Recent geodynamics: from crustal movements to monitoring the critical objects

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The evolution of the views on the subject and methods of recent geodynamics over the past fifty years is outlined. Metrological provision of the results obtained by repeated observations by means of ground-based and satellite geodesy is discussed. The substantial dependence of the main characteristics of recent geodynamical processes on the degree of spatiotemporal detail of the observational systems is demonstrated.

A possible solution of the paradoxes of large and small strain rates which were detected in the studies at geodynamical sites in seismically active and aseismic regions is proposed. To explain the anomalous deformational activity on the platform faults, the mechanism of parametric excitation is suggested. According to this mechanism, the time fluctuations in the internal parameters of a fault zone (stiffness, pore pressure, friction coefficient) create local strain anomalies under quasi static external loading.

The results of strain monitoring are demonstrated by the example of a shelf oil field. It is substantiated that the geodynamical testing sites are a universal instrument for exploring recent deformational processes which offers a unified framework for establishing the spatiotemporal structure of different-scale geodynamical phenomena addressed in the fundamental and applied studies.

About the authors

Yu. O. Kuzmin

Institute of the Earth Physics of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: kuzmin@ifz.ru
Russian Federation, Bolshaya Gruzinskaya str., 10-1, Moscow 123242, Russia

References

  1. Ашурков С.В., Саньков В.А., Серов М.А. и др. Современные деформации Амурской плиты и окружающих структур по данным GPS-измерений // Геология и геофизика. 2016. Т. 57. № 11. С. 2059–2070.
  2. Биргер Б.И. Неустановившаяся ползучесть литосферы и ее роль в геодинамике // Физика Земли. 2012. № 6. С. 34–42.
  3. Буланже Ю.Д., Магницкий В.А. Современные движения земной коры. Состояние проблемы // Изв. АН СССР. Сер. Физика Земли. 1974. № 10. С. 19–54.
  4. Галаганов О.Н., Гусева Т.В., Крупенникова И.С. и др. ГНСС мониторинг и сейсмическая активность северо-запада России // Мониторинг. Наука и технологии. 2016. № 2. С. 40–47.
  5. Галаганов О.Н., Гусева Т.В., Крупенникова И.С. и др. Мониторинг деформационных процессов природного происхождения при изыскательных работах на площадке АЭС // Мониторинг. Наука и технологии. 2017. № 2(31). С. 15–23.
  6. Галаганов О.Н., Гусева Т.В., Крупенникова И.С. и др. Сравнение данных ГЛОНАСС и GPS измерений на геодинамических полигонах // Мониторинг. Наука и технологии. 2014. № 1. С. 6–15.
  7. Изюмов С. Ф., Кузьмин Ю.О. Изучение современных геодинамических процессов в Копетдагском сейсмоактивном регионе // Физика Земли. 2014. № 6. С. 3–16.
  8. Кафтан В.И. Карты современных движений земной коры: содержание и информативность // Физика Земли. 1996. № 1. С. 48–61.
  9. Кафтан В. И., Кузнецов Ю. А., Серебрякова Л. И. и др. Карта скоростей современных вертикальных движений земной поверхности Прикаспийского региона // Геодезия и картография. 1995. № 12. С. 18–21.
  10. Кафтан В. И., Мельников А.Ю. Выявление деформационных аномалий по данным ГНСС наблюдений в связи с подготовкой и разрядкой крупных землетрясений // Физика Земли. 2018. № 1. С. 26–36.
  11. Кафтан В. И., Сидоров В. А., Устинов А.В. Сравнительный анализ точности локального мониторинга движений и деформаций земной поверхности с использованием глобальных навигационных спутниковых систем GPS и ГЛОНАСС // Вулканология и сейсмология. 2017. № 3. С. 50–58.
  12. Кафтан В.И., Устинов А.В. Применение глобальных спутниковых навигационных систем для мониторинга деформаций гидротехнических сооружений // Гидротехническое строительство. 2012. № 12. С. 11–19.
  13. Кашин Л.А. Построение классической астрономо-геодезической сети России и СССР (1816–1991 гг.). М.: Картгеоцентр – Геодезиздат. 1999. 192 с.
  14. Кузиков С.И. Методические задачи и проблемы точности GPS-наблюдений (на примере Бишкекского геодинамического полигона) // Физика Земли. 2014. № 6. С. 55–69.
  15. Кузиков С.И., Мухамедиев Ш.А. Структура поля современных скоростей земной коры в районе Центрально-Азиатской GPS сети // Физика Земли. 2010. № 7. С. 33–51.
  16. Кузьмин Ю.О. Современная геодинамика раздвиговых разломов // Физика Земли. 2018. № 6. С. 3–22.
  17. Кузьмин Ю. О., Дещеревский А. В., Фаттахов Е. А. и др. Инклинометрические наблюдения на месторождении им. Ю. Корчагина // Геофизические процессы и биосфера. 2018. Т. 53. № 3. С. 31–41.
  18. Кузьмин Ю.О. Актуальные проблемы идентификации результатов наблюдений в современной геодинамике // Физика Земли. № 5. 2014а. С. 51–64.
  19. Кузьмин Ю.О. Парадоксы сопоставительного анализа измерений методами наземной и спутниковой геодезии в современной геодинамике // Физика Земли. 2017. № 6. С. 24–39.
  20. Кузьмин Ю.О. Современная геодинамика и оценка геодинамического риска при недропользовании. М.: Агентство экономических новостей. 1999. 220 с.
  21. Кузьмин Ю.О. Современная геодинамика опасных разломов // Физика Земли. 2016. № 5. С. 87–101.
  22. Кузьмин Ю.О. Современная геодинамика разломных зон: разломообразование в реальном масштабе времени // Геодинамика и тектонофизика. 2014б. Т. 5. № 2. С. 401–443.
  23. Кузьмин Ю.О. Современная геодинамика разломов и парадоксы скоростей деформаций // Физика Земли. 2013. № 5. С. 28–46.
  24. Кузьмин Ю.О. Современная геодинамика системы разломов // Физика Земли. 2015. № 4. С. 25–30.
  25. Кузьмин Ю.О. Тектонофизика, и современная геодинамика // Физика Земли. 2009. № 11. С. 44–60.
  26. Левин В. Е., Бахтияров В. Ф., Титков Н. Н. и др. Современные движения земной коры на Камчатке // Физика Земли. 2014. № 6. С. 17–36.
  27. Лухнев А.В., Саньков В.А., Мирошниченко А.И. и др. Вращения и деформации земной поверхности в Байкало-Монгольском регионе по данным GPS-измерений // Геология и геофизика. 2010. Т. 51. № 7. С. 1006–1017.
  28. Магницкий В.А., Калашникова И.В. Об унаследованном характере современных движений земной коры // Изв. АН СССР. Сер. Физика Земли. 1978. № 10. С. 13–20.
  29. Михайлов В.О., Киселева Е.А., Дмитриев П.Н. и др. Оценка полного вектора смещений земной поверхности и техногенных объектов по данным радарной спутниковой интерферометрии для областей разработки месторождений нефти и газа // Геофизические исследования. 2012. № 3. С. 5–17.
  30. Михайлов В.О., Киселева Е.А., Смольянинова Е.И. и др. Мониторинг оползневых процессов на участке Северо – Кавказской железной дороги с использованием спутниковой радарной интерферометрии в различных диапазонах длин волн и уголкового отражателя // Геофизические исследования. 2013. № 4. С. 5–22.
  31. Михайлов В.О., Назарян А.Н., Смирнов В.Б. и др. Совместная интерпретация данных дифференциальной спутниковой интерферометрии и GPS на примере Алтайского (Чуйского) землетрясения 27.09.2003 // Физика Земли. 2010. № 2. С. 3–16.
  32. Певнев А.К. Прогноз землетрясений – геодезические аспекты проблемы // Изв. АН СССР. Сер. Физика Земли. 1988. № 12. С. 88–98.
  33. Работнов Ю.Н. Элементы наследственной механики твердых тел. М.: Наука. 1977. 384 с.
  34. Саньков В.А., Лухнев А.В., Мирошниченко А.И. и др. Со¬временные горизонтальные движения и сейсмичность южной части Байкальской впадины (Байкальская рифтовая система) // Физика Земли. 2014. № 6. С. 70–79.
  35. Сидоров В.А. и др. Современная геодинамика и нефтегазоносность. М.: Наука. 1989. 200 с.
  36. Сидоров В.А., Кузьмин Ю.О. Современные движения земной коры осадочных бассейнов. М.: Наука. 1989. 183 с.
  37. Стеблов Г.М., Фролов Д.И., Куксенко В.С. Кинематика движения материков Земли // Физика твердого тела. 2005. № 6. С. 1009–1014.
  38. Стеблов Г.М., Василенко Н.Ф., Прытков А.С. и др. Динамика Курило-Камчатской зоны субдукции по данным GPS // Физика Земли. 2010. № 5. С. 77–82.
  39. Тимофеев В.Ю., Калиш Е.Н., Стусь Ю.Ф. и др. Вариации силы тяжести и смещений в зонах сильных землетрясений на Востоке России // Физика Земли. 2018. № 3. С. 45–59.
  40. Трубицын В.П. Распределение вязкости в моделях мантийной конвекции // Физика Земли. 2016. № 5. С. 3–12.
  41. Хисамов Р.С., Гатиятуллин Н.С., Кузьмин Ю.О. и др. / Под ред. Хисамова Р.С., Кузьмина Ю.О. Современная геодинамика и сейсмичность Юго-Востока Татарстана. Казань: «Фэн». 2012. 240 с.
  42. Churikov V.A. and Kuzmin Yu.O. Relation between deforma¬tion and seismicity in the active fault zone of Kamchatka, Russia // Geophys. J. Int. 1998. V. 133. P. 607–614.
  43. Eshelby J.D. Elastic inclusions and inhomogeneities // Prog. Solid Mech. 1961. № 2. P. 89–140.
  44. Karato S. Deformation of Earth Materials. Cambridge Univ. Press. New Jork. 2008. P. 463.
  45. Kogan M.G., Steblov G.M. Current global plate kinematics from GPS (1995–2007) with the plate-consistent reference frame // J. Geophys. Res. 2008. V. 113. P. B04416.
  46. Kuzmin Yu.O., Churikov V.A. Anomalous strain generation mechanism before the March 2. 1992. Kamchatka earth¬quake // J. Volcanol. & Seismol. 1999. V. 20. P. 641–656.
  47. Mäkinen J., Kaftan V.I., Demiyanov G.V. et al. Crustal uplift in eastern Fennoscandia: Results from repeated Russian and Finnish leveling / EGU General Assembly, Vienna, April 13–18. 2008.
  48. Mindlin R., Cheng D.H. Nuclei of Strain in the Semi-Infinite Solid // J. Appl. Phys. 1950. V. 21, № 9. P. 926–930.
  49. Timoshenko S., Goodier J.N. Theory of Elasticity, McGraw. Hill. New York. 1970.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2019 Российская академия наук

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies