domenica 25 settembre 2016

Sequenza sismica di Rieti - Italia Centrale

La sequenza sismica
La sequenza è ancora in pieno svolgimento, pur con un numero minore di repliche (aftershocks) rispetto alle prime due settimane. A oggi la Rete Sismica Nazionale dell’INGV ha localizzato complessivamente circa 11500 repliche, in un’area che si estende per circa 40 chilometri in direzione NNO-SSE, lungo la catena appenninica. 200 i terremoti di magnitudo compresa tra 3.0 e 4.0; 14 quelli localizzati di magnitudo compresa tra 4.0 e 5.0 e uno di magnitudo maggiore di 5.0 oltre quello principale.

Distribuzione degli epicentri della sequenza di Rieti
 
La sorgente sismogenetica
Partendo dalle mappe di spostamento della superficie terrestre è possibile effettuare una modellazione della sorgente sismica del terremoto, ovvero riprodurre il campo di spostamento misurato dal satellite con un campo di spostamento teorico, facendo variare, di volta in volta, i parametri che caratterizzano la sorgente sismica (faglia sismo genetica) sino ad ottenere una sorgente sismica teorica il cui campo di spostamento in superficie risulta essere molto simile a quello osservato dal satellite.. Tale approccio alla modellazione è chiamato “inversione del dato”, proprio perché partendo dal dato osservato si cerca di identificare e caratterizzare la sorgente della deformazione.

Il processo di inversione segue due step principali. Il primo è quello di invertire i dati SAR e GPS per ottenere i parametri geometrici della faglia stessa (lunghezza, larghezza, profondità, angolo di inclinazione e orientazione nello spazio), ipotizzando uno scorrimento costante e uniforme su tutto il piano di faglia. Il secondo step consiste nel simulare la distribuzione del movimento (slip) nelle singole porzioni di faglia, tenendo fissi i parametri geometrici ottenuti con il primo step.

Si sono individuati due modelli, il primo con una faglia e il secondo con due faglie. Entrambe sono compatibili con gli andamenti delle repliche, nei limiti delle incertezze, con un leggero miglior accordo nella parte nord del modello a due faglie rispetto a quello con faglia singola. L’utilizzo di un modello con una o due faglie serve a riprodurre (in maniera semplificata) eventuali variazioni nello spazio dei parametri geometrici della faglia e non necessariamente sta a significare l’attivazione di due piani di faglia distinti. I due modelli sono sostanzialmente equivalenti, se confrontati con il dato di spostamento misurato in superficie

 
Modello 3D a 1 faglia


Modello 3D a 2 faglie

Evoluzione della sequenza
L'utilizzo di un modello sperimentale di analisi della sequenza sismica, permette di ricavare informazioni sulla sua evoluzione futura. Per gli aggiornamenti si veda al seguente link.




fonte da: INGV-comunicazioniINGVterremoti; Earthquake Prediction - Previsione dei terremoti;

venerdì 16 settembre 2016

Terremoto dell'Italia Centrale: analisi giornaliera della sequenza con il metodo delle strutture ramificate


G. Riga - La struttura ramificata è uno schema che consente di valutare graficamente l’entità del processo di preparazione del terremoto e quindi, contribuisce a delineare l’evoluzione passata e futura della sismicità di un’area.
Tutti i terremoti forti sono preceduti da strutture ramificate di diversa durata temporale il cui schema di sviluppo è in parte ampiamente prevedibile in quanto segue un andamento ben organizzato e riconoscibile.
L’analisi della strauttura ramificata consente di  identificare nella fase di rilascio di energia alcuni pre-segnali (punti d’innesco) di vario ordine che consentono di prevedere in anticipo la posizione temporale dei foreshocks e del mainshock.
Le strutture ramificate  negli stadi evolutivi iniziali di formazione si sviluppano lentamente, mentre in quelli finali che precedono la fase di rilascio di energia, la diminuzione dei valori di magnitudo è molto rapida.
La loro individuazione avviene attraverso la considerazione che i valori di magnitudo dopo una scossa energetica, diminuiscono gradualmente sino al punto d’innesco (Trigger point) seguendo un processo di gerarchizzazione.
Di norma ad ogni struttura ramificata sono collegati uno o più terremoti medio-forti riguardanti una determinata area.
In alcuni casi, dopo la formazione del punto d’innesco della struttura ramificata, si possono formare delle foreshocks di vario ordine di magnitudo crescente che svolgono un ruolo importante nella preparazione del terremoto.
Tale approccio sviluppa un modello di previsione dei terremoti avente come punto di partenza l’analisi della sismicità di una zona di diversa ampiezza, che fornisce una stima ragionevole anche della magnitudo attesa.
Il grafico allegato, elaborato con i valori di magnitudo uguali o maggiori di 2.5 M, riporta la struttura ramificata della fase di accumulo di energia che si è sviluppata dopo l’evento di magnitudo 5.2 ML registrato il 09-04-09 (punto sorgente).
La struttura ramificata è composta da cinque stadi evolutivi ed un primo punto d’innesco “TP”  della fase di rilascio di energia datato 25-08-16  al quale sono seguiti due foreshocks di bassa magnitudo (fase di rilascio di energia di tipo “Progressive earthquakes”).
L’ultimo punto d’innesco che precede il mainshock si è formato il 14-02-16.
Il valore minimo di magnitudo associato alla struttura ramificata è di 4.8 M,mentre il valore massimo di magnitudo, calcolato con il metodo grafico dal punto medio del ramo sismico di quinto ordine è di 5.8 ML (prossimo a quello registrato).
Il terremoto del 24 agosto 2016 ha successivamente generato una struttura ramificata di terzo ordine (stadio 4) dalla quale, dopo il punto d’innesco del 25-08-16, si è sviluppata una fase di rilascio di energia di tipo “Progressive earthquakes”, in cui le scosse più energetiche, sono state precedute da punti d’innesco di primo e secondo ordine.
Successivamente, il terremoto del 26-08-26 di magnitudo 4.8 ML ha attivato una nuova struttura ramificata caratterizzata da un primo ramo sismico definitivo di accumulo di energia di quarto  ordine (stadio 5) provvisorio.
La conferma di questo ramo sismico nei prossimi giorni attiverà una diminuzione progressiva della pericolosità della sequenza sismica (al momento il livello di pericolosità è alto).

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Bibliografia

Riga, G. and Balocchi, P. (2016) Seismic Sequence Structure and Earthquakes Triggering
Patterns. Open Journal of Earthquake Research, 5, pp. 20-34. doi: 10.4236/ojer.2016.51003.

Riga, G. and Balocchi, P. (2016) How to Predict Earthquakes with Microsequences and Reversed
Phase Repetitive Patterns. Open Journal of Earthquake Research, 5, pp. 153-164.

Riga, G. and Balocchi, P. (2016) Short-Term Earthquake Forecast with the Seismic Sequence
Hierarchization Method. Open Journal of Earthquake Research, 5, pp. 79-96.
doi: 10.4236/ojer.2016.52006.

venerdì 12 agosto 2016

Cluster di Zocca nel basso Appennino modenese - bolognese


In data 10 agosto 2016 si è attivato un cluster nel basso Appennino bolognese - modenese, nella zona di Zocca (Z), localizzato più a nord rispetto allo sciame sismico dell'Appennino Tosco-Emiliano (1) (2) accaduto nel 2015. 

Gli eventi sono 29 con magnitudo inferiore alla 2.5. L'evento maggiore è quello accaduto alle ore 16:46 UTC (18:46 Locali), di M 2.5 alla profondità di 19 km.

Grafico della sequenza temporale della magnitudo 
Le profondità degli eventi sono distribuite in uno spessore sismogenetico che va dai 10 ai 35 km di profondità, dove la maggiore concentrazione è compresa tra i 15 e i 30 km. Al momento non si registrano eventi più superficiali.

Grafico della sequenza temporale degli ipocentri (profondità, km)

Le caratteristiche sismologiche degli eventi storici (catalogo CPTI 11) evidenziano come la zona sia stata interessata da terremoti di magnitudo stimata da 5.0 a 5.9, mentre i dati sismologici e geologici che individuano le sorgenti sismogenetiche (catalogo Diss dell'INGV), evidenziano come il cluster di Zocca cade in prossimità della sorgente sismogenetica composita denominata Bore-Montefeltro-Fabriano-Laga (ITCS027) dove la max magnitudo è di 6.2.


giovedì 4 agosto 2016

Lo studio sul terremoto dell'Emilia 2012 e la relazione con l'attività estrattiva nella Concessione Mirandola (Giacimento Cavone).


Lo studio riguarda l'analisi dei dati ricavati dal Laboratorio Cavone e descritti nel Report finale (disponibile anche in italiano). Nel 2016 il gruppo di ricerca ha pubblicato i dati e le conclusioni sulla rivista scientifica Geophys. Res. Lett. Le conclusioni dello studio sono:

"The result [of these effects] from fluid extraction is a destabilizing stress change on the fault (ΔCFF > 0) within and below the reservoir interval, an effect that is mitigated by injection that counterbalances net depletion"
[Il risultato degli effetti da estrazione di fluido è il cambiamento di stress che destabilizza la faglia (ΔCFF> 0), all'interno e al di sotto dell'intervallo del serbatoio, un effetto che viene attenuato mediante l'iniezione che controbilancia la deplezione netta].

"the combined effects of fluid production and injection from the Cavone field were not a driver for the observed seismicity"
[Gli effetti combinati della produzione di fluidi e iniezione al campo Cavone non guidano (determinano) la sismicità osservata (sequenza sismica dell'Emilia 2012)];


Si riportano i video relativi al modello del Cavone con le didascalie in lingua originale:


video
Pressure variation (in bar) at the hanging wall side of the Mirandola fault at the end of the simulation (31 December 2012). Red color indicates pressure buildup as a result of injection in the Cavone #14 well. Blue color indicates pressure decline as a result of fluid extraction, which extends into the underlying aquifer. The 29 May 2012 hypocenter location is shown with a circle.



video

Changes in the Coulomb stress ΔCFF on the Mirandola fault (in bar) at the end of the simulation (31 December 2012). The change in the effective normal traction is positive near producers and negative near injectors because pressure depletion leads to contraction of the reservoir and pressure increase leads to increased compression on the fault. The white cross mark on the ΔCFF plot denotes the hypocenter location of the 29 May 2012 earthquake.

da: 
Juanes, R., B. Jha, B. H. Hager, J. H. Shaw, A. Plesch, L. Astiz, J. H. Dieterich, and C. Frohlich (2016), Were the May 2012 Emilia-Romagna earthquakes induced? A coupled flow-geomechanics modeling assessment, Geophys. Res. Lett., 43, 6891–6897.



sabato 9 luglio 2016

How to Predict Earthquakes with Microsequences and Reversed Phase Repetitive Patterns

A strong earthquake is always preceded by groupings of shocks whose identification and understanding constitute a sound method for improving short-term earthquake forecasts. Thanks to a graphical method, we have identified and classified some microsequences and reversed phase repetitive patterns that precede the hazardous events. The seismic microsequences include a series of information useful to know in advance the beginning of energy release and accumulation phases that usually precede and follow a moderate-to-high magnitude earthquake. Their identification and correct interpretation allow us to determine various warning signals. In particular, through the analysis of their shape and position in the seismic sequence we can claim that the strongest earthquakes occur shortly after the formation of some peculiar micro-sequences. The checks carried out on large data sets related to earthquakes occurred in the past have shown that the analysis procedures developed do not depend on the size of the area analyzed while predicting a high percentage of moderate-to-high magnitude earthquakes.

Riga G. & Balocchi P.
Paper
Riga, G. and Balocchi, P. (2016) How to Predict Earthquakes with Microsequences and Reversed Phase Repetitive Patterns. Open Journal of Earthquake Research, 5, 153-164. doi: 10.4236/ojer.2016.53012.