Lez. 15. Megathrust di subduzione

TETTONICA
I Megathrust di subduzione
Prof. Luigi Ferranti
DiSTAR - Università di Napoli ‘Federico II’
Distribuzione mondiale delle zone di subduzione attive e dei
principali terremoti associati
2004 (9.6)
I più grandi terremoti avvengono nelle zone di subduzione a profondità di ~15-35 km
La zona sismogenetica esiste a causa dell’attrito fra le due placche.
La geoterma controlla il punto più profondo di rottura elastica; questa profondità più lo slab
dip controllano l’estensione della zona sismoegnetica, e l’entità del terremoto potenziale
Ciclo sismico e variazioni del livello del mare
Nella teoria di rimbalzo elastico la subduzione su un interfaccia bloccato (locked) trascina giù la
placca superiore, che poi ritorna su durante i terremoti
Variazioni della superficie
terrestre lungo la costa
durante 2 terremoti di
differente entità
Variazioni relative del
livello mare prodotte dai
due cicli con nessuna
variazione assoluta del
mare
Variazioni assolute Variazioni relative del
del livello del mare livello del mare
risultanti
Il megathrust di Sumatra
Terremoto di Sumatra,
26 dicembre 2004
SW
Ipocentro (35 km)
NE
Centroide momento
Uplift e subsidenza
durante il
terremoto del 2004
Immagini ASTER degli effetti del
terremoto sulle colonie di coralli
Pre-sismico
(subsidenza)
Co-sismico
(uplift)>morte dei
coralli
(bianco)
Dec. 26 2004 Magnitude 9.0 – tsunami e subsidenza tettonica
Banda Aceh before & after
Tectonic subsidence, not
tsunami damage
Il “Good Friday” earthquake, 1964 (Alaska)
Hanning Bay fault scarp on southwest
Montague Island in Prince William Sound
(Alaska).
Uplift e subsidenza nel terremoto del 1964
Lunghezza rottura: 540740 km
Plafker, 1972
Subsidenza cosismica
– Cascadia
subduction
Torba sommera dal grande terremoto del 1700
Foresta sommersa dal grande terremoto del 300
Si può evidenziare studiando la stratigrafia
di depositi sommersi affioranti/in sondaggio
Gli studi più imporatnti sono stati effettuati nella
zona di subduzione Cascadia (Nord America
Occidentale)
Sono stati riscontrati almeno sei episodi di
subsidenza nel tardo Olocene che potrebbero aver
attivato l’intera zona di subduzione (1200 km) con
terremoti di grande magnitudo (M=9)
Cascadia subduction
Principali rotture e gap sismici
nella subduzione Alaska-Aleutine
Rottura
Gap
Zone di subduzione e rotture
cosismiche nelle Aleutine
•La distanza tra la zona di subduzione
segnata dalla sismicità strumentale e
la fossa cresce verso E con la
crescita del prisma di accrezione
•verso E, le zone di rottura dei grandi
terremoti del XX secolo (1938 e
1964) si estendono molto più verso la
fossa che la zona di sismicità
strumentale intersismica (transient
slip zone)
A
B
C
Lunghezza ed età delle rotture
co-sismiche (Aleutine)
clusters
(Sykes et al., 1981)
Subduzione egea
?
?
Subduzione egea
?
?
Il megathrust di Creta e il terremoto del 365 A.D.
365 A.D.
Cerchi=distruzione
Triangoli=tsunami
Shaw et al Nature 2008
Uplift co-sismico e tsunami nel terremoto del 365 A.D.
Blocco di 40 tons
spostato 60 m dallo
tsunami
Scheffers et al EPSL 2007
Modellazione dello tsunami del 365 A.D.
Shaw et al Nature 2008
Relazione magnitudo-età-velocità delle placche-tipi di arco
I più grandi terremoti sono
associati con alti tassi di
convergenza e con archi
continentali (crosta più spessa e
slab più piatti, quindi zona
sismogenica più ampia)
(Stern 2002 Rev. Geophys.)