La prova più evidente (con i vulcani) che la Terra non è statica.

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1 La prova più evidente (con i vulcani) che la Terra non è statica.
I fenomeni sismici La prova più evidente (con i vulcani) che la Terra non è statica.

2 I TERREMOTI I terremoti o sismi sono vibrazioni naturali del suolo,rapide e violente,provocate dalla liberazione di energia meccanica all’interno della litosfera. Quando si verifica un terremoto l’energia accumulata viene liberata in modo repentino e viene dissipata sia sotto forma di calore che sotto forma di onde elastiche,che giunte in superficie generano scosse. MACROSISMI (scosse di grande intensità) MICROSISMI (avvertiti solo a livello strumentale e sono comunissimi)

3 IPOCENTRO & EPICENTRO IPOCENTRO del TERREMOTO:è il luogo in profondità in cui viene liberata energia. EPICENTRO:è il punto della superficie terrestre,situato verticalmente sull’ipocentro,che viene raggiunto per primo dalle vibrazioni. Le onde sismiche sono onde sferiche che si muovono dall’ipocentro e,giunte nell’epicentro,possono essere scomposte in una componente verticale,che genera scosse sussultorie,e in una orizzontale,che genera scosse ondulatorie.

4 TIPOLOGIE DELLE SCOSSE
SCOSSE ROTATORIE (quando interferiscono i due tipi di scosse) SCOSSE SUSSULTORIE (movimento verticale – epicentro) SCOSSE ONDULATORIE (movimento essenzialmente orizzontale – aree circostanti l’epicentro) Le scosse hanno durata breve,pochi secondi o al massimo 1 minuto,ma possono ripetersi per ore e giorni ad intervalli regolari.

5 CLASSIFICAZIONE dei TERREMOTI in base alla causa della liberazione di energia:
TERREMOTI VULCANICI (accompagnano le eruzioni vulcaniche. 7% dei terremoti Si registrano spesso microsismi nelle zone vulcaniche Non esiste un’esatta relazione tra frequenza e intensità dei microsismi e momento di un’eruzione.) TERREMOTI da CROLLO (causati dal crollo della volta di una grotta o di una miniera – in genere sono di debole intensità e avvengono nelle regioni carsiche) TERREMOTI TETTONICI (causati da masse rocciose che si fratturano improvvisamente in zone della litosfera sottoposte a forti tensioni,causate da forze geologiche endogene) TERREMOTI da ESPLOSIONE (eventi artificiali che si verificano a causa di detonazioni di dispositivi chimici o nucleari sotterranei)

6 I terremoti tettonici sono i più frequenti ed intensi.
Non sono quasi mai episodi isolati e occasionali perciò è possibile identificare regioni particolari della litosfera dove facilmente si ripetono eventi sismici di origine tettonica:queste aree sono dette aree sismiche. I terremoti tendono a distribuirsi in fasce sottili e allungate. Le fasce sismiche coincidono,o sono disposte parallelamente,alle fasce dove si localizza l’attività vulcanica.

7 LA TEORIA DEL RIMBALZO ELASTICO
Quando un blocco di rocce viene sottoposto a sforzo si comporta in modo elastico,cioè si deforma lentamente. Le rocce,deformandosi, accumulano energia e la deformazione subita è proporzionale all’intensità e alla durata della forza applicata. Ogni massa rocciosa ha un limite oltre al quale non può deformarsi elasticamente (limite di elasticità).Se si supera questo limite,il blocco roccioso si spacca nel punto più debole,producendo una faglia.

8 FAGLIA Si definiscono faglie le fratture della crosta terrestre lungo le quali due blocchi rocciosi si muovono in senso opposto subendo spostamenti verticali,orizzontali e obliqui. Il piano di scorrimento dei due blocchi è detto piano di faglia. Il punto di rottura diventa l’ipocentro del terremoto. Finché la faglia resta attiva può generare nuovi eventi sismici.

9 LE SCOSSE SCOSSE di ASSESTAMENTO SCOSSA PRINCIPALE SCOSSE PREMONITRICI
(repliche della scossa principale di intensità via via decrescente – non sono mai molto intense) SCOSSA PRINCIPALE (forte scossa nella quale viene scaricata l’energia accumulata – non è sempre sufficiente per ristabilire una situazione di equilibrio) SCOSSE PREMONITRICI (complesso di scosse che possono precedere la scossa principale – di debole intensità)

10 SISMOLOGIA La sismologia è lo studio delle onde elastiche (che provocano deformazioni dinamiche nei materiali nel momento in cui li attraversano),dette onde sismiche,generate nei terremoti. I sismografi sono strumenti in grado di registrare le onde sismiche. Le onde sismiche si propagano obbedendo ai principi del moto ondulatorio e non causano un vero e proprio spostamento dei materiali che attraversano ma solo vibrazioni delle particelle. Poiché il movimento elastico agisce sulle particelle delle rocce,parte dell’energia meccanica liberata viene dissipata per vincere l’attrito sotto forma di calore. La vibrazione può trasmettersi in modi diversi e generare diversi tipi di onde sismiche.

11 I SISMOGRAFI Come funziona un sismografo?
Una massa inerte viene sospesa con una molla o con un pendolo,non in modo rigido,ad un supporto solidale con il terreno.La massa ha una punta scrivente che lascia una traccia su un cilindro di carta fissato al suolo,che ruota continuamente con movimento regolare e preciso. Il tracciato che registra le onde sismiche rilevate con un sismografo è detto sismogramma.Su ciascun tracciato è possibile identificare tre gruppi di oscillazioni che corrispondono ai tre tipi di onde:P,S ed L.

12 SISMOGRAMMA Le prime onde ad essere registrate sono le onde P (oscillazioni di piccola ampiezza e breve periodo). Seguono le onde S (oscillazioni meno regolari,di maggiore ampiezza e di periodo più lungo). Infine le onde L (oscillazioni irregolari,dotate di ampiezza ancora più elevata e di durata più lunga).

13 ONDE SISMICHE Nell’ipocentro di un terremoto si generano due tipi di onde,che si propagano in tutte le direzioni dello spazio e in modo del tutto indipendente. ONDE P (onde primarie o onde di compressione o onde longitudinali): deformano i materiali nel loro stesso senso di propagazione,causando una variazione di volume del mezzo attraversato Le onde P si propagano nei solidi,nei liquidi e nei gas ma la loro velocità varia in base ai materiali attraversati. (velocità da 1,5 a 8 Km/s nella crosta terrestre) Possono subire brusche deviazioni di direzione ONDE L (onde superficiali): si propagano lungo la superficie terrestre muovendosi dal punto di origine. Sono più lente delle onde P ed S (velocità costante di circa 3,5 Km/s) ONDE S (onde secondarie o onde di distorsione o onde trasversali): scuotono i materiali in senso trasversale rispetto alla direzione di propagazione e producono una variazione di forma dei materiali attraversati Le onde S non si propagano mai nei fluidi La loro velocità cambia a seconda delle caratteristiche fisiche e della composizione dei blocchi rocciosi attraversati(inferiore a quella delle onde P). Possono subire brusche deviazioni di direzione.

14 La scossa provoca un’onda che si muove a grande velocità
I MAREMOTI I maremoti (o tsunami) sono onde improvvise,provocate da sismi con ipocentro sul fondale marino. Possono essere determinati anche da un’eruzione vulcanica. Durante un maremoto si possono verificare due situazioni: Le onde si sollevano esplodendo. Le onde sprofondano per depressione. La scossa provoca un’onda che si muove a grande velocità

15 COME SI RIVELA LA FORZA DI UN TERREMOTO?
La forza di un terremoto può essere rilevata con due metodi diversi,che consentono di costruire vere e proprie scale sismiche SCALA delle INTENSITA’(scala MCS–Mercalli, Cancani,Sieberg) La scala assegna ad ogni sisma un valore numerico(grado di intensità),determinato in base agli effetti delle scosse sismiche sul territorio e al grado di distruzione che provocano nelle regioni in cui il sisma viene rivelato. SCALA delle MAGNITUDO(scala Richter) Si stabilisce in base all’ampiezza delle onde sismiche registrate da un sismografo.L’unità di misura consiste in un sismogramma di riferimento.Per effettuare una misurazione corretta bisogna anche tenere conto della distanza dall’epicentro.

16 SCALA MCS Vengono utilizzati quattro generi di ‘indicatori’:lesioni a costruzioni,danni a persone o animali,modifiche di elementi dell’ambiente naturale,effetti sugli oggetti in uso. L’intensità di un sisma dipende dalla distanza dall’epicentro. Non misurandola con strumenti,l’intensità non dipende solo dall’energia sprigionata dal sisma.

17 SCALA RICHTER(scala logaritmica)
La magnitudo di un terremoto si ottiene confrontando l’ampiezza massima delle oscillazioni di un sismogramma di riferimento. Relazione: Dove A=ampiezza max delle oscillazioni del terremoto che si sta osservando A₀=ampiezza max delle oscillazioni di un terremoto di riferimento Q=fattore di correzione che tiene conto della distanza dall’epicentro della stazione di rilevamento.

18 ONDE P (longitudinali)

19 ONDE S (trasversali)

20 ONDE L (superficiali) Onde Love Onde Reyleigh

21 COME SI TROVA L’EPICENTRO DI UN TERREMOTO?
Per stabilire la posizione dell’epicentro di un terremoto ci si avvale dei sismografi. Per fare ciò si stabilisce il ‘tempo di origine’ del terremoto (momento di rilascio dell’energia). ll ritardo delle onde S rispetto alle onde P permette di definire la distanza della stazione di rilevamento dall’epicentro. Con dei diagrammi spazio-tempo nei quali sono riportate le curve dei tempi di propagazione delle onde P ed S (dromocrone)in funzione della distanza dall’epicentro e i sismogrammi rilevati dalla stazione,è possibile risalire alla distanza epicentro-stazione. Prendendo in considerazione tre stazioni e tracciando le circonferenze di raggi ottenuti tramite il diagramma,si risale all’epicentro del terremoto che coinciderà con il punto di coincidenza delle tre curve. Per determinare esattamente la posizione dell’ipocentro si devono prendere in considerazione un numero maggiore di sismogrammi relativi allo stesso sisma.

22 CLASSIFICAZIONE dei TERREMOTI in base alla profondità dell’ipocentro:
TERREMOTI SUPERFICIALI (ipocentro compreso fra 0 e 70 Km di profondità) TERREMOTI INTERMEDI (ipocentro compreso fra 70 e 300 Km di profondità) TERREMOTI PROFONDI (ipocentro supera i 300 Km di profondità – registrati al massimo terremoti con ipocentro non inferiore ai 700 Km)

23 Terremoti e vibrazioni nel sistema solare
I fenomeni sismici non sono un'esclusiva del nostro pianeta: le missioni spaziali hanno permesso di installare sismografi anche sulla Luna e su Marte. Il Sole e altre stelle hanno mostrato vibrazioni in superficie (chiamate impropriamente terremoti solari) che consentono agli astronomi di studiare la struttura interna degli astri. Tra gli apparati sperimentali lasciati dall'uomo sulla Luna vi sono anche cinque sismometri, che hanno operato fino al Essi hanno registrato migliaia di terremoti (o lunamoti) ogni anno. In generale si trattava di fenomeni di lieve entità, corrispondenti ai primi due gradi della scala Richter, raramente si arrivava al quarto grado. I terremoti lunari sono attribuibili o all'impatto di meteoriti sulla sua superficie, oppure a fenomeni interni. Vi è poi un particolare curioso: i terremoti lunari hanno una periodicità di circa 14 giorni, cioè metà del mese lunare. Lo studio dei fenomeni sismici su Marte non è stato altrettanto fortunato. Le storiche missioni Viking degli anni '70 hanno portato due sismografi sul suolo marziano, ma solo uno risultò funzionante. Questo strumento però non ha fornito indicazioni chiare Lunamoto provocato dall’impatto del modulo lunare.