Методы изучения современной тектоники

В структурно-геологических исследованиях для изучения современной тектоники чаще всего применяется геодезический метод.

Геодезический метод как самостоятельное научное направление интенсивно разрабатывается с 50-х годов. В основе его лежит сравнение геодезических измерений, повторяемых с промежутками в несколько месяцев, лет или десятков лет. Первоначально это были нивелирные измерения, которые применялись преимущественно для изучения относительных вертикальных перемещений земной поверхности. Начиная с середины 60-х годов в арсенал геодезического метода включаются радиоинтерферометры и лазерные дальномерные системы.

Величины современных вертикальных движений земной поверхности определяются путем сравнений превышений между пунктами наблюдений, полученных в различные циклы (эпохи) наблюдений. Если по результатам двух или более эпох нивелирования относительное высотное положение соседних реперов вдоль линии не изменилось (или изменилось в интервале ошибок измерений), то относительное вертикальное смещение земной поверхности между этими пунктами отсутствует. Если же в период между двумя или более эпохами нивелирования выявляются значимые различия в измеренных превышениях между смежными пунктами, то это свидетельствует о взаимном смещении смежных пунктов нивелирования. Линии повторного нивелирования сводят в систему замкнутых полигонов. Многократно повторенное нивелирование позволило установить сложный временной спектр современных вертикальных движений земной поверхности. Наиболее существенными в нем являются две основные компоненты движений - направленный долгопериодный тренд движений, когда соответствующие скорости характеризуются относительным постоянством за длительные интервалы времени (годы и десятиления), и короткопериодическая компонента движений, характеризующаяся существенной изменчивостью величины скорости движений за короткие промежутки времени.

Многократные наблюдения вдоль одного и того же профиля удобно представлять в виде специальных пространственно-временных графиков. Для их построения по горизонтальной оси графиков отмечают расстояния от исходного пункта, а по вертикальной - интервал времени от начальной эпохи. Величина скорости подписывается в точке пересечения перпендикуляров, проходящих через соответствующий пункт (на горизонтальной оси) и среднюю эпоху для данного интервала времени (на вертикальной оси). На основании нанесенных значений поля скоростей современных вертикальных движений проводят изолинии равных величин скоростей.

Изучение скоростей современных тектонических движений производится либо на больших территориях, в результате чего составляются карты современных вертикальных движений для стран мира, либо проводятся детальные исследования на геодинамических полигонах.

Региональные исследования установили блоковое распределение современных вертикальных движений в земной коре и их тесную связь с разломами. Средние скорости современных движений для платформ - 10 мм/год для горизонтальной составляющей и 6-8 мм/год для вертикальной составляющей движений.

Детальные исследования на геодинамических полигонах проводятся с целью изучения характера деформирования земной коры в связи с землетрясениями, а также для изучения современной геодинамики осадочных нефтеносных бессейнов для разработки геодинамических основ прогнозирования нефтегазоносности недр. Результаты повторного нивелирования на геодинамических полигонах с интервалами наблюдения в месяцы и годы уверенно выявили скорости движений в десять раз большие региональных, которые имеют знакопеременный короткопериодический характер (рис. 19.8).