Методы изучения новейших деформаций

АВТОР КУРСА:

доц. Панина Людмила Викторовна

Геологический факультет, кафедра динамической геологии, тел. 939-20-33.


Курс читается в 9 семестре для магистрантов по магистерской программе "Геотектоника".
Объем курса -28 часов: лекции - 14 часов, лабораторные занятия - 14 часов.
Форма контроля. Коллоквиум, курс завершается экзаменом.


Аннотация.

В курсе рассматриваются новейшие деформации различного типа (складчатые, разрывные) и ранга (от крупных систем и зон поднятий и прогибов до отдельных складок и разрывов), их морфология и особенности строения в различных орогенных и платформенных областях.

Разбираются методы изучения новейших деформаций литосферы, включающие: картографические, историко-геологические, геодезические, геоморфологические, геохимические, батиметрические, геофизические, аэрометоды и космические. Особое внимание уделяется использованию геоморфологических методов для решения прикладных задач, а именно поисков месторождений полезных ископаемых; выявления  структур, перспективных на нефть и газ; вопросов, возникающих при проведении инженерно-геологических изысканий и др.

Практические занятия посвящены комплексному структурно-геоморфологическому  дешифрированию топографических карт, аэро- и космоснимков, построению геоморфологических профилей с использованием ГИС-технологий.


СОДЕРЖАНИЕ КУРСА
 Введение.
 Новейший этап развития
Понятие  “новейший этап”, временные рамки, обоснованность его выделения различными исследователями русской школы. Основные тектонические и климатические события этого этапа. Мегаформы рельефа как  результат деформаций новейшего этапа развития Земли и тенденции их развития. Новейшие тектонические движения и деформации разного ранга, их типы.

1. Методы изучения деформаций новейшего этапа.
1.1. Картографический метод. Создание и использование различных карт новейших деформаций. Карты неотектоники: принципы построения, легенды и информативность. Производные этих карт. Примеры карт, построенных для  различных регионов (России, Кавказа,Италии и др.).
1.2. Историко-геологический метод. Изучение региональных стратиграфических перерывов, фаций и мощностей новейших отложений. Анализ карт мощностей и фаций, геологических и геолого- геоморфологических профилей с целью определения унаследованности и новообразования деформаций новейшего этапа. Определение амплитуд и скоростей новейших тектонических движений с использованием метода back stripping. Back stripping: необходимые материалы,  достоинства и недостатки этого метода. Примеры использования этого метода (Предкавказская предгорная впадина).
1.3. Геоморфологические методы. Морфографический метод – качественная оценка новейших деформаций. Анализ топографических карт. Признаки выявления новейших деформаций, примеры.
Морфометрический метод – количественный анализ степени расчлененности рельефа эрозионной сетью, как показатель проявления новейших деформаций. Различные карты (густоты и глубины эрозионной сети, изолонг, морфоизогипс).
Орографический метод - анализ высотных отметок и наклонов рельефа.  Экзогенно-активный слой (по К.Г.Леви) – показатель активности новейших деформаций. Роль эндогенных (динамических) и экзогенных процессов в развитии новейших деформаций. Условия развития орографических форм по А.Пенку. Динамические параметры, как основные, определяющие развитие структурных форм на новейшем этапе. Соотношение скоростей тектонических движений и денудации. Роль климата.
Морфоструктурный анализ – изучение форм рельефа различных порядков, созданных в результате взаимодействия эндогенных и экзогенных процессов.Термин морфоструктура (по И.П.Герасимову). Роль   морфоструктурного анализа в решении теоретических и практических задач структурной геоморфологии.
Изучение речных долин в продольных и поперечных сечениях, надпойменных террас,  морских террас, поверхностей выравнивания с целью выявления новейших деформаций. Корреляция речных и морских террас с одновозрастными новейшими отложениями. Изучение поверхностей выравнивания и коррелятивных отложений с целью выявления этапов развития рельефа. Морфоизогипсы, их определение. Карты морфоизогипс - отражение  восстановленного первичного рельефа.
Структурно-геоморфологический анализ рельефа. Теоретические и практические задачи. Понятие “ конэрозионный этап” развития структурных форм. Дешифрирующие признаки выявления деформаций конэрозионного этапа по топографическим картам и геолого-геоморфологическим профилям. Методика построения структурно-геоморфологических карт и их легенда.
Примеры комплексного использования структурно-геоморфологического метода с другими методами выявления новейших деформаций: историко-геологическим, геофизическими, фотогеологическими и др.
1.4.Фотогеологические методы. Различные виды фотоматериалов и дешифрирующие признаки деформаций новейшего этапа на космо-, аэро- и фототеодолитных снимках. Выражение на снимках развивающихся и неразвивающихся разрывов и складок в условиях платформенных равнин и орогенов. Комплексное дешифрирование фотоматериалов разных уровней генерализаций.
1.5. Геодезические методы. Методы определения вертикальных движений:
водомерный, метод повторного нивелирования.Точность измерений.
Методы измерения горизонтальных движений: триангуляции, трилатерации. Используемые приборы. Точность измерений. Примеры.
Методы космической геодезии: лазерно-локационные измерения (SLR;LLR); радиоинтерференционный метод (VLBI);GPS.Точность измерений.
Геодинамические полигоны.
1.6.Батиметрические методы. Эхолотирование (SCAN-SONAR RANGING).Интерпретация профилей рельефа морского дна с целью выявления новейших деформаций. Сейсмоакустический метод.
1.7.Геофизические методы. Гравиметрические, магнитометрические, геоэлектрические (ГМТЗ), сейсмические (МОВ ОГТ, ГСЗ, КМПВ и др.). Палеомагнитный метод как основа для создания шкалы инверсий геомагнитного поля кайнозоя.
1.8.Геохимические методы. Гелиевая, радоновая съемки. Метод эманационного профилирования. Флюидный диапиризм. Геодинамические полигоны.
1.9.Методы изучения современных движений в скважинах. Искривление обсадных колонн нефтяных скважин как признак проявления современных деформаций.Пример использования этого метода (Терско-Сунженская предгорная впадина).
Комплексное использование структурно-геоморфологического метода с другими методами определения новейших деформаций: историко-геологическим, геофизическими, фотогеологическими и др.

2. Комплексное применение различных методов для выявления новейших деформаций
Структурные рисунки деформаций конэрозионного этапа в современных орогенах и платформенных равнинах, выявленные комплексом методов: геоморфологических, геологических, геофизических и др. Примеры (орогены Альпийского пояса, южная часть Русской равнины, предгорные впадины и др.). 

3. Теоретический и практический аспект изучения деформаций новейшего этапа.
Теоретический аспект: новейшие деформации рельефа континентов и океанов как индикатор глубинных геодинамических процессов и  направленности  развития морфоструктур Земли (на примере Средиземноморского пояса, районов молодых плит и древних платформ  и др.).
Практическое значение изучения современных деформаций для инженерно-геологических изысканий, поисков полезных ископаемых и др. Примеры.

Практические занятия
Построение стуктурно-геоморфологической карты и геоморфологических профилей для одного из районов с применением ГИС-технологий.

Вопросы к экзамену:
1. Понятие  “новейший этап”. Основные тектонические, климатические события этого этапа.
2. Картографический метод определения деформаций новейшего этапа.
3. Историко-геологический метод определения деформаций новейшего этапа.
4. Геоморфологические методы изучения новейших деформаций: орографический, морфометрический, морфографический.
5. Определение амплитуд тектонического прогибания на новейшем этапе  (back stripping).
6. Анализ речных долин в продольных и поперечных сечениях для выявления новейших деформаций.
7. Анализ речных террас для выявления новейших деформаций.
8. Анализ морских террас для выявления новейших деформаций.
9. Изучение поверхностей выравнивания и коррелятивных отложений с целью выявления этапов развития рельефа.
10. Геофизические методы определения деформаций новейшего этапа. Использование сейсмических профилей МОВ ОГТ, ГСЗ и др.
11.Батиметрические методы исследования, их роль для выявления деформаций новейшего этапа.   
12. Геодезические методы для определения новейших деформаций.
13. Использование геохимических методов для  выявления новейших деформаций.
14. Применение фотогеологических методов для выявления новейших деформаций.
15. Понятие “ конэрозионный этап” развития. Определение амплитуд конэрозионных поднятий по картам.
16. Динамические параметры, как основные, определяющие развитие структурных форм на новейшем этапе.
17. Дешифрирующие признаки выявления деформаций конэрозионного этапа по топографическим картам. 
19. Карта новейшей тектоники: легенда, принципы построения.
20. Структурно-геоморфологическая карта: легенда, принципы построения.
17. Комплексное использование структурно-геоморфологического метода с другими методами определения новейших деформаций: историко-геологическим, геофизическими, фотогеологическими и др.
18. Понятие “слабая зона”. Анализ рельефа в вертикальном и горизонтальном сечениях при выявлении слабых зон.
19. Отличие содержания карт новейшей тектоники и структурно-геоморфологических.
20. Структурные рисунки деформаций конэрозионного этапа  в современных орогенах (на примере построенной вами карты одного из районов.
 21. Направленность развития современных коллизионных орогенных поясов, ее отражение в деформациях конэрозионного этапа.
 22. Практическое значение изучения современных деформаций для инженерно-геологических изысканий, поисков полезных ископаемых и др.  

Литература:

  1. Николаев Н.И.Новейшая тектоника и геодинамика литосферы. М.: Недра, 1988. 491 с.
  2. Костенко Н.П. Геоморфология. М.: МГУ,1999.379 с.
  3. Н.И. Корчуганова, Н.П.Костенко, И.Н.Межеловский  Неотектонические методы поисков полезных ископаемых. М,2001.211 с.