ЛОКАЛЬНОЕ ДЕФОРМИРОВАНИЕ И РЕОЛОГИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ПО ИЗМЕРЕНИЯМ В ШТОЛЬНЕ (СЕЙСМОСТАНЦИЯ ТАЛАЯ, БАЙКАЛЬСКИЙ РЕГИОН)

Наблюдения наклонов в штольне сейсмостанции Талая ведутся уже около трех десятилетий (с марта 1985 года по настоящее время). В работе представлены результаты измерений. Полученные графики хода деформаций анализируются с использованием упругих и упруговязких моделей геологической среды. Определены годовые скорости деформирования, выявлен его циклический характер с периодами от 3 до 18 лет и амплитудами до 5 секунд дуги (2·10–5). Различными методами определен упругий модуль коренных пород, слагающих долину р. Талой, его величина составила 20 ГПа. С использованием кривой затухания деформации за период 1989–2014 гг., в рамках вязкоупругой модели Кельвина получено значение эффективной вязкости среды 1019 Па·с. С привлечением данных о скоростях вертикальных движений проведена оценка области, представительной для полученных параметров (от 0.1 до 6.0 км). Экспериментально определенные параметры могут быть использованы при моделировании тектонических, косейсмических и постсейсмических процессов.

1. Blair D., 1977. Topographic, geologic and cavity effects on the harmonic content of tidal strain. Geophysical Journal International 48 (3), 393–405. http://dx.doi.org/10.1111/j.1365-246X.1977.tb03679.x.

2. Boiko Е.V., Timofeev V.Yu., Ardyukov D.G., 2012. Rotation and Deformation of Tectonic Plates. Rotation of the Amur Plate and Deformation of the Baikal Rift According to Space Geodesy Data. LAMBERT Academic Publishing, 176 p. (in Russian) [Бойко Е.В., Тимофеев В.Ю., Ардюков Д.Г. Вращение и деформация тектонических плит. Вращение Амурской плиты и деформации Байкальского рифта по данным космической геодезии. LAMBERT Academic Publishing, 2012. 176 c.].

3. Bulanzhe Yu.D., Gridnev D.G., Davydov V.I., Tenenbaum S.G., Vlasov B.V., 1975. Quartz inclinometer NK-1. In: Tidal deformation of the Earth. Nauka, Moscow, p. 149–157 (in Russian) [Буланже Ю.Д., Гриднев Д.Г., Давыдов В.И., Тененбаум С.Г., Власов Б.В. Кварцевый наклономер НК-1 // Приливные деформации Земли. М.: Наука, 1975. C. 149–157].

4. Calais E., Vergnolle M., Deverchere J., San’kov V., Lukhnev A., Amariargal S., 2002. Are post-seismic effects of the M=8.4 Bolnay earthquake (23 July 1905) still influencing GPS velocities in the Mongolia-Baikal area? Geophysical Journal International 149 (1), 157–168. http://dx.doi.org/10.1046/j.1365-246X.2002.01624.x.

5. Dehant V., Defraigne P., Wahr J.M., 1999. Tides for a convective Earth. Journal of Geophysical Research 104 (B1), 1035–1058. http://dx.doi.org/10.1029/1998JB900051.

6. Ducarme B., Timofeev V.Yu., Everaerts M., Gornov P.Y., Parovishnii V.A., Van Ruymbeke M., 2008. A Trans-Siberian Tidal Gravity Profile (TSP) for the validation of the ocean tides loading corrections. Journal of Geodynamics 45 (2–3), 73–82. http://dx.doi.org/10.1016/j.jog.2007.07.001.

7. Gridnev D.G., 1975. Quartz air density meter. In: Tidal deformation of the Earth. Nauka, Moscow, p. 130–140 (in Russian) [Гриднев Д.Г.. Кварцевый измеритель плотности воздуха // Приливные деформации Земли. М.: Наука, 1975. С. 130–140].

8. Gridnev D.G., Timofeev V.Yu., 1989a. The method for determination of rock elasticity modulus. Certificate of Authorship I 1668663. Application I 4685418. 28 April 1989. Registered in the USSR Registry of Inventions on 08 April 1989 (in Russian) [Гриднев Д.Г., Тимофеев В.Ю. Способ определения модуля упругости горных пород: Авторское cвидетельство И 1668663, заявка И 4685418 Приор. из. 28 апр. 1989. Зарег. в Гос. Р. изобр. СССР 8 апреля 1989 г.].

9. Gridnev D.G., Timofeev V.Yu., 1989b. The method for determination of rock elasticity modulus. Author Certificate of Authorship I 1557318. Application I 4403402. 04 April 1988. Registered in the USSR Registry of Inventions on 15 December 1989 (in Russian) [Гриднев Д.Г., Тимофеев В.Ю. Способ определения модуля упругости горных пород: Авторское cвидетельство И 1557318, заявка И 4403402 Приор. из. 4 апр. 1988. Зарег. в Гос. Р. изобр. СССР 15 декабря 1989 г.].

10. Gridnev D.G., Timofeev V.Yu., 1990. Magnetically Controlled Quartz Inclinometer. VINITI Deposit, 07.06.90.-I.3214-В-90. Moscow, 10 p. (in Russian) [Гриднев Д.Г., Тимофеев В.Ю. Кварцевый наклономер с магнитным управлением. Депон. ВИНИТИ, 07.06.90. – И.3214-В-90. М., 1990. 10 с.].

11. Gridnev D.G., Timofeev V.Yu., Sarycheva Yu.K., Anisimova L.V., Masal'sky O.K., Glevsky G.N., Panin S.F., 1990. Ground slopes in Talaya, Southern Baikal. Geologiya i Geofizika (Russian Geology and Geophysics) (5), 95–104 (in Russian) [Гриднев Д.Г., Тимофеев В.Ю., Сарычева Ю.К., Анисимова Л.В., Масальский О.К., Глевский Г.Н., Панин С.Ф. Наклоны земной поверхности на юге Байкала (Талая) // Геология и геофизика. 1990. № 5. С. 95–104].

12. Harrison J.C., 1976. Cavity and topographic effects in tilt and strain measurement. Journal of Geophysical Research 81 (2), 319–328. http://dx.doi.org/10.1029/JB081i002p00319.

13. Kaban M.K., Yunga S.L., 2000. Influence of density inhomogeneities on the stressed state and seismicity of the lithosphere in the Baikal rift zone. Doklady Earth Sciences 371 (3), 542–546.

14. Levi K.G., Miroshnitchenko A.I., San'kov V.A., Babushkin S.M., Larkin G.V., Badardinov A.A., Wong H.K., Colman S., Delvaux D., 1997. Active faults of the Baikal depression. Bulletin des Centres de Recherches Exploration-Production Elf-Aquitaine 21 (2), 399–434.

15. Lukhnev A.V., San'kov V.A., Miroshnichenko A.I., Ashurkov S.V., Calais E., 2010. GPS rotation and strain rates in the Baikal–Mongolia region. Russian Geology and Geophysics 51 (7), 785–793. http://dx.doi.org/10.1016/j.rgg.2010. 06.006.

16. Melchior P., 1982. The Tides of the Planet Earth. 2-nd Edition. Pergamon Press, 641 p.

17. Mel’nikova V.I., Gilyova N.A., Masal’skii O.K., Radziminovich Y.B., Radziminovich N.A., 2009. On generation conditions of strong earthquakes in Southern Baikal. Doklady Earth Sciences 429 (2), 1483–1487. http://dx.doi.org/10.1134/ S1028334X09090153.

18. Melnikova V.I., Radziminovich N.A., 1998. Mechanisms of action of earthquake foci in the Baikal region over the period 1991–1996. Geologiya i Geofizika (Russian Geology and Geophysics) 39 (11), 1598–1607.

19. Ostrovsky A.E., 1978. Ground Deformation Revealed by Observation of Slopes. Nauka, Moscow, 184 p. (in Russian) [Островский А.Е. Деформации земной поверхности по наблюдениям наклонов. М.: Наука, 1978. 184 с.].

20. Ozawa I., 1967. Observations of the tidal strains at Osakayama observatory. Part II. Reports of Disaster Prevention Research Institute, Kyoto University 10a, 63–75.

21. Ozawa I., 1974. Pattern of tidal deformation on the Earth. Contributions of the Geophysical Institute, Kyoto University 14, 29–38.

22. San’kov V., Deverchere J., Gaudemer Y., Houdry F., Filippov A., 2000. Geometry and rate of faulting in the North Baikal Rift, Siberia. Tectonics 19 (4), 707–722. http://dx.doi.org/10.1029/2000TC900012.

23. San'kov V.A., Levi K.G., Calais E., Déverchère J., Lesne O., Lukhnev A.V., Miroshnichenko A.I., Buddo V.Yu., Zalutskii V.T., Bashkuev Yu.B., 1999. Present-day and Holocene horizontal movements on the Baikal geodynamic test ground Geologiya i Geofizika (Russian Geology and Geophysics) 40 (3), 422–430.

24. Schiwiderski E.W., 1983. Atlas of Ocean Tidal Charts and Maps. Marine Geodesy 6 (3–4), 219–265. http://dx.doi.org/ 10.1080/15210608309379461.

25. Solonenko А.V., 1993. Symmetry of crustal stress fields in the Baikal rift. Doklady AN 328 (6), 674–677 (in Russian) [Солоненко А.В. Симметрия поля напряжений земной коры Байкальского рифта // Доклады АН. 1993. Т. 328. № 6. 674–677].

26. Timofeev V.Y., Anisimova L.V., Ducarme B., Sarycheva Y.K., Gridnev D.G., Masal'skii O.K., 1999. Effective viscosity of the crust estimated from tilt measurements in the zone of the Main Sayan Fault. Geologiya i Geofizika (Russian Geology and Geophysics) 40 (10), 1475–1482.

27. Timofeev V.Y., Ardyukov D.G., Boyko E.V., Gribanova E.I., Semibalamut V.M., Timofeev A.V., Yaroshevich A.V., 2012. Strain and displacement rates during a large earthquake in the South Baikal region. Russian Geology and Geophysics 53 (8), 798–816. http://dx.doi.org/10.1016/j.rgg.2012.06.007.

28. Timofeev V.Y., Ducarme B., Saritcheva Y.K., Vandercoilden L., 2000. Tidal analysis of quartz-tiltmeter observations 1988–1998 at the Talaya Observatory (Baikal rift). Marees Terrestres. Bulletin D’Informations 133, 10447–10458.

29. Timofeev V.Y., Ducarme B., Van Ruymbeke M., Gornov P.Y., Everaerts M., Gribanova E.I., Parovyshnii V.A., Semibalamut V.M., Woppelmann G., Ardyukov D.G., 2008. Transcontinental tidal transect: European Atlantic coast – Southern Siberia – Russian Pacific coast. Izvestiya, Physics of the Solid Earth 44 (5), 388–400. http://dx.doi.org/10.1134/ S1069351308050042.

30. Timofeev V.Yu., Kalish E.N., Stus' Yu.F., Ardyukov D.G., Arnautov G.P., Smirnov M.G., Timofeev A.V., Nosov D.A., Sizikov I.S., Boiko E.V., Gribanova E.I., 2013. Gravity variations and recent geodynamics of the south–western part of the Baikal region. Geodynamics & Tectonophysics 4 (2), 119–134 (in Russian) [Тимофеев В.Ю., Калиш Е.Н., Стусь Ю.Ф.,

31. Ардюков Д.Г., Арнаутов Г.П., Смирнов М.Г., Тимофеев А.В., Носов Д.А., Сизиков И.С., Бойко Е.В., Грибанова Е.И. Вариации силы тяжести и современная геодинамика юго-западной части Байкальского региона // Геодинамика и тектонофизика. 2013. Т. 4. № 2. С. 119–134]. http://dx.doi.org/10.5800/GT-2013-4-2-0094.

32. Timofeev V.Yu., Sarycheva Yu.K., Panin S.F., Anisimova L.V., Gridnev D.G., Masalsky O.K., 1994. Studies of ground slopes and deformation in the Baikal rift zone. Geologiya i Geofizika (Russian Geology and Geophysics) 35 (3), 119–129 (in Russian) [Тимофеев В.Ю., Сарычева Ю.К., Панин С.Ф., Анисимова Л.В., Гриднев Д.Г., Масальский О.К. Исследование наклонов и деформаций земной поверхности в БРЗ // Геология и геофизика. 1994. Т. 35. № 3. С. 119–129].