Metodi di analisi delle deformazioni verticali lungo aree costiere della Sicilia orientale e Calabria meridionale

South eastern Sicily and southern Calabria are inserted into a very complex geodynamical pattern characterized by important vertical deformation in the long period as well as in the short. The aim of this work has been to analyze vertical tectonic deformation that marked the area during the Quaternary to nowadays. The use of different methodology let us to estimate vertical deformation during the Holocene along the coastal sector of Taormina, Milazzo, Capo dell Armi and Capo Vaticano, to evaluate the vertical deformation operating in the present time along tree alignments located in Sicily (Catania-Augusta, Messina) and southern Calabria (Villa San Giovanni-Bagnara) and to analyze the long term vertical uplift in the coastal sector of Hyblean Plateau. Detailed geomorphological, stratigraphical and radiometrical analyses performed along the coastal sector of north eastern Sicily and southern Calabria let us to estimate the total amount of vertical deformation occurred during the Holocene and to discern between regional and co-seismic vertical deformation. In particular for the sites characterized by co-seismic deformation has been possible: i) estimate and skim the regional contribution from the total vertical deformation affecting the area; ii) define the time interval when the co-seismic events occurred; iii) quantify vertical dislocation related to the co-seismic event found; iv) correlate the co-seismic event to the earthquake reported in the catalogues. Vertical deformation in present time along the eastern Sicily and southern Calabria has been estimated processing instrumental data, elevation of benchmarks owning to the geodetic leveling net of the Istituto Geografico Militare were collected and analyzed for tree lines in particular located in eastern Sicily (Linea 108, Linea 92) and southern Calabria (Linea 100). Processing of dataset acquired during campaigns performed in different time let us to calculate relative rates of vertical deformation for the last 40 years. Crossing geodetic leveling data and geological survey have been identified tectonic structures responsible for the estimated vertical deformation as well as alluvial areas characterized by strong subsidence that probably played a role in severe damages occurred to civil structures. Analyses of vertical deformation in long period has been performed in south eastern Sicily using the geochronological method of 36Cl on the marine terraces cut in the Hyblean Plateau. Our studies have verified the importance of the estimation of the erosional rates for obtain accurate age of the marine terraces considerated. Considering data known from bibliography in the studied sites have been obtained the exposure age of the marine platforms and comparing elevation and ages of the marine terraces have been hypothesized tree different uplift scenarios. Uplift rate of ~0.5 mm/y for the last 400 ky have been estimated for the selected area.

Le aree della Sicilia orientale e della Calabria meridionale sono inserite all’interno di un complesso sistema geodinamico e per tale motivo sono state soggette a deformazioni verticali nel lungo e breve periodo. L’obiettivo di questa ricerca è quello di analizzare la deformazione tettonica verticale che ha interessato le aree della Sicilia orientale e della Calabria meridionale durante il tardo Quaternario. In particolare, attraverso l’applicazione di più metodologie sono state valutate la deformazione verticale olocenica delle aree costiera di Taormina, Milazzo, Capo dell Armi e Capo Vaticano, la deformazione verticale nel Presente di tre allineamenti in Sicilia (Catania-Augusta, Messina) e Calabria meridionale (Villa San Giovanni-Bagnara) e la deformazione verticale nel lungo periodo (Pleistocene medio-superiore) del settore costiero ionico del Plateau Ibleo. Per quanto riguarda la deformazione verticale durante l’Olocene, le dettagliate analisi geomorfologiche, stratigrafiche e radiometriche eseguite lungo le aree della Sicilia nord orientale e della Calabria meridionale hanno permesso oltre che stimare il tasso totale della deformazione verticale anche, laddove possibile, la differenziazione tra la deformazione verticale regionale e quella locale o co-sismica. In particolare, nei siti affetti da deformazione co-sismica è stato possibile: i) stimare e scremare il contributo regionale dalla deformazione totale; ii) definire gli intervalli cronologici durante i quali si sarebbero potuti verificare gli eventi co-sismici; iii) quantificare le dislocazioni verticali correlate agli eventi co-sismici; iv) quando possibile, correlare questi eventi co-sismici con i terremoti riportati nei cataloghi della sismicità storica. Per l’analisi della deformazione verticale attuale, in Sicilia orientale e Calabria meridionale, è stato previsto l’uso di dati strumentali. Precisamente, sono state raccolte ed analizzate le quote dei caposaldi appartenenti alle linee di livellazione ad alta precisione della Sicilia orientale (Linea 108, Linea 92) e della Calabria meridionale (Linea 100) istituite dall’Istituto Geografico Militare. Il processing delle differenti serie temporali di livellazione altimetrica di alta precisione ha permesso di stimare tassi relativi di deformazione verticale per gli ultimi 40 anni. Inoltre, l’analisi incrociata dei dati strumentali con i rilievi geologico-strutturali hanno evidenziato la presenza di strutture attive, presunte responsabili di sollevamenti e subsidenze, nonché l’individuazione di aree alluvionali caratterizzate da forti subsidenze che probabilmente in alcuni casi sono state corresponsabili di pesanti lesioni su strutture civili. Infine per lo studio della deformazione verticale nel lungo periodo, della serie terrazzata affiorante in Sicilia sud-orientale, è stata utilizzata la tecnica di datazione radiometrica del 36Cl. Gli studi condotti hanno verificato come la stima dei tassi di erosione delle spianate analizzate abbia un’importanza fondamentale per ottenere delle età affidabili. Tenendo conto di dati già pubblicati, relativi all’area di studio tra Augusta e Siracusa, sono state fissate le età di esposizione dei terrazzi analizzati e di conseguenza, comparando le quote e l’età dei terrazzi con le curve eustatiche, sono stati ipotizzati tre differenti scenari di uplift. Analizzando le correlazioni tra quote dei terrazzi e curve eustatiche modificate per i tre differenti valori di sollevamento, è stato possibile affermare che per l’area oggetto di studio lo scenario di deformazione verticale più plausibile è quello che prevede un sollevamento medio pari a ~0.5 mm/a negli ultimi 400 ka.