1. JGD
  2. Всі випуски
  3. 1(16), 2014
  4. Дослідження взаємозв’язку між сучасними вертикальними зміщеннями земної кори і сейсмічною активністю Європи

Дослідження взаємозв’язку між сучасними вертикальними зміщеннями земної кори і сейсмічною активністю Європи

JGD.
2014;
Випуск 16, Номер 1
: pp. 7-20
https://doi.org/10.23939/jgd2014.01.007
Надіслано: Травень 07, 2014
Автори:
  1. Корнилій Третяк
  2. В.В. Романюк
1
Кафедра вищої геодезії та астрономії, Національний університет “Львівська політехніка”
2
Кафедра вищої геодезії та астрономії, Національний університет “Львівська політехніка”,

Мета. Основною метою роботи є пошук взаємозв’язку між узагальненими параметрами вертикальних зміщень земної поверхні і фоновою сейсмічною активністю Європейського континенту за допомогою GNSS-технологій. Встановлення взаємозв’язку між цими двома явищами є одним з шляхів прогнозування ступеня загальної сейсмічної активності території.Методика. Одним із способів визначення вертикальних рухів земної кори є GNSS-вимірювання. Ґрунтується цей метод на результатах зібраної інформації з перманентних GNSS-станцій, які входять в глобальну систему IGS (International GNSS Service). За вихідні дані для дослідження геодинаміки Європи були використані результати опрацювання перманентних GNSS-станцій, представлених на веб-сторінці SOPAC (Scripps orbit and permanent array center) та на веб-сторінці NGL (Nevada Geodetic Laboratory). Для опрацювання відбира­лись перманентні GNSS-станції з довготривалим періодом безперервних вимірювань, тривалість якого становить дванадцять років (з 2000 по 2011 рр.). Для відібраних перманентних GNSS-станцій обчислено щорічні значення абсолютних швидкостей вертикальних рухів земної кори. На основі цих даних було знайдено середні значення всіх від’ємних і додатних вертикальних швидкостей перма­нентних GNSS-станцій упродовж року. Наступним кроком було редукування абсолютних швидкостей до регіональних. Під регіональними розуміються річні швидкості вертикальних рухів земної кори, які утворюються введенням постійної поправки в абсолютні швидкості за умови, що середнє значення абсолютних швидкостей дорівнюватиме нулю. Наідставі проведених розрахунків було складено картосхеми розподілу щорічних абсолютних та регіональних швидкостей вертикальних рухів на території Європи. Територія Європи була поділена тріангуляцією Делоне на трикутники, в вершинах яких знаходились перманентні GNSS-станції. За даними веб-сайтів USGS (U.S.Geological Survey) та CSEM EMSC (Centre Sismologique Euro-Méditerranéen European-Mediterranean Seismological Centr) для території, яку охоплюють визначені трикутники, було зібрано інформацію про сейсмічну активність цієї території. Згідно з визначеними трикутниками тріангуляції Делоне було виконано поділ європейських землетрусів для відповідного року на окремі групи. Для узагальнення отриманих результатів, в роботі було використано еліпс розсіювань епіцентрів землетрусів певної території. Велика піввісь еліпса розсіювання епіцентрів землетрусів узагальнює в основному сильні за магнітудою землетруси, а мала піввісь відповідно слабші землетруси, які становлять сейсмічний фон досліджуваної території. З метою узагаль­нення вертикальних рухів введено поняття “інтегральний показник висотного зміщення території”. Фізично воно представляє об’єм висотного зміщення земної поверхні. Встановлено математичну залежність, яка дозволяє порахувати на довготривалий період значення малої півосі еліпса розсіювання епіцентрів землетрусів, за відомого показника висотного зміщення території і навпаки. Після аналізу отриманих результатів на деяких територіях було виявлено кореляційний зв’язок між малою піввіссю еліпса розсіювання землетрусів та інтегральним показником висотного зміщення території.Результати. Побудовано картосхеми територій, охоплених високим ступенем кореляції між вертикальними зміщеннями земної кори і сейсмічною активністю території. Для територій, де присутній кореляційний зв’язок, характерні слабкі землетруси, які становлять її сейсмічний фон. А для територій, де відсутня кореляція, має місце зростання у відсотковому відношенні кількості сильніших землетрусів. Очевидно, що наявність сильних землетрусів призводить до аномальних рухів земної кори, які понижують кореляційний зв'язок між вертикальними зміщеннями земної кори та сейсмічною активністю.Наукова новизна. Визначено території на Європейському континенті, на яких проявляється кореляційний зв'язок між вертикальними зміщеннями земної кори та фоновою сейсмічністю. Знайдено кореляційний взаємозв’язок між вертикальними рухами земної кори та сейсмічною активністю.Практична значущість. На основі проведених досліджень можна стверджувати про тісний функціональний зв'язок між двома параметрами різної фізичної природи: сейсмічною активністю та вертикальними зміщеннями земної кори.

перманентна GNSS-станція
вертикальні рухи земної кори
часові серії перманентних GNSS-станцій
землетрус
сейсмічна активність
  1. Гусева Т., Решение новых геофизических задач по GPS данным / Т. Гусева, Л. Латынина // Геодезія, картографія і аерофотознімання. – 2009. – №71. – С. 86 – 90.
  2. Парадокс отличий в вертикальных движениях по данным определений разными методами / О. Галаганов, В. Горшков, Т. Гусева та ін. // Геодезія, картографія і аерофотознімання. – 2009. – №1. – С. – 241–248.
  3. Современные движения земной коры ладожско-онежского региона по данным геодезических измерений / О.Н. Галаганов, В.Л Горшков, Т.В. Гусева та ін. // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. – 2011. – №2 – С. 130–136.
  4. Третяк К. Зв’язок між горизонтальними деформа­ціями земної поверхні та сейсмічною активністю Центральної Європи / Третяк К., Серант О., Смірнова О. // Сучасні досягнення геодезичної науки та виробництва. – 2008. – №1(15). – с.74–81.
  5. Combination of Multisatellite Altimetry and Tide Gauge Data for Determining Vertical Crustal Movements along Northern Mediterranean Coast / F. García,  M.I. Vigo, D. García-García,J.M. Sánchez-Reales// Pure and Applied Geophysics. – 2012. – № 8. – С. 1411 – 1423.
  6. Compilation of the GSHAP regional seismic hazard for Europe, Africa and the Meddle East / Grunthal G., Bosse C., Sellami S. and other.// Annali di geofisica. – 1999. – № 6. – С. 1215–1223.
  7. CSEM EMSC (Centre Sismologique Euro-Méditerranéen European-Mediterranean Seismological Centr) [Електронний ресурс].- Режим доступу: http://www.emsc-csem.org/.
  8. Kaftan V. I. Use of global navigation satellite systems for monitoring deformations of water-development works / V.I. Kaftan, A.V. Ustinov // Power Technology and Engineering. – 2013. – №1. – С. 30 – 37.
  9. Musson R.M.W. A history of British seismology / R.M.W. Musson // Bulletin of Earthquake Engineering. – 2013. – №3 – С. 715–861.
  10. NGL (Nevada Geodetic Laboratory) [Електронний ресурс]. – Режим доступу: http://geodesy.unr.edu.
  11. SOPAC (Scripps orbit and permanent array center): [Електронний ресурс]. – Режим доступу: http://sopac.ucsd.edu.
  12. Unified seismic hazard modelling throughout the Mediterranean region / M. J. Jimenez, D. Giardini, G. Grünthal // Bollettino di geofisica teorica ed applicata. – 2001. – № 1 – С. 3–18.
  13. USGS (U.S.Geological Survey) [Електронний ре­сурс]. – Режим доступу: http://earthquake.usgs.gov/.