Studio dell'anisotropia elettrica nella zona della sorgente sismogenetica del terremoto dell’Irpinia del 1930

Abstract

L’area del terremoto dell’Irpinia del 1930 corrisponde in profondità all'avampaese Apulo, inflesso al di sotto delle unità alloctone accavallate nella porzione frontale del cuneo orogenico, ma non coinvolto nelle strutture dei cosiddetti duplex dell'Apula sensu Patacca and Scandone (2004). In particolare, le profondità ipocentrali del terremoto del 1930 corrispondono al basamento sottostante la successione della Piattaforma Carbonatica Apula. Il campo macrosismico e i dati strumentali disponibili (si veda la sorgente in DISS, 2007, con relativa bibliografia, e Pino et al., sottomesso) suggeriscono una sorgente sismogenetica con un’orientazione e una cinematica che rappresentano una sorta di transizione tra la direzione W-E a cinematica trascorrente destra, che caratterizza la sismicità propria delle aree di avampaese sia affiorante che sepolto, e la direzione NW-SE a cinematica normale, che caratterizza la sismicità connessa all'estensione lungo l'asse della catena Appenninica (si veda il terremoto del 1980). In questo quadro, l’obiettivo dello studio magnetotellurico è stato quello di investigare i volumi di crosta al di sotto della successione Apula per valutare l'eventuale presenza di direzioni preferenziali dell'anisotropia di resistività che fossero confrontabili con la direzione della sorgente del terremoto del 1930. Il verificarsi di tale evenienza avrebbe potuto essere infatti interpretato come indizio di una zona di debolezza regionale, che avrebbe condizionato le caratteristiche geometriche e cinematiche della sorgente del terremoto stesso. Partendo dall’area sismogenetica segnalata nel DISS per questo terremoto, sono stati effettuati in un’area di circa 1000 km2 sondaggi magnetotellurici in 15 siti, nell’intervallo di 0.009- 4000 s. Per ciascun sito si è proceduto alla misura delle tre componenti ortogonali del campo magnetico e di tre componenti del campo elettrico, di cui due lungo la stessa linea e ortogonali alla terza. Ciò ha consentito la stima dei parametri magnetotellurici per due sondaggi adiacenti, al fine di meglio controllare possibili problemi di rumore antropico o strumentale. Le stazioni, fino ad un massimo di tre, hanno operato in contemporanea fungendo l’una per l’altra da remote reference (Gamble et al., 1979). Va sottolineata la buona qualità dei dati acquisiti sia in termini di stime stabili con diverse tecniche di analisi, che per basso scattering delle curve di resistività apparente e fase. Le risposte sperimentali sono state poi comparate con i dati di pozzo disponibili, verificando un ottimo accordo. È stata inoltre eseguita un’analisi sulle proprietà fisiche e geometriche del tensore impedenza, adottando lo schema di decomposizione di Weaver et al. (2000) dal quale è derivato poi lo studio degli invarianti magnetotellurici per la definizione della dimensionalità delle strutture elettriche investigate ai vari periodi (ovvero alle varie profondità). Circa il 75% dei dati analizzati implica strutture assimilabili necessariamente a modelli tridimensionali e le quattro componenti del tensore impedenza sono significativamente diverse da zero. Per questo tipo di strutture, seguendo Weaver et al. (2000), è comunque possibile definire una direzione di eterogeneità elettrica. Ciò è stato fatto per ciascun sondaggio e per ciascun periodo di stima. Mediante la trasformazione di Niblett–Bostick è stato poi ottenuto lo strike elettrico in funzione della profondità stimata. Viene riportata la direzione di strike per i vari sondaggi alla profondità stimata nell’intervallo 8 - 16 km, riferibile quindi a una porzione di crosta al di sotto del resistivo che identifica le successioni della Piattaforma Apula.