Особливості сейсмічності території Кривбасу

Наведено результати обробки і узагальнення сейсмічних подій на території Криворізького залізорудного басейну (Кривбасу) за період з 2011 по 2020 рр. За результатами аналізу зареєстрованих записів та спектрограм сейсмічних подій цифровими станціями Головного центру спеціального контролю Державного...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2021
Hauptverfasser:	Кендзера, О.В., Пігулевський, П.Г., Андрущенко, Ю.А.
Format:	Artikel
Sprache:	Ukrainian
Veröffentlicht:	Видавничий дім "Академперіодика" НАН України 2021
Schriftenreihe:	Доповіді НАН України
Schlagworte:	Науки про Землю
Online Zugang:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/184821
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Особливості сейсмічності території Кривбасу / О.В. Кендзера, П.Г. Пігулевський, Ю.А. Андрущенко // Доповіді Національної академії наук України. — 2021. — № 6. — С. 87-96. — Бібліогр.: 14 назв. — укр.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-184821
record_format	dspace
spelling	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1848212025-02-23T20:16:14Z Особливості сейсмічності території Кривбасу Features of the Krivbas territory seismicity Кендзера, О.В. Пігулевський, П.Г. Андрущенко, Ю.А. Науки про Землю Наведено результати обробки і узагальнення сейсмічних подій на території Криворізького залізорудного басейну (Кривбасу) за період з 2011 по 2020 рр. За результатами аналізу зареєстрованих записів та спектрограм сейсмічних подій цифровими станціями Головного центру спеціального контролю Державного космічного агентства України і сейсмічних станцій Інституту геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України встановлено, що основна маса місцевих сейсмічних подій представлена потужними промисловими вибухами в кар’єрах та шахтах. За період 2011–2020 рр. українськими сейсмостанціями зафіксовано понад тисячу потужних промислових вибухів з магнітудою ≥1,0. При цьому магнітуда 11 найбільш потужних вибухів, проведених в 2011–2020 рр. у кар’єрах і шахтах, знаходиться в інтервалі значень 2,7–3,5. За цей же проміжок часу в районі Кривбасу зареєстровано 19 сейсмічних подій тектонічного походження з mb = 2,1 ÷ 4,5. The results of processing and a generalization of seismic events on the territory of the Kryvyi Rih iron ore basin (Kryvbas) for the period from 2011 till 2020 are presented. By the analysis of the records at stations of I.S. Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine and the spectrograms of seismic events recorded by digital seismic stations of the General Center of Seismological Controls of the State Center of Space Agency of Ukraine, we found that the most of local seismic events are represented by powerful industrial explosions in quarries and mines. During the period 2011–2020, the Ukrainian seismic stations recorded more than a thousand powerful industrial explosions with mb ≥ 1.0. The magnitude of the 11 most powerful explosions carried out in 2011-2020 in quarries and mines is in the range of 2.7-3.5. During the same period of time, 19 seismic events of the tectonic origin with mb = 2.1 ÷ 4.5 were registered in the Kryvbas region. 2021 Article Особливості сейсмічності території Кривбасу / О.В. Кендзера, П.Г. Пігулевський, Ю.А. Андрущенко // Доповіді Національної академії наук України. — 2021. — № 6. — С. 87-96. — Бібліогр.: 14 назв. — укр. 1025-6415 DOI: doi.org/10.15407/dopovidi2021.06.087 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/184821 550.348.334 (477.63) uk Доповіді НАН України application/pdf Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Ukrainian
topic	Науки про Землю Науки про Землю
spellingShingle	Науки про Землю Науки про Землю Кендзера, О.В. Пігулевський, П.Г. Андрущенко, Ю.А. Особливості сейсмічності території Кривбасу Доповіді НАН України
description	Наведено результати обробки і узагальнення сейсмічних подій на території Криворізького залізорудного басейну (Кривбасу) за період з 2011 по 2020 рр. За результатами аналізу зареєстрованих записів та спектрограм сейсмічних подій цифровими станціями Головного центру спеціального контролю Державного космічного агентства України і сейсмічних станцій Інституту геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України встановлено, що основна маса місцевих сейсмічних подій представлена потужними промисловими вибухами в кар’єрах та шахтах. За період 2011–2020 рр. українськими сейсмостанціями зафіксовано понад тисячу потужних промислових вибухів з магнітудою ≥1,0. При цьому магнітуда 11 найбільш потужних вибухів, проведених в 2011–2020 рр. у кар’єрах і шахтах, знаходиться в інтервалі значень 2,7–3,5. За цей же проміжок часу в районі Кривбасу зареєстровано 19 сейсмічних подій тектонічного походження з mb = 2,1 ÷ 4,5.
format	Article
author	Кендзера, О.В. Пігулевський, П.Г. Андрущенко, Ю.А.
author_facet	Кендзера, О.В. Пігулевський, П.Г. Андрущенко, Ю.А.
author_sort	Кендзера, О.В.
title	Особливості сейсмічності території Кривбасу
title_short	Особливості сейсмічності території Кривбасу
title_full	Особливості сейсмічності території Кривбасу
title_fullStr	Особливості сейсмічності території Кривбасу
title_full_unstemmed	Особливості сейсмічності території Кривбасу
title_sort	особливості сейсмічності території кривбасу
publisher	Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
publishDate	2021
topic_facet	Науки про Землю
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/184821
citation_txt	Особливості сейсмічності території Кривбасу / О.В. Кендзера, П.Г. Пігулевський, Ю.А. Андрущенко // Доповіді Національної академії наук України. — 2021. — № 6. — С. 87-96. — Бібліогр.: 14 назв. — укр.
series	Доповіді НАН України
work_keys_str_mv	AT kendzeraov osoblivostísejsmíčnostíteritorííkrivbasu AT pígulevsʹkijpg osoblivostísejsmíčnostíteritorííkrivbasu AT andruŝenkoûa osoblivostísejsmíčnostíteritorííkrivbasu AT kendzeraov featuresofthekrivbasterritoryseismicity AT pígulevsʹkijpg featuresofthekrivbasterritoryseismicity AT andruŝenkoûa featuresofthekrivbasterritoryseismicity
first_indexed	2025-11-25T02:24:21Z
last_indexed	2025-11-25T02:24:21Z
_version_	1849727365132845056
fulltext	87 ОПОВІДІ НАЦІОНАЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ НАУК УКРАЇНИ ISSN 1025-6415. Допов. Нац. акад. наук Укр. 2021. № 6: 87—96 Ц и т у в а н н я: Кендзера О.В., Пігулевський П.Г., Андрущенко Ю.А. Особливості сейсмічності території Кривбасу. Допов. Нац. акад. наук Укр. 2021. № 6. С. 87—96. https://doi.org/10.15407/dopovidi2021.06.087 Територія Криворізького залізорудного басейну з середини ХІХ ст. активно розроблю- ється. Найбільша інтенсивність видобування руди припадала на 80—90-ті рр. минулого століття. Основним інструментом під час добування залізної руди є потужні вибухові ро- боти, які виконуються в кар’єрах і шахтах. Вони впливають на пружно-деформаційний стан масиву гірських порід Кривбасу і провокують техногенні і природні сейсмічні події. Ло- кальні сейсмічні події, що відбуваються в тектонічно ослаблених зонах Центральної Ук- раї ни з високим рівнем техногенного навантаження, мають здебільшого незначну магні- туду. До таких “проблемних” районів належить Кривбас. У районі м. Кривий Ріг протягом останніх двох десятків років спостерігалися сейсміч- ні прояви з магнітудою понад 2,7. Аналіз кількості сейсмічних подій (потужних вибухів) у Кривбасі з 2011 по 2020 рр., які фіксувалися на значній відстані, показує реакцію природ- https://doi.org/10.15407/dopovidi2021.06.087 УДК 550.348.334 (477.63) О.В. Кендзера 1, https://orcid.org/0000-0002-5264-070X П.Г. Пігулевський 1, https://orcid.org/0000-0001-6163-4486 Ю.А. Андрущенко 2, https://orcid.org/0000-0001-8993-0113 1 Інститут геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України, Київ 2 Головний центр спеціального контролю ДКА України, смт Городок, Житомирська обл. E-mail: pigulev@ua.fm Особливості сейсмічності території Кривбасу Представлено членом-кореспондентом НАН України О.В. Кендзерою Наведено результати обробки і узагальнення сейсмічних подій на території Криворізького залізорудного басейну (Кривбасу) за період з 2011 по 2020 рр. За результатами аналізу зареєстрованих записів та спек- трограм сейсмічних подій цифровими станціями Головного центру спеціального контролю Держав ного космічного агентства України і сейсмічних станцій Інституту геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України встановлено, що основна маса місцевих сейсмічних подій представлена потужними промисловими вибухами в кар’єрах та шахтах. За період 2011–2020 рр. українськими сейсмостанціями зафіксовано по над тисячу потужних промислових вибухів з магнітудою 1,0. При цьому магнітуда 11 найбільш потужних вибухів, проведених в 2011–2020 рр. у кар’єрах і шахтах, знаходиться в інтервалі значень 2,7–3,5. За цей же про- міжок часу в районі Кривбасу зареєстровано 19 сейсмічних подій тектонічного походження з mb  2,1  4,5. Ключові слова: сейсмічна подія, промисловий вибух, тектоніка, геодинамічна рівновага, природний (локаль- ний) землетрус. НАУКИ ПРО ЗЕМЛЮ GEOSCIENCES 88 ISSN 1025-6415. Dopov. Nac. akad. nauk Ukr. 2021. № 6 О.В. Кендзера, П.Г. Пігулевський, Ю.А. Андрущенко ного середовища на збільшення їх кількості та потужності. З 2018 р., коли кількість спос- тережених сейсмічних подій збільшилася в декілька разів, почала зростати і кількість при- родних землетрусів, які відбувалися зі спусковим (тригерним) запізненням. Явище було зафіксовано в 2019 р. Воно збігалося в часі і просторі з максимальною кількістю потужних вибухів у кар’єрах і шахтах. Про характеристики сейсмічних подій у районі Кривбасу. Дані про сейсмічні події високого рівня (mb  3,7  4,5), які відбувалися в цьому районі, наведено в каталогах зем- летрусів Національного центру сейсмологічних даних (м. Харків) за 2000—2013 рр. та в щодекадних станційних бюлетенях і наукових звітах за 2014—2020 рр. Головного центру спеціального контролю (ГЦСК) ДКА Украї ни і Національного центру сейсмологічних да- них Інституту геофізики ім. С.І. Субботіна (ІГФ) НАН України. Кількість сейсмічних подій (потужних вибухів) у Кривбасі з 2011 по 2020 рр. наведено в таблиці. Переломним моментом у вибухових роботах в кар’єрах і шахтах є 2018 р., коли їх кількість та потужність збільшилася в декілька разів. За останні десять років видобутку руди в Кривбасі на близьких сейсмічних станціях та навіть на значних епіцентральних відстанях від басейну було зафіксовано 1009 сейсмічних подій. Порівняння форм запису і спектрограм землетрусів та вибухів у кар’єрах і шахтах за період 2011—2020 рр. дало під- ставу з високим ступенем вірогідності віднести до локальних землетрусів різної природи 19 сейсмічних подій у межах Кривбасу. Вісім з виокремлених землетрусів відбулися в піз- Дати та параметри землетрусів у Кривбасі за період 2011—2020 рр. № зп Дата Час (год : хв : с) Координати гіпоцентра Магнітуда (mb), E , N h, км 1 14 січня 2011 5 : 03 : 12 33,4 48,1 5 3,5 2 28 листопада 2012 20 : 47 : 43 33,5 48,1 2 3,1 3 4 січня 2013 9 : 00 : 08 33,26 47,7 5 3,1 4 23 червня 2013 21 : 16 : 33 33,5 48,08 10 4,5 5 5 грудня 2016 1 : 51 : 29 33,25 47,82 5 2,7 6 18 січня 2017 4 : 55 : 46 33,49 48,04 2 2,6 7 29 липень 2017 3 : 31 : 02 33,53 48,01 3,5 4,1 8 13 листопада 2017 11 : 59 : 35 33,43 48,11 33 2,1 9 19 лютий 2018 0 : 35 : 03 33,45 47,86 7 2,4 10 29 червня 2018 14 : 44 : 29 33,49 48,05 7 3,4 11 30 червня 2018 4 : 00 : 47 33,41 48,04 10 2,9 12 24 травня 2019 4 : 00 : 04 33,49 48,04 7 2,4 13 9 листопада 2019 19 : 19 : 05 33,49 48,05 2 2,7 14 10 листопада 2019 20 : 19 : 25 33,46 48,03 2 2,7 15 10 листопада 2019 22 : 00 : 44 33,51 48,08 2 2,9 16 7 грудня 2019 5 : 00 : 38 33,47 48,04 2 2,7 17 28 грудня 2019 5 : 03 : 00 33,48 48,06 2 2,6 18 12 червня 2020 4 : 00 : 10 33,46 48,03 2 2,1 19 30 вересня 2020 19 : 59 : 45 33,36 48,14 5 2,9 Примітка. Курсивом виділено землетруси, що відбулися в пізній або нічний час. 89ISSN 1025-6415. Допов. Нац. акад. наук Укр. 2021. № 6 Особливості сейсмічності території Кривбасу ній або нічний час, коли промислові вибухи заборонені. Дані про зареєстровані місцеві землетруси наведено в таблиці і на рис. 1. Значення магнітуди землетрусів виз начено за результатами розрахунків, зроблених з використанням записів, одержаних на станціях ГЦСК ДКА України. Методика виділення землетрусів. Проведений аналіз наукових джерел показує, що є ознаки у відмінності сейсмічних подій різної природи на основі порівняння форми запису і спектрограм землетрусів та вибухів у кар’єрах і шахтах у районі м. Кривий Ріг. Потужні вибухи в шахтах, коли значення магнітуди mb перевищувало 3,0, проводилися на глибині від 475 до 1300 м. Технологія робіт для зниження сейсмічного ефекту місця розташуван ня вибухової речовини передбачає розподіл їх по площі і в часі. Вибухи повинні відбуватися із затримкою в часі, що гарантує мінімізацію сейсмічного ефекту. В результаті амплітуда Р-хвилі сумарного сигналу ставала меншою, а її кода — більш ускладненою і розтягнутою, ніж у випадку поодинокого вибуху тієї ж потужності. Форма сигналу в ряді випадків схожа на запис землетрусів, але через інтерференцію коливань спектр сигналу стає іншим [1—3]. На записах вибухів у шахтах переважають поверхневі хвилі, їх амплітуди значно вищі за амплітуди об’ємних хвиль [4]. Максимум спектральної щільності в інтервалі запису Lg-хвилі спостерігається в діапазоні частот 1—15 Гц, LR-хвилі — у смузі до 1 Гц. Основна частина енергії від вибухових джерел проявляється в інтервалі запису поверхневих хвиль. Складність ідентифікації природи сейсмічних подій пов’язана з тим, що основний сей- смічний ефект створюють не самі вибухи в шахті, а їх наслідки — подрібнення та зрушен- ня гірських порід або просідання ґрунту, в тому числі із зміною рівня земної поверхні. Встановлено [1—3], що спектрограми сейсмічних подій різного походження, навіть у разі однакового рівня магнітуди, відрізняються. Спектрограми землетрусів порівняно зі спектрограмами вибухів більш насичені, без наявних згасань; чіткі максимуми спектраль- ної щільності зафіксовано в інтервалі запису Lg- і LR-хвиль. Пов’язане з вибухами збіль- шення спектральної щільності на спектрограмах відзначено в смузі запису P- і Lg-хвиль, далі на записі спостерігається її різке згасання. Результати аналізу землетрусу 23 червня 2013 р., який став найпотужнішим у районі Кривбасу за останні 30 років [3, 5, 6]. Є припущення що час доби, коли була зареєстро- вана сейсмічна подія, вказує на тектонічну природу її походження: 1) землетрус відбувся вночі — о 21 год 16 хв 33 с (UMC) або 00 год 16 хв (24 червня) за Київським часом; 2) у Держав ній службі гірничого нагляду та промислової безпеки України заперечували факт проведення будь-яких вибухових робіт на підприємствах Кривого Рогу в такий час доби; 3) за даними різних сейсмологічних центрів значення магнітуди цього землетрусу знахо- диться в межах 4,5—4,7 (див. таблицю), тоді як за даними інших станцій магнітуда була значно нижчою — 3,0—4,0; 4) під час вивчення хвильової картини землетрусу 23 червня 2013 р. на записі станції “Малин” виділено час реєстрації вступу хвилі рР, згідно з яким встановлено, що осередок цієї події знаходиться на глибині 10 км [3, 5, 6], що є характерним для корових землетрусів. Встановлено, що географічні координати землетрусу 23 червня 2013 р. майже не від- різняються від координат шахт ім. Леніна та ім. Орджонікідзе — по широті () лише на 0,02, по довготі () — на 0,03, а по відношенню до координат шахти “Гвардійська” різни- ця становить відповідно: 0,04 та 0,02 [3, 6]. Дещо більші розбіжності визначені за резуль- 90 ISSN 1025-6415. Dopov. Nac. akad. nauk Ukr. 2021. № 6 О.В. Кендзера, П.Г. Пігулевський, Ю.А. Андрущенко Рис. 1. Розташування в районі Кривбасу епіцентрів землетрусів і сейсмологічної станції “Кривий Ріг” на космічному знімку Landsat-6. Умовні позначення: 1 — потужні сейсмічні події в зоні видобування ко - рис них копалин; 2 — потужні сейсмічні події на північному заході від зони видобування корисних ко- палин; 3 — імовірна лінійна тектонічна зона сучасної активізації; 4 — положення НГ-8 91ISSN 1025-6415. Допов. Нац. акад. наук Укр. 2021. № 6 Особливості сейсмічності території Кривбасу та тами порівняння координат попередніх землетрусів у районі Кривого Рогу відносно шахтних полів. Різниця координат землетрусу 25 грудня 2007 р. була в межах 0,03—0,05 по широті та 0,05—0,06 по довготі, а землетрусу 14 січня 2011 р. — у тих же межах по ши- роті та ще більших по довготі — 0,19—0,21. Відзначимо, що перед землетрусом 23 червня 2013 р. вибухів з mb  3,0 не зареєстрова- но; того року магнітуда двох найбільш потужних землетрусів не перевищила значення 2,4. Оскільки для трьох землетрусів (за даними різних, у тому числі зарубіжних сейсмологічних центрів) середні значення глибини вогнища відповідають інтервалу 11,6—20 км, було зроб- лене таке припущення. У районі м. Кривий Ріг середовище верхнього шару земної кори на глибині до 20 км знаходиться в нестабільному стані, який виник внаслідок потужних про- мислових вибухів у шахтах, що проводилися протягом довгого періоду часу. Землетрус 29 липня 2017 р. у районі Кривого Рогу відбувся о 3 год 31хв 02 с (UMC), для аналізу природи сейсмічної події додатково був використаний метод сепарування про- мислових і ядерних вибухів від природних і техногенних землетрусів, який використову- ється міжнародною системою сейсмічних спостережень за нерозповсюдженням ядерної зброї [7, 8]. Застосований метод відокремлення природних землетрусів від вибухів базу- ється на порівняльному аналізі форм запису поточного сейсмічного явища із записами від потужних вибухів і локальних природних землетрусів [8]. Результати порівняльного аналізу записів на станції MIU, розташованій безпосе ред ньо на території Кривого Рогу, і на станції PDU0, розташованій на території Запорізької АЕС, свідчать про те, що в Кривому Розі відбувся природний землетрус, а не сильний промис- ловий вибух потужністю 10—12 кт. Цей висновок ґрунтується на таких ознаках: 1) наявність двох фаз Pn та Pg на першій частині запису; 2) наявність двох фаз Sn та Sg на другій частині запису, які відсутні на записах вибухів; 3) наявність двох фаз LQ та LR після фаз Sn та Sg; 4) на записах вибухів немає фази LQ, присутня тільки фаза LR; Відповідно до однієї з ознак природного землетрусу на його записах спостерігається типовий змінний за амплітудою розподіл енергії сейсмічних хвиль у різних азимутальних квадрантах, у яких почергово домінує P- або S- хвиля; на записах спостерігається по- верхнева хвиля Лява LQ, нетипова для запису вибухів. Визначення просторових параметрів джерела землетрусу 29 липня 2017 р. було про- ведено методом статистичної обробки результатів з використанням записів події на восьми найближчих сейсмічних станціях України та Молдови. Аналіз результатів показав, що дже- рело землетрусу розташовується в інтервалі глибин від 3,0 до 3,5 км, що нижче існуючих глибин розробки родовищ багатих залізних руд у шахтах. Просторове положення обчислених джерел різних землетрусів у районі Кривбасу по- казано на космічному знімку Landsat-6 (див. рис. 1) і геолого-формаційній карті (рис. 2). У цілому виділяються три зони їх концентрації: перша — потужні сейсмічні події в зоні видобування корисних копалин; друга — потужні сейсмічні події на північному заході від зо ни видобування корисних копалин; третя — ймовірна лінійна тектонічна зона пів нічно- західного простягання з проявами сучасної тектонічної активізації. Тектонічні особливості структури земної кори Кривбасу. Криворізька залізорудна структура розташована в східній частині Західно-Інгулецько-Криворізько-Кременчуцької 92 ISSN 1025-6415. Dopov. Nac. akad. nauk Ukr. 2021. № 6 О.В. Кендзера, П.Г. Пігулевський, Ю.А. Андрущенко Рис. 2. Геолого-тектонічна схема території Крив- басу. Умовні позначення: 1 — плагіограніти та плагіомігматити, амфіболіти, діорити; 2 — гра- ніти та мігматити біотитові, амфібол-біотитові порфіробластичні, граніти та мігматити біоти то- ві та двослюдяні; 3 — метапісковики, кварцити, сланці слюдисто-хлоритові, мармури, кальци- фіри, офікальцити, гнейси та сланці біотитові, гранат-біотитові, слюдисто-графітові, лінзи за- лі зистих кварцитів; 4 — апліто-пегматоїдні гра- ніти, граніти біотитові, амфібол-біотитові пор- фіробластичні, плагіомігматити біотитові та ам- фібол-біотитові; 5 — апліто-пегматоїдні граніти, плагіограніти, плагіомігматити, тоналіти, діори- ти; 6 — мігматити діоритового складу, діорити біотит-амфіболові; 7 — граніти апліто-пегматоїд- ні, граніти біотитові, амфібол-біотитові, рівно- мірнозернисті та порфіробластичні; 8 — чарно- кіти, граніти піроксенвмісні; 9 — гнейси амфі- болові, біотитові, гранат-біотитові, амфіболіти, амфіболові сланці; 10 — залізисті кварцити, квар цити силікатно-магнетитові, багаті залізні руди; 11 — метапісковики, метаконгломерати, метаалевроліти, сланці слюдяні; 12 — метапіско- вики, сланці філітовидні, аспідні, біотитові, хло- ритові; 13 — амфіболіти та сланці плагіоклаз- амфібол-хлоритові, актинолітити, силікатно- маг нетитові кварцити; 14 — габро, габро-діабази, перидотити; 15 — габро, габро-норити, перидотити; 16 — діабази, габро-діабази; 17 — розривні порушення різних рангів; 18 — тектоно-метасоматична зона; 19 — сейсмічна станція Кривий Ріг; 20 — сейсмічна подія (землетрус); 21 — зони сейсмічності. Зони групування сейсмічності: П — північна; Ц — центральна; З — за- хідна. Цифрами в кружечках позначені глибинні розломи: 1 — Криворізько-Кременчуцький (Західний); 2 — Тарапаківський; 3 — Саксаганський; 4 — Східний; 5 — Девладівський; 6 — Іскрівська тектоно-мета- соматична зона. шовної зони. Вона складається з трьох структурно-формаційних зон [9—11]: Західно-Ін- гулецької (Кіровоградської), яка прилягає зі сходу до Інгульського мегаблока; Інгулецько- Криворізької, розташованої між Криворізько-Кременчуцьким і Інгулецьким розломами; Криворізько-Кременчуцької зони (див. рис. 2), яка на теперішній час є джерелом сучас- 93ISSN 1025-6415. Допов. Нац. акад. наук Укр. 2021. № 6 Особливості сейсмічності території Кривбасу ної сейсмічності в центральної частині УЩ. Криворізько-Кременчуцький глибинний роз- лом в межах Кривбасу має другу назву — Західний розлом [11]. До Криворізько-Кре мен- чуцької зони розломів приурочена однойменна структурно-формаційна зона, яка перети- нає УЩ в меридіональному напрямку і має довжину 275 км та ширину 7 км. Вона достат ньо добре вивчена завдяки розробці найбільших у Європі докембрійських залізо- рудних басейнів (Криворізького та Кременчуцького). Криворізько-Кременчуцький глибинний розлом майже на всьому своєму простяганні добре фіксується даними магнітотелуричного зондування як субвертикальний провідник, який відділяє низькоомні утворення Інгулецько-Криворізької структурно-формаційної зони від високоомних (до 10 000 Ом · м і більше) Середньопридніпровського мегаблока. За результатами спостережень методом спільної глибинної точки (сейсмічний про- філь 02-88 СГТ, розташований на південь від м. Кривий Ріг) простежується західне падіння розлому. Він трасується через всю кору по зміщенню відбиваючих елементів [12]. Його ку ти падіння змінюються від 75—80 біля поверхні фундаменту з різким виположенням у низах кори до 45—55. Також у земній корі простежені крупні майже ортогональні і опе- ряючі (зсувні) до нього тектонічні порушення, які виділені за різкими зміщеннями сей с- мічних горизонтів, змінами речовинного складу кори та іншими ознаками. Про природу землетрусів. Візуальний аналіз розташування землетрусів (див. рис. 1, 2) дає підставу виділити (локалізувати) три зони сейсмічності. Північна зона пов’язана ді- лянкою перетину діагональних розломів північно-західного простягання із зоною Криво- різько-Кременчуцького розлому, близького до субмеридіонального напрямку, та з Девла- дівською субширотною зоною. За детальнішого аналізу цієї зони в ній виділяється і окрема лінійна зона північно-західного простягання з азимутом 300—310. Друга зона — централь- на, розташовується в області активного видобування залізної руди шахтним і кар’єрним способами. Третя — лінійна зона з азимутом простягання 330—340. Її активізація розпо- чалася досить недавно (з кінця 2011 р.) і вона не тяжіє до території видобування корис- них копалин. Найближча сейсмічна подія до території активного видобування залізистих кварцитів відбулася 5 грудня 2016 о 1 : 51 : 29 (UMC), тобто в нічний час, що вказує на її природне походження. У межах виділеної північної зони розташована Криворізька надглибока свердло ви- на НГ-8 [13], яка показала складну будову зони перетину діагональних розломів північ- но-західного простягання із зонами Криворізько-Кременчуцького та Девладівського гли- бинних розломів. У головному стволі свердловини встановлено 26 тектонічних зон за- вширшки від 5 до 15 см. В інтервалі глибин 3612—3630 та 3816—3850 м [13] під час її буріння виникали аварії, які пов’язують із наявністю потужних тектонічних зон — систем різноорієнтованих тріщин. Більшість зон руйнування порід знаходилася в інтервалі гли- бин 3600—3850 м, у межах якого відкриті тріщини складають 40 %. На більших глибинах (до 5380 м) були виявлені зони інтенсивного катаклазу — подрібнення і напруженого стану геологічного середовища, який геологи пов’язують з перетином Тарапаківського насуву та Девладівської субширотної зони. На цих глибинах відзначено інтенсивне утво- рення пустот (до 8—12 см), які неодноразово спричиняли обрушення ствола свердловини. Характер просторового положення розломів свідчить про правосторонній зсув усієї Криворізької тектонічної системи в цілому. 94 ISSN 1025-6415. Dopov. Nac. akad. nauk Ukr. 2021. № 6 О.В. Кендзера, П.Г. Пігулевський, Ю.А. Андрущенко Висновки. Локальні сейсмічні події, що відбуваються в тектонічно ослаблених зонах центральної України з високим рівнем техногенного навантаження, мають здебільшого незначну магнітуду. Форма записів та спектрограми локальних землетрусів і промисло- вих вибухів у кар’єрах та шахтах у межах Кривбасу, зареєстрованих станціями ГЦСК ДКА України і СЦ ІГФ НАН України, мають істотні відмінності. Вплив вибухових робіт на прояв окремих землетрусів обґрунтовується збігом часу реєстрації з часом проведення потужних вибухів у шахтах. Землетруси в м. Кривий Ріг, під час яких інтенсивність струшування земної поверхні в епіцентрі становила 6 балів за шкалою MSK-64, відбулися 23 червня 2013 р. (mb  4,5) і 29 липня 2017 р. (mb  4,1). Виникнення вогнищ цих землетрусів у районі Криворізько- Кременчуцької зони розломів, імовірно, є наслідком зміни тектонічних напружень на дея- ких ділянках земної кори у зв’язку з порушенням геодинамічної рівноваги [5, 10, 14], спри- чиненої потужними вибухами під час наземної і підземної розробки корисних копалин. З урахуванням викладеного можна класифікувати землетруси як природні спровоко- вані та підсилені зміною геодинамічної рівноваги масиву гірських порід. Вплив вибухо- вих робіт на прояв окремих землетрусів обґрунтовується збігом часу реєстрації з часом проведення потужних вибухів у шахтах. Переважне тяжіння координат епіцентрів землетрусу в північній частині Криворізької структури (центральна зона) і їх близькість до зони Тарапаківського і Саксаганського розломів, які контролюють положення родовищ багатих залізних руд, дають підстави при- пустити, що вона знаходиться в критичному напружено-деформованому стані. Основною його причиною є розробка родовищ багатих руд на великих глибинах, переміщення ве- личезних мас (кар’єр, шахта—відвал, хвостосховище) у просторі та часі і комплекс інших природно-техногенних умов, які порушують рівновагу геологічного середовища. У південній частині Кривбасу відмічається досить стабільний стан геологічного се- редовища верхнього шару земної кори. Ймовірно, це пов’язано з іншим характером видо- бутку корисних копалин і більш спокійними геодинамічними процесами в цій частині Кривбасу. Але останні сейсмічні події вказують на можливе підсилення неотектонічних процесів, що виникають у зоні розломів земної кори у зв’язку з процесом порушення гео- динамічної рівноваги під час видобутку корисних копалин і зміщення епіцентрів земле- трусів у південну частину Кривбасу. Глибина джерел землетрусів 2011—2020 рр. переважно становить 5—10 км і характери- зує нестабільний стан геологічного середовища верхнього шару земної кори. Сейсмічні по- дії руйнівного характеру тектонічного і техногенного походження створюють небезпеку для життя населення. Не виключено, що в цьому районі у разі подальшого продовження масш- табних розробок корисних копалин із застосуванням потужних зарядів під час вибухових робіт можуть відбуватися землетруси з магнітудою понад 4,5. На сьогодні регулярні сейсмічні спостереження проводяться по одній станції, розташо- ваній на заході м. Кривий Ріг, а задля визначення точних параметрів сейсмічної події насам- перед необхідно мати сейсмічну мережу з не менш як чотирьох сейсмічних станцій. 95ISSN 1025-6415. Допов. Нац. акад. наук Укр. 2021. № 6 Особливості сейсмічності території Кривбасу ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА 1. Андрущенко Ю.А., Кутас В.В., Кендзера А.В., Омельченко В.Д. Слабые землетрясения и промыш лен- ные взрывы, зарегистрированные на Восточно-Европейской платформе в пределах территории Ук- раины в 2005—2010 гг. Геофиз. журн. 2012. 34, № 3. С. 49—60. 2. Андрущенко Ю.А., Кутас В.В., Кендзера А.В., Омельченко В.Д., Калитова И.А. Локальные землетря- сения на Ураинском щите. Геофиз. журн. 2013. 35, № 6. С. 114—127. 3. Кендзера О.В., Кутас В.В., Андрущенко Ю.А., Пігулевський П.Г., Лісовий Ю.В. Сейсмічність цент- ральної частини Українського щита у період з 2007 по 2013 роки. Геодинамика. 2014. Вип. 16, № 1. С. 144—158. https://doi.org/10.23939/jpd2014.01.144 4. Здещиц В.М., Калініченко О.А., Пігулевський П.Г., Рибалко Б.І., Щербіна С.В. Дослідження мікро- сейсмічних явищ техногенного походження. Геофіз. журн. 2015. 37, № 5. С. 132—142. 5. Габсатарова И.П., Кендзера А.В., Надежка Л.И., Пигулевский П.И., Бабкова Е.А., Коломиец М.В., Пивоваров С.П. Новое сейсмическое событие в Криворожье и механизм его очага. Вестн. ВГУ. Сер. Геол. 2013. № 2. С. 134—140. 6. Пигулевский П.И., Свистун В.К., Щербина С.В. О сейсмическом событии в Кривбассе (Украина) и механизме его очага. Вестн. ВГУ. Сер. Геол. 2015. № 1. С. 102—108. 7. Пігулевський П.Г., Кендзера О.В., Щербіна С.В., Вербицький С.Т., Шумлянська Л.А., Каліні- ченко О.О., Гурова І.Ю., Ільєнко В.А., Амашукелі Т.А., Чалий О.О. Природа криворізького земле- трус у 29 липня 2017 року. Геол.-мінерал. вісн. Криворіз. нац. ун-ту. 2017. № 1. С. 92—104. 8. Walter W.R., Matzel E., Pasyanos M.E., Harris D.B., Gok R., Ford S.R. Empirical observations of earth- qua ke-explosion discrimination using P/S ratios and implications for the sources of explosion S-waves. Ground-based nuclear explosion monitoring technologies: Proceedings of the 29th Monitoring research review (Denver, Colorado, 25—27 Sept. 2007). Denver, 2007. P. 684-693. 9. Азаров Н.Я., Анциферов, А.В., Шеремет Е.М., Глевасский Е.Б., Есипчук К.Е., Кулик С.Н., Бура- хович Т.К., Пигулевский П.И., Николаев Ю.И., Николаев И.Ю., Сетая С.Д., Захаров В.В., Курлов Н.К. Геолого-геофизическая модель Криворожско-Кременчугской шовной зоны Украинского щита. Киев: Наук. думка, 2006. 196 с. 10. Пигулевский П.И., Свистун В.К., Щербина С.В. О тектоническом строении, геодинамических и сей- смологических особенностях Кривбасса. Екологія і природокористування. 2013. Вип. 17. С. 37—46. 11. Пігулевський П.Г., Свистун В.К., Мечніков Ю.П., Кирилюк О.С., Лісовий Ю.В. Особливості диз’юнк- тивної тектоніки Криворізького залізорудного району. Геофиз. журн. 2016. 38, № 5. С. 154—163. 12. Бородулин В.А., Байсарович М.Н. Модель литосферы Украинского щита по материалам ОГТ. Гео- физ. журн. 1992. 14, № 4. С. 57—66. 13. Криворожская сверхглубокая скважина СГ-8: Шеремет Е.М. (Ред.). Донецк: “Ноулидж”, 2011. 555 с. 14. Пигулевский П.И. О современной активизации докембрийских глубинных разломов Украинского щита. Зб. наук. праць НГУ. 2015. № 46. С. 38—44. Надійшло до редакції 27.07.2021 REFERENCES 1. Andrushchenko, Yu. A., Kutas, V. V., Kendzera, A. V. & Omelchenko, V. D. (2012). Weak earthquakes and industrial explosions recorded in the East European Platform within the territory of Ukraine in 2005—2010. Geophys. J., 34, No. 3, pp. 49-60 (in Russian). 2. Andrushchenko, Yu. A., Kutas, V. V., Kendzera, A. V., Omelchenko, V. D. & Kalitova, I. A. (2013). Local earthquakes on the Ukrainian shield. Geophys. J., 35, No. 6, pp. 114-127 (in Russian). 3. Kendzera, O. V., Kutas, V. V., Andrushchenko, Yu. A., Pigulevskiy, P. G. & Lisovy, Yu. V. (2014). Seismicity of central part of Ukrainian Shield in 2007—2013 period. Geodynamics, Iss. 16, No. 1. pp. 144-158 (in Uk rainian). https://doi.org/10.23939/jpd2014.01.144 4. Zdeshchyts, V. M., Kalinichenko, O. A., Pigulevskyi, P. I., Rybalko, B. I. & Shcherbina, S. V. (2015). Inves- tigation of micro-seismic phenomena of anthropogenic origin. Geophys. J., 37, No. 5. pp. 132-142 (in Ukrainian). 96 ISSN 1025-6415. Dopov. Nac. akad. nauk Ukr. 2021. № 6 О.В. Кендзера, П.Г. Пігулевський, Ю.А. Андрущенко 5. Gabsatarova, I. P., Kendzera, A. V., Nadezhka, L. I., Pigulevskiy, P. I., Bobkova, E. A., Kolomiets, M. V. & Pivovarov, S. P. (2013). New seismic event in Kryvyi Rih and the mechanism of its source. Vestn. VGU. Ser. Geol., No. 2. pp. 134-140 (in Russian). 6. Pigulevskiy, P. I., Svistun, V. K. & Shcherbina, S. V. (2015). About seismic event in Krivbass (Ukraine) and the mechanism of its center. Vestn. VGU. Ser. Geol., No. 1. pp. 102-108 (in Russian). 7. Pigulevskyi, P. H., Kendzera, O. V., Shcherbina, S. V., Verbytskyi, S. T., Shumlyanska, L. A., Kalinichenko, O. O., Gurova, I. Yu., Il’yenko, V. A., Amashukeli, T. A. & Chalyi, O. O. (2017). Nature of Krivyi Rih earthquake on July 29, 2017. Heoloho-mineralohichnyy visnyk Kryvoriz’koho natsional’noho universytetu, No. 1, pp. 92-104 (in Ukrainian). 8. Walter, W. R., Matzel, E., Pasyanos, M. E., Harris, D. B., Gok, R. & Ford, S. R. (2007, September). Empirical observations of earthquake-explosion discrimination using P/S ratios and implications for the sources of explosion S-waves. Proceedings of the 29th Monitoring research review “Ground-based nuclear explosion monitoring technologies”, (pp. 684-693). Denver. 9. Azarov, N. Ya., Antsiferov, A. V., Sheremet, E. M., Glevassky, E. B., Esipchuk, K. E., Kulik, S. N., Burakhovich, T. K., Pigulevskiy, P. I., Nikolaev, Yu. I., Nikolaev, I. Yu., Setaya, S. D., Zakharov, V. V. & Kurlov, N. K. (2006). Geological and geophysical model of the Krivoy Rog-Kremenchug suture zone of the Ukrainian Shield. Kyiv: Naukova Dumka (in Russian). 10. Pigulevskiy, P. I., Svistun, V. K. & Shcherbina, S. V. (2013). About tectonic structure, geodynamic and seismological features of Krivoy Rog iron ore basin. Ekolohiya i pryrodokorystuvannya, Iss. 17, pp. 37-46 (in Russian). 11. Pihulevskyy, P. G., Svistun, V. K., Mechnikov, Yu. P., Kyrylyuk, O. S. & Lisovoy, Yu.V. (2016). Features of disjunctive tectonics of Kryvoi Rog iron ore area. Geophys. J., 38, No. 5, pp.154-163 (in Ukrainian). 12. Borodulin, V. A. & Baysarovich, M. N. (1992). Model of the lithosphere of the Ukrainian Shield based on CDP materials. Geophys. J., 14, No. 4, pp. 57-66 (in Russian). 13. Sheremet, E. M. (Ed.). (2011). Krivoy Rog superdeep well SG-8. Donetsk: Noulidzh (in Russian). 14. Pigulevsky, P. I. (2015). On the modern activation of the Precambrian deep faults of the Ukrainian shield. Zbirnyk nauk. prats NGU, No. 46, pp. 38-44 (in Russian). Received 27.07.2021 O.V. Kendzera1, https://orcid.org/0000-0002-5264-070X P.G. Pigulevskiy1, https://orcid.org/0000-0001-6163-4486 Yu.A. Andrushchenko2, https://orcid.org/0000-0001-8993-0113 1 S.I. Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine, Kyiv 2 Main Center for Special Monitoring of the State Space Agency of Ukraine, Gorodok, Zhitomir region E-mail: pigulev@ua.fm FEATURES OF THE KRIVBAS TERRITORY SEISMICITY The results of processing and a generalization of seismic events on the territory of the Kryvyi Rih iron ore basin (Kryvbas) for the period from 2011 till 2020 are presented. By the analysis of the records at stations of I.S. Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine and the spectrograms of seismic events recorded by digital seismic stations of the General Center of Seismological Controls of the State Center of Space Agency of Ukraine, we found that the most of local seismic events are represented by powerful industrial explosions in quarries and mines. During the period 2011–2020, the Ukrainian seismic stations recorded more than a thousand powerful industrial explosions with mb  1.0. The magnitude of the 11 most powerful explosions carried out in 2011-2020 in quarries and mines is in the range of 2.7-3.5. During the same period of time, 19 seismic events of the tectonic origin with mb  2.1  4.5 were registered in the Kryvbas region. Keywords: seismic event, industrial explosion, tectonics, geodynamic equilibrium, natural (local) earthquake.

Особливості сейсмічності території Кривбасу

Institution

Ähnliche Einträge