MISURE DEL SOLCO TIRRENIANO (MIS 5.5) NELL’ISOLA DI CAPRI: VALUTAZIONE DI ATTIVITÀ TETTONICA DURANTE IL PLEISTOCENE SUPERIORE Luigi Ferranti1 & Fabrizio Antonioli2 1Dipartimento di Scienze della Terra, Università Federico II, Largo San Marcellino 10, 80138 Napoli 2ENEA, Casaccia, Roma RIASSUNTO: L. Ferranti & F. Antonioli, Misure del solco tirreniano (MIS 5.5) nell’isola di Capri: valutazione di attività tettonica durante il Pleistocene superiore (IT ISSN 0394-3356, 2007). L’isola di Capri è ritenuta tettonicamente stabile nel Pleistocene superiore in base alla presenza lungo la fascia costiera del solco tida- le dell’ultimo interglaciale (124 ka BP) ad un’altezza all’incirca coincidente con quella eustatica (6±3 m sul livello del mare attuale). Misure di dettaglio della sua altezza, qui presentate, dimostrano una variabilità tra 5.2 e 8.0 m, con quote più elevate nel settore SE dell’isola, dal quale decrescono progressivamente verso N e verso W fino ad un minimo nel settore NW. Tale andamento è attribuito a piccole dislocazioni tettoniche lungo alcune faglie riportate nella cartografia ufficiale. La polarità della dislocazione risulta consistente con la distribuzione regionale della subsidenza nei Golfi di Napoli e Salerno (parte della fascia dei bacini peri-tirrenici), dove nel Quaternario è prevalsa un estensione ad asse ~NW-SE. I tassi di dislocazione verticale mediati nel Pleistocene superiore per le faglie ipotizzate a Capri sono estremamente bassi (intorno a 0.01 mm/a, un ordine di grandezza in meno rispetto alle faglie sismogenetiche presenti in asse alla catena appenninica). Ciò suggerisce movimenti di tipo asismico o micro-sismico, controllati da discontinuità mec- caniche a profondità crostali ereditate dalla precedente tettonica a thrust, oppure formatesi durante l’estensione che ha controllato l’apertura dei bacini peri-tirrenici ABSTRACT: L. Ferranti & F. Antonioli, Subtle tectonic displacements and active structural blocks in the last 124 ka BP revealed by measurements of the MIS 5.5 tidal notch, Capri Island, Southern Italy (IT ISSN 0394-3356, 2007). Capri Island, located on the western side of Southern Italy, Central Mediterranean Sea, is considered tectonically stable during the Late Pleistocene based on the nearly eustatic (6±3 m a.s.l) elevation, along its rocky coastline, of the tidal notch attributed to the Last Interglacial and dated at 124 ka. In this study, we present detailed (cm-scale) measurements of the notch elvation, which ranges between 5.2 and 8.0 m a.s.l. The change in elevation of the notch is not random, but rather decreases progressively from a south- eastern high sector along the westen and southern coasts to reach a minimum in the north-western sector. We argue these changes in elevations are caused by minor tectonic slips along previously mapped faults. The pattern of down-dropping of the tidal notch is consistent with the active subsidence occurring in the Gulf of Naples and Salerno, located north and south of Capri Island, respecti- vely. Within these basins, which are part of a belt of basins flooring the continental shelf of the western, Tyrrhenian flank of Italy (peri- Tyrrhenian basins), the largest subsidence was controlled by a ~NW-SE extension during Pliocene-Quaternary. The NW-SE extension is also active today along with a ~NE-SW directed extension, that characterizes the main seismogenic belt of the Apennines Mountains further east, as documented by seismicity, bore-hole breakouts and active fault studies. The very-low vertical displacement rates (~0.01 mm/a) averaged over the Late Pleistocene of the faults inferred at Capri, which are an order of magnitude lower than the displa- cement rates of the main seismogenic faults of the Apennines, suggest asesimic or microseismic, slow motion. Fault slips may be controlled by deep mechanical surfaces which were either inherited by the pre-Late Tertiary thrust imbrication, or formed during Pliocene-Quaternary extensional development of the peri-Tyrrhenian basins.. Parole chiave: Solco tidale, MIS 5.5, variazioni in elevazione, faglie attive, Isola di Capri, Italia meridionale. Keywords: Tidal notch, MIS 5.5, elevation changes, active faults, Capri Island, Southern Italy. Il Quaternario Italian Journal of Quaternary Sciences 20(2), 2007 - 125-136 1. INTRODUZIONE Il margine tirrenico campano è caratterizzato da una alternanza di piane e promontori, le prime in subsi- denza e i secondi ritenuti sostanzialmente stabili a par- tire dal tardo Pleistocene medio-Pleistocene superiore (BRANCACCIO et al., 1991; MARIANI & PRATO, 1992; RO- MANO, 1992; CINQUE et al., 1993; FERRANTI et al., 2006). La subsidenza delle piane costiere e della loro prosecu- zione in mare viene attribuita principalmente all’attività di faglie normali a direzione NE-SW, con asse di dislo- cazione orientato NW-SE parallelo al margine (Fig.1; MARIANI & PRATO, 1992; FERRANTI et al., 2006; MILIA et al., 2003). Queste faglie sono inserite nel più generale con- testo della tettonica distensiva che ha interessato il margine occidentale appenninico nel Pliocene- Quaternario, ribassandolo verso il Mar Tirreno a SW (FERRANTI & OLDOW, 2005; CAIAZZO et al., 2006), ma che localmente ha formato delle depressioni costiere o marine ortogonali al margine (bacini peri-tirrenici; MARIANI & PRATO, 1992; BRUNO et al., 2000). Le faglie orientate NE-SW che bordano le depres- sioni marginali sono state attive principalmente nel Pleistocene inferiore (CAIAZZO et al., 2006) e medio (GARS & LIPPMAN, 1984; MILIA et al., 2003); nondimeno, la loro attività nel Pleistocene superiore ed Olocene è documentabile sulla base di profili sismici (MARIANI & PRATO, 1992; BRUNO et al., 2000). Attualmente, le princi- pali faglie attive e sismogenetiche in Italia meridionale sono localizzate più ad E, lungo l’asse della catena appenninica, dove hanno direzione NW-SE e la disloca- zione avviene lungo un asse di estensione regionale orientato ~NE-SW (Fig.1; VALENSISE & PANTOSTI, 2001; MASCHIO et al., 2005; FERRANTI et al., 2008). Lungo il margine, tuttavia, l’attuale deformazione avviene lungo assi orientati sia ~NE-SW che ~NNW-SSE, come indi- 126 L. Ferranti & F. Antonioli cato da break-out in pozzo e localmente da studi di sismicità (Fig.1; AMATO & MONTONE, 1997; MILANO et al., 2004), il che lascia presupporre la coeva attività dei due sistemi di faglie. A differenza che nei bacini peri-tirrenici, l’attività delle faglie NE-SW non sarebbe stata risentita in manie- ra apprezzabile nei promontori. Difatti gli studi geo- morfologici condotti nei promontori documentano movimenti verticali pliocenico-quaternari dell’ordine di centinaia di metri, ma sostanziale stabilità a partire dal tardo Pleistocene medio (BRANCACCIO et al., 1991; ROMANO, 1992; BARATTOLO et al., 1992; CAIAZZO et al., 2006). Il comportamento differenziale tra bacini e pro- montori nel Pleistocene superio- re viene ben documentato a livello regionale dalla variabile altezza di elementi geomorfolo- gici relitti dell’ultimo interglacia- le, o tirreniano, il cui picco viene datato a 124 ka BP e cor- risponde al MIS 5.5 della curva isotopica dell’ossigeno (WAELBROECK et al., 2002), con livello eustatico a 6±3 m rispetto all’altezza del mare attuale nel Mediterraneo (FERRANTI et al., 2006). Un profilo regionale del- l’altezza del marker tirreniano, orientato parallelo alla costa del margine campano, mostra una marcata subsidenza attraverso le piane del Volturno, del Golfo di Napoli e di Salerno, ed una quota prossima a quella eustati- ca negli alti morfo-strutturali interposti, il che riflette la strut- tura crostale ipotizzata per que- sto margine continentale (Fig.1). In questo contesto, anche l’isola di Capri, prosecuzione della dorsale della Penisola Sorrentina a cavallo dei Golfi di Napoli e Salerno (Fig.1), viene considerata stabile dal punto di vista tettonico a partire dal tardo Pleistocene medio, come docu- mentato dall’altezza quasi- eustatica del solco tidale attri- buito all’ultimo interglaciale (BRANCACCIO et al ., 1991; ROMANO, 1992). Il solco affiora in diversi punti lungo la fascia costiera ad un’altezza comples- sivamente simile a quella rag- giunta dal mare 124 ka BP, e ‘sigilla’ il perimetro e la topogra- fia attuali dell’isola. Pertanto, a partire dall’ultimo interglaciale, Capri sarebbe stata immobile e senza movimenti differenziali tra le sue parti. Il rilevamento di questo antico solco, dato il profilo acci- dentato delle coste capresi, è stato effettuato sinora attraverso stime, condotte da distanze più o meno ravvicinate, e solo raramente attra- verso una misura diretta e rigorosa. Recentemente, la comunità scientifica ha cominciato a porre attenzione anche ai movimenti minimi, che possono fornire indica- zioni sulle deformazioni recenti (e.g. ANTONIOLI et al., 2006b; FERRANTI et al., 2007). Questi movimenti posso- no essere ricostruiti grazie ad oggetti geologici relativa- mente giovani, quale il solco in oggetto, e pertanto risulta di fondamentale importanza una misura precisa delle altezze. Misure dettagliate del solco tirreniano da noi effettuate su tutto il perimetro costiero di Capri, per circa 18 km, hanno permesso di verificare con precisio- Fig. 1 - Carta tettonica del margine tirrenico campano (in basso) e profilo parallelo alla costa delle altezze s.l.m. del marker tirreniano (in alto, modificato da FERRANTI & alii, 2006). Assi di strain in pozzo da AMATO & MONTONE (1997); assi di strain da analisi cinematica delle faglie da MILANO & alii (2004); assi di strain sismici da: A) catalogo Harvard CMT (http://www.seismo- logy.harvard.edu/CMTsearch.html), frecce bianche; B) MILANO & alii (2004), frecce nere. Faglie da FERRANTI & alii (2008), modificato; e Milia & alii (2003). Tectonic map of the Tyrrhenian Sea margin of Campania (below) and coast-parallel profile of the elevation (in m a.s.l) of the Tyrrhenian marker (above; from FERRANTI & alii, 2006). Borehole break-out axes after AMATO & MONTONE (1997); strain axes from fault-kinematic analysis after MILANO & alii (2004); seismic strain axes after: A) Harvard CMT catalogue (http://www.seismo- logy.harvard.edu/CMTsearch.html), white arrow; B) MILANO & alii (2004), black arrow. Faults after FERRANTI & alii (2008), modified, and MILIA & alii (2003). ne la sua altezza e determinarne la benché minima variabilità laterale. Nel presente contributo si descrive la distribuzione e l’altezza del solco tirreniano lungo la fascia costiera dell’isola, che fornisce interessanti indi- cazioni su movimenti occorsi a Capri nel Pleistocene superiore. Il pattern di variazione in altezza, che pre- senta andamenti non casuali permette, alla luce del- l’assetto geologico-strutturale dell’isola, di formulare ipotesi circa l’origine di questi movimenti, con esclusio- ne di fenomeni relativamente superficiali e la possibile esistenza di strutture tettoniche ancora attive. Inquadrati in un contesto più generale, i nuovi dati permettono di inserire i movimenti riscontrati all’isola di Capri nel più vasto contesto cinematico del margine costiero della Campania, dove più ingenti movimenti tettonici e vulcano-tettonici sono testimoniati nella sto- ria geologica recente e attuale, e di ipotizzare in via pre- liminare quali modelli deformativi possano spiegare i piccoli movimenti osservati. 127Misure del solco tirreniano ... 2. ASSETTO GEOLOGICO-STRUTTURALE L’isola di Capri è formata da carbonati mesozoici e cenozoici in facies di margine e scarpata di piattafor- ma, e di transizione a bacino (BARATTOLO & PUGLIESE, 1987; D’ARGENIO et al., 2004), seguiti stratigraficamente da minori spessori di sedimenti terrigeni del Miocene medio (CASTELLUCCIO & NAPOLITANO, 1989), e da depositi marini e continentali quaternari (BARATTOLO et al., 1992). L’assetto strutturale dell’isola è caratterizzato dalla presenza di due scaglie tettoniche sovrapposte, secondo un movimento orizzontale all’incirca da S verso N, lungo un piano a basso angolo ben visibile ai piedi della scarpata che delimita a E il settore di Anacapri fino a Punta Sbruffo, e a Punta del Capo all’a- pice NE dell’isola (Fig. 2a). Mentre nella scaglia superio- re affiorano calcari massicci, quella inferiore è costituita da litotipi argilloso-arenacei del Miocene, e, a Punta Sbruffo, da calcari a noduli di selce dell’Oligocene (Fig. Fig. 2 - a) Carta geologica; e b) sezione geologica schematica dell’isola di Capri (ridisegnate e lievemente modificate da: BARATTOLO & alii, 1992; faglie, giaciture strati e isobate da D’ARGENIO & alii, 2004). Le linee continue indicano faglie certe, quelle tratteggiate faglie presunte. Generalized a) geolgical map, and b) profile of Capri Island (modified after BARATTOLO & alii, 1992; faults [dashed where inferred], bed- ding and isobaths after D’ARGENIO & alii, 2004). 2a) 2b) 128 2a). Con tutta probabilità, come osservato nella conti- gua Penisola Sorrentina, i terreni oligo-miocenici resta- no a loro volta sopra altri carbonati, non presenti in affioramento. Questa struttura, formatasi durante le fasi di compressione del Miocene che hanno portato più in generale alla formazione della catena appenninica (PATACCA et al., 1990), è stata ritagliata da faglie trascor- renti destre e sinistre, orientate circa E-W, le prime, e NE-SW, le seconde (Fig. 2a; CASTELLUCCIO & NAPOLITANO, 1989), collegate al sistema di faglie attual- mente sommerse la cui attività ha determinato le attuali dimensioni dell’isola. In particolare, le faglie ad anda- mento NE-SW (antiappenninico) sembrano aver avuto un ruolo più importante rispetto a quelle E-W, e hanno condotto al ribassamento della parte orientale (blocco di Capri) rispetto a quella occidentale (blocco di Anacapri) di circa 500 m, come misurato dalla disloca- zione della superficie di sovrascorrimento miocenico (Fig. 2b). Dunque, le faglie trascorrenti in questione posseggono anche una significativa componente di movimento verticale. Queste faglie controllano anche l’andamento della linea di costa (Fig. 2a), che presenta numerosi tratti ad orientazione E-W (in particolare sui lati S e N dell’isola), NE-SW (lato orientale e settore occidentale della baia di Marina Piccola) e N-S (versante occidentale di Capri). Numerosi lembi di terrazzi marini quaternari, attualmente sollevati, hanno permesso di scandire le diverse tappe della crescita del rilievo durante il Pleistocene inferiore e medio, con alternanza di fasi di spianamento (durante le quali si modellavano dei terraz- zi e avveniva il sollevamento in blocco dell’isola) e fasi tettoniche che hanno sbloccato i terrazzi precedente- mente formatisi, attualmente distribuiti tra i 300 e i 20 m s.l.m. (BARATTOLO et al., 1992). In generale, il sollevamen- to di lungo termine (ultimi 2 Ma circa) di Capri è avvenu- to in maniera coerente con il margine occidentale della Campania ad un tasso medio di 0.26 mm/a (FERRANTI & OLDOW, 2005), e si è accompagnato all’azione di faglie normali che hanno ribassato i settori periferici. Successivamente all’ultima fase tettonica che sagoma definitivamente il perimetro costiero di Capri, si ha la formazione di solchi e piccole piattaforme di abra- sione, talora associate a puddinghe marine, poste sotto i 10 m di quota alla base delle falesie lungo l’intero peri- metro dell’isola. In particolare, il solco di 124 ka BP, in base alla correlazione con un solco posto alla stessa quota in Penisola Sorrentina e datato con metodi radio- metrici (BRANCACCIO et al., 1978), è posto ad una altezza stimata di 8 m (BARATTOLO et al., 1992). Misure detta- gliate del solco tirreniano in prossimità delle grotte costiere sono riportate nella monografia di Kyrle (1946- 47), dedicata allo studio delle grotte dell’isola di Capri. Mancano però nel pregevole lavoro di Kyrle misure effettuate lungo le falesie. L’affioramento di un solco a quote più basse (+ 1.5 m s.l.m.) nel settore orientale di Capri è stato attri- buito ad un episodio minore all’interno dell’ultimo inter- glaciale (CINQUE et al., 1986). Attualmente, Capri rimane fuori dal settore di grandi movimenti verticali di natura vulcano-tettonica che contraddistinguono il settore centro-settentrionale del Golfo di Napoli (SCANDONE et al., 1991; MILIA et al., 2003), e viene considerata tettonicamente stabile (BRANCACCIO et al., 1991; ROMANO, 1992). 3. L’ALTEZZA DEL SOLCO TIRRENIANO 3.1 Metodologia Nel giugno 2003 sono stati misurate in dettaglio le altezze del solco e della piattaforma di abrasione tirre- niani lungo tutto il perimetro costiero dell’isola (Fig. 3). Il Fig. 3 - Carta dell’altezza (corretta per la marea) del solco e del margine interno della piattaforma tirreniani. Map of the tide-corrected elevation of the Tyrrhenian notch and platform inner margin. L. Ferranti & F. Antonioli 129 punto effettivo di misura è rap- presentato dalla massima con- cavità, nel caso del solco, e dal margine interno (la linea di inter- sezione tra la piattaforma e la paleo-falesia retrostante) nel caso della piattaforma, in quan- to questi elementi morfologici meglio approssimano il livello del mare contemporaneo alla loro formazione. In particolare il solco offre la massima accura- tezza nella determinazione del paleo-livello del mare (±5 cm) rispetto alla piattaforma abrasi- va, per la quale una correzione difficilmente calcolabile (stima- bile in 0.5-1 m), sempre positi- va, è necessaria per risalire all’antico livello marino (FERRANTI et al., 2006). Le altezze sono state misurate usando una rotella metrica riferita al livello del mare osservato al momento della misura. A causa della ripidezza delle falesie costiere di Capri, le misure sono state effettuate con tecniche alpinistiche (e. g. Fig. 4c; 4e), il che spiega la mancan- za di misure dirette finora esi- stenti in letteratura. Un errore di misura di circa 10 cm è stato assunto, ripetendo le misure in maniera sequenziale nello stesso sito, per tener conto di un posiziona- mento impreciso della rotella e una cattiva identificazione del punto di concavità. Per i siti dove la misura è risultata più difficile, è stata adottata un’in- certezza più conservativa varia- bile da 20 a 30 cm (Tab. 1). Per ogni misura è stata annotato il momento (approssimato all’ora), e le misure sono state corrette per le variazioni mareali, usando le altezze prossime all’orario di misura stipulate ogni ora dai mareografi di Napoli e Salerno (http://www.idromare.com/reti_rmn_cenni.php). Poiché le misure sono state effettuate in un periodo di alta pressione stabile, la correzioni per le fluttuazioni di pressione barometrica determinate dai medesimi mareografi sono risultate <1 cm. Le nostre misure sono state integrate con le determinazioni effettuate da KYRLE (1946-47). Le grotte rappresentano un ambiente conservativo nei confronti dell’erosione, e dunque hanno un elevato potenziale di preservazione delle evidenze morfologiche quali il solco. Kyrle riporta spesso l’altezza di questo solco, approssimata al decimetro. Poiché l’incertezza nella misura non è nota, né è possibile effettuare correzioni mareali e barometriche alle misure di Kyrle, è stato adottato un errore cumulativo di ±20 cm a tali misure, che tiene conto dell’escursione massima di marea e di un errore di misura doppio rispetto al nostro, al quale va sommata l’incertezza propria dell’indicatore di paleo-livello marino (Tab. 1). In molte località in Italia, inclusa anche l’isola di Capri, si osserva sotto il solco Tirreniano, la cui base è marcata da una piccola mensola orizzontale, una superficie concava con più ampio raggio di curvatura rispetto al solco soprastante, quasi fosse un solco slab- brato e profondamente addolcito, e mancante di men- sola alla base. Tale morfologia di “doppio solco” è stata tipicamente attribuita all’abrasione prodotta dal mare nella fascia immediatamente sottostante il pelo d’acqua durante limitate oscillazioni del livello marino nel picco eustatico tirreniano. Recenti ricerche (ANTONIOLI & alii, 2006a), sono giunte alla conclusione che questa forma Fig. 4 - Alcuni esempi del solco Tirreniano a Capri: a) Scoglio Ricotta; b) Cala Articola, pano- ramica; c) Cala Articola, durante le operazioni di misura; d) Matermania, con la piattaforma associata; e) A ‘vascio Funno. Outcrops of the Tyrrhenian notch at Capri: a) Scoglio Ricotta; b) Cala Articola, general view; c) Cala Articola, detail of the mesurements; d) Matermania, note the platform related to the notch; e) A ‘vascio Funno. Misure del solco tirreniano ... 130 può essersi sviluppata nelle prime fasi di uno staziona- mento interglaciale, e che l’accresciuto carico d’acqua sulla piattaforma costiera ne abbia provocato la suc- cessiva subsidenza isostatica e l’allargamento e l’ad- dolcimento della forma, venendosi poi a formare il solco di massimo stazionamento nella fascia costiera immediatamente sovrastante. Nel seguito, si farà riferi- mento al solco tidale di massimo stazionamento ovvero Tirreniano s.s. sensu ANTONIOLI et al., (2006a), cioè il solco più alto misurato. 3.2 Risultati La distribuzione delle altezze misurate del solco e dalla piattaforma lungo la costa caprese è mostrata in Fig. 3 e elencata in Tab. 1. Di seguito vengono descritte le situazioni più interessanti di affioramento effettuando il periplo in senso antiorario e partendo dall’estremità NE dell’isola. L’altezza riportata del solco viene riferita a quella della sua massima concavità, già scremata della correzione mareale e, per brevità, senza l’errore stimato (stipulato in Tab. 1). Lungo la costa settentrionale e occidentale di Capri, il solco Tirreniano non è ben preservato, proba- bilmente in ragione del fatto che questi settori risultano molto esposti agli agenti erosivi che hanno distrutto la maggior parte della morfologia in questione. Al contra- rio, il solco sui lati meridionale ed orientale dell’isola risulta molto meglio preservato. Benché affacciata verso N verso il Golfo di Napoli, più chiuso rispetto a quello di Salerno che la limita a S, Capri risulta esposta ai forti venti di maestrale e settentrione e ciò potrebbe offrire una spiegazione plausibile alla osservata preser- vazione differenziale tra lato S e N dell’isola. Un altro motivo della differenza tra i due settori potrebbe risiedere in una originario sviluppo non unifor- me del solco. Difatti solo nel settore meridionale dell’i- sola (incluse le coste SW e SE) il solco viene osservato nella sua compiutezza (forma ben sviluppata, mensola, Tab. 1 - Altezza del solco Tirreniano nell’isola di Capri (in metri s.l.m.) ...... Sito Settore Altezza Ora misura Correzione Incertezza Altezza Ref. misurata (aa/mm/gg/hh) mareale dato corretta (*) Scoglio Ricotta N 7.10±0.10 03/6/21/15 -0.14 ±0.05 6.96±0.15 1 Grotta Bove marino N 6 ±0.05 6±0.25 2 Grotta Binocolo N 5.4±0.10 03/6/21/12 -0.17 ±0.05 5.23±0.15 1 Grotta Jannarella W 7.10±0.10 03/6/21/12 -0.17 ±0.05 6.94±0.15 1 Punta del Pino W 7.20±0.10 03/6/21/13 -0.16 ±0.05 7.04±0.15 1 Cala del Limmo W 7.50±0.10 03/6/21/13 -0.16 ±0.05 7.34±0.15 1 Cala Articola (S) S 6.45±0.05 03/6/21/13 -0.16 ±0.05 6.29±0.10 1 Cala Articola (fondo) S 5.90±0.05 03/6/21/13 -0.16 ±0.05 5.74±0.10 1 Cala Articola (N) S 7 ±0.05 7±0.25 2 Grotta Verde S 7.10±0.10 03/6/21/13 -0.16 ±0.05 6.94±0.15 1 Grotticella d’Insurro S 7.04±0.15 03/6/21/13 -0.16 ±0.05 6.88±0.20 1 Grotta del Belvedere S 7 ±0.05 7±0.25 2 Grotta Fontolina S 7.22±0.15 03/6/21/14 -0.15 ±0.05 7.07±0.20 1 Faraglione di Fuori S 8.10±0.15 03/6/21/14 -0.15 ±0.05 7.95±0.20 1 Porto di Tragara E 8.11±0.05 03/6/21/14 -0.15 ±0.05 7.96±0.10 1 Cala del Fico E 8.00±0.10 03/6/21/14 -0.15 ±0.05 7.85±0.15 1 Punta Massullo E 8.00±0.10 03/6/21/14 -0.15 ±0.05 7.85±0.15 1 A ‘vascio funno E 7.52±0.05 03/6/21/14 -0.15 ±0.05 7.37±0.10 1 Matermania E 7.50±0.10 03/6/21/15 -0.14 ±0.05 7.36±0.15 1 Grotta dei Preti E 7.3 ±0.05 7.3±0.25 2 Grotta Bianca E 7.5 ±0.05 7.5±0.25 2 Grotta del Moschino E 8 ±0.05 8±0.25 2 Grotta Sementelle E 7.8 ±0.05 7.8±0.25 2 Grotta dei Polpi E 7.21±0.10 03/6/21/15 -0.14 ±0.05 7.07±0.15 1 P.ta della Chiavica E 7.61±0.05 03/6/21/15 -0.14 ±0.05 7.47±0.10 1 Punta del Monaco E 7.78±0.15 03/6/21/15 -0.14 ±0.05 7.64±0.20 1 (*) 1=questo lavoro; 2=Kyrle (1946-47) L. Ferranti & F. Antonioli profonda concavità). A tal riguardo si fa notare che anche il solco attuale risulta sviluppato solo nei settori meridionali (in ragione forse della presenza di particolari condizioni idrologiche?). Poiché la modalità di distribu- zione del solco attuale rispecchia quella del solco Tirreniano, e non ci sono ragioni per credere che tali condizioni siano cambiate tra il Tirreniano e l’Olocene (essendo due periodi interglaciali e con clima compara- bile, e non essendo ovviamente variata la struttura geo- logica dell’isola), è plausibile ipotizzare che il solco Tirreniano sia stato maggiormente sviluppato, e dunque attualmente ben osservabile, nel settore meridionale. 3.2.1 Costa settentrionale Nel settore orientale, a E di Marina Grande, il solco è ben visibile soltanto allo Scoglio Ricotta (Fig. 4a), dove esso è perfettamente preservato a 6.8 m con la sua mensola e dimensioni costanti, attorno a tutto lo scoglio sia sui quadranti esposti (N) che su quelli pro- tetti (S), mentre risulta assente nella piccola cala a S dello scoglio e nella falesia circostante. In base a que- ste osservazioni, si può ritenere che le falesie alle spalle dello scoglio siano largamente evolute per crolli negli ultimi 124 ka, e che pertanto lo scoglio sia stato com- pletamente isolato solo in tempi recenti. A ovest di que- sta località e fino a Marina Grande, il solco non affiora tranne un piccolo lembo molto eroso all’ingresso della Grotta del Bove Marino e posto a circa 6 m (KYRLE, 1946-47). Nel settore occidentale di questa costa, un lembo del solco si rinviene in corrispondenza della Grotta del Binocolo. Il solco è sviluppato sopra l’ingresso della cavità alla altezza di 5.2 m (Fig. 3), e, lateralmente divie- ne molto labile, ma viene contraddistinto da una serie di buchi carsici allineati alla stessa quota. Lembi di questo solco, a quota paragonabile, sono presenti anche all’imbocco della limitrofa Grotta Testa del Cavallo (KYRLE, 1946-47). 3.2.2 Costa occidentale Doppiata Punta dell’Arcera, e f ino a Punta Capocchia, la situazione non muta, con la non preser- vazione del solco anche nel settore settentrionale del versante occidentale dell’isola. Il solco Tirreniano appa- re per la prima volta alla Grotta della Jannarella, posta in un luogo riparato sul lato N della Cala Lupinaio (Fig. 3). Qui il solco si osserva subito sotto il tetto della grot- ta ad una quota di circa 6.4 m, soprastante una fascia di fori di litofagi che occupa la restante fascia emersa. Piccoli lembi del solco, molto slabbrato, si rinvengono nella caletta a sud di Punta Campitiello ad una quota di circa 6 m. Subito a sud di Punta del Pino, e all’interno della contigua Cala del Limmo (Tombosiello), il solco Tirreniano, finalmente ben sviluppato ed associato ad una netta mensola, viene osservato ad una quota di 7.0÷7.3 m (Fig. 3). 3.2.3 Costa meridionale Anche in questo settore dell’isola il solco è pre- servato in lembi dentro insenature o cavità, dove era stato verosimilmente protetto da una coltre di eolianiti, le quali si osservano in lembi in varie località. Un impor- tante affioramento del solco Tirreniano è osservabile a Cala Articola, una stretta insenatura allungata NW-SE (Fig. 3). Sul fondo della cala, evidenze di antichi crolli sono rappresentate da massi di dimensioni ragguarde- voli. Il solco presente sul lato sud del maggiore di que- sti blocchi è stato misurato ad una altezza di 5.7 m (Fig. 4b). Alla base di questo blocco è presente una piat- taforma di abrasione con marmitte fossili, che si spinge ad una altezza di 1.5 m. Anche sulla falesia che borda a SW la cala è stato misurato il solco (Fig. 4c), che qui raggiunge una altezza di 6.3 m. Sull’altro lato della cala (NE), il solco si rinviene ad una quota stimata di circa 7 m. Su questo lato della cala è anche presente la Grotticella dell’Articola, una cavità di chiara origine marina costiera, il cui tetto oriz- zontale si colloca ad una quota di 7 m (cfr. KYRLE, 1946- 47). Ad est di Cala dell’Articola, il solco è presente in piccoli lembi ad una quota di circa 7 m presso la Grotta Verde e sopra l’ingresso della Grotta Marmolata (cfr. KYRLE, 1946-47), ed ancora presso la Grotticella d’Insurro, dove si associa ad una piattaforma di abra- sione a 5 m (Fig. 3). Nel settore centrale di questa costa il solco non risulta ben evidente, ma ritorna a E di Marina Piccola presso la Grotta del Belvedere, dove esso è ben svilup- pato a circa 7 m e sovrasta una piattaforma a 4 m, ma immediatamente a sud lo stesso solco raggiunge i 7.2 m con la piattaforma a 3.5 m alla Grotta Fontolina (Fig. 3). Nel settore dei Faraglioni, il solco si rinviene a circa 6-7 m nel passaggio tra i faraglioni di fuori e di mezzo, e sulla parete del faraglione di fuori è marcato da un allineamento di fori che si spingono fino a 7 m (Fig. 3). Nell’istmo del faraglione di Terra, il solco si associa ad una piattaforma abrasiva a 4 m. 3.2.4 Costa orientale In questo settore il solco Tirreniano trova il suo massimo sviluppo e preservazione, grazie ad una situa- zione conservativa rispetto agli agenti erosivi. Il solco si segue con continuità lungo le falesie che contornano il Porto di Tragara, e, nei pressi dell’o- monima grotta, raggiunge un’altezza di circa 8 m. A una analoga quota si rinviene nelle calette immediatamente a N, a Punta Massullo, dove però l’altezza scende a 7.1 m (Fig. 3). Il solco si segue poi in maniera ininterrotta da questa punta in tutta la grande insenatura di Matermania (Fig. 4d) e fino a Punta della Chiavica a nord. Presso la grotta A ‘vascio Funno il solco è stato misurato a 7.4 m (Fig. 4e), e a quota simile intaglia tutto il contorno del faraglione di Matermania, e si rinviene alle Grotta dei Preti e alla Grotta Bianca. Alla grotta del Moschino, Kyrle riporta la sommità del solco a 8.3 m, con concavità dunque attorno a 8 m, ma possibilmente la sua misura è affetta da errore di tipo strumentale o mareografico. Presso Grotta delle Sementelle, il rilievo originario di KYRLE (1946-47) riporta il solco Tirreniano ad una altezza che va da 7.5 m (base) a 8.2 (sommità), con punto di flesso verosimilmente intorno a 7.8 m, in buon accordo con le nostre misura. Nella stessa sezione, la piattaforma sottostante il solco è scavata in depositi clastici ad una altezza di 2.5 m, e numerosi blocchi tra la Grotta Bianca e il faraglione di Matermania hanno la sommità spianata a circa 3 m (Fig. 4d). Alla Grotta dei Polpi, dove la nostra misura pone il solco Tirreniano a 7.1 m, la misura di Kyrle attesta la 131Misure del solco tirreniano ... base del solco a 6.5 m (e dunque con concavità appe- na sotto i 7 m). Subito a nord, nella piccola insenatura allungata delimitata dal promontorio di Punta della Chiavica, il solco è stato misurato ad una altezza di 7.5 m (Fig. 3). A nord di Punta della Chiavica il solco scompare, salvo un lembo a N di Punta del Monaco, per ritornare solo allo scoglio Ricotta doppiata Punta del Capo (Fig. 3). 4. DISCUSSIONI E CONCLUSIONI 4.1 Variabilità laterale dell’altezza degli indicatori del paleolivello marino Tirreniano Dalla descrizione del solco riportata precedente- mente, benché la continuità laterale di questa forma non presenti lunghezze superiori alle centinaia di metri è chiara la sua variabile altezza alla scala metrica lungo le coste dell’isola. Si potrebbe obiettare che questa variabilità sia dovuta ad una forte incertezza nella misura. Notiamo tuttavia che le nostre misure, benché non coincidenti con quelle di Kyrle (le uniche misure dirette del solco e di altri indicatori morfologici), sono abbastanza simili nei punti comuni, e dunque anche le misure di Kyrle fanno intravedere questa variabilità d’altezza. Una osservazio- ne ancor più significativa riguarda l’andamento di que- ste variazioni di altezza. Piuttosto che essere distribuite in maniera casuale, esse mostrano degli andamenti ordinati e ricorrenti (Fig. 3; Tab. 1). Difatti, le altezze maggiori, anche superiori a 8 m sono raggiunte nel set- tore SE dell’isola, con alcuni picchi minori lungo la costa orientale, dove il solco si mantiene generalmente attorno ai 7.5 m. Da questo centro sud-orientale di altezze maggiori, il solco scende progressivamente verso N e verso W verso minori altezze: si mantiene sempre attorno a 7 m nella parte orientale della costa meridionale tra i Faraglioni e Marina Piccola, e continua poi a scendere fino a circa 6 m movendo verso Punta Carena (Fig. 3). L’altezza del solco decresce progressi- vamente verso N muovendosi lungo la costa occidenta- le, ed analogamente decresce verso W lungo la costa settentrionale fino a raggiungere il suo valore minimo presso la Grotta Binocolo a 5.2 m. In base a questa costanza nell’andamento dell’al- tezza del solco, si può supporre che la sua variabilità non sia casuale o legata ad imprecisione di misura, ma rifletta un processo deformativo vero e proprio che è stato attivo nell’isola di Capri dal Pleistocene superiore. 4.2 Movimenti costieri verticali: indicazione su pos- sibili faglie attive Una prima ipotesi per spiegare la variabilità d’al- tezza del solco Tirreniano prevede che essa sia il rifles- so di lenti scivolamenti. Questa ipotesi si baserebbe sulla presenza di un esteso piano di contatto tra due corpi litologici estremamente differenti, e cioè la super- ficie di sovrascorrimento che porta i calcari mesozoici a scorrere sopra il complesso argilloso-arenaceo e calca- reo-argilloso oligo-miocenico e verosimilmente sopra altri carbonati mesozoici non-affioranti (Fig. 2b). In prin- cipio, questa situazione risulta estremamente favorevo- le ad uno scivolamento del corpo superiore, e del solco Tirreniano in esso scolpito, sopra tale superficie, a causa del marcato contrasto meccanico fra i due corpi e della presenza di sedimenti argillosi all’interfaccia. Nella realtà, due osservazioni concorrono a far ritenere improbabile l’interpretazione descritta. Anzitutto, tale superficie di contrasto tra due corpi a comportamento meccanico differente immerge gene- ralmente verso ~SW (Fig. 2b), e quindi ci si dovrebbe aspettare uno scivolamento, e il conseguente abbassa- mento progressivo della quota del solco, muovendosi verso Punta Carena. L’altezza del solco si abbassa invece essenzialmente verso NW, con un andamento trasversale e non parallelo alla direzione di immersione della superficie di sovrascorrimento miocenico. Inoltre, come risulta dalla Fig.2b, la superficie in questione risulta estremamente articolata e smembrata da faglie ad alto angolo. Pertanto, sarebbe estrema- mente difficile per tale superficie trasmettere un movi- mento coerente attraverso tutto il volume roccioso del- l’isola. E’ certamente possibile che parte della variabi- lità d’altezza del solco possa essere giustificata da movimenti locali sopra lembi relativamente integri della superficie di discontinuità, ma sembra improbabile che tale meccanismo possa giustificare la variabilità gene- rale osservata. Inoltre, negli affioramenti più continui il solco mantiene una quota costante (es. Fig. 4d), e dun- que non esistono evidenze di basculamenti sostanziali che dovrebbero essere causati da scivolamenti gravita- tivi. Un meccanismo più verosimile è rappresentato da movimenti lungo il reticolo di faglie che smembrano la superficie di sovrascorrimento (Fig. 2b). Si tratterebbe certo di movimenti lentissimi, data la bassa differenza d’altezza del solco in settori contigui; nondimeno tali movimenti sono apprezzabili quando siano effettuate misure precise del solco. Grazie dunque al solco, è possibile identificare quali faglie, tra quelle riportate nella cartografia ufficiale (D’ARGENIO et al., 2004; Fig. 2a) siano state attive negli ultimi 124 ka (Fig. 5). Per quanto concerne il settore orientale dell’isola, la faglia orientata ~E-W che corre tra il Porto di Tragara e P.ta Massullo, che isola a S il bloc- co di Monte Tuoro, sarebbe responsabile del ribassa- mento del solco verso N dal Porto di Tragara (circa 8 m) alla Cala di Matermania (sotto i 7.5 m). Una faglia sarebbe pure presente nell’insenatura del Porto di Tragara per giustificare l’abbassamento del solco da 8 m a Tragara a 7 m tra i Faraglioni e presso le Grotta Fontolina e del Belvedere (Figg. 3 e 5). Notiamo che quest’ultima faglia è la sola proposta in questo lavoro e non riportata nella cartografia citata. Tutte le faglie discusse potrebbero essere collegate al sistema princi- pale di faglie, orientate NE-SW, che bordano a occiden- te il settore orientale dell’isola e delimitano i blocchi di S. Michele e del Castiglione (Fig. 2a). Quest’ultimo sistema bordiero non provocherebbe ribassamento del solco più ad W, tra i blocchi di Castiglione e del Monte Solaro; pertanto si può ipotizzare un movimento preva- lente di tipo orizzontale, che, data l’orientazione locale di estensione (~NNW-SSE, cfr. Fig. 1), deve essere essenzialmente destro (in maniera consistente con le osservazioni strutturali di CASTELLUCCIO & NAPOLETANO, 1989 e BARATTOLO et al., 1992). A nord, sistemi di faglie ad orientazione NE-SW e 132 L. Ferranti & F. Antonioli NW-SE tra Punta della Chiavica, Scoglio Ricotta e Punta Caterola potrebbero essere responsabili del ribassamento verso il Golfo di Napoli del blocco NE dell’isola (Fig. 5), dove il solco scende sotto i 7 m allo Scoglio Ricotta e alla Grotta del Bove marino (Fig. 3). L’altezza piuttosto costante del solco sulla costa che borda a meridione il blocco del Monte Solaro (Fig. 3) indica che tale blocco è omogeneo. Ciò non vale invece per l’estremità SW dell’isola, dove il solco viene ribassato di circa 1 m alla Cala Articola, facendo ipotiz- zare l’attività di una faglia cartografata attraverso la cala (Fig. 5) e che borda la parete del Limmo. L’alto struttu- rale del Limmo potrebbe essere limitato a N da una faglia cartografata ad andamento E-W, che prosegue a mare sopra Punta del Pino (Fig. 5), e che ribasserebbe il solco di circa 1 m tra il settore SW e il settore di Cala Lupinaro (Fig. 3). Nel settore NW dell’isola, l’abbassa- mento dell’altezza del solco osservata tra la Cala Lupinaia e la Grotta Binocolo (Fig. 3) suggerisce l’atti- vità di faglie orientate da ~E-W a ~NW-SE che corrono tra Cala Lupinaro e Punta Sbruffo (Fig. 5). L’interpretazione suggerita sembra supportata, anche se con più larga incertezza, dalla variabilità in altezza della piattaforma probabilmente associata al solco Tirreniano (Fig. 3). 4.3 Blocchi strutturali nell’isola di Capri in base ai movimenti verticali Le informazioni fornite dai marker del tirreniano riguardo la localizzazione delle discontinuità attive negli ultimi 124 ka, unita alla tracciature di queste disconti- nuità nelle carte geologiche a disposizione, consente di proporre, sebbene in via per ora generica e preliminare, la presenza di blocchi strutturali nell’isola a comporta- mento differenziale nel recente (Fig. 5). La distribuzione della variabilità in altezza del solco tirreniano, con quote più elevate nel settore SE dell’isola e un minimo nel set- tore NW, suggerisce un ribassamento con polarità verso NW, e, nell’area di Punta Carena, anche un ribas- samento verso SW (Fig. 5). Questa polarità risulta consistente con la subsi- denza che negli ultimi 2 milioni di anni ha interessato i Golfi di Napoli e Salerno, dove la crosta si estende in direzione ~NW-SE (MARIANI & PRATO, 1992; MILIA et al., 2003), e che è stata responsabile nel Pleistocene supe- riore della dislocazione differenziale, a scala regionale, del marker tirreniano (sezione in Fig. 1). Le determina- zioni della direzione di dislocazione su faglie attive, di assi tensili di terremoti estensionali e di rotture in pozzo mostra che anche attualmente due direzioni di esten- sione, ~NNW-SSE e ~NE-SW, interagiscono in quest’a- rea. Pertanto si può ipotizzare che questa deformazione sia stata anche registrata a Capri dal solco tirreniano, ribassato verso NE, SW, ed essenzialmente verso NW (Fig. 5). In particolare, le faglie che delimitano i blocchi NE e NW dell’isola potrebbero essere delle strutture sinteti- che della faglia maestra orientata NE-SW e immergente a NW che viene ipotizzata (CINQUE et al., 2000) bordare a NW l’alto della Penisola Sorrentina e delimitare a S il Golfo di Napoli (Fig. 1). Tale faglia, se inserita nel conte- sto regionale della dislocazione, rappresenta a sua volta un sistema minore rispetto alla grande faglia immergente a SE ubicata a W di Capri (faglia del Banco di Fuori, Fig. 1; MILIA et al., 2003). 4.4 Meccanismi ed architettura delle deformazioni I tassi di scorrimento, mediati dal Tirreniano ad oggi, delle faglie perimetrali dei blocchi strutturali ipotiz- zati a Capri, variabili tra 0.006 e 0.013 (Fig. 5), risultano 133 Fig. 5 - Carta delle faglie cartografate a Capri (fig. 2a) e ritenute attive in questo studio in base alla dislocazione del solco, e tassi di dislocazione verticale in mm/a. Map of surveyed faults (see fig. 2a) which are here inferred to be active based on the change in elevation of the Tyrrhenian notch, and related vertical displacement rate (mm/a). Misure del solco tirreniano ... di almeno un ordine di grandezza inferiori rispetto a quelli delle principali faglie attive e sismogenetiche che caratterizzano l’asse della catena appenninica più ad E calcolati sul medesimo lasso temporale (Fig. 1; VALENSISE & PANTOSTI, 2001; MASCHIO et al., 2005). Inoltre, l’area di Capri e più in generale della costa cam- pana non è attualmente né storicamente sede della grande sismicità tipica della catena appenninica, ed assieme ai limitati rigetti evidenziati nell’isola permette di escludere faglie che agiscono generando grandi ter- remoti. E’ più plausibile ipotizzare l’esistenza di movi- menti lenti di tipo asismico o micro-sismico. Questi movimenti avverrebbero su faglie che si raccordano in profondità, assieme alle faglie maestre situate a mare, a piani di scollamento a basso angolo. Queste superfici profonde sarebbero analoghe alla superficie di sovrascorrimento più superficiale che porta a Capri le rocce carbonatiche sopra quelle argillo- se-arenacee (Figg. 2a e 2b). A differenza di quest’ulti- ma, la superficie profonda, invece di essere smembrata dalle faglie ad alto angolo (Fig. 2b) sarebbe integra e perfettamente raccordata ad esse. Da dati provenienti da studi di superficie e di sot- tosuolo in settori limitrofi si può ipotizzare che i carbo- nati che formano il blocco inferiore di Capri (sotto i sedimenti terrigeni e calcareo-argillosi oligo-miocenici) poggino tettonicamente sopra le successioni calcareo- silico-marnose del bacino Lagonegrese. Questo contat- to è esposto in superficie circa 70 km a NE di Capri, nei M. Picentini (Fig. 1; SCANDONE et al., 1967; FERRANTI & OLDOW, 1999), e si approfondisce verso W. Nel Cilento, dunque parallelamente a Capri lungo la direzione oro- genica (NW-SE), tale sovrascorrimento viene ipotizzato a 5÷7 km di profondità (BERARDI et al., 1996; MENARDI & REA, 1999). Dunque è possibile che le faglie in questio- ne “scollino” sopra la superficie regionale di sovrascor- rimento dei sedimenti di piattaforma e scarpata carbo- natica sopra quelli del bacino lagonegrese, che in corri- spondenza di Capri potrebbe trovarsi ad una profondità analoga a quanto ipotizzato in Cilento. Un’ipotesi alternativa è che le faglie di Capri siano radicate alla superficie basale del sistema estensionale che attraversa il margine campano, ipotizzata ad una profondità di 10÷12 km, alla quale si raccordano le principali faglie orientate NE-SW che bordano i bacini peri-tirrenici (MILIA et al., 2003). BIBLIOGRAFIA AMATO A. & MONTONE P. (1997) - Present-day stress field and active tectonics in southern peninsular Italy – Geophys. J.Int., 130, pp. 519-534. 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