Sequenza sismica in Umbria (Gubbio): approfondimento

La sequenza sismica che sta interessando l’area di Gubbio in particolare dal 18 dicembre, dopo l’evento di magnitudo 3.9, si inquadra in un’area dell’Appennino umbro-marchigiano che ha un rilascio sismico pressoché continuo. La zona è nota per alcuni terremoti di magnitudo tra 5 e 6 avvenuti in passato, l’ultimo dei quali a fine aprile del 1984 a sud di Gubbio. In quell’occasione il terremoto principale fu stimato di magnitudo locale (ML) 5.2 (Haessler et al., 1988), mentre la magnitudo momento (Mw) determinata successivamente è pari a 5.6. Il terremoto del 1984 non provocò vittime ma produsse danni del VII grado Mercalli (MCS) in numerose località in provincia di Perugia. La figura sotto mostra la distribuzione dei risentimenti in Umbria e nelle Marche.

Terremoto del 1984: distribuzione dei danni e dei risentimenti

Terremoto del 1984: distribuzione dei danni e dei risentimenti (fonte: DBMI11).

In precedenza, altri terremoti importanti avevano interessato l’area, come si vede dalla storia sismica di Gubbio.

Storia sismica di Gubbio (dal DBMI)

Storia sismica di Gubbio (dal DBMI11).

Come si vede dal grafico sopra, la città di Gubbio ha subito effetti superiori al VII grado MCS in tre occasioni: in due casi si tratta di eventi antichi di cui si sa poco, mentre nel terzo caso si tratta del terremoto del 1751 che ha avuto come epicentro la zona di Gualdo Tadino, circa 20 km a sud di Gubbio. Quest’ultimo terremoto ha una magnitudo stimata di poco superiore a 6.

Secondo una delle interpretazioni più accreditate, il terremoto del 1984 è avvenuto sulla “faglia di Gubbio“, una faglia ben studiata dai geologi che borda sul lato orientale il bacino di Gubbio.

Fig1-geologia

Schema geologico della zona di Gubbio. Il bacino (la valle allungata in senso nordovest-sudest) è indicato con il grigetto. La faglia di Gubbio è la linea nera continua che borda il bacino intorno e a nord di Gubbio, mentre appare tratteggiata a sud, perché meno visibile in affioramento (da Collettini et al., 2003).

La faglia di Gubbio è stata studiata a fondo con analisi di terreno, sismica di esplorazione profonda, dati sismologici e altri dati (Collettini et al., 2003 riportano una estesa bibliografia sulla zona). Il quadro che ne emerge è sufficientemente buono per quanto riguarda la geometria e la cinematica della faglia: si tratta di una faglia estensionale (o “normale”), che affiora sul bordo nord-est della valle di Gubbio e si immerge sotto alla valle stessa (quindi verso sud-ovest). La figura sotto mostra un profilo che taglia la valle in senso trasversale (da sudovest a nordest).

In basso: profilo verticale che taglia la valle, dove si vede la faglia di Gubbio che pone a contatto i calcari appenninici (a destra) con i sedimenti fluvio-lacustri della valle (a sinistra). In alto: a) veduta aereo del bacino; b) la faglia in affioramento; c) deformaizone estensionale nel blocco a monte della faglia (footwall)

In basso: profilo verticale che taglia la valle, dove si vede la faglia di Gubbio che pone a contatto i calcari appenninici (a destra) con i sedimenti fluvio-lacustri della valle (a sinistra). In alto: a) veduta aerea del bacino; b) la faglia in affioramento; c) deformazione estensionale nel blocco a monte della faglia (footwall) (da Collettini et al., 2003).

Il terremoto del 1984 è avvenuto nel settore meridionale del bacino di Gubbio ed è probabilmente legato all’attività della faglia di Gubbio, anche se i dati dell’epoca non consentono una sicura attribuzione dell’evento principale (Mw 5.6) alla faglia stessa, a causa della scarsa densità di stazioni della rete sismica in quegli anni.

Mappa epicentrale ( a sinistra) e sezioni verticali (al centro) dei terremoti del 1984. Si vede come l distribuzione degli ipocentri in profondità delinei una faglia immergente a sudovest. A destra i meccanismi focali del terremoto del 1984 calcolati con diverse tecniche. La soluzione rivista in basso a destra sembra la più verosimile rispetto alle faglie note

Mappa epicentrale (a sinistra) e sezioni verticali (al centro) dei terremoti del 1984. Si vede come la distribuzione degli ipocentri in profondità delinei una faglia immergente a sud-ovest. A destra i meccanismi focali del terremoto del 1984 calcolati con diverse tecniche. La soluzione rivista in basso a destra, che sembra la più verosimile rispetto alle faglie note, mostra una faglia di tipo normale (estensionale) allineata parallelamente alla valle di Gubbio (da Collettini et al. 2003).

Tornando ai terremoti di questi giorni, non è ancora chiaro se questi siano legati o meno alla faglia di Gubbio. La posizione degli epicentri dei terremoti degli ultimi anni (2010-2013) rivela una struttura allineata in direzione nordovest-sudest, che si è attivata in diversi settori e in momenti successivi.

Epicentri dei terremoti del periodo 2010-2013 (si veda la legenda per i colori) e della sequenza del 1984. Il meccanismo focale del terremoto di M3.9 del 18 dicembre mostra una faglia normale (estensione) parallela al bacino e alla faglia di Gubbio

Epicentri dei terremoti del periodo 2010-2013 (si veda la legenda per i colori) e della sequenza del 1984 (cerchietti neri nel settore meridionale). Il meccanismo focale del terremoto di M3.9 del 18 dicembre mostra una faglia estensionale (normale) parallela al bacino e alla faglia di Gubbio, simile come movimento a quella del 1984.

Il settore più settentrionale (pallini blu) si attivò nel 2010 (Pietralunga) mostrando un’interessante migrazione degli epicentri che è stata studiata da Marzorati et al. (2013). Gli altri settori sono stati attivi più o meno sempre in questi anni (pallini bianchi e rossi), ma con una concentrazione maggiore verso sud-est (Gubbio) negli ultimi giorni. Si stanno al momento studiando le caratteristiche della sismicità per determinare quale sia la faglia attiva (o le faglie attive). Sembra per il momento che tra la struttura attiva in questi giorni e la faglia del 1984 ci sia un “offset” che non permette di legare facilmente i due andamenti alla stessa faglia.

L’andamento nel tempo della sismicità (relativa al box della figura sopra) mostra dei periodi di maggiore attività e altri di relativa calma. Il chiaro aumento del numero dei terremoti visibile negli ultimi mesi è relativo alla zona del rettangolo evidenziato nella figura sopra. Complessivamente per tutta l’area della mappa sopra, il numero di terremoti nel tempo appare sostanzialmente costante.

Grafico dell'andamento cumulato del numero dei terremoti nel tempo dal 2010 a oggi. Le stellette sono i terremoti di M>3

Grafico dell’andamento cumulato del numero dei terremoti nel tempo dal 2010 a oggi. Le stellette sono i terremoti di ML>3.0.

Questo settore dell’Appennino umbro-marchigiano rappresenta un laboratorio naturale per lo studio della sismicità. Diversi progetti finanziati negli ultimi anni dal Ministero della Ricerca, dal Dipartimento della Protezione Civile e dall’Unione Europea e coordinati dall’INGV hanno fatto di questa regione una delle aree di studio dei terremoti più importante a livello internazionale. Per maggior dettagli si veda il sito del cosiddetto TABOO (The Alto-tiberina near-fault Observatory).

Nota: le osservazioni e le figure riportate qui derivano da discussioni e analisi svolte da diversi ricercatori dell’INGV (CNT, Pisa, Ancona).

Riferimenti bibliografici:

Collettini, C., M. Barchi, L. Chiaraluce, F. Mirabella, S. Pucci, 2003. The Gubbio fault: can different methods give pictures of the same object?  Journal of Geodynamics, 36 (2003) 51–66.

De Luca, G., Cattaneo, M., Monachesi, G., Amato, A., 2009. Seismicity in Central and Northern Apennines integrating the Italian national and regional networks. In: Tondi, E., Chiaraluce, L., Roberts, G. (Eds.), The years after the Umbria–Marche earthquake. Central Italy. Tectonophysics Special Issue, 476, pp. 121–135.

Haessler, H., Gaulon, R., Rivera, L., Console, R., Frongneux, M., Gasparini, G., Martel, L., Patau, G., Siciliano, M., Cisternas, A., 1988. The Perugia (Italy) earthquake of 29, April 1984: a microearthquake survey. Bulletin Seismological Society of America 78, 1948–1964.

Marzorati, S., Massa, M., Cattaneo, M.,  Monachesi, G., Frapiccini, M., 2013. Very detailed seismic pattern and migration inferred from the April 2010 Pietralunga (northern Italian Apennines) micro-earthquake sequence, Tectonophysics.

Pubblicato il 22 dicembre 2013, in Approfondimenti scientifici sui terremoti, Sequenza a Gubbio, Sismicità Italia con tag , , , , , . Aggiungi il permalink ai segnalibri. 20 commenti.

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