Η μακροπρόθεσμη ανάπτυξη ρηγμάτων στην κεντρική Ιταλία

Κατανόηση της μακροπρόθεσμης ανάπτυξης ρηγμάτων που σχετίζονται με τους σεισμούς στην κεντρική Ιταλία.

Η κυριολεκτική πρωτοποριακή έρευνα από τον Δρ. Giorgio Arriga ενισχύει την κατανόησή μας για τη μακροπρόθεσμη εξέλιξη των σεισμογενών ρηγμάτων (σχετικά με τους σεισμούς) στα Απέννινα της Κεντρικής Ιταλίας. 

Η μελέτη του Arriga εξετάζει την ανάπτυξη συστημάτων ρηγμάτων για εκατομμύρια χρόνια και την επίδρασή τους στους σημερινούς σεισμικούς κινδύνους. Η έρευνά του περιελάμβανε έρευνα ρηγμάτων στη λεκάνη της L'Aquila, μια περιοχή που επλήγη σοβαρά από έναν μεγάλο σεισμό το 2009 που στοίχισε τη ζωή σε περισσότερες από 300 ζωές, οδηγώντας σε μια σημαντική ανακάλυψη.

Τα ευρήματα δημοσιεύονται στο περιοδικό Tectonics .

«Η ομάδα μας ανέλυσε τις χωρικές αλληλεπιδράσεις μεταξύ διαφορετικών ενεργών τμημάτων ρηγμάτων στη λεκάνη της L'Aquila με την πάροδο του χρόνου, ιδιαίτερα των ρηγμάτων Pettino και Paganica», λέει ο Δρ. Arriga. «Αν και αυτά τα ρήγματα φαίνονται αποσυνδεδεμένα στην επιφάνεια, τα σεισμικά δεδομένα υποδηλώνουν κάτι διαφορετικό. Η επιτόπια έρευνα και οι γεωχημικές αναλύσεις μας παρείχαν στοιχεία για μια δομική σύνδεση μεταξύ αυτών των ενεργών ρηγμάτων».

«Χρησιμοποιώντας χρονολόγηση ουρανίου-θορίου-άνθρακα, σε συνεργασία με εργαστήρια στην Ταϊβάν, μπορέσαμε να καθορίσουμε γεωλογικούς περιορισμούς σχετικά με το χρονοδιάγραμμα αυτής της σύνδεσης. Η ανακάλυψή μας έχει σημαντικές επιπτώσεις στις εκτιμήσεις σεισμικής επικινδυνότητας, καθώς τα συνδεδεμένα ρήγματα μπορούν να δημιουργήσουν μεγαλύτερους και πιο καταστροφικούς σεισμούς».

Η έρευνα του Arriga, που πραγματοποιήθηκε στο εργαστήριο AMGC στο Vrije Universiteit Brussel (VUB), επικεντρώνεται στη γεφύρωση του χάσματος μεταξύ βραχυπρόθεσμων σεισμικών μελετών και τεκτονικών διεργασιών μεγάλης κλίμακας. Ενώ οι συμβατικές μελέτες αναλύουν τη δραστηριότητα των ρηγμάτων τα τελευταία 40.000 χρόνια για να αξιολογήσουν τον τρέχοντα σεισμικό κίνδυνο μιας περιοχής, το έργο του Arriga επεκτείνει σημαντικά αυτό το χρονοδιάγραμμα ανακατασκευάζοντας τη γεωλογική ιστορία των δικτύων ρηγμάτων για εκατομμύρια χρόνια.

Σε συνεργασία με το Ινστιτούτο Εφαρμοσμένης Γεωφυσικής Leibniz στη Γερμανία, η ομάδα του Arriga συνέβαλε στην ανάπτυξη μιας καινοτόμου τεχνικής θερμοχρονολογικής χρονολόγησης για τεκτονικά περιβάλλοντα σε ανθρακικά πετρώματα. Εφαρμόζοντας χρονολόγηση θερμοφωταύγειας σε νεοσχηματισμένα ορυκτά δολομίτη σε δομές ρηγμάτων, η ομάδα διαπίστωσε ότι η τεκτονική δραστηριότητα στην περιοχή ξεκίνησε περίπου 2,7 εκατομμύρια χρόνια πριν.

Η χρονολόγηση θερμοφωταύγειας (TL) χρησιμοποιείται επίσης για πολύ αρχαία αρχαιολογικά ευρήματα. Όταν οι θαμμένοι βράχοι και τα ορυκτά παραμένουν στο σκοτάδι, απορροφούν την κοσμική ακτινοβολία και τη ραδιενέργεια. Όταν θερμανθούν ή εκτεθούν στην επιφάνεια, απελευθερώνουν αποθηκευμένη ακτινοβολία με τη μορφή φωτός. Η ποσότητα του εκπεμπόμενου φωτός παρέχει ένα μέτρο για το πόσο καιρό έχουν θαφτεί τα υλικά. Αυτή η μέθοδος καλύπτει ένα κρίσιμο κενό στις γεωχρονολογικές τεχνικές και δίνει τη δυνατότητα στους ερευνητές να μελετήσουν την εξέλιξη των ρηγμάτων σε εκτεταμένα χρονικά διαστήματα.

Επιπλέον, διεξήχθη ανάλυση σταθερών και συσσωματωμένων ισοτόπων στο εργαστήριο AMGC για να προσδιοριστεί το βάθος στο οποίο σχηματίστηκαν κοιτάσματα ορυκτών που σχετίζονται με ρήγματα. Αναλύοντας αυτές τις ανθρακικές ανοργανοποιήσεις, ο ερευνητής κατέληξε στο συμπέρασμα ότι ορισμένες δομές ρηγμάτων σχηματίστηκαν αρχικά σε βάθη 1,5 έως 2 χιλιομέτρων και έκτοτε έχουν ανυψωθεί λόγω της συνεχιζόμενης τεκτονικής δραστηριότητας.

Οι επιπτώσεις της έρευνας του Arriga είναι βαθιές. Επιβεβαιώνοντας ότι τα τμήματα ρηγμάτων στην Κεντρική Ιταλία σχηματίζουν διασυνδεδεμένα συστήματα ικανά να δημιουργούν μεγαλύτερους σεισμούς, η μελέτη υπογραμμίζει την επείγουσα ανάγκη για λεπτομερείς εκτιμήσεις γεωλογικού και σεισμικού κινδύνου. «Η έρευνα παρέχει ένα γεωλογικό πλαίσιο που χρησιμεύει ως βάση για βραχυπρόθεσμες σεισμικές μελέτες», λέει ο Arriga.

«Κατανοώντας πώς έχουν εξελιχθεί τα ρήγματα, μπορούμε να προβλέψουμε καλύτερα τη μελλοντική τους δραστηριότητα και να συμβάλουμε σε ασφαλέστερο αστικό σχεδιασμό στην Κεντρική Ιταλία και πέραν αυτής», καταλήγει ο Δρ Arriga. 

«Με τη συνεχή συνεργασία μεταξύ διεθνών ερευνητικών ιδρυμάτων, μπορούμε να ανοίξουμε το δρόμο για περαιτέρω πρόοδο στην επιστήμη των σεισμών και στις στρατηγικές μετριασμού του κινδύνου».

Γεωδίφης με πληροφορίες από τη σελίδα  phys.org

Η μελέτη διεξήχθη ως μέρος μιας κοινής διδακτορικής διατριβής. πρόγραμμα μεταξύ του Πανεπιστημίου Roma TRE και του VUB.

Giorgio Arriga et al, Long‐Term Tectono‐Stratigraphic Evolution of a Propagating Rift System, L'Aquila Intermontane Basin (Central Apennines), Tectonics (2024). DOI: 10.1029/2024TC008548

https://phys.org/news/2025-02-term-earthquake-faults-central-italy.html