SUR LE TREMBLEMENT DE TERRE DU 29 JUILLET 1942...DES MONTAGNES DE VRANCEA

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OBSERVATOIRE DE BUCAREST SERVICE SEISMOLOGIQUE

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SUR LE TREMBLEfilENT DE TERRE DU 29 JUILLET 1942 DES MONTAGNES DE VRANCEA

Per. G. DEMETRESCU

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SUR LE TREMBLEMENT DE TERRE DU 29 JUILLET 1942 DES MOHTAGNES DE VRANCEA. Par G„ Demetrescu.

ifnuorcc.4 Ct^ 0/4.3 SEGION-UA PLK.4A

Los etudes des soismologuss Ies plus £minents (l-3) sur Ies tremblomonts do terre de Roumanie, ainsi que Ies ddterminations faites a 1* Observatoire de Bucaresfc (4-9) demontrent d‘u~ no maniere incontestable; 1‘existence, dans Ies Mont agriş s de Vrancea, d’un foyer de seismes profonds vers le point de coordonnees gsographiques 45?8 - 45?9 de latitude nord ct 26;5 26,6 de longitude est Greenwich.

La plupart des geolcgues r o ama ins (10-3.5) c ontes tent âprement l'existence d'un epicentre dans cette region, plus âproment encore la profondeur anormale des seismos issus de cette origine» De quel cote est la vdrite? ITous 11 avor:s montre plusieurs fois dejA (9, 16-18), avec maintes preuves â i’appui. Toutefois, dtant donne que nous somnies raaintenar.t en mesure de prosenterde nouvelles preuves, nous nlhesitons pas do le fainee Le l’avis merao des gdologues roumains, la controverse qu1ils ont soulevee serait tranchee, si I*on disposait d'observations faites dans la region contestee, Oar, d;apres le ars opinions, on pourrait alors determiner la positicn de 1*epicentre 83 S E avec plus de precision, En fait, comme il s’agit de seismes profonda, c.es cbservatio.ns ne sauraient donner plus de prdcisicn dans la determination de l:e125 picentre, mais eiies auront im autre avantage, celui de fournir la preuve directe; la preuve palpacle de la profondeur anormale du foyer. / En effetj la disiance L de I1hypocentro I (fig. l) a uno sta/ tion est fcncticn crcissar.ce do la / tiifference S-? des heures enregistrees par la staiion pour Ies on/ des S ei P, ITous verrons dans la suite qu!on jeut adopter pour cet­ I te fonction, l?e:q)ression

Fig. 1.

E - iO,3(S-?) la disiance D etani exprimee on knv Ies heures F et S en secondes*

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Par exemple, si pour un seisme, Ies obşervations revelcnt b. Foc­ şani la diff6ren.cc S-P =» 14,6 s, si l'6picentre se trouve â 83 km de cette viile, on obtient pour la profondeur de l'hyocentre, la valeur de 125 km, valeur qu* on peut vdrifier d'ailleurs sur la figure.

• L' installation de quelques stations s6ismographiques autour du foyer dont il s’agit aura donc l'avantage de serrer le ph6nomene de plus preş, de fournir la preuve directe de la profondeur anormale des sdismes de cette rdgion. . oOo. îflais 1'installation de quelques stations s6ismographiques en Roumanie presentera un int6ret aurement grand que celui de four­ nir des preuves â ceux qui pretendent dtudier Ies tremblements de terre en d6daignant Ies enseigenemnts de la seismologie.

Isoie au milieu du continent europeen, le point seismique de Vrancea est entoure de nombreuses station seismographiques bien outiliees. En ce qui concerne l'6tude des seismes profonds, Ies secousses issues de ce point presentent des possibilites peutetre uniques au monde. Dans ces circonstances si favorables, 1*ins­ tallation de quelques stations en Roumanie comblera une lacune des plus regrettabless l'absence des donnees d'observation recueillies dans le voisinage immediat de l'epicentre. Car, il ne faut pas §tre sdismologue pour comprendre la grande importance de telles donnees.

D'autre part la plupart des stations europeennes se trouvant â des distances depassant Ies 500 km, Ies enregistrements de ces stations ne sauraient servir qu'â l'etude de ceux de nos tremble:. ments de terre qui sont assez forts pour donner des enregistre­ ments detailles jusqu'â des distances de 1000 km au moina. Les autres seismes, les raoins forts, mais les plus frequehs pourtant, echapperont â l'etude, tant que nous ne disposerons d'un nombre suffisant de stations seismographiques.

Nos tremblements de terre de Vrancea presentant un si grand interet, nous avons cru-de notre devoir de demander, avec la plus grande insistance, les moyens d'organiser un service s^ismologi-

que disposant de quelques stations convenablement placees. A force de ies demander —le grand tremblement de terre'aidant— nous avons fini par obtenir ces moyens.

Nous disposons, pour le moment,de 3 stations seismographiques â Bucarest, Focşani et Cernăuţi et esperons installer deux autres au moins avant la fin de l'annee. Nous sommes donc des-â-present en mesure de repondre â quelquesunes des questions soulevdes par les intlressants seismes de Vrancea. .oOo.

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*

3

Le premier tremblement de terre des Montagnes de Vrancea, enregistre par Ies trois stations roumaines, s'est produit le 29 juillet 1942, vers 2x1l9m de temps legal roumain, soit 19^19m de temps civil de Greenwich.

Le seisme a ete assez- faible, il n'a probablement pas doime des P lisibles en dehors du. pays. Ce n'est donc que sur Ies en— registrements de Roumanie qulon en pourra entreprendre l'etude.

Les coordonnees geographiques des trois stations sont s Focşani

Bucarest Cernăuţi Latitude B 44°2458 45°41>7 48°17' Longittude E •27 11.6 26 5,8 25 26 Supposons la face de la terre plane et placcns dans la station de Focaani 1'origine d'un systeme de coordonnees rectangulaires xoy, les parties positives des axe3 ox, oy etant orientees vers le nord et l'est.

TJn calcul trigonomdtrique bien simple donne pour les coor­ donnees x, y des trois stations les valeurs qui suivent: Focşani 0 0

x y

Bucarest

Cernăuţi

- 142 - 37

+ 282 -93

lan km

Les axes coordonnes xoy et les trois stations sont representes sur la figure 2 â l’echelle 1 1 2 250 C00. Les valeurs cidessus peuvent d’ailleurs &tre vcrifiees sur n'importe quelle car­ te du pays. ,o0o= La planche I reproduit les oâismogrammes enregistres par les trois stations. Notons que l'aiguille de la compcsante E de Foc­ şani a suhi un leger dSpIacement vers ÎŞ^C^?3» P^r ccnsequent apres 1’inscription de l’onde S, Ce d^placement ne saurait donc affecter d'aucune maniere les donnees dont r.ous nous sommes servi. Le deplacement a d'ailleurs ete corrige a la reproduction du seismogramme.

•Jes corrections des penduîes ont ete de 0,0 s â Bucarest, -24? 9 s a Focşani et +6,3 s â Cernăuţi.

Le depouillement des seismogrammes a donnd, en temps civil de Greenwich, les heures suivântes. pour les ondes P et Ss Focşani

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S -P

Bucarest

I9hl9m?0U l9h19m36fo 19 19 43,0 19 19 54,2 18,2 14,6 ,o00o

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HYPOTHESE D’UNE PROFONDEUR NORMALE DE 25 KM. Essayons d'abord d'interpreter Ies donn£es des observations dans 1'hypothese d'une profondeur normale de 25 Km. Les jandes enregistrees seraient, dans cette hypothese, les ondes P, S de Mohorovocic. Utilisons les tables de cet auteur (19)* Voici ces tables pour les distances qui nous intdressent.

A 100 km 120 140 160 180

S-P i;?

12,9 S 15 s 3 17 9 7 20,2 22,7

S-P

A 180 km 200 220 240 260

22.7 s 25,2 27.7 30.2 32.3

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A ddsignant les distances epicentrales.

Un calcul d'interpolation des plus simples permet d'en deduire les valeurs que devraient avoir, dans cette hypothese, les dis­ tances A separant l'epicentre de chacune des trois stations. On trouve ainsi les valeurs qui suivent s Focşani

A km

114

Bucarest 144

Cernăuţi 244

La distance de l'epicentre â Focşani etant, dans cette hypo­ these, de 114 km, l'epicentre doit se trouver, quelque pqrt, sur la circonference decrite autour de Focşani et ayant le rayon de 114 km. II doit se trouver aussi sur les deux autre circonferences decrites autour de Bucarest et Cernăuţi avec les rayons de 144 et 244 km. Sur la figure 2, les rayons de ces trois circonferences ont les longueurs de 51, 64, 108 mm.

L'epicentre devant se trouver sur chacune de ces trois circonferences, ces trois courbes doivent s'intercepter en un point unique, l'epicentre. Or, on voit bien sur la figure que ces trois courbes ne presntent 'la inoindre tendance de converger vers un point unique.

Serait-ce la faute aux tables de Mohorovicic? Ces tables sont pourtant tres exactes, elles sont les plus usitees dans l'etude des seismes proches et donnent toujours d'excellents resultats.

Pourquoi sont elles en defaut? Parceque — il faut tout de meme se rendre â l1 evidence— 1[ hypothese dfuhe profondeur normale de 25 km est fausse. Aucune argumentation ne saurait rien changer â cette conclusion.

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DETERMINATION APPROCHEE DE L'EPICENTRE ET DE LA PROFONDEUR DU SEISME, D^signons par v et v! Ies vitesses de propagation des ondes P et S, par D et A Ies distances rectilignes de 1*hypocentre et de l'epicentre â une station et poccns k Les trois stations considerees titant assez voisines de l'e­ picentre, nous supposerons que Ies ondes seismicuas suivent des chemins rectilignes pour al ier de leur point de depart, 1' hyp ocen­ tre , a chacuno des trois stations.

D'ailleurs, quei que soit le chemin suivi par l'cnde, on peut toujours diviser la distance rectiligne D, separant 1'hypocentre de la staticn, par l'intervalle de tenps mis par l5. onde pour aller de l'un â 1' aut re de ces den:-: points. On cbticni ainsi la vitesse d!un mobile parcourani, d;un mouvement rectiligne et unifor­ me, la distance hypocencre-staticn dans un intervalle de temps egal â la duree de parcours de l'onde soismique. Cest dans ce sens qu‘il faut ervisager les vitesses v et v!• La theorie de 1* elasticit6 assigne au cceifielent k ia valeur k - 1,73 nous deduisons (4) de3 tables ue Gutenberg et Richter (20) Ia va­ leur v = 7?5 3aa/s Dans ccc condiţiona on a

D -• Pv - Sv' et on en doduit

w-2.-2 V Y

=~i±£-D V

par consoquent D = 10,3(S-?)

En utiiisânt les valeurs donnees. par les observations pour • la differer.ee S-Ps on obtient les valeurs de 1) inscrites dans le tablaau ci dessous.

Designons encare par h la profondeu? de l1hypocentre* Chaque station S forme avec l’epicentre E et 1*hypocentre I (fig« l) un triangle dont l’hypotenuse ost 3) et les deux autres cotes h et i« On a dor.c L2 = 32- ’-vTous les elements a:un calcul tres simple sont dennes dane Ic tabeau suivânt,

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Cernăuţi Bucarost Focşani 30,7 s 18,2 14,6 S-P) 316 150 D - 10,3(S 187 99056 km D2 54968 22250 h2 15625 15625 15625 A2 84251 19344 6875 A 290 km 139 83 62 A (carte) 129 37 • Un calcul algebrique des plus simples permet de trouver la valeur de h. Si 1* on veut evitor ce calcul, on n’a qul â essayer diff^rentes valeurs de h en repotant, pour chacune d’elles, le calcul ci-dessus et â representer Ies valeurs trouvdes pour A sur la carte de la figure 5- On constatera que c'est la valeur h = 125 qui donne la solution.

L'dpicentre doit se trouver â 85 km de Focşani, 159 de Bucarest, 290 de Cernăuţi, c'est-â-dire, sur la carte, â 57» 62, 129 mm dos points reprdsentant ces trois c bâMvjr.s. Menons autour de ces points Ies trois circonferences ayant leurs rayons egaux aux aux distances ci-dessu3. La figure prouve que ces trois courbes passent, toutes, par un point unique, l’epicentrc.

Le coordonnees rectangulaires de ce point sur la carte sont x = 0 y = - 37 mm

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soit, en km sur la terre

x = 0 y = - 85 km ou, en degrds de la circonference terrestre x o 0°0 7 85 “ 0?7 Ce sont ces valeurs qu* il faut ajouter algebriquemqnt au:: coordonnees geographiques de la station, ou se trouve 1'origine des axes cooraonnOs, pour obtenir Ies coordonnees geographiques de l’dpicentre, â savoir 45?? latitude nord, 26?5 longitude est Greenwich.

Quant h la profondeur, elle est

h = 125 km Nous avons 6chou6 dans notre premiere tentative de ddterminer l'epicentre en attribuant au seisme une profondeur normale de 25 km. lîous avons pleinement reussi la seconde fois en faisanb intervenir la profondeur anormale du foyer. La conclusion est evi­ dente pourquiconque veut se donner la peine d'examiner objeotivc— ment la question.

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La determination que nous venons de faire, fondâc sur trois ofoservations seulement, ne comporte dvidemment pas wie grande pr'e cision, II convient toutefois de faire Ies remarques suivsntes; 1

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1° La position determineo pour 1*epicentre no trouve â 0,2 environ de la position răsultant pour ce point de. tcutes Ies etudes anterieures (i-9)* L'existence de cot epiccntre se trouve ddnc confirmee encore une fois, la profondeur de l’hypocentro aussi.

2° Cette d6termination apporto la preuve palpable de la pro~ fondeur anormale du foyer de Vrancea, car, ia forte valeur S-? = 14?6 s enregistrde â Focşani met en evidence une forte valeur de la distance hypccentre-staticn, distance qui, etani donnd la proximitd de l'epicentre, ne peut se placor qu:en profondeur, (Examiger le figure l).

3 C'est la premiere confirmation de C9 genre pour le foyer de Vrancea, l’une des rares confirmations, obtenues par des ob­ servat ions tout proches, pour Ies seiomes profonds en general.

Observatoire de Eucarcst.

1942, aout.

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20- A. MOHOROVICICo- Tables.- Puţi. Bureau .Central Seismologique International. S. A. F. 3* 1

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