vestnik Журнал "Вестник Сибирского государственного университета геосистем и технологий (СГУГиТ)" 2411-1759 ФГБОУ ВО "Сибирский государственный университет геосистем и технологий (СГУГиТ)" RU https://vestnik.sgugit.ru 10.33764/2411-1759-2022-27-4-31-44 Геодезия и маркшейдерия Гравиметрические исследования на научном полигоне «Мыс Шульца» В. Ю. Тимофеев Тимофеев В. Ю. Д. Г. Ардюков Ардюков Д. Г. А. В. Тимофеев Тимофеев А. В. М. Г. Валитов Валитов М. Г. И. С. Сизиков Сизиков И. С. Д. А. Носов Носов Д. А. Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН, г. Новосибирск, Российская Федерация Тихоокеанский океанологический институт им. В. И. Ильичева ДВО РАН, г. Владивосток, Российская Федерация Институт автоматики и электрометрии СО РАН, г. Новосибирск, Российская Федерация 2022 27 4 31 44 © В. Ю. Тимофеев, Д. Г. Ардюков, А. В. Тимофеев, М. Г. Валитов, И. С. Сизиков, Д. А. Носов, 2022 2022 В. Ю. Тимофеев, Д. Г. Ардюков, А. В. Тимофеев, М. Г. Валитов, И. С. Сизиков, Д. А. Носов Эта статья дотупна по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная. Гравиметрические исследования с помощью относительных и абсолютных гравиметров начаты на полигоне Тихоокеанского океанологического института Дальневосточного отделения Российской академии наук (ТОИ ДВО РАН) «Мыс Шульца» в 2010 г. Одновременно на полигоне, расположенном на юге Приморья, начались геодезические измерения методами ГНСС (ГНСС – глобальная навигационная спутниковая система) для определения координат и изучения смещений гравиметрических пунктов. Гравиметрические измерения используются для решения структурных и мониторинговых задач. Плановые и высотные геодезические измерения необходимы для корректной интерпретации гравиметрических результатов и получения редуцированных значений силы тяжести. Комплексные измерения с абсолютными и относительными гравиметрами использованы для тестирования метрологических характеристик относительных гравиметров типа SCINTREX и gPhone. В результате анализа приливных вариаций силы тяжести получены поправки в абсолютные данные. Проведение измерений на разновысотных пунктах с помощью абсолютных гравиметров типа «ГАБЛ-М» позволило провести редуцирование значений силы тяжести и сравнить экспериментальные и теоретические оценки. Результаты используются при структурных геологических исследованиях в Приморье. Второй задачей исследований было определение уровня временных вариаций силы тяжести, 3D-смещений земной поверхности и определение их природы. По данным измерений в период 2010–2020 гг. исследованы эффекты, связанные с Японским землетрясением 11.03.2011 магнитудой М = 9,0. На расстоянии 1 000 км от эпицентра величина постсейсмического опускания за период 2012–2020 гг. составила 22 мм, сила тяжести увеличилась на 6 микрогал (мкГал). По форме кривой затухания вертикальных смещений выбрана модель и получена оценка времени Максвелла (Т = 3 года). В рамках двухслойной модели выполнено определение вязкости нижней части земной коры – астеносферы на окраине континента. гравиметрические измерения относительные и абсолютные гравиметры космическая геодезия юг Приморья Дальний Восток России редукция вариации во времени силы тяжести затухание смещений gravimetric measurements relative and absolute gravimeters space geodesy the south of Primorie the Far East of Russia reduction variations in time of gravity attenuation of displacements 1. Timofeev V., Kulinich R., Valitov M., Stus Y., Kalish E., Ducarme B., Gornov P., Ardyukov D., Sizikov I., Timofeev A., Gil'manova G., Kolpashikova T., Proshkina Z. Coseismic effects of the 2011 Magnitude 9.0 Tohoku-Oki Earthquake measured at Far East Russia continental coast by gravity and GPS methods // International Journal of Geosciences. – 2013.– Vol. 4. – P. 362–370. – DOI 10.4236/ijg.2012. 2. DeMets C., Gordon R. G., Argus D. F. Geologically recent plate motions // Geophysical Journal International. – 2010. – Vol. 181. – P. 1–80. 3. Lay T., Kanamori H. Insights from the Great 2011 Japan Earthquake// Physics Today. – 2011. – Vol. 64, No. 12. – P. 33. – DOI 10.1063/PT.3.1361. 4. Тимофеев В. Ю., Валитов М. Г., Дюкарм Б., Ардюков Д. Г., Наумов С. Б., Тимофеев А. В., Кулинич Р. Г., Колпащикова Т. Н., Прошкина З. Н., Сизиков И. С., Носов Д. А. Приливные эффекты по гравиметрическим и уровнемерным наблюдениям, океанические приливные модели // Вестник СГУГиТ. – 2016. – Вып. 1 (33). – С. 36–47. 5. Тимофеев В. Ю., Валитов М. Г., Ардюков Д. Г., Тимофеев А. В., Дюкарм Б., Кулинич Р. Г., Колпащикова Т. Н., Прошкина З. Н., Бойко Е. В., Наумов С. Б. Океанические приливные модели и гравиметрические приливные наблюдения // Океанология. – 2020. – Т. 60, № 1. – С. 37–48. – DOI 10.31857/S0030157420010220. 6. Arnautov G. P. Results of international metrological comparison of absolute laser ballistic gravimeters // Avtometria. – 2005. – Vol. 41 (1). – P. 126–136. 7. Riccardi U., Rosat S., Hinderer J. Comparison of the Micro-g LaCoste gPhone-054 spring gravimeter and the GWR-C026 superconducting gravimeter in Strasbourg (France) using a 300-day time series // Metrologia. – 2011. – Vol. 48. – P. 28–39. – DOI 10.1088/0026-1394/48/1/003. 8. Hinderer J., Crossley D. Two Decades of High Precision Gravimetry // Newsletter. – 2006. – Vol. 17. – P. 2–12. 9. Физические свойства горных пород и полезных ископаемых (петрофизика). Справочник геофизика // под ред. Н. Б. Дортман. – М. : Недра, 1984. – 455 с. 10. Миронов В. С. Курс гравиразведки. – Л. : Недра, Ленинградское отделение, 1972. – 511 с. 11. Gravity map of North-East part of U.S.S.R. and boarding seas, in reduction Bouguer (1 : 2 500 000 scale). – Ministry of geology U.S.S.R., All-Union scientific researches Institute geophysical methods of reconnaissance of the U.S.S.R, 1968. 12. Остач О. М. Астрономо-геодезическое нивелирование: ретроспективный взгляд // Геодезия и картография. –1994. – № 3. – C. 28–33. 13. Карта высот квазигеоида над эллипсоидом Красовского Масштаб 1 : 11 700 000. Составлена по результатам астрономо-гравиметрического нивелирования с учетом общего уравнивания астрономогеодезической сета страны. – ЦНИИГАиК и Роскартография, 1996. 14. Грушинский Н. П. Основы гравиметрии. – М. : Наука, 1983. – 352 с. 15. Elsasser W. M. Two-Layer Model of Upper-Mantle Circulation // Journal of Geophysical Research. – 1971. – Vol. 76, No. 20. – P. 4744–4753. 16. Nur A., Mavko G. Postseismic viscoelastic rebond // Science. – 1974. –No. 183. – P. 204–206. 17. Ozawa S., Nishimura T., Suito H., Kobayashi T., Tobita M., Imakiire T. Coseismic and postseismic slip of the 2011 magnitude 9 Tohoku-Oki earthquake // Nature. – 2011. – Vol. 475. – P. 373−376. 18. Pollitz F. F. VISCO1D. Version 3. Tutorial [Electronic resource]. – Reston : USGS, 2006. – 36 p. – Mode of access: http://earthquake.usgs.gov/research/software/VISCO1D/manual.pdf. 19. Segall P. Integrating geologic and geodetic estimates of slip rate on the San Andreas fault system [Electronic resource] // International Geology Review. – 2002. – Vol. 44 (1). – P. 62–82. – Mode of access: https://doi.org/10.2747/0020-6814.44.1.62. 20. Freed A. M., Burgmann R., Calais E., Freymueller J., Hreinsdottir S. Implications of deformation following the 2002 Denali, Alaska, earthquake for postseismic relaxation processes and lithospheric rheology // Journal of Geophysical Research. – 2006. – Vol. 111. – B01401. – DOI 10.1029/2005JB003894. 21. Шестаков Н. В., Герасименко М. Д., Охзоно Мако. Движения и деформации земной коры Дальнего Востока Российской Федерации, вызванные землетрясением Тохоку 11.03.2011 г. и их влияние на результаты GNSS наблюдений // Геодезия и картография. – 2011. – № 8. – С. 35–43. 22. Zhao Qian, Fu Guangyu, Wu Weiwei. Spatial-temporal evolution and corresponding mechanism of the far-field post-seismic displacements following the 2011 MW 9.0 Tohoku earthquake // Congress IUGG, 2019. – G06p-311. 23. Владимирова И. С., Стеблов Г. М., Фролов Д. И. Исследование вязкоупругих деформаций после Симуширских землетрясений 2006–2007 гг. // Физика Земли. − 2011. − № 11. − С. 75–80.