Курс: Геотектоника и движение литосферных плит

Курс: Геотектоника и движение литосферных плит

Цели:	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:	Тектоника плит. Как это работает. – 1986. Интерпретация изображений в геологии., 3-е изд. – 2001. Твёрдая Земля. Введение в глобальную геофизику. – 2-е изд. – 2004. 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, b-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,
	1 час
14. Срединно - океанские хребты	Скорость роста, морфология, толщина литосферы, гидротермическая циркуляция, магматические очаги, сегментация, разломные зоны, плавление мантии,
	1 час
15. Пассивные окраины континентов	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	Классификация складок, геоморфологическое выражение, водные дренажные системы, погруженные складки, выявление тектонических разломов		Упражнения по интерпретации спутниковых изображений (использование ARCGIS)
	1 час		5 часов
23. Интерпретация структур растяжения земной коры по дистанционно полученным изображениям	Геоморфология разрывных нарушения связанных с растяжением, водные дренажные системы связанные с зонами растяжения		Упражнения по интерпретации спутниковых изображений (использование ARCGIS)
	1 час		5 часов
24. Интерпретация структур горизонтального смещения (сдвигов) по дистанционно полученным изображениям.	Геоморфология разломов горизонтального смещения и разорванных бассейнов (пул-аппарт бассейнов)		Упражнения по интерпретации спутниковых изображений (с использованием ARCGIS)
	1 час		5 часов