Processi di fagliamento nei livelli crostali superficiali e valutazione del potenziale sismogenetico in Appennino molisano-sannita: La conca di Bojano

Structural analyses and paleostress determinations have been carried out for Neogene and Quaternary deformations occurring in the Conca di Bojano belt, an Apennine intra-mountain basin trending NW-SE between the Matese Mountains to the west and the Sannio Mountains to the east. The basin is still tectonically unstable as shown by the persistent seismic activity that in historical time has shook the area giving rise in the 1805 to one of the most dangerous earthquake the Bojano earthquake responsible for the loss of more than 10,000 human lives. In order to date the major deformation events that affected the area, particular attention was paid to the morpho-structural analyses developed in Mio-Quaternary deposits; the reliability of absolute and relative chronology data have been also evaluated in detail. The results obtained made possible to reconstruct a general framework for both the morphotectonic evolution of the Conca di Bojano and the interplay between tectonics and seismicity. During the Upper Miocene-Pliocene two main events responsible for the main compressional deformations (M. Celara and Sannio Unit thrusts) occurred: a first NNE SSW trending compressional event was followed by a WSW ENE one. Two kinds of extension affected the basin area and the surrounding mountains, namely: 1) extension which occurred prior to main compressions. It was NNE SSW directed and took place in the Upper Miocene-Lower Pliocene (Matese and Sannio Mountains) ; 2) extension which occurred later than the main compressions. It had NE-SW (major) and NW-SE (minor) trends and began after the Early Pleistocene compressional phase. It was contemporaneous with the major uplift of the chain, the alkaline volcanic activity (Campi Flegrei and Roccamonfina volcanoes) and finally with the formation of the Middle Pleistocene lacustrine basins (S. Massimo basin). These extension directions were also active during the Olocene as shown by the paleostress determinations performed on fault scarps reactivated in the late-glacial time. They are still active as demonstrated by the earthquakes that shook the area in historical time (see the strong 1805 Bojano Fault earthquake linked to a N18-30 trending extension inferred by paleoseismologic studies) and by focal mechanisms of the 1997 Molise seismic sequence which occurred near the Campochiaro and Sassinoro villages and has been the engine of a N349 trending extension. In spite of the low energy of the 1997 seismic sequence, the aerial photograph analyses pointed out to the presence of a structural lineament NNE-SSW directed through the epicentral area. On land, the lineament corresponds to a group of quasi-parallel fractures, only one of which was found to be a normal fault dipping 60° to the ESE, and therefore we interpret it as the trace of a seismogenetic fault that could be reactivated in the near future. Finally, taking into account the characteristic parameters of the Bojano Fault, the expected magnitude Mwexp , recurrence interval Trec , vertical deformation at the fault hangingwall Hhang has been evaluated.

Nell ambito del presente lavoro sono stati effettuati studi morfostrutturali e di tettonica quantitativa nell area della Conca di Bojano, un bacino intramontano allungato in direzione NO-SE tra il Massiccio del Matese a ovest e i Monti del Sannio a est, e delimitato a sud dalla Sella di Vinchiaturo. Si tratta di un bacino tettonicamente instabile, interessato in tempi storici da una persistente attività sismica che nel 1805 si è concretizzata in un terremoto, il terremoto di Bojano, tra i più disastrosi tra quelli verificatisi nell Appennino molisano-sannita con la perdita di più di 10000 vite umane oltre ad ingenti danni materiali. Al fine di datare i principali eventi deformativi che hanno interessato l area in esame, una particolare attenzione è stata dedicata alle analisi morfo-strutturali effettuate sui depositi mio-quaternari, nonchè alla attendibilità delle loro età assolute e/o relative. I risultati ottenuti hanno consentito di ricostruire un quadro generale dettagliato dell evoluzione morfo-tettonica della conca e i legami ivi intercorrenti tra tettonica e sismicità. Nel corso del Miocene superiore-Pliocene si sono verificati due eventi tettonici responsabili delle principali deformazioni compressive materializzate nel thrust di M. Celara e nel thrust dell Unità del Sannio: a un primo evento a direzione NNE-SSW ha fatto seguito una compressione WSW-ENE. Inoltre, due tipologie di distensione hanno controllato l evoluzione dell area della conca e dei rilievi che la circondano: - fase che precede le principali compressioni Si tratta di un evento distensivo a direzione submeridiana NNE-SSW che ha interessato il Matese e i Monti del Sannio all altezza del Miocene superiore; - fase che post-data le principali compressioni Si tratta di eventi distensivi a direzione submeridiana NE-SE (prevalente) e NW-SE che si sono manifestati dopo la fase compressiva del Pleistocene inferiore. Questa fase è contemporanea al maggior sollevamento della catena appenninica, all attività vulcanica HK del Roccamonfina, nonchè all instaurarsi del bacino lacustre di S. Massimo. Gli studi svolti sui terremoti che hanno investito l area in tempi storici - vedi p.e. il disastroso terremoto di Bojano del 1805 responsabile di una distensione N18-30 dedotta da ricerche di paleosismicità e la sequenza sismica occorsa tra Campochiaro e Sassinoro nel 1997 che è stata il motore di una distensione N349 dedotta dall analisi dei meccanismi focali dimostrano che esse sono attive ancora oggi. In particolare, per quanto riguarda l evento del 1805 legato alla faglia di Bojano, tenendo conto dei parametri caratteristici della struttura, abbiamo effettuato una stima della magnitudo attesa, dei tempi di ricorrrenza e della deformazione verticale accomodata al tetto della faglia. Infine per l evento sismico del 1997, a fronte della sua bassa energia l analisi delle foto aeree ha consentito di individuare un lineamento a direzione NNE-SSW che attraversa la sua area epicentrale. Sul terreno al lineamento sono associate poche fratture sub-parallele di cui una sola è risultata essere una faglia normale inclinata di 60° verso E-SE. Si è pertanto ritenuto che il lineamento individuato sia l espressione superficiale di una struttura sismogenetica crostale attualmente a debole espressione energetica, ma che potrebbe riattivarsi in futuro per accomodare l attività anche di forti terremoti. In definitiva, quanto sopra esposto ci ha portato a concludere che la sismicità recente e attuale, in uno con le associazioni di faglie con essa coincidenti, sia legata a partire dal Tardiglaciale a fasi tettoniche caratterizzate da assi sigma3 responsabili di una distensione sia in direzione NE-SO dominante (Faglie di Bojano e di Colli della Defenza), sia NO-SE subordinata (Conoide di Campochiaro e Sequenza sismica del 1997).