Meccanismi focali della sismicità recente ai

Campi Flegrei

Mario La Rocca(1), Danilo Galluzzo(2)

1) Università della Calabria, Cosenza;

2) Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia – Osservatorio Vesuviano, Napoli.

Il sollevamento del suolo nella zona centrale della caldrera continua ormai da 10 anni. La maggior parte dei terremoti si verifica nelle fasi di più rapido sollevamento.

La Rete Sismica nei Campi Flegrei attualmente è composta da oltre 30 stazioni. Pertanto anche terremoti molto piccoli (M<1) nella zona centrale della caldera possono essere registrati da decine di stazioni.

La maggior parte della sismicità è localizzata nella parte centrale della caldera a profondità minore di 3 km.

La magnitudo massima osservata negli ultimi 16 anni è M2.4.

La distribuzione nel tempo degli eventi VT è molto eterogenea.

Esempio di terremoto VT flegreo: 201510070754 lat = 40.83299, lon = 14.14732, prof = 2.06; M=2.0

Meccanismo focale e/o tensore momento

Il calcolo del tensore momento basato sul confronto tra segnali osservati e segnali teorici fornisce ottimi risultati per terremoti di magnitudo medio-alta. Per M < 3 il risultato diventa sempre meno attendibile e meno facile da calcolare. In ambiente vulcanico la simulazione di sismogrammi con fc > 2Hz solitamente si rivela proibitiva.

Il calcolo del meccanismo focale basato sulla polarità delle fasi dirette richiede un numero elevato di osservazioni dell'onda P a stazioni distribuite intorno all'epicentro e in un range di distanza tale da campionare un ampio intervallo di angolo di takeoff. Per terremoti piccoli quest'ultimo requisito spesso non è soddisfatto dai dati disponibili.

Nei Campi Flegrei il gran numero di stazioni sismiche e la localizzazione molto superficiale dei terremoti VT rende possibile il calcolo del meccanismo focale basato sulla polarità delle onde dirette. Questa analisi è stata effettuata su oltre 50 terremoti VT utilizzando il software FOCMEC (Snoke et al. 1984, 1989).

Per molte stazioni si può riconoscere facilmente anche la polarità della fase S, dopo aver ruotato le componenti orizzontali in Radiale e Trasversale. Questa informazione è utilissima per vincolare meglio la soluzione del meccanismo di sorgente.

Terremoto VT flegreo M1.0 Per eventi di magnitudo M<1 individuare la polarità delle fasi dirette ad un numero sufficiente di stazioni diventa difficile a causa del basso rapporto S/N.

Il meccanismo di sorgente calcolato con focmec si è rivelato molto affidabile per oltre 50 terremoti VT di magnitudo 0.5 <= M <= 2.5.

I valori di strike, dip e rake mostrano che la grande maggioranza dei terremoti analizzati sono caratterizzati da meccanismo normale (rake < 0) con notevole componente obliqua. I valori di dip indicano che la maggior parte delle soluzioni sono relative a faglie con alto angolo.

I meccanismi inversi sono rarissimi.

Molte soluzioni (circa 30%) sono caratterizzate da piano di faglia quasi verticale.

I meccanismi normali, strike slip e dip slip sono favoriti dal sollevamento del suolo perché l'estensione ad esso associata riduce lo stress normale sulle faglie. Al contrario i meccanismi inversi sono inibiti dalla estensione associata al sollevamento del suolo. Quindi i risultati trovati per i terremoti VT dei Campi Flegrei sono in ottimo accordo con il fatto che essi si verificano soprattutto durante i periodi di maggiore sollevamento del suolo.

Conclusioni

Il meccanismo focale dei terremoti VT nei Campi Flegrei si può calcolare fino a magnitudo molto piccole (M0.5) dalla polarità delle onde dirette.

Il meccanismo di sorgente più comune è di tipo normale, spesso con notevole componente obliqua.

I meccanismi inversi sono molto rari.

Per molte soluzioni almeno uno dei due piani è quasi verticale.

Dislocazioni normali, dip slip e strike slip su faglie con grande angolo sono favorite dal sollevamento del suolo perché l' estensione riduce lo stress normale, in ottimo accordo con la forte correlazione tra accadimento dei terremoti e accelerazione del sollevamento.

Bibliografia

La Rocca M., Galluzzo D., 2015. Seismic monitoring of Campi Flegrei and Mt. Vesuvius by stand alone instruments. Annals of Geophysics, 58, 5, S0544; doi: 10.4401/ag-6748.

Snoke J.A., J.W. Munsey, A.C. Teague, G.A. Bollinger (1984). A program for focal mechanism determination by combined use of polarity and SV -P amplitude ratio data. Earthquake Notes, 55, #3, 15.

Snoke J.A. (1989). Earthquake Mechanisms, Encyclopedia of Geophysics (D. E. James Ed.). Van Nostrand Reinhold Company, New York, 239–245.