Considerations on the seismotectonics and seismogenesis of the Tiberina-Gubbio Valley extensional system (central Italy)

Abstract

The analysis of seismological data related to low magnitude earthquakes provides useful information on the seismotectonics and seismogenic context as well as on the seismic processes that generate seismic sequences with strong earthquakes. We analysed seismic data, related to the 1984 earthquake sequence and the 2010-2015 seismicity, and we obtained information about the history of seismic events and the associated tectonic structure activity, which allowed us to describe the seismotectonics model and seismogenic area. The geometry of the Tiberina Valley fault system that represents a detached surface of regional relevance is subject to a creep deformation along the deeper segments, which determines the evolution of the seismicity of the area. Brittle deformations with the possibility of microseismic as well as strong events are plausible in the most superficial segments. The Gubbio fault is antithetical to the preceding one, showing brittle deformation features with the possibility of developing strong earthquakes. Due to the roll-back of the subduction plane, an extensive regime was established, which led to the activation of two previous faults constraining a “wedge”. Since it is subject to gravity, this wedge collapsed and created graviquakes. We propose an evolutional seismogenic model of the Tiberina-Gubbio Valley. We believe that the graviquake model can be adopted to describe the seismotectonics and seismogenesis of other Apennine areas.

Riassunto

Considerazioni sulla sismotettonica e sismogenesi del sistema estensionale della Val Tiberina-Gubbio. L’analisi relativa ai dati sismologici dei terremoti di bassa magnitudo, fornisce informazioni utili sul contesto sismotettonico e sismogenico, nonché sui processi sismici che generano le sequenze sismiche e i forti terremoti associati. Attraverso questo studio, sono stati analizzati i dati sismici relativi alla sequenza di terremoti del 1984 e alla sismicità del 2010-2015, per ottenere informazioni sulla storia degli eventi sismici e l’attività della strutture tettoniche associate, al fine di descrivere il modello sismotettonico e sismogenico della zona analizzata. La geometria della faglia Altotiberina è rappresentata da una superficie di scollamento di importanza regionale, soggetta a deformazioni per creep lungo il segmento più profondo, che determina l’evoluzione della sismicità dell’area. Deformazioni fragili con la possibilità di microsismicità e forti eventi, sono possibili lungo i segmenti più superficiali. La faglia di Gubbio è antitetica alla precedente e caratterizzata da deformazioni fragili con la possibilità di forti eventi. A causa del roll-back del piano di subduzione, si instaura un regime estensivo, con la riattivazione delle due faglie precedenti che delimitano un “cuneo”. Sottoposto alla forza di gravità, il cuneo collassa creando un “gravimoto”. Viene infine proposto un modello sismogenico evolutivo dell’area della Val Tiberina-Gubbio. Riteniamo possibile che il modello dei “gravimoti” possa essere adottato per descrivere la sismotettonica e sismogenesi di altre aree degli Appennini.

di: Paolo Balocchi & Giulio Riga

Pubblicato in: Atti Soc. Nat. Mat. di Modena, vol. 148 (2017), pp. 64-82.

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