ТЕКТОНОФИ́ЗИКА

ТЕКТОНОФИ́ЗИКА, раз­дел гео­тек­то­ни­ки, изу­чаю­щий фи­зич. ус­ло­вия про­те­ка­ния тек­то­нич. про­цес­сов. Осн. за­да­чей Т. яв­ля­ет­ся ис­сле­до­ва­ние про­цес­сов де­фор­ма­ции гор­ных по­род и гео­ло­гич. тел, по­зво­ляю­щее ре­кон­ст­руи­ро­вать на­прав­ле­ние пе­ре­ме­ще­ния при­род­ных объ­ек­тов и ве­ли­чи­ну их де­фор­ма­ции (ки­не­ма­тич. ана­лиз) и на­прав­ле­ние и ве­ли­чи­ну дей­ст­во­вав­ших сил (ди­на­мич. ана­лиз). Ко­неч­ная цель тек­то­но­фи­зич. изы­ска­ний – вы­яс­не­ние ге­не­зи­са де­фор­мац. струк­тур, сфор­ми­ро­ван­ных в ра­нее су­ще­ст­во­вав­ших в зем­ной ко­ре по­лях на­пря­же­ний. В за­ру­беж­ной лит-ре тер­мин «Т.» по­ни­ма­ет­ся бо­лее ши­ро­ко – как фи­зи­ка всех про­цес­сов, про­ис­хо­дя­щих в твёр­дой Зем­ле. На­ря­ду с ме­то­да­ми струк­тур­ной гео­ло­гии и гео­тек­то­ни­ки, Т. при­вле­ка­ет экс­пе­рим. ме­то­ды мо­де­ли­ро­ва­ния тек­то­нич. про­цес­сов. Гл. на­прав­ле­ния Т. – тео­ре­тич. Т. (раз­ра­бот­ка фи­зич. ос­нов), об­щая Т. (экс­пе­рим. и по­ле­вое ис­сле­до­ва­ние фи­зи­ки разл. тек­то­нич. про­цес­сов), при­клад­ная тек­то­но­фи­зи­ка.

Пер­вые тек­то­но­фи­зич. опы­ты (19 – нач. 20 вв.) по мо­де­ли­ро­ва­нию про­цес­сов об­ра­зо­ва­ния скла­док и раз­ры­вов вы­пол­ня­лись без учё­та тре­бо­ва­ний по­до­бия тео­рии, кор­рект­ное при­ме­не­ние ко­то­рой для мо­де­ли­ро­ва­ния гео­ло­ги­че­ских струк­тур де­таль­но раз­ра­бо­та­ли рос. учё­ные В. В. Бе­ло­усов, М. В. Гзов­ский и амер. ис­сле­до­ва­тель Х. Рам­берг в 1950–60-е гг. Тео­рия по­до­бия да­ёт воз­мож­ность со­от­не­сти раз­ли­чаю­щие­ся на мно­гие по­ряд­ки вре­мя де­фор­ми­ро­ва­ния и раз­ме­ры объ­ек­тов в экс­пе­ри­мен­те и в ре­аль­ных ус­ло­ви­ях за счёт свойств ис­поль­зуе­мых при мо­де­ли­ро­вании т. н. эк­ви­ва­лент­ных ма­те­риа­лов с низ­кой вяз­ко­стью (влаж­ная гли­на, гус­тые сма­зоч­ные мас­ла, ка­ни­фоль, би­тум и пр.). В экс­пе­ри­мен­тах по де­фор­ма­ции гор­ных по­род об­раз­цы под­вер­га­ют­ся на­груз­ке в сталь­ной ци­лин­д­рич. ка­ме­ре, за­пол­нен­ной жид­ко­стью, диф­фе­рен­ци­аль­ное дав­ле­ние соз­да­ёт­ся дви­же­ни­ем порш­ня в ци­лин­д­ре; в кон. 20 – нач. 21 вв. та­ким спо­со­бом бы­ли так­же изу­че­ны осо­бен­но­сти про­те­ка­ния мн. мик­ро­тек­то­нич. про­цес­сов (дис­ло­ка­ци­он­ное сколь­же­ние, рек­ри­стал­ли­за­ция и др.). По­ля­ри­за­ци­он­но-оп­ти­че­ский ме­тод мо­де­ли­ро­ва­ния ос­но­ван на спо­соб­но­сти боль­шин­ст­ва про­зрач­ных изо­троп­ных ма­те­риа­лов (стек­ло, цел­лу­ло­ид, же­ла­тин и др.) под дей­ст­ви­ем на­пря­же­ний (де­фор­ма­ций) при­об­ре­тать свой­ст­во дву­лу­че­пре­лом­ле­ния, ве­ли­чи­на ко­то­ро­го свя­за­на с ве­ли­чи­ной на­пря­же­ния и из­ме­ря­ет­ся оп­тич. ме­то­дом. Экс­пе­рим. ис­сле­до­ва­ния про­во­дят­ся на про­зрач­ных мо­де­лях пу­тём про­све­чи­ва­ния их по­ля­ри­зо­ван­ным све­том. Бо­лее об­щий ме­тод тек­то­ни­че­ско­го мо­де­ли­ро­ва­ния, при ко­то­ром вос­про­из­во­дят­ся кон­крет­ные тек­то­нич. струк­ту­ры (напр., Руд­но­го Ал­тая), ис­поль­зу­ет­ся при ка­че­ст­вен­ной оцен­ке де­фор­мац. про­цес­са. Изу­ча­ет­ся за­ро­ж­де­ние и фор­ми­ро­ва­ние струк­тур­но­го ан­самб­ля по ме­ре раз­ви­тия де­фор­ма­ции. Наи­бо­лее важ­ны­ми фак­то­ра­ми яв­ля­ют­ся тип рео­ло­гич. по­ве­де­ния мо­дель­но­го ма­те­риа­ла (уп­ру­гий, хруп­кий, хруп­ко­пла­стич­ный, вяз­ко­пла­стич­ный) и на­ли­чие до­де­фор­ма­ци­он­ных струк­тур­ных не­од­но­род­но­стей мо­де­ли. В при­род­ном мо­де­ли­ро­ва­нии объ­ек­та­ми изу­че­ния яв­ля­ют­ся ре­аль­ные гео­ло­гич. де­фор­ма­ци­он­ные про­цес­сы, вре­мя про­те­ка­ния ко­то­рых зна­чи­тель­но мень­ше вре­ме­ни струк­ту­ро­об­ра­зо­ва­ния в зем­ной ко­ре, а ре­зуль­та­ты дос­туп­ны для не­по­средств. на­блю­де­ния (напр., де­фор­ма­ции в лед­ни­ках, об­ра­зо­ва­ние ополз­ней, воз­ник­но­ве­ние сейс­мо­дис­ло­ка­ций и др.). Ма­те­ма­ти­че­ское мо­де­ли­ро­ва­ние в Т. пред­на­зна­че­но для изу­че­ния, про­гно­зи­ро­ва­ния и оп­ти­ми­за­ции слож­ных мно­го­па­ра­мет­рич. не­ли­ней­ных про­цес­сов; при­ме­ня­ет­ся в от­но­ше­нии ма­лых струк­тур­ных форм и круп­ных склад­ча­то-по­кров­ных струк­тур, со­ля­ных ку­по­лов, кон­век­ции в ман­тии Зем­ли.

Ре­зуль­та­ты тек­то­но­фи­зич. ис­сле­до­ва­ний име­ют фун­да­мен­таль­ное и при­клад­ное зна­че­ние (про­гноз зем­ле­тря­се­ний, по­ис­ки и раз­вед­ка по­лез­ных ис­ко­пае­мых).