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

Рис. 4.3. Схема, поясняющая высокоточное измерение расстояний между удаленными радиотелеско-пами методом радиоинтер-ферометрии, и результат определения этим методом скорости субдукции Тихоокеанской плиты под Японскую островную дугу. По К. Хэки, 1989. На схеме: А — атомные часы; t — время опоздания радиосигнала

Результаты изучения горизонтальных движений показывают, что скорость их не уступает скорости вертикальных движений, а часто превосходит последнюю. При этом горизонтальные движения имеют не колебательный, а направленный характер, чем и объясняется то, что их суммарная амплитуда за определенный интервал времени намного превышает амплитуду вертикальных движений. Так, на Гармском полигоне, расположенном на стыке Памира и Тянь-Шаня, за последние 40 лет смещение Памира в сторону Тянь-Шаня происходило со скоростью около 2 см/год.

Однако заключение об устойчивом однонаправленном знаке горизонтальных движений не должно абсолютизироваться. В отношении ряда сдвигов установлено, что знак перемещения по ним изменялся во времени. Но такие изменения происходили через значительные промежутки времени, на несколько порядков превосходящие период наблюдений за современными движениями. Тем не менее следует отметить, что во время некоторых крупных землетрясений, например Токийского 1923 г., наблюдались кратковременные обращения знака горизонтальных движений земной поверхности.

Особый интерес представляет выявление относительных смещений литосферных плит. Прежние попытки измерения этих смещений путем повторного определения географических координат для пунктов, расположенных на разных континентах, обычным астрономическим методом были признаны недостаточно надежными. В настоящее время используются два других, значительно более точных метода повторного измерения расстояния между отдаленными пунктами: 1) с помощью лазерных отражателей, установленных на Луне или на искусственных спутниках Земли; 2) с помощью регистрации радиосигналов от квазаров (длиннобазовый радиоинтерферометрический метод). Точность определения относительного смещения плит этими методами достигла порядка сантиметров в год. Поскольку скорость смещения плит составляет обычно несколько сантиметров в год (для некоторых плит более 1 (см/год; см рис. 5.1), то данные, накопленные за несколько лет измерений, уже по крайней мере на порядок превосходят возможную ошибку этих измерений. Такие данные уже получены (наблюдения ведутся с 1979 г.), и результаты их обработки приведены на рис. 4.2 и 4.3. Как видно из их сопоставления с кинематикой литосферных плит, определенной по новейшим линейным магнитным аномалиям в океанах, между ними наблюдается хорошая сходимость, подтверждающая реальность горизонтальных перемещений плит, предполагаемых в теории тектоники литосферных плит, и достоверность определения их направления и скорости по океанским магнитным аномалиям.

На основании изучения современных вертикальных и горизонтальных движений установлено, что вся поверхность Земли охвачена этими движениями, первые носят колебательный, а вторые — направленный характер. Поскольку скорость вертикальных движений, замеренная в подвижных поясах и на континентальных платформах, оказывается соизмеримой, можно предполагать, что на платформах колебательный характер этих движений проявлен более отчетливо, чем в подвижных поясах, т.е. здесь они являются более короткопериодическими. В подвижных поясах вертикальные движения также более дифференцированы по площади, т.е. сопряженные волны поднятий и опусканий хуже, чем на платформах, а градиент движений, т.е. изменение скорости движений на единицу расстояния, — на порядок или два выше.

Помимо изучения вертикальных и горизонтальных смещений земной поверхности проводится изучение изменения ее наклонов специальными приборами — наклономерами, а также деформаций — деформографами. Последние представляют собой закрепленные с двух концов кварцевые стержни, изменение длины которых и регистрируется.

⇐ Предыдущая3456789101112Следующая ⇒

Поделиться: