» » Региональные измерения

Региональные измерения

Региональные измерения в большинстве случаев опираются на региональную нивелирную сеть отдельных стран или их групп.
Региональное направление обычно ориентируется на составление карг обширных территорий, но для практических целей могут анализироваться измерения и по отдельным линиям региональной нивелирной сети. Обобщение материалов по СДЗК для территории бывшего СССР или крупных его частей зафиксировано в ряде карт.
Нередко оказывается, что суммирование материалов измерений за разные интервалы времени приводит к изменению знака результирующих движений. Это свидетельствует о колебательном характере вертикальных тектонических движений и взаимной компенсации встречных перемещений, связанных чаще всего, с неразрывными площадными (блоковыми, складчато-блоковыми и др.) структурами. Поэтому максимальные скорости инструментально измеренных движений за короткий отрезок времени обычно существенно выше максимальных скоростей, измеренных геолого-геоморфологическими методами за тысячи и миллионы лет. Существует представление (“парадокс скорости движений”) об увеличении вдвое скорости при сокращении на порядок величин времени осреднения этой скорости.
Тем не менее, параметр скорости очень эффективен, т.к. он позволяет абстрагироваться от продолжительности и интервалов повторяемости измерений СДЗК.
Региональные измерения позволяют выявить ряд общих и местных закономерностей развития СДЗК. Однако не все регионы характеризуются достаточным количеством повторных измерений и необходимой густотой геодезических сетей.
Наиболее представителен в этом отношении Кавказский регион, который но густоте сети повторного нивелирования и частоте инструментальных измерений превосходит такие орогенические области как Альпы и Карпаты.
Первый цикл нивелирования на Кавказе относится к 1895/900-1910/15 гг., но он имеет разрозненный характер и может быть использован лишь частично. Второй цикл условно приходится на 1925/37 гг., третий — на 1946/50, четвертый — на 1970/75 и пятый — на 1985/92 гг. Для построения моделей были использованы наиболее высокоточные нивелировки I и II классов. Кроме того, принимались во внимание данные уровнемерных пунктов на побережьях Черного, Азовского и Каспийского морей, многие из которых имеют длительные ряды наблюдений порядка 70-100 лет и более.
Результатом исследований явилось создание трех картографических моделей, используемых для объяснения геодинамики и кинематики СДЗК Кавказа, Предкавказья и Закавказья, которые с известной долей условности можно отнести ко второй, третьей и последней четвертям XX века.
Кинематика деформаций морфоструктур Кавказа для второй четверти XX в (1925-1937—1946/1950 гг.) выглядит следующим образом (рис. 4.6). Предкавказье испытывает в целом нейтральные движения — слабые поднятия (0/+2 мм/год) и слабые опускания (0/-2 мм/год). Большой Кавказ максимально и ступенчато воздымается до 1-1,5 см/год. Закавказская депрессия втянута в умеренные поднятия (0/+6 мм/год) и опускания (0/-4 мм/год), а для Малого Кавказа и Армянского нагорья зафиксирована полная инверсия новейших движений — общие интенсивные опускания до -7 мм/год.
На примере тенденций смещений Большого и Малого Кавказа было отмечено явление противофазности динамики смежных орогенов.
Региональные измерения

Следующая эпоха — третьей четверти XX в (1946/1950—1970/1975 гг.) характеризовалась принципиально иной кинематикой с общей сменой знака и интенсивности движений (рис. 4.7). Предкавказье сменило нейтральные движения на преобладающие умеренные опускания (0/-5 мм/год), перемежающиеся со слабыми поднятиями (0/+2 мм/год). Горы Большого Кавказа испытали полную инверсию движений: максимальные поднятия сменились преобладающими опусканиями, которые в центральной части достигли -2,5/-3 мм/год. Тенденции геодинамики Закавказской депрессии также изменились; вместо умеренных поднятий здесь отмечаются умеренные, местами интенсивные опускания (0/-8 мм/год), Горная система Малого Кавказа испытала очередную инверсию: интенсивные опускания сменились интенсивными поднятиями до 1-1,5 см/год. На этом фоне горы Большого и Малого Кавказа снова оказались в противофазах движений.

Очередная смена направленности движений фиксируется для эпохи последней четверти XX в. (1970/1975—1986/1992 гг.). Предкавказье вновь втягивается в преобладающие умеренные поднятия (0/+4 мм/год), причем испытывает общий наклон с запада (+5 + +6,5 мм/год) на восток (0/-2 мм/год). Горы Большого Кавказа опять меняют знак движений на максимальные воздымания до 1 см/год и более. В Закавказской депрессии восстанавливаются тенденции к умеренным поднятиям (+0,2/+6 мм/год). Новая инверсия движений приводит снова к интенсивным опусканиям Малого Кавказа до -1 см/год. При этом и в данную эпоху Большой и Малый Кавказ находятся в противофазах движений (рис. 4.8).

Горные системы Большого и Малого Кавказа испытывали чередующиеся во времени поднятия и опускания. Общие поднятия можно интерпретировать как результат общих поперечных сжатий орогенов, а опускания — соответственно как результат поперечных растяжений горных систем. Закономерное чередование фаз общих сжатий и растяжений является, таким образом, выражением перманентного возвратно-поступательного механизма сжатие — растяжение. Генератором этого геодинамического механизма для Кавказско-Крымско-Каспийского сектора Альпийского орогенического пояса можно считать пульсационное продвижение к северу и северо-востоку выступа Аравийской плиты, который сжимает в крупнейший орографический узел все субширотные горные хребты Малой Азии и Ближнего Востока, определяя покровно-надвиговое строение их морфоструктуры и динамику напряжений регионального деформационного поля, в том числе морфоструктуру и геодинамику Каспия.
Кинематика механизма сжатие — растяжение, так отчетливо выявленная в современной геодинамике Кавказа, может быть прослежена и в других горных системах.
Так, тенденции движений орогенов Восточных и Южных Карпат соответствуют, по Д.А. Лилиенбергу, тенденциям движений Большого Кавказа и находятся в противофазе горной системе Малого Кавказа.
Недавние российско-американо-грузинские GPS измерения в Колхиде обнаружили надвигание Аджаро-Триалетской горной системы на Рионскую впадину со скоростью до 1 см/год и смещение к юго-западу Окрибского массива северного обрамления Колхиды примерно с такой же скоростью Из сравнения нивелирных данных сходная тенденция намечается и для Куринской впадины, испытывающей двусторонний поддвиг как под Большой, так и под Малый Кавказ.
В динамике полей современных вертикальных движений, в том числе зафиксированных на мелко- и среднемасштабных картах отчетливо намечается система продольных и поперечных волн. Контрастно здесь выражены поперечные волны. Так, для Закавказья нивелировками 1910-1914, 1936-1937, 1949-1950 и 1974-1975 гг. вдоль линии Батуми-Тбилиси-Баку зафиксированы поперечные субмеридиональные волны с запада на восток, последовательно захватывающие Колхидскую равнину, Дзирульский массив, Карталинскую, Средне и Нижне-Куринскую впадины, Кабыстан. Размер морфоструктурных блоков, втянутых в эти перемещения составляет 100-150, 300-400 и 500-600 км, а размах волн движений — до 1 см/год и более. Сходная тенденция отмечалась для Предкавказья, где волна слабых поднятий (0/+2 мм/год) в 1925-1930—1945-1948 гг. в Западном Предкавказье сменилась затем в 1945-1948—1967-1971 гг. волной опускании (0/-4 мм/год), а позднее — волной новых интенсивных поднятий (+2/+6 мм/год) в 1967-1971 — 1986-1989 гг. Еще более контрастно движение геодинамических волн с запада на восток прослеживается на юге Закавказского нагорья по линии Батуми-Ахалцихе-Ереван-Нахичевань, где они охватывают блоки с поперечниками 10-15, 25-30, 50-75 км и более, а амплитуды скоростей достигают 1-2 см/год.
Колебательно-волновая кинематика СДЗК связывается с изменением ротационного режима Земли.
Замедление или ускорение скорости ее вращения приводит к неравномерному раздуванию или уплощению геоида, что вызывает возникновение субмеридиональных и субширотных деформационных волн земной поверхности, соответствующих тенденций к общим сжатиям или растяжениям. Эти колебания ротационного режима за последние 360 лет хорошо фиксируются в соответствующих изменениях длительности земных суток, прослеживаются в фазах активизации и ослабления сейсмической деятельности, извержениях вулканов, цунами и т.п.
С ротационным режимом связаны, очевидно, тектогенные и климатогенные бедствия, которые часто проявляются совместно не только на региональном, но и на межрегиональном уровне. Основные колебания уровня Каспия в XX в тесно связаны с крупномасштабными геодинамическими процессами на обширных территориях. Аномальное падение уровня моря в 1929-1940 гг. совпадает с резкой активизацией сейсмичности в северных альпийских орогенах — Карпатах, Крыму, Кавказе и прилегающей части юга Русской равнины. Аномальное повышение уровня моря в 1978-1995 гг. соответствует периоду резкой активизации сейсмичности в средних альпийских орогенах Северо-Западной Турции, Малом Кавказе, Северном Иране, Западной Туркмении.
Рассмотренные выше материалы по СДЗК должны учитываться в качестве фоновых при оценке локальных тектонических движений, в том числе и разрывных смещений. Эти материалы важны также для уточнения исходной сейсмичности при характеристике сейсмогенерирующих структур.

title-icon Подобные новости