Охарактеризованы результаты научной и учебной деятельности кафедры инженерной и экологической геологии за 2008-2017 гг., ее структура, научно-организационная деятельность, информация о государственном и общественном признании работ сотрудников кафедры.

Выполнено 2D- и 3D-моделирование истории прогрева осадочного чехла и эволюции органического вещества в нефтегазоматеринских толщах Восточно-Сибирского моря. Приводится распределение значений температуры и показателя отражательной способности витринита в осадочном чехле по разрезу вдоль линии композитного сейсмического профиля. Построены карты распределения температуры в осадочных толщах, а также карты распределения отражательной способности витринита в нефтегазоматеринских толщах на различные временные рубежи и карты распределения степени преобразованности органического вещества в нефтегазоматеринских толщах на современный этап развития. На основании результатов моделирования проанализированы история созревания органического вещества и возможные процессы генерации углеводородов в нефтегазоматеринских толщах.

Навышский вулканический комплекс входит в состав айской свиты нижнего рифея и залегает на архейско-раннепротерозойских образованиях тараташского комплекса. Он представлен главным образом трахибазальтами, а также дацитами и метасоматическими бостонитами. Впервые показано наличие нескольких серий вулканитов, которые отличаются по содержанию TiO₂ и ряду несовместимых элементов. Доказана метасоматическая природа бостонитов. Приведены обоснования для исключения дацитов из состава навышского комплекса.

Представлены результаты исследования состава ~70 природно-закаленных расплавных включений во вкрапленниках оливина, клинопироксена, ортопироксена и плагиоклаза из тефр почвенно-пирокластического чехла о. Симушир (Центральные Курилы). Во включениях измерено содержание основных петрогенных компонентов, H₂O, S и Cl. Реконструированные расплавы содержат 48,6-78,4 масс.% SiO₂, 0,3-8,26 масс.% MgO и 0,12-1,72 масс.% K₂O. Содержание S и Cl в расплавах закономерно изменяется с увеличением количества SiO₂: от 0,14 до ~0,02 масс.% S и от ~0,05 до ~0,28 масс.% Cl. Содержание воды в родоначальных расплавах составляет 4,2-4,5 масс.%.

В результате обобщения собственных данных и анализа опубликованных и фондовых источников уточнены строение и условия формирования отложений беденекирской свиты Горного Крыма.

На основе опыта разработки нефтяного месторождения, находящегося на шельфе Каспийского моря, эксплуатация которого на начальном этапе велась с закачкой в нефтеносные пласты морской воды для поддержания пластового давления (ППД), проведен прогноз отложения сульфатных солей в пластовых условиях. Прогноз сульфатного отложения осуществлен двумя способами: аналитическими расчетами по методу Дж.Е. Оддо и М.Б. Томсона и компьютерным моделированием. Также при прогнозе учитывалось содержание стронция в пластовых водах месторождения, что обычно игнорируется в нефтепромысловой практике. Установлено, что компьютерное моделирование дает более точный прогноз, в частности, значительно расширяет температурные границы выпадения ангидрита. Определение количества потенциально возможных к выпадению сульфатных солей, что возможно при компьютерном моделировании, показало, что масса отлагающихся сульфатов кальция и стронция достаточно велика, что может существенно сократить проницаемость коллектора.

Представлены результаты экспериментов по получению синтетической нефти из пород доманиковой свиты при гидротермальных условиях. Потенциал извлечения нефтепродуктов нефтяных фракций пород при гидротермальном воздействии составляет до 60 мг/г (или 6,0 масс.%). При этом введение неорганических добавок, таких, как карбонат натрия или силикагель, не приводит к повышению коэффициента извлечения нефти. Однако количество извлекаемых нефтепродуктов напрямую зависит от минерального состава породы. Установлена зависимость между процентным количеством выделяемых углеводородов и минеральным составом пород. Глинистые минералы и кремнезем увеличивают выход синтетической нефти; карбонаты, наоборот, ингибируют процесс.

Проведены эксперименты по изучению выщелачивания микроэлементов (Li, Rb, Cs, Sr, Ba, V, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Tl, Y, La, Ce, Th, U) из неизмененного пепла вулкана Карымский (Камчатка) в процессе его взаимодействия с 0,01 М растворами щавелевой, салициловой, винной, лимонной и уксусной кислот при разном соотношении массы твердой и жидкой фаз. На основе полученных данных сделан вывод, что мобилизация микроэлементов происходит главным образом в результате разрушения кристаллической структуры породообразующих минералов, а также - в случае щавелевой кислоты - при восстановлении оксигидроксидов Fe(III) и Mn(IV) до растворимых соединений Fe(II) и Mn(II). Образование органических комплексов увеличивает устойчивость металлов в растворе и обеспечивает возможность достижения намного более высоких значений концентрации растворенных форм, чем в отсутствии органических лигандов.

Рассмотрена теоретическая оценка проявления масштабного эффекта в дисперсных грунтах при инженерно-геологическом изучении различных физических и физикомеханических свойств, зависящих от структурной неоднородности грунта. Предложены понятия и новые количественные показатели для оценки проявления масштабного эффекта в дисперсных грунтах по отношению к физическим и физико-механическим свойствам. Разработана классификация структурных неоднородностей в дисперсных грунтах, влияющих на проявление в них масштабного эффекта. Охарактеризован метод анализа масштабного эффекта в дисперсных грунтах на основе принципа суперпозиции. Обоснована теоретическая модель учета масштабного эффекта в дисперсных грунтах при инженерно-геологической оценке различных физических и физико-механических свойств.

Рассмотрено изменение микростроения глинистых грунтов при их деформировании в условиях трехосного сжатия. Предложена комплексная методика для численного описания изменения структурных особенностей глинистых грунтов при их деформировании в условиях трехосного сжатия. Результаты исследования позволяют сделать вывод, что основные изменения в строении образца происходят в момент возникновения деформационной неустойчивости. К этим изменениям относятся перераспределение порового пространства и выраженная ориентировка структурных элементов грунта. Дальнейшее деформирование грунта не изменяет соотношение количества пор, но при этом ориентировка структурных элементов увеличивается на протяжении всего процесса деформирования.

Исследованы сингенетические повторно-жильные льды о. Айон, определен их изотопный состав, получена геохимическая характеристика повторно-жильных льдов и вмещающих их отложений, выделено четыре яруса циклитов. Полученные результаты легли в основу палеотемпературных реконструкций для о. Айон и сопредельных территорий севера Чукотки. Отмечено практически полное совпадение тенденций в распределении изотопных характеристик позднеплейстоценовых повторно-жильных льдов на о. Айон и в низовьях Колымы, а также различия в величине изменения изотопного состава при переходе от позднего плейстоцена к голоцену по сравнению с повторно-жильными льдами Нижней Колымы.

Представлены результаты многолетних полевых исследований содержания метана в верхней части многолетнемерзлых пород для различных геоморфологических уровней Центральной Якутии. Установлены основные закономерности распределения в зависимости от ландшафтных и мерзлотно-геологических условий. Для межаласных участков выявлена разница в содержании метана в отложениях позднеплейстоценового ледового комплекса на левом и правом берегах р. Лена, обусловленная различными условиями формирования - на левом берегу образование маломощного покрова отложений проходило в субаквальных условиях, благоприятных для метаногенеза, на правом - в более сухих аэробных условиях. Максимальные значения концентрации метана приурочены к аласным отложениям, где определяющим являются момент и продолжительность промерзания пород после спуска термокарстового озера в субаэральных условиях. Содержание метана отличается большой изменчивостью по глубине и в плане в рассмотренных отложениях, при этом после промерзания не наблюдается его перераспеределение, что позволяет использовать метан как палеоиндикатор условий накопления и промерзания отложений.