Изучение тектонических характеристик современных движений земной поверхности по геодезическим данным (на примере Алма-Атинского геодинамического полигона)

Современные движения земной коры (СДЗК) являются важной составной частью окружающей среды, и на поверхности земного шара не найдётся ни одной точки, полностью от них избавленной. Наиболее контрастные СДЗК присущи современно активным тектоническим областям: активизированным материковым платформам, рифтовым зонам, срединно-океаническим хребтам, границам столкновения литосферных плит и т.д. Высшим проявлением современных движений земной коры в этих районах выступают тектонические землетрясения. Познав закономерности развития медленных СДЗК, мы вплотную приблизимся к познанию особенностей проявления тектонических процессов, развивающихся в сейсмоактивных областях при подготовке землетрясений. Именно в этом и заключается актуальность проблемы изучения современных движений земной коры.

Наибольшее значение в исследованиях СДЗК имеют геодезические методы, позволяющие с высокой точностью проводить повторные наблюдения за состоянием плановых и высотных сетей, их обработку, анализ накопленных данных. В СССР такие работы выполняются на специальных геодинамических полигонах, расположенных в различных физико-географических и сейсмотек-тонических районах.

Окончательные результаты обработки геодезических данных принято представлять в виде векторных схем смещений пунктов плановых сетей, в виде графиков скоростей современных вертикальных движений и, наконец, в виде карт скоростей (или градиентов скоростей), отображающих площадные закономерности современных вертикальных движений исследуемой территории.

Однако существует мнение, что векторные схемы смещений, графики и карты скоростей движений вследствие своей неинвариантности отражают лишь направленность, численные значения и скорости смещений относительно системы пунктов данной сети, условно принятых в качестве неподвижных. Поэтому модули смещений и скоростей оказываются несопоставимыми не только для различных локальных построений, но и для одного и того же построения с разными условно неподвижными пунктами. Таким образом, вопросы методики представления результатов геодезических измерений для изучения и адекватной интерпретации СДЗК нуждаются в дальнейших исследованиях.

Наиболее перспективным в этом смысле представляется получение, анализ и интерпретация инвариантных характеристик СДЗК, которые не только свободны от выбора начала координат, геометрии сети, способа обработки и т.п., но и характеризуют физику процессов, вызывающих смещения земной коры. Такими тектонофизическими параметрами для горизонтальных движений являются компоненты чистой деформации - дилатация, формоизменение, максимальное и минимальное растяжение, а для вертикальных - наклон и изгиб.

В настоящей работе, являющейся частью комплексной программы изучения СДЗК с целью поиска предвестников землетрясений и сейсмического районирования на территории Приалмаатинского сейсмического района, основное внимание уделено изучению именно тектонофизических характеристик современных горизонтальных и вертикальных движений приповерхностной части земной коры на Алма-Атинском городском геодинамическом полигоне. <...>