The spatio-temporal evolution of the 2016-17 Amatrice-Visso-Norcia (AVN) seismic sequence in the central Apennines is investigated using a high-resolution double-difference catalogue made up of 390,334 earthquakes. This study aims to assess whether aftershock sequences in the region are influenced by pore fluid diffusion within fault systems. The pore pressure relaxation, resulting from stress changes during earthquakes, is modelled as a perturbation propagating through a fluid-saturated medium. Aftershock sequences with magnitudes greater than Mw 2.5 are analysed to estimate both isotropic and anisotropic diffusivity, enabling insights into seismicity migration. The resulting diffusivity estimations indicate an isotropic diffusivity value ranging from 29 m²/s to 192 m²/s. Anisotropic diffusivity estimations fall within the range of 85 m²/s to 190 m²/s. The orientation of estimated maximum anisotropic diffusivity varies between N004° and N145°, trending subparallel to the average strike of N155°-N160° of the NW-SE trending fault system. At the same time revealing the structural complexity of the area. These findings suggest that fluid movement and pore pressure relaxation contribute to the spatio-temporal migration of the AVN seismic activity along fault orientations.

L'evoluzione spazio-temporale della sequenza sismica di Amatrice-Visso-Norcia (AVN) del 2016-17 nell'Appennino centrale è studiata utilizzando un catalogo costituito da 390.334 terremoti localizzati ad alta precisione con il metodo delle doppie-differenze. Questo studio mira a valutare se le sequenze di aftershocks nell’area siano condizionate dalla diffusione del fluido nei pori all'interno dei sistemi di faglie. Il rilassamento della pressione nei pori, risultante dalle variazioni di stress durante i terremoti, è modellato come una perturbazione che si propaga attraverso un mezzo saturo di fluidi. Le sequenze di aftershock di magnitudo superiore a Mw 2.5 sono analizzate per stimare la diffusività sia isotropa che anisotropa, consentendo di comprendere la migrazione della sismicità. Le stime di diffusività risultanti indicano un valore di diffusività isotropa che va da 29 m²/s a 192 m²/s. Le stime della diffusività anisotropa rientrano nell'intervallo tra 85 m²/s e 190 m²/s. L'orientamento della massima diffusività anisotropa stimata varia tra N004° e N145°, con un andamento subparallelo alla direzione N155°-N160° del sistema di faglie con andamento NW-SE. Ciò suggerisce che il movimento dei fluidi e il rilassamento della pressione dei pori possano contribuire alla migrazione spazio-temporale dell'attività sismica lungo gli orientamenti delle faglie.

Sequenze sismiche possibilmente associate a diffusione di fluidi (terremoti di Amatrice-Norcia 2016, Italia)

PETER, REBECCA RAJESH
2023/2024

Abstract

The spatio-temporal evolution of the 2016-17 Amatrice-Visso-Norcia (AVN) seismic sequence in the central Apennines is investigated using a high-resolution double-difference catalogue made up of 390,334 earthquakes. This study aims to assess whether aftershock sequences in the region are influenced by pore fluid diffusion within fault systems. The pore pressure relaxation, resulting from stress changes during earthquakes, is modelled as a perturbation propagating through a fluid-saturated medium. Aftershock sequences with magnitudes greater than Mw 2.5 are analysed to estimate both isotropic and anisotropic diffusivity, enabling insights into seismicity migration. The resulting diffusivity estimations indicate an isotropic diffusivity value ranging from 29 m²/s to 192 m²/s. Anisotropic diffusivity estimations fall within the range of 85 m²/s to 190 m²/s. The orientation of estimated maximum anisotropic diffusivity varies between N004° and N145°, trending subparallel to the average strike of N155°-N160° of the NW-SE trending fault system. At the same time revealing the structural complexity of the area. These findings suggest that fluid movement and pore pressure relaxation contribute to the spatio-temporal migration of the AVN seismic activity along fault orientations.
2023
Seismic sequences possibly associated with fluid diffusion (Amatrice-Norcia 2016 earthquakes, Italy)
L'evoluzione spazio-temporale della sequenza sismica di Amatrice-Visso-Norcia (AVN) del 2016-17 nell'Appennino centrale è studiata utilizzando un catalogo costituito da 390.334 terremoti localizzati ad alta precisione con il metodo delle doppie-differenze. Questo studio mira a valutare se le sequenze di aftershocks nell’area siano condizionate dalla diffusione del fluido nei pori all'interno dei sistemi di faglie. Il rilassamento della pressione nei pori, risultante dalle variazioni di stress durante i terremoti, è modellato come una perturbazione che si propaga attraverso un mezzo saturo di fluidi. Le sequenze di aftershock di magnitudo superiore a Mw 2.5 sono analizzate per stimare la diffusività sia isotropa che anisotropa, consentendo di comprendere la migrazione della sismicità. Le stime di diffusività risultanti indicano un valore di diffusività isotropa che va da 29 m²/s a 192 m²/s. Le stime della diffusività anisotropa rientrano nell'intervallo tra 85 m²/s e 190 m²/s. L'orientamento della massima diffusività anisotropa stimata varia tra N004° e N145°, con un andamento subparallelo alla direzione N155°-N160° del sistema di faglie con andamento NW-SE. Ciò suggerisce che il movimento dei fluidi e il rilassamento della pressione dei pori possano contribuire alla migrazione spazio-temporale dell'attività sismica lungo gli orientamenti delle faglie.
Fluid Diffusion
Seismicity
Aftershocks
pore pressure
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.12608/62253