Ғалымдар Алматыдағы жер беті деформациясының алғашқы 3D картасын жасады

АЛМАТЫ. KAZINFORM – Жаңа зерттеуде жеті жыл бойы жүргізілген спутниктік бақылаулар негізінде Алматы және оған іргелес аумақтардағы жер бетінің деформациясына алғаш рет үш өлшемде баға берілді. Зерттеу нәтижелері жерүсті өлшемдері арқылы тәуелсіз тексерілген. Алынған деректер инфрақұрылымның жағдайын бақылауға, геологиялық, геотехникалық және сейсмикалық тәуекелдерді бағалауға, сондай-ақ қаланы жоспарлауға көмектесе алады.

Фото: NU баспасөз қызметі

Advances in Space Research журналында жарияланған зерттеуге Nazarbayev University Инженерия мектебінің қауымдастырылған профессоры, PhD Эмиль Байрамов жетекшілік етті. Зерттеу Ионосфера институтымен бірлесіп жүргізілді.

Зерттеу нәтижелері өңір бойынша жер бетінің жоғары көтерілуі, төмен түсуі және көлденең ығысуы әркелкі екенін көрсетті. Деректер бұл қозғалыстардың картаға түсірілген геологиялық жарылымдармен кеңістіктік байланысын егжей-тегжейлі қарастыруға, сондай-ақ адам әрекетінің ықтимал әсерін бағалауға мүмкіндік береді.

Фото: Зерттеу аумағы, картаға түсірілген жарылымдар және өңірдің тектоникалық құрылымы.

– Бұл аймаққа тектоникалық плиталардың үздіксіз соқтығысуымен байланысты күрделі процестер әсер етеді. Біз жер бетінің тік те, көлденең де қозғалысын байқаймыз: кейбір аумақтар көтеріліп немесе төмен түссе, енді бір жерлер батысқа не шығысқа қарай ығысады, - деді Эмиль Байрамов.

Фото: Алматыға әсер ететін өңірлік күштердің ықшамдалған сызбасы.

Жер бетінің жылдық тік деформация жылдамдығы −95 мм-ден төмен түсуден 52 мм-ге дейін көтерілуге өзгереді. Батыс-шығыс бағытындағы қозғалыс 156 мм батысқа және 211 мм шығысқа, ал солтүстік-оңтүстік бағытындағы қозғалыс 20 мм оңтүстікке және 19 мм солтүстікке жетеді.

Фото: Алматы аумағындағы жер бетінің үш бағыттағы жылдық деформациясы. (а) Тік деформация жер бетінің төмен түсуі мен көтерілу байқалатын аумақтарды көрсетеді. (ә) Батыс-шығыс бағытындағы деформация көлденең ығысуды көрсетеді. (б) Солтүстік-оңтүстік бағытындағы деформация көлденең қозғалыстың үшінші бағытын көрсетеді.

Зерттеудің негізгі нәтижелерінің бірі — Алматының орталық бөлігіндегі айқын өтпелі аймақ (4-суреттегі қара үзік сызық). Бұл жерде оңтүстіктегі жер бетінің көтерілуі солтүстікке қарай төмендеуге ауысады, ал көлденең қозғалыстың қарама-қарсы бағыттары бір нүктеде тоғысады.

– Бұл өтпелі аймақ Орталық Алматы жарылымының бойымен өтеді. Ол зерттеу аумағында жарылыммен байланысты деформация ең анық байқалатын аймақ болып табылады және жер бетінің қозғалысына тән айқын әрі кеңістікте тұрақты сипатқа ие, - деп атап өтті Эмиль Байрамов.

Картаға түсірілген басқа жарылымдарда қолда бар бақылау деректерінен мұндай айқын заңдылық байқалмайды. Бұл осы жарылымдар бойындағы қазіргі деформацияның әлсіз екенін, тереңіректе жүріп жатқанын немесе қолда бар деректер арқылы сенімді анықтауға тым аз екенін көрсетуі мүмкін.

Фото: Алматы аумағындағы жер бетінің деформациясы картаға түсірілген жарылымдармен бірге көрсетілген. Қара үзік сызық деформацияның негізгі шекарасын, яғни әртүрлі қозғалыс сипаты тоғысатын және Орталық Алматы жарылымымен тығыз сәйкес келетін өтпелі аймақты көрсетеді.

Алматыдағы жер бетінің қозғалысын бақылау өңірдің жер бедері мен климаттық жағдайына байланысты күрделі. Қар, мұздықтар, тік беткейлер және маусымдық өзгерістер спутниктік өлшемдерге әсер етіп, ұзақ мерзімді деформацияны маусымдық өзгерістерден ажыратуды қиындатады.

Зерттеушілер талдау барысында бұл факторларды ескеріп, спутниктік бақылау нәтижелерін тәуелсіз GPS өлшемдерімен және Алматыда бұрын тіркелген жер бетінің деформация жағдайларымен салыстырып тексерді. Олардың қатарында көшкіндер, ғимараттардың деформациясы, қисаюы мен жарықшақтануы, сондай-ақ көпірлердің деформациясы бар. Ең жоғары сәйкестік тік және батыс-шығыс бағытындағы қозғалыстар бойынша байқалды. Ал солтүстік-оңтүстік бағытындағы салыстырмалы түрде аз өзгерістер сақтықпен бағаланды.

Байқалған өзгерістер табиғи геологиялық үдерістер мен адам әрекетінің қатар әсер етуінен туындауы мүмкін. Таулы аумақтардың оңтүстігіндегі жер бетінің көтерілуі жалғасып жатқан тектоникалық үдерістерге сәйкес келеді. Ал қала мен жазық аумақтардағы жекелеген шөгу жағдайларына жерасты суларын пайдалану, құрылыс жұмыстары және басқа да антропогендік факторлар әсер етуі ықтимал.

Зерттеу нәтижелері қалалық инфрақұрылымды егжей-тегжейлі бақылауға, сейсмикалық, геологиялық және геотехникалық тәуекелдерді бағалауға, сондай-ақ қаланы одан әрі жоспарлауға негіз бола алады. Деформация айқын байқалатын аумақтарға, соның ішінде Орталық Алматы жарылымы маңына, мониторинг пен инфрақұрылымды бағалау жұмыстарын бірінші кезекте жүргізуге болады.

Спутниктік бақылау қосымша дрон түсірілімдері мен жерүсті зерттеулерін қай аумақтарда жүргізу тиімді екенін де анықтауға мүмкіндік береді. Мұндай нысаналы тәсіл бақылау жұмыстарын тиімді ұйымдастырып, егжей-тегжейлі зерттеуді қажет ететін учаскелерге ресурстарды бағыттауға көмектеседі.

– Алматыдағы зерттеуге сүйене отырып, қазір Астана мен Каспий теңізі жағалауындағы қалалар үшін де спутниктік деректер негізінде жер бетінің деформациясын бағалау жұмыстары жүргізіліп жатыр. Бұл зерттеулер аталған аумақтардағы қала қауіпсіздігін қамтамасыз етуге, инфрақұрылымды бақылауға, тәуекелдерді бағалауға және жергілікті жердегі тексерулерді неғұрлым нақты жоспарлауға бағытталған, - деді Эмиль Байрамов.

Зерттеу анықталған барлық жер қозғалысы белсенді жарылымдармен тікелей байланысты деген қорытынды жасамайды және оның мақсаты жер сілкінісін болжау емес. Зерттеу жер бетінің қай жерде және қалай қозғалып жатқанын егжей-тегжейлі көрсетіп, бұл өзгерістерге әсер ететін геологиялық, тектоникалық және антропогендік үдерістерді одан әрі зерттеуге негіз қалайды. Олардың қатарында жерасты суларын шамадан тыс пайдалану, қарқынды құрылыс пен жер қазу жұмыстары, ғимараттар мен инфрақұрылымдардың жерге түсіретін жүктемесі, жерасты инженерлік құрылыстары және жерді пайдалану сипатының өзгеруі бар.