I terremoti di Avezzano 1915 e de L Aquila 2009 nel contesto sismotettonico dell Appennino centrale

Pereto (AQ), 8 agosto 2009 I terremoti di Avezzano 1915 e de L Aquila 2009 nel contesto sismotettonico dell Appennino centrale Paolo Boncio pboncio@unich.it Università G. D Annunzio Laboratorio di Geodinamica e Sismogenesi, Dipartimento di Scienze della Terra, Chieti

Programma Pereto L Aquila 2009 Avezzano 1915 - Il terremoto di Avezzano del gennaio 1915: insegnamenti sulla tettonica attiva e sismotettonica - Il contesto sismotettonico regionale - La sequenza sismica Aquilana dell aprile 2009: similitudini e differenze, cosa sapevamo e cosa abbiamo imparato

Pereto Fucino OPCM 20-03-2003 n. 3274

GeoSisLab, 2006 L Aquila Pereto Pereto Fucino Fucino

Fucino (Italia centrale) 13 gennaio, 1915 h 6:52 M ~ 7.0 I = XI ~ 33.000 vittime

Intensità Pereto D = danno F = avvertito NC = non classificato NF = non avvertito EE = effetti ambientali SW = effetti marini anomali NR = non segnalato RS = registrazione strumentale

Oddone, 1915 Boll. Soc. Sism. It. Serva et al., 1986 Mem. Soc. Geol. It. Michetti et al., 1996 JGR Galadini e Messina, 1994 Giorn. Geol. Q 1-4 Galadini et al., 1995, 1997 Boll. Soc.Geol. M 3 It., Il Quaternario P Mz-Cz 3 D Addezio e Valensise, 1998 Quad. Geof. Galadini 1852 (View e Galli, to East) 1999 Tectonoph. Castenetto e Galadini Eds, 1999 Monografia sul terremoto del 1915 Cavinato et al., 2002, SedGeol. 148, 29-59

Galadini et al., 1997 Il Quaternario Fucino 1915: fagliazione cosismica di superficie nei pressi di San Benedetto dei Marsi (Oddone, 1915) Studi geodetici e sismologici: superficie della faglia attivata ~ 360 km 2 oggi Dati Paleosismologici: - 10 paleo-terr. negli ultimi 33 ka - 7 paleo-terr. nell Olocene (compreso il 1915) Intervalli di Ricorrenza: da 1400 a 2100-2600 a (Galadini & Galli, 1999 Tectonoph. 308, 143-170) stress Ricarica (1400-2600 a) tempo

Vista verso N Vista verso N

Terremoto = processo geologico-strutturale 1000 La dimensione di un terremoto dipende dalle dimensioni della faglia Lunghezza della faglia (chilometri) Kilometers 100 10 1 5.5 6 6.5 7 7.5 Magnitudo Magnitude 8

Catalogo Parametrico dei Terremoti Italiani dal 217 a.c. al 2002 AD (CPTI 04) Intensità (MCS) 4.5-5 5.5-6 6.5-7 7.5-8 8.5 9 9.5-10 10.5-11 Catalogo Parametrico dei Terremoti Italiani (CPTI 04) (http://emidius.mi.ingv.it/cpti) - Totale 2550 eventi - IX < I XI (6.2 M 7.4) 62 ev. - VIII I IX (5.3 M 6.2-6.3) 184 ev.

Tempi di ricorrenza per una faglie attiva maggiore (Fucino) Vincoli: 10 paleo-terr. in 33 kyr (7 olocenici); ultimo: 1915 Completezza catalogo (e.g. Stucchi & Albini, 2000) 1400 2600 a ~400 a VIII I< IX (5.6 M< 6.4) ~1000 a I IX-X (M 6.4) Intensità Epicentrale (x10) a.c. A.D. Imp. Rep. Rom. Oc. Rom. Impero Romano Alto Medio Evo Basso Medio Evo Rin. Mod. Cont. anni

Le faglie attive (dati di superficie) Faglie normali attive: Evidenze di episodi di dislocazione ripetuti nel tardo Quaternario Qualità: A) Chiare evidenze di attività nel tardo Quaternario + dati quantitativi sullo slip rate B) Chiare evidenze di attività nel tardo Quaternario (senza dati quantitativi sullo slip rate) C) Strutture discusse (non c è consenso fra i vari autori sulle evidenze di attività nel tardo Quaternario) D) Strutture di dubbia attività tardo quaternaria Da Boncio et al., 2004 JOSE Principali fonti bibliografiche: GeoSis-Lab GNDT proj. 5.1.2, 2000 (Edit. Barchi et al., 2000) Galadinii & Galli, 2000 Nat. Hazards DISS-INGV, 2001-2009 (Edit. Valensise & Pantosti, 2001)

0.6-0.8 mm/a VALORI DI SLIP RATE TARDO-QUATERNARIO SULLE STRUTTURE SINGOLE Tassi di deformazione 0.8 mm/a 0.4-0.8 mm/a 1.6 X 10-15 s -1 (~ 2.5 mm/a) 0.3 mm/a 0.5-0.6 mm/a Fonti per i dati di strain rate GEODETICO : Hunstad et al., 2003 - GRL D Agostino et al., 2001 - GRL Fonti per i dati di slip rate GEOLOGICO sulle singole faglie (tardo-quaternario): GNDT proj. 5.1.2, 2000 (Edit. Barchi et al., 2000); 0.6-0.7 mm/a 0.7-0.9 mm/a Galadini & Galli, 2000 Nat. Hazards GeoSis-Lab 0.1-0.4 mm/a 0.5 mm/a 0.4-0.8 mm/a 0.2-0.6 mm/a 3.7 X 10-15 s -1 (~ 3.5 mm/a) (+40%) 0.7-1.0 mm/a 0.3-0.4 mm/a 0.5-0.6 mm/a 0.6-1.3 mm/a 0.7-0.8 mm/a 1.8 X 10-15 s -1 (~ 2.9 mm/a) (+16%) > 0.2 mm/a 0.2 mm/a 0.3 mm/a

1996 M4.0 Sismicità strumentale 1981-2004 1998 M4.4 1994 M3.7 1992 M3.9 1981-1991 1992-1996 1997-1999 2000-2003 Boncio et al. 2009 Ital.J.Geosci. Apr. 03 - Sept. 04 Bagh et al. 2007 Tectonoph. ML 1984 M5.9

Strato sismogenetico ML Boncio et al. 2009 Ital.J.Geosci.

Strutture tridimensionali e loro potenziale sismogenetico Seismogenic box Master fault 27 28 Seismogenic boxes 26 4 5 16 6 Magnitudo massima attesa (Mmax) 17 7 8 1 20 km 18 9 10 11 19 21 20 2 3 12 13 22 23 14 15 Aquilano (Paganica) M1 = W&C RLD M2 = W&C RA M3 = equiv. M 0 Da Boncio et al., 2004, JOSE 25 24

La sequenza sismica Aquilana dell aprile 2009

1 gennaio - 5 aprile 2009 5 apr. 22:48 Ml 3.9 30 mar. 15:38 Ml 4.0

6 apr. 3:32 Ml 5.8 Mw 6.3 6 aprile 2009

7 apr. 19:47 Ml 5.3 Mw 5.6 7 aprile 2009

8 aprile 2009

9 apr. 2:53 Ml 5.1 Mw 5.4 9 aprile 2009

15 aprile 2009

14 maggio 2009

Da Chiarabba & CNT Working Group, 2009 3 giugno 2009 Campotosto L Aquila

3 giugno 2009 Aquilano Fucino

Norcia Mt. Vettore Leonessa D Montereale Mt.Gorzano 9 apr. 2:53 Ml 5.1 Mw 5.4 Pizzoli 6 apr. 3:32 Mw 6.3 D 05 apr. 22:48 Mw 3.7 30 mar. 15:38 Mw 3.9 7 apr. 19:47 Ml 5.3 Mw 5.6 Fucino Sulmona Majella

Intensità MCS Distribuzione del danno da QUEST (Quick Earthquake Survey Team)

Norcia Mt. Vettore Faglie dirette tardo-quaternarie Mt.Gorzano Leonessa 9 apr. 2:53 Ml 5.1 Mw 5.4 Montereale Pizzoli 6 apr. 3:32 Mw 6.3 ML 05 apr. 22:48 Mw 3.7 30 mar. 15:38 Mw 3.9 7 apr. 19:47 Ml 5.3 Mw 5.6 Fucino Sulmona Majella

Depositi cont. del Pleist. Inf. e medio Depositi cont. del Pleist. sup. - Olo. Aquilano system (Boncio et al., 2004 JOSE) L Aquila Paganica Bazzano Apr. 6 Studi precedenti: Bosi & Bertini 1970 Mem.Soc.Geol.It. Bagnaia et al., 1989 Quat. Nova Bertini et al., 1989 Escursioni Soc.Geol.It. Bertini & Bosi, 1993 Il Quaternario CARG 1:50000 F L Aquila, 2005 Apr. 7

Immagine DInSAR (satellite ENVISAT, coppia di immagini 1 febbraio 12 aprile) - +

Faglia di M. Stabiata Faglia di Paganica

Strada per Pescomaggiore

Paganica (a sud del Raiale) 6 aprile 2009 25 aprile 2009

Faglia di M. Stabiata Faglia di Paganica

Paganica (T. Raiale) 6 aprile 2009 19 maggio 2009

Paganica (Pietralata) Acquedotto del Gran Sasso

Fra Paganica e l Autostrada dei Parchi

Autostrada dei Parchi

Colle Enzano (a nord dell Autostrada)

Faglia di M. Stabiata Faglia di Bazzano

fagliazione cosismica di superficie Faglia di Paganica

Maximum expected Magnitude (Mmax) Mt.Gorzano Aquilano (Paganica) M1 = W&C RLD M2 = W&C RA M3 = equiv. M 0 Aquilano (Paganica) Boncio et al., 2004 JOSE

Jan. 14, 1703 - Int. XI, M aw 6.8 Feb. 02, 1703 - Int. X, Maw 6.7 Intensity Jan. 14 (MCS) Feb. 02

Nov. 26, 1461 Int. X, M aw 6.5 Intensity (MCS)

Un passo in avanti: Pericolosità Sismica da faglie + terremoti Metodi: 1) Segment seismic moment conservation (Field et al., 1999) Tempi di ricorrenza medi 2) T = SE / SR SE = slip per evento SR = slip rate 27 28 26 4 5 16 17 6 7 8 1 18 9 10 2 3 11 12 19 21 2 20 1 13 14 20 km 22 25 23 15 24 Pace et al., 2006, BSSA 96

L Aquila Riflessioni dopo il terremoto dell Aquila Cosa sapevamo? - Le conoscenze di base sismotettoniche e di pericolosità sismica sono buone il terremoto non è arrivato inaspettato Cosa abbiamo imparato? - La geologia del terremoto può contribuire notevolmente alla definizione della pericolosità sismica, ma necessita di ulteriori studi di dettaglio (alcuni segmenti di faglia non erano noti, la faglia di Paganica non era la prima della lista ) deve essere potenziata - E necessario che gli studi di base vengano utilizzati per la pianificazione territoriale - La pericolosità sismica di base è fondamentale, ma non basta. Per una buona pianificazione territoriale in aree sismiche è necessario conoscere la pericolosità locale (i.e. Microzonazione sismica)

Grazie per l attenzione!

Depositi cont. del Pleist. Inf. e medio Depositi cont. del Pleist. sup. - Olo. Aquilano system (Boncio et al., 2004 JOSE) N L Aquila Bazzano Paganica S Apr. 6 Paganica Previous studies: Bosi & Bertini 1970 Bagnaia et al., 1989 Bertini et al., 1989 Bertini & Bosi, 1993 Apr. 7 Taddei, 2001 Tesi di laurea inedita UdA

M. Marine Pizzoli Arischia M. Pettino Dati paleosismologici (faglia di Pizzoli): - Dislocazione di depositi di versante datati ca. 31000-23000 anni BP (Galadini & Galli, 2000 Nat.Haz.; Blumetti, 1995 Persp. in Paleosis., Assoc. Engin.Geol.) - 5 paleo-terremoti negli ultimi 15000 anni (Moro et al., 2002 Il Quaternario) Pettino H:V = 1:2

Studi precedenti: Bachetti et al., 1990 Rend.Soc.Geol.It. Blumetti et al., 1993 Earth Surf.Proc.Land. Cacciuni et al., 1995 St. Geol. Cam. Galadini & Galli, 2000 Nat. Haz. Galadini & Messina, 2001 Geodin. Acta Mt. Gorzano 9 apr.

H:V = 1:2 Mt. Gorzano diga Lago di Campotosto Dati paleosismologici : - Dislocazione di depositi datati 6550-6380 anni b.c. - 2 paleo-terremoti più recenti di 8320-8150 anni BP (Galadini & Galli, 2003, Ann.Geoph. 46, 815-836)