Ю. В. Антонов, А. К. Рибін, Воронезькийдержавний університет
Привимірі вертикального градієнта сили тяжіння в різних регіонах колишньогоРадянського Союзу (Памір, Тянь-Шань, Кавказ, Крим і т. д.) [1-4] зазначеновплив на результати вимірювань вертикального градієнта динамічного стануземної кори. Розходження між контрольними і рядовими вимірами нерідко невідповідали передбачуваним помилок вимірювання, виходячи з кратностіспостережень на одному пункті. При цьому похибка одиничного вимірювання приймаласяв два-три рази грубіше реальної похибки, і кількість спостережень булобільше, ніж було потрібно похибкою одиничного спостереження для досягнення спільноїпомилки виміру, наприклад, В± 10-15 етвеш. Крім того, попередні дослідження[1-4] показали, що непрілівние варіації вертикального градієнта носятьпланетарний характер і пов'язані із власними коливаннями Землі. Але вимірунепрілівних варіацій були виконані в обмеженому обсязі, особливо цестосується синхронних спостережень, тому для отримання більш достовірних висновківщодо характеру варіацій необхідно провести додатковідослідження.
Дляз'ясування зазначених причин і невідповідностей між розрахунковими і вимірянимипомилками спостереження спеціально проведені стаціонарні дослідження в містахВоронеж і Бішкек. Спостереження велися далеко від міст (не менше 25 км) в закритих приміщеннях для виключення впливу погодних умов (в основному, вітер), що даєможливість більш надійно оцінити інструментальну похибку вимірювань. Такимчином, всі перешкоди, крім землетрусів, практично були усунені.
Вимірипроводилися приладами різної конструкції, що, крім деяких незручностей,дозволило більш об'єктивно говорити про існування непрілівних варіаційвертикального градієнта. У Воронежі використовувався високоточний гравіметр,створений К. Є. Веселова і має ціну В© Антонов Ю. В., Рибін А. К., 2009ділення близько 1 мГал/об. і чутливість порядку 0, 003 мГал. У Бішкекувикористовувався автоматизований гравіметр GS-5 приблизно з тими ж технічнимихарактеристиками, може бути, поступливий трохи російському гравіметрії вчутливості. Головним недоліком російського гравіметра служить те, щовідліки виробляються візуально, і тому неможливо строго витримувати рівніпроміжки часу між вимірами, що привносить додаткову погрішність зарахунок зміщення нуль-пункту і місячно-сонячних варіацій сили тяжіння. Спостереженняздійснювалися протягом трьох годин з 2 червня по 11 червня 2008 року. На жаль,збільшити інтервал спостереження важко через фізичного стану оператора наросійському гравіметрії.
Методикаобробки була досить простою.
Спостереженнясили тяжіння на верхній і нижній майданчиках вишки попередньо згладжувалися,щоб зменшити вплив випадкових похибок. Інтервал згладжування включав всебе три точки. За згладженим значенням сили тяжіння обчислювали різницізначень сили тяжіння вгорі і внизу і середнє значення градієнта по різницям.Потім будували криву зміни градієнта щодо середнього значення.Виявилося, що зміни носять аперіодичний характер з елементами випадковихпохибок.
Булипобудовані графіки зміни непрілівних варіацій вертикального градієнта дляВоронежа і Бішкека. Порівняння синхронних спостережень показало, що варіації взагальному випадку збігаються між собою. Природно, варіації ускладненіпохибками, що носять не тільки випадковий, але й природний характер. Бішкекрозташований в активній альпійській зоні, де відбуваються численні дрібніземлетрусу, не відчуваються візуально, зате чітко фіксуються гравіметрами, такяк гравіметри в принципі є вертикальним сейсмографом Голіцина.
ВЯк приклад представлені спостереження за 8 червня 2008 року (рис. 1). Награфіку зміни вертикального градієнта час дано у хвилинах (погоризонтальній осі). Зазначений приклад обраний не випадково. Виміри проводилисяпісля катас-трофічного Сінцзянского землетрусу в Китаї. У наступні днімайже постійно проходили додаткові поштовхи. Всі дні контролювалися напредмет землетрусів не тільки в Китаї, але і у всьому світі за данимиГеофізичної служби Росії. 8 червня 2008 землетрусів зі значноюамплітудою ніде не було. Характер зміни варіацій у Воронежі і Бішкекуспокійний. Але, як видно з малюнка 1, в середині обох графіків раптомвідзначається сплеск амплітуди варіацій градієнта приблизно протягом 20-30 хвилин.Варіації швидко загасають. Природа такої зміни амплітуди варіацій поки незрозуміла.
Такимчином, оцінюючи синхронність змін непрілівних варіацій вертикальногоградієнта, можна схилитися до того, що власні коливання Землі, викликаютьваріації, є первинними, а землетруси лише підсилюють ці коливання.Можливо, сплеск амплітуди варіацій 8 червня 2008 - відгомін відбуваютьсяглибинних процесів у надрах Землі. Малоймовірним уявляється пояснитидане явище техногенним чинником (вибух), хоча і цього не можна виключати. ​​
Щобв якійсь мірі не допустити вплив дрібних землетрусів і випадкових помилок, булиобчислені амплітудно-частотні спектри (рис. 2). Спектри досить добревідображають наявність тих чи інших кордонів у Землі: глибинні кордону характеризуютьсявеликими періодами. За статистикою, для Воронезького регіону характерні періодиблизько години, що відповідає теоретичним розрахункам для моделей Землі поБуллену і Гуттенберга в платформних умовах. Для Бішкека, навпаки,характерні періоди коливань в 31 хв, в рідкісних випадках відзначаються годинніперіоди. Мабуть, в Тянь-Шаньском регіоні, де йдуть горотворнихпроцеси, відбулася глибока опрацювання земної кори, що, власне, івизначає відмінність спектрів у Воронежі та Бішкеку.
Роботавиконана за грантами РФФМ № 08-05-00716-а, № 08-05-10042-к
Список літератури
1.Антонов Ю. В. Непрілівние варіації вертикального градієнта сили тяжіння і їхможливий зв'язок з землетрусами/Ю. В. Антонов, С. В. Слюсарев// Изв.ВНЗ. Геологія і розвідка. - 1992. - № 5. - С. 101-105.
2.Антонов Ю. В. Результати синхронних спостережень за зміною вертикальногоградієнта в Якутії і на Воронезькому масиві/Ю. В. Антонов, С. В. Слюсарев, В.Н. Чирков// Вісн. ВДУ. Сер. геол. - 1996. - № 2. - С. 182-186.
3.Антонов Ю. В. Можлива природа варіацій вертикального градієнта сили тяжіння /Ю. В. Антонов, А. В. Мінаков, С. В. Слюсарев// Изв. ВНЗ. Геологія ірозвідка. - 1996. - № 1. - С. 144-145.
4.Антонов Ю. В. Непрілівние варіації вертикального градієнта сили тяжіння/Ю. В.Антонов, С. В. Слюсарев, В. Н. Чирков// Геофізика. - 1997. - № 1. - С. 40-45.
Дляпідготовки даної роботи були використані матеріали з сайту .vestnik.vsu.ru/
