» » Планетарные измерения

Планетарные измерения

Планетарные измерения активизируются с 60-х годов, когда начала разрабатываться тектоника литосферных плит, предусматривающая латеральные смещения континентов и их частей (точнее основных литосферных плит и микроплит). Для определения этих движений, а также параметров вращения Земли и ее полюсов, применяется разнообразная космическая техника (длиннобазисная интерферометрия внегалактических радиоисточников-квазаров — VLBI, лазерная дальнометрия искусственных спутников Земли — SLR, радиотехнические наблюдения ИСЗ, лазерная локация с космических объектов, навигационные системы GPS). Исследования ведутся обычно в рамках международных программ (например, WEGENER-MEDLAS в Средиземноморье, IDEAL в Восточном Средиземноморье, Понто-Каспийском и Центральноазиатском регионах), которые координируются Международным геодезическим и геофизическим союзом (МГГС) и Международной ассоциацией геодезии (МАГ). Сбор, хранение, систематизацию и анализ мировых данных выполняет Международный центр по СДЗК. Отчеты о его деятельности и сведения о поступлении текстовой, графической и другой информации публикуются в специальном бюллетене и высылаются по запросам заинтересованных организаций.
Планетарные измерения

Планетарные измерения обычно производятся по направлениям, по которым фиксируется сближение или расхождение опорных объектов (реперов, отражателей и т.п.) (рис. 4.5). Измерение расстояний между такими объектами приписывается крупным литосферным блокам (плитам, микроплитам) или их значительным частям, если существует несколько подобных линий измерений между двумя плитами. При этом, как правило, не учитывается, что значительная часть измеряемых деформаций может локализоваться внутри плит.
В настоящее время с помощью спутниковой геодезии получено подтверждение спрединга, субдукции, а также некоторых внутриплитных перемещений. Однако реально измеренные скорости горизонтальных движений могут существенно отличаться от скоростей, рассчитанных по расположению линейных магнитных аномалии согласно теории тектоники литосферных плит.
По последним спутниковым космогеодезическим GPS-измерениям скорость раздвигания Североамериканского и Европейского континентов составляет 5 см/год, сближения Тихоокеанской и Азиатской плит — 10 см/год (на отдельных участках до 20-30 см/год), смещения Австралийского континента — порядка 3 см/год. Горные системы межплитных шовных зон также отличаются высокими темпами горизонтальных перемещений: Альпийско-Карпатский сектор до 1,5-4 см/год к северо-северо-востоку, Крымско-Кавказский — 2-3 см/год к северо-востоку, Памиро-Тяныпаньский — порядка 1-3 см/год к северо-востоку и северо-западу. Смещения вдоль некоторых меж- и внутриконтинентальных разломных (шовных) зон по наземным и спутниковым измерениям составляют 3-9 см/год (Сан-Андреас, Североанатолийский, Талассо-Ферганский и др.). Западноевропейская, Русская, Западно-Сибирская, Туранская, Северо-Амереканская платформенные равнины отличаются умеренным уровнем современной геодинамики, скорости нарастания амплитуды (размаха поднятий и опусканий) здесь обычно колеблются в пределах 1 см/год. Несколько большими поднятия — до 1-1,5 см/год — характеризуются активизированные древние кристаллические щиты (Фенноскандия, Канадский), тогда как скорости воздымания виутриплатформенных щитов (Украинского, Воронежского и др.) не превышают 1 см/год.
Другой аспект планетарных (глобальных) измерений с помощью спутниковой геодезии позволил, как было отмечено выше, выявить весьма существенные деформации поверхности земного геоида, в том числе и уровня Мирового океана. Это обстоятельство потенциально чревато пересмотром существующих представлений о “региональных” СДЗК, поскольку все нивелировки велись и ведутся от среднего уровня Мирового океана. А этот уровень может оказаться исходно не одновысотным (относительно той или иной теоретически правильной фигуры Земли) в том числе и в ряде пунктов океанических побережий, считавшихся опорными для измерения СДЗК.
Учитывая существующее разнообразие взглядов на планетарные тектонические процессы нужно подчеркнуть особую роль спутниковой геодезии (СГ) для решения ряда принципиальных проблем, важных и для инженерно-геологического районирования. В связи с этим можно перечислить основные тектонические задачи планетарного направления, которые в настоящее время могут быть решены исключительно методами СГ.
Существует ли приповерхностная субдукция? Дело в том, что в последнее время развиваются представления о локализации субдукции в нижних частях литосферы (обычно ниже “базальтового” слоя земной коры).
Определяется ли тектоническими структурами, и какими именно неравномерность спрединга, диссонирующая с расчетными его скоростями?
Существуют ли возвратные движения в областях спрединга? Какова их ритмичность? Каково соотношение основных и возвратных движений?
Стабильны ли аномалии поверхности геоида? Если они смещаются или меняют свою величину, то с какой скоростью?
Каковы общие и локальные горизонтальные деформации внутри литосферных плит и континентов?
В целом можно констатировать, что в настоящее время современные средства космической геодезии (высокоточные лазерные и допплеровские наблюдения ИСЗ, GPS, лазерная локация Луны и метод РСДБ — радиоинтерферометрия со сверхдлинной базой) надежно решают задачи определения смещений объектов, удаленных один от другого на значительные (до нескольких тысяч километров) расстояния. При этом может достигаться практически любая частота повторных измерений, автоматизация наблюдений и передача результатов на большие расстояния. Исследования GPS уже в конце 80-х годов позволили измерять расстояния в десятки километров с точностью 3-5 мм.
Следует отметить, что собственно планетарные и межрегиональные СДЗК не могут рассматриваться в качестве опасных для конкретных инженерных сооружений. Они учитываются при соответствующем инженерно-геологическом и сейсмическом районировании лишь в качестве общих (фоновых) показателей современной подвижности рассматриваемых структурных областей.
Важные для инженерной геотектоники региональные и локальные космогеодезические измерения производятся на специально оборудованных объектах, принципиально схожих с геодинамическими полигонами.

title-icon Подобные новости