80 лет ЗВЕРЕВУ Валентину Петровичу

2 августа исполняется 80 лет Звереву Валентину Петровичу, доктору геолого-минералогических наук, главному научному сотруднику ИГЭ РАН.

Сердечно поздравляем!

Зверев Валентин Петрович – крупный ученый-гидрогеолог, в течение всей своей более чем пятидесятилетней научной деятельности развивает новое количественное направление фундаментальной гидрогеологии: исследование роли подземных вод в развитии геологических процессов и эволюции Земли, включая изменение геоэкосистем под влиянием антропогенной деятельности.

В.П. Зверев родился 2 августа в г. Москве. Его научная деятельность началась более 55 лет назад, после окончания в 1957 г. Московского геологоразведочного института (МГРИ), в Лаборатории гидрогеологических проблем (ЛГГП) им. академика Ф.П. Саваренского АН СССР. В этом коллективе, с учетом реорганизации ЛГГП АН СССР в ПНИИИС Госстроя СССР, он проработал до 1966 г., занимаясь в основном изучением геохимической деятельности подземных вод в развитии карста. Разработанные В.П.Зверевым методы количественной оценки равновесно-неравновесного состояния в системе гипсы – подземные воды были положены в основу оценки возможности развития современного карста под гражданскими, промышленными и гидротехническими сооружениями. Полученные результаты легли в основу защищенной им в ПНИИИСе в 1966 г. кандидатской диссертации и опубликованы в его первой монографии "Гидрогеохимические исследования системы гипсы – подземные воды" (М.: Наука, 1967. 99 с.). В ПНИИИСе В.П.Зверевым были также поставлены и начаты геохимические исследования загрязнения и самоочищения подземных вод, выполненные им на примере промышленного района г. Дзержинска.

С 1966 по 1991 гг. В.П.Зверев работал в Геологическом институте АН СССР, где им было выполнено изучение подземного химического стока на территории СССР, позволившее впервые дать его количественную оценку для различных ландшафтно-климатических зон, тектонических структур, бассейнов крупных рек, отдельных морей и территории страны в целом. Результаты этих исследований обобщены в монографии В.П.Зверева "Роль подземных вод в миграции химических элементов" (М.: Недра, 1982. 184 с.).

Дальнейшие исследования В.П.Зверева, выполнявшиеся в ГИНе, были направлены на изучение роли всех типов природных вод, включая атмосферные осадки, поверхностные, иловые, различные подземные, морские и океанические воды, в развитии процессов седименто- и литогенеза на континенте и в пределах Мирового океана.

В семидесятых годах им был детально изучены гидрогеохимические условия и особенности взаимодействия воды и породы в процессе современного выветривания, седиментогенеза и литогенеза в пределах Рионского прогиба (Колхидской низменности), его горно-складчатого обрамления (Большой Кавказ и Аджаро-Триолетия) и конечного бассейна осадконакопления (Черное море). Результаты этих исследований опубликованы в монографии «Энергетика гидрогеохимических процессов современного седиментогенеза (на примере Юго-Западного Кавказа), (М.: Наука, 1983, 135 с. Труды ГИН АН СССР, вып. 362 )

В 1986–1989 гг.В.П.Зверев участвовал в работах 4-го и 8-го рейсов НИС "Академик Николай Страхов" в Атлантическом и Тихом океанах, Карибском море, Мексиканском и Калифорнийском заливах, возглавляя литологические и гидрогеохимические исследования условий осадкообразования в различных морфоструктурах океана. Им изучены зоны рифтогенеза и субдукции, материковый склон, ложе океанической плиты, задуговый бассейн и область соляно купольной тектоники в современном осадочном бассейне на океанической коре.

В итоге В.П.Зверев создал новое научное направление – "гидрогеохимия осадочного процесса", объединившее литологию, геохимию и гидрогеологию и позволяющее понять и количественно оценить особенности и масштабы преобразования минерального вещества горных пород при их взаимодействии с различными типами природных и, в первую очередь, подземных вод на всех основных этапах осадочного процесса. Полученные результаты легли в основу докторской диссертации, защищенной в ГИНе в 1987 г., и опубликованные в его монографии "Гидрогеохимия осадочного процесса" (М.: Наука, 1993. 176 с. Труды ГИН РАН, вып. 477).

С 1991 г. В.П.Зверев работает в Институте геоэкологии РАН, где в 1996-2006 гг. возглавлял Лабораторию гидрогеоэкологии. Здесь В.П.Зверевым впервые созданы глобальные количественные модели массопереноса подземных вод и растворенных в них химических элементов, как основного показателя процессов взаимодействия воды и породы в ходе эволюции земной коры и дестабилизации геоэкосистем. Массопотоки подземных вод и содержащихся в них химических элементов рассмотрены на всех основных уровнях гидросферы, включая, помимо глобального – континентальные, региональные и локальные. В частности установлено, что на протяжении геологической истории Земли через литогенетический цикл прошло количество воды большее массы современного Мирового океана. Основные результаты исследований по изучению массопереноса подземных вод обобщены в монографии В.П.Зверева "Массопотоки подземной гидросферы" (М.: Наука, 1999. 97 с.).

Начиная с 1998 г., В.П.Зверев изучает влияние разгрузки подземных вод на колебания уровня Каспийского моря. На примере Каспийской впадины впервые дана количественная оценка масс и массопотоков седиментационных вод современного внутриконтинентального осадочного бассейна. Показано, что за 400 млн. лет эволюции в его пределах было аккумулировано более 4∙1021 г свободных и физически связанных вод, большая часть которых (3.3∙1021 г) было возвращено обратно в процессе развития бассейна. На современном этапе осадочный чехол Каспийской впадины содержит 0.74∙1021 г, что почти на порядок превышает массу воды в Каспийском море. На примере мегавпадины Каспийского осадочного бассейна, впервые была выполнена сравнительная оценка естественных массопотоков седиментационных вод, продуктов грязевого вулканизма и объемов, добываемых нефти и газа. Ее результаты показали, что величины, характеризующие разгрузку седиментационных вод (138∙1012 г/год) и добычу углеводородов (~60∙1012 г/год) в Каспийской впадины находятся в пределах одного порядка и достаточно близки, а массопотоки продуктов грязевого вулканизма на порядок меньше. По результатам проведенных исследований опубликована монография В.П.Зверева и И.А.Костиковой «Седиментационные воды Каспийского осадочного бассейна (массы и массопотоки)» (М.: Научный мир. 2008. 138 с.).

Наиболее плодотворными для В.П.Зверева оказались исследования, выполненные в начале XXI века, в которых показано, что подземные воды имеют определяющее значение в развитии важнейших геологических процессов и эволюции Земли, а гидрогеология рассматривается как одно из фундаментальных направлений наук о Земле,

В основу исследований В.П.Зверева положена количественная оценка масс воды в основных оболочках земной коры и массопотоков подземных вод важнейших глобальных циклов их круговорота, а также изучение механизмов, направленности и кинетики преобразования вещества горных пород при взаимодействии с подземными водами в ходе реализации экзогенных и эндогенных геологических процессов. Получены новые данные о массах подземных вод, содержащихся в основных оболочках земной коры: осадочной, гранитно-метаморфической и гранулит-базитовой. Показано, что суммарное количество всех типов воды, содержащейся в земной коре, находится в пределах 0.64-0.75∙1024 г, что несколько более половины массы воды в поверхностной гидросфере, из которых 0,276∙1024 г приходится на осадочную оболочку.

Количественно оценен водообмен земной коры, включающий гидрогеологический массопоток свободных вод в зоне активного водообмена, литогенетический - освобождающихся физически связанных вод, геологический - выделяющихся химически связанных вод, а также суммарный вулканогенно-гидротермальный массопоток подземных вод, реализуемый в пределах островодужных систем и активных континентальных окраин и частично, в зонах субдукции, поступающий на границу с мантией.

Массы воды, поступившие в нижнюю часть земной коры и верхнюю мантию за время существования геологического круговорота подземных вод и реализации процесов дрейфа литосферных плит (2.5 млрд. лет), составляют 0.947∙1024г, что соизмеримо с массами воды (1∙1024 г) содержащимися в мантии и диссипированными в космическое пространство. Это дает возможность предположить, что геологический круговорот подземных вод, осуществляемый в ходе дрейфа литосферных плит, может являться механизмом, компенсирующим дегазацию верхней мантии, и поддерживающим содержание в ней воды на уровне необходимом для реализации процесса ее конвекции.

Количественная модель массопотоков подземной гидросферы земной коры позволила установить, что масса подземных вод, участвующая в ее круговороте в масштабах геологического времени, превышает более чем на три порядка массу современной поверхностной гидросферы и на два порядка – массу горных пород земной коры, что говорит об огромном значении подземных вод в ее эволюции.

Так же впервые дана количественная оценка массопотоков химических элементов в подземных водах на локальных, региональных и глобальном уровнях гидросферы. Количественно показано, что основная масса химических элементов, содержащихся в подземных водах, поступает в них в результате взаимодействия с горными породами. Методом стехиометрического баланса масс В.П.Зверевым выполнена количественная оценка интенсивности химического выветривания на глобальном уровне. Ее экстраполяция на время существования Земли (4×109 лет) показала, что за этот период в результате взаимодействия воды и породы могла быть преобразована масса горных пород в пять раз большая массы современной осадочной оболочки и сопоставимая с массой земной коры в целом.

Большое внимание уделено массам воды, особенностям водообмена, химическому составу подземных вод, направленности и кинетике взаимодействия их с минеральным веществом горных пород, контролирующим реализацию отдельных геологических процессов, включая экзогенные (в том числе карст), осадочные (диагенез, катагенез, метагенез), метаморфизм, магматизм и вулканизм.

Рассмотрена роль подземных вод в формировании геофизических полей Земли и эволюции подземной гидросферы в современную эпоху.

Сравнительный анализ распространения воды на Земле и планетах земной группы показал, что на Земле, где реализуются круговороты подземных вод, охватывающие земную кору и мантию, существуют условия для компенсации дегазации и дегидратации Земли, позволяющие поддерживать вулканизм и дрейф литосферных плит за время ее эволюции на постоянном уровне.

Основные итоги этих исследовании опубликованы в серии монографий В.П.Зверева:

«Подземные воды земной коры и геологические процессы». М.: Научный мир. 2006. 256 с. 2-е изд. исправленное и дополненное. М.: Научный мир. 2007. 256 с.;

«Вода в Земле. Введение в учение о подземных водах». М.: Научный мир. 2009. 252 с.;

«Подземные воды и эволюция Земли». М.: Научный мир. 2009. 16 с.;

«Подземная гидросфера. Проблемы фундаментальной гидрогеологии». М.: Научный мир. 2011. 260 c.

В.П.Зверев автор более 300 опубликованных научных работ, в том числе 25 монографий, девять из которых написаны им индивидуально, более ста статей в рецензируемых российских журналах и более сорока работ, опубликованных в США, Англии, Германии, Франции, Японии, Китае и других странах.

В течение многих лет В.П.Зверев был национальным представителем в Рабочей группе "Взаимодействие вода – порода" (WRI) Международной ассоциации геохимии и космохимии, организовывал участие советских, а затем и российских ученых в Международных симпозиумах WRI. Он участвовал в WRI-1 (Прага, 1974), WRI-2 (Страсбург, 1977), WRI-4 (Мисаса, Япония, 1983), WRI-6 (Малвери, Великобритания, 1989), WRI-7 (Парк-Сити, США, 1992), WRI-8 (Владивосток, 1995), WRI-10 (Вилласимиус, Италия, 2001), WRI-11 (Саратога-Спрингс, США, 2004), WRI-12 (Кунминг, Китай, 2007).

В.П.Зверев – член Научного совета РАН по проблемам геоэкологии, инженерной геологии и гидрогеологии, Международной ассоциации геохимии и космохимии (IAGC), Ученого совета ИГЭ РАН, специализированного докторского совета, ряда экспертных советов и комиссий.

В 1998 г. В.П.Звереву присвоено почетное звание Заслуженного деятеля науки РФ. В 2002 г. ему за участие в написании монографии "Москва. Геология и город" (В.И.Осипов и О.П.Медведев − ред.) М.: Уч. и Картолит., 1997, 400 с. присуждена премия Мэрии Москвы в области охраны окружающей среды.

Работы В.П.Зверева имеют не только большое теоретическое, но и практическое значение. Разработанные им методы положены в основу оценки возможности развития карста под гражданскими, промышленными и гидротехническими сооружениями. Развиваемые им идеи позволяют по новому, на количественной основе подходить к изучению влияния техногенной нагрузки на геохимические изменения подземных вод.