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Il terremoto del 7 ottobre 2019, Mw 4.0 in provincia di Catanzaro: approfondimento geologico

Il terremoto del 7 ottobre 2019, Mw 4.0, si è verificato circa 10 km ad ovest della città di Catanzaro ad una profondità di 27 km, nel contesto della zona di subduzione dell’Arco Calabro (Figura 1).

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Figura 1: La stella rossa rappresenta l’epicentro del terremoto del 7 ottobre 2019, Mw 4.0, nel contesto della subduzione dell’Arco Calabro. Il piano di subduzione è rappresentato con isolinee di profondità (il valore di profondità è indicato in bianco), è tratto da DISS v. 3.2.1 (DISS Working Group, 2018; http://diss.rm.ingv.it/diss/, il Database delle sorgenti sismogenetiche italiane è descritto in questo articolo del blog) e visualizzato attraverso Google Earth.

La subduzione è un processo che si instaura lungo il margine tra due placche che convergono, per cui una delle due scorre sotto l’altra, sprofondando nel mantello sottostante. La subduzione dell’Arco Calabro è il risultato della convergenza tra la placca euroasiatica -a nord- e la placca africana – a sud. Le misure geodetiche confermano che questo movimento relativo avviene ad una velocità di alcuni millimetri ogni anno.

Il processo di subduzione (ossia di immersione nel mantello terrestre) di crosta oceanica ionica (africana) al di sotto della placca euroasiatica è iniziato circa 80 milioni di anni fa ed è attualmente ancora in corso nella porzione dell’Arco Calabro compresa tra la Stretta di Catanzaro e lo Stretto di Messina, causando l’arretramento verso sud-est dell’Arco Calabro. La crosta oceanica subdotta (slab) raggiunge una profondità di circa 600 km. I terremoti che avvengono all’interno dello slab permettono di delinearne approssimativamente la geometria, rappresentata attraverso linee di uguale profondità in Figura 1. Per un approfondimento sulla sismicità profonda dell’Arco Calabro è possibile leggere questo post e vedere il video:

Studi recenti hanno definito la geometria dell’interfaccia tra le due placche e le principali caratteristiche della placca in subduzione (vedi Neri et al., 2009; Maesano et al., 2017 e bibliografia relativa). 

L’insieme dei processi geodinamici in atto nella zona di subduzione controlla la sismotettonica dell’area, cioè l’insieme dei processi dovuti all’interazione tra la tettonica attiva e la sismicità.

In generale, nelle zone di subduzione si possono verificare diversi tipi di terremoti in funzione della posizione in cui avvengono rispetto alla subduzione stessa (Figura 2). Avremo quindi terremoti caratterizzati da cinematica inversa sia sull’interfaccia al contatto tra le due placche che sulle faglie che si propagano all’interno della placca superiore partendo dall’interfaccia in prossimità del margine (dette megasplays). All’interno della placca superiore avremo invece terremoti caratterizzati da cinematica normale ed eventualmente anche trascorrente.  Anche la placca subdotta è sottoposta a forze che generano terremoti (detti intra-slab) con cinematica variabile in funzione di profondità e posizione relativa.

Considerando l’intera storia sismica italiana a nostra disposizione, la Calabria è stata interessata da alcuni dei terremoti più forti, le cui faglie responsabili sono spesso poco evidenti nella geologia di superficie o addirittura cieche (che non intersecano la superficie topografica). Sebbene molte faglie siano state individuate come sorgenti sismogenetiche di forti terremoti, ad oggi è possibile che in questa regione alcune faglie attive e responsabili di forti terremoti storici possano non essere state ancora identificate (vedi Tiberti et al., 2017). 

Figura 2: In alto, rappresentazione schematica di una zona di subduzione (modificata da Doglioni et al., 1999). In basso, schema della subduzione in Calabria, con la posizione delle tipologie di sorgenti sismogenetiche note (A1 e A2 faglie normali, B faglie inverse).  La stella rossa rappresenta l’epicentro del terremoto del 7 ottobre 2019. Figura modificata da Tiberti et al., 2017.

Torniamo al terremoto del 7 ottobre. Il meccanismo focale calcolato indica che si tratta di un terremoto generato da una faglia con cinematica normale. Sappiamo che le faglie normali si collocano agevolmente nel contesto generale della sismicità presente nelle zone di subduzione. Considerando le incertezze relative alla posizione dell’interfaccia di subduzione, possiamo collocare la faglia responsabile del terremoto del 7 ottobre sia all’interno della placca superiore, sia all’interno dello slab subdotto (Figura 2).

a cura di Paola Vannoli e Mara Tiberti, INGV-Roma1.


Bibliografia

DISS Working Group (2018). Database of Individual Seismogenic Sources (DISS), Version 3.2.1: A compilation of potential sources for earthquakes larger than M 5.5 in Italy and surrounding areas. http://diss.rm.ingv.it/diss/, Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia; doi:10.6092/INGV.IT-DISS3.2.1.

Doglioni C., P. Harabaglia, S. Merlini, F. Mongelli, A. Peccerillo, C. Piromallo (1999). Orogens and slabs vs. their direction of subduction. Earth-Sci. Rev., 45, 167-208.

Maesano F.E., M.M. Tiberti, R. Basili (2017). The Calabrian Arc: three-dimensional modelling of the subduction interface. Scientific reports, 7, 8887, doi:10.1038/s41598-017-09074-8.

Neri G., B. Orecchio, C. Totaro, G. Falcone, D. Presti (2009). Subduction Beneath Southern Italy Close the Ending: Results from Seismic Tomography. Seismological Research Letters, 80, 63-70, doi:10.1785/gssrl.80.1.63.

Tiberti M.M., P. Vannoli, U. Fracassi, P. Burrato, V. Kastelic, G. Valensise (2017). Understanding seismogenic processes in the Southern Calabrian Arc: a geodynamic perspective. Ital. J. Geosci., 136, 3, 365-388, doi:10.3301/IJG.2016.12.

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