Геотермия и сейсмичность Кавказского региона и обратная задача геодинамики

Резюме

Проблема формирования и эволюции геологических структур является одной из важнейших в тектонике и геодинамике. Связь поверхностных структур с глубинными движениями в литосфере и астеносфере всегда остается в центре исследований геологов и геофизиков. Кавказский регион является сложной высоконапряженной геодинамической структурой, характеризующейся повышенным тепловым потоком, высокой сейсмичностью, магматизмом и вулканизмом. Геодинамика Кавказского региона определяется коллизией Евразийской и Аравийской литосферных плит, а также сложной историей развития Альпийско-Гималайского пояса. С точки зрения глубинной геодинамики Кавказ входит в одну из наиболее активных зон коллизии литосферных плит, характеризующихся значительными скоростями горизонтальных и вертикальных движений. Решение задачи формирования и эволюции геологических структур в различных сложных геодинамических обстановках требует анализа всех имеющихся геолого-геофизических данных, а также постановки и решения задач механико-математического моделирования. Разработано решение обратной задачи геодинамики прямым методом. Решена первая обратная задача геодинамики – восстановление полей скоростей, давлений и напряжений на глубине литосферы по имеющимся данным о скоростях на дневной поверхности. Поставлена и решена вторая обратная задача геодинамики – определение движения границ на глубине литосферы по заданным движениям дневной поверхности. Полученные решения могут использоваться для анализа глубинных геодинамических проблем, а совместно с геотермическим моделированием, геолого-геофизическими методами и сейсмотомографией могут служить надежным аппаратом изучения глубинной геодинамики в связи с формированием и эволюцией геологических структур. Решение задачи анализируется на примере геодинамики Кавказского региона. Результаты механико-математического моделирования хорошо подтверждаются данными геолого-геодинамической реконструкции и сейсмотомографии. Механико-математическое моделирование дает возможность изучать эволюцию геологической структуры в динамике, в то время как геофизика и сейсмотомография дают глубинный разрез слоев в настоящий момент времени. Сравнительный анализ различных подходов и решений дает возможность с большей надежностью делать выводы о глубинных механизмах движений и их проявлении на поверхности Земли и обосновать наиболее вероятные причины формирования и эволюции различных геологических структур и процессов.