ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Частное научное решение, имеющее самостоятельное значение.

Цель - использование уравнений «Единой физической теории» при реализации методов исследований геофизики для повышения их информативности и точности в оценке параметров земной коры.

Разработанная автором «Единая физическая теория» широко используется в фундаментальных и в прикладных науках, в частности, в геофизике (Денисов А.С. Естественная структура материи. Кемерово ЦНТИ, 2002 г. - 174 с.). Предметом исследования научно-прикладных разделов геофизики является осадочный чехол, кристаллический фундамент, земная кора, верхняя мантия (Геофизические методы исследования. М.: «Недра», 1988. - 396 с.).

«Единая физическая теория» позволяет определять величины энергий связи и расстояния взаимодействий атомов, минеральных частиц, микро- и макроблоков, литосферных плит, табл.

В реальной среде земной коры встречаются атомы до 92 номера, соответствующего урану. Остальные тяжелые атомы до 106 номера возникают при искусственных ядерных столкновениях в ускорителях частиц и живут в течение малого времени, порядка 10 ^-6 с и менее.

Однако, атомы урана и другие тяжелые атомы, а также составляющие их компоненты, в условиях экстремальных давлений могут иметь количество связей, значительно превышающие числа, равные атомным номерам. Но, общее количество тяжелых атомов в породной среде обычно не превышает 5 %. И поэтому удельная энергия связи (Дж/м ²) и объемная плотность энергии (Дж/м ³) горных пород и руд характеризуются в основном энергиями связей, создаваемыми атомами от 8 до 30 номера.

Кристаллический фундамент литосферы характеризуют исследованные (в лаборатории) прочности горных пород (граниты, габбро, диабазы, порфириты, спеесартиты, доломиты, скарны, сиениты, базальты и другие), образцы которых были отобраны на Таштагольском, Артемовском и Берикульском месторождениях. По результатам исследований прочности данных пород составляют (10…18) Ч10 ⁶ МПа и прочности магнетитовых руд (19…25) Ч10 ⁶ МПа.

Средние значения энергетических параметров, рассчитанные с использованием результатов анализа минерального и химического состава составляют: удельные энергии химических связей горных пород - 680…800 Дж/м ², магнетитовых руд - 850…1150 Дж/м ².

Приведенные примеры характеризуют физико-механические свойства кристаллического фундамента, поскольку эти породы и руды образовались в результате прорыва магмы в поверхностные слои пород на стыках литосферных плит.

Осадочный чехол появился и мигрирует по поверхности Земли под действием температуры, ветра, круговорота воды и других факторов, связанных с влиянием Солнца, в течение многих миллионов и миллиардов лет. Материал осадочного чехла содержит алевролиты, аргиллиты, известняки, песчаники и другие глинистые и сыпучие породы, спрессованные в массивы. Их прочность составляет менее 10 МПа, за исключением некоторых песчаников и известняков, прочности которых доходят до 15 Ч10 ⁶ МПа и более. Но прочные песчаники и известняки составляют небольшую долю по своему объему в осадочном чехле.

Следовательно, физико-механические свойства участков земной коры определяются номерами химических элементов и их массовой долей в этих исследуемых участках.

Таким образом, в предмете исследования научно-прикладных разделов геофизики - осадочного чехла, кристаллического фундамента и земной коры наиболее информативными и основными являются уравнения «Единой физической теории» при определении энергий связи микро- и макрокомпонентов Е = a^-kbm _ec² и их расстояний взаимодействий l = a^-kr_е, (где a^-1 = 137 - постоянная основной структуры; k = 1,2, …, 10 - номера диапазонов; b = 1,2, …, 136 - число возможных связей компонента; m _e и r_е - масса и радиус электрона; с - скорость света в вакууме). Кроме ого, «Единая физическая теория» применяется при определении и других физико-механических свойств и характеристик микро- и макрокомпонентов осадочного чехла, кристаллического фундамента и земной коры в целом: критерий удароопасности компонентов массивов, предсказаний землетрясений, устойчивости горных выработок, параметров фиксированных частот фотонной геоэмиссии и т.п.

Таблица

Величины энергий связи и расстояний взаимодействий

компонентов литосферы Земли