Contractor Institutul National de Cercetare-Dezvoltare...

15
Anexa nr. 10 la Contract nr15N/16.03.2018 Contractor: Institutul National de Cercetare-Dezvoltare pentru Fizica Pamantului Cod fiscal : 5495458 (anexa la procesul verbal de avizare interna nr. …...) De acord, DIRECTOR GENERAL Dr. Ing. Constantin Ionescu Avizat, DIRECTOR DE PROGRAM Dr. Mircea Radulian RAPORT DE ACTIVITATE AL FAZEI Contractul nr.: 15N/16.03.2018 Proiectul: PN18150101: Aplicarea analizelor moderne în estimarea hazardului la cutremur si tsunami în vederea evaluarii si reducerii riscurilor asociate Faza: 3. Cercetari avansate privind relatia spatio-temporala dintre tensiunile crustale, seismicitate si structura geologica si evaluarea potentialului seismogen al sursei Banloc- Voiteg din vestul Romaniei Termen: 13 Iulie 2018 1. Obiectivul proiectului: Aplicarea metodelor moderne in estimarea hazardului seismic regional si local si evaluarea si reducerea riscului seismic. 2. Rezultate preconizate pentru atingerea obiectivului: Acest proiect are ca obiectiv realizarea unei investigatii complexe care sa evidentieze interconectarea fenomenelor care au loc în interiorul Pamantului cu cele de la suprafata, in scopul modelarii proceselor seismice si a fenomenelor tectonice si identificarea relatiei spatio-temporale dintre structura geologica, tensiunile crustale, potentialul seismogen si modelele de propagare ale undelor seismice în scopul evaluarii hazardului si riscului la cutremur, dar si a altor fenomene secundare asociate acestuia (tsunami). Pentru a indeplini acest obiectiv se au in vedere mai multe directii de cercetare: (1) estimarea si masurarea efectelor cutremurelor in cazul diferitelor amplasamente, modelarea propagarii undelor seismice prin structuri cu anumite caracteristici, in vederea introducerii lor ca date de intrare pentru proiectarea antiseismica, (2) evidentierea relatiei complexe dintre structura

Transcript of Contractor Institutul National de Cercetare-Dezvoltare...

Page 1: Contractor Institutul National de Cercetare-Dezvoltare ...nucleu2018.infp.ro/ob1_faza4/ob1_faza4.pdf · caracterizarea campului de tesiuni crustale si regimului tectonic din partea

Anexa nr. 10 la Contract nr15N/16.03.2018

Contractor: Institutul National de Cercetare-Dezvoltare pentru Fizica Pamantului Cod fiscal : 5495458

(anexa la procesul verbal de avizare interna nr. …...) De acord, DIRECTOR GENERAL Dr. Ing. Constantin Ionescu Avizat, DIRECTOR DE PROGRAM Dr. Mircea Radulian

RAPORT DE ACTIVITATE AL FAZEI Contractul nr.: 15N/16.03.2018 Proiectul: PN18150101: Aplicarea analizelor moderne în estimarea hazardului la cutremur si tsunami în vederea evaluarii si reducerii riscurilor asociate Faza: 3. Cercetari avansate privind relatia spatio-temporala dintre tensiunile crustale, seismicitate si structura geologica si evaluarea potentialului seismogen al sursei Banloc-Voiteg din vestul Romaniei Termen: 13 Iulie 2018

1. Obiectivul proiectului: Aplicarea metodelor moderne in estimarea hazardului seismic regional si local si evaluarea si reducerea riscului seismic.

2. Rezultate preconizate pentru atingerea obiectivului: Acest proiect are ca obiectiv

realizarea unei investigatii complexe care sa evidentieze interconectarea fenomenelor care au loc în interiorul Pamantului cu cele de la suprafata, in scopul modelarii proceselor seismice si a fenomenelor tectonice si identificarea relatiei spatio-temporale dintre structura geologica, tensiunile crustale, potentialul seismogen si modelele de propagare ale undelor seismice în scopul evaluarii hazardului si riscului la cutremur, dar si a altor fenomene secundare asociate acestuia (tsunami). Pentru a indeplini acest obiectiv se au in vedere mai multe directii de cercetare: (1) estimarea si masurarea efectelor cutremurelor in cazul diferitelor amplasamente, modelarea propagarii undelor seismice prin structuri cu anumite caracteristici, in vederea introducerii lor ca date de intrare pentru proiectarea antiseismica, (2) evidentierea relatiei complexe dintre structura

Page 2: Contractor Institutul National de Cercetare-Dezvoltare ...nucleu2018.infp.ro/ob1_faza4/ob1_faza4.pdf · caracterizarea campului de tesiuni crustale si regimului tectonic din partea

geologica, tensiunile crustale si potentialul seismogene al unor arii seismic active, (3) determinarea parametrilor surselor seismice crustale si subcrustale: momentul seismic scalar, căderea de tensiune, raza si durata sursei, frecventa de colt, pentru cutremurele ale caror inregistrari au un raport semnal/zgomot mai mare decat 5, (4) parametrizarea gruparilor seismice din zonele seismogene ale Romaniei, (5) dezvoltarea de noi relatii de atenuare a intensitatii macroseismice pentru cutremurele crustale si subcrustale pentru realizarea unor analize de risc bazate pe scenarii seismice, (6) evaluarea post-seismică a stării structurii clădirilor, în cazul cutremurelor puternice, (7) estimarea pagubelor si evaluarea rapida a efectelor macroseismice si (8) evaluarea unor hazarde secundare asociate cutremurelor si anume fenomenul tsunami din zona litoralului romanesc al Marii Negre.

3. Obiectivul fazei: Evidentierea si caracterizarea multidisciplinara a relatiei

cauzistice dintre tensiunile crustale, structura geologica si seismicitate in vederea evaluarii capacitatii de reactivare a sistemului de falii geologice din perimetrul sursei seismogene crustale Banloc - Voiteg si a potentialului seismogen al acesteia.

4. Rezultate preconizate pentru atingerea obiectivului fazei: 1) se vor completa si

actualiza cataloagele de cutremure si de solutii ale mecanismelor focale; 2) relocalizarea evenimentelor seismice prin metoda JHD (Joint Hypocenter Determination); 3) modelarea activitatii seismice prin distributii in timp si spatiu ale magnitudinii, hipocentrelor si ale parametrilor de recurenta (coeficientii relatiei Gutenberg – Richter); 4) modelarea campului de tensiuni crustale prin tehnici de inversie a solutiilor mecanismelor focale; 5) evaluarea potentialului de reactivare va faliilor geologice si a potentialului lor seismogen (Mmax).

5. Rezumatul fazei: Modelarea realista a relatiei cauzistice dintre mediul geologic si reactia acestuia sub actiunea unui camp de tensiuni particular manifestata prin deformatii crustale (falieri seismice, seismicitate) reprezinta cheia intelegerii proceselor seismogenice si implicit a evaluarii hazardului seismic asociat acestora. Pentru obținerea rezultatelor planificate in aceasta faza au fost desfășurate trei tipuri de activități: (A) de colectare, procesare, completare si actualizare a datelor referitoare la activitatea seismica din perimetrul structurii seismogene Banloc – Voiteg, (B) de documentare și colectare a informațiilor geologice si geofizice și (C) de cercetare. Figurile, tabelele ecuatiile din acest raport sunt cele mai reprezentative si vor fi reluate si completate iar ordinea de prezentare va fi modificata in raportul de faza extins. O parte di figurile amintite in text sunt prezentate doar in raportul extins

A. Colectarea datelor seismologice

Page 3: Contractor Institutul National de Cercetare-Dezvoltare ...nucleu2018.infp.ro/ob1_faza4/ob1_faza4.pdf · caracterizarea campului de tesiuni crustale si regimului tectonic din partea

Pentru realizarea fazei s-au compilat doua seturi de date, un catalog al cutremurelor produse in partea de Vest si Sud-Vest a Romaniei si un catalog al mecanismelor focale. Pentru aceasta s-au folosit urmatoarele surse de date: i) Catalogul parametric de cutremure bazat pe catalogul elaborat in cadrul proiectului PN 09 30 – 01 06 (Oros et al., 2008; Oros, 2011), catalogul national Romplus (Oncescu et al, 1999) si buletinul ISC (www.isc.ac.uk); ii) Catalogul solutiilor mecanismelor focale ale cutremurelor elaborat in cadrul proiectului PN 16 35 01 05 (Oros et al., 2016). Ambele compilatii au fost actualizate pana in Decembrie 2017. Pentru intreaga regiune de Vest si Sud-Vest a Romaniei si imediata vecinatate (zonele seismogene Banat si Dunare) s-au inregistrat 8837 cutremure produse in perioada 1443 – 2018 (Mw = 0.1 – 6.5, h = 1.0 – 34.2 km) (Figura 1). In perimetrul sursei seismogene Banloc-Voiteg sunt loclizate 3540 evenimente seismice produse in perioada 1793 – 2017 cu Mw = 0.3 – 5.6, h = 1.7 – 30.4 km. Catalogul de mecanisme focale folosit in studiu a fost completat cu 19 solutii obtinute pentru perioada 2017-2018 rezultand in final pentru zona studiata un set de date cu 137 mecanisme din care 54 de calitate A (foarte buna) si 36 de calitate B. Mecanisamele cutremurelor produse intre 2016 – 2017 s-au determinat prin aceiasi procedura ca si cea folosita de Oros eta al. (2016). B. Colectarea informatiilor geologice si geofizice Elementele de geologie structurala si tectonica intalnite in perimetrul sursei Banloc –Voiteg au fost colectate din lucrarile lui Sandulescu (1984) si Polonic (1985). Acestea se refera la structura de fundament, pre-Alpina, alcatuita din Dacidele Interne aflate in contact tectonic si geodinamic cu Transilvanidele, elemente structurale apartinand unitatilor geotectonice Tisa si respectiv Dacia. Cele doua entitati structurale sunt in contact tectonic (Falia Sud Transilvana) si constituie parti ale blocurilor geodinamice Pannonian si respectiv Geto-Danubian (Zugravescu si Polonic, 1997). Structurile neotectonice sunt reprezentate in perimetrul aflat in studiu prin grabene (extremitatea sudica a Grabenului Sinnicolau Mare si Grabenul Caras) si horsturi (ridicarea Sipet-Sosdea, care separa cele doua grabene, Oros (2011)). Tectonica rupturala definita la nivelul fundamentului cristalin este dominata de doua sisteme pricipale de falii: i) sistemul de falii orientate NE-SV pana la E-V apartinand tectogenezelor pre-Alpine si care au fost reactivate in stadiul neotectonic (Neogen - Cuaternar) sub forma unor falii transcurente de amploare regionala, respectiv Falia Sud Transilvana si Falia Sud Carpatica cu denumirile locale Falia Banloc – Buzias si respectiv Falia Gataia – Ittebej (Oros, 2011); ii) sistemele de falii orientate preferential pe directia NNV – SSE pana la N – S care au controlat dezvoltarea si evolutia structurilor Neogene de cuvertura (grabene, horsturi, depresiuni). Structurile Neogene intersecteaza structurile de fundament segmentandu-le, tectonica actuala avand un caracter de retea complexa de falii. In extremitatea vestica a structurii Banloc – Voiteg este localizat vulcanul Cuaternar de la Gataia. Modelele de viteza folosite pentru relocalizarea cutremurelor sunt cele determinate de Oros (2011) si Zaharia (2017). Deformatiile crustale recente au fost documentate folosind lucrarile lui Bada (2007), Horvath et al. (2006), Matenco et al. (2012), NATO SfP Project report (2011). Acestea se caracterizeaza prin vectori de

Page 4: Contractor Institutul National de Cercetare-Dezvoltare ...nucleu2018.infp.ro/ob1_faza4/ob1_faza4.pdf · caracterizarea campului de tesiuni crustale si regimului tectonic din partea

deplasare orientati NE-SV pe directia de deplasare a Microplacii Adria in zona de coliziune dintre Placile Africana si Europeana. Deplasarile in vestul zonei Banloc – Voiteg au valori de cca 3.6-4 mm/an (Matenco et al., 2012) si orientarea spre Nord-Est si Est. Date privind proprietatile reologice sunt obtinute din lucrarea lui Raileanu si Bala (1999). Acestea arata o stratificatie specifica conditiilor geologice si geotermice din aria investigata si care are un impact particular asupra proceselor de faliere si seismogenice. C. Activitati de cercetare. Activitatile de cercetare din aceasta faza au urmarit modelarea seismicitatii si

caracterizarea campului de tesiuni crustale si regimului tectonic din partea de Vest si Sud

Vest a Romaniei cu referire asupra perimetrului sursei seismogene Banloc-Voiteg

i) Seismicitate. Zona seismogena se dezvolta intr-o arie restransa definita prin gruparea clara intr-o zona usor alungita pe directia NE-SV a epicentrelor (Figura 1). Analiza activitatii seismice din perimetrul investigat este concentrata in principal pe secventa seismica din perioada 1991 – 1992 in care s-au inregistrat 2 cutremure puternice, primul cu Mw = 5.6 (12.07.1991) avand o replica cu Mw=5.1 (19.07.1991) si respectiv al doilea cu Mw = 5.5

Figura 1 - Seismicitatea partii de Vest si Sud-Vest a Romaniei (dupa Oros, 2011 cu completari pentru perioada 2007 – 2017). Conturul eliptic negru delimiteaza zona sursei seismogene Banloc-Voiteg (3540 evenimente seismice produse in perioada 1793 – 2017, Mw = 0.3 – 5.6, h = 1.7 – 30.4 km).

Page 5: Contractor Institutul National de Cercetare-Dezvoltare ...nucleu2018.infp.ro/ob1_faza4/ob1_faza4.pdf · caracterizarea campului de tesiuni crustale si regimului tectonic din partea

(02.12.1991). Secventa a fost monitorizata cu o retea locala alcatuita din 4 statii fixe (TIM, SSR, BZS, GZR) si 4 statii temporare (BANLOC, DETA, GHILAD, SOCA), inregistrarile obtinute reprezentand o oportunitate pentru obtinerea parametrilor de sursa de inalta calitate prin relocalizarea epicentrelor cu metode performante. Am aplicat metoda JHD (Pujol, 2000) si am relocalizat 120 evenimente (Figura 2). S-au fololsit 2 modele de viteza care au condus insa la rezultate semnificativ diferite. In final prin analiza corelativa cu datele macroseismice si geologice s-au retinut relocalizarile efectuate cu modelul lui Oros (2011), simplu stratificat (Tabelul 1). Adancimea focarelor a fost relativ bine constransa prin utilizarea ponderilor variabile in functie de pozitia statiilor seismice fata de epicentru (ponderi sporite pentru statiile din zona epicentrala in cazul carora parametrul raza este putin afectat de fenomenul de atenuare). Cutremurele istorice puternice produse in perimetrul Banloc – Voiteg (Octombrie 1915) au fost reevaluate prin aplicarea relatiilor de conversie a datelor macroseismice la magnitudinea moment Mw (Oros et al., 2017c) si a algoritmului MEEP calibrat in aceasta faza a proiectului pentru regiunea Intra-Carpatica (lucrare trimisa si acceptata in proceedings ISI, IOP Publishing, WMESS 2018 : Oros et al., 2018).

Figura 2 - Relocalizarea secventei seismice Banloc – Voiteg din perioada 12.07.1991 – 31.08.1992. Stanga: locatii obtinute cu 2 modele de viteza:Modelul 1 de viteze dupa Oros (2011), modelul 2 de viteze dupa Zaharia et al. (2017). Dreapta: distributia epicentrelor relocalizate cu modelul 1 de viteze pentru 3 perioade de timp diferite definite inraport cu evenimentele principale ale secventei, 12.07.1991 (Mw=5.6), 14.08.1991 (Mw=4.7) si 02.12.1991 (Mw=5.5).

Page 6: Contractor Institutul National de Cercetare-Dezvoltare ...nucleu2018.infp.ro/ob1_faza4/ob1_faza4.pdf · caracterizarea campului de tesiuni crustale si regimului tectonic din partea

Figura 3 – a)Distributia in timp a magnitudinii. b) Histogramele magnitudilor pentru faza Banloc (12.07.1991 – 02.12.1991) si faza Voiteg (02.12.1991 – 31.08.1992).c) Histograma in timp a magnitudinilor fazelor Banloc (stanga) si Voiteg (dreapta).

a)

b)

c)

Page 7: Contractor Institutul National de Cercetare-Dezvoltare ...nucleu2018.infp.ro/ob1_faza4/ob1_faza4.pdf · caracterizarea campului de tesiuni crustale si regimului tectonic din partea

Distributia hipocentrelor evenimentelor relocalizate arata ca exista o tendinta clara de grupare spatio-temporala a activitatii seismice din perioada secventei. Distributia in timp a activitatii seismice inregistrata in perioada secventei (Figura 3a si c) defineste doua faze principale asociate cutremurelor puternice din 12.07.1991, Mw=5.6 (faza Banloc, perioada 12.07.1991 – 02.12.1991) si respectiv din 02.12.1991, Mw=5.5 9 (faza Voiteg, perioada 02.12.1991 – 31.08.1992). Histogramele magnitudinior evidentiaza cateva particularitati ale celor doua faze: 1) caracterul complex al fazei Banloc (histograma bimodala) datorat unor secvente secundare asociate replicilor mai puternice (14.08.1991, Mw = 4.7/Io=VII grade MM) si 2) deficitul de magnitudini Mw > 3.8 in cazul secventei Voiteg posibil datorat particularitatilor structurale (exemplu falii in evolutie in sisteme „flower”). Diferentele dintre cele 2 faze sunt notabile si in ceea ce priveste coeficientii relatiilor Gutenberg – Richter si Omori (Oros et al., 2017d). Distributiile in spatiu ale epicentrelor celor doua faze, inclusiv ale secventei secundare asociate replicii din 14.08.1991 (Mw=4.7) care s-a produs in zona epicentrala a fazei Voiteg, permit definirea unor aliniamente alungite pe directia celor doua sisteme de falii dezvoltate in perimetrul investigat si localizate in zona de intersectie a acestora (Figura 2). Se remarca tendinta de migrare a activitatii seismice pe directia NNE-SSV de la Banloc la Voiteg. Distributia pe adancime (Figura 4) arata un model caracterizat prin un grad ridicat de imprastiere a hipocentrelor cu tendinte incerte de grupare pe aliniamente care sa defineasca plane de falie. Acest model poate fi explicat prin incertitudinile legate de tehnicca de localizare si de determinare a adancimilor focale si/ sau prin complexitatea sistemelor de falie care au fost reactivate. In cazul fazei Banloc distributia hipocentrelor apare mai compacta, concentrata in jurul focarului cutremurului principal si cu un aparent deficit de evenimente la adancimi mai mici de cca 10 km in partea de Est a zonei epicentrale Voiteg. In cazul fazei Voiteg aceasta distributie prezinta un caracter mai rarefiat pe directie Est-Vest si o reducere a

Figura 4 – Distributia 3D a epicentrelor cutremurelor produse in faza Banloc (stanga) si Voiteg (dreapta)

Page 8: Contractor Institutul National de Cercetare-Dezvoltare ...nucleu2018.infp.ro/ob1_faza4/ob1_faza4.pdf · caracterizarea campului de tesiuni crustale si regimului tectonic din partea

numarului de evenimente sub limita aproximativa h=15 km ceea ce poate fi explicat prin particularitati structurale si reologice ori prin erori sistematice de localizare datorate configuratiei retelei de statii sau modelulului de viteze. S-au investigat variatiile coeficientului „b” din relatia Gutenberg – Richter (Figura 5) in scopul evidentierii unor aspecte seismotectonice, valorile acestui coeficient fiind puternic dependente de variatiile tensiunilor crustale in zonele de falie (Scholz, 2015). Distributia acestui coeficient in timp evidentiaza o variatie brusca in perioada de inceput a celor doua faze, scaderea accentuata in timpul fazei Banloc si revenirea la valoarea anterioara secventei intr-o perioada relativ scurta dupa faza Voiteg. Distributia 2D a coeficientului b (Figura 5 jos) a fost construita folosind catalogul de cutremure decontaminat, dupa eliminarea seriilor de replici prin metoda Gardner si Knopoff (1977). Se remarca o variatie larga a valorilor coeficientului b semnificand existenta unui camp de tensiuni heterogen, iar

Figura 5 - Distributia temporala (sus) si 2D (jos) a valorilor coeficientului b din relatia Gutenberg – Richter. Elipsa alba delimiteaza aproximativ zona sursei seismogene Banloc – Voiteg.

02.04.1901, Mw=5.3

27.05.1959, Mw=5.5

Page 9: Contractor Institutul National de Cercetare-Dezvoltare ...nucleu2018.infp.ro/ob1_faza4/ob1_faza4.pdf · caracterizarea campului de tesiuni crustale si regimului tectonic din partea

valorile foarte scazute (b < 0.8) reflecta o stare de tensiuni acumulate la nivel crustal in structurile falate in care s-au produs cutremure puternice (1901, 1959, 1991). Pe de alta parte se observa o variatie a acestui coeficient cu adancimea (Figura 6) similara cu distributia pe adancime a seismicitatii locale, sugerand existenta unor diferente notabile in starea de tensiune si de deformatie in zonele de falie care pot fi controlate de particularitati structurale, geologice (volume puternic fracturate) si. Dimensiunile fractale variaza in limite largi (D = 0.7 – 2.66) situatie caracteristica unui camp de tensiuni complex care actioneaza asupra unui mediu geologic heterogen puternic fracturat exprimat prin 1) perioade de grupare a seismicitatii (clusters) in lungul unor falii interconectate sau falii bine individualizate si corelate cu perioadele de timp

Figura 6 – Distributia pe adancime a valorilor coeficientului b din relatia Gutenberg – Richter.

a) b)

c) d)

BVSS 02.12.1991 – 31.12.1993

ni = 150, Mmin = 1.9

Page 10: Contractor Institutul National de Cercetare-Dezvoltare ...nucleu2018.infp.ro/ob1_faza4/ob1_faza4.pdf · caracterizarea campului de tesiuni crustale si regimului tectonic din partea

apropiate socurilor principale ale secventei si 2) perioade de dispersie accentuata a cutremurelor intr-un spatiu cu mai multe plane de falii intersectate. Se remarca si un nivel scazut al corelatiei dintre valorile coeficientului b si dimensiunea fractala. ii) campul de tensiuni crustale Diagrama Frohlich (Figura 7) intocmita pentru mecanismele focale de calitate A arata predominarea falierilor de tip decrosare cu alunecare pe directie (46%) si subordonat falierea de tip normal cu alunecare pe inclinare in regim extensional (19%), in timp ce falierile inverse sunt notate intr-un numar foarte mic (9%). Mecanismele focale neconcludente sunt relativ numeroase (26%). Mecanismele evenimentelor principale ale secventei au fost corelate cu elipticitatea campurilor macroseismice (isoseistele de intensitate maxima) in vederea selectarii planelor nodale asociate cu faliile seismice. Astfel pentru cutremurul din 12.07.1991, Mw=5.6 falia geologica reactivata are orientarea NNE-SSV (Falia Banloc – Voiteg), iar in cazul cutremurului din 02.12.1991 falia seismica este orientata VNV-ESE (Falia Gataia – Ittebej). Prin analiza relatiei dintre geometria planelor nodale si campul de tensiuni estimat se face o discrimnare obiectiva, cauzistica a faliilor seismice pe baza solutiilor mecanismelor focale. Folosind inversia multipla a mecanismelor focale am identificat existenta unor stari de tensiuni diferite in perimetrul investigat, stare confirmata de variabilitatea larga mecanismelor focale si de variatia mare a parametrilor tensorului tensiune. Tensorul tensiune a fost determinat prin inversia fromala a mecanismelor focale (Delvaux si Sperner, 2003). S-au folosit pentru inversie toate mecanismele disponibile atat pentru a evita alterarea datelor initiale in cazul in care sunt eliminate mecanismele incompatibile cat si pentru a calcula variatia inversiunii ca masura a heterogenitatii campului de

Figura 7 - Diagrama Frohlich pentru mecanismele focale da calitate A. N/T/S –F s semnifica faliere normala, inversa (thrust) si de decrosare (strike-slip); u – mecanism incert

Page 11: Contractor Institutul National de Cercetare-Dezvoltare ...nucleu2018.infp.ro/ob1_faza4/ob1_faza4.pdf · caracterizarea campului de tesiuni crustale si regimului tectonic din partea

tensiune. Este investigata si pusa in nevidenta o puternica variatie in timp si spatiul 3D a campului de tensiuni, atat in orientarea axelor principale si a lui SHmax cat si in starea de tensiune. S-au calculat principalele axe ale tesiunii S1 > S2 > S3 (azimut, cadere), raportul tensiunilor R = (S2 - S3) / (S1 - S3), regimul de tensiune R’, SHmax si Shmin. Valorile obtinute sunt comparative cu cele determinate de Oros (2011) si reflecta influenta puternica a tensiunilor de compresie din zona de coliziune dintre Placa Africana si cea Europeana. Pentru faza Banloc SHmax = N32OE intr-un regim de tensiune de tip strike-slip (faliere transcurenta), iar pentru faza Voiteg SHmax = N81OE intr-un regim de tensiune de tip strike-slip extensional (faliere transurenta cu o componenta normala larga). SHmax s-a rotit in faza Voiteg cu cca 49 grade fata de directia carateristica fazei Banloc si directia regionala (Bada et al., 2007) cel mai probabil datorita reactivarii subsecventa a Faliei Gataia – Ittebej. Regimul de tensiune s-a

Figura 8 – Schita seismotectonica sursei seimogene Banloc – Voiteg. Inset: activitatea seismica in zona seismogena Banat, perioada 2007 – 2017.

Page 12: Contractor Institutul National de Cercetare-Dezvoltare ...nucleu2018.infp.ro/ob1_faza4/ob1_faza4.pdf · caracterizarea campului de tesiuni crustale si regimului tectonic din partea

schimbat de asemenea prin dezvoltarea conditiilor extensionale in faza Voiteg, posibil sub influenta unor conditii geologice, cum ar fi aportul de fluide sub presiune de provenienta locala (vulcanul Cuaternar de la Gataia) odata cu reactivarea sistemului faliei Gataia – Ittebej. Rezultatele obtinute prin interpretarile datelor de seismicitate, tectonica, camp de tensiuni sunt folosite pentru sinteza prezentata in schita seismotectonica din Figura 8. Din analiza acestei prezentari se pot desprinde cateva concluzii cu impact asupra intelegerii potentialului de reactivare a sistemelor de falii cunoscute. Astfel, secventa seismica 1991-1992 investigata in aceasta faza a proiectului este controlata de activitatea celor doua falii regionale reprezentate in perimetrul surse seismogene Banloc –Voiteg prin cele doua segmente: 1) Falia Banloc – Buzias, orientata NE-SV, care poate fi interpretata fie ca segment al Faliei Sud-Transilvane (contact intre blocurile geodinamice Panonian si Geto-Danubian) fie ca o falie de transfer intre aceasta si Falia Sud Carpatica (Figura 9). Activitatea seismica recenta (Figura 8, inset) este caraterizata printr-un aliniament dispus pe directia faliei Banloc – Buzias model care sustine caracterul de falie activa pe toata lungimea ei clasificand-o ca falie principala in sistemul structural Banloc - Voiteg; 2) Falia Gataia – Ittebej orientata VNV-ESE (segment al falie Sud Carpatice), reactivata in faza adoua a secventei (Faza Voiteg). Se poate concluziona ca cele mai puternice cutremure sunt localizate in principal la intersectia faliilor pre-Alpine cu cele neotectonice, mecanismele focale corelandu-se foarte bine atat cu tectonica cat si cu tensorul tensiune regional. iii) potentialul seismogen al structurii seismogene Banloc –Voiteg In conditiile unui camp de tensiune local comparabil cu cel regional (Oros et al., 2017b) caracterizat prin axele S1=234/45, S2=72/44, S3=333/9, and R=0.48 (R’=0.48), regim de tensiune oblic extensiv si SHmax=N60OE, Shmin=N150OE faliile cu orientare medie N78OE (N48OE – N108OE) au un potential maxim de reactivare in regim preferential de tip strike-slip cu falieri predominnat de decrosare si de decrosare cu o componenta normala semnificativa. Nu se exclude posibilitatea falierilor de tip invers. Aplicand metoda lui Kijko-Sellevol asupra datelor de seismicitate din partea de Vest si Sud Vest a Romaniei se obtine Mmax = 6.1 ± 0.3. Aceasta valoare este comparabila cu cea calculata din grosimea stratului seismogenic (h = 11.6 ± 4.4 km, dupa Oros, 2011) prin aplicarea relatiei dintre magnitudine si dimensiunile planului de rupere (Wells and Coppersmith, 1994), respectiv Mw = 6.5.

Bibliografie

Bada G., F. Horvath, P. Doveny, P. Szafian, G. Windhoffer, S. Cloetingh. (2007). Present-day stress field and tectonic inversion in the Pannonian basin. Global and Planetary Change, 58, 165–180, 2007.

Delvaux D, B. Sperner. (2003). Stress tensor inversion from fault kinematic indicators and focal mechanism data: the TENSOR program. In: New Insights into Structural Interpretation and Modelling (Nieuwland Ed.). Geological Society London, Special Publ., 212: 75-100.

Frohlich C (1992). Triangle diagrams: ternary graphs to display similarity and diversity of earthquakes focal mechanisms. Phys. Earth. Planet. Inter., 75, 193-198.

Page 13: Contractor Institutul National de Cercetare-Dezvoltare ...nucleu2018.infp.ro/ob1_faza4/ob1_faza4.pdf · caracterizarea campului de tesiuni crustale si regimului tectonic din partea

Gardner J K, Knopoff L (1974) “Is the sequence of earthquakes in southern California, with aftershocks removed, Poissonian?” BSS Amer 64:5, 1363-1367.

Horvath F., G. Bada, P. Szafian, G. Tari, A. Adam, S. Cloetingh, (2006) Formation and deformation of the Pannonian Basin: constraints from observational data. In: Gee, Stephensen, (Eds.), European Lithosphere Dynamics. Geological Society of London, 191–206, 2006.

Kijko A (2004) Estimation of the Mmax. Pure appl Geophys 161:1655–1681 Matenco L., Radivojevic D.,(2012) On the formation and evolution of the

Pannonian Basin: Constraints derived from the structure of the junction area between the Carpathians and Dinarides, Tectonics, 31, TC6007.

NATO SfP Project 983054, (2011). Harmonization of Seismic Hazard Maps for the Western Balkan Countries (BSHAP), Final Report, AB38745.

Oncescu M.C., Marza V., Rizescu M., Popa M. (1999). The Romanian earthquakes catalogue, 984-1997. In Vrancea Earthquakes: Tectonics, Hazard Risk Mitigation; Wenzel Lungu (eds.), 43-47, Kluwer Publication

Oros E., Popa M., Moldovan I. A., (2008).Seismological DataBase for Banat Seismic Region (Romania). The Parametric Earthquake Catalogue, RJP, 53, 7–8, 955–964.

Oros E. (2011). Cercetari privind hazardul seismic pentru Regiunea Seismica Banat. Teza de doctorat, Univesitatea Bucuresti, Fac. De Fizica.

Oros E., Popa M., Ghita C., Rogozea M., Rau-Vanciu A., Neagoe C. (2016). Catalog of focal mechanism solutions for crustal earthquakes in Intra-Carpathian region of Romania. 35th General Assembly of the European Seismological Commission. 4-11 September 2016, Trieste, Italy, ESC2016-142.

Oros E., Placinta A. O., Diaconescu M., Popa M. (2017a). The seismicity, active stress pattern and seismotectonic setting in the western territory of Romania- the case of Banloc-Voiteg seismogenic area.17th International Balkan Workshop on Applied Physics and Materials Science, IBWAP 2017 (11-14, July, 2017), Constanta, Romania, S5P30, Editori Vladoiu R., Dinca-Balan A, pp 180-181.

Oros E., Popa M., Diaconescu M., Radulian M. (2017b). Active stress field and seismotectonic features in Intra-Carpathian region of Romania, EGU General Assembly 2017, 23–28 April 2017, Viena, Austria, Abstracts, Vol. 19, EGU2017-13103.

Oros E., Popa M., Rogozea M. (2017c). Calibration of crustal historical earthqaukes from Intra-Carpathian region of Romania. WMESS 2017 Conference Proceedings, IOP Publishing Earth and Environmental Science, 032004, doi:10.1088/1755-1315/95/3/032004.

Polonic G. (1985). Neotectonic activity at the Eastern Border of the Pannonian Depression and its seismic implications. Tectonophysics, 47, pag. 109-115

Pujol J. (2000) Joint Event Location — The JHD Technique and Applications to Data from Local Seismic Networks. In: Thurber C.H., Rabinowitz N. (eds) Advances in Seismic Event Location. Modern Approaches in Geophysics, vol 18. Springer, Dordrecht

Sandulescu M. (1984). Geotectonica Romaniei. Ed. Tehnica, Bucuresti. Raileanu V., Bala A. (1999). A correlation between focal depth intervals and

crustal rheological parameters in the Banat and Crisana zones. Revue Roumaine Geophysique, 43, 31-43

Page 14: Contractor Institutul National de Cercetare-Dezvoltare ...nucleu2018.infp.ro/ob1_faza4/ob1_faza4.pdf · caracterizarea campului de tesiuni crustale si regimului tectonic din partea

Zaharia B., Grecu B., Popa M., Oros E., Radulian M. (2017). Crustal structure in the western part of Romania from local seismic tomography. WMESS 2017 Conference Proceedings, IOP Publishing Earth and Environmental Sciences, 95, 032019 varianta on-line, doi: 10.1088/1755-1315/95/3/032019

Zugravescu D., Polonic G. (1997). Geodynamic compartments and present-day stress state on the Romanian territory Revue Roumaine de Geophysique, 41, 3-24.

Wells DL, Coppershmith KJ (1994) New empirical relationships among magnitude, rupture length, width, area and displacement. BSSA, 84(4):974–1002

*** International Seismological Centre, On-line Bulletin (revised version), www.isc.ac.uk, International Seismological Center, Thatcham, United Kingdom, 2015.

6. Rezultate, stadiul realizării obiectivului fazei, concluzii şi propuneri pentru continuarea proiectului

Prin rezultatele prezentate referitoare la relatia dintre seismicitate, tectonica,

structuri geologice si campul de tensiuni crustale care aduc un aport semnificativ cunoasterii si intelegerii conditiilor de reactivare a sistemelor de falii si de evaluare a potentialului seismogen al acestor structuri consideram obiectivele fazei au fost indeplinite in totalitate si ca angajamentele asumate au fost atinse, iar proiectul a atins gradul de implementare scontat pentru aceasta faza.

Propuneri pentru continuarea proiectului: In această etapă, obiectivul a fost indeplinit integral iar rezultatele obtinute sunt in

concordanta cu tintele propuse venind in sprijinul implementarii proiectului. Rezultatele obtinute impun necesitatea continuarii acestor activitati si extinderea lor la toate structurile seismogene crustale de pe teritoriul Romaniei in scopul asigurarii unui suport stiintific riguros in modelarea surselor de hazard seismic. De asemenea este oportun ca toate bazele de date existente sa fie actualizate continuu intr-un format omogen (cataloage de cutremure, cataloage ale solutiilor mecanismelor focale) astfel incat sa asigure reprezentativitate si credibilitate rezultatelor obtinute din prelucrarea si inerpretarea lor.. Indicatori: Rezultatele obtinute in acesta faza au fost si vor fi publicate si prezentate la conferinte stiintifice nationale si internationale.

Publicatii – aparute, in lucru si in curs de aparitie la reviste cu referenti cotate ISI:

1. OROS E., Popa M., Diaconescu M. (2018) The Seismogenic Sources from the West and South-West of Romania. In: Vacareanu R., Ionescu C. (eds) Seismic Hazard and Risk Assessment. Springer Natural Hazards. Springer, Cham, Cap. Seismicity Analysis, pp. 53 - 69, SPRINGER INTERNATIONAL PUBLISHING AG, https://doi.org/10.1007/978-3-319-74724-8_4. 2. Popa, M., Munteanu I., Borleanu F., OROS E., Radulian M., Dinu C. (2018). Active tectonic deformation and associated earthquakes. A case study: South Carpathians Bend zone. ACTA GEODAETICA AND GEOFISICA (trimisa). 3. OROS E., Popa M., Placinta A. O., Ghita C. (2018). The Focal Mechanism Solution Catalog of Earthquakes (M≥2.0) in and around the Intra-Carpathian Region (in lucru).

Page 15: Contractor Institutul National de Cercetare-Dezvoltare ...nucleu2018.infp.ro/ob1_faza4/ob1_faza4.pdf · caracterizarea campului de tesiuni crustale si regimului tectonic din partea

Conferinte inclusiv Proceedings EGU 2018, European Geosciences Union General Assembly, 9 - 13 aprilie 2018 1. Popa, M., Munteanu I., Borleanu F., OROS E., Radulian M., Dinu C. (2018). Active tectonic deformation and associated earthquakes. A case study: South Carpathians Bend zone. EGU General Assembly 2018, Vienna, Austria, 8-13 Aprilie 2018, TS7.11/GMPV9.1/SSP2.15, EGU2018-1665 Vol. Of Abstracts (prezentare orala). 16th European Conference on Earthquake Engeineering, Thessalonoki, 18-21 June 2018 ECEE 2018. 1. Radulian M., Bălă A., Popescu E., OROS E., Toma-Dănilă D. (2018). Focal mechanism in correlation with seismotectonics features of earthquake-prone areas in Romania. (poster si Proceedings) 18th International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM2018. 30 June - 9 July, 2018 - SGEM2018, Albena, Bulgaria 1. OROS E., Moldovan I. A., Popa M., Diaconescu M., Ghita C. (2018). Seismicity and seismotectonic peculiarites in the south-eastern part of Pannonian Basin: Banloc-Voiteg seismogenic structure (Romania), (prezentare orala + Proceedings ISI) IBWAP-10-13 iulie 2018, Constanta-Prezentari acceptate 1. OROS, E., A. O. Placinta, M. Diaconescu, M. Popa, I.A. Moldovan, Active stress and strain fields in the southeastern border of Pannonian Basin. case study: western seismogenic zones of Romania, poster. 2. Diaconescu M., Ghita C., OROS E., Craiu A., Moldovan I. A. (2018). Parametrization of active faults from the South-West of Southern Carpathians, poster.

3. Radulian, M., A. Bala, L. Ardeleanu, E. Popescu, A.O. Placinta, D. Toma-Danila, E.Oros, Revised catalog of earthquake mechanisms for the events occurred in Romania until the end of XX century – RCEMXX, poster. 4th "World Multidisciplinary Earth Sciences Symposium ,WMESS, 3–7 Sept, 2018 Praga 1. OROS E., Placinta A. O., Popa M. (2018). Calibration and validation of MEEP method for location and magnitude estimation of historical earthquakes from IntraCarpathian region of Romania. (Poster + extenso in proceedings ISI) ESC 2-9 September, 2018, Malta-Prezentari acceptate 1. Radulian M., Borleanu F., Dinu C., Munteanu I., OROS E., Popa M., Seismicity and seismotectonic characterization of the western branch of the South Carpathians in Romania.

Responsabil proiect Responsabil proiect

Dr. Eugen Oros Dr. Iren Adelina Moldovan