Seismicitatea României

Seismicitatea României este repartizată pe mai multe zone epicentrale: Vrancea, Făgăraş-Câmpulung, Banat, Crişana, Maramureş şi Dobrogea. La acestea se adauga zone epicentrale cu importanţă locală în regiunea Jibou şi a Târnavelor în Transilvania, nordul şi vestul Olteniei, nordul Moldovei si Câmpia Română.

Dintre aceste arii epicentrale, zona seismică Vrancea este cea mai importantă prin energia cutremurelor produse, extinderea ariei lor de macroseismicitate şi caracterul persistent şi concentrat al epicentrelor. În celelalte regiuni ale ţării se evidenţiază două cordoane de seismicitate moderată şi puţin profundă, de-a lungul marginii Carpaţilor Meridionali şi a Depresiunii Panonice şi de-a lungul Carpaţilor Orientali, prelungindu-se spre SE pe linia Peceneaga-Camena. În aceste zone se produc cutremure crustale (focare cu adâncime între 5-30 km) de joasă energie şi intensitate, uneori policinetice (insoţite de numeroase replici), pe falii sau la intersecţia unor fracturi; spre exemplu: faliile ce separă Masivul Făgăraş de Bazinul Transilvaniei şi Bazinul Loviştei (cutremure făgărăşene), fracturile dintre Carpaţii Meridionali şi Depresiunea Panonică, active în zona Timişoara (seismele banatice - Banloc (Mw = 5.6) şi Voiteg (Mw = 5.5), sistemul de falii din zona Oradea si falia Sf. Gheorghe care mărgineste Dobrogea de Nord.

Figura 1. Epicentrele cutremurelor produse pe teritoriul României între anii 984-2010.(după catalogul ROMPLUS- http://www.infp.ro/catalog-seismic)

 

1. Definirea zonelor seismogene din Romania

Zonele seismogene reprezintă arii de seismicitate grupată unde activitatea seismică şi orientarea câmpului tensiunilor sunt considerate relativ uniforme. Identificarea caracteristicilor pe termen lung ale procesului de generare a cutremurelor din fiecare zonă seismică este de o importanţă deosebită pentru evaluarea hazardului seismic. Aceasta implică existenţa unui set de date care să acopere scara de timp a procesului tectonic.

Schema de împărţire a teritoriului României în zone seismogene (Radu et al. 1980; Constantinescu şi Mârza, 1980) urmăreşte distribuţia geografică a activităţii seismice (Figura 2a). In cadrul acestor regiuni geografice, Radulian et al. (2000) au propus o definire a zonelor seismogene pe arii mai restrânse, care să ţină cont, în primul rând, de caracteristicile geologice şi seismotectonice ale unităţilor tectonice de pe teritoriul României (Figura 2b). Ulterior Ardeleanu (2005), (Figura 2c) ajusteaza zonele definite de catre Radulian et al. (2000) in studiul sau de estimare ale hazardului seismic pentru Romania. Zonele definite in cele 2 publicatii mai sus mentionate, nu difera decat ca mod de definire, nu si ca particularitati (pentru mai multe detalii vezi referinte). Ca urmare caracteristicile zonelor seismice ce urmeaza a fi prezentate se mentin pentru ambele interpretari.

 

Figura 2a

Figura 2b

Figura 2c

 

Distribuţia epicentrelor cutremurelor din Romania este prezentata în Figura 1. S-a inclus aici şi zona Shabla care este situată în nord-estul Bulgariei, aproape de graniţa cu România. Cutremurele subcrustale sunt legate de procesul de subducţie de la curbura arcului carpatic (regiunea Vrancea); la vest, cutremurele se produc în zona de contact dintre Depresiunea Panonică şi orogenul carpatic. Segmentul estic al Carpaţilor Româneşti este practic o zonă aseismică, cu excepţia extremităţii sudice (regiunea Vrancea). De asemenea, şi segmentul vestic este aseismic. Carpaţii Meridionali sunt o zonă mult mai activă din punct de vedere seismic, mai ales în partea de răsărit (zona Făgăraş-Câmpulung) şi apus (zona danubiană). Regiunile de platformă sunt stabile, cu excepţia unei benzi ce traversează forlandul carpatic pe o direcţie NE-SV, în faţa regiunii Vrancea. In această zonă sunt identificate câteva falii active care urmează aceeaşi orientare, şi anume, NV-SE (Faliile Intramoesică, Peceneaga-Camena, Sfântul Gheorghe şi Trotuş). Ele reprezintă contactul dintre diferite unităţi tectonice unde apare o creştere relativă a seismicităţii. Depresiunea Transilvaniei este în prezent o regiune aproape aseismică. S-a delimitat o zonă seismogenică mică (Depresiunea Transilvaniei) care este definită numai pe baza cutremurelor istorice.

 

2. Caracterizarea zonelor seismogene din România

 

Zona subcrustală Vrancea (VR)

Regiunea Vrancea este o regiune seismică complexă de convergenţă continentală cu cel puţin trei unităţi tectonice în contact (inserţia din Figura 2): Placa Est-Europeană şi subplăcile Intra-Alpină şi Moesică (Constantinescu et al., 1976). Activitatea seismică cea mai puternică din România se concentreză la adâncimi intermediare de (60-200 km), într-o placă subdusă veche, aproape verticală. Generarea a 1 - 6 evenimente de magnitudine MW>7.0 pe secol într-un volum focal foarte restrâns implică un nivel înalt al deformării active (~3.5x10-7/an) în domeniul subcrustal care nu se regăseşte în deformarea crustei.

La exteriorul zonei seismice de adâncime intermediară Vrancea apar cutremure normale, locale, în numeroase zone, unele asociate cu fracturi de fundament mai adânc de 15 km, de exemplu în zona Focşani-Odobeşti, altele cu focar superficial la Mărăşeşti-Nămoloasa, Tudor Vladimirescu, Cudalbi şi Tecuci în Moldova, sau pe linia Galaţi-Isaccea-Tulcea în Dobrogea de Nord. Intensităţile asociate cutremurelor din aceste zone sunt III-IV, chiar V pentru zona Cudalbi, iar izoseistele sunt orientate NV-SE (Polonic, 1986). Această orientare a izoseistelor sugerează o legătură cu fracturi hercinice reactivate din soclul ce prelungeşte structurile geologice ale Dobrogei. De asemenea, faptul ca în unele din aceste regiuni (de exemplu Focşani-Odobeşti şi Tecuci) se observă zone de sensibilitate seismică ridicată la cutremurele de origine vrânceană atestă faptul că faliile din soclul periferiei curburii Carpaţilor nu sunt sudate. In acelaşi sens pledează şi producerea unor replici seismice la puţin timp după cutremurul produs în 4 martie 1977 pe falia Intra-Moesică-Tinosu-Călăraşi.

Cutremure importante produse in regiune:

• 29 Aug. 1471 h=110 km Mw=7.5 I=9
• 24 Noe. 1516 h=150 km Mw=7.5 I=9
• 30 Apr. 1590 h=100 km Mw=7.3 I=8.5
• 09 Aug. 1679 h=110 km Mw=7.5 I=9
• 11 Iun. 1738 h=130 km Mw=7.7 I=9.5
• 05 Apr. 1740 h=150 km Mw=7.3 I=8.5
• 06 Apr.1790 h=150 km Mw=7.1 I=8
• 26 Oct.1802 h=150 km Mw=7.9 I=10
• 26 Noi.1829 h=150 km Mw=7.3 I=8.5
• 23 Ian. 1838 h=150 km Mw=7.5 I=9
• 17 Aug.1893 h=100 km Mw=7.1 I=8
• 31 Aug.1894 h=130 km Mw=7.1 I=8
• 06 Oct. 1908 h=125 km Mw=7.1 I=8
• 10 Noi. 1940 h=150 km Mw=7.7 I=9.5
• 07 Sept.1945 h=80 km Mw=6.8 I=7.5
• 04 Mar.1977 h= 94 km Mw=7.4 I=9
• 30 Aug.1986 h=131 km Mw=7.1 I=8.5
• 31 Mai 1990 h=86.9 km Mw=6.4
• 27 Oct. 2004 h=98.6 km Mw=6.0

 

Zona Est Vrancea (EV)

Seismicitatea superficială asociată cu procesul de subducţie din Vrancea se propagă difuz către est faţă de arcul carpatic, într-o bandă delimitată de falia Peceneaga-Camena la nord şi de falia Intramoesică la sud (aşa numita subplacă a Mării Negre). Seismicitatea constă din cutremure de mărime moderată, care nu depăşesc magnitudinea 5.6, şi pare să fie în mare măsură decuplată de activitatea seismică din litosfera subdusă. Această seismicitate se manifestă prin grupări în spaţiu (în subzonele Râmnicu Sărat şi Vrîncioaia) şi în timp (şocurile principale ale secvenţelor sunt însoţite de replici şi adesea de preşocuri sau roiuri de cutremure). Secvenţe seismice sunt comune pentru partea de est a zonei (regiunea Râmnicu Sărat) iar roiurile predomină în zona de nord (regiunea Vrîncioaia)./p>

Subzona Râmnicu Sărat reprezintă o regiunea seismică particulară. Activitatea ei seismică se caracterizează prin cutremure crustale de magnitudine moderată MW  5.2 (Radu, 1979), care adesea apar grupat în timp şi spaţiu, sub formă de secvenţe. Hipocentrele sunt situate în general la adâncimi între 15 şi 30 km, în regiunea de avanfosă din faţa curburii majore a Arcului Carpatic. In această regiune stratul sedimentar atinge cea mai mare grosime (peste 10 km) din întregul sistem al Arcului Carpatic.

Mecanismele focale ale evenimentelor produse în zona Râmnicu Sărat sunt de 2 tipuri. In primul caz, mecanismele indică o componentă dominantă a falierii de tip alunecare în direcţie, cu axa presiunilor orientată NV-SE. Aceste mecanisme se înscriu în tendinţa generală a câmpului de tensiuni din regiunea Vrancea: compresie cauzată de mişcarea subplăcii Mării Negre de la SE spre NV (Constantinescu şi Enescu, 1984). Cel de al doilea tip de mecanism este de tip faliere inversă, sugerând prezenţa unui câmp de tensiuni relativ complex în zona studiată.

 

Depresiunea Bârlad (DB)

Depresiunea Bârlad este o depresiune de subsidenţă situată la nord est de regiunea Vrancea în platforma Scitică, şi reprezintă prelungirea către NV a Depresiunii Predobrogene (Figura 4). In zonă au fost observate numai evenimente de mărime moderată (patru şocuri cu MW>5.0 dar care nu depăşesc MW=5.6). Toate soluţiile de plan de falie disponibile indică un regim extensional orizontal predominant, cu o importantă componentă normală. Deşi mecanismele disponibile aparţin cutremurelor mici (3.0MW3.6), consistenţa lor pare a reflecta existenţa unui câmp de tensiuni regional caracteristic. Falierea normală este probabil legată de falierea de tip treaptă evidenţiată în Depresiunea Bârlad (Mutihac and Ionesi, 1974).

Cutremure importante produse in regiune:

• - ______1800 Mw = 4.5 h = 10km I=6
• - 02 Noi. 1871 Mw = 5.3 h = 10km I=6
• - 31 Ian 1900 Mw = 5.5, h = 10km I=6.5

 

Depresiunea Predobrogeană (DP)

Această zonă seismogenă aparţine marginii sudice a Depresiunii Predobrogene delimitată de falia Sfântul Gheorghe. In mare, seismicitatea şi mecanismele focale definitorii sunt similare cu acelea menţionate pentru Depresiunea Bârlad: activitatea seismică moderată (MW5.3), grupată mai ales de-a lungul faliei Sfântul Gheorghe, şi regimul extensional al câmpului deformărilor. Aceasta reflectă apartenenţa celor două zone aceleiaşi unităţi tectonice (platforma Scitică). Din acest punct de vedere ele ar putea fuziona într-o singură zonă seismogenică.

Cutremure importante produse in regiune:

• - 11 Sept.1980 Mw = 4.2 h = 20km I=5 (zona Galati-Braila)
• - 13 Noi. 1981 Mw = 5.1 h = 4 km (vecinatatea orasului Tulcea)
• - 03 Oct. 2004 Mw = 5.1 IM = 4 (NE orasului Tulcea)
• - 07 Mai 2008 Mw=5-5.2 h=5km (NV Marii Negre)

 

Falia Intramoesica (FI)

Falia Intramoesică traversează platforma Moesică în direcţia SE-NV separând două sectoare cu constituţie şi fundament diferite. Deşi este o falie adâncă bine definită, atingând baza litosferei (Enescu, 1992) şi extinzându-se către sud-est înspre regiunea faliei Anatoliene (Săndulescu, 1984), activitatea seismică asociată este împrăştiată şi slabă, cu doar două evenimente care depăşesc magnitudinea 5. O creştere semnificativă a seismicităţii se observă în regiunea Shabla (SH), Bulgaria, unde în anul 1901 s-a produs un cutremur cu magnitudinea MW=7.2. Adâncimea focală are o valoare relativ mare (h ~ 35 km), sugerând un proces activ în crusta inferioară sau în litosfera superioară.

Este dificil să ajungi la o concluzie referitoare la modelul caracteristic de tensiune pe baza celor patru soluţii de plan de falie disponibile pentru această zonă, chiar dacă ele sunt compatibile cu regimul extensional evidenţiat pe întreaga arie a avanfosei carpatice (excepţie făcând regiunea crustală Vrancea). Un singur eveniment (MW=3.2) are o componentă mare de alunecare în direcţie lateral stânga cu un plan nodal orientat N30oV, paralel cu falia Intramoesică.

Cutremure importante produse in regiune:

• 04 Ian 1960 Mw = 5.4 h = 40km I=5.5
• 27 Feb 1967 Mw = 5.0 h = 42km I=5

 

Zona Făgăraş-Câmpulung (FC)

Zona Făgăraş-Câmpulung, situată la contactul dintre Platforma Moesică şi orogenul Carpaţilor Meridionali. Ea este caracterizată de şocuri puternice ce pot ajunge la MW~6.5 fiind cele mai mari cutremure crustale (frecvent intre 5-30 km adancime) înregistrate pe teritoriul României. Ultimul eveniment major s-a produs pe 26 ianuarie 1916 (MW=6.4) şi a fost urmat de o semnificativă activitate de replici.

Cutremurele din Munţii Făgăraş şi Depresiunea Loviştei se produc astfel: la sud, după un aliniament NV (care corespunde la fracturi adânci pe direcţii hercinice moştenite, argument pentru o regenerare alpină slabă a Munţilor Făgăraş) sau NE (direcţii de origine alpină); spre Transilvania, de-a lungul unor falii în trepte ce separă orogenul carpatic de zona depresionară. Aceste cutremure sunt caracterizate de intensităţi până la gradul VII şi au caracter policinetic tipic, cu durata mare, dar cu energie moderata. Astfel, evenimentul major din 1916, care pe o arie foarte restrânsă a depăşit intensitatea VII-VIII, a dat şocuri repetate timp de 4 luni, numite de Atanasiu (1961) replici intârziate, cu o migrare a epicentrelor de la NV spre SE; acest fapt poate fi explicat printr-o reaşezare succesivă pe fracturi a unor mici blocuri intracrustale. Este de remarcat faptul ca zona de curbură a Carpaţilor a acţionat ca ecran pentru cutremurul făgărăşan din 1916.

Cutremure importante produse in regiune:

• 26 Oct 1550 Mw = 6.5 h = 10km I = 9
• 10 Aug 1590 Mw = 6.5 h = 10km I = 8.5
• 07 Dec 1746 Mw = 5.9 h = 10km I = 8
• 08 Dec 1793 Mw = 6.2 h = 10km I = 7
• 19 Feb 1832 Mw = 5.6 h = 10km I = 8
• 26 Ian 1916 Mw =5.2 h = 10km I = 8
• 18 Apr 1919 Mw =4.1 h = 10km

 

Zona Danubiană (DA)

Zona seismogenă numită “Zona Danubiană” după Atanasiu (1961) reprezintă extremitatea vestică, adiacentă fluviului Dunărea, a unităţii orogenice a Carpaţilor Meridionali. Rata activităţii seismice este relativ înaltă, mai ales la graniţa şi peste graniţa cu Serbia, traversând Dunărea (Figura 6). Magnitudinea cutremurelor nu depăşeşte 5.6.

Există soluţii de plan de falie disponibile pentru trei cutremure (inclusiv pentru cel mai mare eveniment MW 5.6, din 18 iulie 1991) care indică un proces de faliere normală cu axa T orientată aproximativ N-S, în concordanţă cu regimul extensional al tensiunilor din Carpaţii Meridionali (Oncescu et al., 1988; Radulian et al., 1996). Totuşi, pentru o concluzie fermă, sunt necesare mai multe soluţii de plan de falie pentru Zona Danubiană.

Cutremure importante produse in regiune:

• - 18 Ian 1991 Mw = 5.6 h = 12km I = 8

 

Zonele Banat (BA) şi Crişana-Maramureş (CM)

Contactul dintre Depresiunea Panonică şi orogenul carpatic se întinde de-a lungul părţii vestice a graniţei României. Chiar dacă nu se remarcă diferenţe tectonice şi geostructurale majore, pe baza distribuţiei seismicităţii se pot defini două arii active relativ distincte: zona Banat la sud, şi aria Crişana-Maramureş la nord. Seismicitatea din zona Banat este caracterizată de mai multe cutremure cu magnitudine MW>5, dar care nu depăşesc magnitudinea 5.6. Informaţiile istorice sugerează pentru zona Crişana-Maramureş cutremure potenţiale mai mari de 6, dar în secolul nostru a fost raportat doar un eveniment cu magnitudinea care se apropie de 5.

Cutremurele din Banat au caracter policinetic, cu numeroase replici în cazul evenimentelor mari. Astfel, menţionăm: cutremurele produse între octombrie 1879 şi aprilie 1880 în zona Moldova Noua; cutremurul produs în zona Timişoara din 27.05.1959 cu MW=5, adâncime 5 km, urmat de două şocuri produse în 1960; cutremurele de la Banloc, în 12 iulie 1991, MW=5.6, adâncime 11 km, şi Voiteg, 2 decembrie 1991, MW=5.6, adâncime 9 km, urmate de numeroase replici.

In contrast cu ceea ce s-a obţinut pentru avanfosa carpatică (cu excepţia zonei Vrancea) şi în Carpaţii Meridionali, unde, în ciuda caracterului aleatoriu al soluţiilor de plan de falie, nu a fost pusă în evidenţă nici o faliere inversă, în zona Banat predomină falierea inversă precum şi cea de tipul alunecare în direcţie. Deşi orientarea axei P nu este bine constrânsă se evidenţiază, totuşi, un câmp compresional regional orizontal cu o direcţie E-V. După cum au arătat Radulian et al. (1996), soluţiile de plan de falie disponibile de-a lungul marginii estice a Depresiunii Panonice şi în zona Carpaţilor Orientali (deşi pentru evenimente slabe şi rare) sugerează caracterul compresional al câmpului de tensiune. Acest rezultat este în acord cu lucrarea lui Grunthal şi Stromeyer (1992) care subliniază că modelul aproximativ radial al regimului extensional din Bazinul Panonic implică un câmp compresional orientat E-V în estul acestuia, în regiunea intra-carpatică.

Zona seismic activă din jurul localităţilor Oradea şi Carei este situată la intersecţia unor fracturi de orientări NE şi V-E (Cornea şi Spânoche, 1978), fiind caracterizată prin focare normale care au activat, după datele găsite în literatură, cu intensitatea şi frecvenţa maximă între anii 1829 şi 1834. Cutremurele din Maramureş sunt cunoscute prin şocurile din perioada 1876-1926 de intensitate maximă V, uneori cu multe replici. Ele se produc pe un aliniament de la Sighetul Marmaţiei spre vest, în lungul Tisei, sau pe aliniamente NV-SE între Sighet - Ocna Şugatag şi Costiui - Strimtura. Acestea din urmă sunt paralele cu structurile Carpaţilor Orientali şi reflectă probabil fracturi în trepte de scufundare a soclului cristalin şi de ridicare a bazei crustei terestre spre contactul cu vulcanitele neogene. In zona Baia Mare s-au produs cutremure simţite cu intensitate V-VI, unul la 30.06.1978 (MW=4) şi trei cutremure în martie 1979. Această zonă este plasată pe o fractură adâncă orientată V-E, care se extinde spre est şi corespunde zonei de rădăcină a pânzei de la Poiana Botizei, apoi se prelungeşte şi intră în contact cu falia ce delimitează la nord Masivul Rodnei, iar la vest se prelungeşte ca limită a geosinclinalului Szolnok.

În extremitatea de vest a Olteniei şi în Mehedinţi apar câteva aliniamente de cutremure secundare orientate NE: linia Drobeta Turnu Severin - Târgu Jiu, pe care s-au produs două evenimente cu M=4.5 în 1962 şi respectiv,1963.

Cutremure importante produse in regiune:

• 12 Iul 1991 M = 5.6 h = 11km I = 8 (zona Banloc-Timis)

• 18 Iul 1991 M = 5.6 h = 12km I = 8 (zona Herculane-Ofsenita)

 

Depresiunea Transilvaniei (DT)

In centrul Depresiunii Transilvaniei este situată o altă zonă seismică, între Târnava Mare şi Târnava Mică. In totalitate, cutremurele semnificative (cu magnitudine mai mare ca 5) au fost semnalate pe baza informaţiilor istorice. Cel mai mare cutremur înregistrat în perioada instrumentală este cel din 12.11.1978, de magnitudine M=3.3, la o adâncime de 10 km. Este posibil ca focarele să fie situate pe fracturi sub Depresiunea Transilvanei.

Cutremure importante produse in regiune:

• 08 Ian 1223 Mw = 5.9 h = 10km I = 8
• 19 Oct 1523 Mw = 5.9 h = 10km I = 8 (in apropiere de Medias)
• 18 Mar 1223 Mw = 5.6 h = 10km I = 7
• 15 Feb 1786 Mw = 5.3 h = 10km I = 7
• 03 Oct 1880 Mw = 5.3 h = 10km I = 8

Tabelul 1. Zonele seismogene şi caracteristicile lor

• * produs în secolul trecut;
• ** normat la 1 an şi arie epicentrală de 5000 km2;
• *** doar cutremure cu MW5

Tabelul 1 Numărul de cutremure cu MW>5.0 produse între 984 şi 2003 şi numărul de soluţii de plan de falie cu cel puţin 15 polarităţi ale primelor mişcări ale undelor P pentru fiecare zonă seismogenică sunt date în Tabelul 1. Valoarea celui mai mare moment seismic (M0,max) se referă la întregul interval de timp considerat, în timp ce coeficienţii relaţiei frecvenţă-magnitudine (a şi b) sunt determinaţi numai din cutremurele produse după anul 1900.

 

3. Solutiile de plan de falie

Figura 3. Soluţiile planelor de falie ale cutremurelor crustale româneşti (conform Radulian et al., 1999). Pentru mai multe informatii accesati www.infp.ro

 

4. Mentiuni

Odata cu instalarea de noi senzori seismici, multe din zonele „aseismice” s-au dovedit a fi caracterizate de o microseismicitate (M<2) imposibil de detectat în trecut. Creşterea substanţială a numărului de staţii seismice din ultimii ani şi mai buna distribuire a lor pe teritoriul României contribuie la obţinerea unei baze de date mult mai complete, datorită creşterii numărului evenimentelor detectate şi a calităţii înregistrărilor, contribuind în acelaşi timp şi la îmbunătăţirea calităţii şi preciziei localizărilor.

 

5. Referinte:

Ardeleanu, L. et al. (2005) Probabilistic seismic hazard map for Romania as a basis for a new building code. Natural Hazards and Earth System Science 5, 679-684.

Oncescu, M., Marza, V. I., Rizescu, M., and Popa, M. (1999). The Romanian earthquake catalogue between 984-1997, Vrancea Earthquakes: Tectonics, Hazard and Risk Mitigation (edited by F. Wenzel et al.), 43-47.

Radulian, M., Mândrescu, N., Panza, G.F., Popescu, E., Utale, A. (2000), Characterization of Seismogenic Zones of Romania, Pure appl. geophys. 157, 57-77.