Ретроспективний аналіз вертикальних рухів земної поверхні. Розробка методики складання карт градієнтів швидкостей вертикальних рухів земної поверхні за результатами нівелювання. Статистичний аналіз баз даних, оптимізація картографічних зображень.
Аннотация к работе
Особлива увага приділяється дослідженню повільних рухів земної поверхні, які на основі аналізу комплексних геодинамічних досліджень мають безпосередній взаємозвязок із сейсмічною активністю. Відповідно сучасні деформації земної поверхні можуть бути надійними провісниками землетрусів, що доведено на геодинамічних полігонах Японії, Середньої Азії та інших сейсмоактивних регіонів. Достовірне картографічне представлення сучасних деформацій земної поверхні є важливим елементом прогностичного моніторингу сейсмічних процесів, що має важливе екологічне, економічне та соціальне значення. Оскільки картографічний метод є єдиним методом просторового представлення вертикальних рухів земної поверхні, то ці похибки візуально проявляються на картах вертикальних рухів у вигляді локальних екстремальних аномалій, які як правило, у декілька разів перевищують загальний фон поля швидкостей вертикальних зміщень земної поверхні. Деформаційні процеси, викликані вертикальними рухами земної поверхні представляють у вигляді карт швидкостей вертикальних рухів земної поверхні (ШВРЗП) та градієнтів швидкостей вертикальних рухів земної поверхні (ГШВРЗП).Розроблена методика складання карт ГШВРЗП, яка враховує геометрію тектонічних блоків та геоморфологічну стійкість реперів. Розроблена методика, алгоритм та програма статистичного дослідження БД ГШВРЗП та ШВРЗП, на основі якої апріорно визначається оптимальний ступінь фільтрації БД ГШВРЗП та ШВРЗП, який дозволяє значно нейтралізувати вплив факторів негеодинамічної природи на картографічне представлення деформаційних процесів. На основі аналізу складеної карти ГШВРЗП території Карпат встановлено взаємозвязок між полем ГШВРЗП і особливостями тектонічної будови, неотектоніки, сейсмічності та розломної тектоніки регіону. Розроблений алгоритм і методика складання карт ГШВРЗП та ШВРЗП були реалізовані при побудові відповідних карт Кримського півострова, Українських Карпат, Кавказу, Динарід та рівнинної території Східної Європи. У роботах, опублікованих у співавторстві, дисертантові належить безпосередня участь у обробці результатів повторних нівелювань і складанні карт ГШВРЗП Кримського півострова [4, 5]; постановка завдання та розроблення методики оптимізації складання карт ГШВРЗП [6, 7].Метод відносних швидкостей і прискорень вертикальних рухів земної поверхні звільнений від накопичення похибок нівелювання, оскільки відносні швидкості та прискорення визначаються між сусідніми пунктами мережі. Це є недоліком даного методу, тому що мережі нівелювання нерівномірні, а поле вертикальних рухів земної поверхні не є нормоване до відстані між реперами, що має вагоме значення при практичному застосуванні розроблених карт. На відміну від попередніх даних, нівелювання Карпатського регіону різняться за точністю і методикою спостережень, але дають можливість визначати вертикальні рухи земної поверхні за значно більший період часу. Значення ГШВРЗП за результатами повторного нівелювання визначимо за формулою Функція SIGN(Dh) приймає значення 1 при Dh>0 і-1 при Dh<0.У розділі приведена геолого-геофізична характеристика основних геоструктурних зон Карпатського регіону: Закарпатський внутрішній прогин, Складчасті Карпати, Передкарпатський прогин, Західна та Східно-Європейська платформа, в межах яких розглянуті особливості неотектоніки, сейсмічності, теплового поля і виконано порівняння цих даних з розподілом поля сучасних ГШВРЗП. Сейсмоактивний Пенинський розлом розташований у зоні найбільших величин деформацій стиску (до - 40*10-8 мм/мм*рік; локальні аномалії стиску спостерігаються на території Чоп-Мукачевської западини та в межах Латорицького і Оашського розломів). У цілому, проведений аналіз свідчить про більшу інформативність карти ГШВРЗП Карпатського регіону, ніж карт ізоліній швидкостей вертикальних рухів, які були складені за різні часові інтервали для Карпатського регіону і по яких неможливо зробити детальний просторовий аналіз взаємозвязку вертикальних рухів із глибинною будовою земної кори. За результатами аналізу запропонованих методів побудови карт рухів і деформацій земної поверхні встановлено, що карти ГШВРЗП не залежать від вибору вихідного пункту висотних мереж і накопичення помилок у мережі і репрезентативно представляють динамічні процеси За результатами співставлення розподілу поля сучасних ГШВРЗП земної поверхні території Карпат з особливостями неотектоніки і глибинної будови регіону встановлено їх певний взаємозвязок, який відображає сучасну тектонічну активність окремих блоків і розломів земної кори, що свідчить про більшу інформативність карти ГШВРЗП Карпатського регіону складеною за розробленою методикою у порівнянні із раніше складеними картами швидкостей вертикальних рухів земної поверхні.