Методы изучения колебательных движений

Количественное значение современных колебательных тектонических движений определяется историческим и геодезическим методами.

Первый предусматривает изучение археологических, письменных и графических документов (карт), указывающих на изменение во времени, например положения береговой линии озера или моря по отношению к населенному пункту, порту и т.п. Так, известно, что на берегу Ботнического залива в 1620 г. были построены гавань и причалы для приема больших кораблей. В 1724 г. в связи с быстрым подъемом берега причалы оказались далеко от воды.

Второй метод (метод повторного нивелирования) позволяет установить смещение поверхности Земли с точностью до миллиметра. Этот метод используется довольно широко. Повторные нивелировки проведены в Европейской части РФ, на Кавказском побережье Каспия, в Северной Америке, Болгарии, Польше, Нидерландах, Великобритании, Италии, Финляндии, Франции, Японии и других странах. Однако этот метод требует больших затрат труда и времени (перерыв между первым и повторным нивелированием должен быть не менее 8–10 лет). Чтобы решить эту задачу за более короткий срок, в настоящее время применяют приборы – наклонометры и другие, более точные методы геофизического изучения Земли.

Неотектонические колебательные движения изучаются в основном геоморфологическими и геологическими методами.

На берегах морей исследуют морские террасы, прибойные ниши, береговые валы, характер устьевых частей рек, коралловые постройки. При нормальных условиях высота коралловых рифов не превышает 50–60 м. Однако в отдельных местах мощность коралловых известняков достигает 500 м. Это указывает на постепенное понижение дна моря. По ископаемой фауне и флоре в отложениях можно установить время образования террас и валов, а зная высоту их положения над уровнем моря в данный момент, определить скорость положительного движения земной коры.

Вдали от морских берегов характер неотектонических движений можно определить, изучая древние денудационные уровни (степень их наклона, абсолютные и относительные их отметки, мощность и т. п.), поперечные и продольные профили речных долин, а также осадочные толщи (мощность, площадь распространения, фациальные особенности четвертичных отложений и т. д.).

Древние колебательные движения изучаются геологическими методами и прежде всего стратиграфическим. Осадочные породы изучаются с точки зрения их фациальных особенностей, мощностей и характера контактов между отдельными свитами толщи. Изучая облик (фации) осадочных пород (морские, лагунные, континентальные), перерывы в их накоплении, число и характер этих перерывов, можно восстановить историю геологического развития определенного участка земной коры. Исследование мощности накопившихся (размытых) толщ позволит установить скорости колебательных движений, если учесть, что прогибание земной коры компенсируется накоплением осадков, а поднятие – размывом пород.

Стратиграфический метод изучения колебательных движений разработал А.П. Карпинский и применил его к анализу движений на Русской платформе. С этой же целью для отдельных отрезков времени им были составлены карты изопахит (карты изолиний мощности одновозрастных толщ).

В результате выявлено, что Подмосковье, бывшее в конце раннего палеозоя сушей, в середине девонского периода было затоплено морем. На дне его накопились известняки с морской фауной. В конце девона море в Подмосковье обмелело, образовались лагуны, в которых отложились доломиты и гипсы. В начале каменноугольного периода море полностью отступило, в озерах, болотах и широких речных долинах накопились пески, глины, угли. Позднее, в конце средней и в течение всей поздней эпохи каменноугольного периода, в Подмосковье накапливались морские осадки с теплолюбивой фауной (кораллы, мшанки, морские ежи, лилии, брахиоподы). С начала пермского периода и в течение всего триаса, нижней и средней юры здесь была суша, подвергавшаяся интенсивному сносу. В верхней юре местность вновь покрылась морем, просуществовавшим до середины нижнего мела. Позднее вновь установился континентальный режим, продолжающийся до настоящего времени.