Nel presente lavoro sono presentati i risultati di un’indagine condotta nella piana di Volturara Irpina (AV), che rappresenta un piccolo bacino intra-montano in Italia meridionale, situato a circa 40 km dall’epicentro del terremoto irpino del 1980, Ms=6.9. Abbiamo eseguito misure HVSR di microtremore su una griglia di 50 punti ubicati nella piana, ed abbiamo generato le mappe delle frequenze fondamentali di picco e dell’ampiezza massima nelle curve HVSR. Nella parte più profonda della piana si sono riscontrate frequenze di picco di 0.8-0.9 Hz. Assumendo che la frequenza di picco nella curva HVSR interpreta la frequenza fondamentale di risonanza, e utilizzando la relazione vS-profondità derivata da misure sismiche down-hole, abbiamo stimato una prima relazione spessore-frequenza. Lo spessore dei sedimenti individua la profondità del basamento sismico riferita alla superficie del suolo. Abbiamo anche derivato una legge di potenza, attraverso una regressione non lineare dei dati da perforazioni disponibili nell’area che intercettano il basamento. Conseguentemente abbiamo prodotto una mappa della profondità del basamento sismico, operando una media dei valori di spessore ottenuti attraverso i differenti approcci. Allo stesso tempo abbiamo acquisito misure gravimetriche su una griglia di 54 punti, perlopiù coincidenti con le stazioni di misura del microtremore. Da tali dati abbiamo calcolato l’anomalia di Bouguer, riferita all’ellissoide GRS-1980, adottando un valore di densità pari a 2670 kg/m3. L’anomalia così calcolata ha reso possibile un’interpretazione 3D della struttura sepolta della piana, formata essenzialmente da tre strati sovrapposti. In una fase successiva abbiamo confrontato i risultati ottenuti separatamente dalle misure HVSR e dai dati gravimetrici, utilizzando ulteriori vincoli forniti dai sondaggi. In tal modo abbiamo potuto interpretare il primo strato evidenziato dall’inversione gravimetrica come costituito da sedimenti plio-pleistocenici, prevalentemente composti da argille, argille limose, e ghiaie. Il basamento sottostante presenta una profondità massima rispetto alla superficie di 500 metri (200 m s.l.m.). Esso corrisponde alle rocce carbonatiche mesozoiche di piattaforma. Tali rocce non sono omogenee, ma presentano uno strato superiore meno compatto, formato da rocce fratturate, talora con intercalazioni di argilla e circolazione di acqua. Questa è una condizione tipica dei bacini carsici, quale risulta la piana di Volturara Irpina. L’ultimo e più profondo strato individuato dall’inversione gravimetrica corrisponde a rocce carbonatiche più dense e compatte, con una densità media di 2600-2700 kg/m3, costituenti l’ossatura dei rilievi circostanti la piana. Tali rocce più dense risalgono ai bordi della piana, e questo spiega le maggiori ampiezze nelle curve HVSR osservate in queste zone, che sono interpretate come dovute ad un più forte contrasto di impedenza sismica in profondità. Per contro, nelle zone della piana in cui l’inversione gravimetrica evidenzia disomogeneità laterali nel sottosuolo, si ottengono curve HVSR meno pronunciate e di forma complessa. Il presente lavoro conferma la validità dell’approccio proposto, che attraverso l’integrazione di dati di microtremore, gravimetrici e di perforazioni consente di definire la struttura 3D di un bacino sedimentario intra-montano. Questo risultato può contribuire in maniera significativa alla mitigazione del rischio sismico nella piana di Volturara Irpina.

Indagine della struttura sepolta del bacino di Volturara Irpina (Avellino) attraverso dati gravimetrici e di microtremore

Maresca R;
2015

Abstract

Nel presente lavoro sono presentati i risultati di un’indagine condotta nella piana di Volturara Irpina (AV), che rappresenta un piccolo bacino intra-montano in Italia meridionale, situato a circa 40 km dall’epicentro del terremoto irpino del 1980, Ms=6.9. Abbiamo eseguito misure HVSR di microtremore su una griglia di 50 punti ubicati nella piana, ed abbiamo generato le mappe delle frequenze fondamentali di picco e dell’ampiezza massima nelle curve HVSR. Nella parte più profonda della piana si sono riscontrate frequenze di picco di 0.8-0.9 Hz. Assumendo che la frequenza di picco nella curva HVSR interpreta la frequenza fondamentale di risonanza, e utilizzando la relazione vS-profondità derivata da misure sismiche down-hole, abbiamo stimato una prima relazione spessore-frequenza. Lo spessore dei sedimenti individua la profondità del basamento sismico riferita alla superficie del suolo. Abbiamo anche derivato una legge di potenza, attraverso una regressione non lineare dei dati da perforazioni disponibili nell’area che intercettano il basamento. Conseguentemente abbiamo prodotto una mappa della profondità del basamento sismico, operando una media dei valori di spessore ottenuti attraverso i differenti approcci. Allo stesso tempo abbiamo acquisito misure gravimetriche su una griglia di 54 punti, perlopiù coincidenti con le stazioni di misura del microtremore. Da tali dati abbiamo calcolato l’anomalia di Bouguer, riferita all’ellissoide GRS-1980, adottando un valore di densità pari a 2670 kg/m3. L’anomalia così calcolata ha reso possibile un’interpretazione 3D della struttura sepolta della piana, formata essenzialmente da tre strati sovrapposti. In una fase successiva abbiamo confrontato i risultati ottenuti separatamente dalle misure HVSR e dai dati gravimetrici, utilizzando ulteriori vincoli forniti dai sondaggi. In tal modo abbiamo potuto interpretare il primo strato evidenziato dall’inversione gravimetrica come costituito da sedimenti plio-pleistocenici, prevalentemente composti da argille, argille limose, e ghiaie. Il basamento sottostante presenta una profondità massima rispetto alla superficie di 500 metri (200 m s.l.m.). Esso corrisponde alle rocce carbonatiche mesozoiche di piattaforma. Tali rocce non sono omogenee, ma presentano uno strato superiore meno compatto, formato da rocce fratturate, talora con intercalazioni di argilla e circolazione di acqua. Questa è una condizione tipica dei bacini carsici, quale risulta la piana di Volturara Irpina. L’ultimo e più profondo strato individuato dall’inversione gravimetrica corrisponde a rocce carbonatiche più dense e compatte, con una densità media di 2600-2700 kg/m3, costituenti l’ossatura dei rilievi circostanti la piana. Tali rocce più dense risalgono ai bordi della piana, e questo spiega le maggiori ampiezze nelle curve HVSR osservate in queste zone, che sono interpretate come dovute ad un più forte contrasto di impedenza sismica in profondità. Per contro, nelle zone della piana in cui l’inversione gravimetrica evidenzia disomogeneità laterali nel sottosuolo, si ottengono curve HVSR meno pronunciate e di forma complessa. Il presente lavoro conferma la validità dell’approccio proposto, che attraverso l’integrazione di dati di microtremore, gravimetrici e di perforazioni consente di definire la struttura 3D di un bacino sedimentario intra-montano. Questo risultato può contribuire in maniera significativa alla mitigazione del rischio sismico nella piana di Volturara Irpina.
978-88-940442-7-0
bacino sedimentario; microtremore; anomalia di gravità
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.12070/13931
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