Body waves in media with depth dependent properties Body waves: P and S waves b) Surface waves: : Love e Rayleigh

Strain associated with seismic waves Compressional waves imply changes in volume Shear waves imply changes in shape Rayleigh P S Love

Registrazione telesismica Componente radiale Componente trasversale Componente verticale

Riflessione e rifrazione delle onde sismiche A beam of light is refracted or reflected when it crosses the boundary between air and water. Seismic waves behave similarly at boundaries within the Earth. P and S Waves radiate from an earthquake focus in many directions from Press and Siever (1994)

Propagazione delle onde sismiche all’interno della Terra e zone d’ombra onde P onde S

Fasi di un sismogramma L’interazione dell’onda di volume con una discontinuità genera onde riflesse e rifratte, identificabili sul sismogramma (FASI)

Fasi di un sismogramma Le fasi si distinguono in base alla distanza angolare epicentro-osservatore D epicentro osservatore

fasi di un sismogramma Primi arrivi  D = 0° - 10° D = 0° - 10°: propagazione crostale D < 2° fasi Pg, Sg D > 2°- fasi Pn, Sn diffrazione lungo la Moho Eventi crostali e regionali

fasi di un sismogramma Primi arrivi  D = 0° - 10° D < 2° fasi Pg, Sg D > 2°- fasi Pn, Sn (diffrazione lungo la Moho)  approssimazione raggi rettilinei distanza critica Crosta Mantello

fasi di un sismogramma Primi arrivi  D < 2° D < 2° fasi Pg, Sg Esempio 1: D ~ 0.1° tempo (sec)

fasi di un sismogramma Primi arrivi  D < 2° D < 2° fasi Pg, Sg Esempio 2: D ~ 0.2°

fasi di un sismogramma Primi arrivi  D < 2° ROM9 D < 2° fasi Pg, Sg Esempio 2: D ~ 0.2° NS NS Z Pg Sg Z

fasi di un sismogramma Primi arrivi  D > 2° BOB D > 2°- fasi Pn, Sn (diffrazione lungo la Moho) Esempio 2: D ~ 4° NS BOB Pn Pg Z

BOB NS Z BOB ROM9 ROM9 NS Z

fasi di un sismogramma D = 10° - 103°/105° D = 10° - 103°/105°: propagazione nel mantello Il mantello è in prima approssimazione un mezzo lateralmente omogeneo, ovvero un corpo a simmetria sferica con velocità di propagazione che cresce con la profondità approssimazione raggi curvilinei arrivi regionali-telesismici

fasi di un sismogramma D = 10° - 103°/105° D = 10° - 103°/105°: propagazione nel mantello D < 40° fasi P, S dirette (telesismiche) D > 40° fasi riflesse alla sup. libera (PP, PS, SS, PPP,…), predominanti per D>100°

fasi di un sismogramma D = 10° - 103°/105° D = 10° - 103°/105°: propagazione nel mantello Fasi profonde: se evento profondo, le fasi dirette p,s vengono riflesse indietro nel mantello (pP,pS, sP, sS) p pP * P

NS ESEMPIO: Terremoto di SUMATRA (26/12/2004) registrato dalla stazione di BOB (80° distanza angolare, backazimuth=90°) EW Z Love S NS (tangenziale) EW (radiale) Rayleigh P Z

fasi di un sismogramma arrivi telesismici D = 103°/105° - 180°: propagazione nel nucleo 105°-140°: zona d’ombra (inversione di velocità) - Arrivano solo fasi riflesse dal CMB (Pc, Sc) e diffratte dal nucleo esterno (Pdif)

fasi di un sismogramma arrivi telesismici D = 103°/105° - 180°: propagazione nel nucleo 130° - 180°: propagazione nel - nucleo esterno K (solo onde P: PKP, PKS,SKS, SKP) - nucleo interno I (PKIKS, SKIKS, SKIKP)

Propagazione delle onde http://bingweb.binghamton.edu/~ajones/