Сейсмічна небезпека території України (за матеріалами доповіді на засіданні Президії НАН України 8 березня 2023 р.)
Доповідь присвячено важливому напряму наукової діяльності Інституту геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України, пов’язаному з розробленням методів детального вивчення сейсмічності регіонів України та аналітичним опрацюванням даних мережі сейсмологічних станцій. Ці дослідження спрямовані на виявлення...
Збережено в:
| Дата: | 2023 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2023
|
| Назва видання: | Вісник НАН України |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/193012 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Сейсмічна небезпека території України (за матеріалами доповіді на засіданні Президії НАН України 8 березня 2023 р.) / Д.М. Гринь // Вісник Національної академії наук України. — 2023. — № 6. — С. 25-33. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-193012 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1930122025-02-23T17:36:13Z Сейсмічна небезпека території України (за матеріалами доповіді на засіданні Президії НАН України 8 березня 2023 р.) Seismic hazard of the territory of Ukraine (According to the materials of scientific report at the meeting of the Presidium of NAS of Ukraine, March 8, 2023) Гринь, Д.М. З кафедри Президії НАН України Доповідь присвячено важливому напряму наукової діяльності Інституту геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України, пов’язаному з розробленням методів детального вивчення сейсмічності регіонів України та аналітичним опрацюванням даних мережі сейсмологічних станцій. Ці дослідження спрямовані на виявлення потенційних ризиків руйнування критичної інфраструктури в державі та можливих загроз життю її громадян. The report is devoted to an important area of scientific activity of the Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine, related to the development of methods for the detailed study of the seismicity of Ukraine’s regions and the analytical processing of data from a seismological stations network. These studies are aimed at identifying potential risks of critical infrastructure destruction in the state and possible threats to the lives of its citizens. 2023 Article Сейсмічна небезпека території України (за матеріалами доповіді на засіданні Президії НАН України 8 березня 2023 р.) / Д.М. Гринь // Вісник Національної академії наук України. — 2023. — № 6. — С. 25-33. — укр. 0372-6436 DOI: doi.org/10.15407/visn2023.06.025 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/193012 uk Вісник 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 |
З кафедри Президії НАН України З кафедри Президії НАН України |
| spellingShingle |
З кафедри Президії НАН України З кафедри Президії НАН України Гринь, Д.М. Сейсмічна небезпека території України (за матеріалами доповіді на засіданні Президії НАН України 8 березня 2023 р.) Вісник НАН України |
| description |
Доповідь присвячено важливому напряму наукової діяльності Інституту
геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України, пов’язаному з розробленням методів детального вивчення сейсмічності регіонів України та аналітичним опрацюванням даних мережі сейсмологічних станцій. Ці дослідження спрямовані на виявлення потенційних ризиків руйнування критичної інфраструктури в державі та можливих загроз життю її громадян. |
| format |
Article |
| author |
Гринь, Д.М. |
| author_facet |
Гринь, Д.М. |
| author_sort |
Гринь, Д.М. |
| title |
Сейсмічна небезпека території України (за матеріалами доповіді на засіданні Президії НАН України 8 березня 2023 р.) |
| title_short |
Сейсмічна небезпека території України (за матеріалами доповіді на засіданні Президії НАН України 8 березня 2023 р.) |
| title_full |
Сейсмічна небезпека території України (за матеріалами доповіді на засіданні Президії НАН України 8 березня 2023 р.) |
| title_fullStr |
Сейсмічна небезпека території України (за матеріалами доповіді на засіданні Президії НАН України 8 березня 2023 р.) |
| title_full_unstemmed |
Сейсмічна небезпека території України (за матеріалами доповіді на засіданні Президії НАН України 8 березня 2023 р.) |
| title_sort |
сейсмічна небезпека території україни (за матеріалами доповіді на засіданні президії нан україни 8 березня 2023 р.) |
| publisher |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| publishDate |
2023 |
| topic_facet |
З кафедри Президії НАН України |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/193012 |
| citation_txt |
Сейсмічна небезпека території України (за матеріалами доповіді на засіданні Президії НАН України 8 березня 2023 р.) / Д.М. Гринь // Вісник Національної академії наук України. — 2023. — № 6. — С. 25-33. — укр. |
| series |
Вісник НАН України |
| work_keys_str_mv |
AT grinʹdm sejsmíčnanebezpekateritorííukraínizamateríalamidopovídínazasídanníprezidíínanukraíni8bereznâ2023r AT grinʹdm seismichazardoftheterritoryofukraineaccordingtothematerialsofscientificreportatthemeetingofthepresidiumofnasofukrainemarch82023 |
| first_indexed |
2025-11-24T05:07:32Z |
| last_indexed |
2025-11-24T05:07:32Z |
| _version_ |
1849647014631964672 |
| fulltext |
ISSN 1027-3239. Вісн. НАН України, 2023, № 6 25
СЕЙСМІЧНА НЕБЕЗПЕКА
ТЕРИТОРІЇ УКРАЇНИ
За матеріалами доповіді на засіданні
Президії НАН України 8 березня 2023 року
Доповідь присвячено важливому напряму наукової діяльності Інституту
геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України, пов’язаному з розробленням
методів детального вивчення сейсмічності регіонів України та аналітич-
ним опрацюванням даних мережі сейсмологічних станцій. Ці дослідження
спрямовані на виявлення потенційних ризиків руйнування критичної інф-
раструктури в державі та можливих загроз життю її громадян.
Причини землетрусів. Для пояснення походження землетру-
сів як загальнопланетарного явища потрібно пригадати гли-
бинно-просторову будову Землі. Вона не є монолітним і твер-
дим об’єктом, а складається переважно з розплавленої мантії
та тонкого затверділого шару порід, який називають земною
корою. Кора має товщину від 5 км під океанами до 70 км під
гірськими масивами. Вона «плаває» на рідких мантійних по-
родах і перебуває в постійному русі впродовж мільярдів ро-
ків. Внаслідок безперервної міграції великих ділянок кори
формуються нові пояси вулканізму, зіштовхуються материки,
зникають старі та народжуються нові континенти. Тектонічні
рухи великих геологічних мас (плит) породжують землетру-
си уздовж глибинних розломних структур, які є результатом
перерозподілу міжблокових сил стиснення через вивільнення
накопиченої кінетичної енергії.
На рис. 1 наведено напрямки та відстані дрейфу материків,
отримані за допомогою сучасних супутникових навігаційних
систем просторового позиціювання GPS. Найбільші зафіксо-
вані переміщення сягають приблизно 8 см за рік.
Упродовж року зазвичай відбувається більше ста землетру-
сів магнітудою 6,0—6,9; 18 дуже сильних землетрусів магні-
тудою 7,0—7,9 і, як правило, 1—3 катастрофічних землетруси
магнітудою 8 і більше. Їх епіцентри оконтурюють великі літос-
ферні блоки, утворюючи так звані сейсмічні пояси (рис. 2).
ГРИНЬ
Дмитро Миколайович —
доктор фізико-математичних
наук, старший науковий
співробітник відділу
регіональних проблем геофізики
Інституту геофізики
ім. С.І. Субботіна НАН України
doi: https://doi.org/10.15407/visn2023.06.025
26 ISSN 1027-3239. Visn. Nac. Acad. Nauk Ukr. 2023. (6)
З КАФЕДРИ ПРЕЗИДІЇ НАН УКРАЇНИ
Причиною цих землетрусів був тиск Ара-
війської плити на Анатолійську плиту у пів-
нічному напрямку. Північно-східна частина
Південно-Анатолійського розлому виявилася
ослабленим місцем, де і стався землетрус і де
під час імпульсивного руху двох плит вивіль-
нилася його енергія. Гіпоцентри землетрусів
знаходилися уздовж 150-кілометрової сей-
смічно активної ділянки на глибині 15—25 км
(рис. 4).
Турецький землетрус за кількістю жертв
став найжахливішим після землетрусу 2010 р.
на Гаїті. Кількість загиблих у Туреччині та Си-
рії перевищує 50 тис. осіб. Зруйновано щонай-
менше 30 тис. будинків, 4 мільйони будівель
пошкоджено (рис. 5). Руйнувань зазнали та-
кож споруди в Ізраїлі, Лівані та на Кіпрі.
Велика кількість зруйнованих споруд і люд-
ських смертей потребувала пояснення від ар-
хітекторів, забудовників, генпідрядників буді-
вельних робіт та інспекторів-контролерів, які
надавали дозволи на експлуатацію новобудов.
Проведені експертизи засвідчили нехтування
суворими правилами та нормами будівництва
у сейсмічно активних зонах. До цього забу-
довників підштовхнула підтримана урядом
Туреччини будівельна амністія, яка дозволяла
вводити в експлуатацію об’єкти, зведені з по-
рушеннями, в обмін на штрафи. Стало дешев-
ше заплатити штраф, ніж будувати сейсмос-
тійкі споруди. Такий підхід сприяв бурхли-
вому розвитку містобудування та отриманню
державою великих фінансових дивідендів. У
Найактивнішими є Тихоокеанський та Се-
редземноморсько-Трансазійський пояси. Біль-
шість землетрусів відбуваються у Тихоокеан-
ському поясі, де виділяється приблизно 75 %
всієї сейсмічної енергії Землі.
Землетруси за глибиною виникнення мож-
на поділити на два типи — корові та мантійні.
Середня глибина корових землетрусів пере-
буває в межах 10—50 км. Такі глибини є харак-
терними для більшості землетрусів Євро-Азій-
ського регіону. Під час корових землетрусів
відбувається різке зміщення блоків у горизон-
тально-вертикальному напрямку, при якому
утворюються зсуви, скиди, насуви. В резуль-
таті тертя та зіштовхування плит виникають
руйнівні сейсмічні хвилі (рис. 3а).
Глибинні землетруси мають іншу природу.
Тверді породи під дією тектонічних рухів зану-
рюються під земну кору (субдукція), проника-
ючи у верхню мантію, ламаються там на окремі
блоки, породжуючи при цьому на глибинах до
200 км сильні коливання геологічного середо-
вища (рис. 3б).
Землетруси у Туреччині та Сирії 6 лютого
2023 р. 6 лютого 2023 р. в південній і централь-
ній частині Туреччини та на півночі Сирії від-
булися два потужні землетруси. Вони супро-
воджувалися впродовж тижнів афтершоками з
меншою магнітудою, яких налічувалося більш
як 2 000. Перший землетрус був найсильнішим
у Туреччині з 1939 р. Він мав магнітуду 7,8 і
тривав 65 с. Другий землетрус, магнітудою 7,5,
стався через 9 год і тривав 45 с.
Рис. 1. Напрямок
руху тектонічних
плит Землі та
континентів
ISSN 1027-3239. Вісн. НАН України, 2023, № 6 27
З КАФЕДРИ ПРЕЗИДІЇ НАН УКРАЇНИ
постраждалих від землетрусу регіонах на пів-
дні Туреччини такі амністії отримали понад
75 тис. будинків з майже 13 млн збудованих з
порушенням правил. Протягом місяця після
землетрусу турецькі силовики заарештува-
ли понад 200 осіб, причетних до будівництва
зруйнованих споруд.
Співпраця Інституту геофізики ім. С.І. Суб-
ботіна НАН України із засобами масової ін-
формації. Відлуння трагічних подій у Туреч-
чині породжує в українців невпевненість у
безпеці власної оселі та життя. Незважаючи на
1500-кілометрову відстань, яка відділяє нас від
епіцентру подій, люди шукають фахових від-
повідей на свої запитання. Тривогу людей час-
то підсилює і недоброчесна журналістика, яка
в гонитві за сенсаціями спотворює або вириває
з контексту інформацію, подану науковцями.
Тому, задовольняючи потребу суспільства у
достовірній інформації, Інститут геофізики
ім. С.І. Субботіна як представник Національ-
ної академії наук України бере активну участь
у висвітленні у засобах масової інформації ре-
альної ситуації з сейсмічною небезпекою на
території України. Науковців Інституту часто
запрошують до студій провідних українських
та зарубіжних телеканалів, на прямі ефіри,
включення в прайм-тайм новин, беруть у них
інтерв’ю, роблять репортажі та публікують ін-
формаційні тексти з урахуванням думки сей-
смологів. За невеликий проміжок часу було
надано понад 30 коментарів для ЗМІ. Основна
мета таких виступів полягає в тому, щоб за-
спокоїти суспільство і аргументовано довести
неможливість аналогічних подій в Україні за
умови дотримання забудовниками Державних
будівельних норм.
Рис. 2. Карта розташування гіпоцентрів землетрусів
магнітудою понад 6 за останні 120 років
Рис. 3. Механізм виникнення корових (а) та мантій-
них (б) землетрусів
Рис. 4. Карта розташування тектонічних плит на тери-
торії Туреччини і Сирії та напрямки їхнього руху, що
спричинив серію землетрусів уздовж Південно-Анато-
лійського розлому (жовті кружечки) 6 лютого 2023 р.
Рис. 5. Катастрофічні руйнування житлових будинків
після землетрусу, який відбувся вранці о 04:17 6 люто-
го 2023 р.
28 ISSN 1027-3239. Visn. Nac. Acad. Nauk Ukr. 2023. (6)
З КАФЕДРИ ПРЕЗИДІЇ НАН УКРАЇНИ
Сейсмічність Європи. Сейсмічність Європи
пов’язана з тим, що сотні мільйонів років тому
зіштовхнулися Євразійська, Африканська,
Арабська та Індійська літосферні плити. Їхній
різноспрямований рух триває й досі. На стику
цих плит утворився потужний Альпійсько–
Гімалайський сейсмічний пояс, який простя-
гається в субширотному напрямку на 17 тис.
км. Від землетрусів, які зароджуються в цьому
сейсмоактивному поясі, потерпають більшість
країн Європи, насамперед Італія, Греція, Ту-
реччина (рис. 6).
Сейсмічність на території України також
значною мірою пов’язана з перебігом геоло-
гічних процесів у цьому поясі. В Карпатах є
унікальна високоактивна зона Вранча з по-
тужними глибокими землетрусами (рис. 7).
Ця сейсмоактивна зона розташована на ділян-
ці сходження Південних та Східних Карпат у
повіті Вранча в Румунії. Вогнища землетрусів
розміщені в консолідованій корі та у верх-
ній мантії на глибинах 15—160 км. Упродовж
ХХ ст. у зоні Вранча сталося 30 землетрусів
магнітудою 6,5 і вище, найпотужніші з них від-
булися 10 листопада 1940 р. (магнітудою 7,4)
та 4 березня 1977 р. (магнітудою 7,5). Лише
за останні пів року у зоні Вранча було зафік-
совано кілька землетрусів: 3 листопада 2022 р.
(М = 5,2, глибина 140 км), 17 грудня 2022 р.
(М = 5,4, глибина 143 км), 6 лютого 2023 р.
(М = 4,6, глибина 23 км), 14 лютого 2023 р.
(М = 5,7, глибина 10 км), 12 березня 2023 р.
(М = 4,1, глибина 140 км).
Сейсмічність України. Крім реєстрації зем-
летрусів із зони Вранча сейсмологи фіксують
і явища, породжені тектонічними процесами в
геологічних структурах на території України.
Зазвичай упродовж року відбувається 60—100
сейсмічних подій у різних куточках нашої кра-
їни. Регіони з прогнозованою інтенсивністю
землетрусів 6—9 балів охоплюють близько
20 % території України (понад 120 тис. км2), на
якій проживає понад 10 млн осіб. До районів з
імовірною інтенсивністю землетрусів 7—9 ба-
лів належить приблизно 12 % території Украї-
ни з населенням більш як 7 млн осіб.
Найбільша кількість українських земле-
трусів відбувається у Закарпатті, Карпатах
та на Прикарпатті. Ці території об’єднують у
Карпатську сейсмоактивну зону. Закарпаття
є лідером за кількістю потужних сейсмічних
подій. Тут неодноразово було зафіксовано зем-
летруси інтенсивністю 6—7 балів за шкалою
MSK-64. Епіцентри цих землетрусів знаходи-
лися в районах Сваляви, Довгого, Мукачева,
Тересви, Ужгорода, Рахова. Цього року в Кар-
патському регіоні землетруси було зареєстро-
вано 3 січня в околі м. Іршава (М = 3,8, глиби-
на 6 км); 27 лютого поблизу с. Велика Добронь
(М = 3,3, глибина 2 км); 5 квітня на південь від
м. Мукачева (М = 2,0, глибина 3 км); 12 квіт-
ня у м. Яремче Івано-Франківської області
(М = 2,5, глибина 6 км); 14 квітня на схід від
м. Іршава (М = 5,0, глибина 4 км); 27 квітня на
захід від м. Яремче (М = 2,2, глибина 3 км).
Рис. 6. Карта Європи, на якій показано прискорення
поверхні ґрунту (м/c2)
Рис. 7. Розташування зони Вранча
ISSN 1027-3239. Вісн. НАН України, 2023, № 6 29
З КАФЕДРИ ПРЕЗИДІЇ НАН УКРАЇНИ
Кримсько-Чорноморська сейсмоактивна
зона знаходиться в Чорному морі та огинає
узбережжя Криму з півдня на відстані 20—
40 км. Гіпоцентри землетрусів виникають на
глибинах 10—40 км. За останні два століття
тут зареєстровано майже 200 землетрусів від
4 до 7 балів. Найпотужнішим був 8-бальний
землетрус 1927 р. зі значними руйнуваннями
та людськими жертвами. 27 лютого 2023 р. на
відстані 25 км від південного узбережжя Кри-
му стався землетрус магнітудою 3,5, гіпоцентр
якого знаходився у морі на глибині 15 км.
Останнім часом серію землетрусів, які від-
буваються в акваторії Азовського моря, та
деякі з чорноморських землетрусів відносять
до Південно-Азовської сейсмоактивної зони.
Пов’язано це з детальним вивченням глибин-
ної будови Азовського моря сейсмічними ме-
тодами, появою нових даних про будову регі-
ону і встановленням природи та механізмів
його геодинамічного формування.
У центральній частині України регулярно
відбуваються землетруси, які мають локальний
характер, невисоку магнітуду (М = 3,5—4,6) та
незначні глибини 5—10 км (рис. 8). Вони, як
правило, тісно пов’язані з глибинними роз-
ломами, що утворилися в монолітних блоках.
Однак вони можуть становити небезпеку для
об’єктів критичної інфраструктури і призвести
до руйнувань та екологічних катастроф. Дея-
кі з найсильніших таких землетрусів сталися
23 червня 2013 р. у м. Кривий Ріг (М = 4,6);
3 лютого 2015 р. у Полтавській обл. (М = 4,6);
7 липня 2016 р. на Донеччині (М = 4,6); 20 лю-
того 2018 р. у м. Кривий Ріг (М = 3,2); 7 грудня
2021 р. у Чернігівській обл. (М = 3,4); 21 січня
2022 р. у м. Кривий Ріг (М = 3,3).
Сейсмічна мережа Інституту геофізики
ім. С.І. Субботіна НАН України. Для вивчен-
ня сейсмічності на території України в нашому
Інституті створено регіональну мережу сей-
смічних спостережень. Вона отримує дані у
реальному часі щодо віддалених та місцевих
землетрусів, які дозволяють встановити гіпо-
центри землетрусів та визначити їхню магніту-
ду. Створений в Інституті Національний центр
сейсмологічних даних проводить оперативну
оцінку сейсмологічної обстановки в усіх ре-
гіонах України, надає сейсмологічні дані для
фундаментальних геофізичних досліджень
внутрішньої будови Землі та прикладних робіт
із сейсмічного захисту. Сейсмологічна мережа
накопичує уніфіковані дані про сейсмічні події
на території України і в прилеглих районах, на
основі яких визначають науково обґрунтовані
прогнозні значення сейсмічної небезпеки. Це
потрібно для довгострокового соціально-еко-
номічного планування, раціонального земле-
користування, прийняття адміністративних і
технічних рішень щодо забезпечення стабіль-
ної експлуатації об’єктів соціально-культурної
сфери, енергетичного і хімічного сектору, бу-
дівництва нових споруд.
В Інституті розроблено вітчизняні сейсмо-
логічні апаратурно-програмні комплекси, які
встановлено у більшості пунктів спостережень.
За основними показниками вони не поступа-
ються зарубіжним аналогам. Однак сьогодні є
потреба в дооснащенні наявної сейсмічної мере-
жі сейсмологічним обладнанням виробництва
європейських країн. Це дозволить пришвидши-
ти інтеграцію української сейсмології в загаль-
ноєвропейський науковий простір, отримати
міжнародні гранти та проводити сертифіковані
сейсмологічні роботи під егідою європейських
структур на території України.
Рис. 8. Карта сейсмічності території України від зони
Вранча (ізолінії), сейсмічно активні зони (фіолето-
ві кружечки) та епіцентри платформних землетрусів
М ˃ 3 за останні 10 років (червоно-оранжеві кружечки)
30 ISSN 1027-3239. Visn. Nac. Acad. Nauk Ukr. 2023. (6)
З КАФЕДРИ ПРЕЗИДІЇ НАН УКРАЇНИ
До мережі сейсмічних станцій НАН Украї-
ни входять 33 режимні сейсмічні станції. Біль-
шість з них стежать за Карпатською сейсмо-
активною зоною, меншу частину розміщено
на платформній частині України для спосте-
реження за коливаннями поверхні ґрунту від
місцевих тектонічних і техногенних землетру-
сів. Сім станцій розташовані в окупованому
Криму і зараз тимчасово недоступні.
Першу в Україні сейсмологічну станцію
«Львів» було засновано в 1899 р. у Львові,
найновішу станцію створено на території Дер-
жавного історико-культурного заповідника
«Межибіж» у 2022 р. Сейсмологічна станція
Київ-IRIS експлуатується спільно з Альбу-
керкською сейсмологічною лабораторією Гео-
логічної служби США і вважається однією з
найкращих у системі IRIS (Incorporated Re-
search Institutions for Seismology). Висока чут-
ливість цієї станції до віддалених землетру-
сів пояснюється її розташуванням на глибині
35 м, де сейсмологічні датчики встановлено на
поверхні Українського кристалічного щита.
Як видно з карти сейсмічної мережі Інсти-
туту (рис. 9), густота сейсмічних станцій для
контролю за геодинамічними процесами в
центральних, південних і східних областях
України є недостатньою. В цих регіонах бага-
то об’єктів критичної інфраструктури потре-
бують реконструкції та модернізації. Згідно
з Державними будівельним нормами (ДБН),
для територій, на яких вони розташовані, необ-
хідно проводити мікросейсморайонування, що
дозволить встановити якісні параметри сей-
смічних впливів.
На основі сейсмічних каталогів та моделей
будови і динаміки геологічного середовища в
Інституті створено карти сейсмічного району-
вання території України. Карти з різним роз-
поділом сейсмічної небезпеки використовують
для об’єктів різного класу відповідальності. Ці
карти увійшли до ДБН України ЗСР-2004 —
додаток «Б», ДБН В.1.1-12:2014 (застосову-
ються і в ДБН 2019 р.) і є обов’язковими для
використання будівельними організаціями.
Прикладне використання сейсмологічних
даних. Згідно з нормативними документами,
для об’єктів високого класу відповідальності
необхідно проводити сейсмічне мікрорайону-
вання територій будівельних майданчиків або
території об’єкта, який підлягає реконструкції.
До високого класу відповідальності належать
споруди енергетичної, хімічної, нафтопере-
робної галузей та соціальної сфери. Для таких
майданчиків проводять вимірювання низки
показників хвильового поля, зокрема мак-
симальних пікових прискорень, швидкості,
зміщення, спектрального складу коливань, їх
форми і тривалості. Це дозволяє знайти фізич-
ні параметри сейсмічної небезпеки, які найпо-
вніше задаються у вигляді розрахункових три-
компонентних акселерограм, що моделюють
повний вектор майбутніх коливань ґрунту на
конкретному експлуатаційному чи будівель-
ному майданчику при землетрусах, потужність
яких із заданою ймовірністю не буде переви-
щено в найближчі 50 років.
Вплив коливань поверхні ґрунту, спричи-
нених землетрусом, на споруди можна поді-
лити на два види: вплив короткочасний, коли
основна руйнівна дія проявляється у приско-
ренні, та довготривалий, коли пролонговані
коливання поверхні ґрунту спричиняють по-
яву власних коливань (резонансних частот) в
елементах конструкції, які й руйнують об’єкт.
Урахування архітекторами виявлених сейсмо-
логами особливостей геологічної будови май-
данчиків дозволяє уникнути непередбачува-
Рис. 9. Розташування мережі сейсмічних станцій Ін-
ституту геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України
ISSN 1027-3239. Вісн. НАН України, 2023, № 6 31
З КАФЕДРИ ПРЕЗИДІЇ НАН УКРАЇНИ
них руйнівних наслідків природних і штучних
сейсмічних подій.
На замовлення державних організацій і при-
ватних власників співробітники Інституту гео-
фізики регулярно проводять комплексні сей-
смологічні дослідження на ділянках замовників
і передають їм розрахункові акселерограми та
дані щодо інших фізичних параметрів. Напри-
клад, ми проводили сейсморайонування на те-
риторії таких об’єктів критичної інфраструкту-
ри України, як дамби Київської ГЕС, Канівської
ГЕС і ГАЕС, Кременчуцької ГЕС, Середньо-
дніпровської ГЕС, нафтобаза в м. Броди, на-
фтопровід «Дружба», газорозподільні станції
поблизу м. Ужгород, м. Бар, м. Яготин, м. Ди-
канька; сейсморайонування території об’єктів
соціальної інфраструктури та дослідження те-
риторії об’єктів культурно-історичної спадщи-
ни України: висотних будинків у Києві (просп.
Перемоги, Григоренка, пров. Новопечерський,
вул. Березняківська, Васильківська, Польова,
Вишгородська, Харківське шосе), Львові, Оде-
сі (загалом близько 30 об’єктів), стадіону ЦСК
Збройних Сил України, НСК «Олімпійський»,
Бортницької аераційної станції, торговельно-
побутово-розважальних комплексів у Києві,
Хмельницькому, території Національного запо-
відника «Софія Київська», історико-культур-
ного заповідника «Межибіж».
Участь Інституту геофізики ім. С.І. Суббо-
тіна НАН України в Європейському сейсмо-
логічному проєкті AdriaArray. AdriaArray — це
європейська ініціатива, спрямована на поліп-
шення нашого розуміння глибинної будови
центральної Європи, орогенезу та його зв’язку
з динамікою мантії, зміною форми плит, по-
верхневими процесами та сейсмічною небез-
пекою в орогенній системі Альпи—Апенні-
ни—Карпати—Динариди, що активно дефор-
мується. Дослідження поєднуватимуть дані
сучасних спостережень Землі з геофізичними
зображеннями високої роздільної здатності
тривимірної геологічної структури і фізични-
ми властивостями літосфери та верхньої ман-
тії. Для цього використовуватиметься отри-
маний сейсмологічний масив даних високої
детальності та якості (рис. 10).
З появою теорії тектоніки плит у минуло-
му столітті наше розуміння геологічної ево-
люції системи Землі істотно поліпшилося,
проте внутрішня деформація та еволюція
тектонічних плит залишаються погано ви-
вченими. Це стосується, зокрема, Централь-
ного Середземномор’я: значно більша колись
Адріатична плита була поглинута тектонічно
активними поясами, що охоплюють її західну
околицю від Сицилії через Апенніни до Альп і
східну околицю від Еллінід, Динарид до Альп.
Рис. 10. Розподіл
постійних (черво-
ний колір) і тим-
часових сейсмо-
логічних станцій
(інші кольори) в
проєкті AdriaArray
32 ISSN 1027-3239. Visn. Nac. Acad. Nauk Ukr. 2023. (6)
З КАФЕДРИ ПРЕЗИДІЇ НАН УКРАЇНИ
Висока сейсмічність уздовж цих поясів свід-
чить про триваючу деформацію літосфери.
Було показано, що дані, отримані щільними
регіональними мережами, такими як AlpArray,
дають важливу інформацію про сейсмоактивні
розломи, а також про структуру та деформацію
літосфери. Однак Адріатична плита і, зокрема,
її східна околиця ще не охоплені однорідною
сейсмічною мережею. Тому участь України в
цьому проєкті дозволить отримати необхід-
ні дані для відтворення цілісної картини гео-
динамічних явищ на межі Паннонської плити
і Східноєвропейської платформи та приведе
до значного поглиблення нашого розумін-
ня геодинамічних причин деформації плит і
пов’язаних з нею геонебезпек. Отримана ін-
формація стане доступною для широкого кола
зацікавлених сторін, у тому числі приватного
сектора та суб’єктів державної власності.
Підготовка до реалізації цього амбітного
проєкту розпочалася у 2018 р. та поєднала до-
свід, отриманий під час виконання двох євро-
пейських проєктів PACASE і AlpArray, які було
реалізовано в попередні роки.
Тепер у довготривалому експерименті бу-
дуть брати участь майже 50 установ із 27 за-
цікавлених країн. Для покриття обладнанням
Адріатичної плити та її околиць планується
створити щільну широкосмугову сейсмічну
мережу. Буде використано 1380 широкосмуго-
вих сейсмологічних станцій, з яких 971 — ста-
ціонарні. Крім наявних у регіоні станцій пла-
нується розгорнути 409 тимчасових станцій з
18 мобільних пулів для досягнення покриття
з середньою відстанню між станціями близько
50—55 км. Експеримент ґрунтуватиметься на
інтенсивній співпраці між мережевими опе-
раторами, ORFEUS та зацікавленими дослід-
ницькими групами.
У 2022 р. було встановлено 18 широкосму-
гових станцій MOBNET у Румунії та Болгарії.
До початку широкомасштабної війни РФ проти
України Інститут геофізики Польської академії
наук планував встановити 14 станцій в україн-
ській сейсмологічній мережі, на яких одночасно
можна було б використовувати європейське та
українське обладнання. На жаль, війна внесла
певні корективи у плани європейських партне-
рів. На сьогодні разом з польськими колегами
наш Інститут проводить роботу з адаптації окре-
мих сейсмостанцій для роботи в цьому проєкті.
Інноваційні напрями в сейсмології. Інсти-
тут геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України
впродовж останніх 25 років проводить між-
народні роботи з вивчення глибинної будови
України та суміжних територій. Учасниками
цих проєктів є Польща, Німеччина, Данія,
Велика Британія, Фінляндія, Угорщина, Ру-
мунія та США. Крім вирішення фундамен-
Рис. 11. Карта сейсмічності України та прилеглих те-
риторій з позначеними на ній регіональними профі-
лями (1997—2021 рр.) (а) та профіль ГСЗ PANCAKE
(DOBRE-3) (б)
ISSN 1027-3239. Вісн. НАН України, 2023, № 6 33
З КАФЕДРИ ПРЕЗИДІЇ НАН УКРАЇНИ
тальних завдань геології, ці проєкти мають на
меті з’ясування генезису родовищ корисних
копалин (рудних та нафтогазових), пояснен-
ня механізму глибинного формування нафто-
газоносних провінцій України, встановлення
блокової будови з виокремленням розломних
структур, які є шляхами міграцій флюїдів в
осадові породи, де й накопичуються поклади
горючих корисних копалин (рис. 11).
Накопичений унікальний матеріал про де-
тальну глибинну будову України дозволяє ви-
користовувати його для повнохвильового мо-
делювання хвильових полів, спричинених зем-
летрусами, та вивчення енергетичної аномаль-
ності інтенсивності коливання поверхні ґрунту,
зумовленої особливостями геологічної будови.
Відомо, що наявність клиноподібних геоло-
гічних структур сприяє аномально різкому,
стрибкоподібному збільшенню амплітуди ко-
ливань на вістрі клину. Об’єкти інфраструкту-
ри, розміщені біля таких місць, за певних умов
можуть отримувати критичні прискорення або
резонансні частоти, які сприятимуть поступо-
вій руйнації споруд. Виявлення таких місць за
допомогою моделювання дасть змогу зробити
уточнення в картах сейсмічності України, які
враховуватимуть місцеву геологію.
Висновки. На території України і в приле-
глих районах є небезпека виникнення земле-
трусів від сейсмоактивної зони Вранча та міс-
цевих потенційно сейсмоактивних зон. Рівень
сейсмічної небезпеки в термінах сейсмічної
інтенсивності, яка не буде перевищена з імо-
вірністю один раз у 500, 1000 і 5000 років, по-
казано на Картах загального сейсмічного райо-
нування території України, які є невід’ємною
складовою ДБН В.1.1-12:2014 «Будівництво в
сейсмічних районах України».
Для поліпшення захисту від землетрусів
необхідно:
1) продовжити роботу з удосконалення гео-
фізичних методів виявлення небезпеки, по в’я-
за ної із землетрусами та їх коротко- і довго-
строковими впливами на об’єкти інфраструк-
тури України;
2) продовжити удосконалювати методику
загального, детального сейсмічного району-
вання територій та сейсмічного мікрорайону-
вання будівельних майданчиків;
3) посилити контроль за впровадженням ме-
тодики сейсмостійкого проєктування та будів-
ництва об’єктів високого класу відповідальності;
4) розвивати міжнародну співпрацю з про-
відними установами ЄС та США в галузі про-
гнозування сейсмічної небезпеки та захисту
від землетрусів;
5) для поліпшення апаратурного забезпе-
чення робіт щодо захисту від землетрусів на
території України створити при Інституті гео-
фізики ім. С.І. Субботіна НАН України Центр
обміну науковою сейсмічною, сейсмологічною
та інженерно-сейсмологічною апаратурою;
6) з метою забезпечення партнерської учас-
ті НАН України в міжнародних проєктах та
облаштування нових постійних і тимчасових
пунктів спостереження передбачити фінансу-
вання і придбати сучасну сертифіковану сей-
смічну та інженерно-сейсмологічну апаратуру.
Dmytro M. Gryn
Subbotin Institute of Geophysics of the National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine
ORCID: https://orcid.org/0000-0003-1190-5908
SEISMIC HAZARD OF THE TERRITORY OF UKRAINE
According to the materials of scientific report at the meeting of the Presidium of NAS of Ukraine, March 8, 2023
The report is devoted to an important area of scientific activity of the Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of
Ukraine, related to the development of methods for the detailed study of the seismicity of Ukraine’s regions and the ana-
lytical processing of data from a seismological stations network. These studies are aimed at identifying potential risks of
critical infrastructure destruction in the state and possible threats to the lives of its citizens.
Cite this article: Gryn D.M. Seismic hazard of the territory of Ukraine. Visn. Nac. Akad. Nauk Ukr. 2023. (6): 25—33.
https://doi.org/10.15407/visn2023.06.025
|