Bianco, F.

Castellano, M.

Imposa, S.

Lombardo, G.

Earth-prints Repository

C.N.R. . GRUPPO NAZIONALE PER LA VULCANOLOGIA
ITALY
Fabrizio Ferrucci Fabrízìo Innocenti
Progetto-Etna I 993-1 995
Stato di avanzamento delle ricerche
C,N.R. Boma, 1t-12 Gennaio 1995
GIARDIN I
 
POSSIBILI CORRELAZIONI TRA ATTIVITA' SISMICA PROFONDA E
FENOMENI VULCANICI ALL'ETNA
M.CASTELLANO (Ì), F.BIANCO (]), S.IMPOSA (2), G.LOMBARDO(2)
l) Osserlatorio Vesniano, Ercolano lNapoLi)
2 ) lstíturo di Gealagiae Geolirica, Uniyersúàdi Ca nía
E' stato effettuato un conlronio comparalo tra I'attività sjsmica resislrata
x r l  E rna .  med i rn re  re r .  pemanen |  e  mob i i i .  e  l  a i - i \  i r a  \  u l can i c t  a  pa r ; re  d l l
1977 e fìno al l 'uhima erùzione (1991-1993). La ricerca ébasara sull ' ìpolesi di
parrenza, confortata da diversi lavorì struffuúli (Frazzefia e Villari, 1981; Lo
Giudice et al.,  1982; Cristofol ini e! al. .  1985: Bousquet et a1., 1988; Femrcci et
al., 1993), che l'attività vuÌcanica sia conrrollara dalla teftonjca regionale nel cui
contesto si è imposrato il vulcanjsmo etneo. Il catalogo deì terremoti è stato
sottoposto ad una profonda revisìone al fine di garanrjre la migljore qualirà delle
localizzazìani anche a causa della non omogenei!à dei dati su tutto il periodo
ìnvestigaio. lnfatti la maggior parte degli eventi è stata registrata con stazioni
sismjche a sola componen!e vert icale con le quali  è spesso dubbia
f individuazione della fase "S"; alcuni periodi. invece, sono stati caralterizzati
dalla presenza di feti temporanee coslituite da stazìoni digìtalì a tre componenli
con Le quali l'ìdendlicazione dell'onsei deÌle onde rrasversali è risulraro molto piir
attendibile dereminando pirìi affidabìli localizzazjoni ipocenrrali. Gli evenri sono
stati  localizzatj medìante la routìne dì calcolo HYPO7l (Lee e Lahr. 1975)
u - i l i zze rdo  i l  mooe l l o  d r  ve loc i t l  lD  de le rm ln  o  dJ  Cr fdac r  eL  d , .  \ l 9oJ , .  Da  rn
pdmo confronto Senerale sono state selezjonate alcune sequenze, localizzate a
profondità maggiore di 7-10 km, che risuÌtavano corrclate lemporalmente con
I'attività vulcanica.
l l  primo approccio è srato effettuato analizzando I 'aft ivi tà sismica
profonda avvenuta nel periodo 1988-1989, durante i l  quale è stala operativa
a l  E tna  -na  re te  \ r .m)L j  d i : i r r . e  a . re  componen t i  de l lO . .en : .o ro  Ve ìu r i rno
(Castel lano e! al.,  1993). Sono state individuate rre sequenze localizzate a
profonditàL superiore a 10-15 km: l9l20 Ciìrgno 1988,3 Agosto e 23124
Settembre 1989. Ogni seqllenza sembra mostrare una correlazione con I'altività
vulcanica avvenuta nello stesso periodo (Fig. 1a). Nel 1988, circa un mese dopo
la sequenza del l9120 Giugno è iniziata una sostenura rdvirà esplosjva con aÌte
fontane di lava ai Crateri Sommitali ed un forte aumenlo del tremorc vulcanico.
durato per più di due mesi. ma senza artivirà effusiva (Luongo et al., 1988). Le
due sequenze avvenllte nel 1989 mostrano caratterisLjche dìverse tra loro.
L'attività sismica profonda del 3 Agosto ha preceduro dì poco più di ùn mese
l'eruzione di Seftembre Ortobre 1989, mentre quella del 23124 Settembre sl è
verificata dùrante questa eruzione ed ha precedÌrlo di circa quattro giomi ùn
brusco cambiamento neÌ regime eruftivo e la rapida propagazione del sistema dì
tratture ad orientazione SSE (Fig. lb) (Bertagnini er al., 1990: Ferrucci eral.,
1993, Rymer et al.,  1993). Con lo sresso crire. io è srara analizzata I 'atr ivùà
sismica pfofonda .egistrata durante il i991 per verìficare I'esistenza dì Dossibili
co r re laz ion i  rempor î l i  con  ' i n i , , i o  de l l p . r z ione  ' 90 l  l og j .  A rche  .e  unx  cena
1I
GNV-1995: Progetto Etna 1993-1995
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Fie.  1-  Frequènza s ismica Éd at l ivùà
-r-tcrnica reeiitÌate nei periodi 1988 (a),
1989 (b)  e j991 (c) .  I t  (b)  i l  t r ìangoLo
indica la  rapida van.rz ione del  regime
erùttivo durlnte l'eruziore di Serlembr€
OtÌobre 1989.
Fig.2 -  Disdbuzìone epicentra le (a)  ed
ipocenrrrle (b) delìe quxttro sequenze
sismiche profonde localìzzar€ nel periodo
1988,1991.
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l1-9'-
i periodi 1988 (a),
ln (b) il InangoLo
aniv î i  prolonoa se'Ììbra essere avvenula nella prima meta del lool lPatanè.et
al..  loq4t le localizzaztoni ipocenrrari di lal i  cequenze non appriono molto
vincolate. Ben vincolala da un elevato numero dì fasi P/S' a p.oîondìtà supenore
ai 10 km, è invece la sequenza vvenuta il 23 Ottobre 1991, circa un mese e
mezzo prima dell inizio dèIl'ullima eruzione dell'Etna' una delle pirì imPonanti,
per duràra e volumi di magma eru!ta!ì, di queslo secolo (Fig. 1c). Sulla base della
àistr ibuzione temporaLe deile magnitudo al l  inlemo deLle singole sequenze
individuate, si è nótato che gli eventi profondi avvenuti in penodi di quiescenza
Dr ima  de i l e  e rL rz ron r  qonó  ce ra t l e r iTTa l l  da l iD i cne  \equenze  ma inshock -
àfrer"hock 1,+gor. l . ]8o Oll.  loql .  menlre ld eruzione in corso e poss;bi le
osservare una distrìbuzione a sciami sismici che possono precedere brusche
variazioni dell'altivià vulcanica (Sett. 1989). Anche I'atlivi!à sìsmica del 19/20
GÌugno 1988 mosùa un andamento di tipo mainshock-aftershock, 
-ma nessuna
eruz'ione è awenuta dopo di essa. Le localizzazioni epicentrali ed ipocentraLi
alelle sequenze avvenute nel periodo 1988-1991 sono mostrate ìn Fig 2 E' stata
ouindi e;tesa tale analisi al1'attività sismica e vulcanica verificatasi dal 1977 fino
i l l 'eruzione del 1986-1987. Correlazioni temporali  tra sequenze sismiche
orolonde  r ipresr de.l - ' l :vi l i  vu.crl ica sono \ la_e os-ervale n corf isoondenzx
à i  d i r  e rse  e ruz ion .  d l l  i r l emo  de l  pe r rodo  e ram na lo  es  l q8J -84 -85 -8b .  Sono
state riscontrate. inohrc, marcate relazioni tla sciamj profondi avvenutì durante
aLcune delle eruzioni più soslenule  va'iazioni di stile e/o rcgime dell'atlività
vulcanica. Esempi di Iocalizzazioni jpocenralì di sequenze protbnde avvenute
tra il 1977 ed il 1987 sono mostrate ìn Fig 3.
Ì
/
Fig. 3 DisFibuzioni epicentrali ed
iDocenlraii di alcune sequenze sNmrcne
proforde awen re dal 1983 aL 198ó
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Questi andamenti possono essere messi in rclazione con io stato di stress
che interessa il compìesso vulcanico. Infatti, è ragionevole supporre che in
perìodo non erutfivo il campo di stress che prevale sùll'area sia quello regionale
il quale determina ne1le stîutturc del basamento una risposta di stile tettonìco;
durante un'eruzione ìnvece il campo di stress diventa piir compÌesso a causa della
sovrapposizione di quello locale, legato alla risalira magmarica, con quello
rcgionale. Dalle osservazioni f n qui raccolte, ed in accordo con quanto riportato
da altti autori sulla base di studi stmÙùrali, si è ponati a concludere che I'atrività
sismìca profonda possa essere strettamente correlata con i meccanismi di risalifa
magmatica. I terremoti che avvengono nel basamento dell'Elna a profondità
maggiore di 10-15 km durante periodi di quiescenza possono essere determinati
dalla .isposta de1la crosta alle variazìoni del campo di stress regionale che agisce
sulla rcgione emea. L attraversamento delle strutture profonde, su cui agisce il
campo di stress regionale, con il sistema di alimentazjone dell'Ema determina
una condizione favorevoLe per i movìmenii del magma verso la superficie. In ì.Ìn
qùadro dì artivirà vulcanica quasi conrinua, quale quello dell'Etna, itenemori
profondi che avvengono nel basamento sono I'evidenza di una variazione(rilascio di energia) del campo dì stress e possono essere identificati come
"precursori" di una vadazione del rcgìme vulcanico.
Riferimenti bibliografi c
BERTACNINI A., CALVARI S., COLTELLI M., LANDI P., POMPILIO M. e SCRIBANO
V. (1990). The 1989 eruptive seqùence. ln:F. B&ben er r1 (Eds.), Mounr Eúa: rhe 1989
€ruplion. Giardini (Pisa), l0-22.
BOUSQUET J.C., LANZAFAME G. e PAQUIN C. (1988). Tecúnic sresses |rnd volcanism;
in-situ sîress measurements and neorectonic investìgarions in rhe Erna area (I!aIy).
Tec@noph., 149: 2i9-231.
CARDACI C.,  COVIELLO M.. LOMBARDO C., PATANE G. e SCARPA R. (19931.
Seismìc tomoglaphy of Etna volcano. J.Volcanol.Geotherm.Res., 56: 357-368.
CASTELLANO M-, FERRUCCI F., GODANO C., IMPOSA S. e MILANO G. (i993).
Upwards migÌation of seismic focii: a forerunner of rhe 1989 eruprion ar Mr.Erna. BùlÌ.
Volcanol.. 55: 346-351.
CRISTOFOLINI R.. GRESTA S., IMPOSA s. e PATANE G. (1985). F€edins mechanism of
eruptive activity !t Mî.Ern.r based on seismoÌogical nd penologicrl dara. In: C.King and
R-Sca+a (Eds), Mod€lin gof Volcanic Processes. Fn.Vieweg & Sohn. Wi€sbaden:73,93.
FERRUCCI F., RASA R., GAUDIOSI G., AZZARO R. e IMPOSA S. (1993). Mr.Erna: a
model for the Ì989 erupdon. J.Voìanol.Georherm.Res.,5ó: 35 56.
FRAZZETTA G. e VILLARI L. (Ì981). Th€ f€eding of rh€ eruprive acdviry of Ema volcano
The regionai rr€ss fì€ld as a constrainr to magma uprising and eruprion. Bull. Volcanol.,
44.269-282.
LEE Vr'.H.K. e LAHR J.C. (1975). HYPOTI (revised): a compurer program for det€mining
hypocenrcr, magnirude and first morion partern of local earrhquakes. U.S. ceol. Surv.,
LO GIUDICE È., PATANE G., RASA, R. 
€ 
ROMANO R. (i982). The sr'ùcturat Èamewo.k
of Mr Erna. Mem-Soc.G€oÌ.Iú1..23: 125-158
LUONGO G-, EREDITATO D., PENNACCHIO A. e RICCIARDI G.P. (1988). Trelrìore
vùlcanico all'Etna: aprìle'oÌtobre 1988. Atri 7 Convegno GNCTS-CNR, Roma: 1111,1120.
PATANE D., PRM-|EM E.. FERRUCCI F. e GRESTA S. (1994). Seismic activiry leading
ro îhe 1991-1993 eruprion of Mr.Ena and i$ recrcnjc implicarions. Acra Volc., 4: 47-55.
RYMER H.,  MURRAY J.B.,  BROWN C.C.,  FERRUCCI F. e MCGUIRE w.J. (1993).
Mechanisms of magma eruptìon and empìacement arMi.Erna betw€en 1989 and 1992.
Nature. 361: 439-441.
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i
GNV-1995: Progetto Etna 1993-1995


Possibili correlazioni tra attività sismica profonda e fenomeni vulcanici all'Etna

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Possibili correlazioni tra attività sismica profonda e fenomeni vulcanici all'Etna

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