорость проходки. Геофизические измерения в скважинах и горных выработках применяются также для поисков в пространствах между ними рудных тел (т. н. скважинная геофизика ). Наконец, геофизические методы используются для изучения технического состояния скважин (определения каверн и уступов, контроля качества цементировки затрубного пространства и т.п.).

  Г. м. р. быстро развиваются, успешно решая задачи поисков и разведки полезных ископаемых, особенно в районах, закрытых толщами рыхлых отложений, на больших глубинах, а также под дном морей и океанов.

  Лит.:Соколов К. П., Геофизические методы разведки, М., 1966; Федынский В. В., Разведочная геофизика, М., 1967; Хмелевский В. К., Краткий курс разведочной геофизики, М., 1967.

  В. В. Федынский.

Геофизический спутник

Геофизи'ческий спу'тник, искусственный спутник Земли (ИСЗ), конструкция и научное оборудование которого предусматривают проведение исследований геофизических параметров - плотности атмосферы, геомагнитного поля, радиационного поля Земли и др. На ИСЗ могут выполняться как отдельные измерения, так и комплексные геофизические исследования, позволяющие изучать коррелирование отдельных параметров между собой. Первым ИСЗ такого типа является 3-й советский искусственный спутник Земли (запущен в 1958). В 1964 и позже в США запущены серии орбитальных геофизических обсерваторий (ОГО) и полярных орбитальных геофизических обсерваторий (ПОГО), на которых проведены разнообразные геофизические измерения, в частности в зоне полярных сияний и в полярной шапке.

  В некоторых случаях измерения на Г. с. осуществляются в комплексе со специальной программой наблюдений на сети наземных станций, что позволяет исследовать взаимосвязь между отдельными геофизическими параметрами, а также изучать солнечно-земные связи (см. Гелиогеофизика ). Примером такого спутника является «Космос-261» (запущен в 1968), проводивший измерения одновременно с наблюдениями на сети ионосферных станций социалистических стран. Особый тип составляют Г. с., выполняющие оперативные наблюдения и имеющие прикладное значение, например метеорологические спутники .

  Развитие геофизических исследований с помощью ИСЗ, вероятно, приведёт к созданию специализированных геофизических орбитальных станций. Геофизические наблюдения могут включаться также в программу работ орбитальных станций более широкого профиля. Например, такие наблюдения были выполнены в июне 1971 экипажем сов. орбитальной станции «Салют» в составе Г. Т. Добровольского, В. Н. Волкова, В. И. Пацаева.

  М. Г. Крошкин.

Геофизических методов разведки институт

Геофизи'ческих ме'тодов разве'дки институ'тВсесоюзный (ВНИИ Геофизика), научно-исследовательский институт Министерства геологии СССР, образован в 1944 в Москве. Имеет филиалы в Баку, Краснодаре, Октябрьском и отделение в Раменском (Московская обл.). Постоянно действующая экспедиция осуществляет проверку научных положений теоретического и методического характера, а также проводит апробацию нового геофизического оборудования. Основные отделы: сейсмо-, грави-, магнито- и электроразведочный, промысловой геофизики, вычислительной техники (для обработки материалов геофизической разведки). Научная проблематика: разработка способов и технических средств для поисков и разведки нефтяных и газовых месторождений геофизическими методами. Результаты исследований печатаются в сборниках «Прикладная геофизика» (с 1945), «Разведочная и промысловая геофизика» (1950-64) и «Разведочная геофизика» (с 1964).

  М. П. Полшков.

Геофиты

Геофи'ты(от гео… и греч. phyton - растение), многолетние растения, у которых органы, обеспечивающие перезимовку или перенесение длительной засухи, и почки возобновления (на корневищах, клубнях, в луковицах) скрыты в почве. Г. - одна из жизненных форм растений. Части растений-Г., предназначенные к переживанию неблагоприятных условий, защищены почвой, а в холодное зимнее время ещё опадом из отмерших наземных органов и снегом. К Г. относятся многие луковичные растения (например, лилейные), корневищные (среди которых много злаков и осок) и клубненосные.

Геофон

Геофо'н(от гео… и …фон ), приёмник звуковых волн, распространяющихся в верхних слоях земной коры. Г. представляет собой коробку, внутри которой упруго закреплена тяжёлая масса между двумя тонкими гибкими металлическими пластинками. Звуковые колебания, распространяющиеся в почве, приводят в движение соприкасающийся с почвой корпус коробки, тогда как тяжёлая масса вследствие инерции остаётся неподвижной. В ранних конструкциях Г. инертная масса крепилась на диафрагму, разделявшую внутренность коробки на 2 отсека ( рис. 1 ); перемещения диафрагмы относительно корпуса вызывали по обе стороны диафрагмы чередующиеся сжатия и разрежения, которые через трубки передавались к ушам наблюдателя. Современные Г. ( сейсмографы разведочные) снабжены электромеханическими преобразователями, с помощью которых колебания почвы преобразуются в колебания электрического тока ( рис. 2 ), усилителем и регистрирующим шлейфовым осциллографом.Г. пользуются при акустической разведке горных пород, в военном деле для прослушивания сапёрных работ, а также в горноспасательных работах. Часто применяются Г., действующие на принципе вибрографа. Г., в котором основным элементом улавливания звуковых волн определённой длины является кристалл пьезокварца, называется пьезогеофоном .

Рис. 1. Схема геофона: 1 - корпус; 2 - диафрагма; 3 - груз; 4 - рабочие объёмы; 5 - слуховые трубки; 6 - почва.

Рис. 2. Электромагнитный геофон: 1 - корпус; 2 - инертная масса - магнит; 3 - полюсные наконечники; 4 - изменяющиеся зазоры между наконечниками магнита и сердечниками (5) электромагнита; 6 - плоские пружины, поддерживающие магнит.

Геохимии и аналитической химии институт

Геохи'мии и аналити'ческой хи'мии институ'тим. В. И. Вернадского (ГЕОХИ), научно-исследовательский институт АН СССР. Организован в 1947 на базе Лаборатории геохимических проблем, основанной по инициативе В. И. Вернадского в 1929 в Москве. Главное направление геохимических Исследований - разработка физико-химической теории геологических процессов с целью создания теоретических основ геохимических методов поисков и прогнозирования месторождений полезных ископаемых, а также исследования космического вещества и ядерных геохимических процессов. В отделе аналитической химии развивается теория аналитической химии, разрабатываются методы разделения элементов и новейшие инструментальные методы их определения. Результаты исследований публикуются в периодических изданиях («Геохимия», с 1956, «Журнал аналитической химии», с 1946) и в монографических изданиях. Награжден орденом Ленина (1967).

  Н. И. Хитаров.

Геохимическая диаграмма

Геохими'ческая диагра'мма, парагенетическая диаграмма, графическое изображение последовательности кристаллизации и последующих преобразований минералов, а также их парагенетических ассоциаций. Г. д. изображают обычно последовательность выделения минералов в какой-либо конкретной породе, месторождении или типе руд.

  На ось абсцисс наносятся температуры кристаллизации соответствующих минералов, на ось ординат - отдельные минералы, расположенные сверху вниз в последовательности их выделения. Градуировка температуры даётся по геологическим термометрам (см. Геологическая термометрия ) -минералам, обладающим определённой температурой плавления (с поправкой на давление) или известной температурой полиморфного превращения. Время начала и конца выделения минерала на диаграмме обозначается горизонтально вытянутыми фигурами. Чем обильнее выделение минерала, тем шире фигура по вертикали. Несколько последовательных фигур для одного и того же минерала означает существование нескольких генераций минерала (см. Генерация минералов ). Звёздочка в конце фигуры обозначает растворение этого минерала или замещение его другим. В конце пунктирной линии указывается начало выделения замещающего минерала. Каждой фазе (вертикальные графы) отвечает определённая парагенетическая ассоциация минералов. При сопоставлении химических составов выделившихся минералов на Г. д. можно установить последовательность и масштаб фиксации в них химических элементов.

  Г. д. составляются при геологических поисках и разведке месторождений, при изучении их генезиса, при классификации типов руд и т.д. Методика составления Г. д. разработана академиком А. Е. Ферсманом.

  Лит.:Ферсман А. Е., Пегматиты, 3 изд., М., 1940; его же, Геохимия, т, 2, Л., 1934; Щербина В. В., Геохимия, М. - Л., 1939.

  В. В. Щербина.

Рис. к ст. Геохимическая диаграмма.

Геохимическая классификация элементов

Геохими'ческая классифика'цияэлементов, подразделяет химические элементы по признаку их геохимического сходства, т. е. по признаку их совместной концентрации в определённых природных системах.

  Наиболее известные Г. к. э. были предложены норвежским геохимиком В. М. Гольдшмидтом (1924) и русскими геологами В. И. Вернадским (1927), А. Е. Ферсманом (1932) и А. Н. Заварицким (1950). По предложенной В. М. Гольдшмидтом Г. к. э. (построенной с учётом положения элементов в периодической системе элементов, типа электронного строения атомов и ионов, специфичности проявления сродства к тем или иным анионам, положения данного элемента на кривой атомных объёмов) все химические элементы делятся на 4 группы: литофильные, халькофильные, сидерофильные и атмофильные.