Archivio mensile:novembre 2014

La GEOLOGIA dei terremoti: Faglie sismogenetiche cieche in Pianura Padana

Un recente studio pubblicato su Pure and Applied Geophysics censisce e classifica le faglie sismogenetiche cieche in Pianura Padana, riorganizzando le conoscenze esistenti alla luce dei terremoti emiliani del maggio 2012.

Il “paesaggio geologico” sepolto della Pianura Padana è molto articolato e complesso e possiamo immaginarlo costituito da vere e proprie montagne ammantate da gran di quantità di sedimenti di origine marina e fluviale. Questi sedimenti hanno spessori molto variabili, tra diverse migliaia di metri e poco più di 100 metri, e nascondono alla semplice osservazione le strutture tettoniche sottostanti, che possono però essere rilevate grazie alle numerose prospezioni geofisiche rese disponibili dall’esplorazione petrolifera a partire dal secondo dopoguerra.

La Pianura Padana rappresenta dunque un unicum geologico perché i suoi sedimenti nascondono la zona di contatto tra i thrust (termine per indicare le faglie con movimento di tipo inverso) delle Alpi Meridionali, a nord, e quelli dell’Appennino Settentrionale, a sud (Figura 1). In pratica entrambe queste catene montuose, che noi conosciamo e vediamo nella loro parte esposta, proseguono con delle porzioni sepolte che arrivano quasi a toccarsi nel sottosuolo padano.

Figura 1: Mappa strutturale semplificata della Pianura Padana. Linee nere: principali elementi tettonici; linee bianche: faglie ereditate; SAMF: fronte montuoso delle Alpi Meridionali; SAOA: arco esterno delle Alpi Meridionali; GS: Sistema delle Giudicarie; SVL: Schio-Vicenza; NAOA: arco esterno dell’Appennino Settentrionale; PTF: fronte pedeappenninico; MA: arco del Monferrato; EA: arco Emiliano; FRA: arco Ferrarese-Romagnolo.

Figura 1: Mappa strutturale semplificata della Pianura Padana. Linee nere: principali elementi tettonici; linee bianche: faglie ereditate; SAMF: fronte montuoso delle Alpi Meridionali; SAOA: arco esterno delle Alpi Meridionali; GS: Sistema delle Giudicarie; SVL: Schio-Vicenza; NAOA: arco esterno dell’Appennino Settentrionale; PTF: fronte pedeappenninico; MA: arco del Monferrato; EA: arco Emiliano; FRA: arco Ferrarese-Romagnolo.

Attraverso alcuni milioni di anni il progressivo moto di avvicinamento della Placca Africana  e della Placca Europea ha determinato prima la nascita delle Alpi e degli Appennini, attraverso il progressivo corrugamento di migliaia di metri di sedimenti originariamente deposti in un antico oceano noto come Tetide, sviluppatosi a partire da circa 250 milioni di anni fa tra il Permiano ed il Triassico inferiore; poi ne ha sollevato le porzioni assiali creando il paesaggio montuoso che oggi conosciamo, secondo un meccanismo ancora attivo alla velocità di 1-3 metri per millennio. L’avvicinamento di Alpi e Appennini secondo una direttrice circa N-S, e quindi il raccorciamento della Pianura Padana, è tuttora in atto, come mostrano i dati geodetici satellitari. In profondità questo raccorciamento si trasforma in uno sforzo di caricamento di faglie di tipo compressivo localizzate sia al piede delle Alpi Meridionali, sia al piede dell’Appennino Settentrionale. Leggi il resto di questa voce

Italia sismica: i terremoti di ottobre 2014

Poco più di 1500 i terremoti registrati e localizzati dalla Rete Sismica Nazionale dell’INGV nel mese di ottobre 2014, con una media di poco più di 50 eventi al giorno, ancora in diminuzione rispetto ai mesi precedenti.

La mappa dei terremoti registrati dalla Rete Sismica Nazionale nel mese di ottobre 2014

La mappa dei terremoti registrati dalla Rete Sismica Nazionale nel mese di ottobre 2014.

Durante questo mese solo un evento ha avuto una magnitudo maggiore di 4.0, un terremoto localizzato la notte del 10 ottobre nel Basso Tirreno nelle vicinanze dell Isole Eolie di magnitudo Ml 4.3 Gli eventi compresi tra magnitudo 3.0 e 4.0 sono stati 19, tutti compresi tra 3.0 e 3.4 di magnitudo. La maggior parte di questi eventi sono stati registrati nel Basso Tirreno e nell’area a cavallo tra la Calabria meridionale e la provincia di Messina. Leggi il resto di questa voce

L’inizio e la fine della sequenza sismica dell’Aquila

Un argomento dibattuto in questi ultimi anni è stato il momento di inizio e di fine della sequenza sismica dell’Aquila del 2009. Si è discusso inoltre delle caratteristiche della sismicità che ha preceduto il terremoto del 6 aprile: si trattò di uno sciame? O il termine fu introdotto impropriamente? In un recente articolo è stato chiarito che la sequenza aquilana iniziò a gennaio 2009 e aveva i caratteri tipici di uno sciame sismico. Vediamo in questo approfondimento qualche dettaglio su come si è giunti a questo risultato e facciamo qualche confronto e considerazione con quanto avviene in altre regioni d’Italia.

Quando è iniziata la sequenza sismica dell’Aquila?

sciame-rulliPer rispondere alla domanda abbiamo utilizzato l’algoritmo di Paul Reasenberg (1985) denominato Cluster2000, distribuito dallo United States Geological Survey (USGS).

L’algoritmo è largamente usato dalla comunità scientifica per analizzare le proprietà statistiche dei cataloghi dei terremoti. Scopo di Cluster2000 è individuare i raggruppamenti (cluster in inglese) di terremoti sia nello spazio che nel tempo.

La procedura analizza un elenco di terremoti, ordinato temporalmente, di cui siano noti l’istante di accadimento, le coordinate geografiche, la profondità e la magnitudo. Essa ci dice, cioè, se due terremoti possono essere considerati parte di un più grande fenomeno fisico che potremmo chiamare “sequenza sismica” o “sciame sismico“.

Utilizzando i parametri standard definiti da Reasenberg (vedi sotto per i dettagli della tecnica), l’analisi fornisce come data d’inizio della sequenza sismica dell’Aquila il giorno 16 gennaio 2009; l’ultimo terremoto della sequenza avviene il 17 aprile 2012, dopo più di 19.800 scosse in oltre 3 anni di sismicità. Per fare una valutazione prudenziale dell’inizio della sequenza sismica abbiamo provato diversi valori di tempo minimo di associazione degli eventi. Solo estendendo questo parametro fino a 10 giorni otteniamo un inizio della sequenza anticipato al 7 gennaio 2009.

Andamento nel tempo della sismicità dal 1/1/2008 al 30 aprile 2009 in un’area di 30 km intorno a L’Aquila. Ogni punto rappresenta un terremoto di magnitudo come nella scala a sinistra. La linea rossa indica l’inizio della sequenza. Si nota bene che l’andamento prima della linea rossa è variabile ma senza particolari addensamenti (ossia sequenze): è la sismicità di fondo

Figura 1. Andamento nel tempo della sismicità dal 1/1/2008 al 30 aprile 2009 in un’area di 30 km di raggio intorno a L’Aquila. Ogni punto rappresenta un terremoto di magnitudo come nella scala a sinistra. La linea rossa indica l’inizio della sequenza. Si nota bene che l’andamento prima della linea rossa è variabile, ma senza particolari addensamenti (ossia sequenze): è la sismicità di fondo.

Allo stato attuale non esistono leggi note capaci di fornire indicazioni sull’evoluzione delle sequenze sismiche. Ogni sequenza ha delle caratteristiche proprie che possono essere studiate solo dopo che la sequenza sia senza ombra di dubbio terminata. In particolare, non c’è nessuna legge o indicazione che possa dirci se il culmine massimo della sequenza sia stato raggiunto oppure no. Leggi il resto di questa voce

Giù al nord: l’ultima (rapida) inversione dei poli magnetici della Terra

Per questa volta ci occupiamo di un tema che non è correlato direttamente ai terremoti. Prendendo spunto da un’importante ricerca pubblicata in questi giorni dal Geophysical Journal International, abbiamo chiesto a Leonardo Sagnotti (INGV), primo firmatario dell’articolo, di raccontarcela. La scoperta si basa sullo studio delle proprietà paleomagnetiche di una sequenza sedimentaria di un antico lago appenninico formatosi a causa dell’attività tettonica e dei terremoti della regione. Si tratta del Bacino di Sulmona, di cui proprio ieri si ricordava un forte terremoto avvenuto il 3 novembre del 1706, che causò migliaia di vittime. Nei sedimenti del bacino di Sulmona era nascosta la chiave per leggere la storia dell’ultima inversione del campo magnetico, avvenuta 786.000 anni fa. Un cambio molto più rapido di quanto si pensasse.

La storia della Terra è ricca di inversioni del campo magnetico. In media il fenomeno avviene quattro volte ogni milione di anni. L’ultima inversione risale a 786.000 anni fa e per questo c’è chi pensa che un’inversione sia imminente. Geologicamente parlando, si intende.


 

La successione sedimentaria studiata è costituita da sedimenti lacustri che affiorano nei pressi di Popoli, nel bacino di Sulmona. I sedimenti sono limi calcarei omogenei in cui sono intercalati sottli livelli di ceneri vulcaniche che contengono la registrazione dell'inversione geomagnetica. Nella foto, Leonardo Sagnotti (in piedi) e Giancarlo Scardia, primi firmatari della ricerca.

La successione sedimentaria studiata è costituita da sedimenti lacustri che affiorano nei pressi di Popoli, nel bacino di Sulmona. I sedimenti sono limi calcarei omogenei, che contengono la registrazione dell’inversione geomagnetica, in cui sono intercalati sottili livelli di ceneri vulcaniche. Nella foto Leonardo Sagnotti (in piedi) e Giancarlo Scardia, primi firmatari della ricerca.

Lo studio ha messo in evidenza che la transizione del polo geomagnetico da un’area polare all’altra avviene istantaneamente nella registrazione geologica, ad una scala temporale inferiore a quella che è possibile risolvere nella successione di sedimenti lacustri, ovvero in meno di un secolo – probabilmente molto meno – e rende questo fenomeno potenzialmente osservabile nell’arco temporale tipico di una vita umana.

La ricerca si basa sulle misure delle proprietà magnetiche dei sedimenti, effettuate nel laboratorio di paleomagnetismo dell’INGV e sulla datazione di diversi sottili livelli di ceneri vulcaniche emesse durante violente eruzioni esplosive avvenute nella provincia vulcanica romana, lungo il versante tirrenico della penisola italiana. Le datazioni sono state effettuate con metodi radiometrici nei laboratori di Gif-sur-Yvette (Francia) e Berkeley (USA). I dati paleomagnetici hanno dimostrato come questi sedimenti siano caratterizzati da eccellenti proprietà di memorizzazione e conservazione del campo magnetico del passato nel corso del tempo geologico; le analisi radiometriche hanno permesso di datare la successione stratigrafica e di stimarne i tassi medi di deposizione, che sono risultati pari a circa 2 cm al secolo per l’intervallo di tempo compreso tra 792.000 e 781.000 anni fa. In pratica, sul fondo dell’antico lago “di Sulmona” ogni 10.000 anni si deponeva con continuità uno spessore di 2 metri di limi calcarei occasionalmente intercalati da livelli di ceneri vulcaniche. Leggi il resto di questa voce

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