Кауфман, Александр Аркадьевич (геофизик)

Александр Аркадьевич Кауфман (1 августа 1931 — 7 июня 2023)^[1][2] — геофизик, специалист в области электромагнитных методов поверхностного, скважинного и глубинного электромагнитного зондирования. Работал в Московском геологоразведочном институте и Институте геологии и геофизики СО АН СССР, Colorado School of Mines^[3]. Автор и соавтор 14 монографий на английском языке и нескольких на русском, а также многочисленных статей. Он автор патента США.^[4]

Кауфман — один из ведущих специалистов в области геоэлектрики.^[1]

В 1954 году окончил геофизический факультет Московского геологоразведочного института МГРИ (РГГРУ) по специальности «инженер-геофизик» и начал работу в научно-исследовательском секторе МГРИ.^[2] 

В 1959 году защитил кандидатскую диссертацию, в 1965 году — докторскую^[1], a в 1969 году получил звание профессора.^[5]

С 1964 года возглавлял лабораторию электромагнитных полей Института геологии и геофизики СО АН СССР (ИГиГ).^[5]

В 1975 году эмигрировал из СССР и впоследствии работал в Канаде, где в Торонто возглавил научные исследования в компании Scintrex Ltd и в качестве консультанта в компании Geonics Ltd.^[6]

В 1977 году он начал работать на кафедре геофизики в Голден (штат Колорадо, США) в Colorado School of Mines (CSM).^[7]

В США Кауфман основал благотворительный фонд «ГЕОФИЗИК» для поддержки российских ученых, нуждающихся в медицинской помощи.^[1]

Семья

Кауфман был женат на своей первой жене Ирине в течение 56 лет до её смерти. После его смерти у него остались вторая жена Натали и сын от первого брака Дмитрий^[1].

Кауфман внёс вклад в геофизику своими работами по решению прямых задач электроразведки в сложно-построенных средах, исследованию разрешающей способности амплитудно-фазовых методов и метода переходных процессов, а также по разработке новых и совершенствованию существующих методов электромагнитного зондирования.^[8]

Разведочная геофизика

Кауфман был наиболее известен как разработчик метода зондирования становлением полая в ближней зоне (ЗСБЗ)^{[9] [10]}, позволяющего проводить глубинные зондирования геологических формаций с помощью малогабаритных установок.^[1] На Западе метод получил распространение в 1980-е годы под названиями TDEM (Time-Domain Electromagnetics) и SOTEM (Short-Offset Transient Electromagnetic).^[11]

Кауфман сотрудничал с отраслевым институтом СНИИГГиМС, где его разработки метода ЗСБЗ получили дальнейшее развитие применительно к задачам разведки нефтяных и рудных месторождений.

Совместно с сотрудниками СННИГГиМС — Б. И. Рабиновичем и Г. А. Исаевым — были разработаны палеточные и «по особым точкам» методы интерпретации данных ЗСБЗ.^[12] Метод ЗСБЗ получил применение при изучении месторождений Сибирской платформы^[13], а его модификация — метод переходных процессов (МПП) — при поиске глубоко залегающих руд в Красноярском крае, Якутии и на Алтае.^[14]

Каротаж скважин

Он развил концепцию Л. М. Альпина по использованию второй производной электрического потенциала для определения проводимости пласта через обсадную колонну, предложив калибровку для компенсации паразитного сигнала, вызванного вариациями её проводимости. Запатентованное решение^[4] позволяет отслеживать движение флюида в обсаженных скважинах^[1][15] и улучшать управление разработкой месторождения.^[16]

Кауфман с коллегами развивал теорию индукционного каротажа, включая высокочастотный каротаж^[17] и каротаж на основе метода переходных процессов.^[18]

Проведённый Кауфманом анализ разрешающей способности установок индуктивной электроразведки позволил выявить двухчастотную модификацию метода^[8], сочетающую преимущества частотного и временного режимов. Последующие исследования в этой области способствовали разработке метода каротажа, оценивающего не только проводимость, но и электрическую анизотропию геологической формаций.^[19]

В монографии «Теоретические основы диэлектрического каротажа» (2021) Кауфман изложил теоретические основы метода и принципы, лежащие в основе разработки новых инструментов.^[20]

Кауфман также является автором многотомной серии «Теория и методы геофизического поля» (1992–1994), в которой дается единое теоретическое обоснование гравитационных, магнитных, электрических и электромагнитных полей в геофизических приложениях. Работа получила независимую оценку в журнале «Geophysical Journal International», где профессор Марк Н. Бердичевский охарактеризовал Кауфмана как «известного эксперта в области геофизики», заявив, что он не знает «ни одной другой книги в геофизической литературе, в которой философия современной геофизики была бы представлена с такой ясностью, полнотой и педагогическим мастерством», и что монография «вносит ценный вклад в геофизическую литературу» и эффективно служит как учебником, так и справочным пособием.^[21]

В период с 1965 по 1974 год Кауфман был руководителем Лаборатории электромагнитных полей в ИГиГ и кафедры геофизики Новосибирского государственного университета.^[5]

Под его руководством лаборатория стала одним из центров^[1], где сложилась научная школа, повлиявшая на развитие теоретической и прикладной геоэлектрики.^[5]

Под руководством Кауфмана более десяти студентов защитили кандидатские, а в последствии и докторские диссертации. Среди них Исаев Г. А., Табаровский Л. А.,^[22] Антонов Ю. Н., Эпов М. И., Морозова Г. М., Дашевский Ю. А..^[17]

Педагогическая деятельность

Кауфман совмещал научную деятельность с преподаванием сначала в Новосибирском государственном университете с 1963 по 1974 год^[5], а затем в Colorado School of Mines (CSM) с 1977 по 2004 год.

В бюллетене 2002 года была опубликована статья «Профессор Кауфман: идеальная десятка»^[23], посвященная выходу его десятой монографии и 26-летней преподавательской деятельности в CSM.

Кауфман вёл курсы по электромагнетизму, геофизическим методам исследования, а также специальным разделам электроразведки.

Один из его курсов — цикл из 21 лекции «Электромагнитные явления и их применение в горном деле и разведке» —доступен на YouTube.^[24]

Медаль В.В. Федынского «За выдающийся вклад в теоретическую и прикладную геофизику» (1997);^[3]
Почётный член SEG (2004);^[3]
Премия за лучшую статью в журнале Geophysics, 1990.^[3]

Кауфман является автором более чем 20 монографий, посвящённых различным областям геофизической разведки и каротажу скважин, включая электроразведку, гравиметрическую и магнитную разведку, а также акустические и упругие волновые поля в геофизике.

• Кауфман А. А.; Морозова Г. М. Теоретические основы метода зондирований становлением поля в ближней зоне. — Наука, 1970.
• Кауфман А. А.; Соколов В. П. Теория индукционного каротажа методом переходных процессов. — Наука, 1972.
• Кауфман А. А. Основы теории индуктивной рудной электроразведки. — Наука, 1974.
• Антонов Ю. Н.; Кауфман А. А. Диэлектрический индуктивный каротаж. — Наука, 1974.
• Kaufman, A. A. Geophysical Field Theory and Method. Academic Press, 1992. ISBN 978-0-12-402041-2.
• Kaufman, A. A.; Levshin, A. L.; Larner, K. L. Acoustic and Elastic Wave Fields in Geophysics. Elsevier, 2000. ISBN 978-0-44-450336-7.
• Kaufman, A. A.; Donadille, Jean-Marc. Principles of Dielectric Logging Theory. Elsevier, 2021. ISBN 978-0-12-822284-3.

• Кауфман А. А., Шапиро Р. П. Разработка кольцевого каротажного интегратора // Изв. вузов. Геология и разведка. — 1959. — № 10. — С. 103–110.
• Кауфман А. А. К расчёту переменных магнитных полей, вызванных вихревыми токами в средах с конечной проводимостью // Геология и геофизика. — 1961. — Т. 2, № 9. — С. 89–100.
• Кауфман А. А. К расчёту электромагнитного поля на оси скважины в пласте конечной мощности // Геология и геофизика. — 1963. — Т. 4, № 11. — С. 144–150.
• Кауфман А. А., Гольдман М. М. О приближённой теории индуктивной рудной электроразведки // Геология и геофизика. — 1974. — Т. 15, № 1. — С. 84–94.
• Kaufman, A. A. (1990). The electrical field in a borehole with a casing. Geophysics, 55, 29–38. doi:10.1190/1.1443643
• Kaufman, A. A.; Levshin, A. L.; Larner, K. (2004). The role of wave propagation in the motion of an elastic body. European Journal of Physics, 25, 257–268. doi:10.1088/0143-0807/25/2/012

Электроразведка — ИЦЭТИ Казахстан