автореферат диссертации по геодезии, 05.24.01, диссертация на тему:Современная геодинамика Сибири (по геодезическим и геолого-геофизическим данным)
Автореферат диссертации по теме "Современная геодинамика Сибири (по геодезическим и геолого-геофизическим данным)"
На правах рукописи
КОЛМОГОРОВ Вячеслав Георгиевич
СОВРЕМЕННАЯ ГЕОДИНАМИКА СИБИРИ (ПО ГЕОДЕЗИЧЕСКИМ И ГЕОЛОГО-ГЕОФИЗИЧЕСКИМ ДАННЫМ)
05.24.01 - геодезия
04.00.22 - физика твердой земли
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук
Новосибирск 1996
Работа выполнена в Институте геофизики Сибирского отделения Российской Академии наук.
Официальные оппоненты:
доктор технических наук, профессор Панкрушин Вениамин Константинович
доктор технических наук, профессор Каленицкий Анатолий Иванович
доктор геолого-минералогических наук Мандельбаум Марк Миронович
Ведущая организация: Институт физики Земли РАН
(г. Москва)
Защита состоится " £ " февраля 1997 г. в 15.00 час. на заседании диссертационного совета Д 064.14.01 в Сибирской государственной геодезической академии (СГГА) по адресу: 630108, Новосибирск, 108, ул. Плахотного, 10, аудитория N 403.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СГГА.
Автореферат разослан " X// 1996 г.
Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук
Середович В.А.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Объектом исследований настоящей работы являются современные вертикальные движения земной поверхности, являющиеся прямым проявлением современной геодинамики и дифференциации литосферы Земли в целом и отдельных ее неоднородностей. Научный интерес к таким исследованиям особенно резко возрос в последние десятилетия ввиду широкого использования их результатов при решении крупных практических проблем: прогноз сейсмических и вулканических событий. прогноз, поиск и добыча минеральных рессурсов земной коры, взаимодействие человека с окружающей средой.
Проблема истолкования современных геодинамических процессов еще далека от своего решения, вследствие чего дискуссионными являются вопросы о природе, иерархической структуре и соподчинен-ности глобального и локального напряженно-деформированного состояния литосферы в пространстве и времени.не ясны взаимодействия эндогенных, экзогенных и техногенных процессов в формировании современного напряженно-деформированного состояния геофизической среды и т.д. Определение природы глубинных процессов возможно по конечным результатам их действия - современным деформациям земной поверхности и вариациям магнитных, гравитационных и других геофизических полей.
Актуальность проблемы определяется необходимостью решения в науках о Земле класса задач, связанных с воздействием на геосферы интенсивных источников возмущений естественного и техногенного происхождений. Реализация этой проблемы, в свою очередь, требует установления причин изменения регионального и локального напряженно-деформированного состояния структур в свете достижений и представлений в области геодезии, геофизики, геодинамики и других смежных дисциплин. Только совместный результат аналитических. численных, экспериментальных и инструментальных исследований может привести к получению.фундаментальных знаний о Земле в целом.
Цель исследований - разработка методов определения основных кинематических характеристик земной поверхности и диагностика геодинамических объектов Сибири на основе статистических методов анализа геодезических и геолого-геофизических данных.
Для достижения намеченной цели решены следующие задачи:
- установлены пространственно-временные закономерности развития и связи современных деформаций земной поверхности ЗападноСибирской плиты. Сибирской платформы и Байкальского сводового поднятия с аномалиями гравитационного поля и геоструктуряыми элементами'.
- на основе кореляционно-регрессиовного анализа геодезических и геолого-геофизических данных составлен, комплект карт основных кинематических параметров, включающих карты скоростей современных вертикальных движений, изменений наклононов и кривизны земной поверхности различных регионов Сибири;
- по данным о современных вертикальных движениях земной коры (СБДЗК). выявленных повторными нивелировками, выделены глубинные разрывные нарцщения, активизированные на современном этапе развития, с количественной оценкой их кинематического типа:
- определена пространственно-временная структура вариаций кинематических параметров (скоростей вертикальных движений, изменения наклона и кривизны) земной поверхности на геодинамических полигонах Сибири:
- выполнена геодинамическая интерпретация геодезических данных о современных деформациях земной поверхности и оценена возможность использования ее результатов для решения некоторых задач современной геодинамики, таких, например, как выделение приповерхностных структур современного развития.
Фактический материал и методы исследований. Б основу теоретических исследований заложена теория высот, рассмотренная в изменявшемся во времени гравитационном поле и деформируемой земной поверхности. Выявление . региональных закономерностей проявления деформаций земной поверхности базируется на данных повторного высокоточного и точного нивелирования, выполненного предприятиями ГУГК на территории Сибири. По этим данным составлено и проанализировано более 70 графиков так называемых комплексных профилей, построенных по линиям повторного нивелирования и содержащих в себе измеренные превышения, скорости изменения относительных высот реперов, аномальные геофизические поля, геоструктурные элементы и глубинное строение (протяженность профилей свыше 20 тыс.км). Для апробирования разработанной на основе корреляционно-регрессионного анализа геодезических и геолого-геофизических данных методики составления карт скоростей СБДЗК Сибири были использованы
карты СВДЗК.составленные на Европейскую часть СССР по данным повторного нивелирования.Изучение локальной компонента современных вертикальных движений проводилось на созданных автором геодина-шческих полигонах посредством систематических геодезических измерений: десятикратного нивелирования Селенгинской линии (длина 35 км), шестикратного - Северо-Муйской (18 км) и Баргузинских (10 км). четырехкратного - Ангинской (80 км). семикратного - Та-штагольского геодинамического полигона (25 км). Основной метод исследований - сравнение результатов повторных точных нивелировок, выполненных в разные эпохи, оценка полученных разностей превышений "классическими" (ТШГИ) и статистическими (дисперсионный, корреляционно-регрессионный'анализы и др.) методами.
(формулированы и защищаются научные положения, вывеян и рекомендации.
1. Разработан механизм определения основных кинематических параметров (амплитуды и скорости вертикальных смещений,изменения наклонов и кривизны) земной поверхности путем
- описания изменений высот земной поверхности, характеризующих современные вертикальные движения и деформации последней, и связи этих изменений с вариациями гравитационного поля и гесют-руктурными элементами;
- применения методов математической статистики как при сравнивании результатов нивелирования, выполненного в разные эпохи, так и при вычислении, оценке и геологической интерпретации скоростей современных вертикальных движений, позволившие получить с высокой степенью достоверности материал о современной кинематике различных структур Сибири:
- усовершенствованных методик составления карт скоростей современных вертикальных движений (используя связи скоростей СВДЗК. определенных по линиям повторного нивелирования, с аномалями силы тяжести, высотами рельефа, неотектоникой и другими статическими геолого-геофизическими параметрами), изменения наклонов и кривизны земной поверхности (по картам СВДЗК через Гауссовы постоянные величины, определенные по значениям первых и вторых производных скоростей СВДЗК), современной кинематики с выделением приповерхностных структур современного развития и активных на современном этапе зон разломов с указанием их кинематического типа, определенного по геодезическим данным.
2. Основные особенности современного тектонического развития главных регионов Сибири следующие:
- на фоне общего погружения Западно-Сибирской плиты со средней скоростью 4-6 мм/год. формируются локальные своды и прогибы, при этом наиболее интенсивное развитие этих структур и зон глубинных разломов происходит в северной части плиты, о чем свидетельствуют высокие значения скоростей локальных СЕДЗК (до 20 мм в год и выше) и увеличение поперечных зон динамичекого влияния активных разломов, обусловленных процессом незакончизшегося риф-тогенеза:
- Сибирская платформа отличается от других платформенных областей (например,Среднерусской) высокой степень® активизации тектонических движений и по режиму современной геодинамики не представляет единого целого: переходная зона предрнфтовых структур, объединяющая структуры Иркутского амфитеатра, является зоной поднятия со скоростями, достигающими значений 7-3 мм/год (относительно Красноярска) и убывающими в направлении с юга на север; севернее Иркутского амфитеатра зафиксирована обширная, наклоненная к центру Тунгусской синеклизы, зона современного прогибания со скоростями более 20 мм/год, связанная с уменьшением толщины земной коры вследствие ее растяжения [Сурков.Жеро.19831:
- высокие значения скоростей современных региональных вертикальных движений (8-12 мм/год), изменения наклона ( ггаиУ = 2х10"6 год-1) и кривизны (К = 40.5Х10"12) земной поверхности в пределах развивающегося Байкальского свода обусловлены, главным образом, пониженной плотность» верхней мантии.
3. Характерные черты развития современных локальных деформаций земной поверхности, установленные на геодинамических полигонах Сибири, - автономность.высокая временная частотность и пу-льсационный характер их проявления - обусловлены блоковым строением земной коры и пространственно-временной нестабильностью процессов, протекающих непосредственно в зонах разломов. Указанные особенности присущи как сейсмоактивным (Байкальская рифтовая зона), так и слабосейсмичным (зона сочленения Западно-Сибирской плиты с Алтае-Саянской складчатостью) областям.
4. На основе картографических корреляционных моделей СВДЗК установлен закономерный характер пространственного распределения коэффициентов корреляции, экстремальные значения которых пл-пп;-
руются упорядочений, тяготея к зонам повышенной геодинамической активности - узлам пересечения крупных разломов, участкам земной коры, претерпевшим в результате растяжения уменьшение толщины и возможное последующее хрупкое разрушение.
Новизна выполненных исследований заключается в том. что
- на основе вычислительной обработки данных повторного прецизионного нивелирования методами теории ошибок и математической статистики (дисперсионный и корреляционно-регрессионный анализы, использование статистических критериев, например, Кохрана. ^критерий Стьюдента при оценке разностей превышений) получены амплитуды и скорости современных вертикальных движений различных по тектонике и истории геологического развития регионов Сибири -Западно- Сибирской плиты. Сибирской платформы. Байкальского сводо-зого поднятия:
- установлены корреляционные связи скоростей СВДЗК с геолого- геофизическими параметрами - аномалиями силы тяжести Дгв. высотами современного рельефа Нр. амплитудами неотектонических движений Кн, глубинами залегания поверхностей кристаллического фундамента К* и Мохоровичича нм. интенсивностью теплового потока д. отражающие общие определенные генетические закономерности;
- по значениям скоростей СВДЗК и их горизонтальных градиентов. полученным на протяженных линиях . повторного нивелирования выявлены активные на современном зтапе разломы Байкальской риф-товой зоны и Западно-Сибирской плиты, на территории которых составлены карты этих разломов;
- впервые для разных регионов Сибири на основе корреляционно-регрессионного анализа скоростей СВДЗК и статических геолого-геофизических данных составлены карты скоростей СВДЗК в относительной и абсолютной системах и показано, что для территорий, значительно удаленных от уровкемерных постов, предпочтительнее принимать за начальные "геологические реперы" - срединные и древние кристаллические массивы.отличающиеся от среднего уровня моря большей стабильностью;
- построенные картографические корреляционные модели на территорию Западной Сибири позволили по типу и силе корреляционной связи выделить зоны повышенной геодинамическои активности, расположенных в нефтегазоносных районах:
- по данным о СВДЗК Западно-Сибирской плиты выделены припо
верхностные структуры современного развития и составлены карты современной кинематики земной поверхности Западной Сибири.
Научное и практическое использование полученных результатов в первую очередь направлено на решение важных вопросов теории фигуры Земли (таких, как изменение геодезических высот и вариации гравитационного поля Земли, оценки изостазии и напряженности в земной коре), так и в геотектонике для изучения формирования геоморфологического облика исследуемого региона и локализации очагов геодинамической активизации, к которым, как правило, приурочены очаги землетрясений и полезные ископаемые. Обнаруженные на геодинамических полигонах короткопериодические циклы развития деформаций в зонах разломов могут быть использованы при создании научных предпосылок для оценки напряженно-деформированного состояния верхних слоев земной коры, а также для исследования физических характеристик разломных зон на основе математического моделирования .
В аспекте прикладной значимости следует отметить, что
- учитывается влияние деформаций земной поверхности на стабильность геодезических 'построений путем введения соответствующих поправок в координаты пунктов:
- составленный комплект карт кинематических параметров земной поверхности и активизированных разломов служит основой сейсмического и геодинамического районирования и построения тектоно-Физических моделей:
- использование данных о СВДЗК необходимо при решении таких важных практических задач, как прогноз землетрясений и выявление закономерностей размещения нефтяных и газовых месторождений:
- прогнозирование по длинным рядам геодезических наблюдений геодинамического процесса позволит своевременно принять профилактические меры по устранению или ослаблению негативного влияния современных деформаций земной поверхности на сохранность промышленных и гражданских объектов.
Реализация результатов. Научно-методические разработки использованы бывшим предприятием N 8 ГУГК (ныне ПРО "Инжгеодезия") при составлении карты современных движений земной коры Западной Сибири (акт внедрения от 02.11.1381г). Институтом земной коры ИФ СО РАН при тектонофизической интерпретации и поиске предвестников землетрясений в Байкальской рифтовой зоне (акт внедрения от
07.02.1985г). Результаты исследований СЕДЗК в районе строительства Северо-Муйского тоннеля трассы БАМ и на Таштаголъском техногенном полигоне, выполненные на хоздоговорной основе, переданы заказчикам (тресту "Иркутскгеофизика" Мингео РОГСР и Отделу архитектуры и градостроительства Таштагольского горисполкома соответственно). Шкеты карт относительных скоростей СВДЗК Западной Сибири высланы Томскому госуниверситегу и кузбасскому политехническому институту на основании писем-запросов ( от 28.01.1387г. N 07/14-01-270). Карта современной кинематики земной поверхности Западной Сибири передана ПО "Инжгеодезия" КГиКР для использования в практической деятельности при уравнивании астрономо-геоде-зических и нивелирных сетей (акт о внедрении НИР от 30.11.1395г.).
Апробация результатов. Основные результаты выполненных исследований представлялись автором в качестве научных докладов на Междуведомственных совещаниях по изучению современных движений земной коры на геодинамических полигонах СССР (Симферополь. 1367; Ашхабад. 1969.1973: Алма-Ата. 1971. 1978: Ташкент 1970: Таллин. 1972: Новосибирск. 1975: Петропавловск-Камчатский. 1381: Сочи. 1984)', Всесоюзных совещаниях по изучению современных движений земной коры (Таллин. 1372: Львов 1977; Кишинев. 1982): третьем (Ленинград. 1368), седьмом (Таллин, 1984), восьмом (Сочи, 1988) Международных симпозиумах по СДЗК: Международном симпозиуме'Тео-дезия-сейсмология: деформации и прогноз" (Ереван, 1983): Всесоюзных совещаниях "Проблемы неотектоники и современной динамики литосферы" (Таллин, 1382), "Активные разломы - методы их изучения. морфология, кинематика и геодинамическое значение" (Иркутск, 1383), "Геодинамика.структура и металлогения складчатых сооружений юга Сибири" (Новосибирск, 1931): Всесоюзной школе-семинаре "Геолого-геофизические исследования в сейсмоопасных зонах СССР" (Фрунзе. 1983): четвертом, пятом и шестом рабочих заседаниях Координационного совета по развитию исследований з области сейсмологии и созданию научных основ прогноза землетрясений при Президиуме СО АН СССР (Иркутск. 1984. 1386. 1989): совещании Иркутского междуведомственного геоморфологического семинара "Рельеф Сибири, процессы его формирования и их прогноз" (Иркутск. 1385): научно-технических конференциях НИИГАиК и КОВАГО (Новосибирск. 1370). Международном симпозиуме "Байкал - природная лаборатория для исследования изменений окружающей среды и климата" (Иркутск.
- s -
1Q34). I Международном семинаре "Напряжения в литосфере (глобальные. региональные, локальные)" (Москва. 1994): научной конференции преподавателей Сибирской Государственной Геодезической Академии (OTA): научном семинаре кафедры астрономии, гравиметрии и космической геодезии СГГА (Новосибирск, 1995).
Публикации. Опубликовано 83 работы, в том числе 3 монографии в соавторстве. Статьи опубликованы во всесоюзных журналах, тезисы докладов вошли в сборники международных, всесоюзных, региональных совещаний и конференция.
Работа выполнена в Институте геофизики Объединенного института геологии, геофизики и минералогии СО FAH и является итогом исследований современной геодинамики, начатых автором в 60-х годах. В основе этих исследований лежит большой объем результатов повторного нивелирования, выполненного за территории Сибири как предприятиями ГУГК при CM CCCF. так и самим автором ка геодинамических полигонах.
Объем и структура работы определяются детальностью и последовательностью решения поставленных задач. Диссертация состоит из введения. 8 глав, заключения и приложений, содержит 256 страниц машинописного текста. 63 иллюстраций. S таблиц. Библиография содержит 200 наименований.
Первая глава содержит обзор ло современному состоянию проблемы и научным публикациям, показано, что до исследований автора комплексным анализом геодезических данных о современных движениях Сибири никто не занимался.
Во второй главе изложены теоретические и методические основы изучения современных кинематических параметров, предложены способы их вычисления и составления карт.
Содержанием третьей главы являются результаты комплексного анализа и интерпретации данных повторного нивелирования протяженных линий, составляющих высотную сеть Сибири. .Показана закономерность пространственного распределения современных региональных движений, изменений наклонов и кривизны земной поверхности, представлен комплект карт этих параметров.
Экспериментальные данные, полученные на геодинамических полигонах Сибири (Байкальском и Таштагольском). обсуждаются в четвертой главе.
Б пятой глазе рассмотрены особенности проявления современ-
них вертикальных движений в зонах разломов, методика выделения разломов и определение их кинематического типа по геодезическим данным.
Геодинамическая интерпретация данных о современных деформациях и результаты геодинамического районирования приведены в шестой главе.
В заключении сформулированы основные результаты выполненной работы.
Основное направление работы сформировалось под влиянием идей и концепций членов-корреспондентов АН СССР Ю.Д.Буланже и З.З.Фотиади. профессора, доктора геол.-мин. наук Г.И.Каратаева. Научные взгляды автора на проблемы истолкования современных движений земной коры сложились в результате творческого общения, совместной работы, конструктивной критики и дискуссий с академиком Н.Н.Пузыревым, членами-корреспондентами наук Б.В.Бузуком. С.В.Крыловым, В.А.Сидоровым. В.А.Соловьевым, докторами наук U.M. Бондаренко, А.Д.Дучковым, Н.П.Запиваловым, ».А.Зориным. Л.К.Зя-тьковой, В.К.Паккрушиным. Б.М.Чиковым, С.й.Иерманом и др.
Завершению работы способствовала помощь П.П.Колмогоровой, которая принимала участие в создании банка геодезических данных о СВДЗК и при обсуждении полученных результатов. Автор признателен С.Р.Афанасьеву и Г.В.Колмогорову за программное обеспечение некоторых алгоритмов и помощь в полевых работах.
Всем перечисленным коллегам автор выражает глубокую благодарность и искреннюю признательность.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Глава 1. СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ СОВРЕЖНШХ ВЕРГИКАЛЫШХ ДВИЖЕНИИ СИБИРИ
Проблема определения изменений во времени положения точек земной поверхности и элементов гравитационного поля Земли (ГПЗ)-. а также интерпретация полученных результатов стали составной частью геодинамики. Единственным широко используемым средством региональных геодинамических исследований уже многие годы является повторное геометрическое нивелирование, которое в сочетании с регулярными наблюдениями за уровнем моря на ряде уровнемерных пос-
тов позволяет определить современные вертикальные движения земной коры (СВДЗК) в пределах обширных территорий. Зтал интенсивных повторных геодезических измерений, главным образом, высоткой сети, и создания специальных геодинамических полигонов (ГДП) для изучения тонких особенностей пространственно-временного проявления СВДЗК, качался с 13B3 г. после принятия на ХШ Генеральной Ассамблее МГГС Международного проекта "Современные движения земной коры", предусматривающего прежде всего составление сводных карт таких движений крупных регионов.
Важным итогом региональных исследований были карта современных вертикальных движений земной коры Восточной Европы, составленная в результате сотрудничества геодезических служб социалистических стран, и карта современных движений территории СССР, составленная в 1386 г. ДКИИГаиК, предприятиями ГУГК и научными подразделениями АН СССР. -
Основы системных исследований современных движений земной коры и неприливных .вариаций.гравитационного поля были сформулированы в 60-х годах членами-корреспондентами АН СССР В.В. Велоу-совм. В.А. Магницким, Ю.Д. Вуланже, З.Э. Фотиади, докторами наук А.А.Изотовым, Ю.А.Мещеряковым. А.Т.Донабедовым. Г.И.Каратаевым и др. Главное звено системы заключалось в комплексировакии различных методов наблюдений и комплексной интерпретации.Общие принципы постановки геодинамических исследований с целью прогноза землетрясений разработаны ¡О.А.Мещеряковым. A.A.Кикоковым, Л.К.Пев-невым и др., ас нефтепоисковыми целями - А.Т.Донабедовым. В. А. Сидоровым и др. Накопленный к настоящему времени объем информации о СВДЗК достаточно велик и требует еще дальнейшего развития теоретических основ анализа и интерпретации временных рядов профильных и площадных геодезических наблюдений. В этом направлении усовершенствованы методы вычисления компонент деформации земной поверххности по данным повторных геодезических измерений (Tsuboi, Н.П.Есиков, В.К.Кучай и др.), разработаны теоретические и методические- оценки параметров СВДЗК по результатам многомерных рядов геодезических наблюдений (В.К.Панкрушин, Е.А.Васильев и др.).При комплексной интерпретации данных о СВДЗК все больше привлекаются результаты исследований смежных наук о Земле: структурной геологии и геоморфологии (Н.И.Николаев, Д.А.Дилиенберг и др.), текто-нофизики и общей геодинамики (М.В.Гзовский. А.С.Григорьев. Е.В.
Ч -4
- 1 а -
горьев, Е.В.Арташков и др.). гравиметрии и астрономии (В.В.Бузук. В.П.Щеглов, Я.С.Яцкиз и др.).
Использование результатов геодезических измерений для изучения СВЛЗК Западной Сибири начались в 1350-х годах с работ А.Л.Па-надиади. который проанализировал данные нивелировок, выполненных по Транссибирской магистрали в 1303-1312 и 1341-1343 гг. на участке Барабинск-Новосибирск. Позднее 3.Г. Рихтер (1957г.) высказал свои сомнения по поводу данных 1303-1912 гг. В 1365 г. Л.Н.Фиалковым по данным повторного нивелирования вышеназванной линии и линий Новосибирск-Семипалатинск (1932, 1955 гг.). Омск-Павлодар (1321. 1341 гг.). Курган-Тургай-Иргрз (1941. 1953 гг.) была составлена схема вертикальных движений южной части Западно-Сибирской плиты, природу которых он связывал с отрицательными волнами геоида. К анализу этих же линий обращалась В. А.Майкова (1305г.). сделавшая вывод о несоответствии результатов нивелирования 19031912 гг. требованиям, предъявляемым к нивелированию при изучении СВДЗК. Результаты двух нивелировок по линии Новосибирск-Семипалатинск (1332 и 1955 гг) использованы в &о-х годах Ю.А.Мещеряковым и Е.А.Финько для изучения тектонических подвижек Алтая. Л.М.Кну-ренко, И.М.Ватутина и др. проанализировали результаты нивелирования некоторых линий, пересекающих Кузбасс, и составили карту вертикальных движений этого района (1374 и 1380 гг.).
Первые количественные данные о современных движениях Восточной Сибири появились в 1928 г. после выполнения Военно-топографическим управлением в 1306 и 1328 гг. нивелировок вдоль Круго-байкальской железной дороги. Результаты этих измерений использованы В.П.Солоненко. Е.К.Гречищевым. В.В.Ламакиным и др. для оценки вертикальных подвижек берегов оз.Байкал.
Как видно из приведенного обзора, современные вертикальные движения территории Сибири до исследований автора были слабо изучены, а для оценки скоростей движений часто использовались нивелировки 1301-1328 гг.. которые не отвечали требованиям, предъявляемым при изучении современных движений.
Регулярные исследования по проблеме "Современные движения земной коры" в Сибирском отделении АН СССР начаты в средине 50-х годов с создания Байкальского геодинамического полигона под руководством члена-корреспондента АН СССР Э.З.Фотиади. докторов наук Г.И.Каратаева, В.К.Панкрушина и при непосредственном участии а!
тора. Изучение деформаций земной поверхности велось в двух направлениях: определение пространственно-временных характеристик современных деформаций крупных регионов Сибири и на геодинамических полигонах, созданных в последующие годы автором в районах Северо-Муйского тоннеля Байкальской рифтовой зоны, на Алтае и з районе Таштагольского железнорудного месторождения.
Построенная службой ГУГК сеть повторного прецизионного нивелирования на территории Сибири, уравнивание которой было завершено к 1885 году, и созданные геодинамические полигоны явились надежной основой для исследований современной геодинамики Сибири.
Глава 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИЗУЧЕНИЯ СОВРЕМЕННОЙ ГЕОДИНАМИКИ ЗЕМЮЙ ПОВЕРХНОСТИ 2.1. Об интенсивности современных вертикальных движений земной поверхности судят по скорости изменения высот ее точек, которые в общем случае можно представить следующим образом.
Считая высотой (в произвольно выбранной системе прямоугольных координат) расстояние между двумя точками А(х. у, гХ-5 и ■о Г-л о, Уо. ПО Нормали Г а* - ло/ / [и ±5о (б) 3 = - ís^a)-so^b)j
к поверхности 50 в точке В. где 3(Л) и 50(Б) - аналитические образы поверхностей 5 и 50 соответственно, иь - оператор дифференцирования. высоту И (Л. В. I) в момент t и скорость ее изменения
НСА.В.Ы можно представить в виде^___
И(А.ВЛ) = [Б(А. 1)-Зд(В. I)]^1+[ВхБп(В) 12+ * . (1)
НС А. 8.1) = [ХРХ5(А. Ц+уРу5(Л. Ь) ]/нГРуБ0СБ) ]г+
- [ХрРхБыВ. 1)+уг>Ру2п(В. 1+[Р^Бг)(В) ] 2-гДу5о(В1 ] г + + [БСА. Ь) -БСВ. V 10^/1+ГСХ50ГВ) 12+ [РуБ0(В) ] 2 + 0^(1). (2)
Первые три члена выражения (2) характеризуют скорость изменения высоты вследствие горизонтальных перемещений точек А £ Б и В 6 50 по направлениям ОХ и СУ, а последний - скорость вертикального смещения точки А.
Исходя из определения геодезической высоты, будем считать поверхность Б0 не изменяющейся во времени поверхностью эллипсоида. от которого ведется отсчет высот. В топоцентрической системе координат с началом в точке В£30, определяемой направлением внешней нормали к исходному эллипсоиду, с которой совпадает аппликата, а оси абсцис и ординат расположены в плоскостях меридиана и первого вертикала с положительным направлением на север и йо—
ток, соответственно. выражения (1) и (2) принимают вид:
ПУЛ Г> 4. 4 „ г^ 1 « Ч О 1 ^ Г1~1\
- с; ~ ,
П 1> .*. П (-1 , Л П г*^ 4 П. Г 4 \
гí^A,a,^,J =■ лаих-з". ^ х уаиуЪ\А, ь/ т и^кЬ;. 1.4;
где Вх3(л)=£у$(у)=tgvv - тангенса углов наклона земной поверхности Б в плоскостях меридиана и первого вертикала (в этом случае под углом наклона понимается угол между касательными плоскостями к поверхностям 5 и 30 в точках А^Б и В'^о): - ¿а. Уа, ¿а= И (А, 8) - скорости горизонтальных и вертикальных смещений точки А. Учитывая, что к=1сот V у=1в1па. где 1 - скорость горизонтального смещения точки А^б в направлении а, выражение (4) можно записать:
Н(А.ВЛ) = а£Ухсо5а. + + 2(1)
или, приняв обозначения 1х=сдчх. 1у=£|Л>у Пх и 1у - уклоны местности в плоскостях меридиана и первого вертикала, соответственно, ЯГА, В, и = (1хсст + 1уВ1па)1 + 2(1). (5)
В практике изучения СВДЗК первым членом выражения (5) обычно пренебрегают, полагая
Н(А.ВЛ) = 2(1). (б)
На местности же с уклонами 1>0.04 и горизонтальными подвижками со скоростью 1>1С мм/год, что нередко имеет место в тектонически активных районах компонента 5Ь°(1хсава + 1уз1па)1 может исказить значение скорости вертикальных смещений земной поверхности на величину, соизмеримую с погрешностями измерений ( при 3=0.06, ]«10 мм/гад и а=45° 5Л=0.85 мм/год).
Формула (5) позволяет изучать разнообразные пластические деформации типа оползней, в зонах активных разломов и техногенных провалов, где одновременно проявляются значительные вертикальные и горизонтальные движения земной поверхности.
При изучении землетрясений и вулканической деятельности важное значение имеют не только скорости деформаций земной поверхности, но и характер изменения скоростей во времени [ТзиЬокама ей а!.. 1964; Байкальский геодинамический...,1371 и др.]. В этой связи ускорения изменения высот будут иметь вид Я(А,БЛ) = (^хсо5а + ЬдчуБШа)! +
, • о ' л \ I
-г (т" Ууьллсо ^
+ ("¿^усояа - ¿^/"хЗд па) 1а + 2(Ь). (7)
Первые три члена правой части выражения С8) характеризуют ускорение изменения высоты, обусловленного: ускорением горизонтальных смещений 1. скоростью изменения наклона земной поверхно-
сти в плоскостих меридиана 0Х и первого вертикала \>у и скоростью изменения азимута (или дирекционного угла) а элемента 1. Последний член 2(1) - ускорение собственно вертикальных движений.
2.2. Как известно, геодезическую высоту Н(А. В) непосредственно измерить пока не представляется возможным, поэтому ее определяют в виде суммы нормальных высот На и аномалий высот с:
п(А,о) = ИС1А х С = (1'Т) + Г/Т. (8)
ОА
где ТтА - ТоА г 0.154ЬИЭМ - значение нормальной силы тяжести, Т -возмущающий потенциал.
Как видно из («). изменения высот могут быть обусловлены двумя одновременно действующими факторами: деформациями земной поверхности, изменяющими элементарное превышение с1Ь , и вариациями гравитационного поля д. Считая с/ЛСУ и функциями времени. а Тт - величиной, неизменяемой во времени, найдем связь скорости вариаций силы тяжести со скоростью изменения измеренных высот.
Продифференцировав по времени известную формулу разности нормальных высот точек А и М земной поверхности [Еремеев, 1351: Еремеев. Звонов. 1353 и др.]. получим:
О^сУ-й^а* = ^Лизм+Я^-Тут^ам/Тт^-^мТо То^Ял/Тпи'. (9) Третий член уравнения (3) от времени не зависит, поэтому л'с|АМ = "изм + Г З/Тщ; Ту глйиэм + (1/Тцг'б'Лиэм. С1С)
где Наш - и- - относительная скорость вертикальных
перемещений точки М 5 над точкой А Б.
В выражении (1С) с погрешностью не грубее 0.01мм можно считать - к)т^изм = ё^иэм [Колмогоров, 19753 , откуда
В ■= ~ - О'тЛиэм/Лиэм- С И}
Формула (11) позволяет вычислять скорости вариаций силы тяжести, обусловленных только вертикальными перемещениями физической поверхности, которые могут достигать несколько десятков микрогалл. При этом в различных точках гравитационной аномалии значения г даже при одинаковых ЬНэм будут различными вследствие влияния аномального гравитационного градиента ("¡г-Тут/Лизм-
Точность определения % характеризуется средней квадратичес-кой ошибкой [Колмогоров. 1371. 13751 йкг~ = (¡Г-Тут^^^Ь^зм+^измЛ!^^^изм+Л^измГёГ_Тугп^ЛЪ^/^иэм. (12) При равноточных геодезических и гравиметрических измерениях
в моменты 11 и при те=±1.42т/^Ь.
где и - ср.кв.от. 1 км двойного нивелирования, ь - длина'нивелирного хода в км. ¿\t~t-2-ti получим
Лег -±:(е-Г)т/Ьизм]ГТ^21]/А£. (13)
2.3. основным геодезическим методом определения современных вертикальных движений земной поверхности (СКЛЗП) является метод повторного высокоточного и точного нивелирования. По его результатам составляются графики и карты современных вертикальных движений на отдельные территории и всей страны в целом. При этом предполагаются однонаправленность и равномерность этих движений между смежными.измерениями, что позволяет вычислять относительные скорости по приближенной формуле
ч » №?)- ЩЦ) _ ЩЫ- ЩЫ
Ьг - ¿2 - ¿1
где Ь(ЬО и - измеренные превышения в моменты времени 11 и
и£ с ошибками соответственно и .
Прецизионное нивелирование выполняется способом совмещения в прямом и обратном направлениях по двум (нивелирование 1 класса) или по одной (2 класса) парам переходных точек в соответствии с инструкцией по нивелированию 1, 2, 3 и 4 классов. 1380 г.
Число источников погрешностей нивелирования велико, их происхождение разнообразно: одни погрешности носят случайный характер. другие - систематический: одна их часть вызвана конструктивными особенностями измерительных инструментов, другая - влиянием внешних условий. Имеются погрешности, связанные с особенностями методики нивелирования и способами обработки результатов измерений. Постоянное исследование различных источников ошибок -инструментальных, изготовления и эталонирования инварных реек, учет влияния рефракции, лунно-солнечных приливов, магнитных и электрических полей, перемещения переходных точек и штатива и др. позволяют обеспечить высокую точность нивелирных работ.
Оценка точности государственного нивелирования 1 и 2 классов выполняется- по формулам Лаллемана или Звонова-Ларина. Б последние годы для оценки точности нивелирования применяются методы математической статистики.
При сравнении тектонической активности различных геологических регионов важно иметь скорости, приведенные в единую систему отсчета. В этом случае за исходные принимаются скорости СВДЗК,
выведенные из многолетних океанографических наблюдений и называемые абсолютными.
В зависимости от масштаба и характера решаемой геодинамической задачи высотные построения делятся на:
- локальные (приуроченные к глубинным разломам земной коры):
- площадные (охватывающие районы возможных эпицентров разрушительных землетрясений, районы эксплуатируемых и строящихся ГЭС, АЭС. важных промышленных объектов):
- региональные (связывающие крупные региональные структуры).
Ка локальных и площадных построениях нивелирные сети создаются в виде отдельных пересекающихся линий или сетей нивелирования 1 и 2 классов. Периметры полигонов в этих сетях не должны превышать 40 км. а при сейсмическом микрорайонировании городов -15 км на застроенных и 20 км - на незастроенных территориях. При региональных построениях линии нивелирования 1 класса образуют полигоны с периметром 100-1000 км и 2 класса - с периметром 300500 км, при этом геодинамические высотные сети должны быть включены в сеть государственного нивелирования.
Высотные пункты всех этих построений по возможности совмещают с пунктами ранее проложенных нивелировок и пунктами плановых сетей, высотные же сети привязывают к главной высоткой основе страны с целью получения высот в единой системе. Нивелирные линии должны пересекать разломы и разрывы, границы блоков земной коры.
Исходя из поставленных целей и задач устанавливаются объемы повторных нивелировок.
2.4. При изучении СВДЗП основной задачей является повышение точности нивелирования как путем совершенствования методики наблюдений. так и учета различных факторов,влияющих на точность нивелирования. Одним из таких давно известных, но не учитываемых, факторов является лунно-солнечный прилив. Приливные поправки в превышение Steinberg 11866] предложил вычислять по формулам:
«ем = -Х(shytco^ucos2i - cos2vshi25cosl - sln2q>sin25).
X£ = -Xicosyca^SslnZt + slnrpsin25slnt). где K=0.058 (для Луны) или 0.027 (для Солнца), ¡р - широта места наблюдения, 5 и t - склонение и часовой угол светила, ад и ie -сбверная и восточная компоненты приливного уклонения отвеса. Общая поправка за прилив Coem = faeyi. N + асе. n.5Sn + (зед. е + асе. Е^Е. где Вы и Se -северная и восточная составляющие линии нивелирова-
ния, при сизигийном приливе может достигать величины 0.085 мм/км. Для облегчения трудоемкого процесса вычисления этих поправок автором рассчитаны и построены специальные номограммы.
2.5. Не менее важными, чем скорость СЕДЗП. кинематическими параметрами являются горизонтальный градиент скорости СВДЗП, характеризующий скорость изменения наклона и сдвиговую компоненту деформации (в районах сбросов и взбросов) земной поверхности, и скорость изменения кривизны земной поверхности.
Скорость изменения наклона земной поверхности в направлении нивелирного хода определяется по формуле
J г" = (eradvOp" - fvk+i - v>Jp"/rx.k+i. (M)
где vk и Vk+i - скорости вертикльных движений в k-ой и (к+1)-ой точках нивелирной линии, расположенных одна от другой на расстоянии Гк.k+i км* Максимальное значение скорости изменения наклона земной поверхности I" и его азимут А определяются по формулам: 1Г" = ix"cosa т ly'slna, (15)
I" = Ux2 + 1у2)1/г. А = arctgily/lx) (18)
где а - азимут нивелирного хода. lx"=l"cosA, ly"=l"slnA - скорости наклона земной поверхности в плоскостях меридиана и первого вертикала соответственно.Значения 1Х" и 1у" определяются из решения уравнений (15). число которых равно числу нивелирных ходов, пересекающихся на репере, в окрестностях которого определяется изменение наклона. Точность определения скорости изменения наклона земной поверхности при mi и "пГti^ Гtav ="п, mh^Ti/r мсшга
определить по формуле:
m" ~ С!. 7111 fly" т 1у";Р" (17)
Г'&и/г"
При площадном распределении скоростей СВДЗП, представленных в виде карт изобаз, считая поле этих скоростей регулярной поверхностью, можно вычислить наклоны и глазные кривизны последней по Гауссовым фундаментальным величинам, которые определяются через первые (vx, vy) и вторые (v'xx. Vyy) производные скоростей СВДЗП:
E-J+Vx", F=V"xV'y, G= i+Vy". L=VxxCB3~F2) 1/'". icu-r j . h=vyy(£G-/J ;
где
Vx~Г1 /Pu^J"Илi Vj, V'y-Гly'ou^jHy i Vj. V'xx=( l/u^jEXi'y'i ~ (2/36^j,
Vxi/'Cl/d )Ly\Vi -(2j'3u")Evi, Vyy=(
откуда
-j л £ 2 *. . г
graav = t-V'x + vy , t= Vy/Vx. vio) Главные кривизны kx.¿ определяются из решения квадратного уравнения
|Д mLzJJL^SL^ ULzJán
£о - F** £¡3 - (13)
и равны
ki.2 = О. бСУ'хх+Ууу^ 1 \/о.25{Vy,y+Vyy)^-(VxxVVy-VKy)2. (20)
Направления главных кривизн Ф1. ¿ определяются по формулам
■= (к± - VXy^/VXy, Ф2 = Ф1 i SO. (21)
2.0. Оценка характерных размеров структур современных вертикальных движений крупных геоструктур Сибири была выполнена [22] с помощью спектрального анализа скоростей вертикальных движений v(x). аномалий силы тяжести Дгв(х), высот земной поверхности HD. глубин поверхности Мохоровичича Нм по профилю L>3000 км. проходящему большей частью по Центрально-Азиатскому поясу от Большого Невера до Аральска. Вышеуказанные поля по профилю аппроксимировались полиномом
V(Xj - С/ -г- В .л т LA ¡Sin(2líX¡/7 i + ф) + С(л). где а+дх - региональная, LA¡sln(£xXisTi-r<?J - периодическая, С(х)-сдучайная части изменения поля по профилю. Скрытые периодичности выявлялись по методу Вюй-Балло, затем, используя процедуру быстрого преобразования Фурье СЕПФ) для Функций v(x), Agb(x). KD(x). Нм(х) выделены общие волны длиной 350-1000. 750-800, 175-200 км.
Сравнение выделенных волн с результатами подобного анализа, выполнененого ранее В.А.Магницким E1SB53.И.Б.КалашниковойЕ19В83. свидетельствует о хорошей согласованности длин волн, выделенных для различных тектонических регионов (Среднеазиатский пояс. Средне-русская и Американская платформы). Такал согласованность вызвана регулярными глубинными процессами, при этом, чем глубже источники аномалий, тем ниже частоты соответствующего им поля.
Глава 3. ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ РЕГИОНАЛЬНЫХ КИНЕМАТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ЗЕШОЙ ПОВЕРХНОСТИ СИБИРИ
3.1. Ка первом этапе исследований СВДЗК преобладал геотектонический аспект изучения современной тектонической активности Сибири, в основе которого заложен структурный анализ данных повторного нивелирования по протяженным линиям. Главная идея такого
анализа, впервые высказанная А.т.Донабедовым, состоит в следук щем. Сложный пространственно-временной процесс эволюции литосф.:. ры привел к существенной ее дифференциации на совокупность рат номерно распределенных геоструктурных элементов различного тигч и порядков.В силу различий физических свойств горных пород и ве-номерно распределенных геоструктурных элементов различного типг. и порядков.В силу различий физических свойств горных пород и вещества глубинных зон. а также элементов залегания пород указанные неоднородности геофизической среды закономерно отражаются стационарных геофизических полях, с одной стороны, а с другой -предопределяют характер и особенности пространственного распре деления современных движений земной коры. Лля такого анализ вдоль каждой линии повторного нивелирования построены "комплексные профили", на которых кроме графиков изменения высот репероь изображены рельеф земной поверхности, скорости свдзк и их горизонтальные градиенты, гразиыагнитные аномалии, данные о глубинно-; строении. Одной из таких протяженных линий, пересекающей крупные регионы юга Сибири, является линия повторного нивелирования первого класса Кинель-Чита длиной около 5 тыс.км. В результате анализа графиков высот дневного рельефа и изменений превышений ме^ ду реперами за 25-летний период получено следующее. Гигантски Западно-сибирская впадина проявляется обпирной областью совреме нкого прогибания (скорость 4-6 мм/год), а Байкальский тектониче ский свод - существенным поднятием (скорость 6-12 мм/год). Размеры аномалий СВДЗК. по латерали изменяются от 3 тыс. км (структуры 1 ранга) до 1-0.5 тыс км (2 ранга). На протяжении всего прс филя график изменения высот в общих чертах повторяет рельеф земной поверхности, при этом современные и новейшие движения отличаются не только значениями скоростей (скорость первых на поря док выше скорости последних) и неполным совпадением плошадны-; контуров структур поднятия и прогибания (неполной унаследование став), но и разным соотношением амплитуд движений структур все-, рангов, кроме разломов. Для новейших движений, как правило, максимальная амплитуда свойственна локальным структурам (2 ранга), для современных - региональным (структурам 1 ранга). Так, скорости вертикальных смещений региональных структур Западной Сибирл равны 4-6 мм/год. а для локальных - 2-4 мм/год; для Байкальского свода скорости соответственно равны 8-12 и 2-6 мм/год. '^та грк-''
so -
рзльнзя особенность проявления С8ДЗК прослежена на многих протяженных профилях повторного нивелирования Сибири.
Структурный анализ 70-ти линий повторного нивелирования.пересекающих Западно-Сибирскую плиту. Сибирскую платформу, Прибайкалье и Забайкалье, позволил уточнить блоковую структуру земной коры и количественно оценить подвижки блоков. При этом установлено соответствие положения погибов и поднятий кровли фундамента Западно-Сибирской плиты и зон отрицательных и положительных значений скоростей СВДЗК. Это свидетельствует о том,что отрицательные структуры 1 порядка складчатых систем фундамента на современном этапе своего развития продолжают унаследованно прогибаться. На фоне этого регионального опусканий структуры 2 и выше порядков прогибаются интенсивнее региональных структур. В Байкальской рифтовой зоне дифференциация современных движений согласуется в большей мере с неотектоническими структурами, выраженными в рельефе.
3.2. Изучение СВДЗК на больших территориях с целью выявления длиннопериодической компоненты этих движений и их региональных особенностей в форме областей современных поднятий и опусканий и зон перехода между ними проводится главным образом по картам СВДЗК, в процесс составления которых входит: уравнивание нивелирной сети: сравнение смежных нивелировок, определение и оценка современных вертикалььных движений: фильтрация скоростей движений посредством квадратичного фильтра для исключения влияния погрешностей измерения, вызванных случайными помехами и высокоподвижными зонами разломов; выявление и описание эмпирических соотношений между характером проявления скоростей СВДЗК и интерпретация.
Интерполирование скоростей СВДЗК и рисовка изобаз на территориях, покрытой редкой сетью повторного нивелирования, выполнены с использованием корреляционных связей скоростей СВДЗК с гео-лаго-гаофизтескти параметрами земной коры. Наиболее эффективным методом прогноза скоростей движений оказался метод аналогии.
Как показали исследования, выполненные для территории Прибайкалья и Забайкалья, юга Сибирской платформы и Западно-Сибирской плиты, существует довольно четкая корреляционная связь между скоростями v(r) и аномалиями силы тяжести в редукции Буте (Agg), высотами современного рельефа (НР) и кеотектоническими движения-
ми (Кн)- Это обстоятельство позволило использовать в качестве аппарата прогнозирования корреляционно-регрессионный анализ, в результате которого оператор прогнозирования представлен в виде линейной регрессии
V1п (г) »V (г) + ру/С^1П(г) - 6П(Г)3. (22)
где уэ(г)=(1/п)Еуэ(г), ап(г)=(1/п)ЕЗп(г), ру/й - коэффициент линейной регрессии, п - число эталонных точек (нивелирных реперов). Погрешность аппроксимации стохастической связи величин у (г) и 5(г) уравнением (22) определяется по формуле
б2(у) = Е<(уэ + ру/аСЗп4 - 6п)] - уп1>2/(п-2). (23) Одним из наиболее важных вопросов составления таких карт является выбор стабильных реперов, относительно которых можно вести отсчет скоростей. В настоящее время для этой цели служат уровнемергае пункты.
В 70-х годах скорости СВДЗК, вычисленные нами по линиям повторного нивелирования Сибири, не имели привязки к уровнемерным постам, т.к. не было еще осуществлено общее уравнивание высотной сети территории Сибири. Поэтому первые карты СВДЗК составлены в относительной системе отсчета скоростей, в которой за начальный выбран стенной репер, заложенный в здание депо ст. Красноярск в 1301г. В этой системе составлены "Карта скорстей современных вертикальных движений южного Прибайкалья и Забайкалья" (1375), Карта относительных скоростей современных движений юга Западной Сибири" (1378), "Карта относительных скоростей вертикальных движений юга Сибири" (1984). После уравнивания всей высотной сети территории СССР (ГУГК, 1985) появилась возможность совместно с Предприятием N 8 ГУГК составить карту скоростей современных вертикальных движений юга западной Сибири и прилегающих районов Ал-тае-Саянской складчатой области (1986). вошедших в "Карту современных вертикальных движений земной коры территории СССР", изданную в 1383 г. Абсолютные значения скоростей движений определены со средни квадратической ошибкой единицы веса (1=40.11 мм/год.
Ь'а основе визуального анализа вышеназванных карт сложилось следующее представление о площадном распределении современных движений крупных геоструктур Сибири.
Прежде всего отмечается нисходящий характер движений Западно-Сибирской плиты с интенсивным ее наклоном в северо-восточном направлении: Ишимская. Барабинская. Кулундинекая равнины опуска-
- -
¡отся со скоростью З-б мм/год, более высокие скорости прогибания (свыше 10 мм/год) зафиксированы в районе Енисей-Хатакгского прогиба. На фоне, общего опускания поверхности Западной Сибири четко выделяются зоны поднятия со скоростью 4-6 мм/год, приуроченные к Уват-Ханты-Мансийскому, Назино-Сенькинскому и Надымскому срединным массивам.
В поле скоростей СВДЗК Енисейского кряжа отчетливо отобразилась его продольная зональность: южный древний блок кряжа - Ангара- Канский выступ - продолжает сохранять устойчивую тенденцию к стабильности (скорость движений изменяется от О до +2 мм/год); северная Заангарская часть кряжа прогибается со скоростью 4-6 мм в год, испытывая общий наклон в сторону Западно-Сибирской плиты.
Сибирская платформа выделяется среди других платформенных областей(например. Среднерусская платформа) высокой степенью активизации тектонических движений и по режиму современого развития не представляет единого целого. В ее пределах выделяются структуры с мобильным и относительно стабильным режимами. Капри-мер, ее Ангаро-канская структура прогибается со скоростью свыше 20 мм/год, испытывая интенсивный наклон к днищу прогиба -бассейнам рек Подкаменная Тунгусска и Чуня. В целом для платформы характерен наклон с юга на север.
На западном побережье Байкала направленность СВДЗК в общем отвечает тенденциям развития неотектоничес-ких форм со скоростью погружения до 5 и воздымакия до 10 мм/год. В целом в Байкальской рифтовой зоне в основном наблюдаются прямые соотношения между новейшей структурой и направленностью современных движений.
Для регионов, значительно удаленных от уровнемерных пунктов, значения скоростей движений могут быть искажены ошибками уравнивания нивелирных сетей и. как отмечала м.и.Юркина 11972, 1378]. уклонениями отвесной линии. Для таких территорий нами предложено составлять карты современных вертикальных движений в локальной системе координат, при этом для достижения наибольшего соответствия полученной картины деформации земной поверхности особенностям геологического развития за исходный нами предложено выбирать нивелирный репер, расположенный на относительно стабильном блоке земной коры - древнем (архейском или протерозойском) плитном комплексе основания, представляющем собой Фрагмент ранег- существовавшей платформы или более древних складчатых систем и сохранив-
шем свое квазиустойчивое положение за всю историю развития.
3.3. Кроме карт скоростей СВДЗК были построены карты скоростей изменения наклонов и кривизны земной поверхности южной Сибири по методике, изложенной во 2 главе.
Максимальная скорость изменения наклона земной поверхности зафиксирована прежде всего на границе между платформенными областями и областями горообразования. Здесь значения горизонтального градиента вертикальных движеений на порядок выше, чем во внутренних областях Западно-Сибирской плиты. Вся южная часть Западной Сибири наклоняется к востоку со скоростью, изменяющейся в пределах от 0.001" до 0.003" в год. В районе Батеневской межвпадинкой перемычки (Присаянскин район) изменения наклонов со скоростью до 0.007 "/год направлены'к северу - в сторону Назаровс-кой и Северо-Минусинской впадин - и к югу - в сторону Южно-Мину-сийской впадины. Невысокие значения градиента приурочены главным образом к областям с углами наклона рельефа, не превышающими 5°. В Прибайкалье и Забайкалье локализация зон с максимальными скоростями изменения наклонов земной поверхности пространственно совпадает с известными глубинными разломами. В Байкальской рифт-овой зоне значения градиента меняются от 0.02 до О.OB "/год. Максимальные значения скорости наклона земной поверхности зарегистрированы в пределах Байкальского хребта и в зоне сочленения хребтов Баргузинского и Улан-Бургасы с Витимским плоскогорьем.
Скорости изменения кривизны земной поверхности южной части Западной Сибири находятся в довольно узком диапазоне: от -1.0 до +1.0 мм-км~гтод"1. Наиболее интенсивное прогибание (до -3 мм на км в год) отмечено в районе Минусинских впадин. Хорошая согласованность скоростей изменения кривизны земной поверхности с характером проявления неотектонических движений - еще одно подтверждение унаследованности последних современными вертикальными движениями в прилегающих к Западно-Сибирской плите районов Алтае-Саянской области. Скорости изменения кривизны земной поверхности Прибайкалья я Забайкалья достигают значений 40.5 мм-км-2'год-1.
Таким образом, карты скоростей современных вертикальных движений, изменений наклона и кривизны земной поверхности, впервые составленные по результатам повторного нивелирования для регионов Сибири, отражают особенности режимов современного тектонического развития последних.
Глава 4. ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ДЕФОРМИРОВАНИЯ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ НА ГЕОДИНАМИЧЕСКИХ ПОЛИГОНАХ
Для решения различных геодинамических задач были созданы геодинамические полигоны (ГДП) в Байкальской рифтовой зоне. Горной шории и на Алтае. В процессе экспериментальных исследований на этих полигонах разрабатывались технология систематических ■высокоточных измерений с учетом местных особенностей и методические основы комплексного анализа их результатов.
Зарегистрированные на различных участках Байкальского ГДП вы-сокодифференцированные квазипериодические вертикальные движения обусловлены, главным образом, эндогенными процессами. Выявленная нерегулярная корреляция локальных аномалий СВДЗК с сейсмическим режимом свидетельствует о возможной обусловленности аномалий движений в рифтовых структурах Байкальской рифтовой зоны деформационными процессами, протекающими непосредственно в зонах разломов, удаленных от очагов землетрясений 12-14 классов на расстояние 25-50 км.
Характер деформации земной поверхности в зоне сочленения Сибирской платформы с Байкальской рифтовой зоной определен в результате анализа данных повторного нивелировании Ангинской линии протяженностью 80 км, пересекающей вкрест простирания Прибайкальскую ветвь Саяно-Байкальского краевого шва с заканчивающейся на мысе Крестовский в 1 км от уреза воды оз. Байкал. Нивелирование этой линии выполнено в 1967, 1971, 1972 и 1978 гг. с точностью, характеризующейся ср. кв. случайной ошибкой нивелирования 1 км двойного хода ц=ю.5мм/км. Сравнение результатов повторных нивелировок показало, что группа реперов, расположенная в пределах Байкальского антиклинория, поднимается относительно Байкальского предгорного прогиба со скоростью около 3 мм/год. Тенденция увеличения движений на юго-восток хорошо коррелирует с высотами дневной поверхности, аномальными геофизическими полями и возрастной зональностью блоков земной коры. Это свидетельствует об унаследовании современными смещениями движений неоген-четвертичного времени, которыми сформирован структурно-тектонический план Прибайкалья. Максимальные значения горизонтального градиента скоростей СВДЗК соответствуют центральной части Прибайкальского разлома и равны ЗХЮ"6 год-1. Аналогичные деформация получены и п?<
равны Зх10~б год"1. Аналогичные деформации получены и по двум другим линиям повторного нивелирования, пересекающим этот разлом: Качуг - Большая Зама и Большая Зама - Нижнеангарск.
Другие кинематические параметры (сдвиговая и изгибовая компоненты земной поверхности) по Ангинской линии указывают на систематический наклон Приморского хребта и Маломорской впадины -структур Байкальского антиклинория - в сторону оз. Байкал, а Ку-ретской впадины Предбайкальского горного прогиба - в сторону Иркутского амфитеатра.
Наиболее мобильными и сейсмоактивными в рифтовых зонах являются рифтовые впадины и ограничивающие их глубинные разломы. К таким впадинам относятся Усть-Селенгинская и Баргузинская. непосредственно связанные с развитием рифтовой зоны.
При сопоставительном анализе результатов многократкого нивелирования Селенгинской линии, пересекающей основные структуры Усть-Селенгинской депрессии (Фофановскую кристаллическую перемычку. Морской и Дельтовый разломы), определены короткопериодичес-кие колебательные движения на общем фоне опускания депрессии со средней скоростью около 3 мм/год. По значениям горизонтальных градиентов скоростей СВДЗК выделяются три зоны контактов, разбивающих исследуемый участок на четыре различных по протяженности и глубинности блока земной коры, испытывающих наклоны, изменяющиеся со скоростью от -1.45 до +1.27 сек/год. Пересекаемые Селенгинской линией разломы "живут" достаточно активно: периоды сжатия, соответствующие деформации локального изгиба, сменяются растяжением в довольно короткие, сроки - 3-4 года. Из сравнения вертикальных смещений с количеством выделенной за период наблюдений сейсмической энергии на площади радиусом до 50 км четкой связи не обнаружено.
Северо-Муйская линия шестикратного нивелирования проложена в районе Северо-Муйского тоннеля трассы БАМ, расположенного между Верхнеангарской и Муйской впадинами. Анализ результатов нивелирования позволил установить колебательный характер вертикальных смещений реперов. По скорости и направленности выделены три блока, разделенные высокоградиентными зонами, соответствующими активным в кайнозое разломам. Развитие деформационного процесса за период наблюдений происходило, по нашему представлению, следующим образом. Наиболее поднятая часть Северо-М\/йского хребта ••
течение всего периода наблюдений вела себя как стабильная зона, относительно которой западная часть Северо-Муйского перевала опускалась со скоростью около 2 ш/год, а восточная - поднималась со средни скоростью 5-6 мм/год. На фоне такого "перекоса" перевала отмечен колебательный характер движения отдельных блоков. Из ретроспективного анализа геодезических и сейсмологических данных сделан вывод о том, что одной из главных причин локальной составляющей вертикальных движений в рифтовой структуре является накопление напряжений в близлежащих очагах готовящихся землетрясений.
Систематическими геодезическими измерениями на Таштагольс-ком геодинамическом полигоне, так же, как и на других полигонах, установлена пространственно-временная нестабильность процессов, протекающих внутри разломных зон. Существенная особенность проявления современных вертикальных движений в зонах разлома заключается в пространственной локализации аномальных изменений движений (ширина аномалий до 1-2 км), высокоградиентном характере движений (около 10-20~бгод-1 и более) и временной высокочаетот-ности (аномалии формируются за время порядка до 1 года). Аномалии обладают пульсационной (знакопеременной) направленностью, • при этом смена знака движений осуществляется в пределах одних и тех же пунктов с периодом 2-3 года.
Высокоинтенсивная компонента движений над разломами обусловлена тем или иным типом деформации земной поверхности, соответствующим определенному механизму. Наиболее широко распространены механизмы поперечного изгиба коры вертикальными и продольного сжатия горизонтальными силами,а также горизонтальных сдвигов при поперечно-зональном сжатии или растяжении. Непосредственно в зонах разлома происходит смена одного типа деформации другим. Пространственно-временные . изменения деформаций земной поверхности как для сейсмических (Байкальская рифтовая зона), так и слабо-сейсмичкых и асейсмичных (Западно-Сибирская плита) областей имеют идентичные характеристики.
Глава 5. ОЦЕНКА СОВРЕМЕННОЙ КИНЕМАТИКИ РАЗЛОМОВ СИБИРИ ПО ГЕОДЕЗИЧЕСКИМ ДАННШ
Изучением разломов с. различных позиций занимались многие исследователи, но определение современных кинематических параметров (скорость подвижек противоположных крыльев, горигюнтл.иннг-
градиенты СВДЗК, изгибовые деформации) региональных разломов Сибири выполнено впервые.
Своеобразными эталонами для апробирования метода выделения активных разломов по данным повторного нивелирования явились линии нивелирования государственной высотной сети - могойто-Романовна и Ачинск-Абакан, пересекающие вкрест простирания целый ряд выходящих на дневную поверхность зон разломов. Последние, благодаря яркой выраженности в рельефе, детально изучены и достоверно закартированы геологами. Используя неуравненные скорости СВДЗК и геологические данные, по этим линиям построены схемы блоков, иллюстрирующие предполагаемую кинематику блоков фундамента, их горизонтальные размеры, характер и интенсивность перемещений одного блока относительно другого. Так, по линии Могойто-Романовка выделено три крупных блока, горизонтальные размеры которых не превышают во км. Геологи установили, что основную роль при образовании и развитии разломов, разделяющих эти блоки, играют сбросовые движения при наличии небольшой сдвиговой компоненты. Ка графиках скоростей СВДЗК и их градиентов выделенным разломам соответствует ступенеобразное изменение скоростей перемещений реперов и высокое значение градиента скорости движений. По линии Ачинск-Абакан также над разломами, разделяющими впадины и анти-клинории, наблюдаются максимальные амплитуды смещения реперов, асимметричная форма графика скоростей вертикальных движений и высокие значения горизонтальных градиентов скоростей этих движений.
В результате сравнения данных повторного нивелирования по многим трассам с геолого-геофизическими материалами построены схемы блоков фундамента и разделяющих их разломов с иллюстрацией их современной кинематики. Установлено, что современная активизация разлома происходит неодновременно на всем его определенном протяжении. Сопоставление пространственного положения зон высоких градиентов скорости СВДЗК с известными активными в кайнозое разрывными нарушениями показало, что частость совпадения этих зон близка к 0.3. Учитывая такое высокое значение частости, правомерно выделенные высокоградиентнне зоны идентифицировать зонами разломов, активных на современном этапе развития. Установлено, что Форма графика изменения скорости движений и ее горизонтальных градиентов по профилю различна в зависимости от кинематич^--
кого типа разлома. Наиболее выражена связь аномальных скоростей СБДЗК и их градиентов с разломами, в истории развития которых преобладают вертикальные смещения (сбросы, взбросы). Характерной особенностью графиков скоростей над сбросами и надвиговыми зонами (зонами преобладающего сжатия) является их асимметричность, а высокие значения горизонтальных градиентов свидетельствуют о крутой приразломной складчатости. Зона глубинного сбросо-сдвига фиксируется несколькими сближенными пикообразными аномалиями скорости. Сместители надвиговых разломов характеризуются пологим залеганием, что отражается и на графиках скоростей; значения градиентов значительно меньше, чем над сбросами. Сдвиговые и раздви-говые зоны разломов проходят в основном по простиранию сместите-ля без заметной вертикальной составляющей; графики скоростей над ними симметричны (или близки к этому).
В зонах активных разломов Западно-Сибирской плиты по характерным признакам аномалий СВДЗП, предложенным ¡0.0. Кузьминым, определен тип деформации земной поверхности приразломных зон и составлена карта зон разломов ЗСП с определением их кинематического типа. Сравнительный анализ кинематических характеристик грабен-рифтов и других разломов Западной Сибири позволил сделать следующие важные выводы о современном тектоническом развитии региона.
1. Увеличение поперечных размеров разломов, амплитуд СКЗЗП, ширины зоны динамического влияния Колтогорско-Уренгойского, Ху-досейского и Худуттейского грабен-рифтов на севере Западно-Сибирской плиты свидетельствует о том, что в северной части плиты современные деформации наиболее контрастны и достигают наивысших значений по сравнению с южной частью. Здесь же наиболее контрастно развиваются и современные структуры поднятии и прогибания. Диапазон изменения скоростей движений довольно широк: от +12 до -20 и более мм в год. Отмечено, что именно в северной части ЗСП был наибольшим и раздвиг литосферных плит (Сурков, Жеро, 1981].
2. Наблюдающееся общее погружение территории Западно-Сибирской плиты можно уверенно связывать с процессами еще незакончив-иегос.я рифтогенеза, причем наиболее интенсивное его развитие продолжается на севере плиты.
Глава 6. ГЕОДИНАМИЧЕСКАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ СОВРЕМЕННЫХ ДВИЖЕНИЙ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ
Изучение современного геодинамического процесса в тектонических областях Западно-Сибирской плиты (ЗСП) проводилось путем сопоставления приповерхностных и глубинных структур с особенностями их строения и развития.
На первом этапе геодинамической интерпретации данных о СДЗТТ была построена "Карта современной кинематики земной поверхности Западной Сибири", содержанием которой являются приповерхностные структуры современного развития плиты -абсолютного и относительного поднятий.интенсивного прогибания, соответствующие палеозойским структурно-формационным зонам, и зоны разломов, активизированных на современном этапе развития. Основой для создания этой карты послужили "Карта современных вертикальных движений Западной Сибири" и различные карты и схемы структур фундамента плиты.
Анализ скоростей СВДЗК с использованием карт структурообра-зования в юрский, нижнемеловой и неоген-четвертичный периоды позволили слелать вывод о том, что одним из определяющих факторов Формирования как структур платформенного чехла, так и поверхностных (новейших и современных) являются движения складчатого фундамента, что нашло отражение на "Карте структур поверхности фундамента и структур современного развития". В истории своего развития с юры до современного этапа структуры Западно-Сибирской плиты пережили многократные ритмы тектонических движений, которые выразились в смене относительно резких поднятий опусканиями и наоборот. Наиболее интенсивное формирование современных структур зафиксировано в северной части ЗСП, где выявлены'наибольшие амплитуды СВДЗК. В отличие от нее южная часть плиты испытывает тектонические движения меньшей интенсивности и контрастности; отмечены также сложные соотношения современных тектонических элементов со структурами мезозойского чехла и фундамента.
Следующим важным этапом геодинамической интерпретации является установление корреляционных связей современных движений с основными геодинамическими параметрами земной коры и литосферы в двухмерном пространстве. Впервые для оценки планового соответствия поверхностных и глубинных структур Западной Сибири использованы картографические корреляционные модели, отражающие корреляционные связи как между геолого-геофизическими параметрами. ■ и последних со скоростями СВДЗК. Выявлен гакоюмс-рннг
оО -
и последних со скоростями С8ДЗК. Выявлен закономерный характер пространственного распределения коэффициентов корреляции.экстремальные аначения которых группируются упорядоченно,тяготея к зонам повышенной геодинамической активности - узлам пересечения крупных разломов, участкам земной коры, претерпевшим в результате растяжения уменьшение толщины и возможное хрупкое разрушение.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В результате теоретических исследований обоснован комплекс геодезических и геофизических исследований на геодинамических полигонах, выполнена оценка скоростей вариаций силы тяжести, обусловленных вертикальными перемещениями пункта наблюдений: показано, что скорость изменения во времени нормальной высоты с погрешностью 0.1% равна скорости изменения нивелирного превышении; предложены формулы для вычисления по Гауссовым постоянным сдвиговых (скорости изменения наклона) и изгибовых (скорости изменения кривизны) компонент деформации земной поверхности и их главных направлений. С целью повышения точности определения изменений измеренных превышений дано обоснование и вычисление приливных поправок по часовому углу и склонению Луны и Солнца.
В итоге сопоставления нивелирных превышений, измеренных в разные эпохи по протяженным профилям, установлены интенсивность и направленность вертикальных смещений крупных блоков литосферы и отдельных структур платформенных (Западно-Сибирски плита. Сибирская платформа) и складчатых (Алтае-Саянская область. Байкальское сводовое поднятие) областей: выделены зоны активных разломов, разделяющие различные по характеру вертикальных смещений блоки земной коры. В целом южным частям молодой Западно-Сибирской плиты и древней Сибирской платформы присущи невысокие интенсивность и контрастность региональных вертикальных движений, наличие обширных областей слабого опускания и поднятия, соответствие положения прогибов и поднятий кровли фундамента зонам отрицательных и положительных скоростей. Региональные движения в Байкальской рифтовой зоне характеризуются более высокой интенсивностью и дифферениированностью: Байкальский свод находит отчетливое отображение в СВДЗК. а его современные границы, проходящие на восток далеко за пределы собственно риФтовой 5»он" •','>тг~
дают с границами областей повышенных скоростей СВД.
Впервые составлены карты скоростей современных вертикальных движений, изменения наклонов и кривизны земной поверхности Западно-Сибирской плиты. Сибирской платформы. Прибайкалья и Забайкалья. Карты скоростей СВДЗК составлены в абсолютной (за начало отсчета высот принят Кронштадтский футшток) и относительной (локальной) системах координат. В последней предложено за начало отсчета изменения высот принять "геологические реперы"- устойчивые древние кристаллические массивы, имеющие значительные преимущества перед средним уровнем моря: во-первых, их стабильность: во-вторых, в локальных системах на определение изменений высот в значительно меньшей степени влияют глобальные и региональные вариации уклонений отвеса.
Построены картографические корреляционные модели,отражающие корреляционные связи скоростей СВДЗК с высотами рельефа,толщиной земной коры, относительными высотами квазигеоида, интенсивностью теплового потока. Экстремальные значения коэффициентов корреляции группируются упорядочение, тяготея к зонам повышенной геодинамической активности - узлам пересечения крупных разломов, участкам земной коры, претерпевшим в результате растяжения уменьшение толщины и, возможно, последующее хрупкое разрушение, и др. Таким образом, по типу и силе корреляционных связей скоростей СБ ДЗК с различными геолого-геофизическими парамтерами осуществлено геодинамическое районирование территории Западной Сибири. ■
Сравнительный анализ кинематических характеристик грабен-рифтов и других разломов Западной Сибири позволил сделать следующие выводы о современном тектоническом развитии зтого региона.
Увеличение амплитуд СВДЗК и ширины зоны динамического влияния Колтогорско-Уреьтойского, Худосейского и Худуттейского грабен-рифтов свидетельствует о том. что в северной части ЗападноСибирской плиты современные деформации земной поверхности прира-зломных зон контрастнее и достигают более высоких значений по сравнению с ее южной часть»: так же интенсивно развиваются и современные структуры поднятия и прогибания. Диапазон изменения скоростей СВДоП довольно широк: от +12 до -20 и более мм/год. Наблюдающееся общее погружение Загкчлно-Оибирскои плиты возможен' обусловлено обида уменьшением толщины земной коры, что связано, вероятно, с расположением восхолящку. конвективных ячеек гт*«1-
13843 >1, как следствие этого, процессами еще незакончившегося рифтогенеза, наиболее интенсивное развитие которого продолжается на севере плиты. Это вполне согласуется и с выводами геофизиков [Сурков, Жеро. 13833 о том, что в северной части Западно-Сибирской плиты был наибольший раздвиг литосферных плит.
Систематическими нивелировками с повышенной пространственно-временной детальностью Ангинской. Селенгинской. Северо-муйской. Баргузинских линий Байкальского и нивелирной сети Таштагольского геодинамических полигонов установлена существенная особенность проявления современных вертикальных движений в зонах разломов, заключающаяся в пространственной локализации изменений движений (ширина аномалии 1-2 км), высокоградиентком характере движений (10-20 мм'км"1-год"1 и более), временной высокочастотности (аномалии формируются за время порядка 1-2 лет). Аномалии обладают знакопеременной направленностью в пределах одних и тех же пунктов с периодом 2-3 года.
Использование сравнительного, корреляционно-регрессионного, дисперсионного, спектрального анализов большого объема данных повторного нивелирования (около 20 тыс. км) позволило выявить
- сложную полигенетическую природу современных вертикальных движений Сибири, обусловленную наличием определенной этажности в проявлении тектонических процессов;
- повсеместную сопряженность в пространстве зон поднятий и опусканий любых масштабов, соответствующих, как правило, поднятиям и прогибам Фундамента;
- теску» корреляционную связь современных вертикальных движений с другими геодинамическими параметрами земной коры.
Анализ истории развития приповерхностных структур Западной Сибири с юры до современого этапа прояснил вопрос об унаследова-нности. Хорошая связь современных движений земной поверхности с геолого-геофизическими данными, характеризуя общность факторов, определяющих глубинные и приповерхностные геологические процессы, свидетельствует о том. что современные движения земной поверхности отражают не только современные тектонофизические процессы, ко опосредованно и особенности геологического развитии регионов, определяя тем самым значительным вклад в историю геологического развития процессов унаследованности.
В целом. ь диссертации и опубликованных работах покидано.
что данные о современной геодинамике, давал ценную информацию о проявлении глубинных процессов, могут быть широко использованы при решении различных геологических задач: выделение активизированных зон разломов, оценка влияния современных движений земной поверхности на изменение основных характеристик рек, геодинамическое и сейсмическое районирование и др.
Б последующие годы, с накоплением астрономо-геодезических и спутниковых данных о СЦЗК в комплексе с геолого-геофизическими. должна быть создана общая теория, позволяющая "увязать" результаты геологических, геофизических, астрономических и геодезических методов так, чтобы все они послужили единым Фундамнтом для построения адекватных моделей современных геодинамических процессов.
Основные работы, опубликованные по теме диссертации Монографии
1. Байкальский геодинамический полигон. Методика исследований и первые результаты изучения современных движений земной коры /3.З.Зотиади, Г.И.Каратаев, В.Г.Колмогоров и др.-Новосибирск: ИГШ СО АН СССР, 1370.-175 с.
2. Современная динамика литосферы континентов. Методы изучения/В. С. хромовских. В.П.Солоненко,..., В.Г.Колмогоров и др. Под ред. А.Н.Логачева, В.С.Хромовских. - м.: Кедра, 1383. - 278 с.
3. В.Г.Колмогоров. П.П.Колмогорова. Современная кинематика земной поверхности юга Сибири.- Новосибирск: Наука 1330.-153 с.
Статьи и тезисы докладов
4. В.Г.Колмогоров, П.П.Колмогорова. Характеристика современных вертикальных движений, геофизических полей и геоструктурных элементов по профилю Красноярск-Иркутск //Геология и геофизика, 1368, N 11. С. 43-46.
5. З.Э.Фотиади, Г.И.Каратаев, В.Г.Колмогоров и др. Вопросы теории и постановки наблюдений временных возмущений гравитационного и магнитного полей и движений земной поверхности в аспекте современных глубинных процессов//Проблемы современных движений земной коры. М.: Наука, 1363. - с. 527-534.
6. З.о.Фотиади. Г.И.Каратаев, В.Г.Колмогоров.Математическое описание основных параметров современных движений земной коры//
х еология и геофизика. М 1С. 1363. - с. 34-37.
7. В.Г.Колмогоров. П.П.Колмогорова. Г.А.Мурзнна. Г'^л'ог'.'"
екая интерпретация данных повторного нивелирования в районе Байкальского рифта//Геология и геофизика, N 3. 1371. - с. 22-23.
S. В.Г.Колмогоров, Г.И.Каратаев. О связи современных движений земной поверхности и временных возмущений гравитационного поля//Соврем. движ. земной коры на геодинамических полигонах. Таакент: фан, 1372. - с. 115-118.
3. В.Г.Колмогоров. О связи современных движений земной поверхности и вариаций силы тяжести//Структурно-геоморфологические исследования в Сибири и на Дальнем Востоке. М. : паука. 1375. -с. 173-178.
10. В.Г.Колмогоров, П.П.Колмогшорова. Современные движения земной коры -южной части Байкальской рифтовой зоны и сопредельных областей//Тектоника Сибири. М.: Наука, т.УП, 1376.- С.223-233.
11. В.Г.Колмогоров. Ситематичес.кие геодезические наблюдения за современнымми движениями земной коры в Байкальской рифтовой зоне//Соврем. движ. земной коры (исследования на геодинамических полигонах). Новосибирск: Наука. СО. 1378.- с.13-20.
12. З.З.Фотаиди. В.Г.Колмогоров и др. Современные вертикальные движения, изостазия и плотностная неоднородность литосферы Южной Сибири//Совр. движ. земной коры. Теория, методы, прогноз.-М.: Наука, 1330. - с.45-51.
13. В.Г.Колмогоров, П.Б.Колмогорова. Карта современных вертикальных движений земной коры южной части Сибири//Совр. движ. земной коры. Теория, методы, прогноз. -М. : Наука, 138&.-С.5S-52.
14. В.Г.Колмогоров. К вопросу о составлении карт горизонтальных градиенте современных вертикальных движений и деформаций изгиба земной поверхности//Тез. докл. IX Междувед. совещания по изучению соврем, движ.земной коры на геодинамических полигонах. Петропавловск-Камчатский. 1381. - С. 88.
15. В.Г.Колмогоров, П.П.Колмогорова. Разломная тектоника Байкальской рифтовой зоны и ее отражение в современных движениях земной коры//Совр. движ.зем.коры. -М. : Наука, 1381. - с. 114-118.
16. В.Г.Колмогоров. П.П. Колмогорова. Метод количественной оценки современной активности зон разломов/'/Методическш.- рс-ком;.-нцации к атласу тектонических карт и опорных профилей Сибири. - Новосибирск, ИГиГ СО АН СССР, 1981. - С. 69-82.
17. О.Г.Колмогоров. П.П.Колмогорова. Особенности проявлений современных вертикальных движении земной коры Сибирц^/м^тодик-п и
результаты комплексных геофизических исследований земной коры Сибири. - Новосибирск: ЯГиГ СО АК СССР. 1S81. С. 13-13.
18. Захарова Т.Л., Колмогоров В.Г., Колмогорова H.H. Кеоте-ктоника, граница Мохоровичича и современные движения земной коры юга Средней Сибири//Тез. докл. на Всесоюзном совещании "Проблемы неотектоники и современной динамики литосферы", т.1. - Таллин: АН 3CCF, 1982. - С. 111.
19. В.Г.Колмогоров. Соотношение новейших и современных движений земной поверхности Сибири и вопросы интерпретации инструментальных данных изучения современных вертикальных движений//те-зисы докл. Всесоюзного совещ. "Проблемы неотектоники и современной динамики литосферы".т.1.- Таллин: АН ЭССР, 1382.- С.118-121.
20. В.Г.Колмогоров. П.П.Колмогорова. Применение геодезических данных о современных движениях земной коры для решения некоторых задач геологии //Геофизичекие методы в региональной геологии. - Новосибирск: Наука, СО, 1382.-с.126-136.
21. В.Г.Колмогоров, П.П.Колмогорова. П.С.Лапин. Характер современных движений земной поверхности в районе строительства Байкальского и Северо-Муйского тоннелей трассы БАМ//соврем. движ. и деформации земной коры на геодинамических полигонах. -М. : Наука, 1383. - С. 8В-30.
22. В.Г.Колмогоров, П.П.Колмогорова. П.С.Лапин. Некоторые вопросы анализа данных о современных движениях земной коры Сибири //Комплексные геодинамические полигоны. Методика и результаты исследований. -М. : Наука. 1384. С. 119-123.
23. В.Г.Колмогоров. Методика и результаты изучения кинематических характеристик земной поверхности по данным повторного нивелирования //Современная геодинамика литосферы Сибири.- Новосибирск: ИГиГ СОАп СССР. 1986. - с. 126-148.
24. З.З.Фотиади. В.А.Лазаренко, В.Г.Колмогоров и др. Составление карты скоростей современных вертикальных движений земной коры Западно-Сибирской плиты//Совр.движ.земной коры. Морфострук-туры. разломы, сейсмичность. - М. : Наука, 1387. - С. 72-75.
25. В.Г.Колмогоров, П.П.Колмогорова. 0 классификации разломов Сибири (по данным о современных движениях земной коры)//Там же, с. ■ 102-106.
20. В.Г.Колмогоров. Методика и результаты изучения кинематических характеристик земной поверхности на Байк.чч? гк'-". ' :
//Тезисы докл. ка Международном симпозиуме КАПГ по изучению СДЗК (Дагомыс. 1388). - Воронеж, 1388. - С. 52-53.
27. В.Г.Колмогоров, П.Б.Колмогорова. Современные деформации и сейсмичность Байкальской рифтовой зоны//Геодезия-сейсмология: деформации и прогноз. Тезисы докл. на VIII Междунар. симпозиуме, Ереван. 1383. - С. 27-28.
28. В.Г.Колмогоров. П.П.Колмогорова. К вопросу о периодичности современных движений земной поверхности// Методика и результаты изучения пространственно-временных вариаций геофизических полей.- Новосибирск: СО РАН. 1332, - с. 140-158.
23. В.Г.Колмогоров. Оценка современной кинематики разломов Сибири по геодезическим данным/'/ Там же, с. 153-172.
30. В.Г.Колмогоров,П.П.Колмогорова. К вопросу о современном напряженно-деформированном состоянии литосферы Сибири. //Напряжения в литосфере (глобальные, региональные, локальные). Тез. докл. на Первом Международном семинаре, - М.: Наука,. 1334, с. 83-84.
31. В.Г.Колмогоров, П.П.Колмогорова. Изучение деформаций земной поверхности в районе Таштагольского железорудного месторождения /Геология и геофизика, 1335, т. 36. N 11, с. 116-124.
32. E.E.Fotladl, G. I.Karataev, V.G.Koimogorov, V.G.Cheremi-sln. V. I.Shcheglov. Theory questions and organisation of observations of temporal graviti and magnetic fields dlesturbances and Earth surface movements In the aspect of recent deep tectonic processes (summary)//Problems of recent crustal movements. Third International Symposium, Leningrad, u.S.S.R.. 1968. - Moscow: USSR Academy of Sciences, 1363. - B. 535-536.
33. V.G.Koimogorov, P.F.Kolmogorova. Recent crustal movement of the Eartch in the Baikal rift zone//Rifting problems. Slmposiuin on rift zones of the Eartch. - Irkutsk: USSR Academy Of Sciencens. - 1375. - B. 41-42.
34. V.G.Koimogorov. P.F.Kolmogorova. Some results from stu-diyng recent crustal movements in the Baikal rift zone/ZTectono-physics.- 1S7S. - Vol. 45, Ь! 1. P. 101-105.
35. V.G.Koimogorov. Recent crustal deformations in the Baikal rift 2one//Baikal as a natural laboratory for global change. Abstracts. Vol. 4. Section "Geology. Geophysics, Geodynamics". Irkutsk, Russia, SB RAS, may 1394. - B.27.
-
Похожие работы
- Разработка методов фиксации кинематической системы координат по данным геодезических измерений
- Разработка математического и алгоритмического обеспечения информационной технологии идентификации движений и напряженно-деформированного состояния геодинамических систем по геодезическим наблюдениям
- Моделирование фрактальной структуры и геофлюидодинамики нефтегазовых залежей
- Разработка автоматизированной технологии и средств геодезического обеспечения реконструкции и эксплуатации автомобильных дорог
- Моделирование и исследование геодинамических систем "Инженерные сооружения и геологическая среда" по многомерным временным рядам геодезических наблюдений