APPUNTI DI GEOLOGIA REGIONALE a cura del Prof. Raimondo Catalano


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INDICE
Nota

03 - CARATTERI GEOFISICI DELLA REGIONE ITALIANA

Crosta e Litosfera

La crosta (vedi inserto a fine paragrafo) italiana è generalmente di tipo continentale tranne che nell’area della Piana Abissale Tirrenica dove è presente una crosta oceanica spessa 10 km circa di età tardo Miocene - Pliocene e nel Mar Ionio dove una crosta oceanica di età mesozoica è sepolta al di sotto di una spessa pila di sedimenti (fig. 3.1).

 

Fig. 3.1 – Carta delle isobate della Moho per l’Italia, equidistanza 2.5 km (da R. Cassinis et alii, 2003). Tipi crostali: 1 Zolla europea; 2 Zolla afro adriatica; 3 Bacini della Stiria e Pannonico; 4 Crosta di transizione ligure-toscana-peritirrenica. Lo stesso simbolo è stato usato per il “rift” di Pantelleria; 5 Crosta oceanica e suboceanica; 6 Fronti di sovrascorrimento della Moho; 7 Linee di discontinuità verticali nel mantello superiore; 8 Isobate della Moho; 9 Isobate della Moho in subduzione.

 

 

Lo spessore della crosta raggiunge i 45-55 km sotto le catene Alpine, mentre nell’area della Toscana occidentale e nel Lazio lo spessore è molto minore ed è compreso tra i 20 ed 25 km. Nelle aree stabili (Sardegna, mar Adriatico e Puglia), la profondità della Moho si aggira intorno ai 30 km circa. La Moho ha caratteristiche differenti nelle aree italiane (figg. da 3.5-3.8): una Moho giovane caratterizzata da basse velocità e formatasi durante il Neogene è presente nel bacino tirrenico e nell’Appennino occidentale; una Moho più antica è riconoscibile nelle aree di avampaese e nelle catene Alpine, dove la Moho della placca adriatica è sovrascorsa sulle Moho europee. Una finestra sui concetti fondamentali sulla composizione e reologia della Terra è inserita alla fine del capitolo (fig. 3.13-3.17).

La litosfera (fig. 3.2) è molto spessa nelle Alpi occidentali dove raggiunge i 200 km, mentre in corrispondenza delle Alpi centrali ed orientali ha valori intorno ai 140 km. Nelle aree di avampaese, la litosfera si assottiglia nell’adriatico settentrionale dove raggiunge i 70 km, mentre raggiunge i 110 km a SE della Puglia. Nel  Mar Tirreno la litosfera si assottiglia fino a 20-30 km. La litosfera continentale adriatica e la litosfera oceanica ionica  stanno subducendo verso ovest quasi verticalmente sotto la catena Appenninica.

 

Fig. 3.2 – Carta degli spessori della litosfera per l’Italia.

Una anomalia gravimetrica positiva di Bouguer ed un’anomalia magnetica si individuano in Piemonte nelle zone di Ivrea - Verbano (figg. 3.3 e 3.5). Alte anomalie di Bouguer caratterizzano il mar Tirreno (180 m Gal), le anomalie gravimetriche negative si individuano in corrispondenza dell’avanfossa appenninica (Pianura Padana 160 m Gal, Costa Adriatica), mentre anomalie magnetiche positive sono localizzate in corrispondenza di manifestazioni magmatiche.

 

 
Fig. 3.3 – Carta gravimetrica delle anomalie di Bouguer (Morelli, 1975).
 

I valori di flusso di calore (fig. 3.8) sono molto alti nel Tirreno, (200 mw/ m2), e negli Appennini occidentali in particolare nella regione Toscana mentre diminuiscono a 30-40 mw/ m2 nelle aree di avampaese come la Pianura Padana, la costa Adriatica, il Mare Ionico).

 

Fig. 3.4 – Carta della densità del flusso di calore in mW/mq.

Fig. 3.5 – Carta della sezioni sismiche a rifrazione riportate sulla carta gravimetrica.

 

Fig. 3.6 – Catena Alpina – profili longitudinali.

 

Fig. 3.7 – Catena Alpina – profili trasversali.

 

Fig. 3.8 – Profili Appennini Settentrionali - Mar Ligure – Corsica.

 

Fig. 3.9 – Profili Mar Tirreno - Appennini Centrali – Canale di Sardegna - Tunisia.


Fig. 3.10 – Profilo Mar Tirreno - Appennini Meridionali – Arco Calabro – Gargano – Salento.

 

Fig. 3.11 – Profilo Sicilia – Canale di Sicilia e Sicilia Orientale.

L’Italia è una regione sismicamente molto attiva a causa di zone di subduzione attiva attorno la placca Adriatica (figg. 3.12 e 3.13). Le regioni in cui il rischio sismico è più elevato sono il Friuli, l’Umbria, l’Abruzzo, la Basilicata, Calabria e Sicilia. I meccanismi focali dei maggiori terremoti registrati nella Catena Appenninica mostrano come questi siano da mettere in relazione a faglie normali presenti a profondità comprese tra i 10 ed i 15 km. Meccanismi focali compressivi (legati alla presenza di rampe o scaglie tettoniche) sono tipici dei terremoti registrati lungo il fronte appenninico, nell’avanfossa appenninica e nelle Alpi (fig. 3.14).

I meccanismi trascorrenti sono comuni nelle Giudicarie, nel Friuli e negli Appennini. L’alta sismicità italiana è un grosso problema sociale, come dimostrano i recenti terremoti del Friuli (1976) e nella Campania (1980) che hanno causato migliaia di vittime. Altri drammatici terremoti da ricordare sono quelli della Calabria nel 1783, che causò 30.000 vittime, il terremoto di Messina nel 1908 con un tragico bilancio di oltre 100.000 morti, il terremoto di Avezzano dove le vittime furono 30.000 ed il terremoto dell’Irpinia nel 1930 e nel 1960.

 

Fig. 3.12 – Sezione tomografica dalla Sardegna Settentrionale allo Ionio attraverso il Tirreno e la Calabria (da Wortel e Spakman, 1992). Pallini bianchi: Ipocentri dei terremoti che indicano la subduzione appenninica. In basso Sezione trasversale del possibile andamento dello slab oceanico con riportata la sismicità profonda del Mar Tirreno (Del Ben 1986).

  

Fig. 3.13 – Modificata da Catalano et alii 2002

 

Terremoti storici di intensità compresa tra il 10° e 12° grado della scala Mercalli sono stati registrati nelle Alpi nel 1117 e nel 1348. Le regioni circostanti l’Italia sono caratterizzate da una sismicità più bassa e ciò dimostra ancor più l’assetto geodinamico attivo nel quale il paese si trova in questo momento. Sismi profondi di scarsa magnitudo si registrano nel Tirreno e sono la testimonianza dell’esistenza  di uno slab di crosta oceanica che immerge verso ovest e che sta subducendo a circa 550 km (figg. 3.12 e 3.13). In questo quadro la Sardegna si comporta come un’area stabile, ad eccezione del graben (neogenico quaternario) del Campidano nella Sardegna meridionale. Questa zona di distensione rappresenta il prolungamento verso N-O dell’allineamento costituito dal Canale di Sicilia, il Bacino della Sirte (Libia) e la zona di Rift del Mar Rosso.

 

  

 
Fig. 3.14 – Ipocentri dei terremoti nell’Italia meridionale dal 1990 ad oggi. Con la stella il terremoto del 6 settembre 2002.

 

 

 

 

Fig. 3.15 – Carta fisica tridimensionale dell’Italia e dei mari circostanti; da notare l’andamento delle Alpi, dell’Appennino e dell’Avanfossa Appenninica dove maggiormente si concentra la sismicità.



03.1 - INSERTO CROSTA E LITOSFERA

Fig. 3.16 – Espansione oceanica.

 

    Fig. 3.17– Le divisioni dell’Interno della Terra.

 

Fig. 3.18 – Suddivisione della crosta oceanica.

 

Fig. 3.19 – Suddivisione della crosta continentale.

 

Fig. 3.20 – Rappresentazione schematica degli strati composizionali e reologici della Terra.