RICERCA ITALIANA     

Strutturazione, geometria ed evoluzione di una grande faglia trasforme continentale: la Faglia Nord Anatolica nel Mare di Marmara e nelle regioni circostanti.

Università degli Studi di Roma "La Sapienza"

Abstract

La Faglia Nord Anatolica (NAF) e` una delle trasformi continentali piu` importanti al mondo: si estende in direzione est-ovest per oltre 1600 Km attraverso tutta la Turchia e separa la Placca Anatolica, a sud, da quella Eurasiatica a nord. Il Mare di Marmara costituisce la regione ideale per studiare la transizione della NAF da un regime puramente trascorrente (Anatolia) ad un regime prevalentemente estensionale (Mar Egeo settentrionale). I punti-chiave di questa transizione sono la Faglia di Ganos a ovest, dove si realizza la connessione con l'Egeo, e il Golfo di Izmit ad est, dove la NAF entra nei bacini di Marmara (Figura 1). Izmit e Ganos sono anche gli epicentri degli eventi piu` recenti (rispettivamente 1908 e 1999) di una sequenza sismica che, a partire dal 1700, ha causato la rottura dell'intera lunghezza della NAF, ad eccezione della sezione nel Mar di Marmara. Queste due aree sono quindi particolarmente importanti, perche` conservano tracce di attivazione recenti in un contesto geologico particolarmente favorevole. Infatti, la sedimentazione continua e gli altissimi tassi di deposizione caratteristici del Mar di Marmara sono favorevoli alla registrazione delle deformazioni nella successione sedimentaria. Inoltre, la bassa profondita` dell'acqua permette di utilizzare tecniche geofisiche ad altissima risoluzione che, combinate ad un campionamento estensivo dei sedimenti, hanno la potenzialita` di ricostruire geometria e attivita` del sistema di faglie della NAF. >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca

Enrico BONATTI Universita' degli Studi di ROMA

Obiettivo del Programma di Ricerca

Il progetto propone un approccio multidisciplinare di geologia/geofisica a mare e a terra per lo studio della Faglia Nord Anatolica (NAF) nella regione del Mare di Marmara in due aree chiave: il Golfo di Izmit e il Bacino di Ganos con le aree circostanti. Dopo i grandi terremoti del 1999 molti sismologi ritengono che il Mare di Marmara sia un "gap" sismico che può essere colmato nel prossimo decennio da un terremoto distruttivo. Tale premessa sottolinea l'importanza dell'area geografica sulla quale si inserisce questo progetto, con le forti implicazioni sociali del rischio sismico di una città come Istanbul (15 milioni di abitanti) che si affaccia sul Mare di Marmara in prossimità del ramo settentrionale della Faglia Nord Anatolica.
Il principale obiettivo del progetto è la comprensione delle modalità di segmentazione della NAF nel bacino di Marmara, e se questa sia una caratteristica stabile del sistema fin dalle prime fasi di strutturazione del margine.
La strategia di lavoro proposta prevede: a) individuazione delle faglie attive in mare e nei pressi della costa mediante l'analisi di dati già acquisiti, integrati da limitate ulteriori acquisizioni; b) raccolta di nuovi dati a terra, sia di tipo geofisico, sia di tipo geologico per valutare geometria, eta` e cinematica delle strutture associate alla zona di deformazione della NAF.
Gli obiettivi del progetto possono essere schematicamente illustrati mediante la serie seguente di interrogativi:
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Risultati parziali attesi

L'attività di questa prima fase sarà incentrata sull'acquisizione dei nuovi dati, che peraltro si presenta limitata rispetto alla quantità di dati esistenti, e coinvolgerà le tre unita operative UNI-ROMA, UNI-BO e UNI-TS. Il primo obiettivo sarà il completamento del data-set mediante brevi e mirate acquisizioni nelle regioni in esame. Durante tutta la prima fase si procederà anche a competare e a migliorare l'elaborazione dei dati esistenti. Quest'ultima attività si tradurra` nel conseguimento dei seguenti risultati parziali:
- Produzione di sezioni sismiche a riflessione migrate in tempi (o in qualche favorevole caso in profondità) di tutto il Golfo di Izmit.
- Compilazione di mappe morfobatimetriche di dettaglio sia del Golfo di Izmit che del Bacino di Ganos.
- Compilazione di mappe della riflettività, per determinare la distribuzione areale dei sedimenti e la presenza di strutture sedimentarie dislocate dal movimento lungo i rami di faglia.
- Produzione di mappe del basamento olocenico utilizzando la ottima copertura di profili subbottom che mostrano chiaramente tale riflettore (vedi esempio in mod.B, UNI-ROMA).
- Compilazione di mappe del basamento acustico su linee sismiche a riflessione multicanale nel Golfo di Izmit.
- Analisi multidisciplinare delle carote di sedimento al fine di fornire all'interpretazione dei profili sismici un quadro cronostratigrafico di riferimento (scala di bacino) ed eventualmente determinare markers >>>

Durata

24 mesi

Base di partenza scientifica nazionale o internazionale

Diversamente dalla maggior parte delle trasformi oceaniche, che mostrano una fascia di deformazione estremamente localizzata (pochi km), le faglie trasformi continentali, come la Faglia di San Andreas o la Faglia Nord Anatolica sono caratterizzate da una zona di deformazione ampia e complessa. Nel caso delle trasformi oceaniche è stato proposto che il principale fattore di controllo della larghezza della fascia di deformazione sia la struttura termica del mantello, che dipende a sua volta dal contrasto di età tra i due lembi di litosfera a contatto (Bonatti et al., 1994; Ligi et al., 2002). Per le trasformi continentali la situazione appare più complessa, a causa principalmente dell'anisotropia della litosfera coinvolta dalla deformazione. In questo caso, però, risulta fondamentale la comprensione della scala alla quale si verifica la segmentazione (centinaia di km: sistema NAF; centinaia o migliaia di metri: singolo ramo di faglia), e se quest'ultima sia controllata da eterogeneità presenti fin dalle prime fasi di formazione del margine o sia, invece, la conseguenza di mutate condizioni geodinamiche.
La Faglia Nord Anatolica (NAF) è una grande faglia trasforme destra che guida il moto verso occidente della placca anatolica (Figura 1, da Armijo et al. 1999).

Essa si estende per circa 1600 km dalla giunzione tripla di Karliova ad est fino al bacino nord egeo ad ovest (Sengor, 1979; Barka, 1992; Hubert-Ferrari et al., 2002). E' opinione >>>