PAESAGGIO SISMICO DELL ARCO DEL MONFERRATO: ANALISI PRELIMINARE

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1 Raccichini S., Stucchi M. and Calza W.; 1985: The Castignano Earthquake of October 3, In: Postpischl D., ed.; Atlas of isoseismal maps of Italian earthquakes. CNR-PFG, Quaderni de «La ricerca scientifica», 114, 2A, Tertulliani A., Galadini F., Mastino F., Rossi A. e Vecchi M. ;2006: Studio macrosismico del terremoto del Gran Sasso del 5 settembre 1950, Il Quaternario, 19(2), Tertulliani A., Rossi A., Castelli V., Vecchi M., Gottardi F.; 2007:Terremoti dimenticati o poco noti delle Marche meridionali: primi risultati di uno studio della finestra cronologica , 260 GNGTS, Roma. Tertulliani A., Rossi A., Castelli V., Vecchi M., Gottardi F.; 2008: Terremoti dispersi al confine tra Marche, Umbria e Lazio nel , Quaderni di Geofisica, 58. PAESAGGIO SISMICO DELL ARCO DEL MONFERRATO: ANALISI PRELIMINARE L. Bonadeo 1, F. Brunamonte 1, A.M. Michetti 1, F. Livio 1, G. Fioraso 2 1 Università degli Studi dell Insubria, Dipartimento di Scienze Chimiche ed Ambientali, Como 2 CNR Istituto di Geoscienze e Georisorse, Torino Nuovi dati sulla tettonica attiva e sul potenziale sismico accumulati nell ultimo decennio consentono di comprendere sempre meglio meccanismi e processi attraverso i quali viene modellato il paesaggio della Pianura Padana e delle fasce pedemontane contermini, ed il ruolo che giocano i terremoti in tal senso. In particolare, grazie alla collaborazione fra Università dell Insubria ed altri Gruppi di Ricerca e Società private (ENI E&P, Università Milano Statale, UCL London, Università di Innsbruck, Università di Brescia, Università di Boulder, Servizio Geologico d Italia ISPRA, Regione Lombardia, CNR-IGG Torino), è stato possibile analizzare in modo sistematico alcune strutture tettoniche capaci che caratterizzano i margini dell Avanfossa in Lombardia e in Emilia, sia nel settore Sudalpino che in quello Appenninico. Ciò ha consentito di elaborare nuovi modelli di paesaggio sismico per il settore Sudalpino Lombardo fra Brescia e Varese (Sileo et al., 2007; Livio et al., 2009a; 2009b; Michetti et al., 2010), che sembrano essere validi anche per il prospiciente margine appenninico (Benedetti et al., 2003; Boccaletti & Martelli, 2004). In questo lavoro viene presentata un analisi preliminare sull Arco del Monferrato, che, forse a causa della carenza di dati di sismicità storica e strumentale, costituisce senza dubbio il settore meno studiato dal punto di vista paleosismologico, pur presentando evidenze di tettonica attiva del tutto confrontabili con quelle esistenti nel settore Sudalpino Lombardo e lungo gli archi appenninici emiliano e ferrarese. L attività tettonica dell area padana è dovuta all evoluzione recente di due catene montuose, quella Alpina e quella Appenninica, i cui fronti strutturali più esterni entrano in contatto nel sottosuolo della Pianura (Fig. 1a), interessando anche la sequenza sedimentaria plio-quaternaria dell Avanfossa. Grazie ai dati di sismicità strumentale e storica (Fig. 1b), e alle misurazioni dirette della deformazione crostale (dati geodetici e misurazioni GPS; ad es., Devoti et al., 2008) sappiamo che questo processo risulta tuttora attivo. In passato, diversi Autori avevano infatti già analizzato le relazioni esistenti fra i movimenti tettonici recenti osservabili in corrispondenza di alcune strutture e la sismogenesi. Fra essi, ricordiamo innanzitutto Desio (1965), che segnalava la presenza di rilievi isolati nella Pianura Padana (ad es. Castenedolo, Ciliverghe, Monte Netto, San Colombano), la cui genesi poteva essere spiegata solo ammettendo che essi rappresentassero la culminazione di strutture anticlinali sviluppatesi durante il Quaternario. Il potenziale sismotettonico delle strutture padane era stato poi dettagliatamente investigato nell ambito degli studi per la realizzazione di impianti nucleari in Pianura Padana (Fig. 1a; siti di Po1, Po2, CA-Caorso, VI-Viadana; ad es., Serva, 1990). Tale tematica, tuttavia, è stata affrontata con approccio moderno solo negli ultimi anni, grazie a nuove campagne di rilevamento sul terreno, alla reinterpretazione di una rilevante mole di dati di prospezione geofisica, di sismicità storica, e all avanzamento delle conoscenze nel campo delle analisi morfotettoniche e stratigrafiche. In particolare, l interpretazione dei dati di sottosuolo provenienti dalla ricerca petrolifera, messi a disposizione da ENI E&P, ha permesso di riesaminare dal punto di vista paleosismologico una serie di sovrascorrimenti e retroscorrimenti quasi completamente sepolti sotto la Pianura Padana, che sono responsabili della genesi di pieghe dovute alla 93

2 Fig. 1 - (a) Schema strutturale dell Italia settentrionale, il rettangolo indica l ubicazione della Fig. 2; PO1, PO2, CA, VI, siti studiati per la localizzazione di impianti nucleari; (b) eventi sismici rilevanti dell Italia Settentrionale (Boschi et al., 2000; CPTI, 2004; modificato). 94

3 Fig. 2 Modello Digitale del Terreno e schema strutturale dell Arco del Monferrato nel settore del rilievo isolato di Trino. propagazione quaternaria di faglie inverse, che nel settore bresciano presentano chiare evidenze di fagliazione superficiale tardopleistocenica e olocenica (Livio et al., 2009a; 2009b). L assetto geomorfologico e geologico-strutturale del margine settentrionale dei rilievi collinari del Monferrato, presenta caratteri molto simili con quanto riconosciuto nel settore lombardo ed emiliano dell Avanfossa Padana caratterizzato dalla presenza dei rilievi isolati. L Arco del Monferrato ricade nell area piemontese della Pianura Padana Occidentale, delimitata a N e ad W dalle Alpi Occidentali e a S dalle Alpi Liguri e dalla porzione settentrionale della catena appenninica. L analisi dei profili sismici evidenzia come, in analogia a quanto conosciuto per il settore centrale dell Avanfossa Padana, a partire dall Oligocene si sia verificata una forte diminuzione dell attività tettonica lungo la giunzione Alpi-Appennini, e l attivazione di thrusts N-vergenti che si sviluppano al di fuori della sequenza stratigrafica e che si estendono a partire dal settore occidentale (Bacino di Savigliano) sino a quello orientale (Bacino di Alessandria; Faletti et al., 1995). Queste strutture dislocano i sovrascorrimenti di pertinenza sudalpina e creano progressivamente il così detto fronte recente della Collina di Torino (Mosca, 2006). L anomalia morfologica più evidente è rappresentata dal Rilievo Isolato di Trino, affiorante nel settore di pianura prospiciente il margine settentrionale dei rilievi del Monferrato. Il Rilievo di Trino rappresenta la porzione sommitale di una struttura compressiva sepolta riconducibile ai fronti di avanzamento N-vergenti descritti in precedenza (Gruppo di Studio del Quaternario Padano, 1976; Fig. 2), in un contesto strutturale e geomorfologico del tutto confrontabile con quello presente, ad es., nella struttura di San Colombano (Benedetti et al., 2003). Inoltre nel settore di pianura posto al margine settentrionale dei rilievi del Monferrato vi sono evidenze geologiche, geomorfologiche e geofisiche che potrebbero essere riferite ad un attività tettonica recente come ad esempio: - la presenza di una complessa successione di unità di modellamento fluviale, di età compresa tra il Pleistocene medio e l Attuale, che testimonia una non trascurabile mobilità tettonica del settore posto a cavallo del thrust frontale del Monferrato (Dela Pierre et al., 2003); - fenomeni di variazione del reticolo idrografico principale in corrispondenza delle strutture sepolte del fronte collinare presenti nell area vercellese (Rilievo Isolato di Trino; Gruppo di Studio del Quaternario Padano, 1976), una volta escluse possibili cause non tettoniche, questi elementi potrebbero essere un valido indicatore della presenza di strutture tettoniche capaci di produrre modificazioni sul paesaggio, anche attraverso forti terremoti; - tassi di sollevamento significativi evidenziati dalle misure geodetiche eseguite a scala regionale (ad es., Carminati e Di Donato, 1999). Per comprendere la tettonica Quaternaria della Pianura Padana e il potenziale sismico ad essa associato, è ovviamente necessario analizzare quest area all interno di un modello strutturale e 95

4 paleosismologico regionale coerente. In particolare, il paesaggio sismico dell Arco del Monferrato non può essere completamente diverso da quello dei settori contermini dell Avanfossa Padana. Da tali considerazioni derivano le seguenti conclusioni preliminari: - i forti terremoti associabili alle strutture compressive attive dei fronti esterni sudalpini e appenninici in Friuli, Veneto, Lombardia ed Emilia (di magnitudo misurata o stimata nell ordine di ), sono accompagnati da fenomeni di fagliazione superficiale, osservati storicamente o documentati in base all evidenza paleosismica; la presenza di strutture tettoniche quaternarie con espressione superficiale analoga a quella di altri settori dell Avanfossa consente di ipotizzare che anche nel settore piemontese possano essersi verificati e/o si possano verificare fenomeni di fagliazione superficiale cosismica; - a fronte di un paesaggio sismico confrontabile, la Pianura Piemontese viene considerata in letteratura e nelle analisi di pericolosità sismica attualmente disponibili come una zona a pericolosità sismica praticamente trascurabile; tale interpretazione deriva essenzialmente dalla carenza di dati di sismicità storica e strumentale, ma l assenza nell area di analisi paleosismologiche dettagliate e sistematiche non consente ad oggi di verificare se il livello di sismicità desumibile dal catalogo sia dovuto effettivamente all assenza di faglie capaci, ovvero a tempi di ritorno più lunghi del catalogo, o ancora all incompletezza del catalogo stesso. L evidenza geologica dovrebbe quindi essere presa in considerazione molto più attentamente, prima di poter arrivare a corrette conclusioni riguardo al potenziale sismico del Monferrato. La definizione dei caratteri e dello stile della tettonica attiva nella parte occidentale delle Pianura Padana può offrire quindi elementi rilevanti per A) la costruzione di modelli regionali di evoluzione dell Avanfossa in Pianura Padana, B) la comprensione dell evoluzione strutturale della zona di giunzione Alpi-Appennino, C) l analisi della relazione tra deformazione Quaternaria e sismicità, e D) le ovvie ricadute applicative, ad esempio per la localizzazione di impianti nucleari e la sicurezza di infrastrutture ritenute a rischio di rilevante incidente ambientale. Bibliografia Benedetti L., Tapponnier P., Gaudemer Y., Manighetti I., Van De Woerd J. (2003) - Geomorphic evidence for an emergent active thrust along the edge of the Po Plain: the Broni-Stradella fault - Journal of Geophysical Research, 108 (B5), 2238, doi: /2001jb Boccaletti M., Martelli L. (Eds.) (2004) - Carta Sismotettonica della Regione Emilia-Romagna: Note Illustrative - Regione Emilia Romagna, Servizio Geologico, Sismico e dei Suoli, e CNR - Firenze, 60 p., SELCA S.r.l., Firenze. Boschi E., Guidoboni E., Ferrari G., Mariotti D., Valensise G., Gasperini P Catalogue of strong Italian eartquakes from 461 B.C. to Ann. Geof. 43, Carminati E. e Di Donato G. (1999) - Separating natural and anthropogenic vertical movements in fast subsiding areas: the Po plain (N. Italy) case. Geophys. Res. Lett., 26 (15), CPTI (2004) Catalogo Parametrico dei Terremoti Italiani, versione 2004 (CPTI04). INGV, Bologna. Dela Pierre F., Piana F., Fioraso G., Boano P. & Bicchi E., Forno M.G., Violanti D., Clari P., Polino R. (2003) - Note illustrative della Carta Geologica d Italia alla scala 1: Foglio 157 Trino. APAT, Agenzia per la Protezione dell Ambiente e per i Servizi Tecnici - Dipartimento Difesa del Suolo, Roma., 147 pp. Desio, A. (1965) - I rilievi isolati della Pianura Lombarda ed i movimenti tettonici del Quaternario, Rend. Ist. Lom. Acc. Sc. Lett., Sez. A, 99: Devoti, R., Riguzzi F., Cuffaro M. and Doglioni C. (2008), New GPS constraints on the kinematics of the Apennines subduction, Earth Planet. Sci. Lett , doi: /j.epsl Falletti P., Gelati R., Rogledi S. (1995) Oligocene-Miocene evolution of the Monferrato-Langhe, related to deep structures. In Polino R. & Sacchi R. (Eds.), Rapporti Alpi-Appennino. Accad. Naz. Scienze, 14, pp Gruppo di Studio del Quaternario Padano (1976) Studio interdisciplinare del Rilievo Isolato di Trino (Bassa Pianura Vercellese, Piemonte). Quaderno n.3. Litografia Massaza & Sinchetto, Torino. Livio. F, A.M. Michetti, G. Sileo, C. Carcano, K. Mueller, S. Rogledi, L. Serva, E. Vittori, & A. Berlusconi, 2009a - Quaternary capable folds and seismic hazard in Lombardia (Northern Italy): the Castenedolo structure near Brescia, Boll. Soc. Geol. It. - Italian Journal of Geoscience 128(1), , ISSN: Livio. F, A. Berlusconi, A.M. Michetti, G. Sileo, A. Zerboni, L. Trombino, M. Cremaschi, K. Mueller, E. Vittori, C. Carcano, & S. Rogledi, 2009b - Active fault-related folding in the epicentral area of the December 25, 1222 (Io = IX MCS) Brescia earthquake (Northern Italy): seismotectonic implications. Tectonophysics, 476 (1-2), , doi: /j.tecto

5 Michetti A. M., Berlusconi A., Livio F., & Sileo G., Terremoti ed evoluzione del paesaggio in Lombardia, In: Orombelli G., Editor, Una Nuova Geologia per la Lombardia, Atti del Convegno dell Istituto Lombardo, Milano, 6-7 Novembre 2008, , Edizioni LED, Milano. Mosca P. (2006) Neogene basin evolution in the Northern Po Plain (NW Italy). Insights from seismic interpretation, subsidence analysis and low temperature (U-Th)/He thermocronology. PhD Thesis VU University Amsterdam, 190 pp. Serva L. (1990) - Il ruolo delle scienze della terra nelle analisi di sicurezza di un sito per alcune tipologie di impianti industriali; il terremoto di riferimento per il sito di Viadana (MN). Role of Earth sciences in the safety analysis of the site of a particular typology of an industrial plant; the reference earthquake at Viadana - Boll. Soc. Geol. It., 109, 2, DETECTING AND MODELING ACTIVE ON-LAND AND OFFSHORE STRUCTURES IN NORTHERN CALABRIA E. Santoro 1, L. Ferranti 2, C. Monaco 1, P. Burrato 3, M.E. Mazzella 2, D. Morelli 4 1 Dipartimento di Scienze Geologiche, Università di Catania, Italy 2 Dipartimento di Scienze della Terra, Università di Napoli, Italy 3 INGV, Rome, Italy 4 Dipartimento di Scienze Geologiche, Ambientali e Marine, Università di Trieste, Italy A detailed study of uplifted Middle Pleistocene-Holocene marine terraces on the eastern side of northern Calabria and Basilicata, coupled to the analysis of seismic reflection profiles, allowed to model the recent activity of transpressional faults and related folds that stretches from on-land to offshore across the coastline. This region is located on the northeastern tip of the Calabrian arc, which experienced rapid Late Quaternary uplift due to a combination of lithospheric and crustal processes. Ten terrace orders were mapped up to 663 m a.s.l., and were correlated between the coastal slopes of Pollino and Sila mountain ranges across the Sibari Plain (Fig. 1a). Radiometric (ESR and 14 C) dating of shells have provided a chrono-stratigraphic scheme (Fig. 1a legend) for the Late Fig. 1 a) morphological map of the Middle Pleistocene - Holocene marine terraces on the Ionian coast of northern Calabria and eastern Basilicata. The main Pliocene- Quaternary structures mapped onland and imaged offshore are also shown. The grid of seismic profiles used for constructing the structural map offshore and along the coast is shown in the inset (b). Finally, the marine terraces morphological culminations and the major fluvial anomalies position is reported. Faults: AMFZ, Amendolara Fault Zone; VFZ, Valsinni Fault Zone. AR: Amendolara Ridge. 97

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