АНАЛИЗ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ДВИЖЕНИЙ ЗЕМНОЙ КОРЫ ПО GNSS-ДАННЫМ В РАЙОНАХ С ТЕХНОГЕННОЙ НАГРУЗКОЙ

Глобальная навигационная спутниковая система (GNSS) является одним из эффективных инструментов для высокоточного измерения смещений земной поверхности и анализа современных геодинамических процессов. За последние десятилетия GNSS-методы широко применяются для мониторинга тектонической активности, оценки устойчивости территорий и изучения влияния природных и техногенных факторов на деформации земной коры [1]. Технологии позволяют фиксировать перемещения литосферных блоков и устанавливать их связь с геологическими структурами, разломами и сейсмичностью региона [2].

Особенно актуальны GNSS-наблюдения в районах с высокой техногенной нагрузкой, где добыча ресурсов и инфраструктурное развитие изменяют напряженно-деформационное состояние земной коры. Оседание или поднятие поверхности может быть вызвано как природными процессами, так и техногенными воздействиями — добычей углеводородов, подземным выщелачиванием, строительством крупных объектов [3–4]. Выявление закономерностей вертикальных смещений и их связи с сейсмичностью важно для оценки георисков и выработки мер по их снижению.

Шуртанское месторождение, расположенное на юге Узбекистана в пределах Амударьинского нефтегазоносного бассейна, характеризуется сложным геологическим строением с активными складчатыми и разломными структурами, влияющими на сейсмическую активность.

Шуртан является одним из крупнейших газодобывающих объектов страны. Амударьинский бассейн охватывает части Узбекистана, Туркменистана, Ирана и Афганистана (рис. 1).

Несмотря на проводимые геодинамические исследования, систематический GNSS-мониторинг в этом районе ранее не осуществлялся. Цель данной работы — использование спутниковых технологий для анализа геодинамической устойчивости региона.

Рисунок 1. GNSS сеть и сейсмичность Шуртанского месторождения

В исследовании использованы данные о сейсмичности, полученные от Республиканского центра сейсмопрогностического мониторинга [5]. Анализ показывает, что основная часть землетрясений сосредоточена в центральной и восточной зонах, преимущественно на глубинах до 20 км, тогда как более глубокие события фиксируются на юге.

Для анализа вертикальных смещений за период 2022–2024 гг. было проведено шесть циклов GNSS-измерений на 9 пунктах с использованием приемников SOUTH G1PLUS в статическом режиме.

 Данные с частотой 30 сек и отсечкой 10° обрабатывались в программном комплексе GAMIT/GLOBK в три этапа: вычисление координат с учетом моделей атмосферы и приливов (GPT2, Saastamoinen, FES2004), усреднение, и окончательная оценка координат и скоростей с применением фильтра Калмана и привязкой к ITRF2014 [6].

Анализ вертикальных смещений GNSS-станций в районе исследования выявил значительные пространственные вариации скоростей движения земной поверхности. Величины смещений находятся в диапазоне от -0.5 мм/год до -3.9 мм/год, что указывает на преобладающее опускание территории (Рис.2).

Рисунок 2. Вертикальные скорости GNSS-станций

На периферии исследуемой зоны (станции 34SK, 1125 и 5652) зафиксированы незначительные скорости опускания (-0.5…-1.0 мм/год), что свидетельствует о более стабильной обстановке по сравнению с центральной частью. В районе станций 56SK, TOP1 и 2369 наблюдаются максимальные значения оседания (до -3.9 мм/год), что указывает на повышенную деформацию, вероятно связанную с техногенной нагрузкой и перераспределением напряжений.

Сравнение сейсмических данных показывает концентрацию землетрясений (M = 2–5) вблизи зон интенсивного оседания, что может свидетельствовать о связи вертикальных смещений с локальной тектонической активностью. Также оседание может быть связано с уплотнением пород и изменением порового давления в результате эксплуатации месторождения.

Полученные результаты указывают на наличие пространственной неоднородности вертикальных смещений в пределах Шуртанского месторождения.

Зоны с максимальными значениями оседания совпадают с участками повышенной сейсмической активности, что может свидетельствовать о влиянии техногенной нагрузки на геодинамическое состояние региона. Выявленные закономерности подчеркивают важность регулярного GNSS-мониторинга для оценки рисков и раннего выявления потенциально нестабильных участков.