Сейсмічність

Сейсмічність — схильність території до землетрусів; їх розподіл у просторі, часі та за величиною.

Характеристика

Сейсмічність характеризується:

  • енергією землетрусів;
  • їхньою інтенсивністю;
  • частотою сейсмічних подій;
  • територіальним розподілом вогнищ землетрусів різної енергії.

Вона оцінюється:

  • магнітудою або за шкалою енергетичних класів;
  • інтенсивністю їхнього вияву на поверхні в балах;
  • індексом вулканічної експлозивності (активності) VEI (англ. Volcanic Explosivity Index);
  • графіком повторюваності;
  • сейсмічним моментом;
  • тензором сейсмічного моменту, що визначаються за особливостями спектра об’ємних або поверхневих сейсмічних хвиль.

Дані про енергетику землетрусів, їхній територіальний розподіл у часі називають сейсмічним режимом досліджуваної території. Майже вся сейсмічна енергія Землі виділяється при найрідкісніших землетрусах магнітудою від 7,5 і більше балів. Спостереження відзначають:

  • нерівномірності сейсмічних проявів;
  • періоди затишшя перед сильними землетрусами;
  • виникнення землетрусів-попередників (форшоків);
  • сукупність слабких землетрусів (афтершоків) після потужного;
  • міграції осередків землетрусів по території сейсмічної зони;
  • їх індивідуальне проявлення на значних (до 1 000 км) відстанях від сейсмічних зон та ін.

Географія землетрусів

Осередки землетрусів на нашій планеті розташовані дуже нерівномірно: внутрішні частини літосферних плит практично асейсмічні, точніше, слабко сейсмічні (хоча існують винятки).

Основні виділення сейсмічної енергії припадають на межі між плитами, які розділяються за цією ознакою. У більшості випадків ці межі чітко визначені. Проте в Євразії (Південно-Сибірський пояс, Середня Азія), у Північній Америці (на Алясці і в південній частині Північно-Американських Кордильєр), в Африці (Східно-Африканська рифтова система) та на сході Австралії існують широкі сейсмічні пояси і зони розсіяної сейсмічності. Трапляються поодинокі осередки землетрусів. Найбільш сейсмічні ― Тихоокеанський, Середземноморський, Серединноатлантичний та Східноафриканський пояси (див. Географічний пояс). Осередки землетрусів належать переважно до основних двох поясів:

Станом на 2020 зареєстровано близько 4 000 епіцентрів землетрусів на поверхні Землі. Найвища інтенсивність (від 10 до 20 епіцентрів) спостерігається в 12 зонах Землі, в яких сконцентровано понад 2 000 осередків землетрусів. Винятком є зона вздовж західного узбережжя Північної Америки, де інтенсивність найвища (25 епіцентрів). Площі меншої, але досить високої сейсмічної активності ― це зони з інтенсивністю від 1 до 10 епіцентрів на 100 тисяч км2 (приблизно 1 300 осередків). Поділ на зони досить умовний, оскільки майже всі вони розташовані порівняно вузькими смугами, є продовженням одна одної та утворюють схему, що беззаперечно ілюструє розмежування Землі в поясі від 65 °(див. Градусна сітка Землі) північної до 65 ° південної широти. Ці дві групи зон дають можливість чітко простежити межі та конфігурації літосферних плит.

Площі менш активної сейсмічності ― до 700 осередків ― або прилягають до активних зон, або утворюють розсіяні зони епіцентрів. Їхня інтенсивність характеризується кількістю епіцентрів від 0,1 до 1 на 100 тисяч км2. Переважна більшість зон найменшої сейсмічності має цей параметр у межах 0,2–0,4 (тобто 2–4 осередки на 1 млн км2).

Осередки землетрусів здебільшого розташовані на порівняно незначній глибині: до 30 км (зрідка опускаються на глибину 60–70 км). На деяких ділянках зон субдукції іноді спостерігаються найбільш «глибокофокусні» (400–600 км) землетруси.

Щорічно внаслідок землетрусів вивільняється 1 019 Дж потенційної тектонічної енергії, що відповідає 0,01 % теплової енергії Землі, яка випромінюється до космічного простору.

Сейсмічність України

Україна загалом не належить до сейсмічно небезпечних регіонів планети.

Лише в межах трьох її районів відмічені мало- і середньомагнітудні (3–6 балів) землетруси: Українські Карпати та Кримські гори, Приазов'я.Гірські масиви відносно близько (до 500 км) знаходяться від румунської та кавказької сейсмічно-небезпечних зон.

Південно-Азовська сейсмоактивна зона виділена нещодавно і охоплює басейн Азовського моря.

У 1990-х в Україні зафіксовано кілька землетрусів інтенсивністю 5–6 балів. За палеосейсмотектонічними та археологічними даними встановлено сліди давніх землетрусів інтенсивністю до 9 балів, що відбувалися із періодичністю близько одного разу на 1 000 років.

У платформній частині України виділено потенційно сейсмотектонічні зони інтенсивністю 4,0–5,5 бали.

Карпати ― порівняно молода орогенічна система. У ній ще не затихли власні тектонічні процеси. На території Закарпаття відбуваються найбільш значні сейсмічні події, тут неодноразово зафіксовані землетруси інтенсивністю 6–7 балів за шкалою MSK-64 (12-бальна шкала інтенсивності землетрусів, прийнята 1964). Епіцентри цих землетрусів знаходилися в районах міст Сваляви, Тересви, Мукачевого, Ужгорода, с. Довгого Іршавського району.

Землетрус 15.10.1834 був інтенсивністю до 7 балів. Він охоплював значну територію Закарпаття ― від м. Сваляви до м. Рахова.

У межах Чернівецької області зафіксований землетрус інтенсивністю 5 балів.

На Закарпаття впливають не тільки сильні землетруси з епіцентрами у Трансільванії: тут є досить сильні локальні місцеві епіцентри землетрусів. Землетруси в Передкарпатті, центральній частині західних областей України мають інтенсивність до 6 балів в епіцентрах: вони були зафіксовані в містах Кам’янці-Бузькій, Заліщиках, смт Шкло 03.10.1670, м. Великих Мостах 17.09.1875 тощо.

У районі м. Долини за 1974–1976 відбулася низка землетрусів, які відчувалися в зоні епіцентру з інтенсивністю 3–6 балів. Найсильніші з них відбулися 14.01.1976; це були землетруси інтенсивністю 5–6 балів (07.02.1976 ― 6, та 01.03.1976 ― 5 балів).

У м. Калуші 07.06.1987 стався техногенний землетрус інтенсивністю 3–4 бали, викликаний обвалом покрівлі старих соляних виробок.

У районі смт Микулинці 03.01.2002 відбувся землетрус інтенсивністю 6 балів, але через малу глибину центру його виникнення вже на відстані 20 км поштовхи не відчувалися.

Землетруси із зони Вранча (Румунія) відчуваються на території Львівської області з інтенсивністю до 5 балів.

Південну частину Тернопільської, Хмельницької, Вінницької та східну частину Одеської областей оконтурюють ізосейсти інтенсивністю до 6 балів. Ізосейста до 5 балів поширюється на північ аж до лінії БерестечкоРівнеКиївПереяславДніпро.

На крайньому півдні Тернопільської, Хмельницької, Вінницької та на заході Одеської областей проходять ізосейсти інтенсивністю 7 балів. Причому такі землетруси тут відбувалися багато разів: 20.10.1802; 26.11.1829; 23.01.1838; 10.11.1940. Значний землетрус (понад 5 балів) стався тут 30 та 31.05.1990. Більшість землетрусів пов’язана з тектонічними рухами в горах Вранча. Південно-західну частину України, що підпадає під безпосередній вплив зони Вранча, потенційно можна віднести до 8-бальної зони.

Потенційно сейсмічно небезпечною територією можна вважати також Буковину, де за 1950–1976 зафіксовано 4 землетруси інтенсивністю 5–6 балів. Сейсмічна небезпека Одеської області також зумовлена осередками землетрусів у масиві гір Вранча та Східних Карпат у Румунії. Від 1107 до сьогодні там мали місце 90 землетрусів інтенсивністю 7–8 балів.

Карпатські землетруси поширюються на значну територію. Так, 1940 коливання відчувалися на площі 2 млн км2.

Крим належить до сейсмонебезпечних регіонів. Кримсько-Чорноморська сейсмоактивна зона огинає з півдня Кримський півострів. Вогнища сильних корових (див. Кора земна) землетрусів тут виникають на глибинах 20–40 км та 10–12 км на відстані 25–40 км від узбережжя (в основному між містами Алуштою і Форосом) інтенсивністю 8–9 балів. За останні два століття тут зареєстровано майже 200 землетрусів від 4 до 7 балів.

Із 4 ст. до н. е. у Криму відбулося 77 сильних землетрусів інтенсивністю 8–9 балів. Так, катастрофічний землетрус 1927 мав інтенсивність 8 балів. За інженерно-сейсмічними оцінками, приріст сейсмічності на півдні України перевищує 1,5 бали. У зв’язку з цим визначено, що в окремих районах 30–50 % забудови не відповідає сучасному рівню сейсмічного та інженерного ризиків.

Велика територія південно-західної та південної частини України належить до сейсмічно небезпечної. Цю обставину потрібно враховувати під час обґрунтування планування нового будівництва.

Землетруси в Криму можуть викликати й інші, достатньо небезпечні явища: наприклад, сповзання прибережного масиву гірського Криму. Особливо навесні, коли потенційна зона сповзання насичена водою, і навіть невеликі тектонічні поштовхи можуть активізувати процес сповзання гірської маси берегової зони в море. Сліди таких процесів прослідковуються в морфології берегової лінії (Ластівчине гніздо є небезпечним у цьому відношенні місцем, а берег від м. Ялти до смт Гурзуфа ― приклад масиву, який уже сповз у море). Такі процеси, згідно з археологічними даними, повторюються у Криму кожні 500 років. Чергову активність очікують у першій половині 21 ст.

Техногенна складова

Наприкінці 20 ст. техногенна діяльність людини набула планетарних масштабів і спричинила штучно викликану сейсмічність, що виникає:

внаслідок ядерних вибухів (випробування на ядерному полігоні штату Невада ініціювали тисячі сейсмічних поштовхів);

при будівництві водосховищ, заповнення яких іноді провокує сильні землетруси; під час неконтрольованої ліквідації шахт;

через обвали у старих шахтних виробках, інтенсивному видобутку флюїдів (нафти, води тощо).

На Донбасі відомі небезпечні прояви раптових викидів вугілля й газу в гірничі виробки, гірничі удари, інші геодинамічні явища. Періодичне зростання тектонічних напружень, викликаних землетрусами, у поєднанні з активністю гірничих робіт призводить до катастрофічних наслідків.

Література

  1. Gubbins D. Seismology and Plate Tectonics. Cambridge : Cambridge University Press, 1990. 348 p.
  2. Kanamori H. Earthquake Prediction: An Overview // International Handbook of Earthquake and Engineering Seismology. London : Academic Press, 2003. P. 1205–1216.
  3. Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / За ред. В. С. Білецького. Донецьк : Східний видавничий дім, 2004–2013.
  4. Schneider G. Erdbeben. Eine Einführung für Geowissenschaftler und Bauingenieure. Hamburg : Springer, 2004. 246 p.
  5. Кендзера О. В., Омельченко В. Д., Лисинчук Д. В. та ін. Глибинна будова літосфери та сейсмічна небезпека території України. Київ : Наукова думка, 2019. 197 с.
  6. Peter M. Shearer: Introduction to Seismology. 3rd ed. Cambridge : Cambridge University Press, 2019. 442 p.
  7. Earthquake Hazards // USGS. URL: https://www.usgs.gov/natural-hazards/earthquake-hazards/earthquakes

Автор ВУЕ

В. С. Білецький,

В. В. Мирний


Покликання на цю статтю

Покликання на цю статтю: Білецький В. С., Мирний В. В. Сейсмічність // Велика українська енциклопедія. URL: https://vue.gov.ua/Сейсмічність (дата звернення: 28.11.2021).


Оприлюднено

Статус гасла: Оприлюднено
Оприлюднено:
15.01.2021

Офіційний телеграм-канал ВУЕОфіційний телеграм-канал ВУЕ