ВАРИАЦИИ СИЛЫ ТЯЖЕСТИ И СОВРЕМЕННАЯ ГЕОДИНАМИКА ЮГОЗАПАДНОЙ ЧАСТИ БАЙКАЛЬСКОГО РЕГИОНА

Современные методы определения значения силы тяжести позволяют проводить измерения с точностью до 10–9 от g0 нормального значения (до 1 микрогала = 10 нм/с2). При этом исключаются все систематические и периодические эффекты и возникает вопрос о стабильности поля силы тяжести Земли во времени. Оценить изменения высоты (радиуса Земли) во времени с точностью до 0.1 мм позволяют современные методы космической геодезии (VLBI метод). Экспериментальные оценки стабильности значения силы тяжести за последние десятилетия сделаны по материалам отечественных и зарубежных обсерваторий, использующих абсолютные лазерные баллистические гравиметры. Полученные результаты ограничивают изменение радиуса Земли значением 10–10 в год. Эти оценки можно использовать для тестирования тектонических гипотез.

Результаты измерений неприливных вариаций ускорения силы тяжести Δg, проведенных в 1992–2012 гг. на сейсмостанции «Талая» (юго-западная часть Байкальского региона), интерпретируются совместно с данными GPS-наблюдений. Линейная составляющая вариации силы тяжести на станции Талая соответствует изменениям высоты пункта. Коэффициент корреляции близок к нормальному значению вертикального градиента силы тяжести. Косейсмические вариации силы тяжести на этом пункте в эпоху Култукского землетрясения (27.08.2008 г., Мw=6.3) вызваны комплексным эффектом изменения высоты пункта и деформации земной коры. Оценки косейсмических эффектов соответствуют результатам моделирования на основе сейсмологических данных.

1. Altamimi Z., Collilieux X., Legrand J., Garayt B., Boucher C., 2007. ITRF2005: A new release of the International Terrestrial Reference Frame based on time series of station positions and Earth Orientation Parameters. Journal of Geophysical Research 112 (B9), B09401. http://dx.doi.org/10.1029/2007JB004949.

2. Arnautov G.P., 2005. Results of international metrological comparison of absolute laser ballistic gravimeters. Avtometria 41 (1), 126-136 (in Russian) [Арнаутов Г.П. Результаты международных метрологических сравнений абсолютных лазерных баллистических гравиметров // Автометрия. 2005. Т. 41. № 1. С. 126-136].

3. Arnautov G.P., Kalish E.N., Smirnov M.G., Stus' Yu.F., Tarasyuk V.G., 1994. Laser ballistic gravimeter GABL-M and gravity observation results. Avtometria 3, 3-11 (in Russian) [Арнаутов Г.П., Калиш Е.Н., Смирнов М.Г., Стусь Ю.Ф., Тарасюк В.Г. Лазерный баллистический гравиметр ГАБЛ-М и результаты наблюдений силы тяжести // Автомет¬рия. 1994. № 3. С. 3-11].

4. 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.

5. Elhiny M.W., Taylor S.R., Stevenson D.J., 1978. Limits to the expansion of Earth, Moon, Mars and Mercury and to change in the gravitational constant. Nature 271 (5643), 316-321. http://dx.doi.org/10.1038/271316a0.

6. Fialko Y., 2004. Evidence of fluid-filled upper crust from observations of postseismic deformation due to the 1992 Mw7.3 Landers earthquake. Journal of Geophysical Research 109 (B8), B08401. http://dx.doi.org/10.1029/2004JB002985.

7. Herring T.A., King R.W., McClusky S.C., 2006. Globan Kalman Filter VLBI and GPS Analysis Program. Release 10.3. De¬partment of Earth, Atmospheric, and Planetary Sciences, Massachussetts Institute of Technology, 87 p.

8. Hinderer J., Crossley D., 2006. NEWSLETTER 17, 5 June 2006, 2-12.

9. Kaftan V.I., Tsyba E.N., 2009. Assessment of changes in semi-axes of the Earth's geometric ellipsoid from results of satellite observations of the global geodetic networks. Izvestia VUSov, Geodeziya i aerofotos'emka 1, 33-40 (in Russian) [Каф¬тан В.И., Цыба Е.Н. Оценка изменений полуосей земного геометрического эллипсоида по результатам спутнико¬вых наблюдений в глобальной геодезической сети // Известия ВУЗов, Геодезия и аэрофотосъемка. 2009. № 1. С. 33-40].

10. King R.W., Bock Y., 2006. Documentation for the GAMIT GPS. Analysis software. Release 10.3. Cambridge, Massachussetts Institute of Technology, 182 p.

11. Kolomiets A.G., Gerasimenko M.D., Il'nitskaya A.V., 2010. Problems of seismicity and modern geodynamics of the Far East and East Siberia. In: Reports of the Scientific Symposium, 1-4 June 2010, Khabarovsk. ITIG, Khabarovsk, p. 87-88 (in Russian) [Коломиец А.Г., Герасименко М.Д., Ильницкая А.В. Проблемы сейсмичности и современной геодинамики Дальнего Востока и Восточной Сибири // Доклады научного симпозиума 1-4 июня 2010 г., Хабаровск. Хаба¬ровск: ИТИГ, С. 87-88.

12. Kukol Z, 1987. Velocities of Geological Processes. Mir, Moscow, 246 p. (in Russian) [Кукол З. Скорость геологических процессов. М.: Мир, 1987. 246 с.].

13. 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), 1006-1017. http://dx.doi.org/10.1016Zj.rgg.2010.06.006.

14. Robertson L., Francis O., van Dam T.M., Faller J., Ruess D., Delinte J.-M., Vitushkin L., Liard J., Gagnon C., Guang G.Y., Da Lun H., Yuan F.Y., Yi X.J., Jeffries G., Hopevell H., Edge R., Robinson I., Kibbe B., Makinen J., Hinderer J., Amalvict V., Luck B., Wilmes H., Rehren F., Schmidt K., Schnull M., Cerutti G., Germmak A., Zabek Z., Pachuta A., Arnautov G., Kalish E., Stus Yu., Stizza D., Friderich J., Chartier J.-M., Marson I., 2001. Results from the fifth international comparison of absolute gravimeters, ICAG'97. Metrologia 38 (1), 71-78. http://dx.doi.org/10.1088/0026-1394/38/1Z6.

15. San'kov V.A., Lukhnev A.V., Miroshnichenko A.I., Ashurkov S.V., Byzov L.M., Dembelov M.G., Calais E., Deverchere J., 2009. Extension in the Baikal rift: Present-Day kinematics of passive rifting. Doklady Earth Sciences 425 (2), 205-209. http://dx.doi.org/10.1134/S1028334X09020056.

16. Sasagawa S., Zumberge M.A., 1991. Absolute gravity measurements in California, 1984-1989. Journal of Geophysical Research 96 (B2), 2501-2513. http://dx.doi.org/10.1029/90JB02283.

17. Timofeev V.Yu., Ardyukov D.G., Boiko E.V., Gribanova E.I., Semibalamut V.M., Timofeev A.V., Yaroshevich A.V., 2012b. 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.

18. Timofeev V.Yu., Ardyukov D.G., Boiko E.V., Timofeev A.V., Yaroshevich A.V., Gornov P.Yu., 2012a. Estimation of coseismic deformation, poroelasticity, and fracturing of rocks from the data on water level in a borehole. Izvestiya, Physics of the Solid Earth 48 (7-8), 640-652. http://dx.doi.org/10.1134/S1069351312060067.

19. Toda S., Ross S., Sevilgen V., Lin J., 2009. Coulomb 3. Graphic-rich deformation & stress-change software for earthquake, Tectonic, and Volcano Research and Teaching - User Guide. Available from: http://pubs.usgs.gov/of/2011/1060 (last ac¬cessed 30.04.2013).

20. Tsuboi T., 1982. The Earth's Gravity Field. Mir, Moscow, 286 p. (in Russian) [Цубои Т. Гравитационное поле Земли. М.: Мир, 1982. 286 c.].