10. Методы изучения вертикальных движений. Методы изучения горизонтальных движений

Старейшим из методов изучения вертикальных движений является водомерный метод. Начиная с 80-х годов прошлого столетия во многих портах мира были установлены водомерные приборы для наблюдений за изменением положения уровня моря. Эти изменения, как и отмечалось, обусловлены двумя причинами: 1) собственными, эвстатическими, колебаниями уровня Мирового океана, обязанными изменению объёма его водной массы или рельефа дна; 2) поднятием или опусканием бeрeгов. Aлгeбpaичecкoе суммирование результатов наблюдений по всем портам мира, где установлены водомерные приборы, показывает, что в последнее столетие происходит систематическое повышение уровня океана со скоростью примерно 1,2 мм/год. Оно вызвано скорее всего таянием ледниковых щитов Антарктиды и Гренландии в связи с потеплением климата Земли. Между тем регистрируемые изменения уровня имеют, как правило, более высокие значения и различный знак, что указывает на решающее значение второго фактора — движений береговой суши.

Метод повторного нивелирования. По мере строительства железных дорог появилась необходимость периодического высокоточного нивелирования вдоль их линий для обеспечения безопасности движения. Повторное нивелирование выявило изменение отметок реперов со временем. Оказалось, что в большинстве случаев эти изменения нельзя объяснить деформацией поверхности за счет экзогенных явлений (просадка или выпучивание грунта), что они носят систематический характер, т. е. происходят в данном пункте с одним знаком, и что этот знак обычно совпадает со знаком той структуры, на которой репер расположен. Это привело к выводу, что основной причиной смещения реперов являются движения земной коры и что, следовательно, результаты повторного нивелирования вдоль железнодорожных линий могут быть использованы для выявления современных вертикальных движений суши.

Основным методом изучения горизонтальных движений служат трилатерации, при которых измеряется длина не одной (триангуляция), а всех сторон треугольника. Особенно заметные горизонтальные смещения, как и вертикальные, обнаруживаются после крупных землетрясений. Они нередко измеряются метрами (вертикальные смещения почти до 10 м при Гоби-Алтайском землетрясении 1957 г. и Аляскинском 1964 г.; горизонтальные до 21 м при Аляскинском землетрясении), В настоящее время изучение горизонтальных движений производится с помощью лазерных дальномеров. Результаты изучения горизонтальных движений показывают, что скорость их не уступает скорости вертикальных движений, а часто превосходит последнюю. При этом горизонтальные движения имеют не колебательный, а направленный характер, чем и объясняется то, что их суммарная амплитуда за определенный интервал времени намного превышает амплитуду вертикальных движений.

Особый интерес представляет выявление относительных смещений литосферных плит. В настоящее время используются два других, значительно более точных метода повторного измерения расстояния между отдаленными пунктами: 1) с помощью лазерных отражателей, установленных на Луне или на искусственных спутниках Земли; 2) с помощью регистрации радиосигналов от квазаров (длиннобазовый радиоинтерферометрический метод). Точность определения относительного смещения плит этими методами достигла порядка сантиметров в год.

На основании изучения современных вертикальных и горизонтальных движений установлено, что вся поверхность Земли охвачена этими движениями, первые носят колебательный, а вторые — направленный характер. Поскольку скорость вертикальных движений, замеренная в подвижных поясах и на континентальных платформах, оказывается соизмеримой, можно предполагать, что на платформах колебательный характер этих движений проявлен более отчетливо, чем в подвижных поясах, т.е. здесь они являются более короткопериодическими. В подвижных поясах вертикальные движения также более дифференцированы по площади, т.е. сопряженные волны поднятий и опусканий хуже, чем на платформах, а градиент движений, т.е. изменение скорости движений на единицу расстояния, — на порядок или два выше.