Академік-секретар Відділення наук про Землю НАН України академік НАН України Стелла Шехунова і вчений секретар Відділення кандидат геолого-мінералогічних наук Ярослав Луців завітали з робочим візитом до Карпатського відділення Інституту геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України, що у Львові, поспілкувалися з керівництвом і провідними науковцями цієї установи й ознайомилися з її здобутками.
Директор Карпатського відділення Інституту геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України кандидат фізико-математичних наук Олег Сапужак розповів гостям із Президії Академії про діяльність установи, її структуру, кадровий потенціал і основні напрями наукових досліджень. У своїй доповіді він коротко відзначив, що, Карпатське відділення було створено 1991 року, проте корінням сягає Львівського філіалу Інституту геофізики АН УРСР, де ще у 1961–1972 роках активно розвивалися геофізичні дослідження, які заклали підґрунтя установи.
Основними напрямами фундаментальних і прикладних досліджень науковців Карпатського відділення Інституту геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України є геомагнетизм, сейсмологія та геотектоніка, електромагнітні методи вивчення земної кори.
Установі належить Карпатський геодинамічний полігон (його створення у 1965 році стало великою науковою подією). На полігоні діють чотири режимні геофізичні станції, де постійно тривають геомагнітні та магнітоваріаційні, деформометричні, геотемпературні, геоакустичні спостереження. Неперервна тривалість деяких рядів геофізичних даних перевищує 40 років. Результати багаторічних режимних спостережень на Карпатському полігоні дають змогу робити висновки щодо особливостей сучасної тектоніки, геодинаміки, оцінки сейсмічної небезпеки, зв’язків геофізичних полів із сейсмічними подіями на території Закарпаття. Крім того, магнітоваріаційні дані використовувалися і для оцінювання глибинного розподілу електропровідності геосередовища до глибин середньої мантії понад 1000 км. За підсумками аналізу гравітаційних і магнітних полів і моделювання науковці Карпатського відділення Інституту геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України уточнили параметри деяких елементів будови земної кори і верхньої мантії, зокрема глибину залягання границі Мохо та простягання тектонічної зони Тейссейре–Торнквіста на Заході України.
Під керівництвом завідувача відділу методів сейсмотектонічних досліджень доктора фізико-математичних наук, професора Дмитра Малицького в установі сформувалась і розвивається школа розв’язування прямих і обернених задач сейсмології, серед яких важливе місце посідають, зокрема:
- уточнення гіпоцентрів землетрусів;
- визначення механізмів джерел та їхніх полів напружень, що відповідають локальним особливостям напружено-деформованого стану гірських порід;
- визначення параметрів (тензора) точкового та розподіленого вогнищ землетрусу.
Сьогодні це один із найпотужніших осередків теоретичної сейсмології, широко відомий не тільки в Україні, а й за кордоном. Завдяки вагомості наукових здобутків доктор фізико-математичних наук, професор Дмитро Малицький долучився до міжнародної групи науковців, котрі вивчали сейсмічність Марса за даними станції ELYSE, що працювала на Червоній планеті понад 4 роки (у 2018–2022 роках) і зареєструвала більш як 1300 сейсмічних подій. Найсильніша з них відбулася 4 травня 2022 року, або ж на 1222-й Марсіанський день (Sol 1222) від початку місії, та отримала позначку S1222a. Результати Дмитра Малицького з визначення механізмів марсотрусу S1222a й інших сейсмічних подій порівнювалися з даними інших науковців і високо цінуються серед іноземних колег.
З ініціативи і під керівництвом завідувача відділу динаміки магнітного поля Землі члена-кореспондента НАН України Валентина Максимчука науковці Карпатського відділення Інституту геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України спільно із колегами з Українського державного геологорозвідувального інституту й Інституту геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України створили опорну геомагнітну мережу України. За підсумками компонентних геомагнітних спостережень на опорній мережі вперше побудовано карти магнітного схилення та вікового ходу компонент геомагнітного поля для території України за 2005–2010 роки. Отримані результати можна використовувати для побудови моделей нормального магнітного поля Землі, а також для поновлення топографічних карт різного масштабу.
Один із важливих напрямів наукових досліджень Карпатського відділення Інституту геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України – це нафтогазопошукові роботи. Для виявлення ознак вуглеводнів у польових умовах фахівці установи найчастіше застосовують методи магніто- й електророзвідки. Попри невеликі аномальні ефекти у магнітному полі, застосування високоточних магнітометрів або магнітометрів-градієнтометрів дає змогу виявляти аномалії малої амплітуди (кілька нанотесла), що пов’язуються із покладами вуглеводнів. Основним методом електророзвідувальних досліджень є зондування становленням електромагнітного поля у ближній зоні, що дає змогу отримувати не тільки якісні аномалії над нафтогазовими пастками, а й визначати питомий електричний опір гірських порід, здійснювати літологічне розчленування геологічного розрізу і прогнозувати наявність вуглеводнів за електричними параметрами. Як допоміжні можуть застосовуватися методи природного електричного поля й імпульсного електромагнітного поля Землі. Фахівці Карпатського відділення Інституту геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України мають великий досвід виконання таких досліджень і виконали чимало робіт на замовлення приватних нафто- і газовидобувних підприємств. Крім того, в установі розроблено теоретико-емпіричну методику прогнозування нафтогазоводонасиченості гірських порід у розрізах свердловин за даними акустичного каротажу. Методику апробували на свердловинах Заходу України та підтвердили її практичну ефективність і високу достовірність результатів (близько 94%).
Серед напрямів відділу геоелектромагнітних методів (завідувач – кандидат технічних наук Наталія Забродська), котрі було започатковано ще у 1960-х роках, чільне місце посідає фізичне моделювання електромагнітних полів у геологічних середовищах. Академік НАН України Стелла Шехунова і кандидат геолого-мінералогічних наук Ярослав Луців відвідали лабораторію фізичного моделювання, де старший науковий співробітник кандидат геолого-мінералогічних наук Степан Дещиця – автор установки фізичного моделювання – ознайомив гостей з особливостями її конструкції, етапами створення та модернізації. Він детально зупинився на перевагах і недоліках таких досліджень електромагнітних полів у геологічних середовищах. Відзначив основні отримані результати, серед яких – моделювання електророзвідувальних спостережень методами електромагнітних і вертикальних електричних зондувань для геологічних умов району розташування Української антарктичної станції «Академік Вернадський». На завершення науковець повідомив, що генераторно-вимірювальні блоки, створені для установки фізичного моделювання, стали основою подальшого розроблення ним наприкінці ХХ століття польової приповерхневої (глибинністю до 100 м) електророзвідувальної апаратури для методу зондувань становленням електромагнітного поля у ближній зоні. Відтоді ця апаратура вже не раз удосконалювалась і модернізовувалась та є незамінним інструментом для розв’язання різноманітних задач, пов’язаних із геологічним середовищем.
Важливим напрямом досліджень є виявлення і вивчення засобами електророзвідки небезпечних явищ, таких як суфозійні процеси у тілі ґрунтових дамб, зсуви ґрунту, прояви карсту. Останніми роками науковці Карпатського відділення Інституту геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України виконали низку досліджень еконебезпечних явищ. Зокрема, у 2017–2018 роках на території Стебницького калійного родовища вони виявили суфозійні процеси, які призводили до розвантаження поверхневих і підземних вод у шахтні виробки рудника №2. На руднику «Хотінь» Калуш-Голинського родовища калійних солей 2017 року зафіксовано стабілізацію просідань ґрунту і відсутність загрози для магістрального газопроводу. 2023 року вздовж колії на ділянці залізниці у Чернівецькій області було здійснено електророзвідувальні спостереження, щоби з’ясувати карстову небезпеку. За підсумками досліджень зафісковано значну закарстованість ділянки та побудовано карту ступеня карстової небезпеки.
2023 року в рамках реалізації програми із забезпечення Львова (передусім львівських лікарень) альтернативними джерелами води фахівці Карпатського відділення Інституту геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України методом зондувань становленням електромагнітного поля у ближній зоні виконали електророзвідувальні дослідження на чотирьох ділянках у північній частині міста. За підсумками досліджень було визначено найперспективніше місце, де 2024 року пробурили свердловину, яка виявилась однією з найкращих у Львові за дебетом і якістю води.
1998 року з ініціативи та за безпосередньої участі члена-кореспондента НАН України Валентина Максимчука неподалік Української антарктичної станції «Академік Вернадський» створили тектономагнітний полігон, який силами фахівців Карпатського відділення Інституту геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України постійно розвивався, і до 2020 року кількість пунктів вимірювань магнітного поля перевищила 20. За цей час було здійснено 12 циклів спостережень, за підсумками яких побудовано інтерпретаційну модель тектономагнітних аномалій на Антарктичному геофізичному полігоні й розроблено методику комплексного моніторингу сейсмотектонічних процесів узбережжя Антарктичного півострова. На основі комплексу тектономагнітних і магнітно-варіаційних досліджень отримано нові дані про особливості блокової будови та сучасну геодинаміку регіону.
В установі розвиваються і нові наукові напрями, зокрема застосування геофізичних методів (магніторозвідки, електромагнітних зондувань, георадарної зйомки) в археології. Останніми роками успішно виконано дослідження на об’єктах історико-культурної спадщини: у заповідниках «Давній Пліснеськ» (на території Підгорецького монастиря), «Стільське городище» (на Ілівському городищі) та «Давній Галич» (на Замковій горі); під час пошуків можливого поховання гетьмана Івана Виговського у селі Руда Львівської області; на територіях Пнівського замку та Музею історії Давнього Галича у селі Крилос Івано-Франківської області. У підсумку виявлено низку прихованих об’єктів, які мають важливе історико-археологічне значення.
Науковці Карпатського відділення Інституту геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України розповіли гостям з Президії Академії про щорічну наукову сесію Комісії фізики Землі Наукового товариства ім. Шевченка, на яких заслуховуються 10–20 доповідей з актуальних геофізичних проблем. Від 2005 року установа регулярно (зазвичай що два роки) проводить Міжнародну наукову конференцію «Геофізика і геодинаміка: прогнозування та моніторинг геологічного середовища» (торік цей захід відбувся вже вдесяте), яка здобула заслужений авторитет серед провідних українських та іноземних науковців у галузі наук про Землю і, навіть попри труднощі воєнного часу, постійно збирає не менше 100 учасників. Крім того, наукова семінар-конференція «Сейсмологічні та геофізичні дослідження в сейсмоактивних регіонах», що її теж не раз проводило Карпатське відділення Інституту геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України, суттєво розширила коло зацікавлених фахівців. У вересні цього року захід відбудеться вже у статусі міжнародного та присвячуватиметься пам’яті Тараса, Юрія і Сергія Вербицьких, які зробили вагомий внесок у розвиток сейсмології в Україні.
На завершення робочого візиту гостя відзначили широкий спектр оригінальних геофізичних досліджень у Карпатському відділенні Інституту геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України та їхню високу якість.
За інформацією Карпатського відділення Інституту геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України
