Implicazioni sismotettoniche del terremoto di Taggia del 26 Maggio 1831

Il 26 Maggio 1831, alle ore 10.30, la Liguria occidentale fu interessata da un terremoto che colpì in modo distruttivo 15 paesi ed interessò anche la provincia di Genova, il Piemonte e la Provenza. L’area dei massimi effetti fu localizzata nella parte prossima al mare della valle Argentina, in particolare nei territori dei comuni di Castellaro, Taggia e Bussana, che furono i centri maggiormente danneggiati. In particolare, a Bussana furono distrutte 24 case e 49 vennero demolite poiché pericolanti. A seconda del catalogo considerato, le informazioni macrosismiche disponibili per questo evento sono relative a circa 30 località. Nonostante questo numero non sia in assoluto esiguo, tuttavia appare sottostimato rispetto a quello di altri eventi di caratteristiche simili e periodi contigui, come ad esempio quello del 1854 (86 osservazioni), quello del 1818 (46 siti). Stante l’impossibilità di aumentare il numero di dati a disposizione, e potendo utilizzare solo quelli pubblicati, sono state comunque effettuate una revisione della localizzazione ed un calcolo preliminare delle caratteristiche della sorgente utilizzando il programma Boxer 3.3. I risultati ottenuti conducono alla interpretazione secondo cui l’azimuth della sorgente sismogenetica sarebbe in direzione quasi perpendicolare a quella della faglia Saorge-Taggia

The role of instrumental versus macroseismic locations for earthquakes of the last century: a discussion based on the seismicity of the North-Western Apennines (Italy)

Many seismological observatories began to record and store seismic events in the early years of the twentieth century, contributing to the compilation of very valued databases of both phase pickings and waveforms. However, despite the availability of the instrumental data for some of the events of the last century, an instrumental location for these earthquakes is not always computed; moreover, when available, the macroseismic location is strongly preferred even if the number of points that have been used for it is low or the spatial distribution of the observations is not optimal or homogeneous. In this work I show how I computed an instrumental location for 19 events which occurred in the Garfagnana-Lunigiana region (Northern Tuscany, Italy) beginning from 1902. The location routine is based on a Joint Hypocentral Determination in which, starting from a group of master events, the systematic errors that may affect the data are summed up in the corrective factors complementing the velocity propagation model. All non-systematic errors are carefully checked and possibly discarded by going back to the original data, if necessary. The location is then performed using the classic approach of the inverse problem and solved iteratively. The obtained locations are then compared to those already available from other macroseismic studies with the aim to check the role to be attributed to the instrumental locations. The study shows that in most cases the locations match, in particular when considering the different significance of the location parameters, especially for the strongest events: the instrumental location provides the point where the rupture begins, while the macroseismic one is an estimate of the area where the earthquake possibly took place. This paper is not meant to discuss the importance and the necessity of macroseismic data; instead, the aim is to show that instrumental data can be used to obtain locations even for older seismic events, without any intention to define which location is better or more reliable

Il terremoto a scuola: una occasione di legame tra società e ricerca

In una società come quella attuale, in cui sapere e tematiche sociali e ambientali si fondono nella realtà di tutti i giorni, la scuola non svolge più la sola semplice funzione di insegnamento. Essa ha infatti il ben più difficile compito di rendere i giovani consapevoli della realtà in cui vivono e di guidarli verso la conoscenza di tutto ciò che possa essere utile a migliorare e preservare ciò che li circonda. Questo vale in ogni ambito e si applica indifferentemente all’ambiente, alla cultura umanistica, al patrimonio culturale, a quello economico. In questo compito gli insegnanti possono essere agevolati dalla collaborazione con i ricercatori che, per loro funzione, tentano di risolvere problemi che incidono sul patrimonio e possono contribuire alla cultura della scuola in campi specifici ma soprattutto negli aspetti applicativi e con gli aggiornamenti a cui spesso, con i loro studi, contribuiscono in prima persona. In questo senso e con questo obiettivo l’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV nel seguito) ha da molti anni intrapreso un lungo cammino fatto di reciproche collaborazioni con insegnanti e scuole, istituendo un apposito gruppo di lavoro specializzato in divulgazione per le scuole e per i cittadini. Negli anni è stato creato un sostanzioso patrimonio di pubblicazioni a stampa, supporti multimediali, audiovisivi e siti web creati con il compito di agevolare la divulgazione su temi scientifici

Variations of stress directions in the western Alpine arc

The western Alpine arc originated during the Cretaceous orogenesis as a consequence of the continental collision between the European and Adriatic plates. The distribution of forces acting in this sector of the Alps is still somewhat uncertain. In the past, some efforts have been made to map the distribution of P and T axes but it is known that these can be substantially different from the principal stress directions. In recent work, we presented a first attempt to determine the directions of σ1 and σ3, which we could compute only for a ‘local' regime at the level of the magnitude of the larger events that occurred in the area. To obtain the stress orientation, we applied the technique developed by Gephart and Forsyth to invert fault plane solutions. In this work we present the results of a detailed analysis performed on a larger area, applying the same methodology. A total of 86 earthquakes with magnitudes ranging from 2.5 to 5.3 has been used for inversion. The results confirm the impossibility of defining, within the available data, a regional stress field. In fact, different local behaviours have been demonstrated in four subregions. For the first subregion, namely the northern part of the western Alps, the inversion of 28 earthquakes, resulting in a misfit of 5.9°, revealed a distensive regime orientated N-S. For the second subregion, the outer part of the western Alps, the inversion of 16 earthquakes led to a misfit of 5.3° for a distensive E-W orientated regime. In the inner part of the chain, an opposite result was obtained by the inversion of 14 earthquakes, confirmed by a misfit of 4.7°. Finally, the region of the Ligurian Sea revealed an almost horizontal NW-SE orientated σ1, whereas σ3 is NE-SW orientated with a dip of around 30°-40°. The inversion for this subarea was carried out on a data set of 28 earthquakes and characterized by a misfit of 7.1°. The uncertainty of the stress axis orientation (90 per cent confidence limits) is, on average for all inversions, around 40

DISSEMINATING SEISMOLOGY IN LIGURIA, NORTHERN ITALY

We describe and discuss some activities of our working group to disseminate scientific issues concerning seismology to the students of the Region Liguria

T waves in Western Mediterranean Sea after the May 21, 2003 Algerian earthquake

Aim of this paper is to discuss on the T phases generated after the mb 6.5 earthquake that shook Algeria on May 21, 2003. The seismograms, recorded by a cluster of seismic stations located on the coast facing the Ligurian Sea, Northern Italy, some 800 km N-NE from the source, represent a good database able to shed some light on the recognition, propagation and characteristics of these quite uncommon phases. The occurrence and the recording of T phases are in fact due to particular conditions, and require both particular characteristics of the bathymetric slope and the existence of a clear path between the instruments and the earthquake’s source: these constraints are exactly realized in the north-western part of the Mediterranean Sea, whose coasts have been affected several times in the past by similar events. The preliminary investigations on the complex recorded seismogram show two different behaviours for stations close the coast and inland. In both cases, two distinct T phases (namely T1 and T2) are observed. In one case they have apparent velocities close to an average SOFAR channel, and are thus the recording of direct T phases. In particular, T1 is probably a precursor due to some scattering, while T2 is the direct T wave. Conversely, the recordings of the stations inland show apparent velocities that suggest back conversion of the original T to P and S waves and a crustal path. The frequency content of the T phases, as derived from the spectral analysis, reveals marked amplitude peaks also in the range 1-3 Hz, conversely to what was proposed by other authors for similar occurrences in other parts of the world. Since the geometry and shape of the SOFAR channel vary, it is highly likely that the spectrum is biased by the water conditions and the frequency content might change in different seas. Finally, the attenuation of the T phase does not depend on the actual distance of the receiver from the source but rather from the backconversion point: the amplitude varies thus with the in-land path and decreases proportionally to x−1

Seismicity of the upper lithosphere and its relationships with the crust in the italian region

In a recent paper we compared the earthquake hypocenters, plotted according to updated catalogs, with the structure of the earth’s Crust interpreted after the results of seismic exploration (mainly the Deep Seismic Soundings – DSS). The comparison was made along several cross sections in the Alpine range, the Italian Peninsula and the surrounding seas. The main conclusions of this analysis were that 1) the majority of the events is positioned in the upper, rigid crust and 2) the earthquakes tend to concentrate above the discontinuities unveiled by the seismic exploration in the deep crust and at the Moho boundary. With the goal to shed some light on the continuation of these structures with depth, in this paper a similar analysis is conducted even in volumes where DSS information are not available. It is apparent that the upper mantle seismicity is very unevenly distributed; therefore we only focus on the areas where a sub-crustal seismicity is recorded, adding to the seismic models of the crust some information, if available, on the physical characters of the upper Lithosphere. Four areas are examined: the well known Calabrian (Aeolian) Arc where the Ionian plate is subducted beneath the Tyrrhenian, thin crust of oceanic type, the active subduction of the slab being witnessed by deep and very deep earthquakes; the north-central Apennines where the continental crust of the Adria microplate seems also subducted beneath the transitional, peri-Tyrrhenian type of crust but where the observed hypocenters are limited to the depth of about 100 km; the northern Apennines, where the same type of subduction seems to occur beneath the north-eastern slope of the mountain range, though evidenced by an even smaller number of events; finally, the western Alps: also here a small group of foci are recorded in the upper Mantle beneath the southern end of the “Ivrea body”. The different behavior of deep seismicity in the four areas confirms that the Italian peninsula is formed of sectors deriving from different geodynamical processes

Studi di tomografia locale per la definizione della struttura crostale e subcrostale del Friuli e del Veneto Orientale

English: CRUSTAL AND SUB-CRUSTAL STRUCTURE OF FRIULI AND VENETO REGIONS DERIVED FROM LOCAL EARTHQUAKE TOMOGRAPHY The Friuli region is one of the most hazardous area in Italy. Numerous earthquakes have shaken and damaged the region both in historical (1348, 1551) and recent times (1928, 1976). The most recent big earthquake, the M = 6.4 event in 1976, was the reason for starting an intensive study of the area from the geological and geophysical points of view but probably the main consequence of the earthquake was the establishment of a regional seismometric network to monitor the seismic activity in the Friuli enlarged area. West to Friuli is the Veneto region: it is characterized by a seismicity of lower energy but that still deserves a certain care, in particular in the Alpago and Cansiglio sectors where earthquakes of magnitude greater than 5.5 occurred in 1873 and 1936. With the aim to investigate the crustal (and possibly sub-crustal) structures of these regions, a local earthquake tomography has been carried out using data recorded in the period 1995-2002 by the Friuli - Venezia Giulia seismometric network. The obtained tomographic images add only a few details to the knowledge of the area, and resembles already published results, even if the current tomography is able to give images for deeper layers (down to 15 km). In practice, there is a good agreement between the surficial tomographic reconstruction and the shallow geology and it is confirmed the existence of a body with velocity 6.2-6.4 km/s deepening eastwards down to 12-15 km. Since this limit corresponds to the resolving power of the data, no interpretation can be done on whether this body has much deeper roots or not. One main evidence of the joint displaying of occurrence of events and velocity recostructions is that seismicity is strictly associated with, and probably dependent from, this body. Since it would be very important to extend the resolving power to deeper layers, a new tomography is planned for a larger area. In fact, deeper events may be considered when the studied area is larger and, since the rays of these events travel for longer distances, they consequently illuminate deeper layers. In this way some limits of the present tomographic runs could be overcome. Italian: Il Friuli è una delle zone a maggior pericolosità sismica del territorio nazionale. Numerosi terremoti hanno causato gravi distruzioni, infatti, nella regione sia in epoca storica (nel 1348 e nel 1511) sia recentemente (nel 1928 e nel 1976). Il terremoto del 1976, di magnitudo 6.4, ha dato l’avvio a tutta una serie di studi di carattere geologico e geofisico. Tra le iniziative più importanti va ricordata l’installazione delle rete sismometrica regionale. Contigua al Friuli si trova la regione del Veneto, di sismicità sicuramente minore di quella friulana, ma degna di attenzione specialmente nel suo settore orientale (Alpago, Cansiglio) in quanto nel 1873 e nel 1936 la violenza dei sismi superò la magnitudo 5,5. Allo scopo di indagare sulle strutture crostali (e possibilmente sub-crostali) è stata condotta una tomografia sismica con terremoti locali utilizzando un nutrito insieme di dati registrati dalla rete sismometrica regionale nel periodo 1995-2002 in un’area estesa intorno al confine tra Veneto e Friuli - Venezia Giulia, dove molti autori ipotizzano una struttura sismogenetica di svincolo trasversale alle strutture alpine contrapponendosi a quelli che invece propongono continuità nello stile tettonicosismogenetico. I risultati ottenuti aggiungono solo pochi dettagli alle immagini topografiche ottenute da altri lavori, ed in particolare essi sono relativi a profondità maggiori rispetto a quelle indagate nel passato. In pratica, viene confermata la buona coerenza tra immagini topografiche superficiali e le strutture geologiche e la presenza di un corpo con velocità dell’ordine di 6,2-6,4 km/s che, inclinato verso est, si estende fino a 12-15 km di profondità. Purtroppo questo valore coincide con il limite della risoluzione tomografica, e lascia aperta la questione sulla reale estensione in profondità della struttura individuata. Ciò che risulta particolarmente evidente è che la struttura, che è stata interpretata come un cuneo legato all’accorciamento crostale associato con le fasi alpine, è responsabile della sismicità dell’area, o comunque strettamente legata ad essa. Da un punto di vista strettamente metodologico, i risultati mostrano i limiti della inversione tomografica legati alla geometria degli eventi e soprattutto dalla scarsa profondità degli stessi. Malgrado non possa essere considerata soluzione definitiva al problema, la estensione della area da indagare potrebbe parzialmente migliorare le immagini topografiche inserendo terremoti più lontani (e quindi con raggi che si approfondiscono di più) avendo cura di definire la geometria ottimale di inversione

Calcolare la magnitudo è semplice!

Si tratta di un laboratorio attraverso il quale il pubblico può calcolare la magnitudo di un ipotetico terremoto

Struttura crostale e subcrostale della penisola italiana dalla interpretazione congiunta di immagini tomografiche e profile DSS

Questo studio rappresenta la conclusione di una serie di analisi precedentemente proposte e volte alla migliore comprensione della struttura profonda della penisola italiana. Tale serie, iniziata con il confronto tra la sismicità crostale e le interpretazioni dei profili DSS (Cassinis e Solarino, 2004; Cassinis e Solarino, 2006), si era successivamente estesa alla struttura litosferica (Solarino e Cassinis, 2005; Solarino e Cassinis, 2007). In ambedue le occasioni lo studio era stato condotto avendo cura di utilizzare le più recenti elaborazioni dei profili e selezionando gli ipocentri con criteri molto restrittivi. Nello spirito dei precedenti lavori, anche in questo caso si è eseguita una analisi congiunta di dati ottenuti con diverse tecniche sovrapponendo alle interpretazioni già esistenti le informazioni ricavate da un recente studio tomografico (Scafidi et al., 2008) effettuato con la tecnica della inversione di terremoti locali (Thurber, 1983)