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Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10077/2710

Title: Metodologie geofisiche integrate ed esperimenti di analogue modelling per lo studio e la correlazione terra-mare della faglia nord anatolica.
Authors: Sugan, Monica
Supervisor/Tutor: Pipan, Michele
Co-supervisor: Forte, Emanuele
Issue Date: 28-Apr-2008
Publisher: Università degli studi di Trieste
Abstract: L'importanza di un modello geologico-strutturale condiviso dalla comunità scientifica relativo alla Faglia Nord Anatolica (FNA) è essenziale sia per la formulazione dei modelli di stima del rischio sismico che per la formulazione dell’evoluzione tettonica dell’area. Tuttavia, i numerosi studi finora pubblicati nella letteratura internazionale non forniscono una soluzione certa e condivisa ai problemi che riguardano la relazione tra il bacino del Mare di Marmara e la FNA, le modalità di segmentazione e l’età stessa della faglia. In questo Lavoro, lo studio della FNA è stato approfondito per l’area del Bacino di Cinarcik, nel Mare di Marmara e la zona della Penisola di Hersek, nel Golfo di Izmit. Lo scopo della Tesi è di ricostruire il quadro geologico-strutturale nella porzione della FNA collocata presso la Penisola di Hersek, tramite la correlazione dei dati geologici/geofisici acquisiti a terra e a mare, e di contribuire alla definizione del modello tettonico della FNA nel Bacino di Cinarcik, tramite la realizzazione di esperimenti di analogue modelling 2D e 3D. Gli esperimenti di analogue modelling sono stati condotti simulando un regime prevalentemente transtensivo, considerando che il Mare di Marmara si trova in una zona di transizione tra un regime trascorrente puro, che caratterizza la FNA ad Est, e un regime prettamente distensivo ad Ovest, nel Mare Egeo. Gli esperimenti, che simulano transtensione e step-over della faglia a diverso angolo, dimostrano che i bacini di pull-apart sono caratterizzati da una subsidenza che interessa l’intero centro del bacino, dalla presenza di faglie en-echelon che bordano i margini del bacino e che tendono a riunirsi all’aumentare della dislocazione orizzontale e che le Principal Displacement Zone (PDZ) presentano graben superficiali, la cui origine è legata proprio alla componente estensionale del sistema. All’aumentare della dislocazione orizzontale la PDZ diventa più ampia mentre nel bacino si genera una faglia trascorrente che collega i margini delle PDZ. L’analisi delle pendenze dei margini dei bacini ha evidenziato un generale aumento della pendenza dei piani di faglia all’aumentare della dislocazione orizzontale. I dati 3D hanno permesso di riconoscere l’evoluzione delle faglie e l’asimmetria dei bacini, caratterizzati da una tipica forma a “V” o “U” per le sezioni considerate. I risultati dei modelli sono stati confrontati con i dati disponibili in letteratura relativi al Bacino di Cinarcik. In particolare sono state valutate la similitudine geometrica sia in pianta che in sezione, la congruenza tra gli stili deformativi e l’assetto strutturale generale. Il modello con componente transtensiva (5°) e step-over a 45°, dopo 5-8 cm di spostamento orizzontale, ha generato un bacino di pull-apart con caratteristiche simili, alla scala 10-5, a quelle riportate in letteratura per il Bacino di Cinarcik. La stima della deformazione orizzontale necessaria alla formazione di un bacino di pull-apart con le caratteristiche del Bacino di Cinarcik, ha permesso di stimare l’età della FNA in quest’area, pari a circa 210.000 – 330.000 anni, ottenuta assumendo dalla letteratura una velocità di spostamento tra le placche pari a 24 mm/a. I profili sismici, acquisiti a terra presso la Penisola di Hersek, hanno permesso di evidenziare distintamente delle strutture compressive nel settore settentrionale della penisola, compatibili con un andamento E-O della FNA ed un bending di 7°-8° in quest’area. Le simulazioni numeriche della deformazione, realizzate per valutare la consistenza tra la morfologia individuata a terra e a mare, le strutture subsuperficiali ricostruite dai dati geofisici ed i modelli evolutivi proposti sulla base dell’interpretazione integrata dei dati geologici e geofisici, hanno mostrato la consistenza del modello proposto. L’interpretazione dei dati geomorfologici, geologico-geofisici, i risultati delle simulazioni numeriche, nonché le conoscenze acquisite sull’evoluzione dei sistemi trascorrenti attraverso la realizzazione degli esperimenti di analogue modelling, hanno permesso di formulare un’ipotesi evolutiva della Penisola di Hersek a partire dal Pleistocene. Secondo tale ipotesi l’attuale penisola è il risultato di un sistema complesso, costituito dalla congiunzione tra il delta del fiume Yalakdere a Sud ed un seamount a Nord, ora rappresentato dall’alto strutturale della collina di Dedeler. In particolare, il paleo-fiume Yalakdere avrebbe iniziato la progradazione verso Nord 200.000 anni or sono, in seguito all’innalzamento della Penisola di Armutlu e dell’apertura dei Bacini Occidentale, Centrale ed Orientale, quali bacini di pull-apart. Durante il Pleistocene ha iniziato a svilupparsi una faglia con andamento a grande scala E-O. Nella zona di Hersek la faglia ha formato un restraining bending di circa 7°-8° che ha provocato innalzamento a Nord della faglia e abbassamento a Sud-Est. A Ovest di Hersek il movimento trascorrente principale è stato accomodato dal nuovo ramo settentrionale principale della faglia (85-90%), mentre la deformazione è stata accomodata a Sud da più rami con la formazione di aree di traspressione e alti strutturali. Anche la zona a Nord del ramo principale della faglia in corrispondenza del punto di massima curvatura (bending) ha subito un sollevamento, che ha la sua attuale espressione morfologica nella collina di Dedeler. Il fiume Yalakdere ha poi accresciuto il suo delta fino a raggiungere tale struttura che nel frattempo tendeva, oltre che a sollevarsi, a spostarsi verso Est a causa del movimento trascorrente destro della FNA.
PhD cycle: XX Ciclo
PhD programme: SCIENZE AMB.-AMBIENTE FIS.MARINO COSTIERO
Description: 2006/2007
Keywords: Sismica a riflessione, analogue modelling, Faglia Nord Anatolica, Bacino di Cinarcik, Penisola di Hersek, Golfo di Izmit
Main language of document: it
Type: Tesi di dottorato
Doctoral Thesis
Scientific-educational field: GEO/11 GEOFISICA APPLICATA
NBN: urn:nbn:it:units-7259
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