Dabartiniai vertikalieji Žemės paviršiaus judesiai bei jų tyrimas Lietuvoje

Kai kurios civilizacijos, pavyzdžiui, senovės inkai, majai, graikai, egiptiečiai ir kt., netgi tikėjo dievais, atsakingais už šį gamtos reiškinį. Taip pat žemės drebėjimai būdavo siejami su gyvūnų, neva laikančių žemę, veiksmais. Japonų tautosakoje gausu bandymų nuspėti būsimą žemės drebėjimą pagal debesų formą, padėtį danguje bei pagal rūką. Kaip mes pagal gamtos reiškinius spėjame kokia bus vasara, taip jie spėliodavo apie būsimą gamtos kataklizmą (pvz.: jei debesys kabo žemai danguje, lis arba bus Žemės drebėjimas; plunksniniai debesys pranašauja Žemės drebėjimą; jei esant giedram orui kalnas paskendęs rūke – bus Žemės drebėjimas; ir pan.). Tautos, gyvenančios ne tektoninių plokščių pakraščiuose, seismiškai neaktyviuose vietose, praktiškai nesusiduria su šiuo gamtiniu reiškiniu. Šiose vietose vyksta ramus, tolygus Žemės paviršiaus kilimas/leidimasis. Lietuvoje Žemės drebėjimai reti (paskutinis buvo 2004 metais), pavieniai, nepridarantys žalos, praktiškai nejuntami. Iki šiol pačioje šalies teritorijoje nebuvo nei vieno Žemės drebėjimo epicentro, mūsų šalį pasiekdavo tik iš kaimyninių šalių teritorijos atsklidę drebėjimų virpesiai. Kyla klausimas ar mūsų šalies paviršius nors kiek juda? Kad būtų galima atsakyti į šį klausimą, į pagalbą reikia pasitelkti geodezinius matavimus. Žemės paviršiaus judesiai gali būti vertikalūs ir horizontalūs. Dabartiniams vertikaliesiems judesiams tirti taikomi niveliacijos matavimai. Niveliacija – tai geodeziniai matavimai, kurių pagalba nustatomi vietovės aukščiai, reljefas. Niveliacijos tinklą sudaro Žemės paviršiuje žemiau įšalo ribos (kad ženklai būtų stabilūs, nebūtų pavasarinio polydžio iškilnojami) įtvirtinti geodeziniai ženklai. Ko gero visiems teko nors kartą matyti stulpelį su pritvirtinta lentele, kurioje parašyta: „geodezinis ženklas, saugomas valstybės“. Greta šio stulpelio yra apkastas geodezinis ženklas. Tokie ženklai sudaro niveliacijos linijas, kurios apjungiamos į poligonus (1 paveikslas). Pagal niveliacijos matavimų tikslumą, tinklas skirstomas į I, II, III, IV klasės tinklus. Tiksliausiai matuojami pirmos klasės tinklai (jiems taikomi didžiausi tikslumo reikalavimai). Dabartiniams vertikaliesiems Žemės paviršiaus judesiams tirti naudojami pirmosios klasės niveliacijos tinklų matavimų rezultatai.

Tiksliosios niveliacijos matavimai periodiškai atliekami visoje Lietuvos teritorijoje. Turint šių matavimų rezultatus, apart kitų matavimų rezultatų taikymo galimybių, galima apskaičiuoti kiek per tam tikrą laiko tarpą teritorijos, kurioje buvo atlikti matavimai, paviršius, pakilo ar nusileido (vertikalieji Žemės paviršiaus judesiai). Kadangi matavimai atliekami ne kas vienodą laiko tarpą ir ne vienu metu (pavyzdžiui, niveliacijos linijoje Jonava – Turmantas buvo niveliuota 1935/36, 1980, 2005 metais, o Turmantas – Vilnius 1948, 1968, 1985/87, 2005/06 metais), sunku būtų lyginti skirtingų laikotarpių Žemės paviršiaus judesius, jų tendencijas. Siekiant išvengti šios problemos, iš niveliacijos matavimų rezultatų apskaičiuoti vertikalieji Žemės paviršiaus judesiai dalijami iš laikotarpio tarp matavimų ir gaunami vertikaliųjų judesių greičiai, kurie nusako Žemės paviršiaus leidimosi/kilimo greitį (milimetrais) per metus. Taikant tokią tyrimų metodiką nustatyti laikotarpio tarp paskutinių dviejų tiksliųjų niveliacijų matavimų (1970/71 – 2005/06 m.) Žemės paviršiaus judesių greičiai. Lietuvos teritorijoje vykdoma gan intensyvi antropogeninė veikla, vyksta Žemės paviršiaus erozija. Šios priežastys gali įtakoti niveliacijos matavimų rezultatus, todėl pagal juos apskaičiuoti Žemės paviršiaus vertikalieji judesiai nėra tik geologinių procesų atspindys. Siekiant išskirti, eliminuoti iš šio reiškinio tyrimo žmogaus dedamąją, atlikta Lietuvos teritorijos geologinės sandaros bei iš niveliacijos matavimų rezultatų apskaičiuotų vertikaliųjų Žemės paviršiaus judesių greičių matematinė statistinė analizė bei vertikaliųjų judesių prognozė, taikant regresinės analizės metodą. Gauti rezultatai pateikti 2 paveiksle.

Kaip matyti iš pateikto paveikslo, Lietuvos teritorija tarsi padalinta į dvi dalis. Intensyviausias Žemės paviršiaus kilimas yra šiaurės rytinėje Lietuvos dalyje, o grimzdimas – pietrytinėje ir vakarinėje srityje. Dabartinių vertikaliųjų Žemės paviršiaus judesių greičių amplitudė Lietuvos teritorijoje yra nuo –3,5 iki +2,5 mm per metus. Galima padaryti išvadą, jog nors Lietuvos teritorija nėra seismiškai aktyvi, tačiau joje tolygiai, nepertraukiamai vyksta Žemės paviršiaus kilimas/leidimasis.

Doc. dr. Rūta Puzienė¹, dr. Asta Anikenienė², doc. dr. Arminas Stanionis¹

^1,Vilniaus Gedimino technikos universitetas, Aplinkos inžinerijos fakultetas, Geodezijos ir kadastro katedra

²Vilniaus technologijų ir dizaino kolegija, Statybos fakultetas, Geodezijos katedra

ruta.puziene@vgtu.lt, arminas.stanionis@vgtu.lt, a.anikeniene@vtdko.lt