Геодинамика
термин
[geodynamics] – в современном понимании (начиная с последней четверти ХХ в.) наука, ставящая своей задачей построение модели эволюции Земли и ее поверх. путем выявления природы сил, вызывающих изменение ее состава, строения и рельефа на основе законов физики и химии, предпочтительно с применением количественных методов анализа, физич. и математич. моделирования. Г. занимает особое место среди наук о Земле, синтезируя данные геологии (особенно геотектоники ), планетарной геофизики, геохимии, а также геодезии, океанологии и физики атмосферы. Г. подразделяется на эндогенную геодинамику и экзогенную геодинамику ; первая изучает процессы, протекающие в недрах твердой Земли, вторая – процессы, происходящие на ее поверх. под воздействием агентов внеш. среды: атмосферы, гидросферы, криосферы, а также окружающего Землю космич. пространства. В зависимости от глубинности изучаемых объектов и, соответственно, применяемых методов исследования эндогенную Г. несколько условно можно подразделить на две составляющие: Г. верх. оболочек Земли (литосферы вместе с верхами мантии), в совокупности составляющих тектоносферу , и Г. ниж. оболочек, называемую также глубинной геодинамикой . Г. тектоносферы более развита; в числе прочих методов она может также использовать методы и наработки традиционной геотектоники. Первоочередная задача этой ветви Г. – с помощью наблюдений, проводимых непосредственно на зем. поверх. или, с использованием приборов, на относительно небольших глубинах, создание модели (в конечном счете количественной) тектонич. движений и напряжений, их характеристики и развития во времени и пространстве. Знак и скорость современных вертикальных и горизонтальных движений изучают геодезич. методами, в т. ч. космич. геодезией, а ориентацию современных напряжений – методами сейсмологии: по фокальным механизмам землетрясений, а также прямыми измерениями в шахтах и скважинах. Для реконструкции древних вертикальных движений пользуются методами палеотектоники , тогда как горизонтальные восстанавливают с помощью палеомагнитного метода. Спец. ветвь Г. тектоносферы, занимающаяся увязкой горизонтальных перемещений плит, называется кинематикой плит . Параметры древних полей напряжений (деформаций) восстанавливаются методами структурной геологии на основе картирования структур-индикаторов того или иного вида напряженного состояния (напр., для горизонтальной плоскости – структур сжатия, растяжения и сдвига), а также более тонкими количественными методами (см. Петроструктурный анализ , Стрейн-анализ , Структурный анализ ). Важную информацию о типе древнего напряженного состояния в подвижных поясах дают петрологич. наблюдения за характером магматизма, связанного с теми или иными геодинамическими обстановками. Для описания процессов, происходящих в тектоносфере, широко используют концепцию тектоники литосферных плит . Изучение процессов в ниж. мантии и ядре, а также их связей между собой и с процессами в тектоносфере составляет предмет глубинной геодинамики. Последняя использует уже только методы планетарной геофизики, геохимии и петрологии, подкрепляемыми моделированием. Результаты исследований показывают особую роль двух разделов слоев, различающихся по составу и по реологическим свойствам: границы верх. и ниж. мантии (660–670 км) и слоя D" в основании мантии, на границе с ядром. В первом из них скачкообразно возрастает вниз скорость распространения сейсмич. волн, он же гасит гипоцентры землетрясений. Эти его свойства по служили основанием модели двухъярусной конвекции (см. Конвекция мантийная ), протекающей раздельно выше и ниже этой границы (что не является общепринятым). В слое D" предполагается интенсивный обмен между в-вом мантии и в-вом внеш. ядра Земли. Этот слой, по распространенному мнению, служит исходным уровнем для подъема суперплюмов . Среди наиболее обсуждаемых глубинной Г. проблем – число уровней конвекции (одно- или двухъярусная) и глубина затухания в мантии континентов, океанов, плит и др. мегаструктур, участвующих в процессах плейт-тектоники. Необратимые изменения характера геодинамических процессов, вызванные рядом причин (охлаждение Земли, потеря за счет дегазации запаса летучих и др.), изучаются исторической геодинамикой . Влияние на эндогенную Г. оказывают и такие факторы, как осевое вращение Земли и твердые приливы, вызываемые притяжением Луны и Солнца, метеоритно-астероидные бомбардировки. Экзогенная Г. имеет дело со многими факторами, накладывающимися друг на друга и влияющими на эрозию, выветривание и образование осадков, на формирование рельефа зем. поверх., режим ледников и пр. Наиболее важные из них – циркуляция атмосферы и гидросферы; биосферные процессы и антропогенное воздействие; сила тяжести; перепады температуры на поверх. Земли и пр.
Источник:
Геологический словарь ВСЕГЕИ (3-е изд.)
Геологический словарь : в 3 т. / гл. ред. О. В. Петров. — 3-е изд., перераб. и доп. — СПб. : ВСЕГЕИ, 2010—2017. — ISBN 978-5-93761-169-7.