Low magnitude earthquakes and landslide activity: a case study from Italy

• Autorzy: Lamanna C. , Del Gaudio V. , Wasowski J.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

We report on a slump-earth flow occurred in Southern Apennines following a 3-day rainstorm in late 1993. Subsequently, the landslide underwent different phases of activity, and in particular, the reactivation phase in 1995, which apparently coincided with a series of minor earthquakes (local magnitude ~ 3) and seasonal rainfall events. We focus on one and a half year temporal-spatial variations in retrogressive evolution of the landslide and attempt to identify cause-effect relations between the main scarp failures and the occurrence of seismic and rainfall events. For this purpose, qualitative and quantitative correlations are sought between possible causative factors and landslide activity. The results show that: (1) the general retrogressive trend is neither directly correlated to the temporal seismic activity pattern, nor to the monthly or short term precipitation; instead, the trend appears to be influenced by groundwater level variations, which are related to a few month cumulative precipitation pattern; (2) the variations in retrogressive activity of the main scarp, with respect to the general trend, show a limited positive correlation with seismic energy and monthly precipitation pattern; (3) the relative influence of precipitation appears to be greater than that of seismic activity; the latter seems to give a contribution to instability only when the main scarp is already unstable. These results indicate that, in presence of other causative factors, low energy seismic activity can have a complementary role as destabilising agent; however, a rigorous quantification of its relative weight would require more detailed and longer term monitoring data provided by continuous in situ recording instrumentation.

PL

W artykule przedstawiono duży spływ ziemny w południowych Apeninach, który nastąpił pod koniec 1993 roku, po trzydniowym sztormie. Osuwisko przeszło następnie rozmaite fazy aktywności, a zwłaszcza fazę odnowienia w 1995 roku, powiązaną z serią niewielkich trzęsień ziemi o nasileniu ~3 oraz z okresowymi opadami. Zwrócono uwagę na półtoraroczne zmiany przestrzenne w ewolucji osuwiska oraz na próbę określenia związku przyczynowo-skutkowego pomiędzy podcięciem skarpy oraz wystąpieniem zjawisk sejsmicznych i opadów. W tym celu przebadano jakościowe i ilościowe związki pomiędzy prawdopodobnymi przyczynami a aktywnością osuwiska. Otrzymano następujące wyniki: (1) rozwój nie jest związany bezpośrednio z okresową aktywnością sejsmiczną ani z opadami miesięcznymi lub krótkotrwałymi, natomiast prawdopodobnie jest związany ze zmianami poziomu wód gruntowych powodowanych kumulacją kilkumiesięcznych opadów; (2) zmiany ogólnego trendu zachowania się głównej skarpy wykazują związek z aktywnością sejsmiczną oraz z rozkładem miesięcznych opadów; (3) względny wpływ opadów wydaje się być większy od aktywności sejsmicznej, jakkolwiek ta ostatnia ma swój wkład w dalszą destabilizację już naruszonej skarpy. Wyniki te wskazują, że słabe wstrząsy sejsmiczne osłabiają stabilność stoków poddanych innym poważniejszym czynnikom. Dokładniejsze określenie tych relacji będzie jednak wymagać bardziej długotrwałych i dokładniejszych obserwacji przy użyciu instrumentów prowadzących zapisy na miejscu.

Słowa kluczowe

EN

landslide activity; low magnitude earthquake; Arias intensity; rainfall; groundwater level; correlation analysis

PL

aktywność osuwiskowa; słabe trzęsienia ziemi; intensywność współczynnika Arias; opady atmosferyczne; analiza korelacyjna

• Wydawca: Państwowy Instytut Geologiczny - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Polish Geological Institute Special Papers
• Rocznik: 2005
• Tom: Vol. 20
• Strony: 76--85
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Lamanna C.

• Dipartimento di Geologia e Geofisica, Universitŕ degli Studi di Bari, Campus Universitario, 70126 Bari, Italy

autor

Del Gaudio V.

• Dipartimento di Geologia e Geofisica, Universitŕ degli Studi di Bari, Campus Universitario, 70126 Bari, Italy
• Osservatorio Sismologico, Universitŕ degli Studi di Bari, Campus Universitario, 70126 Bari, Italy

autor

Wasowski J.

• CNR-IRPI, Via Amendola 122I, 70126 Bari, Italy

Bibliografia

• 1. AGNESIV., CARRARAA., MACALUSO T., MONTELEONE S., PIPITONE G., SORRISO VALVO M., 1983 - Elementi tipologici e morfologici dei fenomeni di instabilitŕ dei versanti indotti dal sisma del 1980 (Alta valle del Sele). Geol. Appl. eldrogeol, 18, 1: 309-341.
• 2. ARIAS A., 1970 - A measure of earthquake intensity. In: Seismic design ofnuclear power plants (ed. R. Hansen): 438-483. M.I.T. Press, Cambridge.
• 3. CARRARA A., AGNESI V., MACALUSO T., MONTELEONE S., PIPITONE G., 1986 - Slope movements induced by the southern Italy earthquake of November 1980. Geol. Appl. eldrogeol., 21, 2: 237-250.
• 4. CRUDEN D.M., VARNES D.J., 1996 - Landslide types and processes. In: Landslides. Investigation and mitigation (ed. A.K. Turner, R.L. Schuster): 36-75. Transportation Research Board, Special Report 247, Washington D.C.
• 5. DEL GAUDIO V., TRIZZINO R., CALCAGNILE G., CALVA- RUSO A., PIERRI P., 2000a - Landsliding in seismic areas: the case of the Acquara-Vadoncello landslide (southern Italy). Bull. Eng. Geol. Env., 59: 23-37.
• 6. DEL GAUDIO V., WASOWSKI J., PIERRI P., MASCIA U., CALCAGNILE G., 2000b - Gravimetric study of a retrogressive landslide in southern Italy. Surveys in Geophysics, 21, 4: 391-406.
• 7. HARP E.L., WILSON R.C., 1995 - Shaking intensity thresholds for rock falls and slides: Evidence from 1987 Whittier Narrows and Superstition Hills earthquake strong-motion records. Bull. Seism. Soc. Am., 85, 1739-1757.
• 8. JIBSON R.W., PRENTICE C.S., BORISSOFF B.A., ROGOZHIN E.A., LANGER C.J., 1994 - Some observations of landslides triggered by the 29 April 1991 Racha earthquake, Republic of Georgia. Bull. Seism. Soc. Am., 84: 963-973.
• 9. KEEFER D.K., 1984 - Landslides caused by earthquakes. Geol. Soc. Am. Bulletin, 95: 406-421.
• 10. KEEFER D.K., 2002 - Investigating landslides caused by earthquakes - a historical review. Surveys in geophysics, 23, 6: 473-510.
• 11. KEEFER D.K., WILSON R.C., 1989 - Predicting earthquake-induced landslides, with emphasis on arid and semi-arid environments. In: Landslides in a semi-arid environment (eds. P.M. Sadler, D.M. Morton). Inland Geological Society, 2.
• 12. LAHR J.C., 1989 - Hypoellipse - Version 2.0: A computer program for determining local earthquakes hypocentral parameters, magnitude, and first-motion pattern. U.S. Geological Survey Open-File Report: 89-116.
• 13. PAPADOPOULOS G.A., PLESSAA., 2000 - Magnitude-distance relations for earthquake-induced landsides in Greece. Engineering Geology, 58: 377-386.
• 14. SABETTA F., PUGLIESE A., 1996 - Estimation of response spectra and simulation of Nonstationary earthquake ground motion. Bull. Seism. Soc. Am., 86, 2: 337-352.
• 15. WASOWSKI J., 1996 - Sviluppo retrogressivo della frana Acquara-Vadoncello nei pressi di Senerchia (Appennino Meridionale). Convegno Internazionale, Alba 1996: 463-475.
• 16. WASOWSKI J., 1998 - Inclinometer and piezometer record of the 1995 reactivation of the Acquara-Vadoncello landslide, Italy. Proceedings “Eighth International Congress International Association for Engineering Geology and the Environment”, 21-25 September 1998. Vancouver, Canada: 1697-1704.
• 17. WASOWSKI J., DEL GAUDIO V., PIERRI P., CAPOLONGO D., 2002 - Factors controlling seismic susceptibility of the Sele valley slopes: The case of the 1980 Irpinia earthquake re-examined. Surveys in Geophysics, 23, 6: 563-593.
• 18. WASOWSKI J., MAZZEO D., 1998 - Some results oftopographic monitoring of the Acquara-Vadoncello landslide, Italy. Proceedings “Eighth International Congress International Association for Engineering Geology and the Environment”, 21-25 September 1998. Vancouver, Canada: 1705-1712.