1) усвоение студентами геодинамических и тектонических процессов, являющихся причинами деформаций земной коры, понимания процессов формирующих различные геологические структуры, а также процессов, приводящих к распределению теплового потока в осадочных бассейнах и различной степени погружения в них.
2) проведение практических занятий со студентами, необходимых для приобретения знаний и навыков которые помогут определять различные тектонические режимы, а также для использования геоинформационных систем (ГИС) с целью создания геологических баз данных и интерпретации дистанционно полученных изображений.
Результаты обучения:
К концу обучения у студентов должно сформироваться чёткое понимание следующих аспектов:
Тектоника плит, движения плит, силы, двигающие тектонические плиты;
Распределение сил сжатия и растяжения в литосфере, прочность литосферы;
Причины землетрясений, и каким образом информация, взятая на их основе, может быть использована в понимании тектонических процессов;
Использование потенциальных полей (гравитации и магнетизма) для изучения недр земли;
Тектонические процессы, происходящие: в зонах растяжения земной коры (рифты); в зонах пассивных окраин континентов, в зонах субдукции плит, в зонах столкновения тектонических плит, в прибрежных бассейнах и в срединно-океанических хребтах.
У студентов также будет возможность:
Создавать геологические базы данных с использованием ГИС;
Интерпретировать деформированную земную поверхность с помощью дистанционно полученных изображений.
Содержание курса:
Четырёхнедельной курс включает три модуля:
Первый даёт понимание студентам о современной теории тектоники плит, а также понимание тектонических процессов, основанных на данных землетрясений, томографии, гравитации и магнетизме.
Вторая часть даёт представление о различных тектонических условиях и как понимание механических свойств тектонических плит может быть применимо для интерпретации процессов деформации, погружения осадочных бассейнов и их теплового режима.
Третья часть курса рассматривает интерпретацию дистанционно полученных снимков на основе различных реальных примеров и предполагает практически занятия по использованию ГИС в качестве способа такой интерпретации, а также более широкое использование ГИС при создании геологических баз данных.
Методы обучения:
Лекции чередуются с практическими занятиями. Используется материал, полученный в лабораториях аналогового моделирования Royal Holloway. Студентам выдаётся общий атлас сейсмических разрезов, дистанционно полученных снимков с различными структурными стилями. Полевая практика также один из основных компонентов курса.
Основная литература:
Кокс А., Харт Б. Тектоника плит. Как это работает. – 1986.
Друри С. Интерпретация изображений в геологии., 3-е изд. – 2001.
Фаулер М. Твёрдая Земля. Введение в глобальную геофизику. – 2-е изд. – 2004.
Туркотт Д., Шуберт Г. Геодинамика. – 2-е изд. – 2002.
Промежуточная оценка:
Практические занятия под руководством, оценка по результатам презентации.
Окончательная оценка:
Экзамен
ПЛАН РАБОТЫ Год: 1
Семестр: 1
Лекций (часов) 14
Классных занятий (часов) 27
Лабораторная работа (часов) 42
Контрольная работа (часов) --
Зачёт/тест (часов) --
Итоговый экзамен (часов) Самостоятельное обучение (часов) 57
с преподавателем (часов)
групповая работа (часов) 16
индивидуально (часов) 41
Тема
Лекция
Классные занятия
Лабораторная работа
Групповая работа
1. Тектоника плит
Основы тектоники плит, границы плит, теорема Эйлера, определение полюсов вращения в настоящее время и в прошлом, палеомагнетизм.
Упражнение по полюсам Эйлера.
1 час
2 часа
2. Движение плит и тройное сочленение плит (Triple Junction)
Геометрия, скоростные треугольники, стабильность.
Вычисление скоростей движения плит в районах тройного сочленения
1 час
2 часа
3. Конвекция и движущие силы
Конвекция мантии Земли, вязкость, связанность с тектоникой плит, силы воздействующие на плиты, давление срединно-океанического хребта (ridge push), погружение плиты в мантию (slab pull), основные силы задерживающие движение плит, формирование новых плитных границ
2 часа
4. Напряжение и деформация.
Напряжение и деформация давление перекрывающих пород, нормальные деформации, объёмные деформации, сдвиговые деформации, девиаторные деформации,
Скорость деформаций. Использование данных Системы Глобального Позиционирования (GPS) и землетрясений для вычисления скоростей деформаций
2 часа
5. Структура и прочность плит
Океанические плиты: термическая структура плит, остывание, прочность; Континентальная плиты: соединение, профиль прочности, роль воды, пластическая деформация, реология в зависимости от давления, циклы землетрясений, аккумуляция деформации.
Картирование океанической литосферы
2 часа
2 часа
6. Сейсмология
Внутренние волны, поверхностные волны, расположение эпицентров землетрясений, масштабы, классификация землетрясений, фокальные механизмы.
Определение расположений эпицентровземлетрясений
1 час
2 часа
7. Прикладные разделы сейсмологии
Распределение сдвиговых деформаций, процессы происходящие после основного землетрясения, глобальная сейсмология, кодировка землетрясений, сейсмическая томография, сейсмическая анизотропия.
Фокальные механизмы
1 час
2 часа
8.Гравитационные аномалии
Определения и причины гравитационных аномалий, измерение гравитации, аномалии в свободном воздухе, аномалии Буге, изостатические остаточные аномалии, данные по гравитаций полученные со спутников, использование и приминение данных гравитационных аномалий.
Картирование центра и скорость растяжений земной коры использую гравиаметрические данные
1 час
2 часа
9.
Магнитные аномалии
Определения и причины, измерение магнитных аномалий, форма аномалии, построение цифровых моделей, глобальные карты аномалий, использование гравитационных аномалий.
1 час
10. Бассейны зон растяжений земной коры.
Растяжение литосферы, модель МакКензи, начальное погружение, термическое погружение, -факторы, утончение земной коры, анализ погружения, глубинное продолжительное растяжение, глубина бассейна связанная с растяжением, простой и слабый сдвиг, флексурная модель, разуплотнение.
Упражнения по разуплотнению
1 час
2 часа
11. Флексура
Изостазия и флексура, причины флексурного прогибания, уравнение флексуры, жёсткость, линия загрузки, прогибание эластичной плиты, Вязкоэластичная плита, прибрежные бассейны, эластичная мощность
1 час
12. Зоны субдукции.
Термическая структура, сейсмичность, области разрыва, пробелы в сейсмических данных, литосферные плиты погружающиеся в недра земли (Слабы) сравнительно неглубокие и глубокие землетрясения связанные с этим, сейсмическая томография, движение границ столкновения плит, аккреционные призмы, различные виды горных дуг
1 час
13. континентальные столкновения.
Тектоника тонких слоёв, ротации, деформационное распределение, тектоника толстых слоёв, роль сдвиговых разрывных нарушений, латеральное вытеснение и утолщение,
Механическое растяжение против магматического, вулканические и невулканические окраины, морские наклонные отражающие границы, поднятие рифтового склона, седиментация в пассивных окраинах
1 час
16. Континентальные рифты
Ранняя стадия растяжения (рифтинга) системы граничных разломов, рифтовая сегментация, вулканизм и образование разломов, сейсмичность в рифтах, интрузии даек и время их образования, смещение. поверхностей
1 час
17. Актуальные темы по тектонике плит
Устный и письменный групповой (по 4 человека) отчет по предлагаемым темам исследования
Различные темы, исследованные. Должны быть и представлены в устной и письменной формах Работа ведется в группах по 4 студента
16 часов
16 часов
18. Создание баз данных ГИС
Системы координатных проекции, точечные данные, шейп-файлы, импорт данных.
Практикум по базам данных ГИС (с использованием ARCGIS)
1 час
11 часов
19. Анализ баз данных ГИС
Построение баз данных, построение запросов к базам данных, отображение результатов.
Практикум по базам данных ГИС (с использованием ARCGIS)
1 час
11 часов
20. Получение и обработка изображений.
Спутниковые системы и получение изображений, пространственное разрешение, спектральное разрешение, способы улучшения изображения, данные цифровой модели рельефа.
1 час
21. Интерпретация изображений дистанционного зондирования – залегание и падение
Выявление угла падения, треугольные грани, определение литологии, Выявление пространственного залегания пластов и складок
Упражнения по интерпретации спутниковых изображений (использ ARCGIS)
1 час
5 часов
22. Интерпретация структур сжатия земной коры по дистанционно полученных изображениях
Чтение и анализ карт атласа Нанесите границы литосферных плит, подпишите их названия. Обозначьте древние платформы и области современного горообразования
