Sismologia e Geofisica
I metodi geochimici nella sorveglianza sismica
Equazioni onde sismiche:
Onde sismiche da Wikipedia:
Metodi Geofisici per la Prospezione
La prospezione geofisica in campo ambientale
La prospezione geofisica in campo ambientale
La storia delle scale e la misura
Manuale dei dati mareografici digitali: clicca qui
Le principali indagini Geofisiche:
Sondaggi elettrici verticali (SEV):
Attraverso questa indagine si procede alla misurazione della resistività elettrica offerta dal terreno al passaggio di una corrente. si adotta il sistema interpretativo computerizzato per SEV e profili geoelettrici con calcolo di modelli equivalenti.
Si individuano e si misurano il comportamento resistivo o conduttivo dei diversi strati di terreno. Riportati i risultati in un diagramma bilogaritmico si perviene a modelli equivalenti e valori caratteristici del terreno.
Prospezioni sismiche a rifrazione:
Energizzazione del terreno mediante massa battente e rilevazione mediante geofoni della velocità di propagazione di onde sismiche.
Il risultato è una serie di dromocrome che danno le velocità di avanzamento delle onde sismiche e la profondità delle rifrazioni delle stesse. Prospezioni sismiche a rifrazione con sistema interpretativo basato sul metodo reciproco generalizzato (GRM).
Esempio di Indagini Geofisiche non invasive per la caratterizzazione di una discarica: clicca qui
La sismologia intesa come scienza è nata in seguito alla costruzione del primo apparato capace di fornire una registrazione permanente del movimento del terreno e cioè con l’invenzione del sismografo a pendolo del Padre Benedettino Andrea Bina nell’anno 1751.
La sismologia (dal greco seismos = terremoto e logos = parola) è la branca della geofisica che studia i fenomeni sismici, in particolare i terremoti, e la propagazione delle onde elastiche (ed anelastiche) da essi generate.
Tale disciplina si interessa anche dello studio di eventi quali i maremoti e in generale della aree di instabilità della terra, quali le zone vulcaniche vulcani.
Una disciplina ad essa collegata è la paleosismologia.
La sismologia è il principale mezzo d'indagine per lo studio dell'interno della terra.
L'elemento primario in paleosismologia è il riconoscimento e la datazione dei fenomeni di fagliazione di superficie. Grandi faglie generano in
profondità grandi terremoti, mentre il loro piano di rottura può raggiungere e tagliare la superficie.
Dal momento che le faglie si rompono più o meno ciclicamente e sempre lungo gli stessi piani, individuare e studiare una successioni di terreni interessati da fagliazione equivale a sfogliare il catalogo dei terremoti generati nel tempo da quella faglia. Per fare questo la paleosismologia si avvale di scavi specifici (trincee) effettuati attraverso l'emergenza superficiale del piano di faglia. Attraverso la datazione assoluta dei terreni esposti sulle pareti delle trincee e la ricostruzione degli eventi tettonici e deposizionali, è possibile individuare il periodo nel quale il terremoto (o la fagliazione) è avvenuto e la sua magnitudo.
I terremoti, o sismi, generano diversi tipi di onde sismiche che, viaggiando all'interno della Terra, forniscono un modo efficace di "vederne" la struttura interna.
Usando la tomografia sismica è stato possibile fornire un'immagine dell'interno della terra ad una risoluzione di alcune centinaia di chilometri. Questa tecnica ha permesso agli scienziati di identificare celle di convenzione, pennacchi del mantello ed altre eterogeneità all'internodel pianeta.
Una delle prime e più importanti scoperte dovute alla sismologia fu che il nucleo esterno fosse fluido. Le onde di pressione vi passano attraverso, non così le onde trasversali, in quanto richiedono per propagarsi un materiale rigido.
Le onde elastiche indotte artificialmente da una esplosione e rilevate da reti di geofoni sono state utilizzate per visualizzare strutture più superficiali (all'interno della crosta) quali depositi salini e rocce contenenti petrolio, faglie geologiche e crateri meteoritici sommersi. Ad esempio, il Chicxulub, prodotto dal meteorite che si suppone abbia causato l'estinzione dei dinosauri, fu localizzato in America centrale dall'analisi di anomalie nella stratificazione cretacea. La sua esistenza fu provata usando mappe sismiche per l'esplorazione petrolifera. La maggior parte dei sismologi crede che un sistema di predizione dei terremoti sia stato già sviluppato, mentre alcuni pensano che sia un obiettivo impossibile. Più in generale, le previsioni sono effettuate per la stima del rischio sismico. In esse viene stimata la probabilità che un terremoto di magnitudo assegnata avvenga in un tempo e luogo particolari.
La faglia è una frattura (planare o non planare) della roccia che mostra evidenze di movimento relativo tra le due masse rocciose da essa divise. La superficie lungo cui si è verificata la frattura si chiama superficie di faglia oppure piano di faglia. Le rocce in prossimità di una faglia risultano spesso intensamente frantumate e si parla in questo caso di rocce di faglia quali le cataclasiti o le miloniti.
Dal punto di vista reologico, in prima approssimazione le rocce possono comportarsi in maniera fragile oppure in maniera duttie. Nel primo caso si ha la formazione di una faglia; nel secondo di una piega.
Di solito il comportamento fragile si ha in condizioni di bassa temperatura e pressione, quindi a basse profondità, mentre il comportamento duttile delle rocce è caratteristico di zone con temperature e pressioni alte, condizioni che si trovano quindi a profondità maggiori.
Comportamento fragile e duttile, spesso associati, dipendono anche dalla velocità dell'applicazione dello stress tettonico e dalla presenza di fluidi quali l'acqua all'interno della porzione di crosta terrestre interessata.
Le rocce che si comportano fragilmente, se sottoposte ad uno sforzo, si deformano superando il campo elastico fino ad arrivare ad un punto di rottura (comportamento fragile). Le due parti di roccia che così vengono a separarsi determinano la dislocazione e, riacquistando molto velocemente il loro volume originario, generano una serie di onde che danno origine ai terremoti (teoria del rimbalzo elastico).
La faglia deve presentare evidenti segni di movimento relativo, cosa che le distingue ad esempio dalle diaclasi.
Il piano di faglia può formare, rispetto al piano orizzontale, angoli variabili da 0° (sovrscorrimenti) a 90° (faglie trascorrenti).
Spesso in natura è possibile rilevare faglie con movimenti complessi risultanti da uno spostamento sia verticale che orizzontale. La componente verticale e orizzontale della dislocazione, ricavabile ad esempio da marcatori stratigrafici, è detta rigetto (rispettivamente verticale e orizzontale).Per la classificazione delle faglie dirette e inverse è utile definire il concetto di tetto e di letto o muro. Il primo è la massa rocciosa sovrastante il piano di faglia, il secondo quella sottostante al piano stesso.
Le faglie trasformi descritte nelle zone dorsali dalla tettonica delle placche sono solo apparentemente simili alle faglie trascorrenti; in realtà il loro senso è opposto a quello che appare osservando semplicemente lo spostamento dei vari settori di dorsale.
L’individuazione di faglie attive definisce la pericolosità sismica di una Regione. Le zone sismogenetiche sono caratterizzate da lineamenti tettonici il cui movimento determina rilasci di enormi quantità di energia che si propaga sottoforma di vibrazione sismica. Per una area sismogenetica, la catalogazione dei terremoti storici risulta essere fondamentale al fine di determinare, su basi probabilistiche, la severità del terremoto prodotto e il suo tempo di ritorno. La definizione della pericolosità sismica di una area è alla base di qualsiasi studio di microzonazione e di mitigazione.
