Тектонофи́зика — раздел геофизики , изучающий физические основы деформации в литосфере и динамические геологические процессы. Данный раздел охватывает изучение как отдельных минералов , так и тектонических плит и процессов (сил и напряжений), происходящих в коре и мантии Земли , геодинамическую обстановку и структурные парагенезы.

Определение

В русскоязычной литературе в качестве цели тектонофизических исследований рассматривается выяснение генезиса деформационных структур в полях напряжения в земной коре. Эта область науки включает изучение процессов деформации геологических тел и горных пород, реконструкцию направления перемещений геологических объектов, масштаба деформаций и направления и величины действовавших сил. В литературе на других языках термин «тектонофизика» имеет более широкое значение и охватывает физику всех процессов, протекающих в твёрдой Земле. Тектонофизика подразделяется на теоретическую (разработка физических основ), общую (экспериментальные и полевые исследования отдельных процессов) и прикладную. Прикладные тектонофизические исследования важны в том числе для прогнозирования землетрясений и поиска полезных ископаемых .

Методы

Хотя первые попытки тектонофизического моделирования Большая российская энциклопедия относит к XIX и началу XX века, оговаривается, что они проводились не в соответствии с теорией подобия и что необходимую базу для её корректного применения в моделировании геологических структур разработали только в середине XX века в СССР ( В. В. Белоусов и М. В. Гзовский ) и США ( ) .

В рамках тектонофизических экспериментов по деформации горных пород используется стальная камера цилиндрической формы, в которой образцы, помещённые в жидкость, подвергаются меняющемуся давлению, регулируемому движением поршня. Среди прочего, в конце XX и начале XXI века таким образом изучалось протекание микротектонических процессов — дислокационного скольжения , рекристаллизации и прочих. При моделировании используются так называемые эквивалентные материалы, обладающие низкой вязкостью : битум , густые смазочные масла, влажная глина, канифоль .

Выделяются следующие методы моделирования тектонических процессов :

• Общее — используется при качественной оценке деформационного процесса путём воспроизведения тектонических структур конкретных местностей. В рамках мделирования изучается зарождение и формирование структуры в ходе деформации с учётом додеформационных структурных неоднородностей и реологического типа модельного материала.
• Поляризационно-оптическое — эксперименты проводятся на прозрачных моделях, просвечиваемых поляризованным светом. Методика опирается на способность прозрачных изотропных материалов, таких как стекло и желатин , при деформационных напряжениях приобретать свойство двулучепреломления . Величина двулучепреломления, зависящая от величины напряжения, измеряется оптически.
• Природное — в качестве объектов выступают природные деформационные процессы со значительно более высокой скоростью протекания, чем в земной коре (деформации в ледниках , оползни и т. д.). Результаты подобных естественных процессов доступны для непосредственного наблюдения.
• Математическое — применяется для прогнозирования и оптимизации многопараметрических нелинейных процессов (например, конвекции в земной мантии).

См. также

• Тектоника

Примечания

Литература

• Гончаров М. А., Талицкий В. Г., Фролова Н. С. Введение в тектонофизику: Учебное пособие / Отв. ред. Н. В. Короновский . — М. : Книжный дом «Университет», 2005. — 496 с. — ISBN 5-98227-074-1 . (в пер.)
• Планета Земля: Тектонофизика и эволюция. — М. : Едиториал УРСС , 2002. — 264 с. — 1000 экз. — ISBN 5-354-00145-5 . (в пер.)
• Гзовский М. В. Основы тектонофизики. — М. : Наука , 1975. — 536 с. — 1800 экз.