В текущий период под руководством зав. кафедрой д.г.м.н. А.С. Егорова выполняется государственное задание (Тема 12.29.01) «Разработка методики геологической интерпретации комплекса геофизических данных при изучении глубинного строения земной коры, при решении прогнозно-поисковых задач на углеводороды, рудные и нерудные полезные ископаемые, при выполнении инженерно-геологических исследований»
В рамках задания научные исследования развиваются следующим традиционным для кафедры геофизики тематическим направлениям:

1. «Сейморазведка нефтегазоносных бассейнов и исследования глубинного строения земной коры». 

Это направление геолого-геофизических исследований, заданное трудами знаменитого выпускника Санкт-Петербургского горного института академика И.М. Губкина и получившее развитие в трудах профессоров И.В. Литвиненко и А.А. Смыслова, ныне продолжается работами профессоров А.С. Егорова и А.П. Сысоева, доцента Г.Д. Горелика и ст. преподавателя А.С. Агеева.

Наиболее крупным комплексным исследованием глубинного строения земной коры в последние годы является работа, выполненная под руководством профессора А.С. Егорова в рамках договора с ОАО «СЕВМОРГЕО» «Глубинное строение консолидированного фундамента континентальной части Северной Евразии и глубинные геолого-структурные закономерности локализации месторождений углеводородов». В ходе этого исследования решался следующий круг задач: построение глубинных структурно-вещественных разрезов земной коры вдоль основных и вспомогательных опорных геофизических профилей (геотраверсов), равномерно распределенных по территории Баренцево-Карского шельфа и прилегающих частей Евразийского континента; разработка карты глубинного строения земной коры (консолидированного фундамента) континентальной части территории работ масштаба 1:2 500 000; историко-эволюционное моделирование структур Карско-Баренцевского мегабассейна и прилегающей суши для последовательных этапов рифейско-палеозойской эволюции; обоснование «глубинных» геолого-структурных, геофизических и литолого-стратиграфических факторов локализации месторождений углеводородов и разработка на их основе прогнозных схем нефтегазоносных провинций региона исследований с использованием алгоритмов распознавания образов с обучением.

В последние годы расширен ареал глубинного геолого-геофизического  моделирования и геотектонических построений континентальной части России и прилегающих структур континентального шельфа. В частности, разработана схема тектонического районирования Охотоморского региона и смежных структур Северо-Востока России и прилегающих океанических бассейнов. На этой основе был доработан соответствующий фрагмент сводной схемы тектонического районирования континентальной части территории Российской Федерации и прилегающих структур океанического шельфа, геофизически обоснованный построениями в рамках авторской «радиально-зональной» модели земной коры. В стадии разработки находится схема платформенного чехла рассматриваемой площади. Составленные схемы сопровождаются системой глубинных разрезов земной коры вдоль опорных геофизических профилей (геотраверсов), выполненных с использованием унифицированной системы условных обозначений. Глубинные геотектонические модели сопровождаются глобальными и региональными палеогеографическими и палинспастическими реконструкциями.

Современные сейсморазведочные исследования кафедры направлены на обоснование параметров системы наблюдения методом общей глубинной точки для районов с низким соотношением сигнал/помеха. Подбор параметров системы наблюдения, включая высокую плотность расстановки приемников, оптимальное аналоговое группирование приборов в сочетании с цифровым группированием, рассматривается как средство повышения геологической и экономической эффективности полевых сейсморазведочных работ для районов с неблагоприятным соотношением сигнал/помеха волнового поля. Для сейсмограмм с низким отношением сигнал/помеха важной составляющей процесса обработки являются процедуры подавления помех по сейсмограммам ОПВ. В качестве эффективного инструмента решения этой задачи представляется низкочастотная фильтрация волнового поля по пространственной переменной x, реализуемое линейной группой приборов Q(x) и по переменной t – антиаляйсинговым фильтром О(t).

2. «Комплексное применение геофизических методов для решения геологических, прогнозно-минерагенических и инженерно-геологических задач». 

В настоящее время  эту методологию развивают профессора В.В. Глазунов, Д.Ф. Калинин, доценты С.М. Данильев. и Н.П. Сенчина.

Под руководством профессора В.В. Глазунова на кафедре в течение многих лет совершенствуются методики комплексного использования геофизических съемок при проведении разнотипных инженерно-геологических изысканий, обследования транспортных сооружений и дефектоскопии строительных конструкций и инженерных сетей.

С финансовой поддержкой федеральных и муниципальных грантов и хозрасчетных договоров специалисты кафедры геофизики при участии коллег кафедры гидрогеологии и инженерной геологии, а также межкафедральной учебно-научной лаборатории «Современных технологий поисков и разведки месторождений полезных ископаемых» выполнили инженерно-геологический и гидрогеологический мониторинг архитектурно-исторических памятников и строительных площадок в Санкт-Петербурге и пригородной зоне, использованный для разработки адекватных проектных решений их реконструкции и обеспечения длительной устойчивости. В рамках программы проведены геофизические, гидрогеологические и геодезические исследования на территории Петропавловского и Исаакиевского соборов, Юсуповского дворца и других архитектурно-исторических памятников Санкт-Петербурга и его пригородов и выполнено изучение взаимосвязи деформаций архитектурно-исторических памятников с инженерно-геологическими, гидрогеологическими и геоэкологическими условиями.

Особое место в работах кафедры занимают благотворительные изыскательские работы, выполнявшиеся по просьбе епархий Русской Православной церкви в Санкт-Петербурге и его пригородах и в Великом Новгороде. По результатам исследований были составлены отчеты и даны рекомендации для проведения археологических и реставрационных работ.

Методы 2D электро- и сейсмотомографии. В настоящее время особое внимание специалистов кафедры направлено на развитие технологий инженерно-геофизического изучения верхней части разреза с использованием методов 2D электро- и сейсмотомографии.

Результаты выполненных исследований показали, что метод электротомографии позволяет с высокой степенью детальности изучить неоднородную структуру оползневого тела, проследить изменения состава и состояния глинистых отложений, выявить формирующиеся трещины отрыва, связанные с локальными повышениями влажности грунтов. Сейсмотомографические исследования оползневых склонов обеспечивают моделирование оползневого тела, выявление в его пределах ареалы повышенной  дезинтеграции глинистых грунтов и уменьшении в них удельного сцепления, а также  оползневым трещинам.

Технология совместной интерпретации электро- и сейсмотомографических данных обеспечивает получение непрерывных геолого-геофизических разрезов с указанием рельефа геологических границ, мощности слоев и расчленением их на отдельные горизонты, различающиеся составом и инженерно-геологическими свойствами, а также основных структурных элементов массива пород с локализацией зон ослабления. Кроме того, технология обеспечивает возможность обоснования оптимального расположения скважин и других инженерно-геологических выработок, позволяет определить глубину отбора монолитов с целью уточнения информации о свойствах грунтов, расположенных в ослабленных зонах, существенно уточняет и дополняет данные инженерно-геологических изысканий. На стадии выполнения проектно-изыскательских работ обеспечивается корректная оценка состояния геологического разреза и осуществляется выбор участков, в пределах которых снижаются риски, связанные со строительством и последующей эксплуатацией различных инженерных сооружений.

Создание алгоритмов обработки и интерпретации потенциальных геофизических полей и оценка их эффективности и ограничений применимости.

Последние разработки в этой сфере связаны с развитием технологии расчета особых точек потенциальных полей. Локализация особых точек потенциальных полей выполнена с использованием алгоритма деконволюции Эйлера – способа основанного на уравнении Эйлера для вертикальных и горизонтальных производных гравитационного потенциала. На основе синтетического моделирования и последовательного решения прямой и обратной задач геофизики выполнен анализ применимости определения координат особых точек потенциальных полей. Показано, что способ эффективен для локализации особых точек в геологическом пространстве и может применяться для решения задачи картирования разрывных нарушений – важного фактора, контролирующего нетегазо- и рудоносность территорий, с оценкой глубины их заложения.

3. Технологии скважинных геофизических исследованийначало которым было положено работами профессора Г.А. Череменского, в дальнейшем развивались трудами профессора А.А. Молчанова.

Научные и технические разработки профессора А.А. Молчанова были направлены на развитие новых технологий воздействия на продуктивные коллекторы, обеспечивающих максимальное извлечение углеводородов. Под его руководством в Горном университете совместно с научно-производственным центром «ГеоМИР» (сотрудники НПЦ В.В. Сидора, Д.Н. Дмитриев) при участии сотрудников НИИЭФА им. Ефремова (Е.П. Большаков, Б.И. Иванов, Б.П. Яценко, О.П. Печерский) разработаны аппаратура и методика скважинного упругого резонансного воздействия на продуктивные пласты, отличающаяся глубоким проникновением упругих импульсов в пласт. Наряду с очисткой призабойной зоны пласта создаются дополнительные каналы для продвижения скважинного флюида по пласту благодаря возбуждению пласта на резонансных (доминантных) частотах. Данная технология позволяет не только повысить в несколько раз текущий дебит или восстановить прежний дебит добычных эксплуатационных скважин, но и за счет снижения поверхностного натяжения на границе фаз «нефть-вода» снизить водосодержание в продукции скважины, увеличить нефтеотдачу пласта.

Современные исследования доцента Данильевой Н.А. направлены на совершенствования методики интерпретации результатов радиоактивных скважинных исследований.

Развиваемая методика опирается на комбинацию алгоритмов выделения индикаторных признаков горных пород на кривых ГИС и расчет параметров по известным формулам с методикой обучения искусственного интеллекта (ИИ) на основе эталонных скважин с выделением в разрезе продуктивных интервалов и расчетом необходимых параметров. То есть изначально пользователь ИИ обучает его основам интерпретации на основе собственных алгоритмов выделения продуктивных интервалов и расчета параметров, а потом тестирует ИИ для решения аналогичных данных.