Monday, 30 January 2017

Lo sciame di Arezzo 2017 e la faglia Altotiberina

Fig. 1 - sciame del 29/01/2017
In data 29/01/2017 si è verificato un piccolo sciame in corrispondenza del bacino artificiale di Montedoglio (Sansepolcro), con eventi di bassa magnitudo M max = 2.7 (fig.1).


Nel 2001 si è sviluppata una sequenza sismica diffusa di magnitudo moderata. L'evento principale di Ml=4.3 si è verificato il 26/11/2001 con un meccanismo focale distensivo (asse principale di tensione NE-SW circa), seguito da altri eventi di minore magnitudo (fig. 2). La sequenza sismica è stata attribuita al una faglia a basso angolo NE-immergente e descritta in letteratura come faglia Altotiberina (ATF) [1], [2], [3]. 


Fig. 2 - Localizzazione della sequanza sismica del 1997 (pallini neri) e quella del 2001 (pallini rossi) e meccanismo focale dell'evento principale di Ml=4.3 [3]. La sezione lungo la traccia SW-NE, suggerisce che la sismicità del 2001 sia dovuta ad una faglia normale NE-immergente rappresentata da ATF, mentre la sismicità del 1997 sia dovuta ad una faglia antitetica alla precedente [1], [3].  


Gli ipocentri dello sciame sismico del 29/01/2017 mostrano una distribuzione lungo una superficie NNE-immergente (fig. 3), interpretabile come scollamento basale. Tale struttura è confrontabile con la ATF [4], [5], [6], [7], che rappresenta la stessa faglia della sequanza sismica del 2001.

Fig. 3 - sezione SSW-NNE dello sciame sismico del 29/01/2017.

E' plausibile ritenere che la ATF sia in grado di generare terremoti lungo i segmenti più superficiali [2] come evidenziato dalla sequenza del 2001 e l'attuale sciame. 
Alcuni studi suggeriscono la presenza di segmenti superficiali della ATF nella zona di Città di Castello, il cui potenziale sismogenico è di Mw=6.5 [8], mentre semplici modelli suggeriscono un Mw 6.7 [9], [10]. 

Riferimenti bibliografici
[1] Braun et al., 2002 - : Evidenze di attività sismica sulla faglia Altotiberina, in XXI  Convegno Nazionale GNGTS, 19-21 Novembre 2002, Roma, Italy, 1, 121. 
[2] Ciaccio et al., 2006 - Earthquake fault-plane solutions and patterns of seismicity within the Umbria Region, Italy. Annals of Geophysics, Vol. 49, N. 4/5.
[3] Heinicke et al., 2006 - Gas flow anomalies in seismogenic zones in the Upper Tiber Valley, Central Italy. Geophys. J. Int., 167, 794–806
[6] Balocchi, 2015 - La faglia Tiberina e il sistema estensionale Umbro-Marchigiano. Scienze-Naturali.it
[7] Mirabella et al., 2011 - Tectonic evolution of a low‐angle extensional fault system from restored cross‐sections in the Northern Apennines (Italy). Tectonics, 30, TC6002, doi: 10.1029/2011TC002890.
[8] Brozzetti et al., 2009 - Present activity and seismogenetic potential of a low-angle normal fault system (Città di Castello, Italy): Constraints from surface geology, seismic reflection data and seismicity. Tectonophysics, 463, pp. 31-46. 
[9] Anderlini et al., 2016 - Creep and locking of a low-angle normal fault: Insights from the Altotiberina fault in the Northern Apennines (Italy), Geophys. Res. Lett., 43, pp. 4321–4329.
[10] Vadacca et al., 2016 - On the mechanical behaviour of a low-angle normal fault: the Alto Tiberina fault (Northern Apennines, Italy) system case study. Solid Earth, 7, pp. 1537–1549.

Saturday, 21 January 2017

Comunicato CGR-DPC e la "stima probabilistica"

Dal comunicato stampa del 20/01/2017 della Protezione Civile [1], successivo alla serie di eventi M>5.0 del 18/01/2017 in Italia centrale, si legge che:


"La Commissione identifica tre aree contigue alla faglia principale responsabile della sismicità in corso, che non hanno registrato terremoti recenti di grandi dimensioni e hanno il potenziale di produrre terremoti di elevata magnitudo (M6-7). Questi segmenti – [...] – rappresentano aree sorgente di possibili futuri terremoti".


Leggendo attentamento il comunicato, la CGR-DPC ha individuato le aree e la M senza una stima del periodo di accadimento. 

Riprendere il concetto di Previsione Probabilistica dei terremoti [2]: in termini di "stima probabilistica, cioè si può stimare la probabilità che si verifichi un terremoto di una certa magnitudo, in un determinato intervallo di tempo e in una certa area. Questa probabilità non è costante nel tempo, ma varia in funzione delle variazioni dell'attività sismica della zona". 

Viene da se come il Comunicato non abbia definito un periodo temporale (di breve-medio-lungo termine). 

Detto questo si può comprendere come il comunicato rappresenti una "previsione probabilistica e non deterministica" (evidenziato anche dall'utilizzo della parola "possibili futuri terremoti"[1]). Le previsioni deterministiche devono essere fatte in modo ancora più preciso, definendo anche il tempo (giorno ed ora) dell'accadimento del terremoto. Da una previsione probabilistica a una deterministica vi è sempre la solita "scala dei grigi".

Ricordo che la Mappa della Pericolosità Sismica nazionale non è altro che una "stima probabilistica" dello scuotimento del terreno (cioè un terremoto di una magnitudo che produca quello scuotimento), considerando diversi intervalli di scala temporale, quali giorni-settimane (breve termine), pochi anni (medio termine), e decenni (lungo termine) [3]. La scelta degli intervalli di tempo in cui si calcola la pericolosità non è una scelta dei sismologi, ma è legata al tipo di utilizzo pratico che si vuole fare di queste stime. Generalmente per scopi ingegneristici si utilizzano stime di probabilità in un arco di decenni (lungo termine) per definire le regole costruttive antisismiche.

Riferimenti
[1] Terremoto centro Italia: si riunisce la Commissione Grandi Rischi-Settore Rischio Sismico.
[2] La previsione probabilistica dei terremoti
[3] Pericolosità sismica.

Wednesday, 18 January 2017

I forti eventi dell'Italia centrale del 18/01/2017: Ipotesi plausibili sulla sorgente sismogenica.


In data 18/01/2017 sono succeduti alcuni eventi forti con M>5.0 (tabella) accaduti ad una profondità media di 9 km circa [1]. Gli epicentri sono localizzati nei pressi di Montereale lungo una direttrice appenninica.


Gli eventi mostrano meccanismi focali distensivi con una direzione di massima tensione NE-SW [2]. Dai dati sismologici sembra plausibile ipotizzare che la sorgente sismica relativa agli eventi sia quella denominata Faglia di Gorzano, descritta in letteratura scientifica, e già sede di eventi sismici significativi durante la sequenza sismica de L'Aquila 2009 nel periodo 06-13 Aprile con Mw 5-5.5 [3].


Gli eventi di oggi possono essere messi in relazione al forte terremoto del 24 agosto 2016. Considerando la variazione di stress statico, noto come Coulomb Failure Function (CFF) sulle faglie note nell'area, si evince come ci possa essere una interazione tra le varie sorgenti sismiche.



Valori positivi considerevoli di variazione di CFF, fino a 0.5-0.6 MPa si riscontrano al limite NW della faglia del Monte Gorzano [4]. Risulta comunque evidente che tale calcolo non può fornirci una previsione sull’evoluzione della sequenza sismica, ma il suo valore è puramente scientifico, come ulteriore elemento utile agli scienziati per studiare i terremoti [4], evidenziando come vi possa essere una "relazione spaziale" tra terremoti e faglia adiacenti, mentre non è possibile avere informazioni sull'evoluzione temporale della sequenza sismica e delle faglie (come detto sopra).

Riferimenti bibliografici
[1] INGVterremoti, 2017. Aggiornamento eventi sismici in provincia dell’Aquila,18 gennaio 2017
[2] INGV - CNT, 2017. Catalogo Time Domain Moment Tensor.
[3] Lavecchia et al., 2012. From surface geology to aftershock analysis: Constraints on the geometry of the L'Aquila 2009 seismogenic fault system. Ital. J. Geosci., Vol. 131, No. 3, pp. 330-347.
[4] INGVterremoti, 2016. Terremoto in Italia centrale: Modellazione della sorgente sismica e trasferimento di stress sulle faglie limitrofe.

Saturday, 7 January 2017

Alcune considerazioni sismotettoniche dell'Italia Centrale


Il terremoto di M 4.1 del 02 gennaio 2017 (Cluster di Spoleto, S), può essere messo in relazione alla sequenza sismica dell'Italia centrale (IC), se si considera la tettonica regionale dell'area.
La presenza di un sistema di faglie a basso angolo e NE-immergenti, è testimoniato sia da indagini geofisiche (CROP03) che dalla distribuzione della sismicità. Tale struttura di interesse regionale, viene chiamata faglia Altotiberina (ATF) [Balocchi, 2016]. 

L'evento di M 4.1 del 02 gennaio 2017 mostra una profondità confrontabile alla geometria della faglia Altotiberina. Il meccanismo focale mostra due piani trascorrenti, uno cinematica destrorsa a direzione antiappenninica e il secondo a cinematica destrorsa e con direzione appenninica. La cinematica dei due piani è compatibile con una direzione di massima tensione NE-SW, e alla cinematica diretta del sistema altotiberino e Vettore-Bove.



L'interpretazione dei dati sismologici inerente ai meccanismi focali della sequenza sismica dell'Italia centrale (IC) e del cluster di Spoleto (S), fanno ipotizzare ad un modello sismotettonico rappresentato da un sistema di faglie a cinematica normale (descritte come sistema Vettore-Bove) responsabile della sismicità in Italia centrale, e un sistema di faglie trascorrenti destrorsa a direzione antiappenninica responsabile della sismicità nel cluster di Spoleto e interpretabile come tear-faults o faglie di strappo (linea o allineamento trasversale alla catena appenninica) che accomodano la differente deformazione nei due blocchi attigui. Il modello è simile a quello già descritto nell'area del Chinati [Balocchi et al., 2016]. 


La distribuzione della sismicità di bassa magnitudo dell'area Spoleto-Italia centrale, evidenzia una superficie si scollamento basale (detachment), interpretabile come la prosecuzione verso sud della faglia Altotiberina (probabilmente un segmento meridionale limitato a nord da linee trasversali, come quella di Spoleto). Tale superficie rappresenta uno scollamento di importanza regionale che influenza la sismicità delle faglie a direzione appenninica ed immersione opposta come i sistemi delle faglie di Gubbio, Gualdo Tadino, Colfiorito, Norcia, Castelluccio e Vettore-Bove.

[modificato: 07/01/2017 ore 22:51 Italiane]

Balocchi P. (2016); Faglia Tiberina e sistema estensionale Umbro-Marchigiano. Scienze-Naturali.it
Balocchi P., Lupoli F.C., Riga G. (2016); La sequenza sismica dei monti del Chianti in Toscana e alcune considerazioni sulla struttura sismogenetica e il modello sismotettonico. Atti Soc. Nat. e Mat. di Modena, 147, pp. 39-52.