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Aplicación de métodos geofísicos modernos en la investigación geodinámica

Wei Wenbo

1 La cuestión más básica en la investigación de la geodinámica

La geodinámica es una de las disciplinas que proporciona una base teórica para explorar el origen de las características visibles en la superficie terrestre.

El ser humano lleva mucho tiempo estudiando el proceso del movimiento tectónico de la Tierra y su fuente de energía. Ya en 1911, el famoso mecánico A.E.H Love ya había propuesto el concepto de "geodinámica". Sin embargo, debido a que los fenómenos terrestres son extremadamente complejos y es imposible verificar experimentalmente la propia Tierra, la investigación sobre geodinámica ha progresado. lento.

Desde la década de 1960, con el rápido desarrollo de la ciencia y la tecnología, la acumulación de grandes cantidades de datos medidos, la penetración mutua entre disciplinas y el desarrollo de planes de cooperación internacional, la investigación en geodinámica ha logrado grandes avances. Logro, propuso y desarrolló la "teoría de la tectónica de placas". Actualmente, la "geodinámica" toma esta teoría como tema central y hace avanzar las ciencias de la tierra en la dirección de una cuantificación gradual.

La cuestión más básica en la investigación de la geodinámica: determinar la deformación y las causas de la deformación en el interior y en la superficie terrestre, y buscar explicaciones a los fenómenos geológicos actuales. Respecto a esta pregunta:

La "deformación" de la superficie terrestre es conocida: ¿cómo explicarla razonablemente desde la perspectiva de la "mecánica"?

Cualquier teoría de la deformación, siempre que esté adecuadamente definida, puede calcular la "tensión" a partir de la "deformación" (condiciones de contorno) y luego descubrir la "causa de la deformación". —¡Debería ser un asunto sencillo! ——Entonces el punto de partida del problema radica en la "teoría de la deformación de la Tierra". La "teoría de la deformación de la Tierra" debería estar estrechamente relacionada con la estructura interna de la Tierra y la "deformación" del interior de la Tierra.

La "deformación" del interior de la Tierra aún se desconoce en gran medida. ¿Cómo se puede establecer una "teoría de la deformación de la Tierra" razonable?

Ante este problema, primero debemos detectar las zonas geodinámicamente significativas de la Tierra (llamada litosfera o esfera tectónica) para comprender su estructura, estructura y deformación. Un aspecto muy importante es la aplicación de métodos geofísicos. Al absorber e introducir los últimos avances en matemáticas, física, informática y diversos campos técnicos contemporáneos, la geofísica desarrolla y mejora continuamente su propio sistema técnico, lo que permite superar muchas dificultades insuperables en las aplicaciones prácticas y mejorar enormemente los efectos de las aplicaciones en el campo de la geofísica. en la detección litosférica. Se puede decir que la geofísica es la única disciplina de las ciencias de la tierra que puede proporcionar directamente información y datos sobre el interior de la Tierra. Los principales avances de las ciencias de la Tierra en el siglo XX, como la expansión del fondo marino, la deriva continental y el establecimiento de teorías de la tectónica de placas, se obtuvieron sobre la base de observaciones e investigaciones geofísicas. Siempre juega un papel destacado en la investigación teórica básica en geociencias.

Los métodos geofísicos se refieren a una serie de métodos y tecnologías que estudian la estructura interna, la estructura y el estado material de la tierra mediante la observación de los patrones de distribución espacial y temporal de los campos físicos alrededor de la tierra, en la superficie terrestre y adentro. Por lo tanto, para comprender los métodos geofísicos de la investigación geodinámica, primero es necesario comprender las características geofísicas de la Tierra.

2 Características geofísicas de la Tierra

Resultados obtenidos del estudio de la propagación de ondas sísmicas

Terremotos y ondas sísmicas, estructura de velocidades de la Tierra, corteza (continentes y océanos) ), El manto (el manto debajo de la superficie de Moho), el núcleo (el límite núcleo-manto, el núcleo externo, el núcleo interno y el núcleo interno).

Campo de gravedad

Gravedad y anomalías de la gravedad, distribución de las anomalías de la gravedad (áreas continentales, áreas oceánicas, escala global).

Geoestrés

Descripción general, determinación de tensiones, tensiones y efectos sísmicos, accidentes geográficos y tensiones, distribución global de tensiones.

Campo geotérmico

Medición del flujo de calor superficial, distribución de temperatura del suelo.

Efecto electromagnético

Campo geomagnético, paleomagnético, inversión de polaridad, efecto eléctrico.

Geoquímica

La geoquímica de la corteza terrestre, la geoquímica del manto y la geoquímica del núcleo terrestre.

3 Aplicación de la moderna tecnología de detección geofísica en el estudio de la dinámica continental

Método de reflexión profunda sísmica casi vertical

Principio del método, características y aplicación.

Sondeo sísmico profundo (detección de perfil de reflexión de gran angular)

Principios, características y aplicaciones del método.

Detección sísmica de banda ancha (detección de terremotos naturales)

Principios, características y aplicaciones del método.

Magnetotelúricos magnéticos

Principios del método, características y aplicaciones.

Medidas magnéticas y de gravedad por satélite

Principios del método, características y aplicaciones.

Medición Geotérmica

Principios, características y aplicaciones del método.

Referencias

Fu Chengyi, Chen Yuntai, Qi Guizhong 1985. Fundamentos de geofísica. Beijing: Science Press

Huang Huaizeng, Wu Gongjian et al. Lithosphere Dynamic Research. Beijing: Geology Press

Zhou Jiyuan, Lin Shengbiao et al. 1994. Estado actual y desarrollo de la geología profunda y la exploración geofísica.

Zhang Bingxi. , Hong David et al.1997. Métodos modernos de investigación litosférica. Beijing: Atomic Energy Press

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