Area di indagine e dati
Viene proposta un'analisi della sismicità originatasi nel settore
37.5°-39°N 14°-16.5°E
(Fig.1)
nel range di profondità 0-50Km, nell'intervallo temporale Gennaio
1978 - Marzo 1997. Sono stati utilizzati i dati di tutte le reti sismiche
permanenti operanti nell'area in studio
(Fig.1)
ad eccezione della rete Poseidon, relativamente alla quale l'analisi è
stata avviata da pochi mesi ed è tuttora in corso. I dati dei tempi
d'arrivo delle fasi P ed S e le polarità dei primi impulsi P risultano,
com'era del resto ampiamente prevedibile, di qualità notevolmente
variabile all'interno del campione, soprattutto in funzione dell'evoluzione
tecnologica realizzatasi nell'intervallo di tempo preso in esame. Analoga
valutazione circa l'evoluzione nel tempo può essere espressa con
riferimento alla geometria di rete, in conseguenza del progressivo intensificarsi
delle attività di monitoraggio sismico nell'area calabro-siciliana
negli ultimi decenni. Relativamente a quest'ultimo aspetto va tuttavia rilevato
come, nonostante gli sforzi profusi dalle numerose istituzioni di ricerca
operanti nell'area, la geometria di rete rimanga ancora oggi comunque ben
lontana dalla configurazione ottimale, in particolare per l'assenza di stazioni
sismometriche da fondale marino. Ciò rappresenta una considerevole
limitazione per le analisi ed impone evidentemente particolare cautela nella
fase dell'interpretazione dei risultati.
Metodi di analisi e risultati
La localizzazione delle scosse è stata effettuata utilizzando la procedura
standard HYPO71PC (Lee e Lahr, 1975) ed un modello di velocità crostale
1D (Hirn et al., 1991) scelto tra quelli proposti in letteratura per l'area
d'indagine, sulla base di una serie di tests di qualità effettuati
in una precedente analisi (Arena, 1997). Su un totale di 944 eventi
preventivamente selezionati in base al numero di dati P ed S disponibili,
376 risultano localizzati con incertezze epi- ed ipocentrali ERH ed ERZ non
superiori a 5Km
(Fig.2).
Le scosse si riducono a 223
(Fig.3)
se si adotta una soglia di qualità più selettiva (ERH ed ERZ
£ 3Km). Sono riportate in
Fig.4
le sezioni verticali N-S ed E-W relative al campione di
Fig.2
. L'impiego di altri modelli di velocità di qualità prossima
seppur non equivalente al primo (Arena, 1997) ha condotto a risultati analoghi.
E' in corso una ulteriore analisi di localizzazione basata sull'impiego di
modelli crostali tridimensionali; va al riguardo precisato che l'unico modello
3D ad oggi disponibile in letteratura per la Sicilia Nordorientale è
quello proposto da De Luca et alii (1997) e che tale modello copre solo
parzialmente il settore di nostro interesse.
Prime indicazioni sui meccanismi focali
Fig.5
mostra una prima serie di risultati ottenuti utilizzando il già citato
modello di velocità 3D di De Luca et alii (1997) per il calcolo dei
meccanismi focali del sottoinsieme 1988-1991 del campione di
Fig.2.
La localizzazione ipocentrale è stata effettuata utilizzando l'algoritmo
di Thurber (1983, 1993) ed i valori così ottenuti per gli angoli di
take-off alla sorgente sono stati impiegati per il calcolo del meccanismo
attraverso l'algoritmo standard FPFIT (Reseanberg ed Oppenheimer, 1985).
I valori numerici delle incertezze sui parametri di faglia, unitamente alle
aree di confidenza ottenute per gli assi P e T, hanno guidato la selezione
dei meccanismi di più elevata qualità (errore
£ 30°). Questi ultimi costituiscono
il contenuto di
Fig.5
e presentano livelli di vincolo statisticamente superiori rispetto alle soluzioni
ottenute con l'applicazione del modello 1D di Hirn et al. (1991). E' in corso
l'estensione dell'analisi al periodo 1992-1997. Sono infine riportate in
Fig.6
e Tab.1 le soluzioni focali reperite in letteratura e ritenute di qualità
compatibile con i criteri di selezione adottati per la costituzione del dataset
di
Fig5
. Le valutazioni di qualità per i meccanismi "da letteratura" sono
state effettuate esaminando direttamente sull'articolo la distribuzione delle
polarità sulla sfera focale, la geometria di rete utilizzata e, ove
possibile, il grado di conoscenza della legge di velocità lungo i
percorsi ipocentro-stazione. In alcuni lavori gli autori hanno riportato
le incertezze statistiche sui parametri del meccanismo. Quando disponibili
più soluzioni per lo stesso evento (da autori e/o metodi diversi)
il loro confronto ha costituito un ulteriore strumento di analisi e valutazione.
Considerazioni finali
L'area oggetto della presente indagine (settore rettangolare indicato in
Fig.1)
non è a tutt'oggi dotata di sistemi di rilevamento sismometrico da
fondale marino e ciò influisce significativamente sulla qualità
delle stime dei principali parametri della sismicità locale. L'evoluzione
tecnologica ed il potenziamento delle strutture di osservazione a terra nel
corso degli ultimi venti anni hanno d'altro canto progressivamente ridotto
tale limitazione, incrementando la percentuale degli eventi ben localizzati
ed abbassando la soglia di magnitudo oltre la quale l'analisi presenta requisiti
di accuratezza accettabile. Si può a ben ragione affermare che il
campione dei dati acquisiti negli ultimi venti anni non presenta caratteristiche
di omogeneità tali da consentire un'analisi sufficientemente attendibile
dei patterns temporali a medio-lungo termine della fenomenologia sismica
a carattere locale. Per contro, le caratteristiche del campione non sembrano
nel complesso pregiudicare le analisi della distribuzione spaziale
dell'attività finalizzate all'individuazione delle strutture
sismogenetiche. In attesa del completamento delle localizzazioni ipocentrali
e dei calcoli dei meccanismi focali, attraverso l'impiego di modelli di
velocità tridimensionali, proponiamo una serie di valutazioni preliminari
sui risultati ottenuti localizzando le sorgenti sismiche in ambiente 1D ed
avendo comunque verificato la qualità dei risultati attraverso tests
e controlli di vario genere; è stato in particolare esaminato il grado
di stabilità dei parametri ipocentrali per opportune variazioni del
modello e della geometria di rete. Risulta alquanto evidente in
Fig.2
l'addensamento di epicentri nel settore del Golfo di Patti (A1) e la prosecuzione
verso WNW nell'area delle Eolie (A2). Tale risultato rappresenta una ulteriore
conferma di quanto già rilevato in precedenti studi condotti su intervalli
temporali più ristretti (es. Neri et al., 1996) ed attribuito
all'attività dei sistemi strutturali regionali denominati "Sisifo"
e "Vulcano" (Finetti e Del Ben, 1986), il secondo anche noto in letteratura
come Tindari-Giardini. E' altresì confermata la sostanziale assenza
della sismicità nel tratto siciliano intermedio della stessa struttura.
Allineamenti "minori", e dunque da verificare con successive analisi, sono
rilevabili a SW degli addensamenti precedentemente discussi (A3). Una cospicua
quantità di eventi è localizzata in corrispondenza dell'edificio
vulcanico etneo (A4) ove è anche rilevabile una eterogeneità
di distribuzione epicentrale già osservata in precedenti studi condotti
con finalità vulcanologiche (es. Cocina et al., 1997, 1998). A tali
lavori si rimanda il lettore interessato agli aspetti specifici. Due addensamenti
sembrano evidenziarsi nell'area dello Stretto di Messina, sulla fascia costiera
siciliana (A5) e sul versante calabrese (A6) rispettivamente. Il primo di
tali addensamenti si colloca in corrispondenza del sistema strutturale da
vari autori posto in relazione all'attività sismica del 1908, il secondo
corrisponde approssimativamente al sistema strutturale "Reggio Calabria"
(Valensise e Pantosti, 1992). Appare chiaro in
Fig.2
l'allineamento epicentrale NW-SE dal Tirreno allo Ionio indicato con A7,
ma lo stesso allineamento risulta meno evidente se si adotta una soglia di
incertezza ipocentrale più selettiva
(Fig.3)
o se si utilizzano altri modelli di velocità. Anche in questo caso
sono evidentemente necessarie ulteriori analisi. Infine, un allineamento
"minore" (A8) è rilevabile lungo la costa tirrenica della Calabria
Meridionale, a sud di Capo Vaticano. Come detto in precedenza le analisi
di approfondimento sono tuttora in corso e, parallelamente, si sviluppano
i contatti con altre Unità di Ricerca GNDT ai fini dell'interpretazione
sismotettonica dei risultati
BIBLIOGRAFIA
Anderson H. and Jackson J., 1987. Active tectonics of the Adriatic region.
Geophys. J. R. Astr. Soc., 91, 937-983.
Arena G., 1997. Modelli strutturali per la litosfera siciliana. Tesi di
laurea, Università degli studi di Messina.
Barberi G., Caccamo D., De Luca G., Neri G. and Scarpa R., 1998. Seismic
response to stress-strain fields in the lithosfere of Sicily. Ann.
Geofis., in stampa.
Cocina O., Neri G., Privitera E. and Spampinato S., 1997. Stress tensor
computations in the Mount Etna area (southern Italy) and tectonic implications.
J. Geodynamics, 23, 109-127.
Cocina O., Neri G., Privitera E. and Spampinato S., 1998. Seismogenic stress
field beneath Mt. Etna (south Italy) and possible relationships with
volcano-tectonic features. J. Volcanol. Geotherm. Res., 83,
335-348.
De Luca G., Filippi L., Caccamo D., Neri G. and Scarpa R., 1997. Crustal
structure and seismicity of southern Tyrrenian basin. Phys. Earth Planet.
Int., 103, 117-133.
Dziewonski A. M., Ekström G., Franzen J. E. and Woodhouse J. H., 1987.
Global seismicity of 1978: centroid-moment tensor solutions for 512 earthquakes.
Phys. Earth Planet. Int., 46, 316-342.
Finetti I. and Del Ben A., 1986. Geophysical study of the Tyrrenian opening.
Boll. Geof. Teor. Appl., 28, 75-155.
Frepoli A., Amato A. and Chiarabba C., 1993. Studio di meccanismi focali
di alcuni terremoti italiani recenti. Proceedings of the GNGTS-CNR Annual
Meeting, Rome, 217-226.
Gasparini C., Iannaccone G. and Scarpa R., 1985. Fault-plane solutions and
seismicity of the italian peninsula. Tectonophysics, 117, 59-78.
Hirn A., Nercessian A., Sapin M., Ferrucci F. and Wittlinger G., 1991. Seismic
heterogeneity of Mt. Etna: structure and activity. Geophys. J. Int.,
105, 139-153.
Jeffreys H. and Bullen K. E., 1967. Seismological tables. Brit. Ass.,
Gray Milne Trust.
Lee W. H. K. and Lahr J. C., 1975. Hypo71 (revised): a computer program for
determining hypocenter, magnitude and first motion pattern of local earthquakes.
U. S. Sur., Open-file report, 75-311.
Neri G., Caccamo D., Cocina O. and Montalto A., 1996. Geodynamic implications
of recent earthquake data in the Southern Tyrrenian Sea.
Tectonophysics, 258, 233-249.
Reasemberg P. A. and Oppenheimer D., 1985. FPFIT, FPPLOT AND FPPAGE: fortran
computer programs for calculating and displaying earthquake fault-plane
solutions. U. S. Geol. Sur., Open-file Report, 85-739.
Thurber C. H., 1983. Earth structure and earthquake locations in the Coyote
Lake area, Central California. J. Geophys. Res., 88, 8226-8236.
Thurber C. H., 1993. Local earthquake tomography: velocity and VP/VS - theory,
in Seismic Tomography: Theory and Practice. Iyer, H. M. and Hirahara,
K. (Eds.), Reidel, Berlin.
Valensise G. and Pantosti D., 1992. A 125 kyr-long geological record of seismic
source repeatability: the Messina Strait (southern Italy) and the 1908 earthquake
(= 7 _). Terra Nova, 4, 472-483