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Sismotettonica Dell'appennino Settentrionale

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Sismotettonica Dell'appennino Settentrionale 1 2 3 Sismotettonica dell’Appennino settentrionale Implicazioni per la pericolosità sismica della Toscana A cura di: E. MANTOVANI(1), M. VITI(1), D. BABBUCCI(1), N. CENNI(1), C. TAMBURELLI(1), A. VANNUCCHI(1), F. FALCIANI(1) G. FIANCHISTI(2), M. BAGLIONE(2), V. D’INTINOSANTE(2), P. FABBRONI(2) Prima edizione: Febbraio 2010 (1) Università di Siena – Dipartimento di Scienze della Terra (2) Regione Toscana – Genio Civile di Area Vasta di Firenze, Prato, Pistoia e Arezzo – Coordi- namento Regionale Prevenzione Sismica 4 5 Indice 1. Introduzione 2. Attività sismica 2.1 Sismicità storica 2.2 Sismicità strumentale 2.3 Campo di deformazione 3. Assetto geodinamico/tettonico recente/attuale e distribuzione spazio- temporale dei terremoti forti nell’area mediterranea centrale 3.1 Geodinamica, processi tettonici e quadro cinematico post-Pleistocene medio 3.2 Cinematica a breve termine e distribuzione spazio-temporale dei terremoti forti nelle zone periadriatiche 3.3 Assetto tettonico e distribuzione delle scosse storiche più intense nella catena appenninica 4. Quadro sismotettonico dell’Appennino Settentrionale 4.1 Cuneo Romagna-Marche-Umbria 4.2 Cuneo Tosco-Emiliano 4.3 Strutture adriatiche sepolte sotto l’Appennino settentrionale 4.4 Toscana interna 5. Simulazione numerica del quadro tettonico 5.1 Metodologia e modello adottato 5.2 Deformazioni osservate 5.3 Principali risultati 6. Principali limitazioni e incongruenze della procedura attualmente usata per la stima della pericolosità sismica in Italia 6.1 La nuova normativa su pericolosità e classificazione sismica 6.2 Sintesi della metodologia corrente (PSHA) 6.3 Limitazioni della procedura PSHA 6.4 Confronto dell’attuale classificazione sismica con le intensità massime dedotte dai risen- timenti osservati 7. Considerazioni conclusive Riferimenti 6 7 1. Introduzione namico, sui processi sismotettonici che esso provoca nell’area implicata e sullo sviluppo a E’ noto che il modo più efficace per difen- breve termine dei suddetti processi, controlla- dersi dai terremoti è realizzare edifici che to dalla sismicità recente nelle zone circo- siano in grado di resistere agli scuotimenti stanti. A questo riguardo, è opportuno sotto- attesi. Quindi un primario compito della co- lineare che la suddivisione del territorio ita- munità scientifica, promosso e coordinato liano utilizzata dalla procedura attuale per la dalle autorità nazionali e regionali, è quello stima statistica della pericolosità è basata su di stimare la potenzialità sismica di ogni par- informazioni poco realistiche sul quadro ge- te del territorio italiano, per stabilire le ade- odinamico e sismotettonico della zona in e- guate misure da adottare per la costruzione di same, come discusso in dettaglio da Manto- edifici e per la messa in sicurezza del patri- vani et alii (2009a). monio edilizio esistente. Fino ad ora questo La collaborazione in atto tra la Regione problema è stato affrontato in modo empiri- Toscana e il Dipartimento delle Scienze della co, mediante l’analisi statistica della storia Terra dell’Università di Siena ha lo scopo di sismica conosciuta. Questa scelta si basa sul aggiornare e approfondire le conoscenze presupposto che le informazioni attualmente sull’assetto sismotettonico dell’Appennino disponibili sulle scosse avvenute in Italia sia- settentrionale, al fine di acquisire gli elementi no sufficienti a stimare il massimo scuoti- essenziali per elaborare stime più realistiche mento atteso e l’andamento temporale della della pericolosità e per tentare un riconosci- sua probabilità in ogni punto del territorio mento delle zone sismiche toscane più espo- italiano. Purtroppo però, i risultati conseguiti ste alle prossime scosse forti. Lo svolgimento con questo tipo di approccio hanno spesso di questa indagine è previsto in due fasi. Nel- dimostrato una scarsa aderenza con la perico- la prima, ormai conclusa, è stato ricostruito il losità reale, come indicato dalle scosse avve- contesto geodinamico a larga scala in cui nute in Italia negli ultimi decenni. Il motivo l’Appennino settentrionale è inserito e i pro- principale di questa difficoltà è molto proba- cessi tettonici con cui questo settore assorbe bilmente legato al fatto che la storia sismica le sollecitazioni imposte dalle condizioni al conosciuta documenta solo una minima parte contorno. La descrizione di queste indagini e dell’innumerevole complesso di fratture che dei risultati ottenuti è riportata nei capitoli 2, le rocce in oggetto hanno subito durante la 3 e 4. loro evoluzione tettonica e che potrebbero Il capitolo 2 presenta un quadro completo e riattivarsi nuovamente. Inoltre, l’approccio aggiornato dell’attività sismica in Toscana e attualmente adottato per la stima statistica zone circostanti. Gli epicentri dei principali della pericolosità sismica si basa su alcune terremoti storici sono riportati su basi carto- assunzioni che sono chiaramente in contrasto grafiche, geologiche e morfologiche. Questa con la natura dei terremoti. Questo riguarda informazione è integrata da mappe della si- in particolare l’ipotesi che le scosse avvenga- smicità strumentale, cioè relativa ai terremoti no in modo completamente casuale. Infatti, è registrati dalla rete sismica nazionale dal largamente riconosciuto che ogni forte terre- 1980. Questi ultimi dati sono stati anche moto innesca un perturbazione del campo di sfruttati per acquisire informazioni sforzo e deformazione che propagandosi pro- sull’assetto strutturale della zona dove la lito- gressivamente nelle zone circostanti può si- sfera adriatica si immerge sotto la catena ap- gnificativamente aumentare la probabilità di penninica e sulle sue possibili implicazioni scosse nelle zone dove le faglie sono favore- sismotettoniche. Per fornire un altro elemento volmente orientate. Questo implica che i forti essenziale per il riconoscimento dei processi terremoti sono strettamente legati tra loro e tettonici nella zona in esame, sono inoltre ri- che per valutare la pericolosità sismica di una portate le informazioni attualmente disponi- zona, e soprattutto il suo andamento tempora- bili sul campo di deformazione in atto, rica- le, è di fondamentale importanza acquisire vate dai meccanismi focali delle scosse prin- informazioni realistiche sul contesto geodi- 8 cipali, da deformazioni geologiche recenti e splorare metodologie alternative per la stima da misure geodetiche. della pericolosità sismica in Italia, nel capito- La definizione delle sorgenti sismogeneti- lo 5 sono messe in evidenza le principali in- che potenzialmente pericolose per il territorio certezze e incongruenze della metodologia toscano non può essere semplicemente fatta statistica che è stata adottata per definire la in base all’attività sismica passata, in quanto classificazione sismica attuale del territorio le informazioni storiche disponibili consen- italiano. tono di ricostruire solo una frazione estre- Nella seconda fase della collaborazione in mamente ridotta delle fratturazioni che la zo- atto, le conoscenze attualmente disponibili, e na in esame ha subito dal Pleistocene medio, altre ancora da acquisire, saranno utilizzate cioè dalla fase geologica che ha segnato per definire la distribuzione della potenzialità l’inizio dei processi tettonici tuttora in atto. sismogenetica nel territorio toscano e per e- Quindi, è di fondamentale importanza dispor- laborare criteri di priorità tra le varie zone si- re di una realistica ricostruzione dell’attuale smiche, da utilizzare per una gestione ottima- assetto sismotettonico della zona in esame, le di eventuali interventi di prevenzione. che aiuti a capire dove potrebbero esistere al- tre faglie potenzialmente pericolose. Siccome 2. Attività sismica il quadro deformativo di una zona non è un fenomeno isolato dal contesto geodinamico a Per un Paese come l’Italia, abitato in modo larga scala in cui esso è inserito, è necessario diffuso da millenni ed estremamente ricco di che lo studio della parte di catena appennini- fonti scritte, i dati più abbondanti e significa- ca corrispondente alla zona toscana parta da tivi sono le stime dei risentimenti macrosi- conoscenze dettagliate sulla storia evolutiva smici al sito. Anche se le prime registrazioni dell’area mediterranea centrale. Informazioni sismografiche risalgono al terremoto di Mes- aggiornate su questo aspetto, basate sina del 1908, la disponibilità di dati stru- sull’analisi molto approfondita di una enorme mentali adeguati esiste solo per gli ultimi de- quantità di evidenze in tutti i campi delle cenni del secolo scorso. Infatti è solo dopo i scienze della Terra, sono riportate nel capito- terremoti catastrofici del Friuli e dell’Irpinia lo 3. Per offrire un riscontro molto importan- che si assiste alla riorganizzazione te all’interpretazione geodinamica proposta, dell’Istituto Nazionale di Geofisica ed alla viene anche discussa la sua compatibilità con creazione di una efficiente rete sismografica la distribuzione spazio-temporale delle scosse nazionale. Pertanto, se si escludono i dati storiche più intense nelle zone periadriatiche strumentali degli ultimi 30 anni, i parametri e in particolare nella catena appenninica. dei terremoti riportati nei cataloghi, come la Nel capitolo 4 è descritto il complesso qua- posizione dell’epicentro e la magnitudo, sono dro dei processi tettonici che si stanno svi- dedotti dalle intensità macrosismiche. luppando nell’Appennino settentrionale in ri- Attualmente, il catalogo nazionale più ag- sposta al contesto geodinamico sopra citato. giornato è il CPTI04 (Gruppo di Lavoro La ricostruzione proposta
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    Agreement INGV-DPC 2007-2009 Project S5 : “High-resolution multi-disciplinary monitoring of active fault test-site areas in Italy” Responsibles: - Lucia Margheriti, Senior Researcher, Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia -Centro Nazionale Terremoti [email protected], +39 06 51860519, +39 3937721411 URL : http://www.cnt.ingv.it/margheriti - Aldo Zollo, Full Professor, Department of Physical Sciences – University of Naples “Federico II” [email protected], +39 081 2420315, 3489385716 URL: http://people.na.infn.it/zollo/ project web site: http://dpc-s5.rm.ingv.it/ Scientific Report - I phase May 1 st , 2008 – April 30th, 2009 (delayed to May 22 nd ) Section 1: Report on the S5 project by Lucia Margheriti and Aldo Zollo 1.1 Progress of the project: general S5 project is aimed at supporting and integrating the ongoing research on selected Italian test sites (the Alto Tiberina Fault (ATF), the Messina Strait and the Irpinia fault system) where advanced multi-parametric monitoring infrastructures are available or under construction. The main objective of the project is to improve the understanding of earthquake generation processes in Italy and to characterize the earthquake source and medium properties in the three selected test sites by developing and applying innovative methodologies aimed at the massive processing, analysis and modelling of multi-parametric geophysical data available in real-time and off-line data banks. According to the original workplan the research activities of project S5 during the first year concerned 1/ the development of methods for seismic and geodetic data analysis in continuous and off-line modes, code implementation and testing on real and synthetic data: 2/ the collection, formatting and archiving of seismic and GPS data from test-site areas and their publication on web-accessible relational data-bases 3/ collection, analysis and interpretation of geological data on the ATF fault and 4/ the instrument deployment, in particular the sea- bottom array of seismographs installed off-shore of Sicily.
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