Facoltà di ScienzeMM. FF. NN.

Corso di laurea in Geodinamica, Geofisica e Vulcanologia

Giuseppe Cocchiararo

NorthAnatolianFault

Area di studio

inizio fase collisionale Alpiconvergenza in Ellenidi e Balcanidi Eocene (45 Ma)Oligocene (30 Ma)fine subduzione alpinainizio subduzione Appennini Miocene (15 Ma)formazione bacino provenzale

Present (0 Ma)

L’area oggettodi studio è posta al margine orientale del Mar Mediterraneo

Zona d’incontro tra le placche:EurasiaArabia eAfrica

La litosfera è suddivisa in placche, caratterizzate da velocità propria,l’interazione ai margini di esse ne determina tre diverse tipologie-divergente-trascorrente-convergente

End-members a cui si associanocomportamenti intermedi(Transtensioni)(Transpressioni)

Caucaso e Monti Zagros sono il prodotto della collisione fra le placche eurasiatica e araba, tale movimento determina inoltre la trascorrenza della EastAnatolianFaulte della NorthAnatolianFault.

La cinematica di quest’area determina diversi stili tettonici. La collisione tra la placca eurasiatica e africana produce la subduzione ellenica,

Il movimento relativo tra la placca araba e quella africana viene accomodatodalla faglia trascorrente sinistra del Mar Morto

Diversi modelli sono stati proposti dalla letteratura per comprendere la cinematica di quest’area, tra questi si considera:

il modello analogico di J. Martinod et Alii (2000)

Tale modello prevede un’estrusioneverso W dell’Anatolia determinatadalla convergenza tra la placcaaraba ed euroasiatica,l’accomodamento del movimento da parte di una faglia trascorrente destra (NAF), direzione del movimento verso SW dell’arco ellenico vincolata dal fixed wall rappresentativo della Grecia continentale.

il modello numerico di S. Cianetti et Alii (2001)Le forze responsabili della deformazione sarebbero:-Spinta verso Nord della placca araba-Il tiro esercitato dalla TSF (Trench Suction Force)-Collisione con la piattaforma apula che guiderebbe il movimento verso SW

Tali forze, associate a diversi spessori della crosta e diversi valori di flusso di calore, determinano un movimento antiorario con differentivalori di velocità della placca egea anatolica in un sistema di riferimentoche considera fissa la placca euroasiatica. Val. max.30mm/yr

In un modello che prevede laderiva verso W della litosferal’Africa si muove verso Ovest più lentamente della Grecia in direzione opposta alla subduzione. Questo movimentoviene evidenziato se siprende come riferimento un hot spot superficiale.L’Africa si muove però piùvelocemente del mantellosottostante inducendo un movimento ad uscire dello slab,la subduzione è resa possibiledalla spinta, verso il basso,che la Upper Plate (Grecia)esercita sulla Lower Plate (Africa).

da C. Doglioni et Alii (2007)

La microplacca anatolica è bordata da due lineamenti tettonici principali:La microplacca anatolica è bordata da due lineamenti tettonici principali:La East Anatolian Fault, con cinematica trascorrente sinistraLa North Anatolian Fault, con cinematica trascorrente destra

La North Anatolian Fault è una faglia trascorrente con cinematica destra,si estende per 1400 km, lungo il margine settentrionale della penisola anatolica, dalla Turchia orientale al Mar Egeo Connette due differenti domini tettonici, la zona di collisione dei Monti Zagros ad Est con la zona in estensione del Mar Egeo ad Ovest.Per la maggior parte della lunghezza si tratta di un segmento singoloe di semplice struttura, mentre nella porzione più occidentale si divide in diversi segmenti.

a partire dal margine orientale la direzione della faglia ha un azimuthdi 120°per poi ruotare in senso antiorario con un azimuth di 80°

inizio attività della faglia 13 Ma

- dislocazione di corpi ofiolitici (Pontide Suture)di età Cretacico Superiore a NW di Erzincan

Evidenze geologiche del movimento

- Ilgaz Mountains parte centrale della faglia, questa zona è caratterizzata dallapresenza di tre bacini intramontani associatiad altrettante anticlinali.E’ stato osservato che laNAF taglia il bacino di Tosya e la retrostanteanticlinale.Le evidenze stratigraficheci dicono che i prodottifluvio-lacustri di riempimento del bacinodi Tosya sono di età Miocenica-Pliocenica e confrontabili con quellideposti nel bacino diVezirkopru 80 km più a Est

La catena che borda ad Ovest il bacino di Vezirkopru sembra avere continuità con l’anticlinale di Tosya, in più il fiume che attraversa in direzione Nil bacino Vezirkopru sembrerebbe non avere la portata necessaria alladeposizione di tale coltre sedimentaria, quindi le 2 sinclinali dovevano essere collegate (dislocazione di 80km).

Diversi sono i bacini di pull-apart che si sono aperti lungo la zona di faglia,i riempimenti sono di origine lacustre e fluvio-lacustre, appartenenti allaPontus formation, la quale è suddivisa in inferiore e superiore da un’angular unconformity messiniana.

Bacini di pull-apart

Evidenze geomorfologiche della dislocazioneLe valle fluviali sono dei markers che possono registrare eventualideflessioni prodotte da faglie trascorrenti.

Si considera la valle dove scorre il Fiume Eufrate, il corso d’acqua scorrein direzione SSW fino ad incontrare la NAF, dopo aver percorso, con un orientamento circa parallelo alla direzione della faglia la distanzadi 65 km riprende la direzione SSW

L’attuale corso del fiume Kizilirmak, a Sud della NAF segue un percorso con orientazione NNW, fluisce verso Est parallelamente allo strikedella faglia per poi prendere direzione NNE. L’offset che suggerisce tale percorso si attesta sui 30km, ben minore degli 80km e 65kmconsiderati in precedenza.In realtà il corso originario del fiume a N della NAF potrebbe essereora occupato dal tributario che attraversa il bacino di Vezirkopru.In questo modo si registra un offset di 80km.

Sismicità

Carta della pericolosità sismica

Osservando tale carta si può dire che le zone a maggiorepericolosità sismica sono la zona occidentale e quelle coincidenti con la EAF e la NAF.

I valori rappresentano il picco di accelerazione al suolocon il 10% di eccedenza in 50 anni.

Ipocentri dei terremoticon Magnitudo>6 localizzatientro 700 Km dal segmentocentrale della NAF.

Eventi sismici con M>7 dal 1939 al 1999che hanno dislocato la NAF.Migrazione, nel tempo,della sequenza da E verso W

Esempi di dislocazioneavvenuti durante l’eventodi M=7.8 del 1999.

a)dislocazione muro

b) dislocazione binari 3 m

Vulcanismo

La penisola anatolica è stata sede di un diffuso vulcanismo, durante ilNeogene e Quaternario.Nella zona occidentale gli eventi sono legati alla subduzione dell’arco ellenico ed alla apertura del bacino egeo, Nella zona meridionale edorientale sono legati allasubduzione di Cipro.Mentre al limite settentrionale, il vulcanismo,è legato all’attività della NAF. L’area vulcanica piùestesa lungo la faglia è il Galatia Massif.

L’attività vulcanica ha inizio con prodotti a composizione dacitico-andesitico, seguita da prodotti piroclastici per evolvere poi in colatedi lava basaltica.

BibliografiaBibliografia GEOPHYS. J. INT. (2001) 146, 760–780 - Numerical modelling of the Aegean–Anatolian region: geodynamical constraints from observed rheological heterogeneities. S. Cianetti, P. Gasperini, C. Giunchi, E. Boschi

ISTITUTO VENETO -Geologia del Mediterraneo G.V.Dal Piaz

ENCICLOPEDIA DEGLI IDROCARBURI “TRECCANI” -Tettonica delle Placche C. Doglioni

EARTH-SCIENCE REVIEWS 83 (2007) 125–175 -Subduction kinematics and dynamic constraints C. Doglioni, E. Carminati, M. Cuffaro, D. Scrocca

TECTONICS, VOL. 19, NO. 2, PAGES 290-299 APRIL 2000 -Continental collision, gravity spreading, and kinematics of Aegea and Anatolia J. Martinod, D. Hatzfeld, J.P. Brun, P. Davy, and P. Gautier

-The World Stress Map database release 2008 Heidbach, O., Tingay, M., Barth, A., Reinecker, J., Kurfeß, D., and Müller, B., doi:10.1594/GFZ.WSM.Rel2008, 2008

ANNALES TECTONICAE, SPECIAL ISSUE SUPPLEMENT TO VOLUME VI, PAGES 164-195, 1992 -The North Anatolian Fault A. A. Barka JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH, VOL. 107, NO. B10, 2235, doi:10.1029/2001JB000393, 2002 -Morphology, displacement, and slip rates along the North Anatolian Fault, Turkey A. Hubert-Ferrari, R. Armijo, G. King, B. Meyer and A. Barka

Riferimenti onlineRiferimenti onlinehttp://www2.nau.edu/rcb7/mollglobe.html http://www.usgs.gov/

http://comet.nerc.ac.uk/for_schools_earthquakes4.html

- TECTONOPHYSICS 338 (2001) 135-165 - Late Cenozoic tectonics and volcanism along the North Anatolian Fault: new structural and geochemical data O Adiyaman - J. Chorowicz – O. N. Arnaud – M.N.Gundogdu – A. Gourgaud