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Boschi, Enzo
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Boschi, Enzo
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- PublicationRestrictedSeismic moment tensors of the April 2009, L'Aquila (Central Italy), earthquake sequence(2010-01)
; ; ; ; ; ; ;Pondrelli, S.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Bologna, Bologna, Italia ;Salimbeni, S.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Bologna, Bologna, Italia ;Morelli, A.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Bologna, Bologna, Italia ;Ekstrom, G.; Lamont-Doherty Earth Observatory Columbia University NY USA ;Olivieri, M.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione CNT, Roma, Italia ;Boschi, E.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione AC, Roma, Italia; ; ; ; ; On 2009 April 6, the Central Apennines were hit by an Mw= 6.3 earthquake. The region had been shaken since 2008 October by seismic activity that culminated in two foreshocks with Mw > 4, 1 week and a few hours before the main shock. We computed seismic moment tensors for 26 events with Mw between 3.9 and 6.3, using the Regional Centroid Moment Tensor (RCMT) scheme. Most of these source parameters have been computed within 1 hr after the earthquake and rapidly revised successively. The focal mechanisms are all extensional, with a variable and sometimes significant strike-slip component. This geometry agrees with the NE–SW extensional deformation of the Apennines, known from previous seismic and geodetic observations. Events group into three clusters. Those located in the southern area have larger centroid depths and a wider distribution of T-axis directions. These differences suggest that towards south a different fault system was activated with respect to the SW-dipping normal faults beneath L’Aquila and more to the north.240 24 - PublicationRestrictedMagnetic features of the magmatic intrusion that occurred in the 2007 eruption at Stromboli Island (Italy)(2011)
; ; ; ; ; ; ;Napoli, R.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Catania, Catania, Italia ;Currenti, G.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Catania, Catania, Italia ;Del Negro, C.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Catania, Catania, Italia ;Di Stefano, A.; Dip. Ing. Elettrica, Elettronica e dei Sistemi Università di Catania, ;Greco, F.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Catania, Catania, Italia ;Boschi, E.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione AC, Roma, Italia; ; ; ; ; Significant changes in the local magnetic field marked the resumption of eruptive activity at Stromboli volcano on February 27, 2007. After differential magnetic fields were obtained by filtering out external noise using adaptive filters and seasonal thermal noise using temperature data, we identified step-like changes of 1–4 nT coincident with the opening of eruptive fissures in the upper part of the Sciara del Fuoco. The magnetic variations detected at two stations are closely related to the propagation of a shallow NE–SW magmatic intrusion extending beyond the summit craters area. These observations are consistent with those calculated using piezomagnetic models in which stress-induced changes in rock magnetization are produced by the magmatic intrusion. No significant magnetic changes were observed when the first fractures opened along the NE crater rim. Indeed, the stressinduced magnetization caused by this magmatic activity is expected to be too low because of the structural weakness and/or thermal state of the summit area. The continuous long-term decay characterizing the post-eruptive magnetic pattern can be related to a time-dependent relaxation process. A Maxwell rheology was assumed and the temporal evolution of the piezomagnetic field was evaluated. This allowed us to estimate the rheological properties of the medium; in particular, an average viscosity ranging between 1016 and 1017 Pa⋅s was a relaxation time τ of about 38 days.233 19 - PublicationRestrictedA comparison of moment magnitude estimates for the European–Mediterranean and Italian regions(2012)
; ; ; ; ;Gasperini, P.; Università di Bologna ;Lolli, B.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Bologna, Bologna, Italia ;Vannucci, G.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Bologna, Bologna, Italia ;Boschi, E.; Università di Bologna; ; ; With the goal of constructing a homogeneous data set of moment magnitudes (Mw) to be used for seismic hazard assessment, we compared Mw estimates from moment tensor catalogues available online. We found an apparent scaling disagreement between Mw estimates from the National Earthquake Information Center (NEIC) of the US Geological Survey and from the Global Centroid Moment Tensor (GCMT) project. We suspect that this is the effect of an underestimation ofMw > 7.0 (M0 > 4.0 × 1019 Nm) computed by NEIC owing to the limitations of their computational approach. We also found an apparent scaling disagreement between GCMT and two regional moment tensor catalogues provided by the ‘Eidgen¨ossische Technische Hochschule Z¨urich’ (ETHZ) and by the European–Mediterranean Regional Centroid Moment Tensor (RCMT) project of the Italian ‘Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia’ (INGV). This is probably the effect of the overestimation of Mw < 5.5 (M0 < 2.2 × 1017 Nm), up to year 2002, and of Mw < 5.0 (M0 < 4.0 × 1016 Nm), since year 2003, owing to the physical limitations of the standard CMT inversion method used by GCMT for the earthquakes of relatively low magnitude. If the discrepant data are excluded from the comparisons, the scaling disagreements become insignificant in all cases. We observed instead small absolute offsets (≤0.1 units) for NEIC and ETHZ catalogues with respect to GCMT whereas there is an almost perfect correspondence between RCMT and GCMT. Finally, we found a clear underestimation of about 0.2 units of Mw magnitudes computed at the INGV using the time-domain moment tensor (TDMT) method with respect to those reported by GCMT and RCMT. According to our results, we suggest appropriate offset corrections to be applied to Mw estimates from NEIC, ETHZ and TDMT catalogues before merging their data with GCMT and RCMT catalogues. We suggest as well to discard the probably discrepant data from NEIC and GCMT if other Mw estimates from different sources are available for the same earthquakes. We also estimate approximately the average uncertainty of individual Mw estimates to be about 0.07 magnitude units for the GCMT, NEIC, RCMT and ETHZ catalogues and about 0.13 for the TDMT catalogue.374 27 - PublicationRestrictedEuropean–Mediterranean Regional Centroid Moment Tensor catalog: Solutions for years 2003 and 2004(2007-05-11)
; ; ; ; ; ;Pondrelli, S.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Bologna, Bologna, Italia ;Salimbeni, S.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Bologna, Bologna, Italia ;Morelli, A.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Bologna, Bologna, Italia ;Ekström, G.; Lamont-Doherty Earth Observatory, Columbia University, Palisades, NY, USA ;Boschi, E.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione AC, Roma, Italia; ; ; ; We present an update, for years 2003 and 2004, of the European– Mediterranean Regional Centroid Moment Tensor (RCMT) catalog that we maintain since 1997. This update adds 177 new solutions to the database, relating to moderate-magnitude (4.5 ≤M<5.5) earthquakes. About 30% of our new solutions also appear in the global CMT catalog: comparison of the two independent determinations generally shows very good agreement.Within the time span covered, the most noticeable seismic sequences occurred in Northern Africa (Boumerdes, Algerian coast in 2003 and Al Hoceima, Morocco in 2004) and in Southern Greece and Dodecanese region (August 2003 and 2004). The complete RCMT catalog for the European and Mediterranean region now covers 8 years, and contains about 600 solutions.183 21 - PublicationRestrictedStrategy for the detection of vertical movements in historical environments from fast high-precision GPS measurements(2012-03-12)
; ; ; ; ; ;Pesci, A.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Bologna, Bologna, Italia ;Casula, G.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Bologna, Bologna, Italia ;Teza, G.; Dipartimento di Geoscienze Università di Padova ;Bonali, E.; Dipartimento di Architettura e Pianificazione Territoriale - Università di Bologna ;Boschi, E.; Dipartimento di Fisica - Università di Bologna; ; ; ; A continuous global positioning system station (CGPS) provides accurate coordinate time series, while episodic GPS stations (EGPSs), which operated throughout short measurement sessions, are generally used to improve the monitoring spatial density. In an urban environment, EGPSs are typically equipped with removable mounts (topographical tripod or bipod). In this paper, a method is proposed in order to evaluate vertical surface motions by means of differential measurements of removable mount EGPSs with respect to a nearby reference CGPS. For each day, the correct position of this CGPS is used as reference for the quick differential EGPS measurements to allow the correction of their positions. The method is applied to evaluate the subsidence in the centre of Bologna, which is characterized by significant vertical movements, probably related to seasonal climatic effects, and where these movements differ significantly even among closely spaced locations209 26 - PublicationRestrictedThe geo-database of caprock quality and deep saline aquifers distribution for geological storage of CO2 in Italy(2011-03-24)
; ; ; ; ; ;Buttinelli, M.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Roma1, Roma, Italia ;Procesi, M.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Roma1, Roma, Italia ;Cantucci, B.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Roma1, Roma, Italia ;Quattrocchi, F.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Roma1, Roma, Italia ;Boschi, E.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione AC, Roma, Italia; ; ; ; One of the most promising options to stabilize and reduce the atmospheric concentration of greenhouse gases is Carbon Capture and Storage (CCS). This technique consists of separating CO2 from other industrial flue gases and storing it in geological reservoirs, such as deep saline aquifers, depleted oil and/or gas fields, and unminable coal beds. A detailed reworking of all available Italian deep-drilling data was performed to identify potential storage reservoirs in deep saline aquifers. Data were organized into a GIS geo-database containing stratigraphic and fluid chemistry information as well as physiochemical characteristics of the geological formations. Caprock efficiency was evaluated via numerical parameterization of rock permeabilities, defining the “Caprock Quality Factor” (Fbp) for each well. The geo-database also includes strategic information such as the distribution of deep aquifers, seismogenic sources and areas, seismic events, Diffuse Degassing Structures, heat flow, thermal anomalies, and anthropogenic CO2 sources. Results allow the definition of potentially suitable areas for future studies on CO2 geological storage located in the fore-deep domains of the Alps and Apennines chains, where efficient marly-to-clayish caprocks lie above deep aquifers hosted in sands or limestones. Most of them are far form seismogenic sources and Diffuse Degassing Structures.529 41 - PublicationRestrictedLE INFORMAZIONI ESTRAIBILI DAL DATO LASER SCANNER PER LO STUDIO DI EDIFICI STORICI(2011-09)
; ; ; ; ;Pesci, A.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Bologna, Bologna, Italia ;Bonali, E.; DAPT - Università degli studi di Bologna ;Casula, G.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Bologna, Bologna, Italia ;Boschi, E.; Dipartimento di Fisica - Università degli studi di Bologna; ; ; La disciplina del restauro costituisce un ponte di collegamento fra le materie di carattere umanistico e quelle di carattere tecnico che si integrano le une alle altre nell’obiettivo comune di perpetuare i valori storici e architettonici di cui il monumento è depositario. Uno studio completo non può che essere effettuato mediante l’applicazione e l’integrazione di una vasta gamma di tecniche di rilievo, distruttive e non, mirate all’analisi delle strutture, allo studio dei terreni di fondazione e del suolo, senza tralasciare la valutazione degli effetti ambientali. Coniugando la tecnica avanzata del rilievo eseguito con il laser scanner con le indagini tematiche che si sviluppano attraverso la lettura stratigrafi ca verticale si conseguono risultati importanti per comprendere la complessità storico-costruttiva del monumento e quindi utili per il progetto di conservazione.184 25 - PublicationOpen AccessThe Earth Expansion Evidence – A Challenge for Geology, Geophysics, Astronomy and General Knowledge(Aracne Editrice, Roma, 2012-12)
; ; ; ;Scalera, G.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Roma1, Roma, Italia ;Boschi, E.; University of Bologna ;Cwojdzinski, S.; Polish Geological Survey; ; ; ; ; ; ;Scalera, Giancarlo; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Roma1, Roma, Italia ;Boschi, Enzo; University of Bologna ;Cwojdzinski, Stefan; Polish Geological Survey; ; The 37th Workshop of the International School of Geophysics held on 4-9 October 2011 in Erice (Sicily, Italy), was a long awaited occasion which allowed to gather the small scientific community of expansionists. Aims, results, discussions and varia umanità of this important event are presented thereafter.230 591 - PublicationRestrictedAnalytical and 3-D numerical modelling of Mt. Etna (Italy) volcano inflation(2005)
; ; ; ; ; ; ;Bonaccorso, A.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Catania, Catania, Italia ;Cianetti, S.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Roma1, Roma, Italia ;Giunchi, C.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Roma1, Roma, Italia ;Trasatti, E.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Roma1, Roma, Italia ;Bonafede, M.; Università degli Studi di Bologna, Dipartimento di Fisica, Settore Geofisica, Bologna, Italy ;Boschi, E.; Università degli Studi di Bologna, Dipartimento di Fisica, Settore Geofisica, Bologna, Italy; ; ; ; ; Since 1993, geodetic data obtained by different techniques (GPS, EDM, SAR, levelling) have detected a consistent inflation of the Mt. Etna volcano. The inflation, culminating with the 1998– 2001 strong explosive activity from summit craters and recent 2001 and 2002 flank eruptions, is interpreted in terms of magma ascent and refilling of the volcanic plumbing system and reservoirs. We have modelled the 1993–1997 EDM and GPS data by 3-D pressurized sources to infer the position and dimension of the magma reservoir. We have performed analytical inversions of the observed deformation using both spheroidal and ellipsoidal sources embedded in a homogeneous elastic half-space and by applying different inversion methods. Solutions for these types of sources show evidence of a vertically elongated magma reservoir located 6 km beneath the summit craters. The maximum elevation of topography is comparable to such depth and strong heterogeneities are inferred from seismic tomography; in order to assess their importance, further 3-D numerical models, employing source parameters extracted from analytical models, have been developed using the finite-element technique. The deformation predicted by all the models considered shows a general agreement with the 1993–1997 data, suggesting the primary role of a pressure source, while the complexities of the medium play a minor role under elastic conditions. However, major discrepancies between data and models are located in the SE sector, suggesting that sliding along potential detachment surfaces may contribute to amplify deformation during the inflation. For the first time realistic features of Mt. Etna are studied by a 3-D numerical model characterized by the topography and lateral variations of elastic structure, providing a framework for a deeper insight into the relationships between internal sources and tectonic structures.562 33 - PublicationRestrictedIL LASER SCANNER OPTECH ILRIS LR: NUOVE SPECIFICHE PER APPLICAZIONI SU LUNGA DISTANZA(2011-05-31)
; ; ; ; ;Pesci, A.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Bologna, Bologna, Italia ;Casula, G.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Bologna, Bologna, Italia ;Bonali, E.; Università degli Studi di Bologna (Dipartimento di Architettura e Pianificazione Territoriale) ;Boschi, E.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione AC, Roma, Italia; ; ; I sistemi laser a scansione terrestre sono oggi ampiamente utilizzati nel monitoraggio del territorio. Lo strumento ILRIS 3D ER, acquistato dall’INGV nel 2008, ha consentito di realizzare interessanti studi in merito alla morfologia delle superfici fisiche osservate sia in ambiente vulcanico che in ambito architettonico. Mediante le campagne di misura effettuate nel 2009 e 2010, per esempio, è stato possibile monitorare le variazioni superficiali nel cratere del Vesuvio [Pesci et al., 2011a], identificare le pareti maggiormente interessate da fenomeni franosi e valutare con buona precisione i volumi di roccia crollati. Si è operato nello stesso modo iniziando il lavoro di monitoraggio legato alle aree in frana sull’Isola di Vulcano dove, seppur il risultato sia ancora preliminare, è stato possibile valutare effetti di movimenti superficiali di alcuni centimetri all’anno, nonché di osservare il crollo di alcuni elementi rocciosi alla sommità della Forgia Vecchia [Pesci et al., 2011b]. Le altre attività legate al controllo delle aree vulcaniche, hanno permesso di ottenere dei modelli iniziali di riferimento e di testare la metodologia di rilevamento anche in presenza di attività fumarolica e in aree caratterizzate da elementi a bassa riflettività. Inoltre, grazie agli incoraggianti risultati ottenuti in seguito a specifici esperimenti [Pesci et al., 2011c] realizzati per valutare le reali risoluzioni di un rilievo laser scanner nelle medie distanze (100 m) è stato possibile verificarne l’idoneità anche per il rilievo architettonico. In questo ambito, successivamente, è stato realizzato un interessante studio morfologico delle Due Torri di Bologna (costruzioni medievali) che ha messo in evidenza particolari correlabili con l’affaticamento delle murature e con gli eventi atmosferici e sismici occorsi nei secoli [Pesci et al., 2011d]. Il dato interessante che è emerso da queste ultime esperienze è senza dubbio la possibilità di applicare tale metodologia laser per lo studio di edifici lesionati in seguito alle scosse di terremoto, con ovvi risvolti positivi per finalità e scopi di protezione civile. Nei paragrafi seguenti saranno brevemente riportate le peculiarità dello scanner ILRIS 3D ER e confrontate con le nuove prestazioni dello strumento ILRIS LR. Sarà inoltre mostrato il rilievo effettuato nel Marzo 2011 in un’area di frana dell’Appennino toscano e realizzata una simulazione utilizzando le nuvole di punti ottenute a distanze nettamente superiori a 1.5 km.198 30