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Variazione della linea di costa in relazione al carico vulcanico: il caso del vulcanismo Sardo Patrizia Mariani, Carla Braitenberg DIPARTIMENTO DI SCIENZE.

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1 Variazione della linea di costa in relazione al carico vulcanico: il caso del vulcanismo Sardo Patrizia Mariani, Carla Braitenberg DIPARTIMENTO DI SCIENZE DELLA TERRA UNIVERSITA DEGLI STUDI DI TRIESTE

2 SOMMARIO Altezza anomala del solco di battente (Golfo Orosei) Possibili cause dellanomalia Modellazione dei carichi ed effetto sulla linea di costa: 1) carichi vulcanici superficiali; 2) deformazione dovuta ad intrusione (Timoshenko & Woinowski-Krieger, 1959)

3 Prima sezione: ANOMALIA DEL SOLCO DI BATTENTE

4 La linea di costa Tirreniana (MIS 5.5) è ubicata a quota maggiore di quella attesa (6-8 m) e presenta inoltre un tilting: da 7.6 m (SUD) a 11.5 (NORD) per 30 km. PROBLEMA

5 MIS 5.5 solco di battente, + 9 m Solco di battente attuale ESEMPIO DEL LIVELLO DEL MARE TIRRENIANO NEL GOLFO DI OROSEI

6 ISOLA DI TAVOLARA (Sardegna Nord-orientale) QUOTE DEL SOLCO DI BATTENTE A TAVOLARA Antonioli and Trainito, (2005)

7 FINALITA OFFRIRE UNINTERPRETAZIONE QUALITATIVA E QUANTITATIVA DELL ANOMALIA DEL SOLCO DI BATTENTE

8 Seconda sezione POSSIBILI CAUSE DELLANOMALIA

9 Generalmente le cause di deviazione dell altezza del solco di battente dal livello del mare attuale: 1.Movimenti antropogenici scarsi 2.Movimenti isostatici a carattere regionale e non locale 3. Attività sismica scarsa 4. Attività vulcanica Plio-Quaternaria

10 VULCANISMO DELLA SARDEGNA ATTIVITA EFFUSIVA PLIO-QUATERNARIA ATTIVITA SUPERFICIALE ATTIVITA SOTTOMARINA

11 Attività vulcanica superficiale LOGUDORO MONTIFERRRO E PIANE BASALTICHE SETTENTRIONALI MONTE ARCI E PIANE BASALTICHE MERIDIONALI DORGALI-OROSEI Cocozza et al., (1974)

12 Attività vulcanica sottomarina (Ulzega, Leone and Orrù, 1986)

13 Età dei depositi : LOGUDORO: 3.9-Quaternario (Beccaluva et al., 1975) Ma (Beccaluva et al., 1985) Ma (Petteruti et al., 2003) Ma (Lustrino et al., 2004) Ma (Lustrino et al., 2007) Ma (Conti et al., 1996) DORGALI-OROSEI: 3.9-Quaternario (Beccaluva et al., 1975) Ma (Beccaluva et al., 1985) Ma (Petteruti et al., 2003) Ma (Lustrino et al., 2004) Ma (Lustrino et al., 2007) Ma (Conti et al., 1996)

14 Terza sezione : EFFETTO DI CARICO SULLA LINEA DI COSTA

15 Modello della flessione nella compensazione regionale CARICO APPLICATO CARICO DI RIEMPIMENTO RIGONFIAMENTO T FLESSIONE della CROSTA OCEANICA Equilibrio isostatico: max 1 Ma

16 Per analizzare leffetto del carico vulcanico recente sulla linea di costa del Golfo di Orosei Si è studiato leffetto perturbante di un carico tipo considerando la variazione dei parametri caratterizzanti la flessione 1° FASE DI STUDIO Analisi sistematica multiparametrica

17 FORMA DEL CARICO APPLICATO

18 Analisi sistematica multiparametrica in funzione di: Dimensioni carico: 1.Raggio (r = 0.2, 0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5, 4 km) 2.Altezza (H = 10, 60, 110, 160, 210, 260, 310, 360, 410 m) 3.Eccentricità dellarea di base Distanza dalla costa (d = 5, 25, 45, 65, 85 km) Rigidità flessurale (Te=1-40 km)

19 Caratteristiche della curva di flessione

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21 ESEMPI DELL ANALISI DELLA FLESSIONE

22 Caratteristiche del carico: d2=25 km r=1.5 km H=200 m

23 Te=10 km; Caratteristiche del carico: d2=25 km ; 10 < H < 410 m 0.4 < 2r < 8 km Te=10 km; Caratteristiche del carico: d2=25 km ; 10 < H < 410 m 0.4 < 2r < 8 km Analisi dei parametri Zbot e Zhigh per un carico sintetico lungo il Golfo di Orosei.

24 Variazione dello spessore elastico

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27 Importanza rigidità flessurale con H=200 m, r=4 km: Con alte rigidità flessurali: Zhight: m Xbulge: 485 km Con basse rigidità flessurali: Zhight: 0.20 m Xbulge: 106 km

28 Riassunto modelli Per osservare il rigonfiamento bisogna aumentare la distanza tra applicazione del carico e linea di costa. Carichi vicini alla costa permettono di osservare solo la parte di flessione in abbassamento.

29 MODELLI DI CARICO APPLICATI IN SARDEGNA 1)Attività vulcanica superficiale A) Complesso Dorgali-Orosei: Attività vulcanica coeva al Tirreniano? ( commento personale, Antonioli 2007) B) Complesso del Logudoro: Attività più recente (max anni) 2° FASE DI STUDIO

30 2) Attività vulcanica sottomarina a MARE a ~12 km a largo di Punta Nera di Osalla

31 ANALISI ATTIVITA VULCANICA PLIO- QUATERNARIA CONTINENTALE- SUPERFICIALE Complesso di Dorgali-Orosei e del Logudoro

32 Conti et al., (1996)

33 COMPLESSO DORGALI-OROSEI

34 COMPLESSO DEL LOGUDORO COMPLESSO DORGALI-OROSEI

35 COSTA ORIENTALE

36 COSTA OCCIDENTALE

37 ESEMPIO DI CURVA DI FLESSIONE DOVUTA AL LOGUDORO LUNGO LA COSTA ORIENTALE DELLA SARDEGNA

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39 In base alla modellazione sintetica le curve di flessione dovuta al carico vulcanico del complesso di Dorgali-Orosei e del Logudoro non riescono a spiegare lanomalia del Golfo di Orosei

40 Modelli per simulare un intrusione magmatica Timoshenko & Woinowsky-Krieger, (1959)

41 Modello della flessione regionale Modellazione di una spinta dal basso verso lalto legata alla messa in posto di un laccolite/batolite MODELLO TIMOSHENKO

42 Schema del modello applicato

43 Parametri testati: Pressione (p) > pressione litostatica: GPa Fernandez and Rundle, 1994: 0.25 GPa, a = raggio piastra km; b = raggio sorgente 0-1 km.

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45 PARAMETRI IMPIEGATI

46 CONCLUSIONI

47 Modelli del Carico vulcanico Dorgali-Orosei e Logudoro non spiegano lanomalia

48 Perché i complessi superficiali non spiegano lanomalia: Dorgali-Orosei, Logudoro: complessi troppo vicini allanomalia: permettono solo losservazione della parte della flessione in abbassamento; probabilmente già riequilibrati isostaticamente.

49 MODELLO LACCOLITE/BATOLITE Il Modello di Timoshenko and Woinowsky-Krieger in buon accordo con lanomalia

50 OBIETTIVI FUTURI Nuove indagini radiometriche sui campioni vulcanici nel Golfo di Orosei, per comprendere se effettivamente il vulcanismo del complesso è recente; Datazioni radiometriche sul campione vulcanico a mare.

51 Ringrazio per lattenzione

52 MIS 5.5 in Sardegna MIS 5.5 in Sardegna 58 siti analizzati (Ferranti et al., 2006) Bassa variabilità verticale

53 Bassa attività tettonica (Neic, 2007); Gruppo Gruppo di lavoro CPTI (2004) Sismicità

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55 MONTIFERRO: 3.9-Quaternario (Beccaluva et al., 1975) Ma (Beccaluva et al., 1985) Ma (Petteruti et al., 2003) Ma (Lustrino et al., 2004; 2007) Ma (Conti et al., 1996) LOGUDORO: 3.9-Quaternario (Beccaluva et al., 1975) Ma (Beccaluva et al., 1985) Ma (Petteruti et al., 2003) Ma (Lustrino et al., 2004) Ma (Lustrino et al., 2007) Ma (Conti et al., 1996) DORGALI-OROSEI: 3.9-Quaternario (Beccaluva et al., 1975) Ma (Beccaluva et al., 1985) Ma (Petteruti et al., 2003) Ma (Lustrino et al., 2004) Ma (Lustrino et al., 2007) Ma (Conti et al., 1996) MONTE ARCI: 3.9-Quaternario (Beccaluva et al., 1975) (Beccaluva et al., 1975) Ma (Beccaluva et al., 1985) Ma (Lustrino et al., 2004; 2007) Ma (Conti et al., 1996) PIANE BASALTICHE SETT: 3.9-Quaternario (Beccaluva et al., 1976) Ma (Beccaluva et al., 1985) Ma (Lustrino et al., 2004) Ma /Lustrino et al., 2007) Ma (Conti et al., 1996)

56 Caratteristiche dei complessi vulcanici LOGUDORO: A=> a=7 km; b=2 km; h=50 m B=> a=1 km; b=1 km; h=240 m C=> a=1.5 km; b=1 km; h=200 m; D=> a=4 km; b=3 km; h=30 m; E=> a=3 km; b=1 km; h=70m; F=> a=4 km; b=2 km; h=100 m 1 < a < 7 (km) 1 < b < 3 (km) 30 < h < 240 (m) DORGALI-OROSEI A=> a=5.5 km; b=2.5 km; h=100 m; B=> a=6 km; b=5 km; h=150 m. 5.5 < a < 6 (km) 2.5 < b < 5 (km) 100 < h < 150 (m)

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