ABSTRACT
Evidence for seismogenic thrust-related deformation in Sicily.
In this paper, we reconstruct the isobaths of the basal thrust plane of the southward-verging Sicilian fold-and-thrust belt, that emerges along the Sciacca-Gela-Catania front and deepens north-ward reaching a depth of about 30 km beneath northern Sicily. We also compile an updated integrated seismological data set (217 B.C. to 2005 A.D.), define the geometry of the active and seismogenic deformation field from focal mechanisms and analyse the surface and deep distribution of the seismicity. Based on the integration of geological and seismological data, we subdivide the Sicilian region above the thrust plane in two seismogenic provinces, both undergo-ing active and seismogenic compression. The southern zone corre-sponds to the surface projection of the upper crust segment (depth 0-10 km) of the basal thrust plane; the mainland zone represents the surface projection of deeper portion of the thrust plane (10 to 30 km). Historical and instrumental earthquakes of low-to-moderate magnitude (Maw<5.5) can be associated to both zones. Rare higher magnitude earthquakes, up to Maw=6.0, have occurred in the main-land zone.
L’attività sismica compressiva e transpressiva nella regione del Belice in Sicilia occidentale (ANDERSON &
JACKSON, 1987; MONACO et alii, 1996) e nell’area etnea
(NERIet alii, 2005) insieme alla compatibilità degli eventi
con un asse P di deformazione medio orientato NNO-SSE, evidenziano una correlazione tra tale sismicità ed una possibile attività recente lungo il fronte esterno della catena appenninico-magrebide. Successioni pleistoceni-che in onlap, sia sul fronte esterno Sciacca-Gela-Catania che sui depositi di avampaese, fanno ritenere che la deformazione compressiva sia oramai cessata (BUTLERet
alii, 1992; LICKORISHet alii, 1999); tuttavia, in letteratura
vengono riportati esempi di deformazione compressiva olocenica. GRASSO et alii (1995) e CARBONE et alii (2000) riconoscono deformazioni recenti, fuori sequenza, che in-teressano rispettivamente l’area di «Settefarine» e dei M. Nebrodi. TORELLI et alii (1998) individuano, su linee si-smiche, una zona di taglio compressiva incipiente localiz-zata nella Piana di Catania. CATALANOet alii (2004),
riten-gono che la presenza nell’area etnea meridionale di diversi ordini di terrazzi sia il risultato, negli ultimi 40.000 anni, di un regime compressivo che dà anche
ori-gine allo sviluppo di strutture plicative in direzione circa E-O. La nostra opinione è che le evidenze geologiche e si-smologiche di attività compressiva olocenica, sebbene sporadiche, meritino un ulteriore approfondimento, an-che in considerazione delle conseguenti implicazioni si-smogenetiche. A tal fine abbiamo ricostruito la geometria tridimensionale del thrust basale del sistema a pieghe e sovrascorrimenti siciliano e l’abbiamo confrontata con la distribuzione e la cinematica degli eventi sismici possibil-mente associabili. La nostra ricerca è stata portata avanti attraverso le seguenti fasi di lavoro:
1) ricostruzione delle isobate del thrust basale sicilia-no, mediante l’utilizzo di sezioni geologiche regionali di-sponibili in letteratura e da noi ad hoc realizzate sulla base di informazioni geologiche e geofisiche da letteratura;
2) compilazione di un data set sismologico integrato (217 A.C.-2005 A.D.) attraverso l’utilizzo di cataloghi di-sponibili, storici e strumentali, e di lavori di dettaglio (CPTI04, CSI1.0, Bollettino Sismico, AZZARO& BARBANO, 2000; MARIOTTIet alii, 2000);
3) raccolta di dati sui meccanismi focali per il perio-do 1978-2005 (catalogo EMMA, VANNUCCI & GASPERINI,
2004; MONTONE et alii, 2004; PONDRELLI et alii, 2004;
NERIet alii, 2005);
4) analisi dei dati sismologici e dei parametri focali per la definizione della geometria del campo di deforma-zione attivo, dello spessore dello strato sismogenetico e del livello di sismicità;
5) identificazione di province sismotettoniche, omo-genee dal punto di vista cinematico e sismologico ed asso-ciazione degli eventi sismici con Mw≥4.5.
Dai dati sismologici raccolti ed analizzati si evince che eventi sismici significativi ricadono in Sicilia centro-meri-dionale e che i rispettivi meccanismi focali, quando dispo-nibili, mostrano una cinematica inversa e transpressiva con un asse P di deformazione orientato circa NNO-SSE. In analogia con la zonazione sismogenetica proposta per l’area marchigiano-adriatica (LAVECCHIAet alii, 2003), ab-biamo suddiviso l’area siciliana, al di sopra del thrust basa-le esterno, in due province sismotettoniche: provincia A e provincia B. La provincia A, che si estende in Sicilia meri-dionale da Mazara del Vallo a Sciacca, attraverso Gela fino alla Piana di Catania, rappresenta la proiezione in superfi-cie della segmento del thrust basale che attraversa la crosta superiore ed è caratterizzata da un’attività sismica superfi-ciale (0-10 km). Terremoti con magnitudo basse e modera-te (Maw<5.5) caratterizzano il settore occidentale (1578,
1652, 1727 ecc.) ed orientale di questa provincia (1624, 1878, 1896, 1959 ecc.), mentre la zona centrale è asismica. La provincia B, che si sviluppa in Sicila centrale da Trapani a Caltanisetta fino all’area etnea, rappresenta la
Rend. Soc. Geol. It., 2 (2006), Nuova Serie, 148-149
Evidenze di deformazione compressiva attiva e sismogenetica in Sicilia
GIUSYLAVECCHIA(*), FEDERICAFERRARINI(**), FRANCESCOVISINI(*),RITA DENARDIS(***) & MARIASERAFINABARBANO(****)
(*) Laboratorio di Geodinamica e Sismogenesi, Dip. Scienze della Terra, Università «G. d’Annunzio» - Via dei Vestini, 30, 66013 Chieti Scalo, Chieti. Tel. 0871/3556415, glavecchia@unich.it
(**) Dip. S.T.A.T., Università degli Studi del Molise - via Maz-zini 8, 86170 Isernia.
(***) Dip. della Protezione Civile, Servizio Sismico Nazionale, DPC-SSN, Roma.
(****) Dip. di Scienze Geologiche, Università di Catania, Corso Italia 55, 95129 Catania.
EVIDENZE DI DEFORMAZIONE COMPRESSIVA ATTIVA E SISMOGENETICA IN SICILIA 149
proiezione in superficie della porzione più profonda (10-30 km) dello stesso thrust basale. In questa zona, caratte-rizzata da spessori crostali elevati (35-40 km) e da bassi valori di flusso di calore (ca. 40 mW/m2), ricade un
nume-ro significativo di terremoti, strumentali e storici, con magnitudo da basse a moderato-alte (Maw<6.5). Nel
setto-re occidentale di questa zona ricade il ben noto tersetto-remoto del Belice (Ms =5.9 - Gennaio 1968). Il settore orientale è
caratterizzato nell’area etnea da attività microsismica di origine tettonica con cinematica compressiva e transpres-siva ed occasionalmente da terremoti distruttivi, come l’evento storico del 1818. La sismicità etnea più profonda, ovverosia quella localizzata al di sotto della copertura se-dimentaria e vulcanica, è di particolare interesse in quan-to definisce un volume sismogenetico che approfondisce verso Nord, dai 10 fino ai 30 km circa (NERIet alii, 2005) e che ben corrisponde alla geometria del thrust basale. A nostro avviso, alla provincia B possono essere associati anche altri eventi storici come quelli del 1726, 1823, 1828, 1959, 1979 ecc..
Per concludere, riteniamo importante evidenziare che la catena siciliana, quale prosecuzione meridionale del si-stema orogenico appenninico, presenta notevoli similitu-dini dal punto di vista sismotettonico con il settore cen-tro-settentrionale dello stesso ed in particolare, con il fronte padano-adriatico ritenuto ancora attivo e responsa-bile di significativa attività sismica storica e strumentale, oltre che di diversi eventi storici distruttivi (PACE et alii,
2006). A nostro avviso, tale similitudine contribuisce a rendere necessari ulteriori approfondimenti del quadro sismotettonico e sismogenico dell’area siciliana al fine di poterne meglio definire le implicazioni in termini di peri-colosità e rischio sismico.
BIBLIOGRAFIA
ANDERSONH. & JACKSONJ. (1987) - Active tectonics of the Adriatic
region. Geophys. J.R. astr. Soc., 91, 937-983.
AZZAROR. & BARBANOM.S. (2000) - Analysis of seismicity of
South-eastern Sicily: proposal of a tectonic interpretation. Annali di
Geofisica, 43, 171-188.
BOLLETTINOSISMICO. http://www.ingv.it/~roma/reti/rms/bollettino/ BUTLER R.W.H., GRASSO M. & LA MANNA F. (1992) - Origin and
deformation of the neogene-Recent Maghrebian foredeep at the Gela Nappe, SE Sicily. Journal of Geologica Society of London,
149, 547-556.
CARBONES., CATALANOS., DISTEFANOA., GUARNIERIP. & LENTINI F. (2000) - Evoluzione tettonica della Sicilia orientale. In F. Gala-dini, C. Meletti, A. Rebez (eds.) Le ricerche del GNDT nel campo della pericolosità sismica (1996-1999), 39-44.
CASTELLOB., SELVAGGIG., CHIARABBAC. & AMATOA. (2005) - CSI
Catalogo della sismicità italiana 1981-2002, versione 1.0.
INGV-CNT, Roma http://www.ingv.it/CSI/
CATALANO S., TORRISIS. & FERLITO C. (2004) - The relationship
between Late Quaternary deformation and volcanism of Mt. Etna (eastern Sicily): new evidence from the sedimentary substratum in the Catania region. Journal of Volcanology and Geothermal
Research, 132, 311-334.
GRASSOM., MIUCCIOG., MANISCALCOR., GAROGALOP., LAMANNA F. & STAMILLAR. (1995) - Plio-Pleistocene structural evolution of
the western margin of the Hyblean Plateau an the Maghrebian foredeep, SE Sicily. Implications for deformational history of the Gela Nappe. Annales Tectonicaes, 9 (1-2), 7-21.
GRUPPO DI LAVOROCPTI (2004) - Catalogo Parametrico dei Terremoti
Italiani, versione 2004 (CPTI04). INGV, Bologna.
http://emi-dius.mi.ingv.it/CPTI/
LAVECCHIAG., BONCIOP. & CREATIN. (2003) - A lithospheric-scale
seismogenic thrust in Central Italy. Journal of Geodynamics, 36,
79-94.
LICKORISHW.H., GRASSOM., BUTLERR.W.H. & ARGNANIA. (1999)
-Structural styles and regional tectonic setting of the Gela «Nappe» and frontal part of the Maghrebian thrust belt in Sicily. Tectonics,
18 (4), 655-668.
MARIOTTID., COMASTRIA. & GUIDOBONIE. (2000) - Unknown
earth-quakes: a growing contribution to the catalogue of Strong Italian Earthquakes. Annali di Geofisica, 43, 791-793.
MONTONEP., MARIUCCIM.T., PONDRELLIS. & AMATOA. (2004) - An
improved stress map for Italy and surrounding regions (Central Mediterranean). Journal of Geophysical Research, 109, B10410,
doi:10.1029/2003JB002703.
NERIG., BARBERIG., OLIVAG. & ORECCHIOB. (2005) - Spatial
vari-ation of seismogenic stress orientvari-ations in Sicily, South Italy.
Physics of the Earth and Planetary Interiors, 148, 175-191. PACEB., PERUZZAL., LAVECCHIAG. & BONCIOP. (2006) - Global
seismogenic source modelling and probabilistic seismic hazard analysis in Central Italy. Bull. Seism. Soc. Am., 96 (1), in print.
PONDRELLI S., MORELLI A. & EKSTRÖM G. (2004) -
European-Mediterranean regional centroid-moment tensor catalog: solutions for years 2001 and 2002. Physics of the Earth and Planetary
Interiors, 145, 127-147.
TORELLIL., GRASSOM., MAZZOLDIG. & PEISD. (1998) -
Plio-Qua-ternary tectonic evolution and structure of the Catania foredeep, the northern Hyblean Plateau and the Ionian shelf (SE Sicily).
Tectonophysics, 298, 209-221.
VANNUCCIG. & GASPERINIP. (2004) - The new release of the database
of Eathquake Mechanisms of the Mediterranean Area (EMMA ver-sion 2). Annali di Geofisica, Suppl., 47, 307-334.
