La sorgente sismica.

Presentazione sul tema: "La sorgente sismica."— Transcript della presentazione:

1 La sorgente sismica

2 Fattori che compongono il segnale sismico
Sorgente sismica Propagazione Condizioni locali non lineari GOTECNICA

3 Modelli di sorgente sismica
Modelli dinamici: distribuzione delle forze sul piano di faglia Modelli cinematici: distribuzione della dislocazione sul piano di faglia La dislocazione (slip) è lo spostamento relativo tra punti formalmente adiacenti sui lati opposti della faglia, misurato sulla superficie di faglia.

4 Processo di frattura

5 Dislocazione sul piano di faglia
1989 M7.1 Loma Prieta, California earthquake slip model. (Image from Emolo and Zollo, BSSA, 2004)

6 Propagazione della frattura
(by Stefan Nielsen, 2000)

7 Momento sismico Si esprime in N.m
Il momento sismico è la misura della dimensione di un terremoto basata sulla area della rottura sul piano di faglia, la dislocazione media, e la forza richiesta per superare l’attrito tra le rocce. Si esprime in N.m

8 Momento sismico Modello a doppia coppia
Le ode sismiche irradiate dalla dislocazione sono le stesse irradiate da una distribuzione di forze sul piano di faglia con momento nullo. S Modello a doppia coppia

9 Meccanismi focali Contrariamente a quello che avviene per le sorgenti esplosive, le sorgenti sismiche non sono caratterizzate da simmetria sferica

10 Confronto con una sorgente esplosiva

11 Diagramma di radiazione onde P
Moto compressivo (si allontana dalla sorgente) Moto dilatazionale (si avvicina alla sorgente)

12 Diagramma di radiazione Onda P
Esistono delle relazioni tra il radiation pattern delle onde registrate e l’orientazione del piano di faglia

13 Proiezione Stereografica

14 Meccanismi focali Assi P e T

15 Meccanismi focali

16 Diagrammi di radiazione onde P e onde S
Il radiation pattern è la descrizione geometrica dell’ampiezza e del senso del moto iniziale distribuito sui fronti d’onda P e S in prossimità della sorgente

17 Geometria delle faglie

18 Meccanismi focali

19 Magnitudo Momento Kanamori, 1977

20 Come confrontare gli effetti di sorgente?
Un modo semplice per eliminare gli effetti di propagazione e del ricevitore è confrontare sismogrammi registrati alla stessa stazione, generati da eventi con lo stesso epicentro. Berckhemer 1962, comparò sei coppie di registrazioni e trovò una forte dipendenza tra la frequenza del segnale e il rapporto delle ampiezze tra ciascuna coppia Aki, 1967 Spiegò queste relazioni sfruttando l’andamento spettrale in w2

21 Osservazione sperimentale
W0 fc Il momento sismico è proporzionale a Wo La lunghezza della faglia è proporzionale a fc-1

22 Leggi di scala Esistono relazioni di scala che legano tra loro le dimensioni di una faglia, la grandezza del terremoto, la dislocazione e la durata del processo di frattura

23 L’effetto di direttività
L’ampiezza e la frequenza del segnale registrato dipendono dalla direzione di propagazione della rottura rispetto a quella del ricevitore.

24 L’effetto di direttività
Toward (Direttiva) Away (Antidirettiva) Illustrazione schematica dell’effetto di direttività sul moto del suolo

25 Storia della sorgente sismica
1857 Mallet I terremoti hanno origine in regioni localizzate della crosta 1905 Reid I terremoti come risultato di una rottura lungo un piano di faglia 1924 Griffith Teoria della rottura fragile (usata 40 anni pù tardi per modellare la rottura sismica) 1964 Burridge&Knpoff Equivalenza meccanica tra il modello a doppia coppia e la dislocazione sul piano di faglia Fine 60’ Kostrov Modello di rottura 1967/70 Aki & Brune Leggi di scala dell’irraggiamento sismico Proprietà spettrali dell’irraggiamento sismico 1977 Viene adottato il momento sismico come misura dell’evento sismico

26 Bibliografia Risorse Web Aki Richards Quantitative Seismology
Scholtz Earthquakes and faulting Kramer Geotechnical earthquake engineering Lay Wallace Modern global seismology (capitolo 8) Risorse Web USGS Eduseis INGV

27 Meccanismi focali Beach ball