пїњ

ѕ–ќя¬Ћ≈Ќ»я —ќ¬–≈ћ≈ЌЌќ… √≈ќƒ»Ќјћ» » —»Ѕ»–», ќѕ–≈ƒ≈Ћ≈ЌЌџ≈ ѕќ √≈ќƒ≈«»„≈— »ћ » √≈ќЋќ√ќ-√≈ќ‘»«»„≈— »ћ ƒјЌЌџћ

”ƒ  528.389:551.242.5
ѕ–ќя¬Ћ≈Ќ»я —ќ¬–≈ћ≈ЌЌќ… √≈ќƒ»Ќјћ» » —»Ѕ»–», ќѕ–≈ƒ≈Ћ≈ЌЌџ≈ ѕќ √≈ќƒ≈«»„≈— »ћ » √≈ќЋќ√ќ-√≈ќ‘»«»„≈— »ћ ƒјЌЌџћ
¬€чеслав √еоргиевич  олмогоров
—ибирский государственный университет геосистем и технологий, 630108, –осси€, г. Ќовосибирск, ул. ѕлахотного, 10, доктор технических наук, профессор кафедры геоматики и инфраструктуры недвижимости, тел. (913)941-78-90, e-mail: Vyacheslavgeorgievich@mail.ru
¬иктор јнатольевич  алюжин
—ибирский государственный университет геосистем и технологий, 630108, –осси€, г. Ќовосибирск, ул. ѕлахотного, 10, кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой геоматики и инфраструктуры недвижимости, тел. (952)907-19-83, e-mail: kaluzhin@mail.ru
¬ладимир »ванович ƒударев
—ибирский государственный университет геосистем и технологий, 630108, –осси€, г. Ќовосибирск, ул. ѕлахотного, 10, кандидат технических наук, доцент кафедры геоматики и инфраструктуры недвижимости, тел. (913)901-05-02, e-mail: leo@mail.ru
Ќаталь€ ¬алерьевна ќдинцова
—ибирский государственный университет геосистем и технологий, 630108, –осси€, г. Ќовосибирск, ул. ѕлахотного, 10, ассистент геоматики и инфраструктуры недвижимости, тел. (952)909-86-16, e-mail: Natasha_7.7.7@mail.ru
–ассматриваетс€ вопрос постановки регул€рных исследований по проблеме Ђ—овременные движени€ земной корыї сибирских регионов.
 лючевые слова: геодинамика, современные движени€ земной коры.
CURRENT GEODYNAMICS OF SIBERIA DETERMINED BY GEODETIC AND GEOLOGICAL AND GEOPHYSICAL DATA
Vyacheslav G. Kolmogorov
Siberian State University of Geosystems and Technologies, 630108, Russia, Novosibirsk, 10 Plakhotnogo St., Ph. D., Prof., Department of Geomatics and Property Infrastructure, tel. (913)941-78-90, e-mail: Vyacheslavgeorgievich@mail.ru
Victor A. Kalyuzhin
Siberian State University of Geosystems and Technologies, 630108, Russia, Novosibirsk, 10 Plakhotnogo St., Ph. D., Assoc. Prof., head of the Department of Geomatics and Property Infrastructure, tel. (952)907-19-83, е-mail: kaluzhin@mail.ru
Vladimir I. Dudarev
Siberian State University of Geosystems and Technologies, 630108, Russia, Novosibirsk, 10 Plakhotnogo St., Ph. D., Assoc. Prof., Department of Geomatics and Property Infrastructure, tel. (913)901-05-02, leo@mail.ru
Natalia V. Odintsova
Siberian State University of Geosystems and Technologies, 630108, Russia, Novosibirsk, 10 Plakhotnogo St., assistant lecturer, Department of Geomatics and Property Infrastructure, tel. (952)909-86-16, e-mail: Natasha_7.7.7@mail.ru
The problem of regular research on "Current Earth's crust movements" of Siberian regions is considered.
Key words: geodynamics, current Earth's crust movements.
Ќаучный интерес специалистов различных отраслей наук о «емле к исследовани€м современных геодинамических процессов резко возрос в 60-80 гг. прошлого столети€ в св€зи с широким использованием их результатов при решении крупных практических проблем: мониторинг подготовки сейсмических и вулканических событий, прогноз и добыча минеральных ресурсов земной коры, взаимодействие человека с окружающей средой. ¬ этом и заключаетс€ теоретическа€ и практическа€ значимость проблемы современных геодинамических процессов [1-12].
¬ виду многогранности про€влений современной геодинамики на земной поверхности в основу исследований заложено комплексирование результатов различных дополн€ющих друг друга методов ее изучени€ - геодезического, геофизического, сейсмологического, геолого-геоморфологического и других. ѕри таком подходе раскрываютс€ широкие возможности геодезического метода при выполнении обобщений результатов исследований по геодинамике крупных территорий.
–егул€рные исследовани€ по проблеме Ђ—овременные движени€ земной корыї в —ибири начаты »нститутом геологии и геофизики —ќ јЌ ———– под руководством чл.-кор. јЌ ———– Ё.Ё. ‘отиади и д-ра геолого-минералогических наук √.».  аратаева в средине 60-х годов прошлого столети€ с создани€ Ѕайкальского геодинамического полигона [13]. »зучение современных вертикальных движений земной коры (—¬ƒ« ) велось по двум направлени€м:
- сбор и анализ геодезических данных с целью построени€ научных основ прогноза землетр€сений;
- вы€вление закономерностей распределени€ Ђвековыхї, медленных, региональных вертикальных движений земной коры крупных регионов.
¬ обоих направлени€х вы€вл€етс€ коррел€ционна€ зависимость между положением разрывных нарушений и их геодинамическими параметрами.
ѕространственно-временные закономерности деформировани€ земной поверхности на геодинамических полигонах. ¬ свете современных представлений причины землетр€сений кроютс€ в деформационных процессах, происход€щих в верхних сло€х земной коры [14, 15]. ¬ 1910 г. √.‘. –ейд [16] первым предложил использовать геодезические измерени€ —¬ƒ«  дл€ обнаружени€ очагов готов€щихс€ землетр€сений. ќн обоснованно заключил, что наблюдаемые смещени€ геодезических пунктов есть не что иное, как про€вление разр€женных упругих деформаций, которые длительное врем€ накапливались в локальном объеме горных пород в процессе подготовки землетр€сени€. јномальные отклонени€ геодезических данных от их фоновых характеристик €вл€ютс€ первичными предвестниками готов€щегос€ землетр€сени€ и служат основой геодинамического метода его прогноза. —тратеги€ геодезического изучени€ про€в-
лений землетр€сений определ€етс€ накопленными фактами регистрации предшествующих, сопутствующих и последующих смещений участков земной коры, св€занных с землетр€сени€ми.   насто€щему времени вы€влены примерные соотношени€ между радиусом зоны сопутствующих и предшествующих деформаций и магнитудой землетр€сени€, а также временем про€влени€ аномальных смещений, предшествующих землетр€сени€м, и магнитудой землетр€сений [17].
ƒл€ вы€влени€ пространственно-временных св€зей вертикальных смещений земной поверхности и про€влением землетр€сений в Ѕайкальской рифто-вой зоне (Ѕ–«) проведено систематическое повторное нивелирование следующих линий: јнгинской (прот€женность около 80 км, работа выполн€лась в 1967, 1971, 1972, 1978 гг.), —еленгинской (прот€женность 36 км, ежегодное нивелирование производилось в периоды 1966-1970 гг. и 1972-1977 гг.), √рем€-чей, пересекающей одну из кулис Ѕаргузинского разлома (прот€женность 6 км, семикратное нивелирование выполнено в период 1973-1977 гг.). ƒл€ изучени€ геодинамической обстановки в районе стро€щегос€ —еверо-ћуйского тоннел€ использовалась лини€ 2 класса √”√  (прот€женность 20 км, шестикратное нивелирование выполнено в период 1974-1981 гг.) [13, 18 - 23].
— 1989 г. по 1994 г. производились геодезические работы на “аштаголь-ском геодинамическом полигоне, созданном с целью изучени€ св€зей —¬ƒ«  с сейсмичностью, вызванной техногенными причинами [24]. «десь нивелирна€ сеть представл€ет собой п€ть замкнутых полигонов, в которых измерени€ выполнены нивелиром  от-007 по программе второго класса повышенной точности со средней квадратической ошибкой от 0,35 до 0,5 мм на 1 км двойного хода. —редн€€ квадратическа€ ошибка единицы веса, полученна€ из уравнивани€ сети, составл€ет величину от 0,08 до 0,10 мм. «начимость разностей превышений, полученных в разные эпохи наблюдений, оценивалась как по разност€м двойных измерений, так и по критери€м —тьюдента и  охрана.
ѕрименение статистических методов оценки точности выполненных в разные эпохи измерений и значимости полученных разностей превышений позволило установить, что изменени€ высот нивелирных знаков существенно превосход€т ошибки нивелировани€ и не могут быть объ€снены только вли€нием внешних факторов.
√еологическа€ интерпретаци€ геодезических измерений.  омплексный анализ результатов дес€тикратного нивелировани€ —еленгинской линии позволил подтвердить продолжающеес€ активное развитие ”сть-—еленгинской депрессии, максимальное прогибание испытывает  удринска€ степь. ¬ыделено четыре блока, различно измен€ющих высоту точек земной поверхности. ћаксимальна€ амплитуда вертикальных смещений (до 10 мм) и смена знака их движений зарегистрированы в 1970-1972 гг., когда отмечалось повышение сейсмической активности и произошло два землетр€сени€ 14 и 12 классов в радиусе 100 и 30 км. јмплитуды изменени€ угла наклона земной поверхности в эпоху 1968-1977 гг. на некоторых участках достигает значений от 10" до 30", до-
минирующим направлением изменени€ угла наклона земной поверхности €вл€етс€ ё« - —¬.
ѕри семикратном нивелировании √рем€чей линии, пересекающей ”люн-скую кулису Ѕаргузинского разлома, особенно отчетливо зарегистрированы предшествующие землетр€сению, сопутствующие ему и последующие смещени€ земной поверхности с амплитудой до 12 мм. ѕредполагаетс€, что нарушение однородности деформировани€ земной поверхности обусловлены землетр€сени€ми 12 класса, случившимис€ 14 окт€бр€ 1973 г. и 21 августа 1974 г. на рассто€нии 40 - 50 км от линии нивелировани€ [25].
—равнение результатов выполненных в 1974-1981 гг. повторных нивелировок линии, пересекающей —еверо-ћуйский хребет, вы€вило высокую интенсивность и дифференцированность —¬ƒ«  в районе стро€щегос€ тоннел€. «десь отчетливо про€вл€етс€ колебательный характер вертикальных смещений реперов с периодом около трех лет и с максимальными амплитудами свыше 40 мм. ¬осточный портал тоннел€ поднимаетс€ со средней скоростью 5 мм/год, а «ападный - опускаетс€ со средней скоростью 2 мм/год. ќсновное направление изменени€ наклонов ё« - —¬, амплитуды варьируют от 3" до 200". √лавное направление наклонов совпадает с направлением оси нормального напр€жени€ (ё« - —¬), при этом наклоны некоторых блоков наход€тс€ в противоположных фазах.
Ќа всех лини€х повторного нивелировани€ наметилась определенна€ тенденци€ в вертикальных смещени€ земной поверхности и протекани€ сейсмического процесса. —опоставление скоростей —¬ƒ«  с сейсмической активностью позволило установить пр€мые коррел€ционные св€зи между этими параметрами дл€ юга —ибири в целом с коэффициентом коррел€ции г =0,55 ± 0,17.
¬ результате геодезических исследований установлена пространственно -временна€ нестабильность процессов, протекающих внутри разломных зон, что отразилось на про€влении —¬ƒ« . ¬ы€влены главные особенности про€влени€ современных вертикальных движений в зонах разломов, заключающиес€ в пространственной локализации аномальных изменений высоты и высокоградиентном характере движений, а также во временной высокочастотности и пульсаци-онной (знакопеременной) направленности движений.
 оррел€ци€ локальных движений —¬ƒ«  с сейсмическим режимом приводит к выводу о возможной обусловленности аномалий движений в рифтовых структурах Ѕ–« деформационными процессами, протекающими непосредственно в зонах разломов, удаленных от очагов землетр€сений 12 - 14 классов на рассто€ние от 25 до 50 км.
ћедленные движени€ земной поверхности —ибири. ќсновна€ задача —¬ƒ«  на больших территори€х в вы€влении и характеристике крупных (региональных) особенностей современных движений в форме областей современных подн€тий и опусканий и зон перехода между ними. ƒл€ решени€ этой задачи, во-первых, построены комплексные профили по прот€женным лини€м повторного нивелировани€ (около 70 линий), которые позволили уточнить бло-
ковую структуру земной коры, оценить подвижки блоков и трассировать активные разломы. ¬о-вторых, составлены карты скоростей —¬ƒ« , позвол€ющие в пределах крупного региона выделить наиболее активные участки земной коры и спланировать будущие детальные геодезические и геолого-геофизические исследовани€. ’арактер пространственного распределени€ скоростей —¬ƒ«  регионов —ибири подробно рассмотрен в публикаци€х [22, 23, 26 и др.].
ќ глубинной природе вы€вленных —¬ƒ«  регионов —ибири свидетельствуют результаты спектрального анализа скоростей вертикальных движений, высот рельефа, аномалий силы т€жести и глубин поверхности ћохоровичича, проведенного по профилю Ѕольшой Ќевер-јральск длиной 8 тыс. км. –€ды наблюдений вдоль профил€ аппроксимировались тригонометрическим полиномом. ѕо методу быстрого преобразовани€ ‘урье определ€лись амплитуды выделенных волн. ƒл€ всех функций характерны общие волны длиной 1000, 750, 600 и 200 км, а также и более локальные - 81 км.
 роме карт скоростей —¬ƒ«  дл€ регионов —ибири с использованием посто€нных √аусса построены карты скоростей изменени€ наклонов и кривизны земной поверхности [22]. Ќар€ду с названными картами дл€ изучени€ современного геодинамического процесса предлагаетс€ составл€ть карты современной кинематики земной поверхности. Ќа них будут отображатьс€ выделенные приповерхностные структуры современного развити€ - абсолютного и относительного подн€ти€, интенсивного прогибани€ земной коры и зоны разломов, активизированные на современном этапе развити€ [27].
—ледующий важный этап геодинамической интерпретации - установление коррел€ционных св€зей современных движений с основными геодинамическими параметрами земной коры и литосферы в двухмерном пространстве. ѕолученные таким образом картографические коррел€ционные модели позвол€т выделить на исследуемом участке земной коры зоны повышенной геодинамической активности [27].
»з краткого обзора изучени€ современной геодинамики —ибири геодезическими и геолого-геофизическими методами следует, что научное направление, возглавл€емое в 1966-1985 гг. чл.-кор. јЌ ———– Ё.Ё. ‘отиади, успешно развивалось в —ибири, а результаты исследований широко использовались при решении крупных практических задач. ¬ Ђлихиеї 90-е годы прошлого столети€ эти массированные исследовани€, как и многие другие важные и нужные научные изыскани€, были прекращены и выполн€лись лишь Ђлюбител€ми -одиночкамиї без необходимого государственного финансировани€. ¬ насто€щее врем€ геодинамические исследовани€ в —ибири ведутс€ некоторыми институтами —ќ –јЌ (»Ќ√√, »«  —ќ –јЌ и др.) с использованием современных спутниковых технологий в основном путем измерени€ горизонтальных смещений по трансформным разломам. ѕо результатам таких измерений определ€етс€ изменение напр€женного состо€ни€ в очагах произошедших землетр€сений (например, произошедшего 27.09.2003 г. на јлтае в районе „а-ган-”зуна).
Ѕ»ЅЋ»ќ√–ј‘»„≈— »… —ѕ»—ќ 
1.  аленицкий ј. »., ¬асильева ≈. ≈. ќценка площади физической поверхности участка на территории јлтайского кра€ // ¬естник —√√ј. - 2012. - ¬ып. 2 (18). - —. 68-73.
2.  аленицкий ј. ».,  им Ё. Ћ. ќ комплексной интерпретации данных геодинамиче-ско-гравиметрического мониторинга техногенной геодинамики на месторождени€х нефти и газа // ¬естник —√√ј. - 2012. - ¬ып. 4 (20). - —. 3-13.
3.  арпик ј. ѕ.,  аленицкий ј. »., —оловицкий ј. Ќ. Ќовый этап развити€ геодезии -переход к изучению деформаций блоков земной коры в районах освоени€ угольных месторождений // ¬естник —√√ј. - 2013. - ¬ып. 3 (23). - —. 3-9.
4. Ћесных Ќ. Ѕ., ћизин ¬. ≈. ќ коррел€ци€х функций случайных ошибок измерений // ¬естник —√√ј. - 2013. - ¬ып. 3 (23). - —. 21-27.
5. Ћесных Ќ. Ѕ., ћизин ¬. ≈. –азности повторных измерений как объекты статистического анализа // ¬естник —√√ј. - 2013. - ¬ып. 1 (21). - —. 27-30.
6. Ћесных Ќ. Ѕ., ћизин ¬. ≈. —равнительна€ характеристика результатов двух статистических методов анализ разностей повторных измерений // ¬естник —√√ј. - 2012. -¬ып. 1 (17). - —. 46-51.
7. —овременна€ геодинамика ƒальнего ¬остока по результатам гео - физических и геодинамических измерений / ¬. ё. “имофеев, ƒ. √. јрдюков, ¬. ћ. —оловьев, —. ¬. Ўибаев, ј. ‘. ѕетров, ѕ. ё. √орнов, Ќ. ¬. Ўестаков, ≈. ¬. Ѕойко, ј. ¬. “имофеев // ¬естник —√√ј. -2012. - ¬ып. 3 (19). - —. 30-36.
8. ƒорогова ». ≈. »нтерпретаци€ наблюдений за движени€ми земной коры на техногенном полигоне // √≈0-—ибирь-2011. VII ћеждунар. науч. конгр. : сб. материалов в 6 т. (Ќовосибирск, 19-29 апрел€ 2011 г.). - Ќовосибирск: —√√ј, 2011. “. 1, ч. 1. - —. 203-207.
9. ƒорогова ». ≈., ƒербенев  . ¬. √лобальные вихревые движени€ блоков земной поверхности // »нтерэкспо √≈0-—ибирь-2012. VIII ћеждунар. науч. конгр. : ћеждунар. науч. конф. Ђ√еодези€, геоинформатика, картографи€, маркшейдери€ї : сб. материалов в 3 т. (Ќовосибирск, 10-20 апрел€ 2012 г.). - Ќовосибирск: —√√ј, 2012. “. 1. - —. 244-247.
10.  аленицкий ј. ».,  им Ё. Ћ., —ередович ¬. ј. ќб особенност€х мониторинга техногенной геодинамики в районах интенсивного извлечени€ нефти и газа // »нтерэкспо √≈ќ-—ибирь-2012. VIII ћеждунар. науч. конгр. : ѕленарное заседание : сб. материалов (Ќовосибирск, 10-20 апрел€ 2012 г.). - Ќовосибирск: —√√ј, 2012. - —. 223-230.
11.  олмогоров ¬. √. “еоретические основы изучени€ современных деформаций земной поверхности // √≈ќ-—ибирь-2010. VI ћеждунар. науч. конгр. : сб. материалов в 6 т. (Ќовосибирск, 19-29 апрел€ 2010 г.). - Ќовосибирск: —√√ј, 2010. “. 1, ч. 2. - —. 9-13.
12. ћазуров Ѕ. “., ƒорогова ». ≈., ƒербенев  . ¬. √оризонтальные движени€ земной коры вращательного характера, наблюдаемые на геодинамических полигонах // »нтерэкспо √≈ќ-—ибирь-2012. VIII ћеждунар. науч. конгр. : ћеждунар. науч. конф. Ђ√еодези€, геоинформатика, картографи€, маркшейдери€ї : сб. материалов в 3 т. (Ќовосибирск, 10-20 апрел€ 2012 г.). - Ќовосибирск: —√√ј, 2012. “. 1. - —. 239-243.
13. Ѕайкальский геодинамический полигон. ћетодика исследовани€ и первые результаты изучени€ современных движений земной коры / Ё.Ё. ‘отиади, √.».  аратаев, ¬.√.  олмогоров и др. - Ќовосибирск: »√и√ —ќ јЌ ———–, 1970. - 175 с.
14. ћоги  . ѕредсказание землетр€сений / ѕер. с англ. - ћ.: ћир, 1988. - 382 с.
15. ѕевнев ј. . ѕрогноз землетр€сений - геодинамические аспекты проблемы // ‘изика «емли. - 1988. - є 12. - —. 88-98.
16. Reid H.F. The Mechanism of the Eartquake. The California Eartquake of April 18. 1906 // Rep.of the State Investigation Commiss. - Washington, 1910. - V. 2. - Pt.1. - 55 p.
17. Ѕуланже ё. ƒ., ѕевнев ј.  . √еодези€ и прогноз землетр€сений // —овременные движени€ и деформации земной коры на геодинамических полигонах. - ћ.: Ќаука, 1983. -—. 7-15.
18. Ѕоровик Ќ.—., √айский ¬.».,  олмогоров ¬.√. и др. »сследовани€ характеристик пол€ упругих напр€жений в Ѕайкальской рифтовой зоне // √еологи€ и геофизика. - 1974. -є 11. - —. 3-9.
19.  олмогоров ¬.√. —истематические геодезические наблюдени€ за современными движени€ми земной коры в Ѕайкальской рифтовой зоне // —овременные движени€ земной коры (исследовани€ на геодинамических полигонах). - Ќовосибирск: Ќаука, 1978. -—. 13-20.
20.  олмогоров ¬.√. ћетодика и результаты изучени€ кинематических характеристик земной поверхности на Ѕайкальском полигоне // ћеждунар. симпоз.  јѕ√ по изучению современных движений земной коры (ƒагомыс, 1988): тез. докл. - ¬оронеж, 1988. - —. 52-53.
21.  олмогоров ¬.√.,  олмогорова ѕ.ѕ. —овременные деформации и сейсмичность Ѕайкальской рифтовой зоны // VIII ћеждунар. симпоз. √еодези€-сейсмологи€: деформации и прогноз: тез. докл. - ≈реван, 1989. - —. 27-28.
22.  олмогоров ¬.√.,  олмогорова ѕ.ѕ. —овременна€ кинематика земной поверхности юга —ибири. - Ќовосибирск: Ќаука, 1990. - 153 с.
23.  олмогоров ¬.√.,  олмогорова ѕ.ѕ. ѕрименение геодезических данных о современных движени€х земной коры дл€ решени€ некоторых задач геологии // √еофизические методы в региональной геологии. Ќовосибирск: Ќаука, 1982. - —. 126-136.
24.  олмогоров ¬.√.,  олмогорова ѕ.ѕ. »зучение деформаций земной поверхности в районе “аштагольского железорудного месторождени€ // √еологи€ и геофизика. - 1998. -“. 36. - є 11. - —. 116-124.
25.  олмогоров ¬.√. ќценка современной кинематики разломов —ибири по геодезическим данным // ћетодика и результаты изучени€ пространственно-временных вариаций геофизических полей. - Ќовосибирск: ќ»√√ћ —ќ –јЌ, 1992. - —. 159-172.
26. ‘отиади Ё.Ё.. Ћазаренко ¬.ј.,  олмогоров ¬.√. и др. —оставление карты скоростей современных вертикальных движений земной коры «ападно-—ибирской плиты // —овременные движени€ земной коры. ћорфоструктуры, разломы, сейсмичность. - ћ.: Ќаука, 1987. -—. 72-75.
27.  олмогоров ¬.√.  инематика земной поверхности «ападной —ибири по результатам инструментальных методов // √еологи€ и геофизика. - 1997. - є 9. - —. 1538-1548.
© ¬. √.  олмогоров, ¬. ј.  алюжин, ¬. ». ƒу дарев, Ќ. ¬. ќдинцова, 2015

пїњ