Порівняльний аналіз сучасної деформації і новітніх рухів земної поверхні на території України
DOI:
https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v41i4.2019.177381Ключові слова:
GNSS data, modern and new movements of the Earth's crust, lineaments, faults, geoblocks, UkraineАнотація
На сьогодні дані глобальних навігаційних супутникових систем (ГНСС) широко використовують у сфері навігації, геодезії, картографії та у регіональних геодинамічних дослідженнях, зокрема моніторингу руху літосферних плит та ін. Подальший розвиток і створення локальних ГНСС-мереж, а також довготривале поповнення баз даних координат окремих станцій і швидкостей їх переміщення дають змогу отримати достовірну детальнішу інформацію про сучасну деформацію земної поверхні.
Розглянуто сучасну деформацію поверхні Землі за результатами аналізу даних ГНСС (ГАО НАН України) у зіставленні з даними щодо висот квазігеоїду УГК2012 і новітніх лінеаментних зон й розломів, а також пізньопліоцен-четвертинних вертикальних рухів земної кори. За результатами аналізу високоточних координат векторів зміщення перманентних ГНСС-станцій на території України отримано параметри деформації земної поверхні та виділено райони переважних величин стиснення—розтягнення і ліво-, правостороннього обертання земної поверхні, між якими можуть бути проведені межі вздовж новітніх лінеаментних зон і розломів. Районам переважного розтягу земної поверхні відповідають зони новітніх тектонічних підняттів (Волинсько-Подільської та Приазовської височин) та максимальні амплітуди пліоцен-четвертинних рухів і позитивні аномалії геоїда, а районам переважного стиснення — зони тектонічних опускань (Поліська і Придніпровська низовини), мінімальних амплітуд пліоцен-четвертинних рухів та незначних висот геоїда. Виділено чотири великі сучасні геоблоки: Північно-Західний і Північно-Східний, які обертаються за годинниковою стрілкою, та Південно-Західний і Південно-Східний — проти годинникової стрілки. На якісному рівні запропоновано механізм взаємозв’язку сучасних і новітніх рухів земної кори. Він похоплює новітні зони тектонічних підняттів і опускань з відповідними напруженнями і переміщеннями поверхні кори, на які накладаються сучасні напруження (і відповідні переміщення), що пов’язані з тектонічним рухом Євразійської плити у північно-східному напрямку та нерівномірним обертанням Землі.
Посилання
Bush, V. A. (1983). Transcontinental lineaments and mobilism problems. Geotectonika, (4), 14―25 (in Russian).
Verkhovtsev, V. G. (2008). New platform geostructures of Ukraine and the dynamics of their development: Doctor’s thesis. Kiev, Institute of Geological Sciences of the National Academy of Sciences of Ukraine, 423 p. (in Ukrainian).
Vikulin, A. V. (2008). The World of Vortex Motions. Petropavlovsk-Kamchatsky: Publ. of Kamchatka State Technical University, 230 p. (in Russian).
Vikulin, A. V. (2010). New type of elastic rotational waves in the geomedia and vortex geodyna¬mics. Geodinamika i tektonofizika, 1(2), 119—141 (in Russian).
Voroshilov, V. G. (2012). Vortex nature of ore genic geochemical fields. Izvestiya Tomskogo politekhnicheskogo universiteta, 321(1), 48—51 (in Russian).
Geyko, V. S., Tsvetkova, T. A., Sannikova, N. G., Livanova, L. P., & Geyko, K. V. (1998). Regional 3-D P-speed structure of the mantle of northwestern Eurasia. Geofizicheskiy zhurnal, 2(3), 67―91 (in Russian).
Gunin, V. I. (2018). Vortex hydrodynamics: a new approach to modeling geosystems. Vestnik Permskogo universiteta. Matematika. Mekha¬nika. Informatika, (1), 5—18 (in Russian).
Entin, V. A., Guskov, S. I., Orlyuk, M. I., Gintov, O. B., & Osmak, R. V. (2015). A map of absolute values for gravity field of Ukraine and some aspects of its possible interpretation. Geofizicheskiy zhurnal, 37(1), 53―61. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v37i1.2015.111323 (in Russian).
Ishchenko, M. V. (2017). Estimation of velocities according to GNSS observations in the GNSS Analysis Center of the GAO NAS of Ukraine for further geodynamic studies. Visnyk Astronomichnoyi shkoly, 13(1), 48—53 (in Ukrainian).
Ischenko, M. V., & Orlyuk, M. I. (2018). De¬for¬ma¬tion of the Earth’s surface according to the GNSS network in connection with the UKGS 2012 quasi-geoid and the newest movements: Aerospace Observations for Sustainable De¬ve¬lop¬ment and Security: Reports of the sixth All-Uk¬rainian Conference «GEO-UA 2018» (Kiev, Ukraine, September 18―19, 2018) (pp. 101— 104). Kiev: EOS (in Ukrainian).
Kutas, R. I., Orlyuk, M. I., Pashkevich, I. K., Burakhovich, T. K., Makarenko, I. B., & Bugayenko, I. V. (2018). Depth structure of the territory of Ukraine according to modern geophysical data. General information. In V. I. Starostenko, O. B. Gintov (Eds.), Essays on Geodynamics of Ukraine (pp. 17―24). Kiev: VI EN EY (in Russian).
Lomakin, I. E., Pokalyuk, V. V., Kochelab, V. V., & Shuraev, I. N. (2018). The Azov-Adriatic Megalineament is a transregional zone of conjugate deep faults in southern Europe. Geologiya i poleznyye iskopayemyye Mirovogo okeana, (2), 30—48 (in Russian).
Marchenko, A. M., Kucher, A., & Marchenko, D. (2013). The results of the refinement of the quasigeoid UKG 2012 for the territory of Ukraine. Visnyk heodeziyi ta kartohrafiyi, (3), 3—10 (in Ukrainian).
Marchenko, A. M., Tretyak, K. R., Serant, O. V., Visotenko, R. A. (2011). Estimation of the crustal deformation rate tensor from GPS observations in Eastern Europe. Geodynamika, (1), 5—16 (in Ukrainian).
Orlyuk, M. I. (2000). Spatial and space-time magnetic models of different-rank structures of the continental-type lithosphere. Geofizicheskiy zhurnal, 22(6), 148―165 (in Russian).
Orlyuk, M. I., Romenets, A. A., Marchenko, A. V., Orliuk, I. M., & Ivashchenko, I. N. (2015). Magnetic declination of the territory of Ukraine: results of observations and calculations. Geofizicheskiy zhurnal, 37(2), 73―85. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v37i2.2015.111307 (in Russian).
Orlyuk, M. I., Marchenko, A. V., & Romenets, A. A. (2017). Spatial-temporeral changes in the geomagnetic field and seismicity. Geofizicheskiy zhurnal, 39(6), 84―105. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v39i6.2017.116371 (in Russian).
Tretyak, K. R., Maksimchuk, V. Yu., & Kutas, R. I. (Eds.). Modern geodynamics and geophysical fields of the Carpathians and adjacent territories. Lviv: Lvivska politekhnika, 420 p. (in Ukrainian).
Slenzak, O. I. (1972). Vortex systems of the lithosphere and Precambrian structures. Kiev: Naukova Dumka, 182 p. (in Russian).
Starostenko, V. I., Kuprienko, P. Ya., Makarenko, I. B., Legostaeva, O. V., & Savchenko, A. S. (2012). Density inhomogeneity of the earth’s crust along the latitudinal zones of the faults of the Ukrainian shield and the Dnieper-Donets basin. Geofizicheskiy zhurnal, 34(6), 113―132. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v34i6.2012.116718 (in Russian).
Starostenko, V. I., & Gintov, O. B. (2018). Problems of geodynamics of the Ukrainian Precambrian (a review of views). In: Starostenko V. I., Gintov O. B. (Eds.), Essays on Geodynamics of Ukraine (pp. 355―367). Kiev: VI EN EY (in Russian).
Timofeev, V.Yu., Ardyukov, V. G., Timofeev, A. V., & Boyko, E. V. (2019). Modern movements of the Earth’s surface in Gorny Altai from GPS observations. Geodinamika i tectonofizika, 10(1), 123―146 (in Russian).
Khoda, O. (2019). Coordinate estimation of East European permanent GNSS stations in the IGb08 coordinate system for GPS weeks 1709—1933. Kinematika i fizika nebesnykh tel, 35(1), 70―80 (in Ukrainian).
Tsvetkova, T. A., Bugaenko, I. V., & Zaets, L. N. (2016). Velocity divisibility of the mantle beneath the Ukrainian shield. Geofizicheskiy zhurnal, 38(4), 75―87. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v38i4.2016.107802 (in Russian).
Shestopalov, V. M., Lukin, A. E., Zgonnik, V. A., Makarenko, A. N., Larin, N. V., & Boguslavsky, A. S. (2018). Essays on the degassing of the Earth. Kiev: Publ. Institute of Geological Sciences, National Academy of Sciences of Ukraine, 632 p. (in Russian).
Araszkiewicz, A., Figurski, M., & Jarosiński, M. (2016). Erroneous GNSS Strain Rate Patterns and their Application to Investigate the Tectonic Credibility of GNSS Velocities. Acta Geophysica, 64(5), 1412—1429. https://doi.org/10.1515/acgeo-2016-0057.
Argus, D., Gordon, R., & DeMets, C. (2011). Geologically current motion of 56 plates relative to the no-net-rotation reference frame. Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 12(11), 1―13. https://doi.org/10.1029/2011GC003751.
Bogdanova, S., Gorbatschev, R. & Geretsky, R. G. (2016). EUROPE|East Europen Craton. In Reference Module in Earth and Environmental Sciences (рр. 1―18). doi: 10.1016/B978-0-12-409548-9.10020-X.
Caporali, A. (2013). Towards a Dense Velocity Field for Central Europe. EGU General Assembly 2013, held 7—12 April, 2013 in Vienna, Austria.
Dach, R., Lutz, S., Walser, P., & Fridez, P. (2015). Bernese GNSS Software Version 5.2, Astronomical Institute, University of Berne.
DeMets, C., Gordon, R., Argus, D., & Stein, S. (1994). Effect of recent revisions to the geo¬mag-
¬netic reversal timescale on estimates of cur¬rent plate motions. Geophysical Research Let¬ters, 21, 2191—2194. https://doi.org/10.1029/ 94GL02118.
Devoti, R., Pietrantonio, G., & Riguzzi, F. (2014). GNSS networks for geodynamics in Italy. Fisica de la Tierra, 26, 11―24. http://dx.doi.org/10.5209/rev_FITE.2014.v26.46968.
Hackl, M., Malservisi, R., & Wdowinski, S. (2009). Strain rate patterns from dense GPS networks. Natural Hazards and Earth System Sciences, 9(4), 1177—1187. https://doi.org/10.5194/nhess-9-1177-2009.
Hill, E., & Blewitt, G. (2006). Testing for fault activity at Yucca Mountain, Nevada, using independent GPS results from the BARGEN network. Geophysical Research Letters, 33, L14302. https://doi.org/10.1029/2006GL026140
Ishchenko, M. (2018). Investigation of deformation of the earth crust on the territory of Ukraine using a GNSS observation. Artificial Satellite, 53(3), 117—126. https://doi.org/10.2478/arsa-2018-0009.
Goudarzi, M., Cocard, M., & Santerre, R. (2015). GeoStrain: An open source for calculating crustal strain rates. Computers and Geosciences, 82, 1―12. doi: 10.1016/j.cageo.2015.05.007.
Khoda, O. (2017). EPN Densification Project: Report of the Main Astronomical Observatory NAS of Ukraine. Presented at the EUREF Analysis Centres Workshop. Brussels (Belgium).
Love, A. (1944). A Treatise on the Mathematical Theory of Elasticity. New York: Dover Publications.
Orlyuk, M., Marchenko, A., Romenets, A., & Bakarjieva, M. (2018). Ukrainian Regional Magnetic Map: the results of calculations of the geomagnetic field components for the Epoch 2015. COBS Journal, (5), 40.
Peter, Y. (2000). Present-day crustal dynamics in the Adriatic-Aegean plate boundary zone inferred from continuous GPS-measurements. Swiss Federal Institute of Technology, Zurich.
Savage, J., Gan, W., & Svarc, J. (2001). Strain accumulation and rotation in the Eastern California Shear Zone. Journal of Geophysica Research, 106(B10), 21995—22007. https://doi.org/10.1029/2000JB000127.
Stangl, G., Caporali, A., Mitterschiffthaler, P., & Zurutuza,J. (2014). Velocity Field of Central Europe from CEGRN Campaigns and CERGOP Permanent Stations: EGU General Assembly 2014, held 27 April — 2 May, 2014 in Vienna, Austria.
Uzel, T., Eren, K., & Gulal, E. (2013). Monitoring the tectonic plate movements in Turkey based on the national continuous GNSS network. Arabian Journal of Geosciences, 6(9), 3573—3580. https://doi.org/10.1007/s12517-012-0631-5.
Wald, R. (1984). General Relativity. University of Chicago press, Chicago, IL.
Wu, Y., Jiang, Z., Yang, G., Wei, W., & Liu, X. (2011). Comparison of GPS strain rate computing methods and their reliability. Geophysical Journal International, 185(2), 703—717.
Ze, Z., Guojie, M., Xiaoning, S., Jicang, W., & Xiaojing, L. J. (2012). Global crustal movement and tectonic plate boundary deformation constrained by the ITRF2008. Geodesy and Geodynamics, 3(3), 40―45. https://doi.org/10.3724/SP.J.1246.2012.00040.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2020 Геофізичний журнал
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
1. Автори зберігають за собою авторські права на роботу і передають журналу право першої публікації разом з роботою, одночасно ліцензуючи її на умовах Creative Commons Attribution License, яка дозволяє іншим поширювати дану роботу з обов'язковим зазначенням авторства даної роботи і посиланням на оригінальну публікацію в цьому журналі .
2. Автори зберігають право укладати окремі, додаткові контрактні угоди на не ексклюзивне поширення версії роботи, опублікованої цим журналом (наприклад, розмістити її в університетському сховищі або опублікувати її в книзі), з посиланням на оригінальну публікацію в цьому журналі.
3. Авторам дозволяється розміщувати їх роботу в мережі Інтернет (наприклад, в університетському сховище або на їх персональному веб-сайті) до і під час процесу розгляду її даними журналом, так як це може привести до продуктивної обговоренню, а також до більшої кількості посилань на дану опубліковану роботу (Дивись The Effect of Open Access).
