Геологічно небезпечні явища

     На  карті епіцентрів представлені вогнища  землетрусів зони Вранча, починаючи  з XI століття, з магнітудами вищими від 3.5 . Надійно встановлені ізосейсти  найсильніших землетрусів зони Вранча за останні два століття. Для побудови ізосейст використано опубліковані матеріали, а для землетрусів 1977-1990 років- дані авторів

     Сейсмічність  Кримсько-Чорноморського регіону визначається епіцентрами землетрусів, розташованих в акваторії Чорного моря, поблизу  Південного берега Криму, які характеризуються найвищими на території України  показниками - магнітудами до 6.8. На карті епіцентрів землетруси Криму  представлені з магнітудами, вищими за 2.0, за період спостережень з I віку до н. е. до нинішнього часу. У рівнинній  частині Криму і Азовському морі показані вогнища землетрусів з  магнітудами, вищими за 1.0.

     Окремим сейсмічним районом можна вважати  область дельти Дунаю. Тут в історичні  часи відбувалися землетруси з максимальною магнітудою близько 7, які разом із землетрусами зони Вранча становлять серйозну небезпеку для території  Одеської області.

       У центральній частині території  України, зокрема в межах Українського  щита, за останні століття достовірно  зафіксовано лише декілька землетрусів  з малою глибиною вогнищ (5-10 км) та невисокими магнітудами (М  = 3.5-4.0). Ці землетруси мали локальний  характер сейсмічного впливу. Найсильнішим  у східній частині України  вважається землетрус 1913 року  поблизу м. Куп'янська (магнітуда  3.5, локальні коливання інтенсивністю  до 5-6 балів). В західних областях  України , поблизу смт. Микулинці  в Тернопільській області 3 січня  2002 року відбувся землетрус з  магнітудою 4, який в епіцентрі  мав інтенсивність 6 балів з  7-ми бальними ефектами на ослаблених  ґрунтах. До цього вказана територія   вважалася 5-ти бальною.

       В Україні створено національну  мережу сейсмічних спостережень  до складу якої входить 18 сейсмічних  та 14 комплексних геофізичних станцій.. Найдавнішою є сейсмічна станція  "Львів", яку засновано у  1899 році. Цифрова сейсмічна станція  "Київ" організована у 1994 році  і входить до складу Глобальної  сейсмічної мережі.

     Потенційно  сейсмічно небезпечною територією можна вважати також Буковину, де на період з 1950 до 1976 pp. виникло 4 землетруси інтенсивністю 5-6 балів.

       Сейсмонебезпечність Одеської області зумовлена осередками землетрусів в масиві гір Вранча та Східних Карпат в Румунії. Починаючи  з 1927 р. до цього часу там мали місце 90 землетрусів з інтенсивністю 7-8 балів. Карпатські землетруси поширюються  на значну територію. У 1940 р. коливання  відчувалися на площі 2 млн. км2 (рис. 2.5.).

     Південно-Азовська сейсмоактивна зона виділена зовсім недавно. У 1987 р. було зафіксовано кілька землетрусів інтенсивністю 5-6 балів. Крім того, за палеосейсмотектонічними  та археологічними даними, встановлено  сліди давніх землетрусів інтенсивністю  до 9 балів з періодичністю близько одного разу на тисячу років.

     У платформній частині України  виділено низку потенційно сейсмотектонічних  зон з інтенсивністю 4-5,5 балів.

     На  території Кримського півострова зафіксовано  понад 30 землетрусів. Так, катастрофічний землетрус 1927 р. мав інтенсивність 8 балів.

     За  інженерно-сейсмічними оцінками приріст  сейсмічності на півдні України перевищує 1,5 бала, у зв'язку з чим було визначено, що в окремих районах 30-50% забудови не відповідає сучасному рівню сейсмічного  та інженерного ризику.

     Попередити  землетруси точно поки що неможливо. Прогноз справджується лише у 80% випадках і носить орієнтовний характер. 

2. Вулканізм.

     Вулкані́зм (рос. вулканизм, англ. vulcanism; нім. Vulkanismus) — сукупність явищ, пов'язаних з  утворенням та переміщенням магм у  глибинах Землі та їх виверженням  з надр на поверхню суші або дно  морів і океанів у вигляді  лав, пірокластичного матеріалу  і вулканічних газів. При вулканічній  діяльності в земних глибинах утворюються  магматичні вогнища і канали, гірські  породи навколо яких можуть змінюватися  під впливом високої температури  і хімічних впливів магми. На земній поверхні виникають вулканічні конуси (див. вулкани), вулканічні куполи, кальдери, лавові потоки, пемзові покривала, ґейзери, гарячі джерела і т. д.

     В процесі вулканізму в атмосферу  виділяється велика кількість вулканічних  газів, які служать основою для  формування атмосфери та гідросфери. Розрізняють платформний, геосинклінальний і орогенний вулканізм, а також  наземний і підводний вулканізм. Найбільш інтенсивний вулканізм  в нашу епоху виявляється в  серединно-океанічних хребтах, в острівних  дугах, рифтових долинах і молодих  складчастих гірничих ланцюгах на континентах. З вулканізмом пов'язане утворення  численних і нерідко великих  родовищ металічних (руди золота, срібла, міді, стибію, арсену і т.і.) і неметалічних (сірка, алуніт, борати, буд. матеріали  та ін.) корисних копалин.

     Вулканізм — могутній планетарний процес; вулкани, кальдери, лавові потоки і  поля виявлені також на Місяці, Марсі, Меркурії, Венері і супутнику Юпітера  Іо. Вулканічна активність Іо — одна з найбільших в Сонячній системі (близько 8 діючих вулканів). Швидкість  викиду вулканічної речовини на Іо досягає 1000 м/с (на Землі, наприклад  у Етни, вона не перевищує 51 м/с).

     Вулкан, геологічне утворення, що виникає над  каналами і тріщинами в земній корі, якими на поверхню викидаються  лава, попіл, гарячі гази, пари води й  уламки гірських порід. Звичайно мають  конічну форму, з воронкоподібним  заглибленням на вершині, називаним  кратером. Вулкани підрозділяють  на діючі, заснулі та погаслі. Деякі  вулкани, наприклад, Стромболі і  Везувій в Італії, вивергаються з  вибухом, несучи великі руйнування, інші ж, наприклад, на Гаваях, «тихі»: лава просто піднімається кратером і переливається  через край.

     Процеси грязьового вулканізму локалізовані у  південній частині території  України. Вони спостерігаються на Керченському півострові та прилеглій акваторії  Азовського моря. В останні роки виявлені грязьові вулкани на захід  та південь від Севастополя в  акваторії Чорного моря. Серед  діючих грязьових вулканів виділяються  з постійно спокійним режимом  виверження та з активними викидами протягом кількох діб, що супроводжується  вибухами та локальними землетрусами. Внаслідок детальних геологічних  досліджень встановлено взаємозв'язок багатьох діючих вулканів з зонами активних розломів, наприклад, Південно-Азовського та інших.

     Матеріальні втрати від вивержень грязьових  вулканів досить значні. Вони включають  знищення будівель, селищ тощо. Активні  вулкани виділяють пари ртуті, вміст  якої в атмосферному повітрі під  час виверження зростає на 1-2 порядки. Це призводить до виникнення геохімічних  аномалій, шкідливих для здоров'я людини.

     Особливої уваги заслуговують отримані в останні  роки дані про активізацію грязьових  вулканів у зоні Південно-Азовського розлому, що сприяє виникненню нових  островів та мілин в акваторії  Азовського моря та Керченської протоки. Це може стати причиною погіршення умов судноплавства, особливо зважаючи на вибуховий характер розвитку подій  і катастрофічних наслідків.

     Процеси грязьового вулканізму локалізовані у  південній частині території  України. Вони спостерігаються на Керченському півострові та прилеглій акваторії  Азовського моря. В останні роки виявлені грязьові вулкани на захід  та південь від Севастополя в  акваторії Чорного моря. Серед  діючих грязьових вулканів виділяються  з постійно спокійним режимом  виверження та з активними викидами протягом кількох діб, що супроводжується  вибухами та локальними землетрусами. Детальні геологічні дослідження дали змогу встановити взаємозв'язок багатьох діючих вулканів із зонами активних розломів, наприклад Швденно-Азовського та ін. 

3. Зсуви, обвали, осипи

     Зсуви є одним із найнебезпечніших і  дуже поширених природних явищ. Вони властиві західним областям України, а  також узбережжю Чорного та Азовського морів, розвинуті на 50 % освоєних схилових площ з основними здеформованими горизонтами від глин карбону  до плейстоценових суглинків.

     Зсуви — це зміщення вниз по укосу під  дією сил тяжіння великих ґрунтових  мас, що формують схили гір, річок, озерних  та морських терас.

     Зсуви можуть бути викликані як природними, так і штучними (антропогенними) причинами. До природних відносяться: збільшення крутизни схилів, підмив їх основи морською чи річковою водою, сейсмічні  поштовхи. Штучними причинами є: руйнування схилів дорожніми канавами, надмірним  виносом ґрунту, вирубкою лісів, неправильним вибором агротехніки для сільськогосподарських  угідь на схилах. Згідно з міжнародною  статистикою, до 80% сучасних зсувів викликані  діяльністю людини.

     Зсуви формуються переважно на ділянках зволожених водостійкими та водоносними породами ґрунтів, коли сила тяжіння накопичених  на схилах продуктів руйнування гірських порід, переважно в умовах зволоження, перевищує сили зчеплення ґрунтів.

     Виникають зсуви при крутизні схилу 10° і  більше. На глиняних ґрунтах при  надмірному зволоженні вони можуть виникати і при крутизні 5-7°.

За глибиною залягання зсуви бувають: поверхневі (їм); мілкі (5 м); глибокі (до 20 м); дуже глибокі (понад 20 м), за типом матеріалу: кам'яні (граніт, гнейс); та ґрунтові (пісок, глина, гравій), а в залежності від потужності вони поділяються на: малі (до 10 тис. м3); великі (до 1 млн. м3); дуже великі (понад 1 млн. м3).

     Зсуви можуть бути активними і неактивними. На активність впливає гірська порода схилу, що складає основу зсуву, а  також наявність вологи. Швидкість  руху зсуву складає від 0,06 м/рік  до 3 м/с.

Площі зсувонебезпечних процесів за останні 30 років збільшились у 5 разів. Вони поширені майже на половині території  України. Найбільшого поширення  вони набули у Закарпатській, Івано-Франківській, Чернівецькій, Миколаївській, Одеській, Харківській областях та в Криму. Найбільше зустрічаються зсуви  видавлювання (розміром до 5 км) та зсуви-потоки. У Кримських горах зустрічаються  блокові та лінійні зсуви довжиною 0,5-2,5 км та шириною 0,3-1,5 км. Значною мірою  зсувами охоплені береги каскаду  Дніпровських водосховищ, де найбільш поширеними є зсуви спливання, а  також фронтальні зсуви, які ще існують на узбережжі Азовського та Чорного морів. Загалом на морських узбережжях довжиною 2630 км2 проявляються абразійні процеси — руйнується майже 60% узбережжя. В районах активної господарської діяльності, як Прикарпаття, Крим, Донбас, Одеська, Дніпропетровська, Хмельницька та інші промислові міські агломерації, зафіксовано 138 тисяч зсувів.

Обвали, осипи. Це відрив і катастрофічне  падіння великих мас гірських порід, їх дроблення і скочування з круч, урвищ та схилів. Обвали природного походження спостерігаються у горах, на берегах морів, обривах річкових долин. Це результат послаблення  зв'язаності гірських порід під дією процесів вивітрювання, підмиву, розчинення та дії сил тяжіння, їх виникненню сприяє геологічна будова місцевості, наявність на схилах тріщин та зон  дроблення гірських порід.

     Найчастіше (до 80%) сучасні обвали пов'язані з  антропогенним фактором. Вони виникають  переважно при неправильному  проведенні робіт, при будівництві  та гірських розробках.

     Осип  — це нагромадження щебеню чи ґрунту біля підніжжя схилів.

Селевий потік — це бурхливий потік  води, грязі, каміння, який виникає несподівано  під час великих злив або швидкого танення снігу, льодовиків у горах  та їх сповзання в русла річок. Ця маса рухається по руслу або  прямолінійно, викликаючи на своєму шляху  великі руйнування. Селевий потік  характеризується великою масою  і швидкістю руху, руйнує будівлі, дороги, гідротехнічні та інші споруди, знищує сади, поля, ліси, призводить до загибелі людей і тварин. Як і  при інших стихійних лихах, при  загрозі селевого потоку велике значення має своєчасне виявлення початку  стихії і попередження людей. Наближення селевого потоку можна пізнати за звуками ударів валунів і уламків  каміння, що перекочуються, це нагадує  гуркіт поїзда, який наближається з  великою швидкістю.

     Швидкість селевого потоку — 2,5—4,5 м/с, при прориві  заторів може досягати 8-10 м/с і  більше.

     Причини виникнення селевих потоків: зливи, інтенсивне танення снігу та льоду, прорив гребель водойм, землетруси і виверження вулканів. До причин виникнення селевих потоків належать і антропогенні фактори: вирубування лісів і  деградація ґрунтів на гірських схилах, роботи в кар'єрах, вибухи гірських порід при прокладанні доріг, неправильна організація обвалів  та ін.

     Схильність  до селевих потоків залежить від  складу та побудови гірських порід, їх здатності до вивітрювання, від антропогенного впливу на екологічні зміни, від ерозії гірських порід, висоти витоків.

     Залежно від висоти селевих потоків вони поділяються на високогірні — 2,5 км і більше, середньогірні — 1,0—2,5 км та низькогірні — до 1 км. Чим  вищий потік, тим більший об'єм селевого виносу з 1 км2 поверхні басейну.