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Analisi di cross-correlazione di terremoti nel Nord Italia per l'individuazione di multipletti

Informazioni tesi

  Autore: Riccardo Costa
  Tipo: Laurea liv.I
  Anno: 2011-12
  Università: Università degli Studi di Catania
  Facoltà: Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali
  Corso: Scienze geologiche
  Relatore: Stefano Gresta
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 95

L'obiettivo di questo lavoro è stato lo studio dello sciame sismico, comprendente 11 eventi che si sono verificati tra Lombardia e Veneto nelle province di Rovigo e Mantova dal 17-07-2011 all'11-09-2011. L'obiettivo finale del lavoro è stato la rilocalizzazione degli 11 eventi e il riconoscimento di eventuali multipletti tramite un'analisi di cross-correlazione delle forme d'onda. L'area esaminata è stata sede dei recenti terremoti (Maggio 2012) che stanno interessando le regioni Emilia Romagna, Veneto e Lombardia. Alcuni dei recenti eventi, ricadono nella stessa zona degli eventi studiati, a nord dell'allineamento ESE-ONO della maggior parte degli epicentri dei sismi recenti.
Dall'inquadramento geologico è emerso che nell'area epicentrale passa un thrust. I profili geologici non superano i 10 km di profondità, quindi al di sotto di essa non abbiamo informazioni geologiche sulle possibili strutture che hanno originato il terremoto, poiché dalla rilocalizzazione sono risultati ipocentri più profondi di suddetta profondità. Infatti, i dati forniti dall'INGV, rispetto alle localizzazioni ipocentrali riviste con picking manuale, presentano una prima differenza, evidente nella profondità dei terremoti; ovvero, mentre quelli elaborati dall'INGV risultavano terremoti con profondità tra 1.4 km e 10 km, quelli elaborati con picking manuale hanno dato terremoti con profondità maggiore, compresa tra 9.58 km e 20.8 km. Una seconda differenza risiede sull'area epicentrale; ovvero, mentre quelli elabora dall'INGV davano area epicentrale con longitudine compresa tra 11.222 E e 11.410 E, e latiitudine compresa tra 44.966 N e 45.053 N, quelli elaborati con picking manuale hanno dato area epicentrale più ristretta con longitudine compresa tra 11.252 E e 11.330 E, e latitudine compresa tra 44.982 N e 45.050 N.
Il gap riscontrato è di 65 gradi, cioè tra Nord 70 Est e Nord 135 Est; quindi, la copertura presente è di 295 gradi, con una scopertura nella parte est che ha comportato uno spostamento degli epicentri verso ovest probabilmente.
L'analisi visiva delle forme d'onda ha portato all'individuazione di 8 e di 10 doppietti. Dal confronto visivo risulta una forte somiglianza tra le forme d'onda di eventi diversi registrati alle stesse stazioni. Tuttavia, non è stato possibile individuare diverse probabili famiglie di sismi dal solo confronto visivo, quindi, si è deciso di passare all'analisi visiva delle matrici di cross-correlazione tra gli eventi di 4 stazioni. Le stazioni sono quelle che hanno registrato tutti gli 11 eventi. L'analisi delle matrici e del grafico eventi/cross - correlazione evidenziano differenze nella qualità dei dati. L'immagine cromatica relativa alla stazione SALO mostra diverse aree a tinte rosse, ovvero del coefficiente di cross – correlazione ≥ 0.7. Ciò induce a ritenere i dati ottenuti soddisfacenti.
Viceversa l'immagine relativa agli eventi registrati dalla stazione MAGA evidenzia gradazioni cromatiche tendenti al giallo-blu con sporadiche sacche rosse, cioè valori del coefficiente di cross – correlazione ≤ 0.7.
Per la stazione RAVA i valori dei coefficienti di cross – correlazione ≤ 0.4 per gli eventi 01, 02, 03, 05 e 08; mentre ha valori dei coefficienti di cross - correlazione ≥ 0.6 per i restanti eventi.
Per la stazione ABSI risalta un'ottima correlazione, infatti, a eccezione dell'evento 02, i restanti eventi hanno coefficiente di correlazione ≥ 0.6.
Dall'analisi è emerso che c'è una certa congruenza tra le matrici ricavate dalle stazioni RAVA e MAGA, e lo stesso accade tra le stazioni SALO e ABSI.
Un dato importante da prendere in considerazione è che l'Evento 02, quello con magnitudo maggiore (Ml 4.7), non risulta correlato con gli altri eventi, visibile sia dalle matrici di cross-correlazione, che evidenzia un valore medio dei coefficienti di cross – correlazione basso, pari a 0.2 con tutti gli altri eventi.
Dal confronto dei risultati ottenuti si possono ritenere soddisfacenti le informazioni inerenti agli eventi che trovano corrispondenza in tutte e 4 le stazioni.
In definitiva, l'analisi ha evidenziato la possibile esistenza di sorgenti sismiche a profondità comprese tra 9.58 e 20.8 km; le conoscenze geologiche, strutturali e sismologiche a disposizione fino a oggi, però, non hanno permesso di associare gli eventi tellurici studiati a particolari strutture definite già in letteratura scientifica in quanto queste si trovano a profondità più superficiali rispetto a quelle evidenziate dall'attività sismica. Tuttavia, non è sbagliato pensare che l'attività sismica studiata, in questo lavoro, è correlabile con i recenti terremoti (Maggio 2012), in quanto l'origine dei terremoti del 2011 presentano meccanismi focali confrontabili con essi e insistono sulla stessa area.

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1 CAPITOLO I 1.1 INTRODUZIONE L’obiettivo di questo lavoro è lo studio di 11 eventi verificatesi tra Lombardia e Veneto nelle province di Rovigo e Mantova dal 17-07-2011 all’11-09-2011. Gli epicentri degli 11 terremoti sono stati localizzati dall’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (da qui in avanti INGV) nei comuni di Castelnovo Bariano (RO), Castelmassa (RO), Sermide (MN) e Moglia (MN), a cavallo del fiume Po vicino al confine che separa il Veneto dalla Lombardia; in particolare ricadono nella parte sud orientale del Veneto e nella parte sud occidentale della Lombardia, vicino al confine settentrionale che separa l’Emilia Romagna dai suddetti comuni (Fig. 1). Fig. 1: Area epicentrale degli 11 terremoti (pallini arancioni) analizzati nel presente lavoro (Fonte: INGV Roma). L’area interessata dai sismi è la stessa dei recenti terremoti (Maggio 2012) che stanno interessando le regioni Emilia Romagna, Veneto e Lombardia. Alcuni dei recenti eventi, ricadono nella stessa zona degli eventi studiati, a nord dell’allineamento ESE-ONO della maggior parte degli epicentri dei sismi recenti visibili in Fig. 2.

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