29 grudnia 2020 r. o godz. 11:19:54.6 UTC w odległości około 3 km na południowy zachód od miejscowości Petrinja i 47 km na południowy wschód od Zagrzebia w Chorwacji miało miejsce silne trzęsienie ziemi o magnitudzie M6.4 (według European-Mediterranean Seismological Centre/United States Geological Survey). Centrum obszaru epicentralnego znajdowało się w miejscu opisanym współrzędnymi geodezyjnymi (EMCS) B=45.460N, L=16.310E. Źródło wstrząsów położone było na głębokości około 10 km.
Parametry zjawiska sejsmicznego, które wystąpiło 29 grudnia 2020 r. w Chorwacji, zestawione na podstawie danych European-Mediterranean Seismological Centre (EMSC) i National Earthquake Information Center of United States Geological Survey (NEIC)
Lokalizacja epicentrum trzęsienia ziemi z dnia 29 grudnia 2020 r. w rejonie Petrinja – Chorwacja (oprac. PSG, mapa bazowa: www.worldofmaps.net)
Źródło wstrząsów znajdowało się na głębokości ok. 10 km pod powierzchnią terenu. Trzęsienie ziemi miało charakter strukturalny, tektoniczny. Spowodowane było gwałtownym uwolnieniem energii nagromadzonej w wyniku działania długotrwałych naprężeń w przestrzeni lokalnych struktur geologicznych (najprawdopodobniej w strefie lokalnych uskoków). Zarejestrowane zjawisko nie jest w tym rejonie zjawiskiem odosobnionym, aczkolwiek siła wstrząsów zjawiska była nieprzewidywana, zaś skutki spowodowane wstrząsami w rejonie epicentralnym okazały się katastrofalne.
Według doniesień medialnych z miejsca zdarzenia w wyniku trzęsienia ziemi życie straciło 7 osób, a wiele osób zostało rannych. W znacznym stopniu zniszczona została miejscowość Petrinja położona w niewielkiej (ok. 3 km) odległości od ścisłego epicentrum. Zasięg odczuwalności tego zdarzenia okazał się bardzo rozległy. Promień odczuwalności wstrząsów określony na podstawie relacji świadków/obserwatorów (według danych EMSC) dochodził do kilkuset kilometrów od epicentrum. Zjawisko odczuwalne było nie tylko w krajach bezpośrednio sąsiadujących z Chorwacją, ale również we Włoszech po zachodniej stronie Adriatyku, Grecji, Austrii, a nawet w Niemczech.
Zasięg odczuwalności wstrząsów trzęsienia ziemi o magnitudzie M6.4 z dnia 29/12/2020 r., godz. 11:19:54 (UTC) z regionu Chorwacji (wg. EMSC)
Z punktu widzenia sejsmologicznego było to zjawisko klasyfikowane jako płytkie. Tego typu zjawiska są wstanie silnie oddziaływać na powierzchnię. Spośród wszystkich rodzajów fal sejsmicznych, które powstają w trakcie trzęsienia ziemi najbardziej niszczącymi są fale powierzchniowe. Cechują się największą amplitudą i siłą oddziaływania na powierzchnię w wielu kierunkach w trakcie swojej propagacji. Z analizy danych z lat 2017 – 2020 (źródło EMSC od 01/01/2017 do 30/12/2020) wynika, że w regionie Chorwacji zarejestrowanych zostało w tym okresie 400 zjawisk sejsmicznych o magnitudach od M1.0 do M6.4, z tego większość była zjawiskami nieodczuwalnymi M<=2.5. Spośród wszystkich zarejestrowanych w tym okresie zjawisk 125 zjawisk było zjawiskami odczuwalnymi. Zdarzenie z dnia 29/12/2020 z rejonu Petrinji było zjawiskiem najsilniejszym na przestrzeni ostatnich 150 lat.
Statystyka zdarzeń sejsmicznych zarejestrowanych w regionie Chorwacji w okresie od 01/01/2017 do 30/12/2020 r. (według danych z bazy EMSC)
Lokalizacja epicentrów trzęsień ziemi zarejestrowanych w regionie Chorwacji w okresie od 01/01/2017 do 30/12/2020 r. (oprac. PSG wg. danych EMSC, mapa bazowa: www.worldofmaps.net)
Z położenia epicentrów wstrząsów wynika, że część zjawisk sejsmicznych zlokalizowana była w strefie wybrzeża Adriatyku, wzdłuż linii wskazującej na bieg w tym regionie granicy płyt tektonicznych litosfery. Granica ta jest typu granicy konwergentnej, tj. takiej, wzdłuż której zachodzi kompresja skał w strefie kontaktu obu sąsiadujących płyt. Na terytorium Chorwacji naprężenia z tej strefy mogą przenosić się w głąb lądu w kierunku wschodnim i przy istniejącej odporności skał na ściskanie mogą być przyczyną powolnej kumulacji energii poprzedzającej zdarzenie z rejonu Petrinji.
Warto zwrócić uwagę, że analiza danych odnosząca się do ilości zjawisk sejsmicznych rejestrowanych w okresie ostatnich czterech lat pokazuje, że w latach poprzedzających rok 2020 w Chorwacji, w rejonie Petrinji i Sisak rejestrowanych było niewiele zjawisk. W roku 2020 zjawisk takich zarejestrowano 291 (odczuwalnych 61). Na obszarze ograniczonym promieniem 0.150 od epicentrum z dnia 29 grudnia 2020 r. zarejestrowano 84 zdarzeń w latach 2017-2020.
Statystyka zjawisk sejsmicznych zarejestrowanych na obszarze Petrinji i Sisak (Chorwacja) w okresie od 01/01/2017 do 30/12/2020 r.
W 2020 roku nastąpił znaczący wzrost ilościowy rejestrowanych zdarzeń.
Ilość zjawisk sejsmicznych zarejestrowanych na obszarze Petrinji i Sisak (Chorwacja) w okresie od 01/01/2017 do 30/12/2020 r.
Przed momentem trzęsienia ziemi o magnitudzie M6.4 w dniu 29 grudnia 2020 r. zarejestrowano, aż 33 wstrząsy, gdy tymczasem w latach poprzedzających rocznie w rejonie Sisak rejestrowano od 6 do 9 zjawisk.
Narastająca dość gwałtownie liczba zjawisk w roku 2020 jest wskazówką świadczącą o wzroście naprężeń ośrodka geologicznego i próbach ich rozładowania. W dniu poprzedzającym trzęsienie ziemi z dnia 29 grudnia 2020 r. zarejestrowano dwa stosunkowo silne wstrząsy poprzedzające w bliskim otoczeniu miejscowości Petrinji i Sisak. Pierwsze zdarzenie o magnitudzie M5.2 miało miejsce o godz. 05:28:07 (UTC), drugie, nieco słabsze o magnitudzie M5.0, zarejestrowane zostało niemal półtorej godziny później, tj. o godz. 06:49:56 (UTC).
Trzęsienie ziemi o magnitudzie M6.4 z dnia 29 grudnia 2020 r., godz. 11:19:54 (UTC) rejestrowane było również w sieci PSG_Sejs_NET państwowej służby geologicznej. Na rysunku poniżej pokazano zapisy falowe składowej pionowej Z wektora prędkości fali sejsmicznej zarejestrowane na stacjach PSG.
Obrazy falowe z zapisem rejestracji trzęsienia ziemi w regionie miasta Petrinja (Chorwacja) o magnitudzie M6.4 z dnia 29/12/2020 r., godz. 11:19:54.6 (UTC) zarejestrowane przez szerokopasmowe stacje sejsmologiczne PSG w Błotnicy (PG10), na Suchorze (PG13), w Hołownie (PG14) i w Dziwiu (PG15)
Stacje sieci obserwacyjnej aktywności sejsmicznej PSG położone są w odległościach stosunkowo niewielkich od lokalizacji obszaru epicentralnego. Stąd, przy znacznej magnitudzie trzęsienia ziemi z dnia 29 grudnia 2020 r. z epicentrum w rejonie Petrinji obrazy falowe cechują się dużą dynamiką i znacznymi amplitudami w częściach obejmujących zapis fal powierzchniowych. Do stacji monitoringu geodynamicznego PSG Hołowno (PG14) zlokalizowanej w gminie Podedwórze w powiecie parczewskim pierwsze wstąpienia fal sejsmicznych zarejestrowane zostały o godzinie 11:21:52.199 (UTC), tj. po 2 min i 58 sekundach od momentu zdarzenia. Odległość stacji PG14 od epicentrum wynosi ok. 855 km.
W przypadku stacji PG15 zlokalizowanej w gm. Przedecz w powiecie kolskim pierwsze wstąpienie fal sejsmicznych zarejestrowano o godz. 11:21:39.128 (UTC), tj. po 1 min i 45 sekundach od zdarzenia. Stacja PG15 zlokalizowana jest w odległości 787 km od obszaru epicentralnego. Trzęsienie ziemi o magnitudzie M6.4 z dnia 29/12/20220 r z regionu Chorwacji zarejestrowane zostało również w laboratorium geodynamicznym stacji PSG w Hołownie w zapisie monitoringu składowej pionowej siły ciężkości.
Obraz falowy zjawiska zarejestrowany grawimetrem pływowym gPhoneX nr 165 zainstalowanym na wspólnym słupie pomiarowym z sejsmometrem stacji PG14 zaprezentowano na rysunku poniżej. Zaprezentowane zostały 3 ścieżki z monitoringu pola grawitacyjnego, zarejestrowane w trakcie przejścia przez punkt obserwacji fal sejsmicznych wygenerowanych w źródle trzęsienia ziemi z epicentrum w rejonie Petrinji. Pierwsza ścieżka (wykres A) pokazuje zmiany przyspieszenia pionowej składowej pola siły ciężkości, druga (wykres B) zmiany składowej pionowej prędkości gruntu, zaś ścieżka 3 (wykres C) zmiany położenia (amplituda składowej pionowej) drgań podłoża w punkcie obserwacji. Należy zwrócić uwagę, że w trakcie przejścia fal powierzchniowych amplituda pionowej składowej drgań osiągnęła maksymalną wielkość blisko 900 µm, tj. 0.1 mm!
Fragment zapisu z monitoringu grawimetrycznego pola siły ciężkości na stacji PSG PG14 w Hołownie (gm. Przedecz, pow. parczewski) zarejestrowany w trakcie przejścia przez punkt obserwacji grawimetrycznych fal sejsmicznych wygenerowanych w ognisku trzęsienia ziemi z dnia 29/12/2020 r., godz. 11:19:54 (UTC)
Raport przygotował zespół z Centrum Geozagrożeń w składzie: Tomasz Czerwiński, Mirosław Musiatewicz, Przemysław Kowalski
Opracowanie komunikatu: Maja Kowalska
