Геотектоника с основами геодинамики - Хаин В.Е.
Скачать (прямая ссылка):
Водомерные наблюдения ведутся не только на берегах океанов и морей, но и на крупных озерах и реках, где интерпретация их результатов не отличается от вышеизложенной.
Метод повторного нивелирования. По мере строительства железных дорог появилась необходимость периодического высокоточного нивелирования вдоль их линий для обеспечения безопасности движения. Повторное нивелирование выявило изменение отметок реперов со временем. Оказалось, что в большинстве случаев эти изменения нельзя объяснить деформацией поверхности за счет экзогенных явлений (просадка или выпучивание грунта), что они носят систематический характер, т. е. происходят в данном пункте с одним знаком, и что этот знак обычно совпадает со знаком той структуры, на которой репер расположен. Это привело к выводу, что основной причиной смещения реперов являются движения земной коры и что, следовательно, результаты повторного нивелирования вдоль железнодорожных линий могут быть использованы для выявления современных вертикальных движений суши (рис. 4.1). При этом необходимо увязать между собой измерения вдоль различных линий и привязать их к уровню океана в портах, где ведутся водомерные наблюдения. Подобная обработка данных повторного нивелирования позволила составить карту современных движений европейской части СССР (1958, 1963 гг.), а затем и всей Восточной Европы (1971 г.). Карты эти были составлены под руководством Ю. А. Мещерякова.
Рис. 4.1. Современные вертикальные движения в Восточной Европе по результатам повторных нивелировок. С карты под редакцией Ю. А. Мещерякова (1971), упрощено
В дальнейшем повторное высокоточное нивелирование вошло в комплекс наблюдений, производимых на специальных геодинамических полигонах, которые были организованы в бывшем СССР в ряде районов (пос. Гарм в Таджикистане, окрестности Ашхабада, Ташкента, оз. Баскунчак в Астраханской области, Кольский полуостров и др.).
Результаты изучения современных вертикальных движений обними описанными выше методами показали, что они происходили со скоростью от долей до несколько миллиметров, реже более 10 мм/год. В большинстве случаев, как отмечалось, знак движений согласуется со структурным планом, указывая на унаследованное развитие поднятий и прогибов; для Русской равнины такое соответствие наблюдается примерно в 70% случаев. Тем не менее в ряде районов знак движений и структур не совпадает: так, Прикаспийская впадина по данным нивелировок испытывает поднятие, а Урал с прилегающими районами - опускание (но относительное поднятие по сравнению с непосредственным обрамлением). Парадоксально то, что на Русской равнине местами, например в центральной части Украинского щита, скорость поднятий оказывается не меньшей, чем на Кавказе, - более 10 мм/год. Если допустить, что поднятие здесь шло с такой скоростью хотя бы в течение всего последнего миллиона лет, оно должно было создать (без поправки на денудацию) горы высотой в 10 км! И вообще скорость современных движений оказывается минимум на один - два порядка выше, чем измеренная методом анализа мощностей для движений более отдаленного геологического прошлого, и на порядок выше, чем установленная геоморфологическими методами для новейших движений. Этот "парадокс скоростей" может иметь двоякое объяснение: 1) реальное ускорение вертикальных движений в новейшую и особенно современную эпоху и 2) вертикальные движения имеют колебательный характер и истинное представление об их скорости может дать лишь алгебраическое суммирование за достаточно длительный промежуток времени. Современная эпоха действительно отличается высоким темпом вертикальных движений, но все же это ускорение недостаточно для объяснения "парадокса скоростей". Основное значение имеет, очевидно, колебательный характер движений, который подтверждается рядом фактов: изменением знака движений в портах Каспия относительно одного из них, принимаемого за неподвижный, или реперов при проведении третьего тура нивелировок в Прибалтике и др.
4.2. Методы изучения горизонтальных движений
Основным методом изучения горизонтальных движений до недавнего времени служили повторные триангуляции, которые вначале также проводились не в целях выявления тектонических смещений и лишь затем стали использоваться в этом направлении. В настоящее время вместо триангуляции производятся трилатерации, при которых измеряется длина не одной, а всех сторон треугольника. Особенно заметные горизонтальные смещения, как и вертикальные, обнаруживаются после крупных землетрясений. Они нередко измеряются метрами (вертикальные смещения почти до 10 м при Гоби-Алтайском землетрясении 1957 г. и Аляскинском 1964 г.; горизонтальные до 21 м при Аляскинском землетрясении), В настоящее время изучение горизонтальных движений производится с помощью лазерных дальномеров.
Рис. 4.2. Относительные перемещения литосферных плит, установленные с помощью лазерных отражателей на спутниках. По Д.К. Христодулидису и др., 1985.
Скорости (в см/год) по данным лазерных измерений указаны в левых верхних углах рисунков. В правых нижних углах для сравнения даны скорости., вычисленные для последних нескольких миллионов лет Дж.Б. Минстером и Т. Джорданом (1978) по линейным магнитным аномалиям океанов. Знак минус означает сближение, знак плюс - расхождение литосферных плит
