Seismicitatea - proces natural cu desfășurare ciclică

1. Consideratii generale

Scoarta terestra, este in permanenta supusa unor miscari, urmate de deplasarea unor compartimente unele fata de altele, fie brusc si pe durata scurta (manifestate printr-o succesiune de unde elastice, relativ repede amortizate), fie extrem de lent, dar cu deformari remanente importante, plicative, rupturale sau cel mai adesea de ambele feluri in acelasi timp.

Ansamblul de fenomene legate de nasterea, transmiterea si efectele cutremurelor poarta denumirea de seismism. Seismicitatea se referă la gradul de frecvenţă şi de intensitate a cutremurelor de pământ.

Miscarile seismice sau cutremurele reprezinta solicitarea elastica de scurta durata a crustei terestre, nascuta din cauze naturale si care se propaga cu viteze de peste 1 km/s. (Lazarescu,1980)

Trebuie mentionat faptul ca termenul de cutremur nu include in definitia sa deformarile elastice de lunga durata,precum nici conditia ca acesta sa fie provocat de cauze adanci(deoarece cutremurele pot avea si cauze superficiale).

- Elementele miscarilor seismice

Seismele se produc atunci cand valoarea energiei acumulate prin actiunea factorilor determinanti (endogeni si exogeni) atinge, intr-un punct oarecare, limita de rezistenta a rocilor; acestea cedeaza brusc, ruptura generand un sistem de unde elastice ce se propaga in toate directiile. (Basarab-Petru Dragomir,2002)

Locul rupturii initiale poarta numele de focar sau hipocentru (se indica prin adancimea lui in kilometri).

Epicentrul este corespondentul la suprafata al hipocentrului pe verticala locului.

Durata reprezinta intervalul de timp scurs de la declansarea pana la amortizarea fenomenului;aceasta (de obicei de cateva secunde pana la zeci de secunde) este mai lunga decat durata de producere a seismului in hipocentru.

Timpul la origine reprezinta momentul in care cutremurul a fost initiat in hipocentru (timp oficial G.M.T.) Fig.1

Energia, exprimata in lucru mecanic produs in focar, ia nastere in urma procesului de fracturare sau schimbare brusca de volum ce a generat seismul, dupa invingerea frecarii.

- Unde seismice

Sursa de informare dupa care se stabilesc elementele caracteristice fiecarui cutremur este reprezentata de undele seismice. Acestea sunt unde elastice care sub forma unor vibratii se transmit cu viteze diferite, in toate directiile in jurul hipocentrului. (Dragomir Basarab-Petru,2002)

Datorita frecarii si rezistentei la vibratiii a rocilor, tensiunile scad, iar undele seismice se amortizeaza.

Undele seismice sunt si ele supuse in timpul propagarii fenomenelor de reflexie si de refractie la traversarea limitelor dintre medii cu densitati diferite; datorita acestor fenomene de reflexie si refractie, ele urmeaza un traseu curb, cu concavitate periferica in raport cu hipocentrul.

Undele seismice pot fi de mai multe feluri: Fig.2

a. Unde prime (notate cu P) sau unde longitudinale sau de dilatatie, ajung primele la un observator.

- sunt produse de schimbari ritmice de volum ale materiei;

- se propaga prin medii aflate in orice stare de agregare;

- viteze mari de propagare (6-11,3km/s);

- la trecerea intre medii cu densitati diferite, viteza lor se modifica proportional cu cresterea sau scaderea densitatii.

b. Unde secunde (notate cu S) sau unde transversale sau unde de forfecare

- rezulta din schimbarea de forma a materiei prin vibratii in sensul unei coarde;

- propagarea se face prin deformarea perpendiculara pe directia lor de avansare, ca la o franghie intinsa ce este scuturata la un capat;

- au viteza de propagara cuprinsa intre 3,5 si 7,3 km/s.

c. Unde superficiale sau unde longe (L)

- rezulta din interferenta la suprafata a undelor prime si secunde;

- au viteze de propagare de 3,3-4,4 km/s;

- au lungime de unda foarte mare (pana la cateva sute de kilometri).

In functie de miscarea dominanta pe care o determina, undele superficiale pot fi:

- unde LOVE (Q) – determina miscarea terenului in plan orizontal;

- au viteze de propagare de circa 4,4 km/s.

- unde Rayleigh – au o miscare comparabila cu cea a particulelor de apa in valuri (circulara);

- au viteze de propagare de 3,4-3,7 km/s.

d. Unde gravitationale

- se manifesta numai in rocile afanate ;

- constau in revenirea gravitationala a particulelor dislocate prin translare de socuri seismice;

- au viteze mici (cativa m/s);

- au amplitudini mari.

In urma actiunii undelor seismice, particulele materiale sufera trei tipuri de miscari:

- verticale (au loc in zona epicentrala)

- orizontale (se resimt pe distante mari)

- de torsiune (determina rasucirea obiectelor in jurul axei).