Algunes t&egrave;cniques per a l'estudi de la sismicita

Carme Olivera

Enric Banda

Josep Gallart

Olivera, Carme

Banda, Enric

Gallart, Josep

Hemeroteca Cientifica Catalana

SISMICITAT I ZONACIÓ per Carme Olivera i Lloret, Enric Banda 1 Tarradellas 1 Josep Gallart i Muset (ci�ncia 8 .¡g OSl 1<)1l 1 / 4<) I )  Z 7 Així com la sismicitat a la Terra es concentra en determinades re ions, cal també destacar el fet ue, tre aliant a etita escala zones d'unes desenes de uilòmetres de radi , els sismes no es produeixen en qualsevol lloc, sinó que estan directament relacionats arn la tectònica regional i són conseqüència de l'activitat · de les falles . Carme Olivera i Lloret (Barcelona, 1 9 5  o) és llicenciada en física per la U niversitat de Barcelona ( 1 9 7 5 ), on obtingué el grau de llicenciatura èl 1 97 7 .  Fins e l  1978  fou becària del Consejo Superior de Investigaciones C ientíficas i després professora ajudant de geofísica a Barcelona. De 1978  a 1 980 ha realitzat estudis de sismologia a la Université Pi erre et Marie Curie de París. En aquests moments treballa al departament de geofísica de la Universitat de Barcelona. Enric Banda i Tarradellas (Girona, 1 948) és doctor en geofísica per la Universitat de Barcelona ( 1 979). Realitza estudis de postllicenciatura a l'Escola Politècnica Federal de Zuric (Suïssa). Josep Gallart i Muset (Barcelona, 1 9 5 4) es llicencià en física a Barcelona l'any 1 976. Obtingué el 1 980 el doctorat de tercer cicle a la Universitat de Parls Pierre et Marie Curie. A partir de les dades geològiques, panya de microsismicitat comporta diverses etapes .  En primer •' . . podem conèixer les falles visibles lloc, cal definir la zona d'interès, tenint en compte el grau en superfície i tenir una idea de d'activitat sísmica en el passat i altres dades geològiques i Uur edat de formació. Cal tenir en compte, geofísiques ,  així com la importància i la significació geogràfica però, que les falles poden estar encobertes en el present i en el desenvolupament socioeconòmic de la també per sediments més recents diposi- regió. tats al damunt, i aleshores llur detecció Un cop fixada la zona, es procedeix a la implantació d'estacions requereix l'ús de mètodes geofísics. Donat cercant llocs d'un sòl com més consolidat millor i amb un que els sismes es produeixen a una certa mínim soroll de fons, resultat de les activitats de tipus indus ­profunditat i que una falla no té perquè trial (màquines, motors, . . .  ) , humà (a�lomeracions, carreteres, . . .  ) prolongar-se verticalment en profunditat o bé natural (vent, pluja, animals, . . .  ) .  Llocs força interessants i sinó que pot estar inclinada, trencada . . .  , convenients amb aquests requisits són les coves ,  les mines no és evident l'associació deM sismes a les abandonades . . .  falles . La durada d'una campanya depèn, evidentment, de les possibi-De fet, pel que fa al risc sísmic, el nostre litats econòmiques i sol ésser d'un a dos mesos, període de interès bàsic és el d'establir el grau d'acti- temps que pot ésser, en general. suficient per a obt'enir una vitat actual i futura d'una falla. Conside- informació representativa de l'activitat sísmica. Cal tenir en rem que una falla és activa si ha experi- compte, però, que és normal que àdhuc les regions més actives mentat desplaçaments durant el quaternari presentin períodes de calma i per tant l'absència de sismicitat i ,  sobretot, si en tenim evidències històri - no implica necessàriament que una falla no sigui activa. ques, és a dir, si s'han observat desplaça- L'instrumental utilitzat consisteix en un conjunt d'estacions ments amb o sense producció de terratrè- compostes d'un sensor (sismòmetre) que capta els moviments mols, així com activitat de microterratrè- del terra, el qual està connectat a un registrador que transmet la mols . informació bé de manera contínua sobre paper per mitjà d'un Un estudi detallat de la sismicitat d'una inscriptor, permetent una visualització i un control immediats, regió concreta no és sovint factible tan sols o bé sobre una cinta magnètica, fent possible així posteriors amb les estacions dites d'observatori, fixes tractaments del senyal. i en func ionament permanent,  car llur Un exemple recent d'una campanya de microsismicitat el tenim nombre és reduit i considerable la seva en la que s'ha dut a terme l'octubre del 1980 als Pirineus distància de separació per tal d'assolir la catalans, en col ' laboració entre la Universitat Central de Barce­precisió desitjada. Per a aconseguir-la, cal lona i l'Institut de Physique du Globe de París . L'objectiu dur a terme el que s'anomena una cam- fonamental ha estat l'estudi de la sismicitat associada a les falles panya de sismicitat (o bé de microsismici- de la Tet o de Catalunya, i del Tec, falles que tenen una tat, segons la magnitud dels sismes que ens activitat històrica important i ,  pel que fa a la primera, amb tres interessi detectar), que consisteix en la sismes percebuts per la població de magnituds entre 3 i 4, en els instal ' lació, durant un període de temps tres darrers anys, en la zona de Prada-Cerdanya. A més, determinat, d'una xarxa d'estacions sísmi- d'altres estudis de sismologia efectuats per tota la serralada ques portàtils que envoltin la regió en pirinenca han indicat que aquestes falles poden tenir una qüestió, per tal de registrar els esdeveni- continuació i una significació en profunditat, i arriben fins a la ments locals i determinar amb precisió els base de la crosta ( 3 0  km). epicentres , les profunditats i llur meca- Unes deu estacions han estat instal· lades al Pirineu català. a nisme en el fucus, el qual ens indica quin ambdós costats de la frontera, segons es veu a la figura I .  ha estat el tipus de moviment d e  la falla Com que la campanya s'ha enllestit fa poc, les dades estan responsable del terratrèmol. encara en procés de tractament. U na primera inspecció . dels La preparació i la realització d'una cam- registres sembla indicar, però, que l'activitat sísmica ha estat * ->!7./ .... .. . . . ..... . . . . . . � \�' � * trfo.1 més aviat reduïda dins la regió en qüestió (molts registres procedeixen per exemple del sisme d'El Asnam , Algèria, i les seves rèpliques). Tanmateix, s'han captat diversos sismes, de magnitud inferior a 2 . 5 ,  dels quals presentem un exemple a la Figura I. (Els estels simbolitzen les estacions mòbils corresponents a la campanya de microsismicitat; el cercle representa l 'estació permanent de vigilància de la resclosa de 5usqueda (Girona). Figura 2. Registres de diverses estacions corresponents a un terratrèmol localitzat a la zona de Ribes de Freser. figura 2 ,  amb els registres corresponents a diferents estacions de !E' �I-+--+-oo,j=-j-+'+-t-+-;\, h+-trt--.-II I':':++-i4+hH+-i-H++-H+-­la xarxa d'un terratrèmol, l'epicentre del qual se situa en la zona de Ribes de Freser. Cal considerar aquesta campanya com una primera experiència de reconeixement de la zona; d'altres estudis de la mateixa regió, de més llarga durada, estan en projecte i depenen de les possibilitats econòmiques, els quals haurien d'ampliar-se cap a la zona olotina, d'una història sísmica certament agitada i significativa. Aquests estudis de microslsmlCltat ens donen informació de l'activitat sísmica actual. Aquesta informació, juntament amb l'obtinguda a partir de terratrèmols passats i els efectes pro­duïts, seran la base per a deduir quines seran les característiques dels probables terratrèmols en el futur. Interessa, doncs, saber, per a una àrea determinada, quins seran els valors màxims operats de la intensitat i les característiques del focus sísmic per a poder així preveure els possibles efectes sobre la població d'aquesta àrea. La tècnica que s'utilitza és la de dividir una àrea en zones que seran caracteritzades pel seu grau d'activitat sísmica (alta, mit­jana, moderada, . . .  ) i permetran l'elaboració del que es coneix per mapes de zonació sísmica. Si es treballa a petita escala, incorporant informació sobre les condicions locals del sòl, s'obtenen mapes de microzonació. Aquests mapes són molt importants dins el camp de l'enginyeria sísmica i haurien d'ésser un element bàsic per a qualsevol decisió respecte a la planificació regional i urbana, així com en el disseny antisÍsmic. Els propòsits de l'obtenció d'aquest tipus de mapes són, doncs, fonamentalment donar codis per a la construcció d'edificis i donar un coeficient de risc sísmic per a llocs on es pretén instaHar preses, centrals nuclears , grans complexos industrials , etc. Els paràmetres que s'utilitzen en la compilació dels mapes de zones sísmiques són els següents : , a) intensitat dels terratrèmols i la seva distribució (mapes d'iso­sistes). b) atenuació de les ones sísmiques en funció de la distància epicentral i la profunditat focal . e) paràmetres referents al focus: epicentres, profunditats, mag­nituds, mecanismes, dimensió de les falles, etc. d) paràmetres que descriuen els aspectes geotectònics i geofísics, com les falles actives, l'estructura de la crosta, etc . Si processem aquestes dades, i tenim en compte la informació que aporten les experiències del laboratori (fracturació de ro­ques, inestabilitat mecànica que pot provocar sismes en la crosta, . . .  ), obtenim un conjunt de relacions que seran la base dels mapes de zonació. A la figura 3 es mostren diferents regions sísmiques d'Europa (segons Karnik). Com un exemple més detallat de zonaclO sísmica, presentem aquí els resultats obtinguts pel Servei de Terratrèmols de Suïssa. A Suïssa, país d'una extensió semblant a la de Catalunya però de doble població, es disposa de setze estacions onze de les quals transmeten el senyal sísmic per ràdio a la central de Zuric. Aquesta densa xarxa d'estacions permet de localitzar amb precisió terratrèmols a partir d'una magnitud d' I .  5 dins el territori suís. L'estudi dels terratrèmols històrics i dels registrats instrumen­talment, a més d'altres dades sismotectòniques ,  ha permès de determinar les principals zones sísmiques a Suïssa. Amb aquest fi , s'ha determinat l'activitat sísmica i la seva regularitat, s'han fet estudis d'atenuació de la intensitat i finalment s'ha estudiat la influència d'una zona en les altres . Com a resultat d'aquests estudis s'ha confeccionat el mapa de la Figura ). Mapa de les diferents zones sísmiques d'Europa. A la península s 'estableixen tres zones de diferent activitat: la zona 4, de baixa activitat; la zona ), d'activitat moderada; i la zona J, d'activitat més elevada. Figura 4. Mapa de zonació de Suissa en el qual es diferencien quatre zones d'acord amb el seu grau d'activitat sísmica. \ \ \ \ \ \ \ �'''''' ..... ... , ' , . ;'- ---(ciència 8 .lg"'t 1 <)8 I ! 4<) 3 )  2 <) figura 4, on es distingeixen quatre zones diferents. La zona I ,  de poca activitat sísmica; les zones 2 i 3, d'activitat moderada i mitjana i la zona 4, que té la més alta activitat. 6 3  % en  1 00 anys/ 1 0 %  en  anys/ 1 00 l % en 1 00 anys Zona l V - VI VI - VII VII - VIII Zona 2 VI VII VIII Zona 3 VI - VII VII - VIII VIII - IX Zona 4 VII VIII IX Aquesta taula mostra el significat de zonació; així, la primera columna indica, amb una probabilitat del 6 3  per cent, la intensitat màxima esperada deguda a un terratrèmol en cent anys. Les columnes 2 i 3 indiquen el' mateix però amb probabi-litats del 10 per cent i de l' l per cent. Cal remarcar que l'obtenció d'un mapa realista de zonació sísmica requereix un banc de dades suficientment gran i fiable i una investigació bàsica abans de la confecció del mapa. Pel que es refereix a la península ibèrica i més concretament a Cata­lunya, les dades disponibles no ens permeten més que la construcció de mapes de zonació indicatius. ( C. Olive·ra, E. Banda i J. Gallart ) Materials de lectura V. Karnik: Seismicity ol the European Area, Txecoslovàquia, Ed. D .  Reidel Publishing Company, 1 969. J. Mezcua: Microsismicidad y jal/as activas, dins: Seminario sobre criterios sísmicos para instalaciones nucleares y obras públicas, Ma­drid, Ed . Instituta Geografico NacionaL 1 979 . R. Sagesser i D. Mayer-Rosa: Erdbebengefohrdung in der Schweh, Schweizerische Bauzeitung, "Sonderdruck aus Heft". 1978 •  7 · UNESCO: Terremotos. Barcelona. Ed. Blume. 1 980. 

Sismicitat i zonació

http://revistes.iec.cat/index.php/ciencia2/article/download/118798/117553

Sismicitat i zonació

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Hemeroteca Cientifica Catalana