Il terremoto in Garfagnana del 25 gennaio 2013 visto dal geologo

Come si accorda il terremoto della Garfagnana del 25 gennaio 2013, ML 4.8, con le conoscenze della geologia dell’Appennino di cui disponiamo? Qui proponiamo una possibile interpretazione.

L’epicentro del terremoto del 25 gennaio, è localizzato in corrispondenza di una struttura ben nota ai geologi, il cosiddetto Etrurian Fault System. Cos’è? E’ un’importante sistema di faglie dirette o estensionali, ossia quelle faglie create da una tendenza della crosta terrestre ad estendersi. Oggi sappiamo da dati satellitari (GPS) che tutto l’Appennino è soggetto a estensione in direzione perpendicolare alla catena montuosa. L’Etrurian Fault System si sviluppa dall’Umbria sino alla Toscana, comprendendo le aree del Mugello e della Garfagnana e terminando a nord in corrispondenza della Lunigiana. Questo sistema di faglie, per lo più continuo, rappresenta il limite occidentale dell’area in estensione dell’Appennino centro-settentrionale.

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Figura 1. L’epicentro del terremoto del 25 gennaio 2013 (stella rossa); le aree in arancione sono le proiezioni in superficie dei sistemi di faglie che possono generare terremoti con magnitudo superiore a 5.5, contenuti nel DISS; in giallo l’Etrurian Fault System; la linea rossa rappresenta il margine più vicino alla superficie dell’Etrurian Fault System.

In figura 1 la stella rossa rappresenta l’epicentro del terremoto del 25 gennaio 2013; le aree in arancione sono le proiezioni in superficie dei sistemi di faglie che possono generare terremoti con magnitudo superiore a 5.5, contenuti nel Database delle Sorgenti Sismogenetiche Individuali, DISS; http://diss.rm.ingv.it/diss/; in giallo l’Etrurian Fault System; la linea rossa rappresenta il margine più vicino alla superficie dell’Etrurian Fault System. Tale sistema di faglie è localizzato a profondità comprese tra 1 e 10 km, profondità compatibili con quelle delle faglie estensionali responsabili dei forti terremoti che si sono verificati in Italia.

L’epicentro del terremoto del 25 gennaio si colloca in corrispondenza di un sistema di faglie ben noto, capace di generare importanti terremoti, che si sviluppa in profondità tra 1 km e 10 km, ma la profondità dell’evento – 16 km – ci fornisce un’informazione importante: quasi certamente l’Etrurian Fault System non è responsabile del terremoto del 25 gennaio, perché si è verificato ad una profondità maggiore.

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Figura 2. La sequenza sismica dal 25 gennaio al 1 febbraio e le sorgenti sismogenetiche.

Guardando più in dettaglio la localizzazione dell’evento, la figura 2 mostra:

  1. l’epicentro del terremoto del 25 gennaio (la stella rossa);
  2. tutti gli eventi sismici della sequenza dal 25 gennaio al 1 febbraio (fonte dati ISIDe, http://iside.rm.ingv.it/), rappresentati con i puntini gialli e arancio a seconda della loro profondità. Da notare che il colore giallo indica una profondità compresa tra 10 e 20 km;
  3. evidenziata in arancione, la porzione dell’Etrurian Fault System corrispondente alla struttura della Garfagnana;
  4. rappresentati come due rettangoli gialli, le proiezioni in superficie di due grandi faglie ritenute responsabili di importanti terremoti (fonte dati DISS, http://diss.rm.ingv.it/diss/).

Le faglie n. 1 e 2 sono le due faglie presenti nell’alta valle del Fiume Serchio, in Garfagnana, che fanno parte dell’Etrurian Fault System. La faglia n. 1 è ritenuta responsabile del grande terremoto del 7 settembre 1920. Questo terremoto ha avuto una magnitudo Mw pari a 6.5 e ben quattro località (Capraia, Montecurto, Vigneta e Villa Collemandina) hanno subito ingenti distruzioni ed il crollo della maggior parte degli edifici, un quadro corrispondente ad un’intensità pari al X grado della scala Mercalli-Cancani-Sieberg (MCS) (http://emidius.mi.ingv.it/DBMI11).

La faglia n. 2 è ritenuta responsabile di un terremoto con magnitudo pari a 6.1. L’Italia dispone di cataloghi storici particolarmente ricchi e accurati che non riportano eventi sismici associabili a questa faglia, individuata esclusivamente mediante studi geologici. Questa faglia pertanto potrebbe essere stata responsabile di un terremoto storico molto antico e tuttora ignoto ai cataloghi.

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Figura 3. La sequenza sismica con il meccanismo focale dell’evento del 25 gennaio, le sorgenti sismogenetiche e i due lineamenti trasversali.

Le faglie n. 1 e 2 occupano due aree ben distinte della valle dell’alto corso del Fiume Serchio, separate dal rilievo del Monte Perpoli e da due importanti lineamenti tettonici trasversali alla catena appenninica (ad est) ed alle Alpi Apuane (ad ovest). I due lineamenti sono noti come “Linea del Secchia” e “Linea Massa-Monte Cervarola”. Questi lineamenti sono rappresentati in figura 3 con due linee bianche tratteggiate. Quest’area è caratterizzata da sorgenti termali e vulcanelli di fango (tra cui il laghetto di Pieve Fosciana, sede di peculiari manifestazioni idrogeologiche) le cui caratteristiche testimoniano la presenza di un’importante e profonda discontinuità nella litosfera terrestre.

Torniamo alla sequenza sismica in atto in Garfagnana. Possiamo osservare che la sequenza è localizzata tra le due faglie n. 1 e 2. Questa osservazione è un dato non di poco conto poiché in quella posizione passa una importante struttura geologica trasversale alla valle e radicata in profondità. La sequenza sismica è caratterizzata da una profondità media di circa 15 km, il che ci consente di ipotizzare che i terremoti di questi giorni sono causati dal movimento di piccole porzioni di crosta localizzate al di sotto delle faglie n. 1 e 2. In corrispondenza di questa struttura trasversale che attraversa la Garfagnana si sono verificati altri terremoti del passato recente, caratterizzati da magnitudo relativamente bassa e profondità relativamente elevata, come quelli del 23 gennaio 1985 (ML 4.2; profondità 24 km), dell’8 febbraio 1988 (ML 4.0; 28 km) e del 24 dicembre 1997 (ML 4.0; 16 km) (fonte dati CSI, http://csi.rm.ingv.it/).

Il meccanismo focale dell’evento del 25 gennaio ci dice che quel terremoto è stato causato dal movimento di una faglia trascorrente, ossia una faglia in cui due blocchi di crosta si muovono orizzontalmente uno accanto all’altro  senza spostamenti verticali significativi. Dal solo meccanismo focale non potremmo sapere quale dei due piani si è mosso, ma dalla conoscenza della geologia della Garfagnana e dall’allineamento in direzione nordest-sudovest degli ipocentri degli eventi della sequenza possiamo dedurre che il 25 gennaio si è mossa una faglia trascorrente con orientamento nordest-sudovest.

Paola Vannoli

Per approfondimenti

–  Database delle Sorgenti Sismogenetiche Individuali, DISS; http://diss.rm.ingv.it/diss/, http://diss.rm.ingv.it/diss/UserManual.html;

–   Sull’Etrurian Fault System:

Boncio, P., F. Brozzetti and G. Lavecchia, 2000. Architecture and seismotectonics of a regional low-angle normal fault zone in Central Italy. Tectonics, 19, 1038-1055, doi: 10.1029/2000TC900023.

–  Sulle strutture trasversali:

Boccaletti, M., M. Coli and G. Napoleone, 1977. Nuovi allineamenti strutturali da immagini Landsat e rapporti con l’attività sismica negli Appennini. Boll. Soc. Geol. It., 96, 679-694.

Castellarin, A., C. Eva, G. Giglia, G. B. Vai, E. Rabbi, G. A. Pini and G. Crestana, 1985. Analisi strutturale del Fronte Appenninico Padano. Giorn. Geol., 3a, 47/1-2.

–  Sul meccanismo focale del terremoto del 25 gennaio 2013:

http://cnt.rm.ingv.it/data_id/7226520880/map_dmt_review.pdf; http://autorcmt.bo.ingv.it/QRCMT-on-line/E1301251448A.html; http://www.eas.slu.edu/eqc/eqc_mt/MECH.IT/20130125144818/index.html

Pubblicato il 6 febbraio 2013, in Approfondimenti scientifici sui terremoti, Sequenza in Garfagnana con tag , , , , , , , . Aggiungi il permalink ai segnalibri. 5 commenti.

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