CC BY
252
УДК 551.24
ГОРИЗОНТАЛЬНЫЕ ДВИЖЕНИЯ ЗЕМНОЙ КОРЫ ВРАЩАТЕЛЬНОГО ХАРАКТЕРА, НАБЛЮДАЕМЫЕ НА ГЕОДИНАМИЧЕСКИХ ПОЛИГОНАХ
Борис Тимофеевич Мазуров
Сибирская государственная геодезическая академия, 630108, г. Новосибирск, ул.
Плахотного, 10, доктор технических наук, профессор кафедры высшей геодезии, тел. (383)343-29-11, e-mail: btmazurov@mail.ru
Инна Евгеньевна Дорогова
Сибирская государственная геодезическая академия, 630108, г. Новосибирск, ул.
Плахотного, 10, аспирант кафедры высшей геодезии, тел. (383)343-29-11, e-mail: inna_dorogova@mail.ru
Константин Вячеславович Дербенев
Сибирская государственная геодезическая академия, 630108, г. Новосибирск, ул.
Плахотного, 10, аспирант кафедры высшей геодезии, тел. (383)343-29-11, e-mail: redrick_xiii@mail.ru
Рассмотрен ряд примеров проявления вихревых движений земной поверхности, определенных по результатам геодезических измерений на различных геодинамических полигонах Евразии. Обоснована необходимость отдельного изучения горизонтальных движений земной коры вращательного характера и исследования их роли в подготовке геодинамических процессов.
Ключевые слова: геодинамический полигон, горизонтальные движения земной коры, GPS измерения, вихревая геодинамика.
THE HORIZONTAL EARTH CRUST MOVEMENTS OF ROTARY CHARACTER OBSERVED ON GEODYNAMIC RANGES
Boris T. Mazurov
Siberian State Academy of Geodesy, 10 Plahotnogo, Novosibirsk 630108, Dr.Sci.Tech., professor, department of higher geodesy, tel. (383)343-29-11, e-mail: btmazurov@mail.ru
Inna E. Dorogova
Siberian State Academy of Geodesy, 10 Plahotnogo, Novosibirsk 630108, post-graduate student, department of higher geodesy, tel. (383)343-29-11, e-mail: inna_dorogova@mail.ru
Konstantin V. Derbenev
Siberian State Academy of Geodesy, 10 Plahotnogo, Novosibirsk 630108, post-graduate student, department of higher geodesy, tel. (383)343-29-11, e-mail: redrick_xiii@mail.ru
We present examples rotation for crustal motion velocity on the different field of Eurasia based on results the geodetic observations. A conclusion is that necessity of separate study of rotation of crustal motion velocity field and research of their role in preparation of geodynamic processes.
Key words: geodynamic range, horizontal earth crust movements, GPS observations, rotation geodynamics.
Изучение горизонтальных движений земной поверхности получило активное развитие с появлением спутниковых технологий. В настоящее время непрерывные и повторные GPS измерения проводятся на территории многих стран и регионов, появляется все больше работ, посвященных наблюдениям и анализу горизонтальных движений и деформаций на геодинамических полигонах (ГДП).
Но, несмотря на многочисленные работы и исследования, посвященные изучению движений земной поверхности по данным GPS-наблюдений, горизонтальные движения земной коры на сегодняшний день остаются менее изученными, чем вертикальные. Степень изученности горизонтальных движений проявляется в частности в том, что при наличии значительных объемов результатов геодезических измерений анализ многих из них выполняется в сжатом малоинформативном виде или с помощью методов, аналогичных применяемым для интерпретации вертикальных движений.
Однако характер горизонтальных смещений земной коры принципиально отличается от вертикальных, поэтому и подходы к их изучению должны быть различными. Одним из примеров характерных горизонтальных движений земной поверхности являются вращательные движения. В последнее время получило развитие направление в тектонике и геодинамике названное «вихревой геодинамикой» [1, 2, 3]. Ниже приведем примеры распределений векторов горизонтальных смещений земной коры, полученных по геодезическим измерениям на некоторых ГДП Евразии и указывающих на вращательный характер земной поверхности.
На рис. 1 б приведено распределение векторов горизонтальных смещений земной коры, полученное в результате конечно-элементного анализа для пунктов Тункинского ГДП. Полигон расположен на юго-западном фланге Байкальской рифтовой зоны, данные о горизонтальных смещениях поверхности получены по результатам светодальномерных и триангуляционных измерений в 1975-1986 гг [4], схема полигона представлена на рис. 1 а. Движения земной поверхности, зафиксированные на территории полигона, имеют ярко выраженный вращательный характер.
Рис. 1. Размещение пунктов и результат конечно-элементной интерполяции поля горизонтальных смещений пунктов Тункинского ГДП
Схема расположения пунктов Горно-Алтайской вР8-сети представлена на рис. 2 а, рис. 2 б иллюстрирует результаты визуализации поля смещений в центральной части Горно-Алтайского ГДП перед Чуйским землетрясением 2003 г. [5]. Данные о горизонтальных смещениях получены сотрудниками Института нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН по результатам нескольких циклов наблюдений на пунктах Горно-Алтайской вР8-сети. При визуальном представлении распределения векторов смещений в южной части исследуемого участка ГДП наблюдается ярко выраженное закручивание векторов по часовой стрелке.
Рис. 2. Размещение пунктов и результат конечно-элементной интерполяции поля горизонтальных смещений пунктов Горно-Алтайского ГДП
В работе [6] представлены вихревые движения земной коры, обнаруженные по данным многолетних GPS наблюдений на территории Крыма и Западного Кавказа (рис. 3). Анализ вращательных смещений земной поверхности в данном регионе позволил авторам работы предложить модель разнонаправленного вращения двух микроблоков (Крымский и ЗападноКавказский), взаимодействующих по типу шестеренок.
Рис. 3. Вихревые смещения пунктов Крыма и Западного Кавказа
При обработке данных ОРБ-наблюдений геодинамической сети БайкалоМонгольского региона (рис. 4) взятых из работы [7], были обнаружены вращательные движения в этом регионе. Данная сеть в настоящее время содержит более 50 пунктов, наблюдение на которых производилось более 4 раз. Обработка результатов производилась с помощью программного комплекса БЬСиТ предназначенного для расчета упруго-напряженного состояния систем. После получения картины распределения поля горизонтальных смещений (рис. 5) были выявлены вращательные движения блоков, происходящие в восточной части сети.
Рис. 4. Схема расположения пунктов Байкало-Монгольской геодинамической
сети
Рис. 5. Результат конечно-элементной интерполяции поля горизонтальных смещений Байкало-Монгольской геодинамической сети
Многочисленные примеры вращательных движений земной поверхности в сейсмически активных областях говорят о необходимости обращения на них более пристального внимания и тщательного изучения характера их проявлений, а также актуальности исследования их роли в подготовке геодинамических процессов.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Мазуров Б. Т Некоторые примеры определения вращательного характера движений земных блоков по геодезическим данным [Текст] / Б. Т. Мазуров // Геодезия и картография. -2010. - 10. - С. 58-61.
2. Викулин, А. В. Физика волнового сейсмического процесса [Текст] /А. В. Викулин. - Петропавловск-Камчатский: Изд-во КГПУ, 2003. - 150 с.
3. Кузнецов, Ю. И. Математическая модель вращательных кольцевых структур Земли [Текст] / Ю. И. Кузнецов, Б. Т. Мазуров, В. И. Тихонов // Сб. материалов Международного науч. конгресса «ГЕ0-СИБИРЬ-2007». - Новосибирск: СГГА, 2007. - Т. 3.- С. 61-66.
4. Опарин, В. Н. Современная геодинамика массива горных пород верхней части литосферы: истоки, параметры, воздействие на объекты недропользования [Текст] / В. Н. Опарин, А. Д. Сашурин, Г. И. Кулаков и др. - Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2008. - 449 с.
5. Мазуров Б. Т. Поля деформаций Горного Алтая перед Чуйским землетрясением [Текст] / Б. Т. Мазуров // Геодезия и картография. - 2007. - № 3. - С. 48-50.
6. Илюхин, С.Р. Исследование геодинамики региона Крым-Западный Кавказ методами ОРБ-измерений [Текст] / С. Р. Илюхин, В. Я. Шестопалов // Известия ВУЗов. Геодезия и аэрофотосъемка. - 2007. - № 3. - С. 9-16.
7. Лухнев, А.В. Вращение и деформации земной поверхности в Байкало-Монгольском регионе по данным ОРБ-измерений [Текст] / А. В. Лухнев, А. И. Саньков, А. И. Мирошниченко, С. В. Ашурков, Э. Калле // Геология и геофизика. - 2010. - №7. - С. 10061017.
© Б. Т. Мазуров, И.Е. Дорогова, К.В. Дербенев, 2012
