Abstract

This paper addresses the capabilities of quartz tidal tiltmeters and different methods for their calibration, describing measurements of modern deformations and tidal and anthropogenic motions. Periodic thermal and anthropogenic variations in ground-based pedestal tilts (depth of 0–5 m) are estimated. Measurements in the vicinity of the water reservoir of the Irkutsk hydroelectric power station (HPS) showed that pedestal tilt angles reach 20–40 arcsec as a result of deformation of the ground surface due to changes in the reservoir load (water level variation 3–4 m). In the area of the Ust-Balykskii oil and gas field (Western Siberia), the annual tilt variations range from 8 to 90 arcsec. These variations, as well as short-term tilt changes up to 1 arcsec, are due to the oil and gas production operations, which cause buildings to sway in the city of Nefteyugansk. Tilt measurements were performed in deep adits of the Talaya seismic station (Lake Baikal Region, Russia) and the Walferdange observatory (Luxembourg). Based on these measurements, tidal deformations of the Earth, long-term variations in tilts, and coseismic deformations can be estimated. Based on tilt monitoring data at the Talaya seismic station from 1985 to 2015, tidal parameters were estimated and compared with models of the Earth’s tidal deformations to recognize some particularities (phase shift 9°) related to structural specificities of the region. The long-term tilt measurement data were analyzed using elastic and viscoelastic models of the Earth’s crust. It was found that an efficient estimate of viscosity in a deep-fault zone is 10¹⁹ Pa s and that of stress variation in the Earth’s crust is 0.5 MPa. These effective estimates can be used in modeling tectonic, anthropogenic, coseismic, and post-seismic processes.

中文翻译：

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石英倾斜仪及其在地球物理研究中的应用

摘要

本文介绍了石英潮汐测斜仪的功能及其校准方法，并介绍了现代变形以及潮汐和人为运动的测量结果。估计了地面基座倾斜（深度为0–5 m）的周期性热和人为变化。在伊尔库茨克水电站（HPS）的水库附近进行的测量表明，由于水库负荷的变化（水位变化3-4），地面变形导致基座倾斜角达到20–40 arcsec。 m）。在Ust-Balykskii油气田（西伯利亚西部）地区，年倾斜变化范围为8至90 arcsec。这些变化以及高达1 arcsec的短期倾斜变化是由于油气生产作业引起的，导致建筑物在Nefteyugansk市内摇摆。在Talaya地震台（俄罗斯贝加尔湖地区）和Walferdange天文台（卢森堡）的深海中进行了倾斜测量。基于这些测量，可以估算出地球的潮汐变形，长期倾斜变化以及同震变形。根据1985年至2015年Talaya地震台站的倾斜监测数据，估算了潮汐参数，并将其与地球潮汐变形模型进行比较，以识别与该地区的结构特征有关的某些特殊性（相移9°）。使用地壳的弹性和粘弹性模型分析了长期倾斜测量数据。已发现，在深断层带中，粘度的有效估算值为10 在Talaya地震台（俄罗斯贝加尔湖地区）和Walferdange天文台（卢森堡）的深海中进行了倾斜测量。根据这些测量，可以估算出地球的潮汐变形，长期倾斜变化以及同震变形。根据1985年至2015年塔拉亚地震台站的倾斜监测数据，估算了潮汐参数，并将其与地球潮汐变形模型进行了比较，以识别与该地区的结构特征有关的某些特殊性（相移9°）。使用地壳的弹性和粘弹性模型分析了长期倾斜测量数据。发现深断层粘度的有效估算值为10 在Talaya地震台（俄罗斯贝加尔湖地区）和Walferdange天文台（卢森堡）的深海中进行了倾斜测量。根据这些测量，可以估算出地球的潮汐变形，长期倾斜变化以及同震变形。根据1985年至2015年Talaya地震台站的倾斜监测数据，估算了潮汐参数，并将其与地球潮汐变形模型进行比较，以识别与该地区的结构特征有关的某些特殊性（相移9°）。使用地壳的弹性和粘弹性模型分析了长期倾斜测量数据。已发现，在深断层带中，粘度的有效估算值为10 俄罗斯）和Walferdange天文台（卢森堡）。根据这些测量，可以估算出地球的潮汐变形，长期倾斜变化以及同震变形。根据1985年至2015年Talaya地震台站的倾斜监测数据，估算了潮汐参数，并将其与地球潮汐变形模型进行比较，以识别与该地区的结构特征有关的某些特殊性（相移9°）。使用地壳的弹性和粘弹性模型分析了长期倾斜测量数据。发现深断层粘度的有效估算值为10 俄罗斯）和Walferdange天文台（卢森堡）。根据这些测量，可以估算出地球的潮汐变形，长期倾斜变化以及同震变形。根据1985年至2015年Talaya地震台站的倾斜监测数据，估算了潮汐参数，并将其与地球潮汐变形模型进行比较，以识别与该地区的结构特征有关的某些特殊性（相移9°）。使用地壳的弹性和粘弹性模型分析了长期倾斜测量数据。已发现，在深断层带中，粘度的有效估算值为10 根据1985年至2015年Talaya地震台站的倾斜监测数据，估算了潮汐参数，并将其与地球潮汐变形模型进行比较，以识别与该地区的结构特征有关的某些特殊性（相移9°）。使用地壳的弹性和粘弹性模型分析了长期倾斜测量数据。已发现，在深断层带中，粘度的有效估算值为10 根据1985年至2015年Talaya地震台站的倾斜监测数据，估算了潮汐参数，并将其与地球潮汐变形模型进行比较，以识别与该地区的结构特征有关的某些特殊性（相移9°）。使用地壳的弹性和粘弹性模型分析了长期倾斜测量数据。已发现，在深断层带中，粘度的有效估算值为10¹⁹ Pa s，地壳的应力变化为0.5 MPa。这些有效的估计值可用于构造，人为，同震和后地震过程的建模。