Результати сучасних досліджень наслідків землетрусів свідчать про те, що грунтові пласти, розташовані під будівлями та спорудами, можуть суттєво трансформувати сейсмічну хвилю, що проходить через їх товщу, та катастрофічним чином вплинути на ці об'єкти. Тому дослідження хвильових процесів у грунтових масивах є надзвичайно важливими і актуальними. Відомо, що грунти характеризуються значною неоднорідністю, яка впливає на спектральні характеристики сейсмічних хвиль, тому вона має враховуватись під час аналізу хвильових полів у грунтових пластах. У даній праці запропоновано описувати динаміку неоднорідного грунтового масиву в межах моделі пружного середовища з осцилюючими невзаємодіючими між собою дисипативними включеннями. Для такого модельного середовища ставиться крайова задача про вібрацію прошарку скінченної товщини з вільною поверхнею та гармонічним збуренням на його нижньому краї. На основі розв'язку цієї задачі проаналізовано вплив включень на характеристики хвиль. З'ясовано, що власні частоти включень суттєво впливають на передавальну функцію, яка характеризує підсилення зміщень на вільній поверхні відносно зміщень на нижній межі шару: за зростання власної частоти коливань включень поблизу основного резонансу виділяється додаткова резонансна частота прошарку грунту, а на високих частотах відбувається виродження резонансів. Для випадку, коли власні частоти включень мають недискретний розподіл з двома виділеними частотами, вплив включень проявляється у разі низькочастотних коливань, а у високочастотному діапазоні зменшуються лише резонансні амплітуди. Підхід до аналізу відгуку прошарку грунту на сейсмічні збурення, в якому використовується модель з коливними включеннями, є перспективним для задач сейсмостійкого проектування та будівництва.

Обгрунтовано необхідність побудови карт сейсмічного зонування (КСЗ) Києва в фізичних термінах коливань грунту: пікових прискореннях (PGA), пікових швидкостях (PGV) або пікових зміщеннях (PGD), які є основою для ефективного використання методів розрахунку сейсмічних навантажень на будинки, споруди та окремі відповідальні конструкції. Проміжним етапом створення таких карт є розроблення КСЗ (районування) території Києва в термінах відносних інтегральних оцінок спектральних приростів у сейсмічних коливаннях грунту, які виникають за рахунок впливу особливостей розподілу фізичних параметрів грунтових комплексів. Проміжна карта надає розподіл на території міста кількісної оцінки впливу спектральних характеристик грунтових комплексів на сейсмічну небезпеку, виражену системними фізичними величинами. Застосовано аналітично-емпіричний підхід до картування сейсмічної небезпеки територій. У межах території Києва методом сейсмогеологічних аналогій виділено ділянки (таксонометричні зони), на яких сейсмічний ефект може суттєво відрізнятися як за фізичними параметрами: зміщення, швидкість, прискорення, так і за здатністю грунтових товщ істотно впливати на спектральні характеристики грунтових комплексів. Для кожної таксонометричної зони побудовано розрахункову сейсмогеологічну модель із параметрами непружного деформування, які надають змогу врахувати виникнення нелінійних ефектів у разі значних сейсмічних впливів. Методом еквівалентного лінійного моделювання розраховано частотні характеристики грунтових моделей кожної таксонометричної зони. Розраховано усереднену амплітудно-частотну характеристику для грунтових умов території Києва. Побудовано карту розподілу відхилення інтегрального коефіцієнта підсилення грунтами сейсмічних коливань від середнього значення для території Києва. Інтегральним коефіцієнтом спектрального підсилення прийнято площу підспектральної функції. Виконано динамічний аналіз поширення сейсмічних коливань у сейсмогеологічних моделях та проілюстровано вплив верхнього осадового шару на значення пікових прискорень грунту PGA на вільній поверхні. Наукова новизна. Вперше в межах території Києва виділено ділянки (таксонометричні зони), на яких відрізнятиметься реакція грунтової товщі на сейсмічний вплив. Побудовано карту розподілу відхилення інтегрального коефіцієнта підсилення грунтами сейсмічних коливань від середнього значення для території Києва.

Відомо, що грунтові масиви можуть підсилювати або послаблювати сейсмічні хвилі, генеровані землетрусами. Тому задача дослідження впливу грунтових товщ на проходження сейсмічних хвиль важлива з позиції експлуатації споруд і проектування нових сейсмостійких об'єктів. грунтові товщі, на яких здійснюється забудова, здебільшого мають шарувату структуру. Матеріал цих шарів також суттєво неоднорідний. Для опису динаміки неоднорідного грунтового масиву використано модель пружного континууму з осцилюючими невзаємодіючими включеннями. В межах цієї моделі проаналізовано резонансні властивості багатошарового грунтового масиву в умовах гармонічного збурення, прикладеного до нижньої межі масиву. На підставі розв'язку крайової задачі про коливання такої системи з вільною верхньою поверхнею та умовами спряження на межах прошарків одержано передавальну функцію, яка характеризує підсилення поперечних зміщень шаруватою системою. В межах задач про коливання дво- та п'ятишарової систем аналітичні дослідження було підтверджено числовим розрахунком передавальних функцій. Зокрема, з використанням вбудованої функції системи "Mathematica" розроблено процедуру обчислення частотних залежностей коефіцієнта підсилення для шаруватих середовищ Кельвіна - Фойгта та середовищ з коливними включеннями. Для двошарової системи також проаналізовано вплив на передавальну функцію відношення модулів зсуву матеріалів двох шарів і відношення власних частот включень. Показано, що максимуми у передавальній функції відповідають власним частотам крайової задачі. Одержані результати та запропонований підхід до вивчення відгуку шаруватого неоднорідного середовища на коливальні збурення можуть бути теоретичним підгрунтям для сейсмостійкого проектування та будівництва.

Питання про існування вогнищ глибоких землетрусів у регіоні Крим - Чорне море - Кавказ надзвичайно важливе з позиції геодинаміки регіону. Раніше вважали, що в цьому регіоні можуть відбуватися тільки землетруси земної кори. Одержано результати, згідно з якими в регіоні відбуваються землетруси з глибиною принаймні 300 км. У роботі обговорено питання ступеня правдоподібності цих результатів і терміну їх одержання. Розглянуто сім конкретних прикладів неоднозначного визначення глибини гіпоцентрів землетрусів у регіоні. Показано, що визначення координат гіпоцентрів землетрусів за допомогою алгоритмів, заснованих на методі Гейгера, не надає змоги розрахувати глибину гіпоцентру. Описано уявлення авторів про походження мантійних землетрусів у Кавказькому і Кримсько-Чорноморському регіонах.

Purpose. Studying the tectonic features of the structure of the earth's crust of Kryvyi Rih - Kremenchuk suture zone to clarify the nature of the origin of seismic events in the Kryvbas. Methodology. To analyze and generalize the data on the Kryvbas seismicity with reference to large-scale geological and tectonic maps of exploration work. To study its tectonic structure based on geological, geophysical studies and drilling of Kryvyi Rih superdeep well. Findings. In the period 2011 - 2021, about 1,200 seismic events were recorded on the territory of Kryvbas, the majority of which had a minor magnitude >>= 2,0. Among them there were identified 13 powerful industrial explosions from mb = 2,7 - 3,5 and 20 earthquakes of tectonic origin with mb = 2,1 - 4,5. Powerful explosions in mines predominantly induce earthquakes. In recent years, local earthquakes began to occur in tectonic fault zones outside the ore mining area, which indicates a change in the elastic-deformation state of the geological environment. The analysis of the attributes of local earthquakes and their locations suggests that Kryvyi Rih tectonic system and the entire eastern flank of the earth's crust of the West Inhulets - Kryvyi Rih - Kremenchuk suture zone are geodynamically active structures, where the processes of thrust and shear tectonics are also observed on a recent geological time scale. Originality. A detailed analysis of the earthquakes shows that some of them occur at significant depths in the zones of tectonic faults outside of Kryvbas. At the same time, faults in separate directions are activated, where brittle deformations and viscous-plastic formations are manifested in the past geological time. The location of local earthquakes made it possible to single out two sections and five linear zones of seismic activity in the region. Practical value. Based on the results from this research it is possible to create an applied model of the tectonic section of the earth's crust to solve the problems of evolution and geodynamics of the lithosphere of the Ukrainian shield, mountain geology and to optimize mining. The identified faults of active inherited development are important in determining the development paths for quarries and mines in Kryvbas.