Cos’è una faglia capace?
La letteratura a cui fa riferimento il Catalogo ITHACA per la definizione di faglia capace è rappresentata soprattutto dalle guide tecniche IAEA, redatte per la caratterizzazione di siti destinati ad ospitare impianti ad alto rischio (ad es. centrali nucleari, depositi di scorie nucleari), ma che forniscono uno schema metodologico applicabile al siting di qualunque struttura ingegneristica, dalle dighe alle lifelines (acquedotti, metanodotti, strade, gallerie, etc.). I due principali documenti di riferimento sono:
- IAEA SSG-9 (Rev 1) (Seismic Hazards in Site Evaluation for Nuclear Installations. Specific Safety Guide. IAEA Safety Standards. Series SSG-9 (Rev. 1) (https://www.iaea.org/publications/14665/seismic-hazards-in-site-evaluation-for-nuclear-installations).
- IAEA TECDOC 1767 (The Contribution of Palaeoseismology to Seismic Hazard Assessment in Site Evaluation for Nuclear Installations, IAEA TECDOC 1767, 2015) (https://www-pub.iaea.org/MTCD/Publications/PDF/TE-1767_web.pdf).
Nel secondo documento (glossario finale alle pagine 157-167) sono riportate le seguenti definizioni di faglia attiva e capace:
- Active fault. A tectonic structure that moved in the recent geologic past and that is expected to move within a future time span of concern for the safety of a nuclear installation. In highly active (e.g. interplate) areas with short earthquake recurrence intervals, periods of the order of tens of thousands of years (e.g. Upper Pleistocene to present) may be appropriate for defining a fault as active. In less active areas (e.g. intraplate) much longer periods (e.g. Pliocene–Quaternary to present) may be appropriate. In the conservative perspective of NPP siting, any fault within the Earth’s crust might need to be reassessed for potential re-activation. In fact, it is impossible to exclude that an earthquake of low magnitude may occur along any fault (Modified from IAEA SSG-9, 8.4).
- Capable fault. An active fault that has a significant potential for displacement at or near the ground surface (IAEA SSG-9)
In IAEA SSG-9 (Rev 1) una faglia è definita capace se valgono le seguenti condizioni:
- If the fault shows evidence of past movement (e.g. significant deformations and/or dislocations) within such a period that it is reasonable to conclude that further movements at or near the surface might occur over the lifetime of the site or the nuclear installation, the fault should be considered capable. In highly active areas, where both seismic and geological data consistently reveal short earthquake recurrence intervals, evidence of past movements in the Upper Pleistocene to the Holocene (i.e. the present) might be appropriate for the assessment of capable faults. In less active areas, it is likely that much longer periods (e.g. the Pliocene to the Holocene (i.e. the present)) are appropriate. In areas where the observed activity is between these two rates (i.e. not as highly active as plate boundaries and not as stable as cratonic zones), the length of the period to be considered should be chosen on a conservative basis (e.g. the Quaternary with possible extension to the Pliocene, depending on the area's tectonic activity level). One way to calibrate the time frame for fault capability would be to check whether the site is in the deformed area of major regional faults. Longer time frames should be used when the site is far away from the potentially deformed areas of these regional structures.
- If the capability of a fault cannot be assessed as indicated in (a) because it is not possible to obtain reliable geochronological data by any available method, the fault should be considered capable if it could be structurally linked with a known capable fault (i.e. if a structural relationship with a known capable fault has been demonstrated such that the movement of one fault might cause movement of the other fault at or near the surface).
- If the capability of a fault cannot be assessed as described in (a) and (b) because it is not possible to obtain relevant reliable data by any available method, the fault should be considered capable if the potential maximum magnitude associated with the seismogenic structure, as determined in Section 4, is sufficiently large and the seismic activity is suspected at such a depth (i.e. sufficiently shallow) that it is reasonable to conclude that, in the current tectonic setting of the site area, movement at or near the surface could occur.
ITHACA adotta la seguente definizione di faglia capace, che tiene conto delle definizioni riportate sopra e del contesto geodinamico italiano.
- Una faglia è definita capace quando ritenuta in grado di produrre, entro un intervallo di tempo di interesse per la società, una deformazione/dislocazione della superficie del terreno, e/o in prossimità di essa.
- La deformazione attesa può essere sia una dislocazione ben definita lungo un piano di rottura (fault displacement/offset) che una deformazione distribuita (warping).
- La riattivazione attesa viene definita in funzione del regime tettonico in atto, rispetto al quale deve essere compatibile. Elementi secondari possono però mostrare rotture “anomale”, ad esempio movimenti compressivi in un ambiente distensivo, a causa di geometrie locali delle strutture riattivate.
Le faglie capaci, come definite sopra, possono determinare un significativo pericolo di danneggiamento di strutture antropiche. La pericolosità può essere caratterizzata in termini di Probabilistic Fault Displacement Hazard o Deterministic Fault Displacement Hazard (per un approfondimento si veda IAEA SSG-9 (Rev 1), 7.12-7.18; Youngs et al., 2003).
Intervallo temporale di riferimento
L’età dell’ultimo evento di attivazione di una faglia (last activity) è uno degli elementi discriminanti nella valutazione della “capacità” della struttura. L’analisi considera intervalli temporali di osservazione diversi, in funzione dell’ambiente tettonico (IAEA, 2022) e dei tassi di deformazione:
- Interplacca (margini di placca)
1) < 125 ka (Pleistocene Superiore) - Faglia capace
2) 125 ka ≤ ultimo movimento accertato ≤ 2,58 Ma - Faglia potenzialmente capace da investigare con indagini appropriate
- Intraplacca (aree cratoniche)
1) ≤ 780 ka (Pleistocene medio) - Faglia capace
2) Quaternario (2.58 Ma) - Faglia potenzialmente capace da indagare
Le definizioni sopra riportate considerano diverse finestre temporali a seconda che l’area di indagine sia in zona ad elevata attività tettonica (highly active area secondo quanto riportato nella definizione di faglia capace sopraindicata, assimilabile ad una zona di Interplacca) o ad attività tettonica ridotta (less active area secondo quanto riportato nella definizione di faglia capace sopraindicata, assimilabile ad una zona di Intraplacca). L’intervallo temporale più ampio, e quindi più cautelativo, previsto per le zone Intraplacca (movimenti entro il Pleistocene medio) è applicabile, in Italia, al solo settore sardo, ritenuto un’area intraplacca (microcontinente), sebbene sia bordato da bacini in estensione (Bacini Balearico e Tirrenico) e quindi sia prossimo ad una situazione di interplacca.
Quindi, rispetto alle passate versioni di ITHACA, è stata introdotta la distinzione tra faglia capace e faglia potenzialmente capace (faglia quaternaria da indagare):
- faglia capace: faglia che sicuramente ha causato deformazione in superficie o in prossimità di essa, nell’intervallo Pleistocene superiore - Presente;
- faglia potenzialmente capace (faglia quaternaria da indagare): faglia che ha causato deformazione in superficie o in prossimità di essa nel corso del Quaternario anteriormente al Pleistocene superiore (Pleistocene medio per le aree cratoniche), per la quale non si può escludere a priori una riattivazione all’interno del contesto geodinamico attuale in assenza di ulteriori indagini specifiche.
Si evidenzia che il nel Catalogo ITHACA l’intervallo considerato per le strutture capaci (< 125 ka sensu IAEA, 2022 e 2015) è più esteso di quello (40 ka) considerato negli Indirizzi e Criteri per la Microzonazione Sismica (Dipartimento Protezione Civile, 2008) redatti dal Dipartimento di Protezione Civile (DPC) (link) e poi nelle Linee Guida per la gestione del territorio in aree interessate da Faglie Attive e Capaci (FAC) (link).
La descrizione in dettaglio dei contenuti del catalogo ITHACA è riportata nel documento tecnico "ITHACA – ITALY HAZARD FROM CAPABLE FAULTS INVENTARIO DELLE FAGLIE CAPACI IN ITALIA. GUIDA ALLA CONSULTAZIONE E ALL ’UTILIZZO" (link).
