Sismicità e faglie capaci in Lombardia - Università degli studi dell'Insubria Dipartimento di Scienza ed Alta Tecnologia - Provincia di Varese

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Sismicità e faglie capaci in Lombardia - Università degli studi dell'Insubria Dipartimento di Scienza ed Alta Tecnologia - Provincia di Varese
Università degli studi dell’Insubria
     Dipartimento di Scienza ed Alta Tecnologia

Sismicità e faglie capaci in Lombardia
                 Alessandro Maria Michetti

           8 Novembre 2017 – Villa Recalcati,Varese
Sismicità e faglie capaci in Lombardia - Università degli studi dell'Insubria Dipartimento di Scienza ed Alta Tecnologia - Provincia di Varese
Indice
   Casamicciola 2017
   Amatrice e Norcia 2016
   Modena 2012
   Brescia 1222
   Como e Varese
   Un quadro di riferimento per i professionisti
Sismicità e faglie capaci in Lombardia - Università degli studi dell'Insubria Dipartimento di Scienza ed Alta Tecnologia - Provincia di Varese
Sismicità e faglie capaci in Lombardia - Università degli studi dell'Insubria Dipartimento di Scienza ed Alta Tecnologia - Provincia di Varese
«Per ridurre gli effetti del terremoto, l’azione dello
Stato si è concentrata sulla classificazione del
territorio, in base all’intensità e frequenza dei
terremoti del passato, e sull’applicazione di speciali
norme per le costruzioni nelle zone classificate
sismiche»
Sismicità e faglie capaci in Lombardia - Università degli studi dell'Insubria Dipartimento di Scienza ed Alta Tecnologia - Provincia di Varese
«La legislazione antisismica italiana, allineata alle più
moderne normative a livello internazionale prescrive
norme tecniche in base alle quali un edificio debba
sopportare senza gravi danni i terremoti meno forti e
senza crollare i terremoti più forti, salvaguardando
prima di tutto le vite umane»
Sismicità e faglie capaci in Lombardia - Università degli studi dell'Insubria Dipartimento di Scienza ed Alta Tecnologia - Provincia di Varese
«Zona 1 - E’ la zona più pericolosa. Possono verificarsi
fortissimi terremoti
Zona 2 - In questa zona possono verificarsi forti terremoti
Zona 3 - In questa zona possono verificarsi forti terremoti
ma rari
Zona 4 - E’ la zona meno pericolosa. I terremoti sono rari
Di fatto, sparisce il territorio “non classificato”, e viene
introdotta la zona 4, nella quale è facoltà delle Regioni
prescrivere l’obbligo della progettazione antisismica. A
ciascuna zona, inoltre, viene attribuito un valore dell’azione
sismica utile per la progettazione, espresso in termini di
accelerazione massima su roccia (zona 1=0.35 g, zona
2=0.25 g, zona 3=0.15 g, zona 4=0.05 g)»
Sismicità e faglie capaci in Lombardia - Università degli studi dell'Insubria Dipartimento di Scienza ed Alta Tecnologia - Provincia di Varese
21 Agosto 2017, Casamicciola, Md 4.0, Scuola Manzoni

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Sismicità e faglie capaci in Lombardia - Università degli studi dell'Insubria Dipartimento di Scienza ed Alta Tecnologia - Provincia di Varese
Scuola Manzoni

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Sismicità e faglie capaci in Lombardia - Università degli studi dell'Insubria Dipartimento di Scienza ed Alta Tecnologia - Provincia di Varese
Municipio di Casamicciola Terme

                      10 Luglio 2012 - Sant'Abbondio - Como   9
10 Luglio 2012 - Sant'Abbondio - Como   10
Iervolino et al., 2017   11
10 Luglio 2012 - Sant'Abbondio - Como   12
 Casamicciola, seconda categoria, dagli anni
  ‘30 del secolo scorso
 28 luglio1883, I° XI, oltre 2000 vittime;
  Benedetto Croce perse i genitori nel
  sisma del 1883
 Gli altri 5 comuni dell’isola entrano nella
  classificazione sismica dopo il terremoto
  dell’Irpinia, 23 novembre 1980; anch’essi
  in seconda categoria
                          10 Luglio 2012 - Sant'Abbondio - Como   13
La sequenza sismica dell’Italia Centrale
                  Effetti sull’ambiente

30 ottobre 2017
Definizione di faglia capace

21 luglio 2017
2016

 Ultimo terremoto
 1300-1500 anni fa
Magnitudo attesa M 6.5
Il primo terremoto di Mw 6.5 senza vittime
nella storia sismica italiana

La ricostruzione antisismica di Norcia; ci
vogliono 10 – 15 anni

Dopo il 2009 ad Amatrice non si è fatto in
tempo

8 anni sono troppo pochi
Paolo
Galli

Napoli
SGI
2016
Comunicato Stampa 74/2012
Università dell’Insubria, 21 maggio 2012

   “I dati di tettonica attiva ci mostrano che la Pianura
   Padana non è dissimile dalle altre aree sismiche del
  territorio nazionale. Pertanto con i dati oggi in nostro
 possesso possiamo escludere il verificarsi di terremoti di
   Magnitudo superiore a 7; ma nello stesso tempo non
possiamo escludere nell’area epicentrale del terremoto di
 ieri notte scosse di Magnitudo intorno a 6.0-6.5 e quindi
               Intensità del IX grado MCS. ”
 Ilcomunicato stampa e gli effetti
  ambientali della sequenza
 Storia di una ricerca
 Perché la Pianura Padana è
  vulnerabile dal punto di vista
  sismico
 Perché le stime di pericolosità
  sismica devono essere
  riconsiderate
Inquadramento geologico – strutturale
   Fronti strutturali
    sepolti (blind thrust)
    in contesto
    compressivo(fold &
    thrust belt)
    Archi appenninici           Appennino
    ◦ Struttura di Ferrara   S               Pianura padana N
    ◦ Struttura di
      Mirandola

                                                                22
Velocità orizzontali – GPS

   Vettori delle velocità orizzontali (GPS) rispetto a settori indeformate della
   microplacca adriatica (stazioni di controllo NERE) (Michetti et al. 2012)

                                                                                   23
Database utilizzato

   Sismica a riflessione
      Stratigrafie di sondaggio
      e ricostruzione di superfici datate
      a sviluppo regionale

              Mappatura dei fronti strutturali
              sepolti
                                                 24
Inquadramento geologico – strutturale

                                                             Ml = 5.9
                                                             20 maggio
                                   Ml = 5.8
                                     29 maggio
                          10 Luglio 2012 - Sant'Abbondio - Como    25
Sismicità storica e strumentale

                 10 Luglio 2012 - Sant'Abbondio - Como   26
Sismicità storica e strumentale
Fra il novembre 1570 e la fine
del 1574 Ferrara si trovò
nell’area epicentrale di una lunga
e forte sequenza sismica (con
oltre       duemila        scosse)
concentrate soprattutto fra il 17
novembre 1570 e la fine del
febbraio 1571.
                                            L’immagine di H. J. Helden, Ferrara distrutta dal
                                            terremoto del 1570.

Nel 1571, dopo il terremoto, la popolazione si vide infatti costretta a cercare
rifugio in ricoveri di fortuna, dove persone di ogni grado sociale si trovarono a
coabitare fianco a fianco per mesi, in uno stato di promiscuità forzata che coinvolse
persino i sovrani. Questa corte trasferita in tende di fortuna, e divenuta
all’improvviso “cingana” (come si scrisse nelle corrispondenze diplomatiche), colpì
profondamente l’immaginazione dei contemporanei 10 Luglio 2012 - Sant'Abbondio - Como 27
La geomorfologia: paleoalvei

         ALVEI ABBANDONATI
ALVEO SOSPESO   SABBIE

SEQUENZA DI SABBIE,
   LIMI, ARGILLE
Trincea realizzata dal gruppo di Riccardo Caputo, Ferrara
Effetti attesi
LIQUEFAZIONI
L’AQUILA
2009
SALO’
2004
Courtesy of ISPRA

                                           20 Maggio

                        29 Maggio

20 Maggio: oltre 200 effetti, 165 siti
 29 Maggio: oltre 100 effetti, 65 siti
Carta geomorfologica con l’ubicazione degli effetti rilevati. Azzurro: evento del
                 20 maggio; rosso: evento del 29 maggio.
Cimitero di
                              S. Agostino

Area di S. Agostino e S. Carlo. Ubicazione degli effetti rilevati
Cimitero di S. Agostino.
                                         Liquefazione

Cimitero di S. Agostino. Fratture
     nel muro perimetrale
F1
               Sabbie
     F2

          F3
Frazione San Carlo; fuoriuscita di
    acqua e sabbia dai pozzi
Sollevamento del
   fondo di un
     canale
S. Felice sul Panaro: liquefazioni
nel campo sportivo; direzione N30°
Forna (Bondeno). Fratturazione del
 terreno associata a liquefazione.
Frattura tra S. Agostino e S. Carlo, direzione NE - SO
Frazione San Carlo; fenomeno di sprofondamento associato a
          fratturazione e liquefazione delle sabbie
Gravi fenomeni di
                            liquefazione e
                            deformazione del
                            terreno, crescita di
                            anticlinali in superficie

Frazione San Carlo
fratturazione del terreno
Deformazione
del terreno
(DInSAR)
Deformazione
superficiale indotta dal
movimento di faglie
sepolte-cieche

Blande anticlinali

Sollevamento massimo
ca. 10 cm.
(gradiente medio 10-4)
 100 m

Due strutture adiacenti
ed in parziale
sovrapposizione
(Struttura di Ferrara e
struttura di Mirandola)    10 Luglio 2012 - Sant'Abbondio - Como   53
Un effetto geologico rilevante causato dai sismi piu’ forti del 20 e 29 maggio è
stato un sollevamento di 10-15 cm nell’area epicentrale (sovrastante alle
culminazioni delle Pieghe Ferraresi) rilevata da satelliti radar cosmo Sky – Med
Lo studio dell’evoluzione
                                paleoidrografica
                                centropadana
                                mostra uno spostamento
                                del Po verso Nord e
                                deviazioni dei fiumi
Figure da Ravazzi et al. 2013   appenninici con tendenza
                                a sfuggire la zona delle
                                Pieghe Ferraresi
A   Con il sollevamento delle
                          Pieghe Ferraresi e
                          l’abbassamento delle aree
                          contigue era stata spiegata la
                          migrazione verso Nord del F.
                          Po e le deviazioni dei fiumi
                          appenninici (Figura A da
                          Panizza & Castaldini 1987).

                          Il sollevamento di 10-15
                          cm determinato dai sismi
                          del 20 e 29 Maggio 2012
                          suggerisce che simili
                          sollevamenti cosismici
                          del passato potrebbero
                          essere la causa di tali
Burrato et al. 2012       variazioni idrografiche.
 La  sequenza sismica del 2012 ha
  raggiunto Mw mai registrate
  prima in epoca strumentale
 Questo evento non rappresenta
  il massimo terremoto credibile
 Lo sappiamo dalla storia sismica
  e dalla Geologia della Lombardia
 Paleosismologia e Faglie Capaci
Sismicità moderata?

From CSI_Castello et al., 2006   From CPTI_Rovida et al., 2011 modified
1980-1990: prima definizione quantitativa del potenziale
               sismico in Pianura Padana
      DESIGN EARTHQUAKE FOR THE VIADANA NPP SITE (MANTOVA, PO
               PLAIN): Macroseismic and Neotectonic approach

                                                            Serva, 1990
Magri and Molin, 1986, dati macrosismici
dei terremoti del 3 Gennaio 1117 (Io = IX-
  X MCS) 25 Dicembre 1222 (Io = IX-X
  MCS), i terremoti più forti della storia
               sismica Padana
   Effetti cosismici
    ambientali, la
    lezione di
    Salimbene de
    Adam
 Il resto della Pianura padana ha solo
  evidenze di ‘piccoli’ terremoti, tipo Salò
  2004
 Due grandi terremoti medievali nel
  Gardesano: eventi random o terremoto
  caratteristico?
 Per definire la pericolosità, in assenza di
  dati strumentali e/o storici, si usano gli
  effetti ambientali (SCALA ESI)
LA SCALA ESI2007
( Environmental Seismic Intensity Scale)

            La Scala ESI è basata
          esclusivamente sugli effetti
                  ambientali
Study area
                “GARDA”

  Study area
“MONFERRATO”
   Dati di sottosuolo dell’ENI (18000 Km di linee sismiche su
    un’area di 7000 Km2, calibrate con di sondaggi stratigrafici
    profondi).
   Nuovi rilevamenti sul terreno, analisi geomorfologiche,
    trincee esplorative, ed analisi paleosismiche.
Il terremoto di riferimento: Monte Netto,
 area epicentrale terremoto Natale 1222
Fault propagation folds - costant thickness   Livio et al, 2009
model (e.g., Suppe & Medwedeff ,1990)
Late Glacial alluvial
surface ca. 18 kyr
       B.P.

                        Livio et al, 2009,
                          Tectonophysics
March 12, 2008
Secondary surface faulting
and paleoliquefaction
Campionamento per datazioni OSL
Trenching and dating

          A

         B+C
          D
A soil
                            B soil

                                     C soil
                                               OSL dating and
                                               soil analyses
                                    D soil
                                               allows comparison
                                               between loess-
                                               paleosols
                                               sequence and
                                               18O/16O derived

- Stratigraphic Log (originally mapped at 1:20 MISscale)
                                                     stages
 Fluvioglacial
-Dating    on the faulted loess sequence (A to D Units):
 deposit
    - n. 3 OSL datings
    - n. 4 C14 AMS datings
    - extensive pedostratigraphic analyses
Capriano del Colle Backthrust (CCB)
1.60
                       Uplift Rates
1.40                            1.35                 1.38               0.2 Myr - present
1.20

1.00

0.80

0.60

                                                                                          0.16
0.40

0.20
                                                                         0,22*
0.00
            0.02
       Pliocene - 1.6 Myr   1.6 Myr - 1.2 Myr   1.2 Myr - 0.89 Myr   0.89 Myr - present

                                         Time
M 6.5
Il Paesaggio Sismico della
       Lombardia
Quali sono gli indicatori che le stime di
hazard sismico in Italia vadano (o meno)
cambiate?

- In Pianura Padana, gli archi appenninici e il
Sudalpino includono strutture tettoniche
compressive quaternarie che con i dati a
disposizione possiamo definire capaci
- Gli effetti ambientali osservati nella sequenza
sismica del Maggio-Giugno 2012 pongono dei
vincoli per caratterizzare la magnitudo del
terremoto di riferimento per l’Avanfossa Padana
Faglie capaci in Lombardia

Bresciani & Perotti

Desio

Evidenze di fagliazione superficiale cosismica
Il Paesaggio Sismico dell’Avanfossa Padana
Desio, 1965 – rilievi isolati e suoli “ferrettizzati”
   Pieri & Groppi, 1981
Classificazione
Sismica 2006
85
10 Luglio 2012 - Sant'Abbondio - Como   86
Stucchi et al., 2013
                       10 Luglio 2012 - Sant'Abbondio - Como   87
- Effetti sulle opere antropiche, fabbricati di civile abitazione,
  costruzioni storico-monumentali, capannoni industriali, strade e
  condutture

- Effetti sull’ambiente, quali sollevamenti e deformazioni del suolo,
fenomeni di liquefazione, fessurazioni, rigonfiamenti del fondale e
franamenti di sponda di canali
Leonello Serva
Parole e scelte che bisogna imparare
L’Astrolabio, 19 giugno 2012

“Per quanto razionale possa apparire, l’approccio sin qui delineato
   presenta un elemento di notevole criticità, riflesso del punto
     critico intrinseco al concetto di pericolosità sismica su cui
 l’approccio stesso si basa. Infatti, mentre la scienza può indicare
    con precisione accettabile il massimo dei terremoti che può
 generarsi in una determinata area o che può essere risentito in
essa per effetto di quelli possibili in aree circostanti, le valutazioni
     di probabilità hanno un’affidabilità di gran lunga inferiore.”
Why probabilistic SHA does not
work?
 Uncomplete catalogue
 Clustering
 ANCIENT LANDS!
 Use seismic landscape for scenario
  earthquakes
 CULTURA DELLA PREVENZIONE
  SISMICA
GRAZIE PER L’ATTENZIONE !!!
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