I TERREMOTI e La Tettonica a placche

Presentazione sul tema: "I TERREMOTI e La Tettonica a placche"— Transcript della presentazione:

1 I TERREMOTI e La Tettonica a placche

2 Il terremoto La sorgente sismica (o terremoto) può essere definita come una dislocazione di taglio, in pratica uno spostamento di masse rocciose, che si propaga ad alta velocità sulla superficie di una FAGLIA per effetto dello sforzo tettonico presente nella litosfera. Faglia: la frattura o una zona di frattura tra due blocchi di roccia, in cui si verifica il movimento relativo (dislocazione) della parti adiacenti alla frattura. Il movimento può essere improvviso, oppure di lento scorrimento .

3 Le rocce soggette a piccoli sforzi si deformano in modo elastico (come, ad esempio, una mensola su cui sono poggiati dei libri); se lo sforzo aumenta si fratturano (troppi libri e la mensola si spacca…). Quando gli sforzi in profondità superano il limite di resistenza della roccia, si verifica un rapido scorrimento delle parti di roccia a contatto lungo superfici di rottura (faglie) e la liberazione dell’energia accumulata sotto forma di ONDE ELASTICHE (ONDE SISMICHE): è il terremoto.  Le onde sismiche possono essere: - Onde longitudinali o di compressione, che fanno oscillare i materiali solidi avanti e indietro, nella stessa direzione di propagazione dell'onda. Sono le più veloci, e sono dette onde P. - Onde di taglio o trasversali, che muovono i materiali perpendicolarmente alla loro direzione di propagazione, quindi attraverso un mezzo elastico. Questo tipo di onde non si propagano attraverso i fluidi perché questi non sono elastici. Sono le onde S. - Onde superficiali, si manifestano lontano dall'epicentro e provocano maggiori danni perché sono generate dalla combinazione dei due tipi di onde precedenti. Sono le onde L (di Rayleigh e Love)  

4 Nella realtà: faglia obliqua
LA SORGENTE SISMICA: orientazione della faglia e meccanismo focale a) Faglia Normale In una faglia normale, il blocco sopra alla faglia si muove verso il basso rispetto al blocco di sotto. Questo movimento provoca una estensione. b) Faglia Inversa In una faglia inversa, il blocco sopra alla faglia si muove verso l’alto rispetto al blocco di sotto. Questo movimento provoca un’accorciamento. c) Faglia Trascorrente In una faglia trascorrente, il movimento dei blocchi lungo la faglia è orizzontale. La faglia trascorrente può essere destra o sinistra. Nella realtà: faglia obliqua

5 Ipocentro: è il punto nel sottosuolo in cui avviene la rottura del blocco di roccia e il rilascio di energia. Nell'ipocentro hanno origine le onde sismiche (onde P ed onde S) che si propagano lungo un fronte d'onda. Epicentro: è il punto corrispondente in superficie, posto sulla verticale dell’ipocentro. Dall'epicentro si generano le onde superficiali (onde di Rayleigh e onde di Love)

6 IL TRAGITTO DELL’ONDA; ONDE P ED ONDE S

7 Come si registrano i terremoti

8 Sismometria: sensori elettromagnetici
Massa magnetica appesa tramite una molla ad un telaio solidale al terreno; solidale al terreno è anche un avvolgimento elettrico (bobina). Quando il terreno vibra, il telaio e la bobina si muovono mentre il magnete per inerzia tende a rimanere fermo. Legge di Faraday La legge di Faraday o legge dell'induzione elettromagnetica è la legge fisica che quantifica il fenomeno dell'induzione elettromagnetica, ovvero l'effetto di produzione di corrente elettrica in un circuito posto in un campo magnetico variabile oppure un circuito in movimento in un campo magnetico costante

9 Rete sismica nazionale centralizzata
Possiamo considerare appartenenti alla rete sismica centralizzata tutte le stazioni che concorrono a fornire informazioni utili al monitoraggio della sismicità in tempo reale o quasi reale. Ad oggi esistono 268 collegamenti in tempo reale con la sala sismica di Roma (in realtà sono 245 stazioni, di cui 23 hanno doppia trasmissione) Inoltre, circa 30 stazioni inviano fasi sismiche determinate automaticamente tramite (verdi) Questo numero potrebbe aumentare a breve (Blu)

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11 PROBLEMA DELLA LOCALIZZAZIONE DI UN TERREMOTO

12 DISTANZA DALL’EPICENTRO DI UNA STAZIONE SISMOLOGICA
In tale diagramma, che si costruisce a partire da un gran numero di sismogrammi, vengono messi a confronto i tempi d'arrivo dei singoli tempi di onde ( in questo caso P ed S ) con le distanze dall'epicentro delle stazioni in cui sono stati registrati i singoli sismogrammi. Praticamente queste curve, chiamate dromocrone, indicano i tempi di propagazione di ogni tipo di onda in funzione della distanza dall'epicentro. Per misurare la distanza di una stazione sismica dall'epicentro di un terremoto e' necessario misurare, sul sismogramma registrato in quella stazione, la differenza tra il tempo di arrivo della prima onda P e quello della prima onda S e, cercare poi sull'ascissa della dromocrona la distanza epicentrale a cui corrisponde un intervallo tra le due curve pari all'intervallo di tempo misurato. La distanza dell'epicentro da una stazione si ricava semplicemente con questa operazione, mentre la posizione dell'epicentro sono necessarie le distanze dall'epicentro di almeno tre stazioni sismiche.

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14 SCALE DI MISURAZIONE L'intensità dei terremoti è valutata secondo la scala Richter (Charles Francis Richter 26/4/ /9/1985) o la scala Mercalli (Giuseppe Mercalli 21/5/ /3/1914) modificata. La prima fornisce una valutazione obiettiva (magnitudo) della quantità di energia liberata, mentre la seconda assegna un grado agli effetti sull'ambiente. Nel 1902 Mercalli propose la prima scala composta da 10 gradi, in seguito gli americani H.O. Wood e F. Neumann la modificarono aggiungendo 2 gradi al fine di adattarla alle consuetudini costruttive vigenti in California. Con il medesimo intento in Europa occidentale è in uso la scala MCS (Mercalli, Cancani, Sieberg), mentre in Europa orientale si utilizza la scala MKS (Medvedv, Karnik, Sponheuer). Quindi per un confronto reale dell'intensità dei terremoti, e non solo degli effetti, è stata introdotta la scala della magnitudo o Richter. In sintesi, ecco gli effetti dei sismi nei vari gradi della scala MCS:

15 esplosione equivalente
La magnitudo Richter e' misurata a partire dallo spostamento del terreno registrato dai sismografi (media degli spostamenti N-S e E-W),comparato allo spostamento prodotto da un terremoto campione in scala logaritmica. Quindi, tra un grado Richter e il successivo lo spostamento del terreno aumenta di 10 volte mentre l'energia rilasciata dal sisma aumenta di circa 32 volte. La magnitudo Richter non è direttamente correlabile alla scala Mercalli poichè gli effetti al suolo di un terremoto non dipendono solo dalla energia liberata ma dalla profondità del sisma e dalla struttura dei suoli e dei manufatti. Nella tabella in fondo alla pagina è comunque riportata una equivalenza a grandi linee tra le due scale e il valore dell'energia liberata espresso in tonnellate di tritolo equivalenti supponendo una profondita' dell'epicentro attorno ai 10 Km. Grado Richter esplosione equivalente Grado Mercalli 0.5 Kg TNT I° 1 15 Kg TNT (scontro camion di 2 tonnellate a 100 Km/h) 2 500 Kg TNT (mina media di una cava) II-III° 3 15 Tonnellate TNT III-IV° 4 Atomica di Hiroshima V°-VI° 5 20 Kilotoni VII° 6 Bomba all'idrogeno VIII° 7 20 Megatoni IX° 8 1000 bombe atomiche all'idrogeno X° 9 Energia totale consumata negli USA in 1 mese XII°

16 Come misurare un terremoto

17 Localizzare i terremoti in tempo reale: vai a….
I terremoti sono localizzati lungo linee preferenziali che costituiscono per lo più i confini delle placche litosferiche:

18 La distribuzione dei terremoti coincide con i margini delle principali zolle:

19 E in Italia? L’indagine storica è essenziale per la prevenzione dei terremoti: essi tendono a colpire dove già hanno colpito nel passato. In questo modo sono state costruite mappe del rischio sismico a livello nazionale e regionale. Le nuove costruzioni devono rispettare alcune modalità necessarie per minimizzare il rischio di crollo. Del resto, come si vede, gli effetti possono essere assai diversi anche a brevissime distanze… e sono dovuti anche a differenze nel terreno sottostante (fratture, frane, falde freatiche…)

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21 Il nostro territorio è stato diviso in zone sismiche, classificate in 4 categorie fondamentali: in questo modo ogni Comune italiano ha avuto la sua classe sismica cui fare riferimento per ogni nuova costruzione o ristrutturazione di edifici già esistenti. La classe 1 è la più a rischio mentre la classe 4 (in cui ricade la stragrande maggioranza dei Comuni) teoricamente non dovrebbe essere sottoposta a scosse significative.

22 PREVISIONE O PREVENZIONE?
Fra i molteplici segnali che sono stati proposti come precursori utili per la previsione dei terremoti vanno ricordati: (a) le variazioni anomale della sismicità; (b) le variazioni della velocità e delle caratteristiche spettrali delle onde sismiche e dei meccanismi di sorgente; (c) le deformazioni crostali su scala regionale; (d) le variazioni anomale negli sforzi crostali; (e) le variazioni del campo gravitazionale e geomagnetico, delle correnti telluriche e della resistività (precursori geoelettrici); (f) le modificazioni anomale del flusso delle acque sotterranee e del contenuto di diversi componenti chimici dell'acqua (Radon, F, CO2, ossidi di azoto); (g) le anomalie nella pressione atmosferica, nella temperatura e nel flusso di calore terrestre. La maggior parte dei precursori menzionati, tuttavia, è stata associata al terremoto solo dopo che lo stesso era già avvenuto. Inoltre, per stabilire un chiaro nesso precursore-evento è necessario raccogliere un certo numero di casi statisticamente significativi. Ciò non è stato ancora possibile, in generale, perché i terremoti forti sono eventi rari e ciascun fenomeno considerato precursore è caratterizzato da fluttuazioni proprie, non legate alla sismicità, che rendono particolarmente difficile l'individuazione del segnale precursore.

23 http://www. centrometeoitaliano
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