OBIETTIVI E METODI

    Nonostante l’Appennino centrale sia una delle regioni d’Italia per cui la conoscenza delle faglie attive è complessivamente buona, permangono ancora molte incertezze sia sulle loro caratteristiche geometriche che sul comportamento sismico atteso.

    Per diminuire queste incertezze l’UR ha l’obiettivo di raccogliere dati nuovi e originali attraverso lo studio di dettaglio delle faglie attive e della loro paleosismicità. La conoscenza della localizzazione, geometria e organizzazione strutturale delle faglie attive avrà un’importanza fondamentale anche per la valutazione della pericolosità da fagliazione superficiale, di cui tener conto nella pianificazione territoriale.




    Metodi

    Le attività che si svolgeranno in questa UR sono suddivise in tre linee di ricerca e saranno svolte in sinergia con scambio continuo di informazioni e risultati. Si prevedono notevoli interazioni anche con le UR 3 e 4. L’estensione dell’area in studio include i sistemi di faglia della Valle dell’Aterno, approssimativamente dai monti della Laga alla conca di Sulmona.

    1. Rilevamento, identificazione geologica, geomorfologica e geofisica; cartografia delle faglie attive e inserimento in Geodatabase;

      Ha il compito di rilevare le faglie attive a scale diverse e con metodi diversi (geologia del Quaternario, geomorfologia, geologia strutturale, geofisica). Le faglie attive in quest’area sono state mappate a partire dagli anni ’70 nei lavori di Bosi (Bosi e Bertini, 1970; Bosi, 1975) e successivamente da vari autori (si vedano le sintesi di Galadini e Galli 2000 e Boncio et al. 2004 che definiscono, tuttavia, uno stato dell’arte in prospettiva sismotettonica non aggiornato in tempi recenti). L’ultima compilazione in cui sono riportate molte di queste faglie è rappresentata del Foglio CARG 1:50,000 N. 359 L’Aquila e dai fogli limitrofi. Le attività di questa linea saranno articolate in 3 task.

      Task 1: Analisi geologica, geomorfologica e strutturale. I metodi tradizionali di indagine (fotogeologica e di terreno) possono oggi essere integrati con nuove metodologie sia basate sulla possibilità di acquisire dati telerilevati di altissima qualità, dati topografici attraverso LIDAR (vedi task 2), stazioni totali o DGPS e di effettuare sofisticate elaborazioni di geomorfologia quantitativa con un normale PC. I modelli digitali del terreno sono un’innovazione importante che permette di tracciare l’intersezione della faglia con la superficie topografica e di misurarne il rigetto cumulato. Altra innovazione è nei metodi di datazione che oggi permettono di porre vincoli cronologici forti fornendo una base oggettiva per la definizione dei ratei di attività di faglie attive e per stabilirne una gerarchia locale. L’utilizzo dell’AMS per le datazioni C14, i metodi basati sulla luminescenza o sugli elementi cosmogenici e sui radionuclidi, integrati da tephracronologia e paleomagnetismo rappesentano una possibilità unica di produrre avanzamenti nella conoscenza della sismogenesi di quest’area. Tutti questi approcci saranno testati ed utilizzati in dipendenza della loro applicabilità, questo test rappresenterà un riferimento per studi futuri in Appennino. Saranno anche utilizzati metodi di analisi che permettono di confermare correlazioni stratigrafiche attraverso le proprietà fisiche e geochimiche (XRF) dei sedimenti campionati in sondaggi e affioramenti.

      Task 2: Il LIDAR è un metodo innovativo che si basa su tecnologia laser che permette di determinare la distanza di un oggetto dallo strumento con altissima precisione. E’ un metodo molto utilizzato in altre zone attive del mondo perché permette di evidenziare piccole scarpate 'invisibili' agli altri metodi di indagine perché molto recenti o caratterizzate da ratei bassi rispetto ai processi superficiali. Poiché questo progetto è il primo ad utilizzare il LIDAR per questi scopi in modo sistematico si è preferito trattarlo come task separato per la valutazione di limiti e benefici. In questo task saranno effettuati rilievi aerei LIDAR e la relativa elaborazione lungo le zone di faglia, su fasce ampie alcuni km che produrranno modelli digitali con 25-50 cm di risoluzione e quindi di notevole importanza anche della per la pianificazione territoriale.

      Task 3. La geofisica ad altissima risoluzione comprende approcci che vanno dalla sismica alla geoelettrica e, laddove possibile, al georadar. I processi superficiali, la vegetazione, e l’intensa modificazione del territorio causata dalle attività umane spesso obliterano le evidenze superficiali dell’attività più recente di una faglia. Proprio per questo motivo l’altissima risoluzione è estremamente importante e si integra con i risultati dei task 1 e 2 per produrre un’immagine del sottosuolo che confermi o aggiunga alle evidenze di superficie della faglia o risolva ambiguità riguardo alla sua geometria e al tasso di deformazione nel medio termine. In questo task saranno effettuati profili di sismica e geoelettrica attraverso le faglie rilevate in 1 e 2. La geofisica ad alta risoluzione verrà anche utilizzata per la definizione dei siti favorevoli all’apertura di trincee paleosismologiche e carotaggi.


    2. Paleosismologia

      Si occuperà della caratterizzazione delle faglie e quindi della ricostruzione delle storie deformative e sismiche. La stima di parametri quali slip rate a breve termine (ultimi 10 ka), slip per evento, età dell’ultimo evento di fagliazione superficiale e precedenti, tempo di ricorrenza verrà effettuata sia attraverso i metodi classici della paleosismologia che prevedono lo studio di trincee attraverso scarpate di faglia, sia attraverso approcci innovativi che prevedono carotaggi, campionamenti ad hoc, scavi attraverso effetti cosismici secondari (liquefazioni, frane ecc.). La scelta dei siti di investigazione paleosismologica dipenderà fortemente dai risultati e dagli input della linea 1. Altro aspetto critico di questa linea è la datazione dei paleoterremoti avvenuti sulle faglie in studio, oltre alle classiche datazioni C14 con il metodo AMS, i cui risultati verrano comunque trattati statisticamente per migliorarne la significatività, saranno utilizzati altri metodi innovativi che includono i radionuclidi del Pb e del CS, il paleomagnetismo, la tephracronologia, e considerata la ricchezza del patrimonio archeologico regionale anche di datazione archeologica di reperti nelle stratigrafie naturali. Studi archeosismologici in siti significativi della regione saranno effettuati in parallelo alle indagini paleosismologiche e consentiranno di definire in modo più vincolante l’occorrenza di terremoti del passato.


    3. Integrazione risultati e sintesi

      L’ultima fase prevede chiaramente l’integrazione dei risultati e la relativa sintesi che prevede lo sviluppo di modelli di segmentazione e ricorrenza. Poiché lo sviluppo dei modelli di segmentazione non è un processo univoco ma dipende fortemente da assunzioni e giudizio esperto, saranno proposte diverse alternative.