ТЕКТОНИКА ПЛИТ И НАПРЯЖЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ЗЕМЛИ

PLATE TECTONICS AND THE STRESS STATE OF THE EARTH

Vodovskova Anastasiya Andreevna

Student, Faculty of Medicine and Biology, Volgograd State Medical University of the Ministry,

Russia, Volgograd

Buryakova Anastasiya Aleksandrovna

Student, Faculty of Medicine and Biology, Volgograd State Medical University of the Ministry,

Russia, Volgograd

Semikin Dmitry Viktorovich

Scientific supervisor, Candidate of Geographical Sciences, Associate Professor, Volgograd State Medical University,

Russia, Volgograd

АННОТАЦИЯ

В представленной работе дан обзор ключевых положений тектоники литосферных плит как фундаментальной теории, объясняющей динамику и напряженное состояние земной коры. Рассмотрены типы тектонических движений, их проявления в рельефе, генезис основных структурных форм (складки, разломы, рифты), а также связь тектонических процессов с сейсмической и вулканической активностью. Особое внимание уделено практическому значению изучения геодинамических полей напряжений для минимизации природных и техногенных рисков.

ABSTRACT

This paper provides a review of the key tenets of lithospheric plate tectonics as a fundamental theory explaining the dynamics and stress state of the Earth's crust, based on the source material. The types of tectonic movements, their manifestations in relief, the genesis of major structural forms (folds, faults, rifts), as well as the connection between tectonic processes and seismic and volcanic activity are examined. Particular attention is paid to the practical significance of studying geodynamic stress fields for minimizing natural and man-made risks.

Ключевые слова: тектоника литосферных плит; напряженное состояние земной коры; эпейрогенические движения; орогенические движения; разрывные дислокации; рифт; субдукция; геодинамика; сейсмичность; вулканизм; геодинамический риск; техногенное воздействие.

Keywords: plate tectonics; stress state of the earth's crust; epeirogeny movements; orogenic movements; fault dislocations; rift; subduction; geodynamics; seismicity; volcanism; geodynamic risk; anthropogenic impact.

Введение

Динамика и напряженное состояние земной коры, управляемые движением литосферных плит, представляют собой одну из фундаментальных проблем современной геологии, имеющую серьезные практические последствия. Характеризуясь постоянными деформациями, высокой сейсмической и вулканической активностью, этот процесс создает прямые риски для населения и инфраструктуры, особенно в зонах взаимодействия плит.

Необходимость всестороннего изучения тектонических процессов и полей напряжений очевидна, однако проблема отличается исключительной сложностью. Она требует учета множества факторов — от глобальных мантийных процессов до локальных особенностей разломов и техногенного воздействия. Разработка эффективных подходов к прогнозированию рисков предполагает комплексный анализ механизмов тектонических движений, закономерностей формирования разломов и складок, а также оценки методов мониторинга. Этим призвана заниматься современный синтезирующий этап геологии, который является основой для развития и совершенствования других наук, например, геофизики, геохимии и геологии рудных месторождений. Он также позволяет прогнозировать и предотвращать различные геологические и природные катастрофы, такие как землетрясения, извержения вулканов, оползни [5, с. 1404].

Данная о статья посвящена анализу тектоники литосферных плит как основы для понимания напряженного состояния земной коры. В ней рассматриваются основные типы тектонических движений, их проявления в рельефе и геологических структурах, а также связь с сейсмичностью и вулканизмом. Особое внимание уделяется прикладному значению этих знаний для минимизации природных и техногенных рисков.

Геодинамика литосферы: поля напряжений и типы движений

Тектонические движения, определяющие формирование и эволюцию литосферы, традиционно классифицируются на два основных типа, различающихся по механизму, скорости и конечному геологическому результату. Эпейрогенические (колебательные) движения представляют собой медленные (от долей мм/год до 1-2 см/год) вертикальные поднятия и опускания обширных участков континентов или океанического дна. Они носят обратимый, колебательный характер и не вызывают интенсивной складчатости. Их следствием являются глобальные изменения уровня моря (трансгрессии при опускании и регрессии при поднятии), а также медленная трансформация береговых линий, как, например, послеледниковый подъём Скандинавского полуострова со скоростью до 9-10 мм/год или опускание побережья Нидерландов. Наглядной иллюстрацией локальных, но относительно быстрых колебательных движений служат античные колонны в Поццуоли (Италия), которые за 2000 лет неоднократно погружались в море и поднимались.

В противоположность им, орогенические (складчато-разрывные) движения происходят с большей скоростью и интенсивностью, приводя к коренной перестройке структуры коры. Они проявляются в двух взаимосвязанных формах: горизонтальные движения вызывают сжатие, смятие пород в складки (антиклинали и синклинали), образование надвигов и шарьяжей, что является прямым следствием коллизии (столкновения) литосферных плит, как в Альпах, Гималаях или на Кавказе. Сопутствующие вертикальные движения приводят к поднятию областей складчатости и формированию горных сооружений.

Накопленные в литосфере напряжения находят прямое выражение в разрывных нарушениях, разбивающих кору на блоки. К основным типам таких дислокаций относятся: сбросы и грабены (включая крупнейшие рифты, такие как Байкальский или Восточно-Африканский), формирующиеся в условиях растяжения; взбросы, надвиги и горсты (образующие, например, глыбовые горы Забайкалья), возникающие при горизонтальном сжатии; а также сдвиги, примером которых служит разлом Сан-Андреас в Калифорнии.

Современное понимание причин всех этих деформаций базируется на теории тектоники литосферных плит. Согласно ей, литосфера разделена на плиты, движущиеся по пластичной астеносфере, а напряжения генерируются на их границах. Дивергентные границы (рифты, срединно-океанические хребты) являются зонами растяжения; конвергентные (зоны субдукции и коллизии) – зонами интенсивного сжатия с напряжениями до 200-400 МПа; трансформные границы – зонами касательных напряжений. Примечательно, что около 98% земной коры находится в состоянии сжатия, и лишь 2% (рифтовые зоны) – в состоянии растяжения.

Напряженное состояние коры напрямую определяет наиболее опасные эндогенные процессы. Сейсмичность концентрируется на активных границах плит (75% землетрясений в Тихоокеанском и 23% в Альпийском поясах), где происходит быстрая разрядка накопленных напряжений. Вулканизм также четко коррелирует с этими зонами, особенно с Тихоокеанским «огненным кольцом» (субдукция) и Альпийско-Гималайским поясом (коллизия), выступая механизмом разрядки тепловой энергии.

Практическое значение изучения геодинамических полей напряжений (геодинамики недр) невозможно переоценить. Оно лежит в основе оценки природных рисков (сейсмическое и вулканическое районирование), обеспечения безопасности критической инфраструктуры (АЭС, плотины, магистральные трубопроводы, подземные хранилища, включая объекты для захоронения РАО) и устойчивой работы горнодобывающих предприятий. Особую актуальность приобретает мониторинг техногенного воздействия, так как масштабная хозяйственная деятельность (создание водохранилищ, добыча полезных ископаемых, закачка флюидов) может нарушать естественное геодинамическое равновесие, провоцируя индуцированную сейсмичность, что требует постоянного контроля для минимизации рисков

Заключение

Исходя из вышесказанного можно сделать вывод о том, что тектоника литосферных плит предоставляет целостную теоретическую модель, объясняющую генезис напряженного состояния земной коры, распределение деформаций и связанных с ними опасных природных явлений. Понимание этих процессов перешло из сугубо научной плоскости в область практического применения, став основой для обеспечения безопасности жизни и устойчивого развития в условиях динамичной и нестабильной литосферы. Дальнейшие исследования должны быть направлены на уточнение характеристик напряженных полей в реальном времени, развитие методов их мониторинга и интеграцию этих данных в системы инженерно-геологического обоснования и управления рисками.

Список литературы:

1. Акмырадов, Д. Геодинамика и тектоника плит: движущие силы Земли / Д. Акмырадов, С. Сердарова, А. Агаев, К. Патшагульев // Символ науки. – 2024. – № 3-7. – С. 46-47. – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/geodinamika-i-tektonika-plit-dvizhuschie-sily-zemli
2. Белоусов, В.В. Основы геотектоники / В. В. Белоусов. – Москва : Недра, 1975. – 260 С.
3.  Кокс, А. Тектоника плит : [пер. с англ.] / А. Кокс, Р. Б. Харт ; пер. А. А. Калачникова, В. Л. Панькова ; под ред. А. Ф. Грачева. – Москва : Мир, 1989. – 427 с. : ил. – Пер. изд.: Plate tectonics / A. Cox, R. B. Hart. – S.I. : S.a. – Библиогр. в конце глав. – Предм. указ.: с. 420-425.
4.  Крепша, Н. В. Науки о Земле : учебное пособие / Н. В. Крепша ; Томский политехнический университет. – Томск : Изд-во Томского политехнического университета, С. 27-36.
5. Кириченко, А. П. Синтезирующий этап геологии как наиболее актуальный аспект изучения / А. П. Кириченко, Д. В. Семикин // Вестник науки. – 2023. – Т. 4, № 12(69). – С. 1401-1404. – EDN WFOLKL.