I TERREMOTI

 

Terremoto: vibrazione della Terra, prodotta dalla liberazione di energia meccanica in un punto al suo interno (ipocentro); l’energia si propaga per onde sferiche (onde sismiche) che, indebolendosi con la distanza, attraversano tutta la Terra. I terremoti si manifestano continuamente nel tempo, concentrati nelle aree sismicamente attive.

 

Rimbalzo elastico di Reid: le rocce sottoposte a qualche sforzo si comportano in maniera elastica, deformandosi progressivamente fino al limite di rottura; a questo punto si crea una faglia, lungo il cui piano le rocce scorrono in direzioni opposte; le due parti delloriginaria massa rocciosa ritornano bruscamente al punto di equilibrio; l’energia elastica accumulata durante la deformazione si libera sotto forma di calore e sotto forma di violente vibrazioni.

 

Ciclo sismico: si distinguono tre stadi: 1. pre-sismico (la deformazione elastica provoca modificazioni alle rocce),

2. sismico, 3. post-sismico, (l’area colpita si assesta su un nuovo equilibrio attraverso scosse successive, repliche).

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Onde sismiche: parte dell’energia liberata dallipocentro si propaga, sotto forma di onde, attraverso le rocce circostanti; l’alternarsi di materiali diversi provoca fenomeni di riflessione e rifrazione, per cui nellepicentro (:zona in superficie posta sulla verticale dellipocentro) arrivano molteplici onde a velocità e frequenza differenti.

 

 

Onde interne: si generano nellipocentro per tutta la durata del mov. della faglia attivata e si modificano passando attraverso materiali diversi.

Onde superficiali: si propagano dallepicentro e si generano quando le onde interne raggiungono la superficie; si smorzano con la profondità.

Tipo di onde

Onde P (longitudinali/di compressione)

Onde S (trasversali/di taglio)

Onde R (di Rayleigh)

Onde L (di Love)

Oscillazioni

 

oscillaz. avanti e indietro nella direz. di propagaz.

oscillaz. perpendicolari alla direz. di propagaz.

orbite ellittiche in piano vertic. lungo direz. prop.

oscillaz trasvers a direz di prop. su piano orizz.

Variazioni

rapide variaz. di volume: compressione e dilataz.

variazioni di forma, non di volume

 

 

velocità

4-8 km/s (le più veloci)

2,3-4,6 km/s

più lente (<lunghe), ma percorrono lunghe distanze.

mezzi di propag.

ogni mezzo

solo nei solidi

 

 

 

Quanto più si è lontani dallepicentro, tanto è maggiore il tempo che trascorre tra l’arrivo dei diversi tipi di onda.

 

Sismogramma: registrazione del movimento sismico. In ogni sismogramma si riconosce una struttura fondamentale:

1.        prima parte: arrivo delle onde P

2.       parte centrale: arrivo delle onde S che si sovrappongono alle onde P

3.       coda: onde superficiali.

Dalla lettura dei sismogrammi si possono ricavare 1- la potenza, 2- la durata, 3- la posizione dell’epicentro, 4- la profondità dellipocentro (con almeno 10 istallazioni), 5- la direzione e l’ampiezza del movimento della faglia,

6- l’orientamento e l’estensione della faglia stessa.

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Intensità di un terremoto: le scale dell’intensità prendono in esame gli effetti prodotti dal terremoto su uomini, manufatti e terreno nell’area colpita (dati macrosismici); quella più utilizzata è la MCS (Mercalli-Càncani-Sieberg). Rappresentando su una carta geografica le aree in cui il sisma è stato percepito ed indicando il grado di intensità nelle varie zone, si tracciano le linee di confine in cui il terremoto cambia intensità e si ottengono le isosisme: serie di linee curve chiuse che forniscono informazioni sulla struttura geologica dell’area presa in esame.

 

Magnitudo: consiste nel rapporto tra l’ampiezza massima (A) delle onde registrate da un sismogramma e l’ampiezza massima (A0) delle onde di un terremoto standard:

M=A/A0

determinando per prima cosa il valore di A0 alla distanza di A, tenendo conto dellattenuazione o smorzamento che le onde subiscono allontanandosi dallepicentro.

Il terremoto standard è quello che produce su un sismografo posto a 100 km di distanza dallepicentro, un sismogramma con oscillazione massima pari a 0.001 mm.

Il sistema, ideato da C. Richter nel 1935, si basa sulla seguente proprietà dei terremoti: il rapporto tra le ampiezze delle onde sismiche di uno stesso terremoto è costante, indipendentemente dalla distanza dei sismografi che le registrano. Per evitare numeri troppo grandi, Richter propose di ricorrere ai logaritmi:

M=log10  (A/AO)

 

NB: non c’è sempre precisa corrispondenza tra magnitudo e intensità.

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Effetti del terremoto: i danni principali agli edifici sono provocati dai movimenti orizzontali del suolo, dalle forti accelerazioni e dalla durata delle oscillazioni (lingegneria antisismica progetta costruzioni in grado di resistere a tali sollecitazioni).La natura geologica del terreno può modificare il comportamento delle onde sismiche; certi terreni subiscono il fenomeno della liquefazione, perdono, cioè, ogni consistenza; inoltre in corrispondenza di una basamento roccioso, non consolidato (depositi lacustri/alluvionali) le onde sismiche possono essere amplificate.

Se il terremoto si verifica nel fondale marino le zone costiere possono risentire degli effetti del maremoto (perturbazione che si manifesta con lunghe onde che si propagano con velocità comprese tra i 500 e i 1000 Km/h).

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Indagine sull’interno della terra: la struttura interna della terra è stata studiata attraverso dati sismografici.Le onde sismiche, variando traiettoria e velocità a seconda dei materiali che attraversano, forniscono informazioni relative alla diversa natura meccanica degli strati che attraversano. Esiste per ogni terremoto una zona d’ombra (fascia della superficie compresa tra 11 000 e 16 000 km dallepicentro) all’interno della quale non arrivano né le onde P, né le onde S, le prime perché il materiale del nucleo ne fa deviare per rifrazione la traiettoria, le seconde perché non possono penetrare all’interno dei fluidi. È tramite queste osservazioni che è stata scoperta l’esistenza del nucleo e la sua struttura solida all’interno e liquida all’esterno.

Inoltre, osservando che tra i 70 e i 250 km di profondità la velocità delle onde diminuisce per poi tornare a crescere si è scoperta una fascia più plastica all’interno del mantello, chiamata astenosfera. _____________________________________________________________________________________

 

Distribuzione geografica dei terremoti:

·         dorsali oceaniche: sismicità significativa con ipocentri superficiali;

·         fosse oceaniche del Pacifico: sismicità più intensa e ipocentri distribuiti su di una superficie ideale che scende in profondità fino ai 700 Km (superficie di Benioff);

·         Catene montuose di formazione recente: sismicità forte, ipocentri non oltre i 100 km di profondità

Terremoti vulcanici o tremori: vibrazioni del suolo prodotte dal movimento del magma in risalita.

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Previsione dei terremoti: i metodi sono due e sono considerati tra loro complementari:

·         Previsione deterministica: si basa sull’esame di fenomeni precursori che vengono ricercati tenendo conto del modello del rimbalzo elastico: prima della rottura della roccia, infatti, è stato individuato uno stadio in cui essa tende a dilatarsi (dilatanza), fenomeno che provoca alcune anomalie nella natura e nel comportamento delle rocce (variazione velocità, onde P, sollevamenti di aree, aumento gas radon presente in acqua di falda o uscente dal suolo);

·         Previsione statistica: si basa sul presupposto che la storia sismica di un area ha caratteristiche statisticamente simili nel tempo; il modello del rimbalzo elastico rende accettabile l’ipotesi di una periodicità dell’attività sismica in una regione, dato che alla base dei terremoti stanno i movimenti tettonici. Utili per questo metodo sono i cataloghi sismici.

La prevenzione resta il modo più efficace per proteggersi dai terremoti.

di Alice