Proposta preliminare per una nuova zonazione sismogenetica dell Appennino settentrionale e aree limitrofe

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Alessio Righi
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1 33 convegno Bologna, novembre 2014 Regione Emilia-Romagna, Terza Torre TEMA 2: CARATTERIZZAZIONE SISMICA DEL TERRITORIO Sessione 2.1: pericolosità sismica di lungo, medio e breve termine Proposta preliminare per una nuova zonazione sismogenetica dell Appennino settentrionale e aree limitrofe Luca Martelli 1, Federico Sani 2, Marco Bonini 3, Giacomo Corti 3 1 Regione Emilia-Romagna Servizio Geologico, Sismico e dei Suoli 2 Università degli Studi di Firenze Dipartimento di Scienze della Terra 3 Consiglio Nazionale delle Ricerche Istituto di Geoscienze e Georisorse, UOS Firenze

Particolare della mappa di PS di base MPS04 (da www.ingv.it) con zonazione ZS9, attuale riferimento per studi di pericolosità sismica.

3519/2006), prevede che la PS in Emilia-Romagna decresca gradualmente dal crinale appenninico al Po. Ciò non è in accordo con i cataloghi dei terremoti; es.

2 Particolare della mappa di PS di base MPS04 (da con zonazione ZS9, attuale riferimento per studi di pericolosità sismica. a ref PR FE SGP 10% probabilità di eccedenza in 50 anni La MPS04, riferimento per il calcolo dell azione sismica (NTC2008) e la riclassificazione sismica (OPCM 3519/2006), prevede che la PS in Emilia-Romagna decresca gradualmente dal crinale appenninico al Po. Ciò non è in accordo con i cataloghi dei terremoti; es.: alcune aree storicamente interessate da forti terremoti (es. Parma, Ferrara) risultano a minore pericolosità di aree poco o per niente interessate da terremoti importanti (es. S. Giovanni in Persiceto, Crevalcore).

epicentri dei terremoti dal 2006 ad oggi, da ISIDE profondità 8 km 15 km 35 km >35 km M<3 3 M<4 4 M<5 M 5 La mappa degli epicentri dei terremoti M>4 (da CPTI11 e ISIDE) indica, rispetto

5) frequenti anche lungo il margine appenninico e in pianura Anche i dati strumentali confermano che la sismicità si concentra, oltre che nell alto Appennino, anche lungo il margine

3 epicentri dei terremoti dal 2006 ad oggi, da ISIDE profondità 8 km 15 km 35 km >35 km M<3 3 M<4 4 M<5 M 5 La mappa degli epicentri dei terremoti M>4 (da CPTI11 e ISIDE) indica, rispetto alla MPS04, una distribuzione della sismicità più articolata, con forti terremoti (M>5.5) frequenti anche lungo il margine appenninico e in pianura Anche i dati strumentali confermano che la sismicità si concentra, oltre che nell alto Appennino, anche lungo il margine padano-adriatico, in alcuni settori della pianura e lungo fasce trasversali. Altri dati d interesse: gran parte dei terremoti della dorsale appenninica sono a profondità < 15 km mentre quelli del margine si concentrano tra 15 e 35 km; nella zona di catena sono diffusi anche terremoti a profondità > 35 km

4 Le zone ZS9 comprendono strutture attive/potenzialmente attive con caratteristiche differenti (geometria e meccanismi); alcune strutture attive non sono comprese in alcuna zona

5 La ZS9 individua nell Appennino settentrionale zone molto estese e a sviluppo prevalentemente longitudinale (i.e. parallele all asse della catena).

L Appennino settentrionale è però caratterizzato anche da importanti zone di deformazione trasversali alla catena Dal 2004 (anno di pubblicazione della ZS9) ad oggi sono stati pubblicati nuovi

6 L Appennino settentrionale è però caratterizzato anche da importanti zone di deformazione trasversali alla catena Dal 2004 (anno di pubblicazione della ZS9) ad oggi sono stati pubblicati nuovi rilevamenti geologici, vari studi e nuovi dati che evidenziano la possibilità di una migliore definizione delle zone sismogeniche dell Appennino settentrionale e zone limitrofe, soprattutto della Pianura Padana centrale.

Nell ambito di un accordo tra OGS, RER e ReLUIS (DGR 175/2014), finalizzato a valutare le possibilità e opportunità di aggiornamento della PS dell Emilia-Romagna e alla redazione di mappe di rischio

7 Nell ambito di un accordo tra OGS, RER e ReLUIS (DGR 175/2014), finalizzato a valutare le possibilità e opportunità di aggiornamento della PS dell Emilia-Romagna e alla redazione di mappe di rischio a scala regionale, è stata svolta una revisione, tuttora in corso, delle conoscenze sismotettoniche che ha portato alla proposta, ancora allo stato preliminare, di una zonazione sismogenetica alternativa alla ZS9 per l Appennino settentrionale e aree limitrofe (Pianura Padana centrale, Adriatico centro-settentrionale, Mar Ligure e alto Tirreno). Area d interesse (buffer di 100 km attorno al confine RER comprendendo i terremoti + significativi) ZS9 e M>4 da CPTI11 e ISIDE

8 Le nuove zone sono state perimetrate e definite tenendo conto delle informazioni disponibili su: distribuzione epicentrale dei terremoti, macrosismici e strumentali, in particolare quelli con M>3 (da CPTI 2011, ISIDE ed eventuali altri dati INGV); magnitudo massima osservata/stimata; meccanismi focali (da European-Mediterranean RCMT catalog, profondità ipocentrale; geometria, tipologia e cinematica delle strutture attive e potenzialmente attive o recenti (quaternarie); queste ultime sono state individuate sulla base degli elementi morfologici e strutturali ed integrate/confrontate con le sorgenti sismiche riportate nel DISS 3.3 e con la bibliografia disponibile.

9 Sintesi schematica delle faglie attive e potenzialmente attive

sia in pianura che in catena sono presenti terremoti trascorrenti; da notare che questi sono quelli a maggiore profondità Le soluzioni focali indicano che i terremoti della

10 sia in pianura che in catena sono presenti terremoti trascorrenti; da notare che questi sono quelli a maggiore profondità Le soluzioni focali indicano che i terremoti della pianura, del margine e del basso Appennino hanno meccanismi di rottura prevalentemente compressivi mentre quelli del crinale e dell alto Appennino sono prevalentemente estensionali

11 Nella definizione dei limiti geografici delle nuove zone, particolare attenzione è stata posta alle conoscenze sismotettoniche (condizioni tettoniche e storia sismica) allo scopo di evitare un eccessiva estrapolazione delle caratteristiche locali che potrebbe comportare una mediazione della pericolosità interna, con sottostima della pericolosità delle strutture più attive e sovrastima di quelle meno attive. In sintesi, le zone differiscono tra loro prevalentemente per geometria e tipologia delle strutture osservate, e quindi per il meccanismo di rottura ipotizzato, per la profondità degli ipocentri, per il numero e la magnitudo degli eventi osservati. All interno di ogni zona le condizioni sismotettoniche sono ritenute omogenee; per ogni zona è stato quindi proposto un meccanismo di rottura definito da: geometria del piano di rottura (range direzione di immersione e inclinazione), tipo di movimento (normale, inverso, trascorrente, misto), range di profondità di rottura ipotizzata, magnitudo massima attesa (magnitudo massima all interno della zona stessa, da terremoti storici o dati strumentali). Quando le differenze tra le nuove zone e quelle della ZS9 sono risultate minime, in termini di limiti geografici e caratteristiche sismotettoniche interne, i limiti e le definizioni adottati sono gli stessi delle zone ZS9. Per alcune zone sono ritenuti possibili più meccanismi di rottura; in tali casi, quando le informazioni lo permettavano, sono state attribuite diverse stime percentuali di accadimento.

12 a b Confronto tra zonazione sismogenetica ZS9 (a) e zonazione sismogenetica proposta (b)

13 zone geometria meccanismo profondità (km) M max 907 mod inverso Pieghe Emiliane S-SSW/45 inverso mod trascorrente Taro-Enza NE-SW (S/45-60) trascorrente (inverso) Pieghe Ferraresi S-SSW/45 inverso Nonantola-Budrio S-SSW/15-30 inverso Basso Appennino emiliano-margine S/45-60 inverso Appennino emiliano N/75 (S/45-60) normale (inverso) 5-10 (10-35) 5.5 Reno-Setta NNE-SSW (S/45-60) trascorrente (inverso) 5-15 (15-35) 5.5 Basso Appennino romagnolo-margine S/30-45 inverso Appennino romagnolo NE/70 (SSW/15-30) normale (inverso) 3-10 (10-25) 6 Savio-Marecchia NNE-SSW (SSW/30) trascorrente (inverso) 5-15 (15-25) 6 Garfagnana NE/60-70(60%) SW/60-70(40%) (NE-SW) normale (trascorrente) 5-15 (10-20) 6.5 (5.1) Pistoia-Cerbaie NE-SW (SW/60-70) trascorrente (normal) Mugello SSW/60-70(60%) NNE/60-70(40%) normale Firenze-Volterra SW/60-70 (NE-SW) normale (trascorrente) Costa Toscana nord SW/60-70 (WSW/60-70) normale Costa Toscana-Lazio NE-SW normale 5-15? 5.1 Casentino - Alto Valdarno Siena NE-SW (SW/60-70?) trascorrente (normale) Amiata-Bolsena WSW/60-70 normale Trasimeno WSW/60-70 normale Umbria SW/45-65(60%) ENE/45-65(40%) normale Marche SW/60-70 (SW/15-30) normale (inverso) 5-15 (15-25) mod SW/50-70 normale mod normale

14 Cfr nuova zonazione e terremoti M>4 (CPTI11 + ISIDE)

15 Cfr nuova zonazione e faglie attive/potenzialmente attive

16 inverso normale (inverso) trascorrente trascorrente (inverso) normale trascorrente (normale) Cfr nuova zonazione e meccanismi di rottura

17 Sintesi Le principali novità della zonazione proposta consistono: nella suddivisione di alcune zone ZS9 molto estese (ad es. le zone 912, 915, 916, 921) che, a giudizio degli Autori, includono strutture sismogeniche con differente geometria e meccanismo di rottura; nell introduzione di nuove zone comprendenti aree finora non considerate sismogeniche, come ad esempio alcune aree della Pianura Padana centrale e della costa tirrenica; nell introduzione di zone trasversali all asse della catena, motivate dalla presenza di strutture quaternarie orientate circa NE-SW, con componente trascorrente, che deformano le strutture appenniniche. PROBLEMI APERTI La presente proposta di zonazione, ad uno stadio ancora preliminare, rappresenta un tentativo di valorizzare il dato geologico-strutturale ancorandolo il più possibile al dato sismico. Problemi possono nascere dall eccessiva frammentarietà delle zone dovuta alle discontinuità strutturali presenti, che può portare all individuazione di zone poco estese a fianco di zone molto estese, con conseguenti problemi dovuti alle successive elaborazioni degli scenari di pericolosità. Al momento, pertanto, il lavoro si sta concentrando nel tentativo di omogeneizzare l estensione delle zone senza perdere l identità e peculiarità strutturale. Infine, anche alla luce delle prime elaborazioni, v. presentazione successiva (Santolin et alii), è in via di definizione la migliore modalità di applicazione di questa proposta.

18 Sono in discussione anche i limiti delle zone costiere tirreniche???

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