Геодинамические модели и методы их разработки

Разнотипные геодинамические обстановки тесно взаимосвязаны друг с другом. Основной методический принцип разработки геодинамических моделей и построения геодинамических карт определяется тем, что изменение геодинамических процессов в каком-либо сегменте литосферной плиты неизбежно вызывает изменение этих же характеристик в смежных участках и всем ансамбле плит. Следовательно, исследование конкретных территорий должно базироваться на анализе региональных материалов, а разработка моделей должна осуществляться на глобальном, региональном и локальном уровнях.

К глобальным моделям относятся геодинамические карты масштаба 1:10 000 000 и мельче. Региональному уровню отвечают мелкомасштабные геодинамические карты (1:1 000 000, 1:2 500 000, 1:500 000) и модели крупных сегментов литосферных плит [2,16,17].

Локальному уровню отвечают крупнои среднемасштабные геодинамические карты, а также модели формирования отдельных регионов и геодинамических комплексов. Основным направлением моделирования является подбор актуалистических аналогов исследуемых объектов и оценка уровня необратимых эволюционных изменений моделируемых явлений. В основе же геодинамических реконструкций лежат разработки теории литосферных плит.

Реконструкция палеогеодинамических обстановок включает ряд последовательных операций:

• 1) определение соответствия изучаемого объекта эталонным хорошо изученным современным или кайнозойским обстановкам (опознание СВК-индикаторов);
• 2) изучение и оценка характера структурно-метаморфических преобразований пород и соответствие их эталонным объектам;
• 3) изучение пространственно-временных взаимоотношений структурно-вещественных комплексов и характера структурных ансамблей (зональностей разного типа);
• 4) палинспастические реконструкции;
• 5) оценка глубинного строения исследуемого региона;
• 6) обобщение и разработка геодинамической модели, отражающей эволюцию и смену геодинамических режимов.

Палеогеодинамические реконструкции осуществляются для определенного временного уровня (временного среза), особенно в областях, где совмещены разновозрастные СВК. Последовательность моделирования обычно производится от молодых геотектонических циклов к более древним. При этом происходит как бы последовательное снятие более молодых СВК и восстановление пространственных взаимоотношений более древних СВК и образованных ими геологических структур.

Среднеи крупномасштабное геодинамическое картирование может проводится при геолого-съемочных работах, но может быть и самостоятельным видом работ. В нем наряду со стандартными методами картирования используется геодинамический анализ. Результатом картирования является геодинамическая карта. Она сопровождается глубинными геодинамическими разрезами, схемами, боле детальными картами врезками.

Карта сопровождается специальной системой условных обозначений, называемой легендой. В ней показано развитие во времени исследуемого объекта земной коры. Обычно легенда составляется в виде таблицы, содержание которой отвечает геологическим особенностям региона.

Слева сверху вниз располагаются эпохи, отвечающие определенным взаимодействиям плит и этапы, соответствующие определенным геодинамическим обстановкам. Возрастные интервалы обозначаются индексом. Правее приводится геодинамическая характеристика каждой эпохи, этапа, стадии. Например: эпоха — Взаимодействие океанической и континентальной плит Pz₁; этап — субдкция, сжатие (Cm-O); стадия — сближение островной дуги и междугового бассейна. В соответствии каждой стадии по горизонтали приводятся и отстраиваются фрагментарные разрезы СВК. Каждый разрез, в виде вертикальной колонны отвечает определенной геодинамической структуре, название которой надписывается над соответствующей колонной. Сама колонна состоит из прямоугольников, отвечающих элементам разреза. В левой части прямоугольника находится индекс возраста СВК. В правой части наносится крап, соответствующий составу пород и закрашивается цветом соответствующей геодинамической обстановки. Под каждой колонной отдельными прямоугольниками изображается свойственный данной ситуации магматизм. В них индексом изображается возраст, а крапом состав пород. От прямоугольников магматических образований вверх отводятся узкие полоски до уровня самого молодого СВК, прорываемого данным магматическим комплексом.

Горизонтальные ряды образуются всеми вертикальными колоннами, отвечаемыми конкретной стадии Справа в отдельной графе, на уровне стадии приводятся цветные обозначения типа и стиля деформаций, а также векторы доминирующих напряжений. Колоны условных знаков, отвечающих разрезам каждой стадии, изображаются над обозначениями разрезов, развитие которых они продолжают. Таким образом, в легенде отражается сквозная эволюция, установленная по индикаторам обстановок в определенном эрозионном срезе. Ниже под легендой располагаются изображения прочих обозначений. Это границы СВК, палеоструктуры, ассоциации СВК отдельных геодинамических обстановок, стадий, этапов. Специальными знаками выделяются границы нормальных латеральных и вертикальных совмещений и граница тектонических совмещений.

Геодинамическая карта должна сопровождаться достаточным количеством глубинных разрезов, которые располагаются на отдельных листах фобозначения, что и на карте. Более детальные карты-врезки сопровождаются собственными легендами.

Геодинамические карты по содержанию структурной нагрузки, количеству выделенных СВК и их возрастному расчленению сопоставимы с традиционными геологическими картами или превосходят их. Геодинамическое картирование базируется на предварительно разработанных моделях, и именно их выбор, оптимизация и поверка являются основными задачами исследований.