4. Вопросы, решаемые геофизическими методами при изучении геодинамики.

Геофизические методы. В последнее время хорошо установлены корреляционные связи между интенсивностью и направленностью новей­ших тектонических движений и формами рельефа земной поверхности (особенно крупными), мощностью земной коры, ее геофизическим строе­нием.

Применение геофизических методов — необходимый элемент совре­менных неотектонических исследований. Они позволяют выявить харак­тер тектонических движений, понять глубинное строение крупных морфоструктурных элементов. Исходным материалом для исследований яв­ляются карты гравитационных и магнитных аномалий, гравитационные и магнитные профили, кривые вертикального электрического зондирования, карты сопротивлений, сейсмические профили, данные по тепловому потоку и др. Интерпретация всех указанных материалов должна да­ваться с учетом особенностей геологической структуры.

Наибольшую информацию о строении коры и верхней мантии Зем­ли получают с помощью гравиметрических и сейсмических методов. Ме­тоды магнитометрии, радиометрии, электрометрии вскрывают строение недр на относительно небольших глубинах.

Сейсмические методы основываются на изучении колебаний, вызванных землетрясениями и взрывами, которые регистрируются на поверхности Земли специальной аппаратурой. Это един­ственный метод, дающий информацию о структуре глубоких недр Зем­ли. Природа сейсмических границ трактуется по-разному. Применение сейсмических методов от­крывает возможности для изучения соотношений глубинных и поверх­ностных геологических структур, в том числе новейшего этапа разви­тия. Гравиметрический метод основывается на различной плот­ности горных пород, выявляя конфигурацию геологических тел. Наблю­даемые на поверхности величины в виде градиента силы тяжести и кри­визны эквипотенциальных поверхностей позволяют определить контуры и характер изменения подземного рельефа горных пород, отличающихся по своей плотности.

Магнитометрический метод близок к предыдущему. Он основывается на различии магнитной проницаемости пород. По данным магнитометрии рассчитываются глубины залегания верхних и нижних кромок тел, образующих аномалии. Данные магнитометрии позволяют изучить структуру земной коры до глубин не более 10—20 км. Данные магнитомет­рии помогают прослеживать зоны глубинных разломов.

Геоэлектрические методы представляют группу методов, использующих различные физические свойства горных пород. Глубинное магнитотеллурическое зондирование (ГМТЗ) позволяет выявить изменения с глубиной электропроводности пород и выделить в литосфере высоко - проводящие слои, которые связываются с частичным расплавлением ве­щества. Эти данные существенны для выявления глубинного строения.

5. Сейсмометрические наблюдения на полигонах.

При изучении неотектоники ис­пользуют и методы сейсмометрии, основанные на изучении отражения и преломления упругих сейсмических волн при их распространении в неоднородной толще земной коры. По скорости про­хождения волн от места взрыва до отражающей поверхности и обратно к сейсмоприемнику можно судить о глубинах залегания пластов. Луч­ше всего отражают и преломляют волны древние погребенные поверх­ности выравнивания, глубины залегания которых устанавливаются с большой точностью. Методами MOB и КМПВ выявляются новейшие структурные формы разных видов, определяются мощности новейших отложений в зонах погружения, изучаются погребенные формы рельефа (речные долины и др.).

Неоценимый материал для изучения неотектоники на геодинамиче­ских полигонах и вне их дают методы сейсмологии. Прежде всего, они используются для оценки современных тектонических движений. При решении вопросов неотектоники приходится использовать уже го­товые, обработанные данные, сопоставляя их с материалами других методов исследования. Обычно сейсмологические данные представля­ются в виде каталогов землетрясений, составленных по материалам макросейсмических и инструментальных наблюдений, характеризующих сейсмичность. Очень важно использовать данные по механизмам оча­гов землетрясений, их динамическим параметрам и полям напряжений.

Большое внимание уделяется отношению скоростей прохождения сейсмических волн vp/v_s, которые перед сейсмическим толчком часто уменьшаются до аномально низких значений. Экспери­ментами доказано, что увеличение трещиноватости горных пород обус­ловливает уменьшение скоростей прохождения продольных волн v_P и не влияет на поперечные волны v_s. Отношение Vp/v_s уменьшается. Для установления импульсных движений возникающих при горных работах, информация может быть получена путем применения прозвучивания массивов горных пород и сейсмоакустических методов. Они применяются также для изучения на­пряженного состояния земной коры и развивающихся в ней деформа­ционных процессов. Совокупность всех методов позво­ляет с определенной детальностью и точностью измерять деформации локальных участков дневной поверхности, а также деформации в мас­сиве, в приповерхностных частях Земли, вблизи стенок горных выра­боток.