Regiunea Târgu Jiu din sud-vestul României, scena unei secvențe neobișnuite de cutremure în 2023, a fost recent sub lupa oamenilor de știință. Un studiu detaliat de tomografie seismică, publicat recent, aruncă o nouă lumină asupra structurii crustale subterane și a factorilor care ar fi putut contribui la intensificarea activității seismice.
Cercetarea, realizată de o echipă de seismologi români, a utilizat algoritmul LOTOS pentru a produce modele 3D de înaltă rezoluție ale vitezelor undelor seismice P și S, oferind o perspectivă crucială asupra dinamicii geologice locale.
A nomaliile de viteză, semne ale unor structuri subterane diverse
Analiza a relevat variații semnificative ale vitezelor undelor seismice, indicând o structură crustală complexă. În zonele de nord și nord-est, unde s-au înregistrat valori ridicate ale vitezelor Vp și Vs, se suspectează prezența unor formațiuni geologice dense și rigide, posibil asociate cu unități magmatice sau metamorfice consolidate. Acestea ar putea fi indicii ale unor blocuri crustale stabile sau ale unor falii vechi, inactive.
Contrastul este izbitor în regiunea centrală, care a prezentat valori scăzute ale Vs. Această zonă, remarcabilă prin activitatea seismică intensă și intersecția unor falii majore, sugerează prezența unor roci puternic fracturate și slab consolidate, posibil saturate cu fluide. Implicațiile sunt semnificative: undele seismice S, fiind mai sensibile la prezența fluidelor, încetinesc considerabil în aceste condiții, oferind un indiciu clar al unui mediu subteran „umed”.
R olul fluidelor în dinamica faliilor și producerea cutremurelor
Un aspect deosebit de relevant al studiului este raportul Vp/Vs, care în regiunea centrală a atins valori de ≥1.8−1.9. Aceste valori ridicate sunt un indicator puternic al prezenței fluidelor în fisurile rocilor. Specialiștii sugerează că aceste fluide ar putea influența semnificativ dinamica faliilor și apariția cutremurelor. Ipoteza este că prezența fluidelor reduce frecarea dintre blocurile de rocă, facilitând alunecarea de-a lungul faliilor și, implicit, declanșarea evenimentelor seismice. Faptul că anomalia Vp/Vs ridicată se suprapune cu zona seismică activă subliniază rolul potențial al fluidelor în procesele de ruptură și alunecare.
S edimentele și fracturile din sud
În partea sudică a regiunii Târgu Jiu, anomaliile de viteză sugerează prezența unor unități sedimentare slab consolidate, cu un grad ridicat de fracturare. Depresiunea Getică, un bazin sedimentar extins, se caracterizează prin formațiuni geologice mai puțin compacte, prin care undele seismice se propagă mai lent. Prezența numeroaselor falii în această zonă accentuează și mai mult aceste anomalii, contribuind la înțelegerea proprietăților acustice ale substratului.
S ecvența de cutremure din 2023
Secvența de cutremure din februarie 2023, cu un dublu șoc de magnitudini Mw = 4.8 și Mw = 5.4, urmat de peste 4000 de replici, a reprezentat un semnal de alarmă pentru comunitatea științifică. Până atunci, zona Târgu Jiu era considerată o regiune cu seismicitate scăzută. Studiul actual subliniază că migrația hipocentrelor către suprafață în timpul secvenței seismice ar fi putut fi facilitată de prezența fluidelor la adâncimi cuprinse între 5 și 15 km. De asemenea, fluidizarea faliilor ar putea explica și durata neobișnuit de lungă a activității post-seismice, care a persistat peste un an.
Aceste descoperiri aduc o contribuție esențială la o mai bună înțelegere a comportamentului geodinamic al zonei Târgu Jiu și, implicit, la îmbunătățirea evaluării riscului seismic regional. Pe viitor, cercetătorii propun explorarea unor abordări hibride, combinând inversia bazată pe fizică cu metode de procesare a datelor bazate pe inteligența artificială, pentru a crește stabilitatea, scalabilitatea și rezoluția modelelor seismice.
Studiul realizat în zona Târgu Jiu ne ajută să înțelegem mai bine de ce au avut loc cutremurele neobișnuit de puternice în 2023. Cercetătorii au descoperit că sub pământ există structuri geologice foarte diferite: în unele locuri roca este tare și stabilă, iar în altele este fragilă și plină de crăpături în care se găsesc fluide (apă sau gaze). Aceste fluide pot „unge” faliile, făcând ca rocile să alunece mai ușor unele peste altele, ceea ce duce la cutremure.
De asemenea, s-a observat că undele seismice se propagă mai lent în zonele cu roci moi și umede, ceea ce oferă indicii importante despre ce se află sub pământ. Activitatea seismică prelungită din 2023 ar putea fi explicată tocmai prin această combinație de falii, fluide și roci fracturate.
Pe viitor, oamenii de știință vor folosi și inteligența artificială pentru a face modele și mai precise, care să ne ajute să înțelegem mai bine riscurile și să ne pregătim mai bine pentru astfel de fenomene.
Monika BACIU
