Sur le tremblement de terre du 29 juillet 1942_G.Demetrescu

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OBSERVATOIRE DE BUCAREST I

SERVICE SEISMOLOGIQUE

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

Por. G. DEMETRESCU

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SUR LE TREMBLEMENT LE TERRE DU 29 JUILLET 1942 j jtâUbizzx Ct DES MOHTASHBS DE VEANCEA. I Par Go Demetrescu.

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PF-GION ^l A PlK, .4 aj

Les etudes des seismologu.es Ies plus eminents (l-3) sur Ies treniblements de terre de Soumanie, ainsi que Ies dăterminations faites â 1' Ohservatoire de Bucaresfc (4-9) demontrent d'Ti­ no maniere incontestable, l’existence, dans Ies Montagnes de Vrancea, d’un foyer.de seismes profonds vers le point de coor-‘ donnees geographiques 45?8 - 45°9 de iatitude nord et 26V, 5 26,6 de longitude est Greenwich.

La plupart des geologues roumains (10-15) contestent âprement l’existence d'un epicentre dans cette region, plus âprement encore la profondeur anormale dos seismes issus de cette origine., De quel cote est la verite? ITous l’avons mont re plusieurs fois deja (9, 16-18), avec maintes preuves a l’appui. Toutefois, dtant donne que nous sommes maintenant en inesure de presenterde nouvelles preuves, nous n‘hdsitons pas do le fairec De l’avis merae des geologues roumains, la controverse qu'ils ont soulevcSe serait tranchee, si i’on disposait d! ohservations faites dans la region contesteeo Car, d!apres leurs o~ pinions, on pourrait alors determiner la position de 1'epicentre 83 E S avec plus de precis?.cn, En fait, comme il s’agi'c de seismes profonds, ces cHservations ne sauraient donner plus de procision dar: s la de terminat ion de l:e125 picentre, mai 3 elles aur ont un autre avantago, celui de fournir la / preuvo directe, la preuve palpaole / de la profondeur anormale du foyero En effet, la distance D de / / 1 ’ hypocentre I (fig. l) â uno sta— // tion est fonoticn croissanfce do la. / difference S-P des heures enregistroes par la station pour Ies ondes S st P, Hous verrons dans la suite ou.’ on peut adopter pour cet­ I te fonotion, Vexpression Fig. 1» D - 10,3(S-?) la distance D etant exprimse on Im, los heures F et S en secondes»

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Par exemple, si pour un s6isme, Ies observations revolont & Foc­ şani la diffdrencc S-P = 14,6 s, si l'£picentre se trouve a 83 km de cette viile, on obtient pour la profondeur de l'hyoccntro, la valeur de 125 km, valeur qu'on peut verifier d'ailleurs sur la figure.

L*installation de quelques stations sdismographiques 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. Mais 1'installation de quelques stations sdismographiquos on Roumanie prdsentera un intdret aurement grand quo celui de four­ nir des preuves a ceux qui pretendent dtudior Ies tremblements do terre en dddaignant Ies enseigenemnts de la sdismologio.

Isole au milieu du continent europdon, lo point sdismiquo de Vrancea est entourd de nombreuses station odismogrdphiques bion outilldes. En ce qui concerne l'dtude des sdismoe profondn, los secousses issues de ce point prdsentont des posoibilitds poutetre uniques au monde. Dans ces circonstancos si favorablus, l1inutallation de quelques stations on Roumanie comblora uno laounu dou plus regrettables$ l’absence dos donndos d'observation roauoillios dans le voisinage immddiat do l'dpicontro- Car, il no faut pan 0tre sdismologuo pour comprendro la grando importnnoo do tollus donnees.

D’autre part la plupart dos stations ouropdonnos no trouvant â des distances ddpassant Ies 500 km, los Qnrogiatromontn do oon stations ne sauraient servir qu'a l'dtudo de oeux do nos trornblo' ments de terre qui sont assoz forte pour donnor dos onrogistrci­ ment s detailles jusqu'â de3 distances de 1000 km /iu rnoins. Lom autres sdismes, Ies rnoins forte, maie los plus frdquons pourtant, echapperont â 116tude, tant que noua no disposorono d’un nombro suffisant de stations sdismographiqueo.

Nos tremblements de terre de Vrancea prâsontant un si grancl interet, nous avons cru de notro devoir do doinandor, avoo la plus grande insistance, Ies moyens d'organiser un service seismologique disposant de quelques stations convonablomont plaodoo* A X'orce de Jes demander —le grand tromblorncnt de terre aidant— nous avons fini par obtenir ces moyens.

Nous disposons, pour le moment,de 3 stations s61 srnograph 1 quos â Eucarest, Focşani et Cernăuţi et esperons inetaller doux autroe au moins avant la fin de 1'annde. Nous sommes donc d&s-a-prdsont en mesure de r£pondre h quelquesunoe des questions ooulovdes par Ies int^ressants seismes de Vrancea. . oOo.

3

Le premier tremblement de terre des Montagnes de Vrancea, enregistre par Ies trois stations roumaines, s'est produit le 29 juillet 19429 vers 21“19m de temps legal roumain, soit 19 x9m de temps civil de Greenwich.

Le seisme a ete assez* faible, il n'a probablement pas donne des P lisibles en dehors du pays. Ce n’est donc que sur Ies enregistrements de Roumanie qu'on en pourra entreprendre l'etude.

Les coordonnees geographiques des trois stations sont$

Latitude N Longittude E

Focşani

Bucarest

45°41',7 ■27 11.6

44°24|8 26 5,8

Focşani

Bucarest

Cernăuţi

- 142

+282

- Q7

93

Cernăuţi

48°17' 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 axes ox, oy etant orientees vers le nord et l'est» Un calcul trigonometrique bien simple donne pour les coor­ donnees. x, y des trois stations les valeurs qui suivent ?

0 0

x y

km km

Les axes coordonnes xoy et les trois stations sont representes sur la figure 2 a l'echelle 1 ? 2 250 000o Les valeurs cidessus peuvent d’ailleurs âtre vcrifiees sur n‘importe quelle car­ te du pays. *o0oo

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La planche I reproduit les seismogrammes enregistres par les trois stations. Uotons que l*aiguille de la composante E de Foc­ şani a subi un leger deplacement vers 19‘h‘2Cin473? Par ccnsequent apres 1! inscription de l’onde S, Ce deplacement ne saurait donc affecter d'aucune maniere les donnees dont nous nous sommes 3ervi. Le deplacement a d'ailleurs ete corrige a la reproduction du se ismogramine.

Ues corrections des pendujes ont ete de O9O s a Bucarest, -24?9 s a Focşani et +695 s â Cernăuţi.

Le depouillement des seismogrammes a donne9 en temps civil de Greenwich, les heures suivântes. pour les ondes P et Ss

p 2 S - P

Focşani I9hi9m30®4 19 19 459o 14,6

Bucarest !9hl9m36fo 19 19 54,2 18 5 2

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Cernăuţi 19lrL19m55?9 19 20 26,6 30,7

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HYPOTHESE d'une profondeur normale de 25 km*

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Fig. 2 /'Buc ar est

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rr, Determination de 1'hypocentre.

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Focşani Fig,3* b

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*Bucarest

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HYPOTHESE D! UNE PROFONDEUR NORMALE DE 25 KM. Essayons d'abord d'interpreter Ies donnde3 des o"bservations dans 1'hypothese d'une profondeur normale de 25 km* Les _ondes enregistrees seraient, dans cette hypothese, Ies ondes P, S de Mohorovocic. Utilisons Ies tables de cet auteur (l9)« Voici ces tables pour Ies distances qui noua intdressent.

S-P

A 100 km 120 140 160 180

A 180 km 200 220 240 260

12,9 s 15,3 17.7 20,2 22.7

S-P 22.7 s 25,2 27.7 30,2 32.8

A designant Ies distances epicentrales.

Un calcul d1interpolation des plus simples permet d'en deduire Ies valeurs que devraient avoir, dans cette hypothese, Ies dis­ tances A separant l'epicentre de chacune des trois stations. On trouve ainsi Ies valeurs qui suivents 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, eur la circonference dâcrite autour de Focşani et ayant le rayon de 114 km» II doit se trouver aussi sur Ies deux autre circonferences decrites autour de Bucarest et Cernăuţi avec Ies rayons de 144 et 244 hm» Sur la figure 2, Ies rayons de ces trois circonferences ont Ies longueurs de 51, 64, 108 muu L'epicentre devant se trouver sur chacune de ces trois circonferences, ces trois courbes doivent s’intercepter en un point unique, 1!epicentre» Or, on voit bien sur la figure que ces trois courbes ne presntent la moindre tendance de converger vers un point unique» Serait-ce la faute aux tables de Mohorovicic? Ces tables sont pourtant tres exactes, elles sont Ies 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 1' evidence— l'hypothese d'une profondeur normale de 25 km est fausse» Aucune argumentation ne saurait rien changer â cette conclusion» . oOo»

6

DETERMINATION APPROCEEE DE L'EPICENTRE ET DE LA PROFONDEUR DTJ SEISME. Ddsignons par v et v5 Ies vitesses de propagation des ondes P et S, par D et A ies distances rectilignes de 1’hypocentre et de 1'epicentre â une station et poscns v Les trois stations c.onsiderees dtant assez voisines de l'epicentre, nous supposerons que les ondes seismiques suivent des chemins rectilignes pour aller de leur point de de’part, 1'hypocen­ tre, â chacune des trois stations.

D'ailieurs, quel que- soit le cherain suivi par l'onde, on peut toujours diviser la distance rectiligno D, separant 1'hypocentre de ia station, par l'intervalie de tenps mis par l’onde pour al­ ler de 11 un a 1:autre de ces deux points. On obtient ainsi la vi• tesse d!u2i mobile parcourantd’un mouvement rectiligne et unifor­ me, la distance hypocentre-staticn dans un intervalle vie temps egal â la dur de de parcours de l'onde soismique. Cest dans ce sens qu' ii faut envisager les vitesses v et v’.

La theorie de l’elasticitd assigne au coefficient k la valeur k « 1,73 nous deduisons (4) des tables de Gutenberg et Richter (20) ia va­ leur v = 7?5 km/s Dans cos condiţiona ou a D -• Pv - Sv* et on en deduit

s-p =

V

~ -V

V—v’t,

-jrrkr,

w*

v

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par consequent D'o 1093(S-P) En util-isant leş valeurs donndes. par les observations pour • la difference S-P, on obtient les valeurs de D inscrites dans le tablaau ci dessous.

Designons encare par h la.profondeur de llhypocentre. Chaque station S forme avec 1*epicentre E et 1*hypocentre I Ui g. l) un triangle dont l1 h^qpotkhuse est D et les deux autres cotes h et A „ On a dor.c A 2 = D2- h§ Tous les elements d’un caicul tres simple sont donnes dans le tabeau suivânt.

8

Focşani

Bucarest

Cernăuţi

18,2 30,7 s 14,6 316 150 187 km 54968 99856 22250 15625 15625 15625 84251 6875 19344 km 290 83 139 62 129 37 Un calcul algebrique des plus simples permet de trouver la valeur de h. Si 1*on veut eviter ce calcul, on n'a qu'â essayer diffdrentes valeurs de h en repetant, pour chacune d'elles, le calcul ci-dessus et â representer Ies valeurs trouvees pour A sur la carte de la figure 3- On constatera que c'est la valeur h = 125 qui donne la solution.

L‘epicentre doit se trouver â 83 km de Focşani, 139 de Bucarest, 290 de Cernăuţi, c1est-â-dire, sur la carte, â 37 > 62, 129 mm des points reprdsentant ces trois ctâ0;ior3. Menons autour de ces points Ies trois circonferences ayant leurs rayons egaux aux aux distances ci-dessus. La figure prouve que ces trois courbes passent, toutes, par un point unique, l'epicentre.

Le coordonnees rectangulaires de ce point sur la carte sont (S-P) 33 = 10, 3(S-P] D2 h2 A2 A A (carte)

x = 0

y - - 37

mm

x = 0

y = - 83

km

soit, en km sur la terre ou, en degrds de la circonference terrestre x o 0°0

0?7 7 = Ce sont ces valeurs qu’il faut ajouter algebriquemqnt aux coordonnees geographiques de la station, ou se trouve 1'origine des axes cooraonnes, pour obtenir Ies coordonnees geographiques de 1‘epicentre, â savoir 26°5 longitude est Greenwich.

45?7 latitude nord,

Quant k la profondeur, elle est h = 125 km Nous avons ăchoud dans notre premiere tentative de determiner l*epicentre en attribuant au seisme une profondeur normale de 25 3on. Noua avons pleinement reussi la seconde fois en faisant intervenir la profondeur anormale du foyer. La conclusion est cividente pourquiconque veut se donner la peine d'examiner objectivement la question.

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La determination que nous venons de faire, fondâo sur trois observationB seulement, ne comporte d vid eminent pas une grande pre cision. II convient toutefois de faire Ies remarques suivantess

v

C; ✓

1 La position determinee pour 1* eplcentre se trouve â 0,2 environ de la position resultant pour ce point do. icutes Ies etudes anterieures (l-9)° L'existence de cot epiccntre se trouve donc confirmee encore une fois, la profondour de 1!hypocentro aussi.

2 Cette ddtermination apporto la preuve paipable de la profondeur anormale du foyer de Vrancea, car, la forte valeur S-P 14j6 s enregistree â Focşani met en evidence une forte valeur de la distance hypccentre-staticn, distance qui, etant donne la proximitd de l'epicentre, ne peut se placer qu: en profondeur.

(Examiger le figure l).

3 C’est la premiere confirmation de ce genre pour le foyer de Vrancea, l'une des rares confirmations, obtenues par des observations tout proches, pour Ies seismes profonds en generale Observatoire de Eucarest.

1942, aout*

REP3RENC23 EIBLIOGRAPEIQTJES. 1- Eo JEFFREYSo- Some decp-.foous carthquakes 0- Monhly Notices of A0S0 - Geophysica.L Supplementr 1933? Lee 2- E, GUTENBERG and C, Fo'rICEL’SH, - Lepth and geographical distribution of aee-focus t : thquakeso- Bulletin of the Geological Society of Amaricao 1°-paper Voi 49, 19379 2D pap0 Voi 50.

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Observatoire de Bucaresto ±942* 10- Io?» VOITESTI.- Geologia si manifestările seismice din Octombrie-Ncembrie 1940. - Cele trei Crisuri, Nov*-Lee o 1940

10

11- I.P« VOITESTI.- Geologia si Seismologia.- Cele trei Crisuri. Ian»-Feb. 1941 12- I.P, VOITESTI.- Considerations geologiques sur la râ~ gion âpicentrale du tremblement de terre de Roumanie du 10 No­ vembre 1940.- C. R0 Acad. Sc. de Roumanie. T. V. No 3* 13- N. RADULESCU,- Cercetări în Moldova de Sud asupra cutremurului din 10 Noembrie 1940.- Rev. Geogr, Rom. A. III. F. 14~ N. RADULESCU.- Considerations geog'aphiques sur le tremblement de terre de Roumanie du 10 novembre 1940»" C* R. Acad. Sc. de Roumanie. T V. No. 3? 1941* 15- N. POPP.- Despre cutremure.- Bul. Soc. Geogr. T.LIX 16- G. DEMETRESCU.- In jurul cutremurului de la 10 noembre 1940*- Publ. Observtoire de Bucarest, 1940» 17“ G. DEMETRESCU.- Remarques sur le tremblement de terre de Roumanie, du 10 novembre 1940»- C. R. Acad. Sc. de Roumanie.

T. V. No.' 3.

18- G. DEMETRESCU.- Despre cutremurul de la 10 nocmbre 1940*- Revista Ştiinţifică "V. Adamachi11. V. XXVII, 2, 1941* 19“ G. DEMETRESCU.- Cutremurele din Vrancea în seismici­ tatea generală a pământului.- Publ. Observatoire de Bucarest.

1942.

20- A. MOHOROVICIC.- Tables.- Publ.. Bureau .Central Seismologique International. S. A. F. 3«

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