+ All Categories
Home > Documents > Rtrwezumat Teza Marius Zone Seismice

Rtrwezumat Teza Marius Zone Seismice

Date post: 10-Feb-2018
Category:
Upload: gica-ionescu
View: 262 times
Download: 2 times
Share this document with a friend

of 41

Transcript
  • 7/22/2019 Rtrwezumat Teza Marius Zone Seismice

    1/41

    MINISTERUL EDUCAIEI, CERCETRII, TINERETULUI I SPORTULUIUNIVERSITATEA BUCURETI

    FACULTATEA DE FIZIC- COALA DOCTORAL DE FIZIC

    TEZ DE DOCTORAT

    Evaluarea magni tudini i cutremurelorpentru zonele seismice din Romnia

    Conductor tiinific:

    Prof. Dr. Ing. Mrmureanu GheorgheDoctorand: Fiz. Craiu George Marius

    - BUCURETI 2011 -

  • 7/22/2019 Rtrwezumat Teza Marius Zone Seismice

    2/41

    2

    Mulumiri

    Cu pri lejul defin it ivri i acestei teze de doctorat, ce reprezint esena activitii mele de

    cercetare, doresc s mulumesc celor care m -au ndrumat i mi-au imprtit cunointele profesionale

    i abilitaile lor experimentale.

    Doresc smul tumesc n mod deosebit domnul ui Prof. Dr. Gheorghe Marmur eanu pentru

    ndrumarea permanent, recomandarile competente i sprijinul oferit cu generozitate pe ntr eaga

    perioad de desfaurare a doctoratului i a elaborrii tezei de doctorat.

    Sincere mulumiri aduc membrilor Comisiei de doctorat, ale cror sugestii i recomandri au

    contribuit la def in iti varea tezei de doctorat.

    De asememnea, in s exprim sincere mulumiri domnului Dr. Constantin Ionescu, doamnei

    Dr. Mihaela Popa i domnului Dr. Mircea Radulian, sub ndrumarea crora am nceput drumul spre

    cercetarea tiinific, pentru bunvoina, rbdarea i nelegerea de care au dat dovad pe ntreaga

    perioad de desfsurare a activitaii mele tiinifice n cadrul Institutului National de Cercetare-

    Dezvoltare pentru F izica Pmntul ui .

    Aduc mulumirile mele clduroase colegilor de la institut, cu care am mprtit suiurile i

    coborurile aventurii cunoateri i, pe care i-am avut alaturi i care m-au ncurajat de-a lungul

    timpului.

    Nu n ultimul rnd, a vrea s mulumesc soiei mele pentru ajutorul acordat finalizrii

    lucrrii, ct i pentru rbdarea, bunvoina i sprijinul moral de care a dat dovad n toa taceast

    per ioad.

  • 7/22/2019 Rtrwezumat Teza Marius Zone Seismice

    3/41

    3

    CUPRINS

    INTRODUCERE ..............5

    CAPITOLUL 1. SCURT ISTORIC AL DETERMINRII MAGNITUDINIICUTREMURELOR ROMANETI.......................................................................... ..81.1Conceptul de magnitudine .....................................................................................................81.2Primele determinri de magnitudini folosind date de la staii seismice romneti ..........81.3Primele determinri de magnitudini pentru cutremurele romneti ................................91.4Primele evaluri ale energiei cutremurelor romneti ........................................................9CAPITOLUL 2. TIPURI DE MAGNITUDINI ......................................................................11

    2.1 Tipuri de magnitudini clasice..............................................................................................112.1.1 Magnitudinea local Richter, ML..........................................................................................11

    2.1.2 Magnitudini pentru teleseisme..............................................................................................112.1.3 Magnitudini din unde de volum (MB, mB, mb).....................................................................112.1.4 Magnitudinea Gutenberg-Richter, MGR................................................................................122.2 Saturarea scrilor de magnitudine......................................................................................122.3 Magnitudinea moment seismic M0, Mw...............................................................................132.3.1 Momentul seismic M0..........................................................................................................132.3.2 Definirea magnitudinii din moment seismic, Mw.................................................................13

    CAPITOLUL 3. CARACTERIZAREA ZONELOR SEISMOGENE DIN ROMANIA IDESCRIEREA REELEI SEISMICE NAIONALE UTILIZATE IN REEVALUAREAMAGNITUDINII.........................................................................................................................14

    3.1 Caracterizarea in timp real a seismicitii crustale si subcrustale

    ..................................143.1.1. Zona subcrustal Vrancea....................................................................................................143.1.2. Zona crustal Vrancea..........................................................................................................143.1.3. Zona seismogen Dobrogea..............................................................................................143.1.4. Zona Cmpia Romn (zona Faliei Intramoesice).............................................................153.1.5. Zona Fgra-Cmpulung..............................................................................................153.1.6. Zonele Banat i Criana-Maramure..................................................................................153.1.7. Zona Depresiunii Transilvaniei..........................................................................................153.2. Soluii de plan de falie pentru principalele zone seismogene din Romnia................163.2.1. Aspecte generale asupra mecanismelor focale...................................................................163.2.2. Soluii de plan de falie pentru zonele seismice din Romnia............................................163.3. Reeaua Seismic Naional ...........................................................................................27

    CAPITOLUL 4. REZULTATE PRIVIND REEVALUAREA SCARII DE

    MAGNITUDINE LOCAL ML, PENTRU CUTREMURELE DIN PRINCIPALELEZONE SEISMICE ALE ROMANIEI........................................................................................19

    4.1 Evaluarea scrii de magnitudine local ML,pentru cutremurele intermediare din zonaVrancea.........................................................................................................................................194.1.1 Metoda de lucru(cutremure de adancime intermediara)......................................................19

  • 7/22/2019 Rtrwezumat Teza Marius Zone Seismice

    4/41

    4

    4.1.2 Baza de date..........................................................................................................................204.1.3 Rezultatele obinute pentru zona seismic Vrancea (cutremure intermediare)....................204.2 Evaluarea scrii de magnitudine local ML, pentru cutremurele crustale dinprincipalele zone seismice ale Romaniei....................................................................................234.2.1 Metoda de lucru (cutremure crustale) ..................................................................................24

    4.2.2. Baza de date pentru cutremurele crustale............................................................................24CONCLUZII SI CONTRIBUII PERSONALE.....................................................................32LISTA DE LUCRARI PUBLICATE SI COMUNICATE.....................................................35

    BIBLIOGRAFIE SELECTICVA..............................................................................................37

  • 7/22/2019 Rtrwezumat Teza Marius Zone Seismice

    5/41

    5

    INTRODUCERE

    Cele doua marimi de baza care caracterizeaza un cutremur, magnitudinea i intensitate evaluatpe baza efectelor macroseismice ale acestuia (victime umane, distrugeri materiale i modificri aletopografiei terenului) nu se pot corela biunivoc: un cutremur de magnitudine mare poate fi nedistructiv ipe de alt parte, un cutremur de magnitudine mic poate fi distructiv.

    n literatura de specialitate si nu numai sunt prezentate numeroase studii despre efectelecutremurelor. Literatura veche, dei conine numeroase incertitudini, a devenit n prezent o sursimportant de informaii privind cutremurele istorice. Incertitudinile i au orginea n supraapreciereanumrului de victime, fapt reflectat frecvent n primele informaii privind efectele unui cutremurdistructiv, ambiguitatea fiind ridicat de statisticile oficiale ale guvernelor i ale organizaiilor de salvare.Adesea literatura istorica insist pe efectele secundare, n timp ce, efectele primare, genetic legate denatura soluiilor mecanismului de producere a cutremurului, cum ar fi deplasrile pe faliile ceintercepteaz suprafaa crustei terestre nu sunt privite cu acelai interes. Pentru a face o judecat devaloare asupra magnitudinii unui cutremur sunt necesare cunotinte aprofundate de geofizic, geologie irezistena structurilor antropogene la deformri spaiale. Pe de alt parte, este important s decelezi ntreobservaiile asupra extinderii deplasrii faliei, care reprezint un factor important pentru mecanismulsursei (focal), considernd pentru aceasta mai multe ocuri cu efectele aferente i hipocentrele la

    adncimii variabile, ns nedepind 20-30 km.Conceptul de magnitudine a fcut posibil determinarea energiei eliberate i prin urmare

    cuantificarea cutremurelor. n paralel cu determinarea magnitudinii se determin hrile macroseismicedin statisticile seismologice.

    Majoritatea oamenilor nu i pot imagina numrul cutremurelor ntruct o parte nsemnat din elenu sunt percepute pe cale senzorial. Peste magnitudinea 8 sunt n medie unul sau dou evenimente pe totGlobul. Numrul total al cutremurelor de pe glob este estimat la un milion pe an. Acest frecven,corespunde la dou ocuri pe minut. Numeric, cele mai puternice, sunt doar cteva mii pe an, i suntnregistrate n lumea larg de reelele seismografice.

    Cutremurele pot fi cuantificate n raport cu diferii parametrii fizici cum sunt: lungimea faliei,suprafaa faliei, alunecarea pe falie, viteza particulei i acceleraia micrii pe falie, durata de faliere,cantitatea de energie radiat, complexitatea micrii pe falie sau o combinaie a acestora.

    Problema magnitudinii devine foarte complex o dat cu introducerea mai multor scri diferite,pentru a se adapta la diverse situaii ca: utilizarea undelor de suprafa i de volum, extinderea scrii demagnitudine la cutremure crustale i intermediare, schimbrilor din instrumentaia seismic, extindereascrii lacutremure foarte mici i foarte mari i introducerea de noi concepte seismologice.

    Deoarece nici un procedeu de determinare a magnitudinii nu poate fi aplicat singur la ntreaganregistrare istoric, cataloagele trebuie s foloseasc diferite scri de magnitudine, diferite formulepentru calculul magnitudinii, n funcie de zona studiat, lucru ce constituie i subiectul aceastei teze. Estede subliniat faptul c fiecare scar are un domeniu particular de valabilitate i diferitele scri demagnitudine vor da, n general, valori uor diferite pentru acelai eveniment. Aceste diferene constituie osurs fr sfrit de controverse pentru mass-media, care n mod obinuit consider toate scrile demagnitudine mpreun sub denumirea de scara Richter. Pentru seismologi astfel de diferene nu suntnici surprinztoare, nici controversate i pot oferi informaii despre procesele fizice fundamentale ale

    sursei cutremurelor.Richter i Gutenberg au introdus magnitudinea seismic, n analogie cu scara de magnitudini

    stelare din astronomie (Richter 1958). Magnitudinea este o mrime adimensional caracteristic unuicutremur i independent de locul de nregistrare al semnalului seismic, spre deosebire de intensitateaseismic care depinde distanta epicentral, condiiile locale, situaia structurilor i subiectivismulobservatorului. Dup cum a fost definit, magnitudinea nu reprezint o mrime cu sens fizic direct, dei afost ulterior corelat cu parametrii fizici ai sursei (n special cu energia elastic eliberat). Howell (1990)arat c dei muli seismologi astzi i imagineaz magnitudinea n esen ca o masur a energiei, acestaeste cazul numai n mod direct. Magnitudinea este direct masurat din amplitudinea maxim a solului i

  • 7/22/2019 Rtrwezumat Teza Marius Zone Seismice

    6/41

    6

    corelat cu energia numai nipoteza ca amplitudinea maxim a solului este funcie de energia seismic.Energia undelor seismice este foarte inegal distribuit in spectrul de frecvene i ntre diferite tipuri deunde seismice.

    In cea mai simpl forma a ei, magnitudinea este un numrproporional cu logaritmul micriimaxime produs de o unda seismic particular, nregistrat pe un instrument specific, dupa o corecie,care s-a aplicat pentru schimbarea amplitudinii cu distana. In esen, amplitudinile nregistrate sunt

    reduse la amplitudini ipotetice care ar fi fost nregistrate la o distan standard. Magnitudinea este n acestcaz diferena dintre amplitudinea logaritmat corectat de distan i un numr standard folosit s fixezevaloarea absolut a scrii.

    Dinamica studiilor despre magnitudine pe plan modial n acest moment poate fi ilustrat sinteticprin publicarea a peste 265 de articole idexate ISI n ultimii 5 ani (cutare dup termenul magnitudineRichter).

    In Romania studiile moderne de magnitudine au fost abordate, prin articole publicate in revistecotate ISI, urmtoarele arii: distribuia neliniar a legii frecven-magnitudine (Radulian et. al., 1991,1999), (Trifu et. al., 1993), recurena n timp a cutremurelor (Enescu et. al., 2008), calibrarea magnitudiniipentru cutremure vrancene de adancime intermediara (Bazacliu et. al., 1999), determinarea rapid amagnitudinii ( Marmureanu A. , 2009).

    Obiectivul principal al lucrrii prezente este reevaluarea scrii de magnitudine local ML, pentru

    cutremurele din principalele zone seismice din Romnia si anume: zona Vrancea (atat cutremure crustalect i intermediare), Sinaia, Campia Roman, Banat, Transilvania i Dobrogea.

    Lucrarea este structurat n patru capitole. Primele dou capitole abordeaz probleme teoretice,urmand ca n ultimele dou capitole sa fie descrise contribuiile personale aduse la realizarea lucrrii.

    In primul capitolsunt descrise cteva noiuni fundamentale legate de conceptul de magnitudinei este prezentat un scurt istoric al determinrii magnitudinii cutremurelor romneti. Problemadeterminrii magnitudinii la noi in ar a fost abordat prima dat n anul 1957, cand n cadrul AnuluiGeofizic Internaional s-a cerut ca buletinele seismice romaneti s conin i valorile magnitudinilorcutremurelor de pmant, nregistrate la staiile noastre.

    Capitolul doieste de asemenea un capitol teoretic, el prezentnd situaia din prezent a tuturorscrilor de magnitudine i a relaiilor dintre acestea la nivel national i global.

    Scara de magnitudine a lui Richter (1935) a fost introdus cu scopul de a asigura o masur

    concret, uor de determinat, a triei (mrimii) cutremurelor din sudul Californiei n vederea comparriilor. Richter a preferat masurrii directe a energiei sursei s construiasc o scar empiric, obinut dintr-osimpl msurare a formelor de und complexe, nregistrate pe un seismograf Wood-Anderson

    Procedeul a fost sugerat de Wadati (1931), care a reprezentat amplitudinile calculate n microni ladiferite staii japoneze n funcie de distana epicentral. Curbele obinute, n general paralele, concave, aufost folosite pentru a distinge cutremurele de suprafa fa de cele adanci, pentru a calcula coeficientul deabsorbie pentru undele de suprafa i pentru o comparaie grosier ntre mrimile ctorva ocuriputernice.

    Richter a dus ideea mai departe. A propus ca logaritmul amplitudinii maxime la distana de 100km de epicentru s fie o msura a mrimii cutremurului. Definete magnitudinea unui cutremur calogaritmul n baza 10 a amplitudinii maxime, exprimat n microni, cu care un seismometru standard detorsiune de scurt perioad Wood-Anderson (perioada proprie T0=0.8 s, amplificare V=2800 i factorul de

    amortizare h=0.8) va nregistra acel oc la o distan epicentral de 100 km.Pe lang magnitudinea local ML, au mai fost abordate i alte tipuri de magnitudini cum ar fi:magnitudini pentru teleseisme, magnitudinea din intensitate, magnitudinea tsunami, magnitudinea dindurat, magnitudinea din unde din manta, magnitudineaenergiei de deformare, magnitudinea moment-timp, i saturarea acestor scri de magnitudine.

    Este bine cunoscut faptul c scrile de magnitudine, cele mai mult folosite, M L(magnitudinealocala Richter), MS (magnitudinea din unde de suprafa) i mb (magnitudine din unde de volum), nprincipiu nelimitate inferior i superior, n practic, sunt totui limitate superior. Cauzele se afl nlimitele aparaturii ce funcioneaz ntr-un domeniu de band finit, n caracteristicile de frecven

  • 7/22/2019 Rtrwezumat Teza Marius Zone Seismice

    7/41

    7

    dependente de magnitudine ale radiaiei emise de surs seismic. Un alt mod foarte important de calcul almagnitudinii este magnitudinea moment seismic (n special la cutremurele foarte puternice). Problemasaturrii magnitudinilor cutremurelor poate fi rezolvat dac n locul magnitudinii se folosete momentulseismic ca masur a marimii cutremurelor. Maruyama (1963) pare s fie prima persoan care a dat ateniespecial acestei proprieti a deplasrii solului. Aki (1966) a determinat momentul cutremurului japonezdin Niigata, 1964 i de atunci momentul a fost considerat ca o msura a mrimii cutremurului.

    In ciuda deficienelor, magnitudinea cutremurelor este unul dintre cei mai importani parametri aisursei cutremurelor, utilizai pentru elaborarea cataloagelor. Dei este de dorit utilizarea unei scriuniforme, acest lucru nu este ntotdeauna posibil datorit variaiei tipului de instrumente folosite, metodeide raportare a datelor i formulei de magnitudine, distribuia staiilor, etc. Ca urmare, au fost dezvoltate ifolosite n mod curent diferite scri de magnitudine. Dezvoltrile recente n seismometrie i teoria surseicutremurelor ofer o serie de ali parametri pe baza crora s se poat msura cantitativ mrimea sursei.Cu scopul de a menine continuitatea i uniformitatea datelor este important de a corela scrile demagnitudine cu noii parametri. n acest scop sunt examinate relaiile dintre diferitele scri demagnitudine, punand accent pe diferena dintre perioadele undelor folosite pentru determinareamagnitudinii. Utilizarea ctorva scri de magnitudine, determinate la perioade diferite, asigur o metodconvenabil pentru caracterizarea cutremurului. Subliniem c magnitudinea moment poate fi folosit lacuantificarea att a cutremurelor crustale ct i a cutremurelor adanci, pe baza energiei radiate i este

    indicat ca cea mai potrivita scar de magnitudine pentru a furniza o schem uniform.Cele mai multe scri de magnitudine folosite n mod curent sunt empirice. De obicei, o

    magnitudine este determinat din amplitudinea A i perioada T a unui tip anumit de und seismic, cuajutorul unei formule, care contine cateva constante. Aceste constante sunt determinate n aa fel camagnitudinile unei scri noi s se potriveasc cu cele de pe o scar deja existent, cel puin intr-unanumit domeniu de magnitudine. In cteva cazuri pentru determinarea magnitudinii sunt folosite altemrimi ca: durata nregistrrii, date macroseismice (intensitate, aria suprafeei sursei tsunami) i dategeodezice. i n acest caz, noua scar este ajustat comparativ cu scrile existente.

    Capitolul trei include o prezentare a seismotectonicii arealului studiat (zona Vrancea, Sinaia,Cmpia Roman, Banat, Transilavia, Dobrogea), soluiile de plan de falie pentru aceste zone seismice idescrierea reelei seismice naionale folosite n aceast lucrare.

    n capitolul patru sunt prezentate rezultatele privind reevaluarea scrii de magnitudine local

    ML, pentru cutremurele din principalele zone seismice ale Romaniei, metoda folosita ct i setul de dateprelucrate pentru obinerea rezultatelor.

    Concluziile generale i contribuiile personale arata c a fost obinut o nou relaie de calcul amagnitudinii locale pentru cutremurele de adncime intermediar din zona seismic Vrancea folosindamplitudini Wood-Anderson msurate din trenul de unde S pe componenta orizontal a staiilor de bandlarg din cadrul Reelei Seismice Naionale. Aceast nou relaie a fost calibrat cu magnitudinea dindurat i folosete n calculul magnitudinii i adncimea focarului. De asemenea, ofer estimri mai buneale cutremurelor de magnitudini mai mici, deoarece magnitudinea din durat se satureaz n jurulmagnitudinii de 2, n cazul cutremurelor intermediare din zona Vrancea.

    Au fost determinai, de asemenea, noi coeficieni ai relatiei magnitudinii ML, pentru principalelezone crustale de pe teritoriul Romniei.

    Acest studiu efectuat pe diferite seturi de date ofer o buna acuratee i stabilitate a

    magnitudinilor mai mici de 6. Ca o consecin a acestei munci, noua relaie de calcul a magnitudinii(Craiu, et.al, 2012) a fost implementat n cadrul sistemului de monitorizare al INCDFP de la Bucureti.

  • 7/22/2019 Rtrwezumat Teza Marius Zone Seismice

    8/41

    8

    CAPITOLUL 1SCURT ISTORIC AL DETERMINRII MAGNITUDINII CUTREMURELOR

    ROMANETI

    Cutremurul este unproces de faliere dinamic a unei poriuni de slbiciune a litosferei (falie) carecedeaz la tensiunile acumulate treptat n timp i elibereaz brusc energie potenial de deformare.

    1.1 Conceptul de magni tudine

    Caracteristicile principale ale unui cutremur sunt coordonatele epicentrului i , adncimeafocarului h, ora la origine H i magnitudinea M. Aceti cinci parametri reprezint cea mai simplcaracterizare fizic a unui cutremur. In spaiul de cinci dimensiuni S5, fiecare cutremur defineteun punctcu coordonatele (, , h, H, M) iiar mulimea punctelor i din spaiul S5st la baza noiunii de seismicitate,conform definiiei lui Rizichenko (1958). Problema studiului seismicitii const n a gsi particularitiledistribuiei acestor puncte n spatiul S5i de a stabili legile crora se supune aceast repartiie.

    Richter i Gutenberg au introdus magnitudinea seismic, n analogie cu scara de magnitudini

    stelare din astronomie (Richter 1958). Magnitudinea este o marime adimensional caracteristic unuicutremur i independent de locul de inregistrare al semnalului seismic, spre deosebire de intensitateaseismic care depinde distana epicentral, condiiile locale, situaia structurilor i subiectivismulobservatorului. Dup cum a fost definit, magnitudinea nu reprezint o mrime cu sens fizic direct, dei afost ulterior corelat cu parametrii fizici ai sursei (n special cu energia elastic eliberat). Howell (1990)arat c dei muli seismologi astzi ii imagineaz magnitudinea n esen ca o msura a energiei, acestaeste cazul numai n mod direct. Magnitudinea este direct masurat din amplitudinea maxim a solului icorelat cu energia numai n ipoteza c amplitudinea maxim a solului este funcie de energia seismic.Energia undelor seismice este foarte inegal distribuit n spectrul de frecvene i ntre diferite tipuri deunde seismice.

    In scopul de a evita fenomenul de saturare, Kanamori (1977) propune o magnitudine determinatdin momentul seismic, fiind mai uor de caracterizat un cutremur printr-un numr mic (magnitudinea)

    dect prin momentul seismic (care se exprim printr-un factor i o putere a lui 10). Aceast magnitudine,numit ulterior magnitudine moment seismic (Hanks si Kanamori, 1979) are o semnificaie fizic ireprezinta o masur logaritmic a dimensiunilor faliei cutremurului.

    1.2 Primele determinri de magnitudini folosind date de la staii seismice romneti

    Problema determinrii magnitudinii la noi n ar a fost abordat prima dat n anul 1957, cnd ncadrul Anului Geofizic Internaional s-a cerut ca buletinele seismice romneti s conin i valorilemagnitudinilor cutremurelor de pmant, nregistrate la staiile noastre. n acest context (Enescu, 1957) afost stabilit o formul de determinare a magnitudinii din unde de suprafa cu perioade n jur de 20 spentru cutremure nregistrate la staia seismic Bucureti (dotat cu doi penduli orizontali Galitzin, cunregistrare fotogalvanometric). Studiindu-se un set de 80 de cutremure de adancime normal,

    nregistrate n perioada 1953-1957, avnd distane epicentrale 30 150 i magnitudini cuprinse ntre6.0 i 8.25, a fost obinut formula:M = logA + 1.348 log+ 2.571 (1.1)

    Determinri de magnitudini din unde de volum (unda S) pentru teleseisme nregistrate lastaia seismic Bucureti (Enescu, 1958b) au fost efectuate printr-o metod avnd ca punct de plecarerelaia dintre energie i magnitudine (Gutenberg i Richter, 1956):

    log E = 9.4 + 2.14 M0.054 M2 (1.4)dedus tot din observaii pe seismometre cu torsiune.

  • 7/22/2019 Rtrwezumat Teza Marius Zone Seismice

    9/41

  • 7/22/2019 Rtrwezumat Teza Marius Zone Seismice

    10/41

    10

    Problema magnitudinii devine foarte complex o dat cu introducerea mai multor scri diferite,pentru a se adapta la diverse situaii ca: utilizarea undelor de suprafa i de volum, extinderea scrii demagnitudine la cutremure crustale i intermediare, schimbrilor din instrumentaia seismic, extindereascrii la cutremure foarte mici i foarte mari i introducerea de noi concepte seismologice.

    n Romnia studiile moderne de magnitudine au fost abordate, prin articole publicate in revistecotate ISI, urmtoarele arii: distribuia neliniar a legii frecven-magnitudine (Radulian et. al., 1991,

    1999), (Trifu et. al., 1993), recurena n timp a cutremurelor (Enescu et. al., 2008), calibrarea magnitudiniipentru cutremure vrncene de adancime intermediara (Bazacliu et. al., 1999), determinarea rapid amagnitudinii ( Marmureanu A. , 2009).

  • 7/22/2019 Rtrwezumat Teza Marius Zone Seismice

    11/41

    11

    CAPITOLUL 2

    TIPURI DE MAGNITUDINI

    n cea mai simpl forma a ei, magnitudinea este un numr proportional cu logaritmul amplitudiniimaxime produs de o und seismic particular, nregistrat pe un instrument specific, dupa o corecie,care s-a aplicat pentru schimbarea amplitudinii cu distana. n esena, amplitudinile inregistrate suntreduse la amplitudini ipotetice care ar fi fost inregistrate la o distana standard. Magnitudinea estein acestcaz diferena dintre amplitudinea logaritmat corectat de distana i un numar standard folosit s fixezevaloarea absolut a scrii.2.1 Tipuri de magnitudini clasice2.1.1 Magnitudinea local Richter, ML

    Scara de magnitudine a lui Richter (1935) a fost introdus cu scopul de a asigura o msuraconcret, uor de determinat, a triei (mrimii) cutremurelor din sudul Californiei n vederea comparriilor. Richter a preferat msurarii directe a energiei sursei s construiasc o scar empiric, obinut dintr-osimpl msurare a formelor de und complexe, nregistrate pe un seismograf Wood-Anderson.

    Formula de calcul a magnitudinii locale este:

    ML=logA-logA0() (2.1)

    unde A este amplitudinea maxima pe seismogram in mm, iar A0reprezint amplitudinea maxima in mma unui eveniment de referina (eveniment de magnitudine 0) la distana epicentral .

    Cu toate c Richter (1935) a prevazut c scara de magnitudine local nu poate rezista la oprecizie nalt, istoria a demonstrat c ea este un instrument cantitativ puternic capabil s msoaremrimea relativ a cutremurelor.

    2.1.2 Magnitudini pentru teleseisme

    Gutenberg i Richter (1936b, 1942, 1956a) au extins definiia magnitudinii astfel ca ea sa poat fi

    determinat pentru cutremure de la orice distan i cu orice tip de seismometru. Ei au gsit necesar s seina cont de faptul c pulsul de cea mai mare amplitudine se schimb cu distana. Pan la 25 km, ei aufolosit seismografe de micri puternice.

    Magnitudinea din unde de suprafa MS

    Deoarece amplificrile difer de la un tip de seismograf la altul i pentru diferite amplasamente, afost mai convenabil s se determine magnitudinea din amplitudinea de oscilaie a solului calculat, decatdin amplitudinea observat pe seismograme. Astfel, Gutenberg i Richter (1936) au definit o nou scarde magnitudine, notat MS, bazat pe amplitudinea de oscilaie a solului (exprimat n microni) d90,corectat de atenuare ntre locul de nregistrare i o distan de referin de 90 de la epicentru:

    MS=5.0 + log d90 (2.3)Acest tip de magnitudine devine cunoscut sub numele de magnitudine din unde de suprafa i

    este aplicabil la cutremurele crustale.

    2.1.3 Magnitudini din unde de volum (MB, mB, mb)

    Etapele parcurse pentru introducerea magnitudinii din unde de volum sunt:

  • 7/22/2019 Rtrwezumat Teza Marius Zone Seismice

    12/41

    12

    Gutenberg i Richter (1945b) dezvolt o nou scar de magnitudine din unde de volum pentrucutremure crustale, calibrat cu magnitudinea MS, din unde de suprafa i bazat pe formula:

    MB=log A/T + Qvechi() + s + c (2.7)

    unde A este amplitudinea maxima (micrometri) n grupul de unde PZ, PH, PPZ, PPH si SH (Z-

    componenta vertical, H- componenta orizontal), T perioada corespunztoare n secunde, Qvechi estecorecia de distana, s corecia de staie i c ocorecie aplicat numai pentru cutremure mari.n prezent scara MB este important numai pentru investigarea cutremurelor din catalogul

    Seismicitii Pmantului al lui Gutenberg i Richter, 1954 (Abe i Kanamori, 1979). Mai tarziuGutenberg i Richter (1956) au revizuit scara de magnitudine prin imbuntirea funciei Q(,h) iomiand corecia pentru cutremurele mari. Definiia revizuit este:

    mB=logA/T + Q(,h) + s (2.8)

    A/T reprezint catul dintre amplitudinea maxim n primele 10 s i perioada corespunztoare ei.Relaia ntre cele doua scri de magnitudine este:

    mB=0,63 MS+ 2,5 (2.9)

    2.1.4 Magnitudinea Gutenberg-Richter, MGR

    Magnitudinea unic denumit i magnitudinea MG-Ra fost introdusde Gutenberg i Richter(1954) n lucrarea Seismicity of the Earth i obtinuta din revizii repetate ale celor trei scri demagnitudine: ML, MS, MB(mB) i folosirea lor combinat (vezi Geller si Kanamori, 1977; Purcaru iBerckhemer, 1978b; Purcaru, 1980). Se observ c MGRn cazul cutremurelor de suprafa este egal cuMS. Sunt prezentate dou perioade de timp (A) nainte i (B) dup 1955. n (A) magnitudinea convertit:MB=4/3MB-2.23 este obinut din relaia urmtoare: MS-MB(1954)=a (MS-b) pentru a=0.25, b=7 icondiia ca MB

    cs fie statistic egal cu MS(vezi Gutenberg i Richter, 1945), MBcsi MBsunt magnitudini

    determinate din unde de suprafa, respectiv unde de volum. Pentru cutremurele intermediare i adanci afost determinat statistic (Purcaru i Berckhemer, 1978a) relaia:

    MGR(1954)=1.1mB0.6 (2.10)

    2.2 Saturarea scrilor de magnitudine

    Este bine cunoscut faptul c scrile de magnitudine, cele mai mult folosite, M L(magnitudinealocal Richter), MS (magnitudinea din unde de suprafa) si mb (magnitudine din unde de volum), nprincipiu nelimitate inferior i superior, n practic, sunt totui limitate superior. Cauzele se afl nlimitele aparaturii ce funcioneaza ntr-un domeniu de band finit, n caracteristicile de frecvendependente de magnitudine ale radiaiei emise de sursa seismic. Hanks (1979) a demonstrat c valorilemaxime ale magnitudinii mb(mb 7) i ale magnitudinii MS(MS 8.3) pot fi explicate pornind de la celedou cauze mai sus menionate. Astfel limita mb 7 apare cand magnitudinea este determinat din undede volum la perioade in jur de 1 secund; cand se iau n considerare unde de volum cu perioade mai mari,

    saturarea apare la valori considerabil mai mari ca 7 (Geller si Kanamori, 1977). Aceast dependen deperioad a magnitudinii de volum este interpretat n funcie de dependen de frecven a radiatiei emisde surs.2.4 Magnitudinea moment seismic M0, Mw

    2.4.1 Momentul seismic M0

    Problema saturrii magnitudilor cutremurelor poate fi rezolvat dac n locul magnitudinii sefolosete momentul seismic ca msura a mrimii cutremurelor. Maruyama (1963) pare s fie prima

  • 7/22/2019 Rtrwezumat Teza Marius Zone Seismice

    13/41

    13

    persoan care a dat atenie special acestei proprietai a deplasrii solului. Aki (1966) a determinatmomentul cutremuruluijaponez din Niigata, 1964 i de atunci momentul a fost considerat ca o msura amrimii cutremurului.

    M0= DA (2.26)

    unde M0 este momentul seismic, - modulul de rigiditate, D- deplasarea medie pe falie, A- suprafaa

    sursei seismice.

    2.4.2 Definirea magnitudinii din moment seismic, Mw

    Hanks i Thatcher (1972) au avut ideea original de a introduce un nou tip de magnitudine bazatpe momentul seismic conform relaiei:

    Mw= [a log(vs02f0

    3)]/ + b (2.28)

    unde f0este frecvena de col, este raportul dintre cderea de tensiune i tensiunea efectiv, iar a i bsunt constante de scalare.

  • 7/22/2019 Rtrwezumat Teza Marius Zone Seismice

    14/41

    14

    CAPITOLUL 3

    CARACTERIZAREA ZONELOR SEISMOGENE DIN ROMANIA SI DESCRIEREA RETELEI

    SEISMICE NATIONALE UTILIZATE IN REEVALUAREA MAGNITUDINII

    Seismicitatea Romniei este repartizat n mai multe zone epicentrale: Vrancea, Fgra-

    Cmpulung, Sinaia, Banat, Cmpia Romn i Dobrogea. La acestea se adaug zone epicentrale cuimportan local n regiunea Jibou i a Trnavelor n Transilvania, nordul i vestul Olteniei, nordulMoldovei.

    3.1Caracterizarea n timp real a seismicitii crustale i subcrustale3.1.1. Zona subcrustal VranceaRegiunea Vrancea este o regiune seismic deosebit de complex de convergen continental

    caracterizat de cel puin trei uniti tectonice n contact: Placa Est-European i subplcile Intra-Alpin iMoesic (Constantinescu et al., 1976). Activitatea seismic cea mai puternic din Romnia seconcentrez la adncimi intermediare de (60-200 km), ntr-o plac subdus veche, aproape vertical.Observarea a 1 - 6 evenimente de MW>7.0 pe secol ntr-un volum focal foarte restrns implic un nivelnalt al deformrii active (~3.5x10-7an-1) care nu se observ clar n deformarea crustei. Admind ipotezadecuplrii plcii subduse de crust (Fuchs et al., 1979) rmne totui deschis problema modului n carese reflect deformaia din domeniul subcrustal n cea din domeniul crustal.

    O caracteristic a cutremurelor vrncene este aceea c ele se resimt mai slab n interiorul arculuicarpatic, izoseistele fiind, pe aceast direcie strns distanate pn la civa zeci de kilometri de la zonaepicentral.

    Numrul mediu anual de cutremure cu magnitudinea mai mare ca 5 produse n Vrancea la adncimiintermediare (60 - 220 km) este vo= 1.78 cutremure/an. Magnitudinea maxim determinat instrumentaleste Mw = 7.7 (cutremurul din 10.11.1940). In catalogul Romplus este indicat magnitudinea Mw = 7.9pentru cutremurul din 1802 care poate fi considerat ca magnitudine maxim posibil pentru zonaVrancea.

    3.1.2. Zona crustal Vrancea

    Seismicitatea din domeniul crustal asociat zonei Vrancea este rspndit asimetric relativ la zonaepicentral a cutremurelor vrncene de adncime intermediar: aproape deloc nspre NV (BazinulTransilvaniei) i semnificativ mai intens nspre SE, n zona de avanfos a lanului Carpatic.

    Seismicitatea superficial asociat cu procesul de subducie din Vrancea se propag difuz ctreest fa de arcul carpatic, ntr-o band delimitat de falia Peceneaga-Camena la nord i de faliaIntramoesic la sud (aa numita subplac a Mrii Negre). Seismicitatea const din cutremure de mrimemoderat, care nu depesc magnitudinea 5.6, i pare s fie decuplat de activitatea seismic din litosferasubdus. Aceast seismicitate se manifest prin grupri n spaiu (n subzonele Rmnicu Srat iVrncioaia) i n timp (ocurile principale ale secvenelor sunt nsoite de replici i adesea de preocurisau roiuri de cutremure). Secvene seismice sunt comune pentru partea de est a zonei (regiunea RmnicuSrat) iar roiurile predomin n zona de nord (regiunea Vrncioaia) (Gh. Marmureanu, et.al, 2009).

    3.1.3. Zona seismogen Dobrogea

    Aceast zon seismogen aparine marginiisudice a Depresiunii Predobrogene delimitat de faliaSfntul Gheorghe. In mare, seismicitatea i mecanismele focale definitorii sunt similare cu aceleamenionate pentru Depresiunea Brlad: activitatea seismic moderat (M W5.3), grupat mai ales de-alungul faliei Sfntul Gheorghe, i regimul extensional al cmpului deformrilor. Aceasta reflectapartenena celor dou zone aceleiai uniti tectonice (platforma Scitic). Din acest punct de vedere elear putea fuziona ntr-o singur zon seismogenic.

  • 7/22/2019 Rtrwezumat Teza Marius Zone Seismice

    15/41

    15

    Zona seismic Shabla, situat la sud de ara noastr, pe teritoriul Bulgariei aparine (din punct devedere tectonic) marginii sudice a Platformei Moesice care se scufund sub cuvertura sedimentar a MriiNegre. In zona Sabla-Capul Caliacra, au fost localizate o serie de falii normale cu o direcie de dezvoltareNE-SW de-a lungul crora sunt distribuite epicentrele unor cutremure crustale. Aceast zon tectonicactiv reprezint marginea nord-estic a terminaiei unor falii crustale majore care se dezvolt paralel larmul Mrii Negre, cu o direcie NE-SW i care au dezvoltare limitat pe continent n zona Burgas. O

    cretere semnificativ a seismicitii se observ n regiunea Shabla (Bulgaria), unde n anul 1901 s -aprodus un cutremur cu magnitudinea MW=7.2 (Gh. Marmureanu, et.al, 2009).

    3.1.4. ZonaCampia Romana (zona Faliei I ntramoesice)

    Activitatea seismic din zona Cmpiei Romne este caracterizat de cutremure superficiale cuadncimi cuprinse ntre 0 i 5 km i normale cu adncimi ntre 5 i 40 km, cu un maxim observat Mw=5,4.

    Unele dintre cutremurele nregistrate n Cmpia Romn sunt asociate faliei Intramoesice i deasemenea unui sistem mai puin extins de falii secundare. Potentialul seismic al acestor falii este redus cai lungimea lor.

    3.1.5. Zona Fgra-Cmpulung

    Zona Fgra-Cmpulung este aezat n partea de est a Carpailor Meridionali. Ea estecaracterizat de ocuri puternice ce pot ajunge la MW~6.5 care sunt cele mai mari cutremure crustalenregistrate pe teritoriul Romniei. Ultimul eveniment major s-a produs pe 26 ianuarie 1916 (M W=6.4) ia fost urmat de o semnificativ activitate de replici.Cutremurele din Muntii Fgra i Depresiunea Lovitei se produc astfel: la sud, dup un aliniament NV(care corespunde la fracturi adnci pe direcii hercinice motenite, argument pentru o regenerare alpinslab a Munilor Fgra) sau NE (direcii de origine alpin); spre Transilvania, de-a lungul unor falii ntrepte ce separ orogenul carpatic de zona depresionar.

    3.1.6. Zonele Banat i Criana-Maramure

    Contactul dintre Depresiunea Panonic i orogenul carpatic se ntinde de-a lungul prii vestice agraniei Romniei. Chiar dac nu se remarc diferene tectonice i geostructurale majore, pe bazadistribuiei seismicitii se pot defini dou arii active relativ distincte: zona Banat la sud, i aria Criana-Maramure la nord. Seismicitatea din zona Banat este caracterizat de mai multe cutremure cumagnitudine MW>5, dar care nu depesc magnitudinea 5,6. Informaiile istorice sugereaz pentru zonaCriana-Maramure cutremure poteniale mai mari dect 6, dar n secolul trecut a fost raportat doar uneveniment cu magnitudinea care se apropie de 5.

    Cutremurele din Banat au caracter policinetic, cu numeroase replici n cazul evenimentelor mari.Astfel, menionm: cutremurele produse ntre octombrie 1879-aprilie 1880 n zona Moldova Nou;cutremurul produs n zona Timioara din 27.05.1959 cu MW=5, adncime 5 km, urmat de dou ocuriproduse n 1960; cutremurele de la Banloc, din 12 iulie 1991, MW=5.6, adncime 11 km, i Voiteg, 2

    decembrie 1991, MW=5.6, adncime 9 km, urmate de numeroase replici.

    3.1.7. Zona Depresiuni i Transil vaniei

    In centrul Depresiunii Transilvaniei este situat o alt zon seismic, ntre Trnava Mare iTrnava Mic, cu un cutremur important produs la 3.10.1880 i altul mai recent, din 12.11.1978, demagnitudine M=.,3, la o adncime de 10 km. Cutremurul din 1880 a avut o zon epicentral difuz, cudou direcii de intensitate mare, spre N i spre NV. Este posibil ca focarele s fi fost situate pe fracturisub Depresiunea Transilvanei (Gh. Marmureanu, et.al, 2009).

  • 7/22/2019 Rtrwezumat Teza Marius Zone Seismice

    16/41

    16

    3.2. Soluii de plan de falie pentru principalele zone seismogene din Romnia

    3.2.1. Aspecte generale asupra mecanismelor focale

    Un eveniment seismic are loc cnd n interiorul scoarei terestre se produce o degajare a uneienergii poteniale acumulate (n sursa seismic). Pentru cutremure, aceast enegie este energie potenial

    de deformare, care tensioneaz mediul. In aceste cazuri numai o fraciune din energia potenial iniialeste transferat energiei undelor seismice, restul fiind consumat pe seama forelor de frecare pe faliecare trebuie nvinse ( n cazul cutremurelor), ori pe seama compactrii i a vaporizarii rocilor ( n cazulexploziilor).

    Orientarea planului de falie este deobicei specificat prin unghiurile: ( numit strike sauazimutul faliei, unghiul direciei faliei fa de nord), (dip sau unghiul de nclinare al faliei n planvertical) i ( slip sau unghiul de alunecare n planul de falie). S-a demonstrat c exist mai multetipuri de faliere i anume: faliere normal, faliere invers i faliere cu alunecare n direcie i bineinelescombinaiile care pot rezulta ntre ele.

    3.2.2. Soluii de plan de falie pentru zoneleseismice din Romnia

    Cutremurele intemediare din zona Vrancea prezint un mecanism predominant de tip faliereinvers, ceea ce indic un cmp de tensiune predominant de compresie.

    Pentru cutremurele cu o magnitudine ML>7 este recomandat sa se foloseasc magnitudineamoment seismic pentru o mai bun acuratee a magnitudinii (A. Tugui and M. Craiu, 2008).

    Fig. 3.8 Soluia de plan de falie pentru cutremurul din 27 octombrie 2004(A. Tugui and M. Craiu, 2008)

    Mecanismele focale ale evenimentelor produse n zona Rmnicu Srat sunt de 2 tipuri. Inprimul caz, mecanismele indic o component dominant a falierii de tip alunecare n direcie, cu axapresiunilor orientat NV-SE. Aceste mecanisme se nscriu n tendina general a cmpului de tensiuni dinregiunea Vrancea: compresie cauzat de micarea subplcii Mrii Negre de la SE spre NV(Constantinescu i Enescu, 1984). Cel de al doilea tip de mecanism este de tip faliere invers, sugerndprezena unui cmp de tensiuni relativ complex n zona studiat (Fig 3.9)

  • 7/22/2019 Rtrwezumat Teza Marius Zone Seismice

    17/41

    17

    NN

    T

    P

    T

    P

    T

    P

    T

    P

    T

    P

    N

    B R DC

    G R ED

    P E TC

    V R I D

    S I R D

    I S R C

    G H R C

    M L RD

    V AR C

    C F R D

    A M R D

    O Z UD

    T E SD

    H A R R D

    B E R C

    V O ID

    T L C D

    T I R R C

    B U R 3C

    D R GC

    Fig. 3.9 Solutia plan de falie a socului principal al secventei seismice din 30 aprilie 2004 (A. Tugui et al.

    2009)

    Zona seismic Banat, situat n partea de vest a Romniei este caracterizat de o activitateseismic semnificativ, magnitudinea maxim a evenimentelor nedepind valoarea Mw=5.6 iar intervalulde adncime al surselor pentru aceste cutremure este de pna la 10 km. Procesul de faliere predominanteste de tip faliere invers sau alunecare n direcie. Soluiile planelor de falie disponibile sugereaz uncmp de tensiune de tip compresie.

    O alt zon cu seismicitate ridicat este zona Fgra-Cmpulung, situat la contactul dintrePlatforma Moesic i orogenul Carpailor Meridionali.Soluia planelor de falie indic o faliere normaltipic pentru zona Fgra-Cmpulung, cu axa principal a extensiei aproximativ paralel cu lanulcarpatic.

    Depresiunea Predobrogean este caracterizat de o activitate seismic moderat (MW5.3),grupat mai ales de-a lungul faliei Sfntul Gheorghe i de un regim extensional al cmpului deformrilor.

    O alta zon importanat ca i evenimente seismice este Cmpia Romna. n extremitatea de vesta Olteniei i n Mehedini apar cteva aliniamente orientate NE de cutremure secundare: linia DrobetaTurnu Severin - Trgu Jiu, pe care s-au produs doua evenimente cu M = 4.5 n 1962 i 1963. Soluiileplanelor de falie disponibile sugereaz pentru aceasta zon un mecanism de faliere prdominant cualunecare n direcie (strike-slip).

    3.3Reeaua Seismic NionalMonitorizarea seismicitii teritoriului Romniei cu ajutorul staiilor seismice din cadrul

    RETELEI SEISMICE NATIONALE, este unul din obiectivele importante ale societaii romneti,deoarece aceast activitate este asociat reducerii riscului seismic, datorat cutremurelor de pmntputernice produse n zonele active Vrancea, Banat, Sinaia, etc.

    Institutul Naional pentru Fizica Pmntului are o reea seismic n timp real proiectat pentrumonitorizarea activitii seismice pe teritoriul Romniei, dominat n principal de cutremurele intermediaredin zona Vrancea (60-200 km adncime).

    In ultimii ani reeaua Seismic Naional s-a modernizat prin instalarea unui numar mare de staiicu achiziie n timp real. Reeaua este compus din staii digitale seismice echipate cu senzori deacceleraie (Episenzor) i sensor de vitez (de banda larg STS2, CMG3ESP, KS2000, CMG40-T saude scurt perioadMP, SH-1, S13, etc) i anume:

    - 95 accelerometre i staii seismice digitale de tip K2 i Q330;

  • 7/22/2019 Rtrwezumat Teza Marius Zone Seismice

    18/41

    18

    - 17 accelerometre SMA i QDR cu nregistrare local.- Dou reele seismice pe arie restrans de tip ARRAY compuse din cate 10 staii seismice;- 8 staii seismice telemetrate;- o reea de comunicaii date radio i satelit;- 12 observatoare seismice cu nregistrare i analiza a datelor local (Vrncioaia, Plotina,

    Muntele Rosu-Cheia, Eforie Nord, Deva, Timisoara, Gura Zlata, Buzias, Medias, Baia Mare, Trguor,

    Carcaliu) ct i alte amplasamente necesare transmisiei de date care sunt situate n zone greu accesibile(exemplu: vrfuri de muni, Mgura Odobeti, Cozia, Istria, Siria).

    Monitorizarea n timp real poate pune n eviden fenomene de grupare n spaiu i timp acutremurelor ntr-o zon seismic ca elemente precursoare pentru un cutremur iminent. Urmrireaseismicitii este important i pentru calibrarea parametrilor specifici fiecrei zone seismogene caelemente de referin pentru posibile anomalii precursoare.

  • 7/22/2019 Rtrwezumat Teza Marius Zone Seismice

    19/41

    19

    CAPITOLUL 4

    REZULTATE PRIVIND REEVALUAREA SCARII DE MAGNITUDINE LOCALA ML,

    PENTRU CUTREMURELE DIN PRINCIPALELE ZONE SEISMICE ALE ROMANIEI

    4.1 Evaluarea scrii de magnitudine local ML,pentru cutremurele intermediare din zonaVrancea

    Regiunea Vrancea este o regiune seismic deosebit de complex de convergen continentalcaracterizat de cel puin trei uniti tectonice n contact Placa Est-European i subplcile Intra-Alpin iMoesic (Constantinescu et al.,1976). Activitatea seismic cea mai puternic din Romnia se concentrezla adncimi intermediare de (60-200 km), ntr-o plac subdus veche, aproape vertical. Observarea a 1 -6 evenimente de MW>7.0 pe secol ntr-un volum focal foarte restrns implic un nivel nalt al deformriiactive (~3.5x10-7an-1) care nu se observ clar n deformarea crustei.

    4.1.1 Metoda de lucru (cutremure de adncime intermediar)

    Incepand cu anul 2002 s-a implementat la Centru Naional de Date sistemul de achiziie n timp

    real a datelor, Antelope. In configuraia sa iniial, sistemul folosea o singur formul de calcul amagnitudinii locale att pentru evenimentele crustale ct i pentru cele subcrustale (independent fa deadncimea focarului) de forma:

    MLant = C0+ log10(A) + C1log10() + C2log10(*C3+C4) + C5 (Richter, 1935) (4.1)

    unde A reprezint amplitudinea maxima Wood-Anderson, este distana epicentral iar C0, C1,C2, C3, C4i C5sunt coeficieni.

    In mod evident acest relaie nu este foarte potrivit pentru cutremurele de adncimeintermediar, deoarece nu ia n calcul i adncimea focarului. De aceea, am ales o nou relaie de calcul amagnitudinii locale:

    ML = C1 log10(A) + C2 log10R+ C3*RC4, (Hutton and Boore, 1987) (4.2)

    unde: A-amplitudinea maxim masurat n mmwa,R- distana hipocentral (Km),- distana epicentral;hadncimea focaruluiC1, C2, C3si C4reprezint un set de coeficieni care urmeaza a fi determinai prin regresii liniare.Relaia (4.2) este relaia empiric definit de Richter (1958) i revizuit de Hutton i Boore

    (1987).Setul de coeficieni din ecuaia (4.2) sunt determinai n urma unei regresii multiple, selectnd ca

    magnitudine de referin magnitudinea din durat (MD), calculat cu programul HYPOPLUS dezvoltat deOncescu (1993) i adoptat n catalogul romn de cutremure (Oncescu et al, 1989),

    MD = -C1 + C2 log+ C3+ C4h, (4.3)

    unde: - durata nregistrarii- distana epicentral;h- adncimea focarului

    Aplicarea metodei regresiei liniare multiple pentru setul de 2852 de amplitudini msurate lastaiile seismice care au nregistrat setul de 467 evenimente seismice de adncime intermediar (fiecareeveniment fiind nregistrat la un numar de staii cuprins ntre 3-16) a condus la calibrarea noii relaii decalcul a magnitudinii locale pentru cutremurele vrncene subcrustale:

  • 7/22/2019 Rtrwezumat Teza Marius Zone Seismice

    20/41

    20

    ML= 0.5587 log10(A) + 1.7218 log10R + 0.0014*R0.2238 (Craiu, et al.2012) (4.4)

    4.1.2 Baza de date

    In analiz am inclus un volum mare de date ce const n 467 de evenimente seismice de

    adncime intermediar, nregistrate n zona Vrancea n perioada 2007-2009, avnd magnitudini cuprinsentre MD=2.3-5.7. Evenimentele folosite n acest studiu au fost localizate cu programul HYPOPLUSdezvoltat de Oncescu (1993). Adancimile hipocentrelor sunt cuprinse n intervalul 60-150 km.

    Am construit o baza de date compus din 2852 de amplitudini Wood Anderson msurate pedatele disponibile. Amplitudinile maxime au fost msurate pe componenta orizontal a unui senzor deband larg, aparinnd Reelei Seismice Naionale din cadrul INCDFP.

    4.1.3 Rezultatele obinute pentru zona seismic Vrancea (cutremure intermediare)

    Am comparat noile valori obinute ale magnitudinii locale ML (Craiu et. al, 2012) cu valorilemagnitudinii de referin MD ( Oncescu, et. al, 1989) i le-am ilustrat n Fig.4.3. Linia de regresie

    reprezentat n aceast figur prezint o fitare bun avnd un coeficient de corelaie de 0.96. Este evidentn acelasi timp c magnitudinea din durat MDprezint o tendin de supraestimare a cutremurelor maimari (deviaia evident a pantei dreptei de regresie de la prima bisectoare).

    Fig. 4.3 Regresie liniar ntre valoarea nou de magnitudine ML(Craiu, et al 2012) i magnitudinea din durat MD(Oncescu et. al, 1989)

    Dependena magnitudinii locale MLca funcie de amplitudine este ilustrat n Fig.4.4 pentru cele467 de evenimente seismice selectate. Aa cum se poate observa, erorile mai mari sunt la cutremure cumagnitudini mai mici, aa cum era de ateptat. Putem concluziona c dispersia datorat variaiei distaneihipocentrale (R) este mai puin important dect dispersia cauzat de erorile datorate citilor deamplitudine.

  • 7/22/2019 Rtrwezumat Teza Marius Zone Seismice

    21/41

    21

    0

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    -3 -2 -1 0 1 2 3 4

    Log(A)

    ML

    Fig.4.4 Variaia magnitudinii locale ML(Craiu, et al 2012) n funcie de amplitudine.

    Am testat, deasemenea noua relaie de calcul a magnitudinii locale cu magnitudinea din duratcalculat pe seismogramele analogice de la VRI (Vrancioaia) i MLR (Muntele Rou). Pentru aceastverificare am selectat 34 de cutremure vrncene de adncime intermediar nregistrate n perioada 2007-2009, avnd magnitudini cuprinse ML= 3.5-5.3 (Fig.4.5). Pentru calculul magnitudinii din durat s-afolosit formula lui Lee i Lahr (1972):

    MDseis = -0.87+ 2*log+ 0.0035*A(S-P) (4.5)unde S-P reprezint diferena dintre timpii de parcurs ai undelor P respectiv S i constanta A=10.5

    Fig.4.5 Fit liniar ntre MLi MDseis(MLnoua relaie de calcul a magnitudinii locale, Craiu, et al 2012) ; MDseie-magnitudinea din durat calculat din seismogramele analogice, Lee i Lahr 1972).

    Prin compararea noii relaii de calcul a magnitudinii locale (Craiu, et al 2012) cu relaia deja

    existent n Antelope MLant (Richter, 1935) (Fig.4.6) se observ diferene sistematice msurate prinabaterea semnificativ a pantei de la panta primei bisectoare (0.93 fa de 1). Aceste diferene implicavalori de magnitudine local obinute cu vechea relaie mult mai mici dect cele obinute n prezent.

  • 7/22/2019 Rtrwezumat Teza Marius Zone Seismice

    22/41

    22

    Fig.4.6 Compararea valorilor de magnitudine local obinute cu noua relaie ( Craiu, et al 2012) i magnitudinea

    locala obinut cu vechea relaie n Antelope (Richter, 1935).

    Fig.4.7 Compararea valorilor obinute cu noua relaie MLcu rezultatele obinute de celelalte 3 relaii folosite deINCDFP (ML- Craiu, et.al, 2012) magnitudinea local obinut cu noul set de coeficieni, MDHypo (Oncescu , et.

    al, 1989) magnitudinea din durat calculat cu HYPO, MLAntelope (Richter, 1935) magnitudinea localobinut cu vechea relaie n Antelope, MDseis (Lee si Lahr 1972) magnitudinea din durat obinut din

    seismogramele analogice.

    Incepnd cu luna septembrie 2010 noua relaie a fost implementat n sistemul de achizitie iprocesare n timp real a datelor al INCDFP (ANTELOPE 4.11). Incepand cu 24 septembrie 2010 i panan iulie 2012 au fost inregistrate 405 de evenimente seismice de adncime intermediar din zona Vranceacu magnitudini cuprinse ntre 2.1 i 5.2. Iarai, noua relaie calibrat se potrivete destul de bine cuvalorile magnitudinii din durat, aa cum este ilustrat n Fig.4.8.

  • 7/22/2019 Rtrwezumat Teza Marius Zone Seismice

    23/41

    23

    Fig.4.8 Noua relaie (Craiu, et.al, 2012) calibrat comparat cu valorile magnitudii din durat (Oncescu 1989) pentrucele mai recente cutremure vrncene.

    Pentru a observa cum se distribuie valorile de magnitudine am realizat distributiafrecventa_magnitudine (Fig.4.9 ) din care reiese lipsa de valori de magnitudine sub 2 si peste valoarea demagnitudine 6, cele mai multe evenimente incadrandu-se in intervalul de magnitudine 2.5 si 3.5.

    Distributia frecventa-magnitudine

    1

    10

    100

    0 1 2 3 4 5 6

    Magnitudine

    LogN

    Fig 4.9 Ditributia frecven magnitudine pentru cutremurele intermediare din zona Vrancea, ML- Craiu, et.al, 2012

    Aceast relaie (4.4) a fost testat i funcioneaz cu succes pn n jurul valorii magnitudinii 6.0,dar din lipsa datelor nu s-a putut merge mai departe deocamdat. Am comparat aceast relaie cumagnitudinea moment seismic calculat de diverse agenii, iar rezultatele sunt n concodan cu ceea ceam calculat cu aceast formula ( A. Tugui and M. Craiu).

    Un aspect important este acela c nu se tie cum se va comporta aceast relaie n cazul producerii

    unui cutremur major (M>7) n zona Vrancea, iar pentru magnitudinea maxim posibil Mw=7.6 esterecomandat s se foloseasc magnitudinea moment seismic pentru o mai bun acuratee a magnitudinii.

    4.2 Evaluarea scrii de magnitudine local ML, pentru cutremurele crustale din

    principalele zone seismice ale Romniei

    Seismicitatea crustal a Romniei este repartizat n mai multe zone epicentrale: Vrancea,Fgra-Cmpulung, Sinaia, Banat, Cmpia Romna i Dobrogea. La acestea se adaug zone epicentrale

  • 7/22/2019 Rtrwezumat Teza Marius Zone Seismice

    24/41

    24

    cu importanta local n regiunea Jibou i a Trnavelor n Transilvania, nordul i vestul Olteniei, nordulMoldovei (Fig. 4.11).

    In aceasta lucrare au fost studiate cele mai importante i reprezentative zone din Romnia ianume: Vrancea, Sinaia, Cmpia Romna, Banat, Transilvania i Dobrogea.

    Fig 4.11 Epicentrele cutremurelor crustale de pe teritoriul Romniei, ntre anii 984 i 2012

    4.2.1 Metoda de lucru (cutremure crustale)

    Si pentru cutremurele crustale din principalele zone seismice ale Romniei s-a folosit aceeaimetod de lucru ca i pentru cele intermediare din zona Vrancea, metod descris la subcapitolul 4.1.1.

    4.2.2. Relaiile obinute pentru zonele cu seismicitate crustal din Romnia

    In aceast analiz am inclus un volum foarte mare de date, fiind mpartite pe zone i anume:Zona Vrancea

    Pentru zona Vrancea au fost identificate 397evenimente seismice cu adncimi cuprinse ntre3 i59 km, avnd magnitudini MDvariind ntre 1.7 i 4.3.Amplitudinile maxime n numar de 2515 au fostmsurate pe componenta orizontal a senzorilor de band larg (fiecare eveniment fiind nregistrat la unnumar de staii cuprins ntre3 i 14), aparinnd Reelei Seismice Naionale din cadrul INCDFP.

    In urma efecturii regesiei liniare, n care s-a utilizat ca magnitudine de referin magnitudineadin durat MD (Oncescu, et. al. 1989) s-a obinut noua relaie pentru cutremurele crustale din zonaVrancea aratat mai jos:

    ML = 0.56941*log(A) + 1.319*logR - 9.5515E-4*R +0.69822 (4.6)

    Prin compararea noii relaii de calcul a magnitudinii locale magnitudinea din durata MD(Oncescuet.al. 1989) (Fig.4.12) se observ diferene sistematicemsurate prin abaterea semnificativ a pantei de lapanta primei bisectoare (0.93 fa de 1). Aceste diferene implic valori de magnitudine local obinute cunoua relaie mai mici dect cele obinute cu magnitudinea de referin MD, exceptie fcnd cutremurele cumagnitudini mai mici de 2, care au valori mai mari.

  • 7/22/2019 Rtrwezumat Teza Marius Zone Seismice

    25/41

    25

    Fig. 4.12. Fit liniar ntre noua valoare de magnitudine ML (relaia 4.6) i magnitudinea din durat MD (Oncescu.et.al,

    1989), pentru zona VranceaVrancea

    0

    0.5

    1

    1.5

    2

    2.5

    3

    3.5

    4

    4.5

    -3 -2 -1 0 1 2 3 4

    log(A)

    ML ML

    Fig. 4.13. Dependena magnitudinii locale ML- funcie de amplitudine pentru zona Vrancea

    Zona Banat

    Pentru zona Banat au fost identificate 151evenimente seismice cu adncimi cuprinse ntre3 i28.5 km,avnd magnitudini MDvariind ntre 1.8 i 3.4.Amplitudinile maxime n numar de 697 au fostmsurate pe componenta orizontal a unui senzor de band larg (fiecare eveniment fiind nregistrat la unnumar de staii cuprins ntre 3-11), aparinnd Reelei Seismice Naionale din cadrul INCDFP.

    Noua relaie pentru evenimentele din zona Banat obinut n urma regresiei liniare este de forma:

    ML = 0.23342*log(A) + 0.4085*logR6.67306E-5*R + 1.89483 (4.7)

    Prin compararea noii relaii de calcul a magnitudinii locale (4.7) cu relaia magnitudinii MD(Oncescu et.al., 1989) se observ asemanari sistematice msurate prin abaterea semnificativ a pantei dela panta primei bisectoare (0.73 fa de 1). Aceste asemanari implica valori de magnitudine localobinute cu noua relaie (4.7) destul de bine corelate cu magnitudinea MD(Fig. 4.14).

  • 7/22/2019 Rtrwezumat Teza Marius Zone Seismice

    26/41

  • 7/22/2019 Rtrwezumat Teza Marius Zone Seismice

    27/41

    27

    Fig. 4.16. Fit liniar ntre noua valoare de magnitudine ML (4.8) i magnitudinea din durat MD (Oncescu.et.al, 1989),

    pentru zona Sinaia

    Sinaia

    0

    0.5

    1

    1.5

    2

    2.5

    3

    -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1

    log(A)

    ML

    Fig. 4.17 Dependena magnitudinii locale ML- funcie de amplitudine pentru zona Sinaia

    Zona Cmpia Romn

    Pentru Cmpia Romna au fost identificate 90evenimente seismice cu adncimi cuprinse ntre1.7 i 50 km,avnd magnitudini MDvariind ntre 1.8 i 3.9.Amplitudinile maxime n numar de 633 aufost msurate pe componenta orizontal a unui senzor de band larg (fiecare eveniment fiind nregistratla un numar de staii cuprins ntre 3 si12), aparinnd Reelei Seismice Naionale din cadrul INCDFP.

    Noii coeficieni obinui pentru zona seismic din Cmpia Romn sunt prezentai n relaia:ML = 0.45284*log(A) + 0.90093*logR4.9066E-4*R + 1.44797 (4.9)

    Pentru zona Cmpiei Romne, se observ din fitul liniar ntre cele doua magnitudini, ML(4.9) iMD(Oncescu et.al, 1989) c la valori mai mici de magnitudine noua relaie MLprezint valori sensibilmai mari dect magnitudinea din durat MD, situaia inversndu-se la pe masur ce urcm pe scara demagnitudine (Fig. 4.18).

  • 7/22/2019 Rtrwezumat Teza Marius Zone Seismice

    28/41

    28

    Fig. 4.18. Fit liniar ntre noua valoare de magnitudine ML (4.9) i magnitudinea din durat MD (Oncescu.et.al, 1989),

    pentru zona Cmpia Romn

    Campia Romana

    0

    0.5

    1

    1.5

    2

    2.5

    3

    3.5

    4

    -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2

    log(A)

    ML ML

    Fig. 4.19 Dependena magnitudinii locale ML- funcie de amplitudine pentru Cmpia Romn

    Zona Dobrogea

    Pentru zona Dobrogea au fost identificate 155evenimente seismice cu adncimi cuprinse ntre3i 28.9 km,avnd magnitudini MDvariind ntre 1.4 i 2.9.Amplitudinile maxime n numar de 443 au fostmsurate pe componenta orizontal a unui senzor de banda larg (fiecare eveniment fiind nregistrat la unnumar de staii cuprins ntre 1i 6), aparinnd Reelei Seismice Naionale din cadrul INCDFP.

    Relaia de magnitudine ML, obinut pentru zona Dobrogea:

    ML = 0.0426*log(A) + 0.1122*logR+3.2245E-4*R +1.85186 (4.10)

    Pentru zona Dobrogea, situatia este similara cu cea pentru zona Campiei Romane, adica la valorimai mici de magnitudine noua relaie ML(4.10) prezint valori sensibil mai mari dect magnitudinea dindurat MD, situaia inversndu-se la pe masur ce urcm pe scara de magnitudine (Fig. 4.20).

  • 7/22/2019 Rtrwezumat Teza Marius Zone Seismice

    29/41

    29

    Fig. 4.20. Fit liniar ntre noua valoare de magnitudine ML (4.10) i magnitudinea din durat MD (Oncescu.et.al,

    1989), pentru zona Dobrogea

    Dobrogea

    0

    0.5

    1

    1.5

    2

    2.5

    -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0

    log(A)

    ML ML

    Fig. 4.21 Dependena magnitudinii locale ML- funcie de amplitudine pentru Dobrogea

    Zona Transilvania

    Pentru zona Transilvania au fost identificate 190evenimente seismice cu adncimi cuprinse ntre1,3 i 37,9 km,avnd magnitudini MDvariind ntre 1.8 i 2.9.Amplitudinile maxime n numar de 1116 aufost msurate pe componenta orizontal a unui senzor de band larg (fiecare eveniment fiind nregistratla un numr de statii cuprins ntre 3 si 9), aparinnd Reelei Seismice Naionale din cadrul INCDFP.

    Relaia de magnitudine ML, obinut pentru zona Transilvania:

    ML = 0.09295*log(A) + 0.22292*logR - 9.90702E-5*R + 2.13471 (4.11)Pentru zona Transilvania, amplitudinile pentru toate evenimentele sunt foarte apropiate

    ntre ele (Fig. 4.23), iar n Fig. 4.22 magnitudinea din durat MD d valori mai mari laevenimentele mai mari fa de magnitudinea ML.

  • 7/22/2019 Rtrwezumat Teza Marius Zone Seismice

    30/41

    30

    Fig. 4.22. Fit liniar ntre noua valoare de magnitudine ML (4.11) i magnitudinea din durat MD (Oncescu.et.al,

    1989), pentru zona Transilvania

    Transilvania

    0

    0.5

    1

    1.5

    2

    2.5

    3

    -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5

    log(A)

    ML ML

    Fig. 4.23 Dependena magnitudinii locale ML- funcie deamplitudine pentru Transilvania

    Evenimentele folosite n acest studiu au fost localizate cu programul HYPOPLUS dezvoltat deOncescu (1993) i sunt cuprinse n intervalul anilor 2008-2010.

    Au fost determinai noi coeficieni ai relaiei magnitudinii ML, pentru principalele zone crustalede pe teritoriul Romniei.

    A fost obinut, de asemenea, o noua relaie de calcul a magnitudinii locale pentru cutremurele deadncime intermediar din zona seismic Vrancea folosind amplitudini Wood-Anderson msurate dintrenul de unde S pe componenta orizontal a staiilor de band larg din cadrul Reelei SeismiceNaionale. Aceast nou relaie a fost calibrat cu magnitudinea din durat i folosete n calculul

    magnitudinii i adncimea focarului. De asemenea, ofer est imari mai bune ale cutremurelor demagnitudini mai mici, deoarece magnitudinea din durat se satureaz n jurul magnitudinii de 2 n cazulcutremurelor intermediare din zona Vrancea.

    Acest studiu efectuat pe diferite seturi de date ofer o bun acuratee si stabilitate amagnitudinilor mai mici de 6. Ca o consecin a acestei munci, noua relaie de calcul a magnitudinii(Craiu, et.al, 2012) a fost implementat n cadrul sistemului de monitorizare al INCDFP de la Bucureti.

    Pentru calibrarea acestei relaiipentru cutrmurele puternice s-au realizat seismograme sinteticepentru cutremurele din 1977, 1986 i 1990, dar la introducerea acestora n Antelope, rezultatele nu au fostcele ateptate datorit lipsei de instrumentaie i a slabei calitai a datelor existente.

  • 7/22/2019 Rtrwezumat Teza Marius Zone Seismice

    31/41

    31

    Magnitudinile calculate pentru evenimentele din principalele zone seismice ale Romnieicontribuie deasemeni la schimbul internaional de date dintre INCDFP i Centrele internaionale de date ila realizarea buletinului seismic internaional.

    Asigurarea bazei de date este necesar a se realiza prin nregistrri continue, obinute cu ajutorulreelei seismice de staii analogice i digitale instalate pe ntregul teritoriu naional.

    Rezultatul direct al activitii este identificarea cutremurelor produse pe teritoriul rii sau n

    imediata vecintate a frontierelor de stat, localizarea precis a acestor cutremure, determinareamagnitudinii i intensitatiilor locale.

  • 7/22/2019 Rtrwezumat Teza Marius Zone Seismice

    32/41

    32

    CONCLUZII SI CONTRIBUTII PERSONALE

    Cu toate c Richter (1935) a prevzut ca scara de magnitudine locala "nu poate rezista la oprecizie nalta", istoria a demonstrat ca ea este un instrument cantitativ puternic capabil s msoaremrimea relativ a cutremurelor. Sunt de subliniat cateva aspecte despre ML.

    Conceptul de magnitudine a fcut posibil determinarea energiei eliberate i prin urmare

    cuantificarea cutremurelor.Majoritatea oamenilor nu i pot imagina numrul cutremurelor ntruct o parte nsemnat din ele

    nu sunt percepute pe cale senzorial. Peste magnitudinea 8 sunt n medie una sau dou evenimente anualpe tot Globul. Estimnd dup magnitudine, numrul acestora crete exponenial. Numrul total alcutremurelor de pe glob este estimat la un milion pe an. Acest frecven, corespunde la dou ocuri peminut. Numeric, cele mai puternice, sunt doar cteva mii pe an, i sunt nregistrate n lumea larg dereelele seismografice.

    Puterea unui cutremur este caracterizat prin magnitudinea sau intensitatea acestuia exprimat ngrade. Deoarece puterea cutremurului variaz ntr-un interval foarte larg, Charles Richter a introdus, n1931, scara logaritmic a magnitudinilor care-i poart numele i care e bazat pe msurarea amplitudiniimaxime a undelor seismice nregistrate. Creterea magnitudinii cu o unitate corespunde creteriiamplitudinii undei de 10 ori. Din punct de vedere matematic, scara magnitudinilor nu are o limit

    superioar, ns practic limita ei superioar e determinat de rezistena rocilor. Cele mai puternicecutremure care s-au produs n epoca msurrilor instrumentale sunt cele de pe continentul american:cutremurul din Chile, 1960 (magnitudinea 9,5) i din Alaska, 1964 (M = 9,2).

    Majorarea magnitudinii cu o unitate corespunde creterii de 31 ori a energiei seismice. Astfel,energia cutremurului din Vrancea din 10 noiembrie 1940 (M = 7,4) a fost de aproape 1000 ori mai maredect energia seismului produs la 27 octombrie 2004 (M = 6), cel mai important din ultimii ani.

    Geometria litosferei subduse n Vrancea se caracterizeaz printr-o segmentare n cel puin douzone active, una n jurul adncimii de 90 km (unde s-au produs cutremurele din 1977 i 1990), iar alta njurul adncimii de 130 km (unde s-au produs cutremurele din 1940 i 1986) (Capitolul 3). Zona inferioarare o rat a activitii seismice de aproximativ cinci ori mai mare comparativ cu zona superioar i are unpotenial mai ridicat de generare a cutremurelor puternice. Cele dou segmente active sunt separate printr-o zon de tranziie, cu activitate mai restrns i cu magnitudini mai mici (M < 5), cel puin pentru

    perioada pentru care dispunem de date instrumentale. Rmne o problem deschis dac deficitul deseismicitate indic prezena unei lacune seismice care anun generarea n aceast zon a unui viitorcutremur puternic, sau dimpotriv ea exprim existena unei materii mai plastice, incapabile s permitacumularea unor tensiuni tectonice suficient de mari pentru generare ocurilor majore.

    Numrul mediu anual de cutremure cu magnitudinea mai mare ca 5 produse n Vrancea laadncimi intermediare (60 - 220 km) este vo = 1.78 cutremure/an. Magnitudinea maxim determinatinstrumental este Mw = 7.7 (cutremurul din 10.11.1940). In catalogul Romplus este indicatmagnitudinea Mw = 7.9 pentru cutremurul din 1802 care poate fi considerat ca magnitudine maximposibil pentru zona Vrancea (Capitolul 3).

    Unificarea datelor nregistrate de reeaua cu telemetrare, reeaua de accelerometre digitale, staiaQuanterra de la Muntele Rou, staia tip array din Bucovina, staia Quanterra din nordul Dobrogei acondus la obinerea unei baze de date mbuntite att n ceea ce privete calitatea localizrilor ct i

    scderea pragului de magnitudine pentru care sunt detectate evenimentele. Noua baz de date va fiutilizat pentru studii de seismicitate comparabile cu cele la nivel mondial, studii de structur, sursseismic si hazard seismic.

    Toate evenimentele detectate automat sunt transmise via internet centrelor seismologiceinternaionale (European-Mediterranean Seismological Center; Swiss Seismological Service, Zurich;International Seismological Center, U.K.; Seismological Survey of Serbia; Institute of the Physics of theEarth, Obninsk, Russia; Institute of Geophysics, Ukraine; Geophysical Institute, Bulgaria) and USA(National Earthquake Information Center, United States Geologica! Survey) i sunt utilizate n proceduride asociere/confirmare i pentru realizarea buletinelor seismice international (Capitolul 3).

  • 7/22/2019 Rtrwezumat Teza Marius Zone Seismice

    33/41

  • 7/22/2019 Rtrwezumat Teza Marius Zone Seismice

    34/41

    34

    In cazul cutremurelor crustale, noile relaii au fost testate doar n mod offline, urmnd a fiimplementate n sistemul de achizitie i procesare a datelor n timp real pentru o mai bun monitorizare ievaluare a magnitudinii n timp real.

    Comparaiile dintre ML i MD pentru diferitele zone seismice crustale arat o corelaie, mai puinTransilvania, unde amplitudinile pentru toate evenimentele sunt foarte apropiate ntre ele. Pentru toatezonele crustale studiate, n toate cazurile, magnitudinea din durat d valori mai mari la evenimentele mai

    mari dect noile relaii ale magnitudinii locale ML. Poate fi din cauza includerii n calculul magnitudinii astaiilor mai departate pentru care duratele tind s creasc mai mult comparativ cu staiile mai apropiate.

    In urma realizarii acestei teze s-a atins principalul obiectiv al acesteia, adic implementarea uneinoi relaii de calcul a magnitudinii cutremurelor vrncene de adncime intermediar din zona Vrancea nsistemul de achiziie i procesare a datelor n timp real al Institutului Naional de Cercetare Dezvolaterepentru Fizica Pamntului.

  • 7/22/2019 Rtrwezumat Teza Marius Zone Seismice

    35/41

    35

    Lucrari publicate si comunicate

    1.Lucrari publicate- A. Tugui, M. Craiu, Waveforms inversion of the 27thOctober 2004 earthquake, CRC, International

    Symposium on Strong Vrancea Earthquakes and Risk Mitigation, 4-6 octombrie 2007, Bucuresti, p.174-178;

    - A. Tugui, M Craiu, I nversion of 27.10.2004 Vrancea (Romania) earthquke using teleseismicwaveforms data, Acta Geod. Geoph. Hung., Vol.43 (2008), No.2-3 (June), pp 175-181;

    - A. Tugui, M. Craiu, M. Rogozea, M. Popa, M. Radulian, Seismotectonics of Vr ancea (Romani a) zone:the case of crustal seismisity in the foredeep area, Romanian Reports in Physics, Vol. 61, No. 2, P.325334, 2009;

    - M. Craiu, A. Craiu, C. Ionescu, M. Popa, M. Radulian, New local magnitude calibration for Vrancea(Romanian) intermediate-depth earthquake,Romanian Reports in Physics, Vol. 64, No. 4, 2012.

    2. Lucrari prezentate la conferine stiinifice naionale i internaionale- A. Tugui,M. Radulian, M. Popa, B. Grecu, D. Tataru, M. Craiu, Focal mechani sm analysis of recentearthquakes in correlation with Romania seismotectonics, Sesiunea Anuala a Facultatii de Fizica, 2006,Bucuresti

    - A. Tugui , M. Popa , M. Craiu, M. Radulian, Anali za shake-map pentru cutremurele in termediaredin zona Vrancea, Sesiunea Anuala a Facultatii de Fizica, 2007, Bucuresti;

    - A. Tugui, M. Popa, M. Craiu, M. Radulian, Earthquakes scenarios for Vrancea source andimplications on shake-maps, Geophysical Research Abstracts, Vol. 9, 00735, 2007, SRef-ID: 1607-

    7962/gra/EGU2007-A-00735;

    - A. Tugui, M. Craiu, Waveforms inversion of the 27thOctober 2004 earthquake, CRC, InternationalSymposium on Strong Vrancea Earthquakes and Risk Mitigation, 4-6 octombrie 2007, Bucuresti, p.174-178;

    - A. Tugui, M Craiu, I nversion of 27.10.2004 Vrancea (Romania) earthquke using teleseismicwaveforms data, CEI, 24-26 octombrie 2007,Bucuresti;

    -A. Tugui,M. Craiu, M. Rogozea, M. Popa, M. Radulian, Seismotectonics of Vr ancea (Romani a) zone:the case of crustal seismicity in the foredeep area, Sesiunea Anuala a Facultatii de Fizica, 2008,Bucuresti;

    - A.Tugui, M. Craiu, M. Popa, Seismotectoni cs features in the Vr ancea (Romania) zone: as revealed bythe earthquake sequences in the Ramnicu Sarat area, European Seismological Comission ESC 2008,31stGeneral Assembly, 2008, Hersonissos, Creta, Grecia;

    - M. Craiu, D. Paulescu, A. Tugui, Reevaluating the magni tudes for I ntermediate Depth Vr anceaEar thquakes using Analogues and Digital Recordings from the Seismic Observatory of Bucharest,European Seismological Comission ESC 2008, 31stGeneral Assembly, 2008, Hersonissos, Creta, Grecia;

  • 7/22/2019 Rtrwezumat Teza Marius Zone Seismice

    36/41

    36

    - M. Craiu, D., Paulescu A., Tugui D. Tataru, Recalculation of the depth-intermediate Vranceaearthquakes magni tudes using histor ical seismograms,Conferinta Nationala de Fizica, 2008, Bucuresti;

    - A.Tugui, M. Craiu, M. Rogozea, M. Popa, M. Radulian, Seismotectoni cs of Vrancea(Romania) zone:the case of crustal seismicity i n the foredeep area, Conferinta Nationala de Fizica, 2008, Bucuresti;

    - A. Tugui, M. Craiu, M. Rogozea, M. Popa, Seismotectoni cs of Vrancea zone: pecul iar case seismicsequences from Ramnicu Sarat 29 November-03 December 2007, EGU 2008, Vienna, Austira, 13-18April 2008;

    M. Craiu, A. Craiu, C. Ionescu, Local magnitude revaluation for Vrancea depth intermediate erthquakes,Conferinta nationala de Fizica, Iasi 23-25 Septembrie, 2010;

    -M. Craiu, A.Craiu, Gh. Marmureanu, M. Radulian,Reevaluation of earthquakes magni tude for themain seismic zones of Romania,EGU, 2012, Vienna, Austria, 22-27 aprilie 2012.

    - M. Craiu, A. Craiu, C. Ionescu, M. Radulian,Reevaluati on of earthquakes magni tude for the crustalseismic zones of Romani a,European Seismological Comission ESC 2012, 31rd General Assembly, 2012,

    Moskow, Russia.

  • 7/22/2019 Rtrwezumat Teza Marius Zone Seismice

    37/41

    37

    Bibliografie selectiv

    Craiu M ., Craiu A., I onescu C., Popa M ., Radulian M .,New local magnitude calibration for Vrancea (Romanian)intermediate-depth earthquake,Romanian Reports in Physics, Vol. 64, No. 4, 2012.

    Constantinescu, L ., Constantinescu, P., Cornea, I ., si L azarescu, V. 1976, Recent seismic information on thelithosphere in Romania,Rev. Roum. Geol., Geophys., Geogr., Ser Geophys. 20, 33-40.

    Constantinescu I . si Enescu D., 1985. Cutremurele din Vrancea in cadru stiintific si tehnologic. EdituraAcademiei RSR, 23 Op.

    Fuchs, K., Bonjer, K. P., Bock, G., Cornea, I ., Radu, C., Enescu, D., Jianu, D., Nourescu, A., Merkler, G.,Moldoveanu, t., Tudorache, G. 1979.The Romanian earthquake of March 4, 1977, Tectonophysics 53, 225-247.

    Gell er R.J. si Kanamori H ., 1977.Magnitudes of great shallow earthquakes from 1904 to 1952.Bull. Seismol.Soc. Am., 67, 587-598.

    Gutenberg B. Si Richter C.F ., 1942.Earthquake magnitude, intensity, energy and acceleration.Bull. Seismol.Soc. Am., 32,163-191.

    Gutenberg B. si Richter C.F ., 1936.On seismic waves. Gerlands Beitrage zur Geophysik, 47, 73-131.

    Gutenberg B., 1945a.Amplitudes of surface waves and magnitudes of shallow earthquakes. Bull. Seismol. Soc.Am., 35, 3-12.

    Gutenberg B., 1945b.Amplitudes of P, PP and S and magnitude of shallow earthquakes. Bull. Seismol. Soc.Am., 35, 57-69.

    Gutenberg B., 1945c.Magnitude determination for deep-focus arthquakes. Bull. Seismol. Soc. Am., 35, 117-130.

    Gutenberg B. si Richter C.F ., 1954.Seismicity of the Earth and Associated Phenomena. Princeton Univ., 31Op.

    Gutenberg B . si Richter C.F ., 1956.Magnitude and Energy of Earthquakes.Ann Geophys.,9, 1-15.

    Gutenberg B. si Richter C.F., 1956b. Earthquake Magnitude, Intensity, Energy, and Acceleration(Secondpaper).Bull. Seismol. Soc. Am., 46, 105-145, 1956.

    Hanks T.C., 1979.Values of Seismic Source Models: Implication for Tectonic Stress Variation along ActiveCrustal Fault Zones and the Estimation og High Frequency Strong Ground Motion.J. Gephys. Res., 84,2235-2242.

    Hanks T.C.,si Kanamori H .,1979.A moment magnitude scale.J. Gephys. Res., 84, 2348-2350.

    Hanks T.C., si Thatcher W., 1972.A Graphical representation of seismic source parameters. J. Gephys. Res., 77,4393-4405.

    Howell B.F ., 1990."An introduction to seismological research" Cambridge Univ. Press.

    Hutton L .K. si Boore D.M., 1987.TheMLscale in southern California.Bull. Seismol. Soc. Am., 77, 2074-2094.

    Kanamori H . si Anderson D.L ., 1975.Theoretical basis of some empirical relations in seismology. Bull. Seismol.Soc. Am., 65,1073-1096.

    Kanamori H . si Jenni ngs P.C., 1978.Determination of local magnitude MLfrom strong motion accelerograms.Bull. Seismol. Soc. Am., 68,471-485.

    Kiratzi A.A. si Papazachos B.C., 1986. Magnitude determination from ground ampliludes recorded byshortperiod seismographs in Greece.Ann Geophys., 4B, 71-78.

    Lahr J.C., Page R.A si Thomas J.A., 1974.Catalogue of earthquakes in South Central Alaska, April-June 1972.USGS Open-File Report, 74-648.

    Lee W.H.K., Bennett R.E. si M eagher K.L ., 1972.A method of estimating magnitude of local earthquake formsignal duration. USGS Open-File Report, 72-274.

  • 7/22/2019 Rtrwezumat Teza Marius Zone Seismice

    38/41

    38

    Lee, W. H . K. and J. C. Lahr , 1972,HYP071: A computer program for determining hypocenter, magnitude,and first motion pattern of local earthquakes, Open File Report, U. S. Geological Survey, 100 pp.

    Lee W.H.K. si Wermil ler R.J., 1978.Survey of practice in determining magnitudes of near earthquakes.Part 1:North, Central, and South America, World Data Center A, Rep. SE-9, 102p. Seismol. Soc. Am., 65, 899-913.

    L iebermann R.C. si Pomeroy P.W., 1969.Relative excitation of surface waves by earthquakes and undergroundexplosions.J. Geophys. Res., 74, 1575-1590.

    L inzer H . G., 1996.Kinematics of retreating subduction along the Carpathian arc,Romania, Geology 24, 167-170.

    Marmur eanu G. 2009,Cercetari privind managementul dezastrelor generate de cutremurele romneti, vol 1i II.

    Marmur eanu A, 2009,Rapid magnitude determination for Vrancea early warning system, Romanian Reports inPhysics, volumul 54 (p. 965-971)

    Marshall P.D., 1970. Aspects of the spectral differences between earthquakes and underground explosions.Geophys. J. 20, 397-416.

    Marshall P.D. si Basham P.W., 1972. Discriminating between earthquakes and underground explosionsemplying an improved Ms scale.Geophys. J. Roy. Astron. Soc., 28, 431-458.

    Maruyama T., 1963.On the for ce eqiuvalent of dynamic elastic dislocations.BERI, 41, 467-485.

    Matenco L ., Zoetemeij er S., Cloetingh S., Dinu C.,Lateral variations in mechanical properties of the Romanianexternal Carpathians: inferences of flexure and gravity modeling,Tectonophysics 282, 147-166, 1997.

    Marza V.I ., 1987.Cuantificarea cutremurelor.St. Cerc.Fiz., 39, 8, 727-742.

    McCann M.W.siShah H.C., 1979.Determination Strong-Motion Duration of Earthquakes.Bull. Seismol. Soc.Am., 69, 1253-1265.

    McGarr A., 1984.Scalling of Ground Motion Parametres, State of Stress, and Focal Depth. J. Geophys. Res.,89, 6969-6979.

    McLaughlin K .L., 1988.Maximum-likelihood event magnitude estimation with bootstrappingfor uncertaintyestimation.Bull. Seismol. Soc. Am., 78, 855-862.

    M ichaelson C.A., 1990.Coda duration in Central California: an empirical approach.Bull. Seismol. Soc. Am., 80,1190-1204.

    MiyamuraS.,1978.Magnitude of earthquakes (I). Lecture notes.Inst. Seismol. Earthq. Tokyo, No.ll,83p.

    Nagamune T., 1972.Magnitudes estimated from body waves for great earthquakes.Q.J. Seismol., Tokyo, 37, 1-8.

    Navarro R.siBrockman F .R., 1970.Seismic activity in September 1969 near Ruliston Test Site. PublicationUSCGS, No. 746-5.

    Neagoe C., Ionescu C., 2009, Toward a dense real-time seismic network in Romania,Romanian Reports in Physics,volumul 61 (p. 359-366).

    Nguen D.S., 1978.Magnitude scale of close earthquakes in North Vietnam.Izv. Acad. Sci. USSR, Phys. SolidEarth, 14, 294-301.

    Niazi M . si Bozorgia Y., Behaviour of Near-Source Peak Horizontal and Vertical Ground Motions over

    SMART-1 Array, Taiwan.Bull. Seismol. Soc. Am.,81, 715-732.

    Noguchi S. Si Abe K., 1977.Earthquake source mechanism and Ms-mb relation .Zisin I I , 30,487-507.

    Nor tmann R. si Duda S.J., 1982.The amplitude spectra of P and S waves and the body waves magnitude ofearthquakes.Tectonophysics, 84, 17-32.

    Nor tmann R. si Duda S.J., 1983.Determination of spectral properties of earthquakes from their magnitudes. Tectonophysics, 93, 251-275.

  • 7/22/2019 Rtrwezumat Teza Marius Zone Seismice

    39/41

    39

    Nut ll i O.W., 1973.Seismic waves attenuation and magnitude relations for eastern North America. J. Geophys.Res., 78, 876-885.

    Nutll i O.W. G.A., si Gr if fi th D.W., 1979.On the relation belween Modified Mercalli intensity and body wavesmagnitude.Bull. Seismol. Soc. Am., 69, 893-909.

    Oncescu M .C., 1987.Asupra magnitudinii si recurentei cutremurelor vrancene.Prepri ntICFIZ.

    Orowan E., 1960.Mechanism of seismic faulting.Geol. Soc.Am. Mem.,79,323-345.

    Pasyanos M .E., D reger S. si Romanowicz B., 1996.Towards a real-time estimation of regional moment tensor.Bull. Seismol. Soc. Am., 86.

    Prozorov A. si Hudson J.A., 1974.A study of the magnitude difference Ms-mb for earthquakes.Geophys. J., 9,551-564.

    Prozorov A., Shimshoni M . si Knopoff L ., 1977.Magnitude studies from ultra long period records.Geophys. J.,48,407-414.

    PurcaruG.,1980.Quantification of large (M>7.5) earthquakes (1953-1979).Prog. And Abstr. of XVIIth Gen.Assem. ESC, Budapest, pl85.

    Purcaru G., 1989.The moment-time magnitude scale for very large earthquakes. Tectonophysics, 49, 89-198.

    Purcaru si Berckhemer H ., 1978a.A magnitude scale for very large earthquakes. Tectonophysics, 49, 89-198.Purcaru si Berckhemer H., 1978b. A survey of various magnitudes from past to present. I (shallowearthquakes) and II (Intermediate-deep focus earthquakes).XVIth Gen. Assem. ESC, Strasbourg, A 2-4 XIA 2-5(Abstract).

    Purcaru si Berckhemer H ., 1982.Quantitative relations of seismic source parameters and a classification ofearthquakes.Tectonophysics, 84, 57-128.

    Radu C., Apopei I ., Utale A.,1980.Contributii la studiul seismicitatii Romaniei. Simpozionul Progrese in Fizica,Cluj-Napoca.

    Radulian M ., Trif u C.I ., Carbunar C.F ., 1991, Numerical simulation of the earthquake generation process, Pureand Applied Geophysics,Volume 136, Number 4 (1991), 499-514, DOI: 10.1007/BF00878584.

    Radulian M ., Mandrescu N., Popescu E., U tale A., Panza G.,Seismic activity and stress field charactheristics forthe seismogenic zones of Romania,IC/96/256, 1-11, Trieste, Italy, 1996.

    Radulian, M ., Mandrescu, M .N., Popescu, E., U tale, A., Panza, G.F., 1999. Seismic activity and stress field inRomania.Romanian Journal of Physics 44 (9-10), 10511069.

    Radulian M ., Vaccari F ., Mandrescu N., Panza G., Moldoveanu C.,Seismic hazard of Romania: A deterministicapproach, in Seismic Hazard of the Circum-Pannonian Region, eds. G. F. Panza, M. Radulian, C. I. Trifu, Pureand Applied Geophysics 157, 221-247, 2000.

    Real C.R. si Teng T.L., 1973.Local Richter magnitude and total signal duration in Southern California. Bull.Seismol. Soc. Am., 63,1809-1827.

    Richter C.F ., 1935.An instrumental earthquake magnitude scale.Seismol. Soc. Am., 25, 1-32Richter C.F ., 1958.Elementary Seismology.W.H. Freeman, San Francisco, Calif.,768p.

    Ringdal F ., 1976.Maximum-likelihood estimation of seismic magnitude.Bull. Seismol. Soc. Am.,66, 789-802.

    Ringdal F ., 1978.A reply to Comments on the Use ofTruncated Distribution Theory for Improved MagnitudeEstimation, by D. Von Seggern and D. W. Rivers.Bull. Seismol. Soc. Am., 68, 1547-1568.

    http://www.springerlink.com/content/0033-4553/136/4/http://www.springerlink.com/content/0033-4553/136/4/
  • 7/22/2019 Rtrwezumat Teza Marius Zone Seismice

    40/41

    40

    Rogers A.M ., Harmserm S.C.,Hermann R.B si M eremonte, M .E., 1987.A study ofground motion attenuation inthe Southern Great Basin, California-Nevada using several techniques for estimates of Q, logAo, coda Q. J.Geophys. Res., 92, 3527-3540. San Andreas Fault System, California: 6 Earthquake History, 1769-1989.

    Royden L . H ., si Burchfi el, B . C., 1989.Are systematic variations in thrust-belt style related to plate boundaryprocess ?Tectonics8, p.51-61.

    Royden L . H., 1993.The tectonic expression of slab pull at Continental convergent boundaries. Tectonics 12 (2), p303-325.

    Sibol M .S., Bolli nger S. si B ir ch J.B., 1987.Estimation of magnitude in central andeastern North America usingintensity and felt area.Bull. Seismol. Soc. Am., 77, 1635-1654.

    Singh S.K. si H avskov J., 1980.On moment-magnitude scale.Bull Seismol. Soc. Am., 70,379-383.

    uteau A.M. si Whitecomb J.H., 1979.A local earthquake coda magnitude and its relation to duration, momentMo, and local Richter magnitudeML.Bull. Seismol. Soc. Am., 69, 35-368.

    Thatcher W. si H anks T.C., 1973.Source parameters of southern California earthquakes.J. Geophys. Res., 78,8547-8576.

    Toppozada T.R., 1975.Earthquake magnitude as a function of intensity data in California and western Nevada. Bull. Seismol. Soc. Am., 65, 1223-1238.

    Toppozada T.R. si Parke D.L., 1982. Areas damaged by California earthquakes, 1900- 1949. CaliforniaDivision of Mines and Geology Open-File Report, 82-17, SAC, 65p.

    Toppozada T.R, Real C.R. si Parke D.L., 1981. Preparation of isoseismal map and summaries of reportedeffects for pre-1900 California earthquakes.California Division of Mines and Geology Open-File Report, 81-11,SAC, 182p.

    Tsuboi C., 1954. Determination of the Gutenberg Richter 's magnitude of earthquakes occuring in and nearJapan.Zisin, 11,7, 185-193.

    Tsujir a M., 1973.Spectrum of seismic waves and its dependence on magnitude (1).J. Phys. Earth., 21, 373-391.

    Tsumura K., 1967.Determination of earthquake magnitude from total duration of oscillation.Bull. Seismol. Soc.Am., 45, 185-193.

    Tucher B.E.si Brune J.N., 1977. Source mechanism and m^-Ms analysis of aftershocks of the San Franciscoearthquake.Geophys. J.R. Astron. Soc., 49, 371-426.

    Tugui A., M Craiu, 2008, Inversion of 27.10.2004 Vrancea (Romania) earthquke using teleseismic waveformsdata, Acta Geod. Geoph. Hung., Vol.43 (2008), No.2-3 (June), pp 175-181.

    Tugui A., Craiu M ., 2007, Waveforms inversion of the 27th October 2004 earthquake, CRC, InternationalSymposium on Strong Vrancea Earthquakes and Risk Mitigation, 4-6 octombrie 2007, Bucuresti, p.174-178.

    Tugui A., M. Craiu, M. Rogozea, M . Popa, M . Radulian,Seismotectonics of Vrancea (Romania) zone: the case ofcrustal seismisity in the foredeep area, Romanian Reports in Physics, Vol. 61, No. 2, P. 325334, 2009.

    Uhr hammer R.A si Colli ns E.R., 1990.Synthetis of Wood-Anderson seismograms from broadband digital records.Bull. Seismol. Soc. Am., 80, 702-716.

    Uhrhammer R.A, L opez J. si Romanowicz B., 1996. Determination of local magnitude using BDSN Broadband

    Records.Bull. Seismol. Soc. Am., 80, 702-716.

    Uski M . si Tuppurainen A., 1996.A new local magnitude scale for the Finnish seismic network.Tectonophysics,261, 23-37.

    Utsu T., 1979.Seismicity of Japan from 1885 through 1925. Bull. Earth. Res. Inst. Tokyo. Univ., 54, 253-308.

  • 7/22/2019 Rtrwezumat Teza Marius Zone Seismice

    41/41

    Vanek J., Zatopek A., Karn ik V., Kondorskaya N. V., Riznichenko Y. V., Savarenski E.F., Solov'evS.L. si

    Shebalin N.V ., 1962.Standardization of magnitude scales.Bull. Acad. Sci. URSS, Geophys. Ser. 108-111.

    Vassil iou M .S. si Kanamori H ., 1982.The energy release in earthquakes.Bull. Seismol. Soc. Am., 72,371-387.

    Veith K .F si Cl awson G.E., 1972.Magnitude of short-periodP-wave data.Bull. Seismol. Soc. Am., 62, 435-453.Wadati K., 1931. Geophysical Magazine (Tokyo), 4,231.

    Whi te R.E., 1968.A local magnitude scale for South Australian earthquakes.Bull. Seismol. Soc. Am., 58, 1041-1057.

    Weichert D.H . si Basham P.W., 1973.Deterrence and false alarms in seismic discrimination.Bull. Seismol. Soc.Am., 63, 1119-1133.


Recommended