, презентация

О. Ю. Шмидта РАН, Москва
Заведующий лаборатории Галаганов Олег Николаевич, galagan@ifz.ru

апреле 1998 г. Коллектив был сформирован из сотрудников нескольких подразделений института на основе Лаборатории деформационных исследований (зав. лаб. Галаганов О.Н.) для внедрения высокоточных спутниковых геодезических технологий для изучения современных движений и деформаций земной коры.
Метод спутниковых геодезических технологий стал внедряться в ИФЗ РАН для изучения современных движений и деформаций земной коры отдельных регионов территории России, эпицентральных зон сильных землетрясений или мест их предполагаемой подготовки, районов расположения ответственных крупных инженерных объектов, начиная с 1991 г.
Финансовое обеспечение: бюджет, государственный программы хоздоговора.
Состав лаборатории включает на 2005 г. 16 сотрудников, в том числе ответственными исполнителями являются:
Галаганов Олег Николаевич, к.ф.- м.н., заведующий лаборатории,
Прилепин Михаил Тихонович, д. ф.- м.н., главный научный сотрудник, геодезист,
Гусева Тамара Вениаминовна, к.т.н., ведущий научный сотрудник, геодезист,
Молчанов Александр Евгеньевич, к.ф.- м.н., ведущий научный сотрудник, математик,
Передерин Виктор Петрович, старший научный сотрудник, геофизик,
Розенберг Наталья Климентьевна, старший научный сотрудник, геодезист,

под действием природных и антропогенных факторов.
Проблемы решаемые : Использование спутниковых технологий для решения геодинамических и геоэкологических задач и моделирование аномальных деформационных процессов. Инструментальное и модельное изучение движений глобальных тектонических плит и внутриплитовых деформаций.
Сравнительная оценка скоростей плит, определенных по геодезическим и палеомагнитным данным.
GPS изучение деформационных предвестников и постсейсмических деформаций.
Изучение долговременной стабильности Земной системы координат.
Инструментальное и модельное изучение движений глобальных тектонических плит и внутриплитовых деформаций.
Сравнительная оценка скоростей плит, определенных по геодезическим и палеомагнитным данным.
GPS изучение деформационных предвестников и постсейсмических деформаций.
Изучение долговременной стабильности Земной системы координат.

и теоретическое моделирование
Основные виды работ:
1. Экспериментальные наблюдения геодезических параметров с помощью использования современных спутниковых технологий (GPS и ГЛОНАСС) и традиционных геодезических методов для решения геодинамических и геоэкологических задач, в разных регионах страны и за рубежом.
2. Математическую обработку и интерпретацию данных измерений с применением современных вычислительных программ, анализ полученных результатов.
3. Теоретическое моделирование разрушения массива геологической среды, сопровождаемое процессами деформирования и сейсмического излучения.
4. Оформление картографических материалов.
Основные регионы исследований нашей лаборатории спутниковой геодезии и деформометрии : Северный Кавказ, в том числе Дагестан, Прибалтийско-Ладожский регион, Республика Карелия, Кольский полуостров, Русская платформа, Москва и Московская область.
Объекты детальных исследований:
районы Нововоронежской , Калининской АЭС и Загорской ГАЭС , места аномальных явлений на территории Москвы, район Чиркейского гидроузла в Дагестане, полигон захоронения отходов химического производства в недра земли и некоторые другие.
Аппаратура и оборудование: высокоточные двухчастотные приемники GPS, светодальномер СП-2, нивелиры, оргтехника, автомашина

Центральный научно-исследовательский институт геодезии и картографии, Главная астрономическая лаборатория РАН, Горный институт КНЦ, Московский государственный университет геодезии и картографии, Институт проблем геотермии Дагестанского научного центра РАН, Институт нелинейных геофизических процессов РАЕН, Атомэнергопроект и др.
Международные связи:
Массачусетский Технологический Институт (Р.Рейлингер). GPS изучение Кавказа.
Национальный Географический Институт Франции (Ж.Ноквит). Изучение геодинамики Средиземноморья и его флангов (Пиренеи-Кавказ).
Ереванский Политехнический Институт (Р.А.Мовсесян). Изучение деформационных предвестников землетрясений.
Генеральная организация дистанционного зондирования Сирии, (General Organization of Remote Sensing of Syria, GORS), Дамаск.

Рейлинджер Р.Э., Хамбургер М.У., Шемпелев А.Г., Юнга С.Л. Современная геодинамика Кавказа (по результатам GPS измерений и сейсмологическим данным). Физика Земли. 1999. №9. С.3-18.
Baranova S. , Guseva T., Kurakhmayev A., Rosenberg N. Current movements in the region of Chirkey hydroelectric Station. Ninth Intenational Symposium on Crustal Movements. November 14-19, 1998. Proceeding. Vol. II. Cairo-Egipet. 2000. PP. 547-561.
Гусева Т. В., Галаганов О. Н., Мишин А. В., Омельченко Н.С., Урдуханов Р. И. Геодинамический контроль района захоронения жидких отходов в недра Земли // V международная конференция «Новые идеи в науках о Земле».4-24.04.2001. Тезисы докладов. 3 том. М. 2001.С. 90
O. N. Galaganov, T. V. Guseva, A. V. Mishin, V. I. Bogdanov. Some results of geodynamic researche on eastern frame of the Baltic shield. IAG International Symposium on Recent Crustal Movements. Helsinki, Finland, August 27-31, 2001.Abstracts. Edited by Markku Poutanen. Kirkkonummi. 2001 Pp.95-96.
Галаганов О.Н., Гусева Т.В., Мишин АВ, Передерин В.П. Использование спутниковых технологий для решения геодинамических и геоэкологических задач // Международная газета «Наука и технология в России». М. №4-5 (62-63), 2003 г. С. 12-16.
Галаганов О.Н., Гусева Т.В., Мишин А.В., Передерин В.П. Исследование деформационных процессов земной коры с использованием спутниковых технологий// Исследования в области геофизики. К 75-летию ОИФЗ им. О.Ю.Шмидта. М.:ОИФЗ РАН. 2004. С.336-343.
Молчанов А.Е. Деформационные характеристики зон сдвиговых разломов // Физика Земли. 2000, №11, с. 40-56.
Молчанов А.Е. Процессы активизации заглубленных тектонических разломов // Физика Земли. 2003. №9. С.65-81.
Прилепин М.Т. Концепция использования глобальных спутниковых систем для прогноза землетрясений // Вестник ОГГГГН Рос. АН.-1998.-1(3).
Prilepin М.Т., Sidorov V.A., R.Reilinger, S.McClusky. Instrumental study of the Caucasus mountains vertical deformation. Proceedings of the Tenth General Assembly of the Wegener Project, San Fernando, Spain. Boletin Real Observatorio de la Armada # 3, 2000.
McClusky...M.Prilepin et.al. Global Positioning System constraints on plate kinematics and dynamics in the eastern Mediterranean and Caucasus, Jornal of Geophysical research, vol. 105 # B3, March 2000.
Prilepin M.T. Movements of lithospheric plates: models and reality. // Proceedings of Scientific Assambly Int. Association of Geodesy. Budapest, 2001.
Прилепин М.Т., Мишин А.В., Кабан М.К. и Баранова С.М. GPS – изучение геодинамики Балтийского щита.// Физика Земли. № 9, 2002, с. 49-58.
Прилепин М.Т. Геодезическая и палеомагнитная модели движения глобальных тектонических плит. Очерки геофизических исследований: к 75-летию Объединенного Института физики Земли им. О.Ю.Шмидта, -М.,2003, с. 363-368.

работ

Москва

Международная геодинамическая сеть (IGS) базовых пунктов с постоянной регистрацией спутниковых сигналов, которые передаются в центры сбора, анализа и обработки данных. На территории России таких пунктов 16.
При интерпретации движений, получаемых с помощью спутниковых современных технологий важно всегда учитывать в какой системе координат идет обработка и представление данных. На след. рисунках представлены скорости горизонтальных движений пунктов по данным измерений лаборатории, определенных с разными началами отсчета координатных системах: в ITRF2000 и в местных системах координат.

гг. в ITRF2000

Важнейшие публикации:

гг. в ITRF2000.
Гидрометереологическая обсерватория Шепелево

ITRF2000. Черные стрелки по данным лаб. 606

Они должны являются непременным
объектом интенсивных исследований в пунктах эксплуатации и
строительства атомных электростанций. Потенциально опасными
для комплекса сооружений АЭС являются разрывные нарушения,
карстовые явления, оползни в приповерхностных частях земной коры,
где возможно наиболее активное проявление тектонических , экзогенных
и техногенных движений.

Требования МАГАТЭ предусматривают организацию регулярного контроля
над деформационным и сейсмотектоническим режимом территорий
в радиусе до 200 км от АЭС и более детально в радиусе до 5-7 км от АЭС.
В период эксплуатации предельный допустимый крен
оснований зданий и сооружений не должен превышать 1×10-4 за 30 лет или
3.3×10-6 в год, т. е. градиент изменения превышения и его среднегодовая
скорость не должны выходить за границы таких пределов.
Жестких требований к значениям горизонтальных перемещений
и деформаций в руководящих документах нет.
Нововоронежская АЭС располагается на стыке Среднерусской
возвышенности и Тамбовской низменности. Здесь трассируются два
разлома: один приурочен к реке Дон, другой несколько восточнее.
По карте СВДЗК 1986 г. для района расположения АЭС характерны
Нисходящие движения со скоростью около 1 мм за год.

с
1985 г. Часть реперов вдоль правого берега Дона испытывали нисходящие
перемещения, накопление которых за 16 лет составляет 1-2 см. Активные
вертикальные движение характерны для северо-восточного угла пром.
зоны. Здесь накопление нисходящих движений составляет 3 см. Остальная
часть участка достаточно стабильна.
При организации сети GPS измерений в качестве пунктов выбраны репера
нивелирной сети. С 1995 г. выполнено уже несколько эпох GPS измерений
На следующих рисунках представлены в ITRF и в местной системе. В
ITRF2000 среднегодовая скорость горизонтального перемещения
составляет 22 мм за год по азимуту около 70°. Скорости вертикальных
движений пунктов GPS по данным нивелировок не более 0.3 мм за год.
Комплекс геодезических методов показывает что в пределах территорий,
которые считаются достаточно монолитными структурами (со средними
скоростями ±1 мм за год) имеются участки более динамичны во времени.
Движения на этих участках носят знакопеременный характер и скорости
в отдельные периоды на порядок больше осредненных за многолетний
интервал.

0,1 мм/год за 1985-2001 гг. по данным нивелирования и вектора скоростей локальных горизонтальных движений за 1999-2001 гг. по данным GPS относительно исходных пунктов, обозначенных треугольниками. Масштаб векторов в левом нижнем углу.

10 мм/год

время на территории городов происходит ускоренное строительство крупных инженерных объектов без детального геолого-инженерного обоснования при проектировании, кроме того, практически отсутствует регулярный контроль над деформированием вмещающей геологической среды, сооружаемых, а также давно эксплуатируемых, объектов. Это зачастую приводит к чрезвычайным ситуациям с тяжелыми социальными и экономическими последствиями.
В районе Коломенского парка г. Москвы на береговом склоне реки стали разрушаться трубы одного из коллекторов очистных сооружений. Часть коллектора проходила под обрывом (с наклоном более 40°) по склону (с наклоном 12°). Там и наблюдалось аварийное деформирование и разрыв труб. Тогда было принято решение провести деформационный мониторинг приповерхностных слоев земной коры территории 500х700 м, включающий аварийный участок, с помощью GPS измерений. На сети из 15 пунктов с декабря 2003 г. по июнь 2004 г. было выполнено 5 циклов.

обрыве и склоне участка прохождения коллектора и западнее испытывают аномальные горизонтальные смещения в северном и северо-восточном направлении. Аномальные тенденции смещений сохранялась и в последующих циклах измерений. Горизонтальное смещение пунктов на склоне за полгода составляет в среднем 45 мм в северо-восточном направлении. Пункты, расположенные на крае обрыва или на его крутом склоне перемещаются в северном направлении. Исходя из полученных результатов, можно заключить, что исследуемая территория (начиная с обрыва) претерпевает оползневые перемещения в северо-восточном направлении со скоростью до 10 см/год, причем полосе участка, примыкающей к обрыву, свойственны смещения в северном направлении, что создает дополнительные сдвиговые напряжения.
Наблюдения за деформациями продолжаются

Результаты уже первых циклов повторных измерений показали, что пункты, расположенные на обрыве и склоне участка прохождения коллектора и западнее испытывают аномальные горизонтальные смещения в северном и северо-восточном направлении. Аномальные тенденции смещений сохранялась и в последующих циклах измерений. Горизонтальное смещение пунктов на склоне за полгода составляет в среднем 45 мм в северо-восточном направлении. Пункты, расположенные на крае обрыва или на его крутом склоне перемещаются в северном направлении. Исходя из полученных результатов, можно заключить, что исследуемая территория (начиная с обрыва) претерпевает оползневые перемещения в северо-восточном направлении со скоростью до 10 см/год, причем полосе участка, примыкающей к обрыву, свойственны смещения в северном направлении, что создает дополнительные сдвиговые напряжения.
Наблюдения за деформациями продолжаются