Геофизика и геодинамика

Методология региональной геофизики

Значение региональной геофизики

Теоретическое значение региональной геофизики – в обосновании геологических и геодинамических концепций.

Часть объектов региональной геофизики выделяются по признакам геологических классификаций и описываются в геологических терминах. Другие объекты – неоднородности верхней мантии и крупные элементы земной коры – по геофизическим характеристикам, их геологическая систематизация – результат интерпретации. Региональная геофизика имеет самостоятельный предмет и объекты исследований (структура и динамика литосферы, неоднородности земной коры и мантии), свою методологию (принципы постановки задач, методы, критерии оценки результатов). Это значит, что региональная геофизика – фундаментальная дисциплина.

Прогноз размещения месторождений полезных ископаемых и опасных природных явлений определяет ее прикладное значение.

Методология геофизики – обоснование постановки задач для использования результатов в других дисциплинах.

• Задачи региональной геофизики делятся на две группы:

а) фундаментальные; их результаты используются в

геотектонике, петрологии и геодинамике;

б) прикладные – прогноз структур, контролирующих МПИ и очаги опасных природных явлений; используются в нефтегазовой геологии, сейсмологии и вулканологии.

• К числу фундаментальных задач относятся:

1. Исследование неоднородности верхней мантии, свойств астеносферы.

2. Изучение строения земной коры, ее слоистой и блоковой структуры.

3. Тектоническое районирование фундамента платформ и дна океанов.

• Прикладные задачи:

1. Изучение строения осадочных толщ платформ, предгорных прогибов, шельфа – для прогноза размещения структур, перспективных на нефть и газ.

2. Металлогеническое районирование горных областей.

3. Изучение структуры и динамики сейсмоопасных зон и областей современного вулканизма.

• Особенности постановки и решения фундаментальных задач в большой мере зависят от типа геодинамических моделей, на которых основана комплексная интерпретация материалов региональной геофизики.

• Прикладные региональные задачи ставятся и решаются индивидуально в каждой геологической обстановке и применительно к поставленной задаче.

• Общей теории решения прикладных задач региональной геофизики пока нет. Эти решения определяются квалификацией ставящего задачи специалиста.

Физика Земли и региональная геофизика − источник фактических данных для геодинамики, исходных моделей для выбора процессов формирования структур литосферы.

Механизм движений в мантии – тепломассоперенос в гравитационном поле. В исходных моделях нужны данные о сейсмических границах, модели плотности и температуры.

В теоретической геодинамике изучается модели малого числа геодинамических процессов. Метод геодинамики – решение прямых задач гидродинамики вязкой жидкости в условиях теплообмена на основе моделей среды, параметры которых определены по геофизическим данным.

Используются простые модели процесса (для разрешимости задачи): тепловая конвекция, термохимические плюмы, диапиризм, изостатическое регулирование, субдукция. Результатом являются главные черты формируемых структур литосферы.

Для региональной геологии нужна иная постановка:

определить механизм формирования конкретных структур, выявить неизвестные их характеристики. По смыслу это обратная задача геодинамики.

Результатом ее решения должны быть характеристики процесса, который привел среду к данной структурно-кинематической ситуации (актуальной модели). Решение может быть не единственным, и проблема состоит в выборе лучшего решения по сформулированным критериям.

В теоретической геодинамике нет теорем единственности решений обратных задач. Поэтому необходимы альтернативные модели процессов и выбор из них модели, удовлетворяющей одному из критериев:

а) – простейшую; б) – наиболее общую; в) – точнее других предсказывающую новые факты, которые проверяются геофизическими методами.

Дата добавления: 2014-01-20