Varriale, Francesco (2011) Metodi di imaging sismico ad alta risoluzione per lo studio di faglie sismogenetiche: il caso di studio della faglia di Apricena (Puglia settentrionale). [Tesi di dottorato] (Unpublished)

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Obiettivo del progetto di dottorato è lo studio dettagliato della porzione superficiale (0-1000 m di profondità) della faglia di Apricena (Fg), attraverso l’impiego di metodologie d’indagine di sismica a riflessione e rifrazione ad alta risoluzione. Le informazioni ricavate dallo sviluppo di tale progetto, integrando le insufficienti informazioni della sismica commerciale, potranno contribuire alla ridefinizione del comportamento cinematico della zona di faglia. La sismica a riflessione commerciale è tarata per indagini profonde. Il suo potere risolutivo non è sufficiente all’identificazione di strutture superficiali recenti, che invece sono caratterizzate da rigetti cumulativi inferiori al limite di risoluzione. Il metodo sismico ad alta risoluzione può fornire invece delle chiare informazioni per l’identificazione di fagliazione superficiale recente (Improta et al., 2003). La faglia d’Apricena, secondo Patacca & Scandone (2004), è una faglia cieca; tali strutture, mettono in evidenza tutti i limiti di un approccio d’indagine basato esclusivamente su informazioni morfologiche e sismologiche, ai fini della caratterizzazione sismica per la mitigazione del rischio. Tale lavoro rappresenta un esempio della potenzialità della sismica a riflessione ad alta risoluzione per l’individuazione e la ricostruzione di dettaglio della geometria superficiale di queste strutture. La faglia di Apricena, identificata come la struttura causativa del terremoto di San Severo del 1697 (Patacca & Scandone, 2004), è localizzata nella zona occidentale del promontorio del Gargano e presenta un andamento WNW-ESE con direzione d’immersione SSE. Piccardi (1988) riconosce alla faglia di Mattinata ed a quella di Apricena un comportamento estensionale con una componente di movimento laterale destro, anche Salvi et al. (1999) individuano una componente obliqua nell’evoluzione cinematica di queste strutture. La complessità strutturale del sistema di faglie dell’area di Mattinata suggerisce un'attività cinematica alquanto complessa, con significative variazioni del comportamento nel corso del Pliocene e del Quaternario. Tale complessità ha generato, per ciò che concerne la cinematica di tali strutture, numerose e differenti interpretazioni che spaziano dall’interpretazione di pura faglia trascorrente destra data da Finetti (1982), passando per le già citate interpretazioni di Piccardi (1988) e di Salvi et al. (1999), sino alle ricostruzioni più complesse (Chilovi et al., 2000), che individuano un’inversione della direzione di trascorrenza da sinistra (Miocene superiore-Pliocene inferiore), a destra (Pliocene superiore-attuale). Dato il comportamento polifasico, la cinematica della faglia di Mattinata è ancora materia di dibattito. Comunque, molti autori concordano sulla attuale predominanza della componente laterale destra, come confermato dai dati GPS e dei meccanismi focali degli eventi del 19 Giugno 1975 e del 24 Luglio 2003 (Di Bucci et al., 2007). Le indagini sismiche a riflessione ad alta risoluzione, di cui si presentano i risultati puntano alla caratterizzazione, alla migliore comprensione della cinematica e dei tempi di attivazione della faglia di Apricena e all'inquadramento del suo loro ruolo in relazione alla struttura principale (faglia di Mattinata), per ridefinire il quadro sismotettonico dell’area garganica. I risultati ottenuti mirano a dare maggiori elementi di comprensione sui caratteri di una “tettonica intraplacca”, poco caratterizzata e probabilmente sottovalutata ai fini della valutazione del rischio sismico. L’ ubicazione dei profili ad alta risoluzione è stata decisa in base alle indicazioni ottenute dalle linee sismiche commerciali (Eni-Agip) presenti nell’area, che hanno permesso di individuare tre settori chiave della faglia d’Apricena, dove la sismica Eni-Agip presenta lacune d’acquisizione o una cattiva qualità generale del dato. In totale sono stati acquisiti 3 profili a riflessione ad alta risoluzione, per un totale di circa 8 km di stendimenti. Per l’acquisizione dei dati sismici di questo progetto è stato impiegato un array di geofoni regolarmente distanziati (5 m) che ha permesso d’ottenere una ridotta spaziatura tra i CDP, così da poter ricostruire in maniera dettagliata la forma dei riflettori. La lunghezza totale dello stendimento e il numero di canali impiegati di volta in volta è stato tarato in base agli scopi investigativi. La strategia d’acquisizione impiegata, descritta in Bruno et al. (2009), consente d’applicare, ai dati acquisiti, tecniche avanzate d’imaging come l’inversione tomografia non-lineare dei tempi dei primi arrivi, oltre che d’effettuare un’elaborazione a riflessione mirata alla massimizzazione della risoluzione superficiale del dato acquisito. Inoltre, l’impiego di una sorgente sismica vibratoria, come il Minivib, adatta per indagini superficiali ad alta risoluzione (Doll et al., 1998), ha permesso di aumentare il rapporto segnale/rumore del dato. I risultati di queste indagini qui presentati, mostrano come la sismica a riflessione ad alta risoluzione rappresenti un potente strumento per la definizione di strutture sismogenetiche e potenzialmente attive, per la ricostruzione dell’assetto geologico-strutturale sia di dettaglio che a grande scala di un’area, consentendo di estendere ed integrare in superficie le scarse informazioni derivanti dalla sismica commerciale.

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