Il terremoto fra Lunigiana e Alpi Apuane del 21 Giugno 2013 - 2: considerazioni MOLTO personali sulla struttura e la tettonica locale

Dedico questo secondo post sul terremoto ad alcune mie considerazioni sulla tettonica appenninica. Probabilmente rispetto alla media dei post di "Scienzeedintorni" la seconda parte di questo sarà meno comprensibile dai non geologi. La questione è sulla interpretazione della struttura e della storia dell'Appennino Settentrionale. Lo ripeterò anche durante il post: ciò che scrivo in questa occasione da un certo punto in poi non è una descrizione dello stato dell'arte della ricerca, ma una spiegazione molto alternativa e molto personale sulla struttura della Garfagnana. Quindi chi la volesse riprendere si ricordi che NON è quello che viene comunemente pensato e quindi c'è il divieto assoluto non già di riportare quanto affermo nella seconda metà del post, ma di dire che il mondo della Geologia sostiene questo o che le cose stanno così. Infatti non ho prove concrete per dirlo: è una "ipotesi di lavoro" su cui, eventualmente, discutere.

Il terremoto del 21 giugno è da addebitarsi alla faglia di Equi Terme, una struttura molto importante perchè borda il limite nord del basamento metamorfico apuano: a sud della faglia ci sono le rocce metamorfiche delle Apuane, a nord le rocce sedimentarie dell'Appennino Settentrionale, la cui struttura è molto complessa e comprende parecchie unità tettoniche. La presenza di un'area termale proprio a Equi Terme identifica in quel caso una zona in cui le acque meteoriche riescono a raggiungere una profondità superiore alla norma prima di risalire, riscaldate, verso la superficie.

È una faglia normale, quindi il movimento ha provocato una estensione in direzione nord – sud: in pratica la Lunigiana si è “allontanata” dalle Apuane. Una cosa molto particolare da annotare è l'orientamento di questa struttura, antiappenninico, cioè trasversale alla catena.

Anche la scossa del 25 gennaio 2013, localizzata un po' più a sud e sull'altro lato della vallata, nei pressi di Castenuovo Garfagnana, ha avuto un meccanismo trascorrente.
Nella carta qui accanto, ovviamente tratta dall'Iris Earthquake Browser, si evidenziano solo le scosse principali, di cui 4 più o meno in linea lungo la faglia di Equi Terme. In più vediamo una scossa un po' più a nord che si è verificata un paio di ore dopo l'evento principale e che quindi non si può addebitare alla stessa struttura. A SE è indicata anche una scossa avvenuta il 25 gennaio.

Qui sotto con una carta prodotta dall'INGV vediamo la zona principale in cui si sono verificate le scosse, che è l'area in cui si è registrato il movimento del piano di faglia. Come succede regolarmente, l'epicentro della scossa principale (la stella) è ad uno dei lati del rettangolo che contrassegna l'area che si è mossa.

Garfagnana e Lunigiana sono notoriamente aree sismiche. In particolare si ricorda il terremoto del 1920, con M 6.5, in cui tra Fivizzano (colpita piuttosto violentemente) e Barga si sono registrate oltre 300 vittime). Su questo evento, ricordato anche come "Terremoto di villa Colemandina". non ho grandi dati, per esempio non esiste un tensore degli sforzi. L'epicentro dichiarato nel catalogo parametrico dei terremoti italiani è a meno di 10 kilometri a SE rispetto alla scossa di venerdì scorso (oggettivamente non so quanto possa essere precisa la stima dell'epicentro): quella localizzazione lo colloca giusto al limite NE della zona interessata dalle repliche dell'ultimo terremoto. 

Il terremoto del 1920 è stato attribuito alla faglia che borda la fossa della Garfagnana (quindi una “classica” faglia in direzione appenninica).

A me vengono dei dubbi: non vorrei che anche l'evento del 1920 sia da addebitare alla faglia di Equi Terme in direzione antiappenninica che si è mossa il 21 giugno (detto fra noi, la cosa non mi dispiacerebbe per una serie di motivi).

Ho chiesto lumi in giro ma ancora non ho risposte.

Se se fosse come ipotizzo, il fatto che oltre all'evento di ieri e quello del gennaio di quest'anno anche quello del 1920 sia da addebitare a tettonica trasversale costringe forse a ripensare un po' non solo la sismicità dell'Appennino Settentrionale (almeno in quel settore) ma soprattutto la struttura dell'orogene appenninico?

Come è noto l'Appennino Settentrionale è una cosa un pò particolare: il crinale principale divide due mondi geograficamente diversi (e in buona parte lo sono anche geologicamente):

• verso l'Adriatico e la pianura padana ci sono valli perpendicolari alla catena
• il versante tirrenico è invece formato da una serie di bacini paralleli alla catena in mezzo ai quali ci sono delle zone rialzate

Queste zone sono tradizionalmente considerate delle fosse tettoniche dovute ad una tettonica distensiva: in pratica il lato adriatico – padano è in compressione (come dimostra anche la sequenza emiliana del 2012), quello toscano è in distensione. In questa cartina si vede bene la situazione del versante tirrenico. Le fosse sono indicate in marrone.

Mugello, Valdarno Superiore, Bacino di Firenze, Valtiberina, Val di Chiana, Valdelsa, Valdera sono alcuni di questi bacini. La loro interpretazione come fosse tettoniche o “graben” è abbastanza facile perchè da un punto di vista geologico – strutturale si vedono bene delle faglie normali che li bordano (il rigetto di queste faglie è addirittura maggiore di quello che si vede perchè vanno considerati i sedimenti che hanno parzialmente riempito la fossa: ad esempio la parte più occidentale di Firenze è sopra a oltre 200 metri di sedimenti recenti).

Qualche anno fa scrissi a proposito dell'idea dei geologi strutturali fiorentini secondo i quali le fosse del versante toscano dell'Appennino non sono delle fosse tettoniche dovute a eventi distensivi ma la loro origine sia primariamente dovuta a blandi piegamenti dovuti alla compressione che la placca adriatica ha esercitato ed esercita sulla crosta della Toscana.

In questo quadro i limiti di questi bacini, che tradizionalmente sono considerati grandi faglie normali, non rappresentano strutture attive principali, ma piuttosto conseguenze dell'ulteriore abbassamento dei fondi dei bacini: in pratica quando il piegamento individua delle zone più elevate e delle zone più ribassate, queste ultime tendono a riempirsi di sedimenti e quindi si abbassano ulteriormente per il peso stesso dei sedimenti.

Il fenomeno, la subsidenza delle aree in sedimentazione, è ampiamente documentato in Natura in tutte le serie sedimentarie: ci sono apparati deltizi spessi centinaia di metri semplicemente creati dal continuo abbassamento dei sedimenti sotto il proprio peso.

La conseguenza principale di questo modello è che le grandi faglie che bordano le fosse appenniniche in realtà non ci sono o, se ci sono, solo sono conseguenze del movimento di abbassamento continuo delle zone che avevano iniziato ad abbassarsi come pieghe sinclinali (si vede bene nella figura qui accanto). E quindi non hanno una grande importanza da un punto di vista sismogenetico.

La Garfagnana è considerata una di queste fosse e le faglie lungo i lati della valle sono ben conosciute. Il terremoto del 1920 è sicuramente avvenuto – quantomeno – vicino alla faglia che borda il bacino di Castelnuovo Garfagnana e le è stato attribuito in maniera quasi automatica.

DA QUI IN POI QUELLO CHE SCRIVO RIFLETTE OPINIONI PERSONALI DELL'AUTORE DEL BLOG E QUINDI SE QUALCUNO LE VUOLE RIFERIRE NON DEVE ASSOLUTAMENTE DIRE “É COSÌ”, “L'HO LETTO SU INTERNET” O SIMILI, MA “IL PIOMBINO IPOTIZZA CHE FORSE LE COSE STANNO IN UNA MANIERA DIVERSA DA COME SI È DETTO FINORA”.

Dico questo perchè non essendo una cosa accettata dallo “stato dell'arte” nella ricerca non voglio ingenerare confusioni. Spero di essere chiaro su questo punto: avanzo una ipotesi ancora non discussa (e soprattutto, oggi come oggi, molto discutibile. Per cui vietato prenderla per “oro colato”, OK?)

Rispetto alle altre fosse appenniniche la Garfagnana è un po' strana. Vediamo perchè:

• innanzitutto non ha la larghezza delle grandi fosse appenniniche che ho citato prima, la cui larghezza – spannometricamente – si attesta su circa 10 km: difficilmente è larga più di un kilometro
• è un alternarsi di zone più aperte (Castelnuovo, Barga, Borgo a Mozzano) collegate da strette gole. Per questo assomiglia più a una valle dovuta a tettonica trascorrente con bacini “pull-apart” (come la Val di Sieve tra Pontassieve e Dicomano o la val di Bisenzio tra Prato e Montepiano) che ad una classica fossa appenninica come il Valdarno superiore, il Mugello o la fossa di Firenze. Qui accanto lo schema di un bacino pull-apart tratto da geoscienceworld: lungo una faglia trascorrente si creano una serie di bacini doviti a fratturazioni lungo la linea di scorrimento
• diversamente da Val di Sieve e Val di Bisenzio, orientate in direzione antiappenninica, la Garfagnana è comunque in direzione appenninica
• nel settore centrale e meridionale la valle divide due mondi completamente diversi: le rocce della sedimentarie della Serie Toscana, riferibili alla piattaforma continentale della placca adriatica tra Giurassico e Oligocene affiorano in entrambi i lati della valle, mentre quelle metamorfiche apuane (basamento paleozoico e Unità Toscana Metamorfica, questa seconda formatasi nello stesso ambiente di formazione della Serie Toscana normale) si trovano solo nel fianco destro. 
• dall'altezza di Fivizzano verso nord, proprio all'altezza della faglia di Equi Terme, non ci sono più le rocce metamorfiche ma in compenso si vedono un bel pò di rocce appartenenti ai complessi “Liguri” (crosta oceanica e sedimenti sovrastanti deposti nell'Oceano Ligure, uno dei bacini che formavano tra Cretaceo e Terziario medio superiore l'oceano Tetide).
• l'area delle Apuane registra un fenomeno particolare: la presenza di rocce che sono state metamorfosate molto recentemente (in senso geologico, si intende...) e che sono riesumate molto presto. Questo fenomeno, secondo uno studio della Geological Society of America avviene spesso in corrispondenza di faglie trascorrenti.

Io pertanto propongo che le faglie in direzione appenninica che delimitano la Garfagnana siano una eredità di quando nell'area c'erano forti movimenti trascorrenti a causa dei quali sarebbero stati esumati i marmi e le altre rocce metamorfiche delle Apuane. Da ciò consegue che non sarebbero quelle le strutture sismogenetiche odierne, come per altri versi non lo sarebbero mai state secondo l'interpretazione delle fosse non come "Graben" ma come pieghe sinclinali data da alcuni geologi strutturali fiorentini, le grandi pareti che delimitano le fosse della Toscana.

Addebitare i fenomeni sismici principali della Garfagnana a faglie trasversali alla catena e non a quelle che bordano la fossa significherebbe però modificare la storia “recente” dell'Appennino Settentrionale.
Vedremo.