Analisi di terremoti a bassa magnitudo appartenenti alla sequenza sismica del 2016–2017 in Italia centrale: ipotesi sull’architettura strutturale delle relative zone di slip.

Abstract

Questa tesi ha come obiettivo quello di fornire una dettagliata caratterizzazione di tre clusters di eventi con forme d’onda altamente simili appartenenti alla sequenza sismica del 2016–2017 in Appennino centrale e di formulare ipotesi in merito all’architettura strutturale delle zone di slip associate. Il dataset analizzato è costituito da forme d’onda a tre componenti relative a 167 terremoti, che sono state registrate dalle stazioni sismiche, permanenti e temporanee, in funzione in Italia centrale. Al fine di fornire una quanto più accurata caratterizzazione degli eventi, le forme d’onda sono state sottoposte alle seguenti analisi: • picking delle fasi sismiche P, S e individuazione delle polarità dei primi impulsi P utilizzando il software SacPicker; • localizzazione assoluta con il software NonLinLoc e localizzazione relativa con il metodo delle doppie differenze utilizzando il software HypoDD; • calcolo della magnitudo locale degli eventi sismici; • calcolo dei meccanismi focali utilizzando il software FPFIT. Per l’organizzazione, la rappresentazione, la visualizzazione e l’analisi dei dati spaziali ci si è avvalsi dell’applicazione desktop GIS open source QGIS 3.10.10. e del software The Generic Mapping Tools (GMT 4.5.18). Al fine di stimare la geometria delle zone di slip associate a ciascun cluster, utilizzando il software GMT sono state prodotte diverse sezioni verticali: esse mostrano dei ben definiti allineamenti di eventi sismici, interpretabili come espressione sismologica delle superfici di faglia. I risultati ottenuti mostrano che la disposizione spaziale della sismicità analizzata si è rivelata consistente con l’assetto strutturale della zona interessata dalla sequenza sismica, indicato in letteratura, e che i meccanismi focali calcolati, a loro volta, sono risultati consistenti con le strutture ipotizzate.

The purpose of this dissertation is to provide a detailed characterization of three clusters of events with highly similar waveforms belonging to the 2016–2017 seismic sequence in the central area of the Apennines and to formulate hypotheses on the structural architecture of the relative slip areas. The analysed dataset consists of three–component waveforms related to 167 earthquakes, which were recorded by permanent and temporary seismic stations operating in Central Italy. In order to provide the most accurate characterization of the events, the following analysis were carried out: • P– and S–wave arrival times picking and P–wave first–motion polarity determination by using the SacPicker code; • absolute localisation with the NonLinLoc code and relative localisation with the double difference method with HypoDD code; • calculation of the local magnitude of seismic events; • calculation of the focal mechanisms using the FPFIT code. The open source GIS desktop application QGIS 3.10.10. and the software The Generic Mapping Tools (GMT 4.5.18) have been used for the organization, representation, visualization and analysis of spatial data. In order to estimate the geometry of the slip area associated with each cluster, a set of vertical cross–sections has been produced using the GMT software: these sections show well–defined seismic events alignments and may be interpreted as the seismological expression of fault surfaces. The results obtained show that the spatial distribution of the analyzed seismicity proved to be consistent with the literature–provided structural arrangement of the area where the seismic sequence occurred and that the calculated focal mechanisms, in their turn, were consistent with the hypothesized structures.