Геодинамика. Проблемы и перспективы

Часть 2

Красноярск

УДК 551.24:550.83.01

Апанович И.А.

Геодинамика. Проблемы и перспективы.- Красноярск, 2010.-230 с.

В книге рассмотрены многие сложные вопросы, возникающие при изучении глубинного строения литосферы по геофизическим данным. В основе построений опыт интерпретации геолого-геофизических материалов по западной части Сибирской платформы.

Книга состоит из трёх частей. В первой части изложены новые представления о фундаментальном гравитационном взаимодействии, являющемся основой динамических перестроек земной коры и литосферы.

Вторая часть объединяет краткий обзор геофизических методов изучения планеты, закономерности образования тороидальных (вихревых) структур и их роль в формировании неоднородностей литосферы.

В третьей части рассмотрены многие проблемы геодинамики: механизмы образования геосинклиналей, рифтов, интрузивных траппов, трудные вопросы «тектоники плит», образование океанов, прогноз землетрясений, а также эволюция планеты в прошлом, настоящем и будущем.

Материалы книги используются специалистами ОАО «Гравиметрическая экспедиция № 3» при производстве геофизических исследований и поисках месторождений полезных ископаемых.

@ И. А. Апанович

@ ОАО «Гравиметрическая экспедиция № 3»

СОДЕРЖАНИЕ 2 ЧАСТИ

9. О ГЕОФИЗИЧЕСКИХ МЕТОДАХ ИЗУЧЕНИЯ ДИНАМИКИ ПЛАНЕТЫ

О сейсмических волнах-импульсах и сейсмических границах

Скорость распространения сейсмических волн

Геодинамика и гравиметрический метод

Геодинамические структуры и их связь с гравитационным полем

10. ОБРАЗОВАНИЕ ПЛАНЕТ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ

11. ТОРОИДАЛЬНЫЕ СТРУКТУРЫ — ДИНАМИЧЕСКИЕ СОСТАВНЫЕ ЧАСТИ ПЛАНЕТЫ

Ураганы, тайфуны, торнадо

12. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ТОРОИДАЛЬНЫХ СТРУКТУР И ИХ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ЛИТОСФЕРУ

Часть 2

9. О геофизических методах изучения динамики планеты

Изучить вещество поверхностных оболочек планеты несложно. Отобранный образец можно рассмотреть, измерить его плотность, намагниченность, упругие свойства. По многим измерениям легко составить карту распределения таких пород на поверхности. Используя космические летательные аппараты пусть и со значительными затратами, это же можно сделать и для соседних планет. Вещество на глубинах более 15 км доступно изучению только по геофизическим полям, которые оно генерирует, позволяя получать косвенные данные. Наиболее результативную информацию подобного рода даёт определение реакции глубинных масс на воздействующий импульс. (Так мы иногда определяем свойства предмета, спрятанного в лежащей на улице и вроде бы пустой коробке). В этом случае есть возможность фиксировать траекторию и скорость движения предмета. С коробкой проблем нет, чего не скажешь о глубинах Земли. Направление перемещения импульса, особенности взаимодействия с вмещающими толщами, его скорость – не всегда доступны надёжному анализу.

Информация об устройстве мира, имеющаяся в распоряжении учёных, неполна. Достоверные данные оцениваются всего лишь в 0,5%, остальные 99,5% не что иное, как «более или менее вероятные гипотетические представления» [Очерки сравнительной планетологии, 1981]. Но даже гипотезы выглядят убедительнее, если в их основу заложены наиболее простые и непротиворечивые законы физики, а построения подчинены известному принципу «не умножать сущностей без необходимости». Геофизические науки, призванные уменьшать степень гипотетичности в изучении природных процессов, базируются только на законах классической физики. Правда, классическая физика часто «не стремится» максимально полно исследовать материальную субстанцию в её вечном развитии-движении, ограничиваясь полуабстрактными статическими, или даже виртуальными моделями. Геофизика также не лишена этого недостатка. Изучая проблему вековых вариаций магнитного поля Земли, Г. Барта в 1965 г. отметил следующее. «Одна из важнейших задач общей геофизики состоит в том, чтобы определить, насколько далеко может быть распространено математически идеализированное представление о Земле как об однородном равновесном теле, т. е. когда следует отступить от этого упрощённого представления и перейти к физической реальности».

Методы изучения физики Земли разнообразны, и действительно очень важную роль в изучении глубинного строения планеты играет сейсмология. Без её данных были бы невозможны многие обобщения, дающие сейчас вполне приемлемую картину устройства земных недр. Однако насколько физически адекватны, близки и понятны интерпретаторам основы этого важного метода исследования материальной субстанции? Что превалирует – физика, математика, или вообще эмпирический подход? Например, трудно подвергнуть сомнению утверждение, что скорость распространения упругих колебаний зависит от акустической жёсткости пород. В то же время «акустическая жёсткость пород есть произведение их плотности на скорость передачи упругих колебаний». Комментарии не требуются, поэтому перед построениями, непосредственно касающимися динамического функционирования Земли, будет полезно представить более углубленное представление о физике распространения естественных, или искусственно создаваемых возмущений в горных породах – основе сейсмологии.