Деформація земної поверхні України за ГНСС-даними

У Центрі аналізу ГНСС-даних ГАО НАН України було виконано розрахунок та аналіз деформаційних процесів на поверхні України за даними репроцесингу та регулярної обробки в системі відліку IGb08. Загальний період спостережень склав 20 років.

Наукова новизна отриманих результатів полягає у розрахуванні параметрів деформації земної поверхні для території України, шо були виконані на основі високоточних координат та векторів швидкостей постійнодіючих ГНССстанцій, визначених в Центрі аналізу ГНСС-даних ГАО НАНУ. Параметри деформації земної кори розраховано за даними ГНССспостережень з 108 постійнодіючих станцій з мінімальним періодом спостережень у три роки (максимальній період для деяких станцій склав 20 років). Так, в межах території України за допомогою лінеаментних зон та розломів виділено чотири великих сучасних морфоструктури (геоблоки): Північнозахідний (I) і Північно-східний (III), що обертаються за годинниковою стрілкою та Південно-західний (II) і Південно-східний (IV), які мають обертання проти годинникової стрілки. Прояв процесу стиснення-розширення виокремлено в дві зони: зона суцільного розширення земної поверхні, що домінує по обом осям еліпсу (V) та зона змішаного типу (VI), де по одній вісі відбувається розширення, по другій – стискання, див. рисунки нижче.



Еліпси викривлення. Сині стрілки – розширення, червоні – стискання та напрямки їх максимального та мінімального прояву деформації.Синя суцільна лінія – межа областей V (відбувається розширення по обом осям) та VI (змішаний тип) проведена по лінеаментним зонам.
Сині позначки – обертання проти годинникової стрілки, червоні – за годинниковою. Червона суцільна лінія – межа поділу морфоструктур з різними напрямками обертання, пунктирна – можливе продовження або інший варіант проведення межі. Цифри в кружках – номера лінеаметнів (збережено авторську нумерацію В.Г. Верховцева). Пунктирна лінія з крапками – межа східної Європейської платформи. Римські цифри – номера морфоструктур.

На якісному рівні запропоновано механізм взаємозв'язку сучасних і новітніх рухів земної кори, а саме: наявність новітніх зон тектонічних підняттів і опускань з відповідними напругами і переміщеннями, на які накладаються сучасні напруги (і відповідно переміщення), пов'язані з тектонічним рухом Євразійської плити в північно-східному напрямку і нерівномірним обертанням Землі.

Більш детально з роботою можна ознайомитись на сайті Комітету з Державних премій України в галузі науки і техніки та з публікаціями нижче.

ОСНОВНІ ПУБЛІКАЦІЇ

М.И. Орлюк, M.В. Ищенко Сравнительный анализ современной деформации и новейших движений земной поверхности на территории Украины // Геофизический журнал. – № 4. – Т. 41. – 2019.
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 пліоценчетвертинних 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.
https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v41i4.2019.177381

M. Ishchenko Investigation of deformation of the earth crust on the territory of Ukraine using a GNSS observations // Artificial Satellite. – Vol. 53. – No. 3. – 2018. – pp. 117–126.
A regional GNSS network consisting of 202 permanent GNSS stations established to study the recent crustal strain deformation in the Ukrainian territory. The GNSS observations (from December 7, 1997 to January 28, 2017) collected and processed using Bernese GNSS Software ver. 5.2 in accordance with the recommendations of the Central Bureau of the EUREF Permanent GNSS Network. Based on the above results the velocity vectors were estimated using Bernese GNSS Software ver. 5.2 for the future calculation of deformation. In particular, ellipses of distortion, rotation, maximum shear strain, and deformation area are obtained. Due to the differences in rate of the horizontal extension and rotation the area is divided in two main blocks. The first block shows compression that prevails in the North-East direction. Stretch in both directions is prevailing on second block. The obtained results can indicate the presence of some force which could effect on the study area.
https://doi.org/10.2478/arsa-2018-0009

Іщенко М.В., Орлюк М.І. Порівняльний аналіз параметрів деформації поверхні Землі, отриманих з обробки ГНСС-спостережень // Міжнародна науково-технічна конференція молодих вчених «GeoTerrace–2018». – Львів (Україна). – 2018. – C. 47–50. – Режим доступу:
https://openreviewhub.org/sites/default/files/attachmentsfiles/2018/683/geoterrace-2018-confproceeding.pdf

Іщенко М.В., Орлюк М.І. Деформація поверхні Землі за даними ГНСС-мережі у зв’язку з квазігеоїдом УКГ2012 та новітніми рухами //Аерокосмічні спостереження в інтересах сталого розвитку та безпеки: Матеріали доп. шостої Всеукр. конф. «GEO–UA 2018» (Київ, Україна,18–19 вересня 2018 р.). – К.: ІКД НАН України–ДКА України, EOS, 2018. С. 101–104.

M. Orlуuk, M.Ishchenko Modern deformation and newest movements of the earth's surface on the territory of Ukraine // XIIІ International Scientific Conference «Monitoring of Geological Processes and Ecological Condition of the Environment». – 2019. – Kyiv (Ukraine). – Режим доступу: http://earthdoc.eage.org/publication/publicationdetails/?publication=100105
DOI: 10.3997/2214-4609.201903221

М.І.Орлюк, М. В. Іщенко Зіставлення параметрів деформації земної поверхні з новітніми рухами земної кори // Матеріали доповідей VII Міжнародної наукової конференції «Геофізика і геодинаміка: прогнозування та моніторинг геологічного середовища» – Львів (Україна). – 2019. – С. 146–148. – Режим доступу: http://www.cb-igph.lviv.ua/Geo_zb_09-2019_B5.pdf

M.I.Orlyuk, M.V. Ishchenko, I.I.Onyshchuk. Analysis of the Earth's surface deformation according to the Global Navigation Satellite Systems data with its newest movements in the territory of Ukraine // Presented at the 6-th Gamow International Conference in Odessa «New Trends in Cosmology, Astrophysics and HEP after Gamow». – 2019. – Odessa (Ukraine). – 2019. – Режим доступу: http://gamow.odessa.ua/wp-content/uploads/2019/09/Fin-2019-Gamow-Abstracts_.pdf