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TERREMOTO :
vibrazione improvviso del suolo, prodotta da una rapida liberazione di energia meccanica che avviene nelle profondità della crosta e del mantello Il punto in cui si libera l’energia non è un vero e proprio punto: è un volume di roccia che si chiama “ IPOCENTRO ” o “fuoco del terremoto” Da esso, l’energia si propaga in tutte le direzione per onde sferiche, attraversando tutta la terra (i terremoti vengono registrati in tutto il mondo)
EPICENTRO : proiezione sulla superficie verticale dell’ipocentro
I terremoti non avvengono casualmente: in tutta la terra ne avvengono circa 1 milione, ma solo qualche migliaio è abbastanza forte da essere percepito dall’uomo.
- Essi sono localizzati nello spazio e frequenti nel tempo
- avvengono in zone dove si accumulano degli sforzi tettonici: zone SISMICAMENTE
ATTIVE o SISMICHE
- coincidono con grandi catene montuose, dorsali oceaniche e margini delle fosse
abissali Nelle zone dove non ci sono: ASISMICHE , però vengono comunque percepiti gli effetti grazie alla propagazione delle onde sismiche dalle zone vicine.
IL MODELLO DEL RIMBALZO ELASTICO
- proposto dopo terremoto di San Francisco 1906, da Herry Reid
- Faglia di san Andreas: profonda frattura della crosta terrestre attraverso California
- Dopo il terremoto alcuni elementi del paesaggio (strade, corsi d’acqua) erano troncati e
le estremità tagliate erano spostate lateralmente l’una dall’altra
- Comprende che negli anni prima del terremoto, questi elementi del paesaggio si erano
incurvati nel tratto in cui passava la faglia, spostandosi con un movimento laterale molto lento ma continuo Intuisce che le rocce accumulano energia degli sforzi tettonici dovuta ai movimenti delle placche tettoniche fin quanto possono, poi quando non riescono più a trattenerla, si rompono improvvisamente, avviene il terremoto e liberano l’energia trattenuta (in parte sotto forma di calore x attrito lungo faglia, in parte sotto forma di vibrazioni, che si propagano come onde sismiche in tutte le direzioni da un punto originario: IPOCENTRO) Quindi prima le rocce si piegano in maniera elastica, poi si deformano progressivamente fino a quando raggiungono il limite di rottura, si rompono e dal punto più debole si crea una faglia, dove rocce possono scorrere le une sulle altre in direzioni opposte. Dopo la rottura, sono libere di acquisire di nuovo energia elastica, ritornando al loro volume bruscamente e alla loro posizione originaria, attraverso rapide vibrazioni (da qualche secondo a minuti, in base dell’estensione e del tipo di frattura)
Se esiste già faglia, l’attrito tra i 2 blocchi della faglia impedisce il movimento delle rocce, quindi si deformano elasticamente fino a quando la tensione accumulata supera la resistenza dell’attrito e si riattiva. Una volta che si ritorna alla condizione originaria, si dovrebbe avere un nuovo equilibrio di tranquillità sismica, ma invece ricomincia il processo a causa delle continue forze
tettoniche che deformano la crosta: CICLO SISMICO
Si possono distinguere 2 stadi:
- stadio pre-sismico: prima della rottura, si osservano lenti movimenti grazie a cui le
rocce acquisiscono energia e si deformano
- Stadio post-sismico: area colpita raggiunge nuovo equilibrio grazie scosse successive
o repliche Molto importante perchè si è compreso che i terremoti avvengono con una certa ricorrenza e che avvengono solo dove ci sono strutture geologiche in movimento, e alterazioni delle caratteristiche rocce (deformazioni) possono essere fenomeni premonitori
ONDE SISMICHE
I movimenti all’ipocentro (rapide oscillazione attorno al punto di equilibrio) producono diversi tipi di deformazioni a cui corrispondo diversi tipi di onde. Oltre a questo, la struttura della terra provoca fenomeni di rifrazione e riflessione.
- Onde subiscono una rifrazione : cambia la loro velocità di propagazione in quanto viene
cambiata la superficie su cui agiscono (es, è diverso il loro passaggio nell’acqua da quello nella roccia)
- riflessione : una parte di onde rimbalza verso la superficie, ritornando indietro e
interferendo con altre onde Per misurare le onde emesse da un terremoto, bisogna distanziarsi dall’epicentro, distinguendo 3 tipi di onde: onde longitudinali, trasversali e superficiali. Onde interne/di volume, si generano a partire dall’ipocentro e sono di 2 tipi : ONDE P : onde prime/ longitudinali / di compressione
- vengono registrate prima dai sismografi, sono molto veloci, velocità tra 4 e 8 km/s
- Oscillano nella stessa direzione delle onde: le particelle oscillano lungo la direzione in
cui si propaga l’onda
- La roccia subisce rapide variazioni di volume: viene prima compressa, poi dilatata
alternativamente
- Si propagano in ogni mezzo, aria, acqua, magma fuso (il rombo del terremoto è dovuto
alle onde P che arrivano in superficie e provocano spostamenti d’aria, con frequenze percepibili dall’orecchio umano)’
- Velocità maggiore nelle rocce più compatte ( > densità, > velocità di propagazione)
ONDE S :
- onde trasversali o di taglio
SCALE DI INTENSITÀ:
Si basano sull’effetto che il terremoto produce sul territorio, in particolare sui manufatti. Prima scala: Pignataro , propone scala con 4 categorie: leggero, moderato, forte, fortissimo Poi si utilizza scala Mercalli : 10 gradi, MM Scala + usata in Europa MCS , 12 gradi
INTENSITÀ
Ad ogni località viene assegnato un grado di intensità, il max è nell’area
dell’epicentro, poi diminuisce man mano che ci si allontana.
Si riportano i valori d’intensità su una rappresentazione cartografica tracciando
delle linee di confine tra le zone in cui il terremoto si è manifestato con intensità
diverse. Queste linee chiuse si chiamano ISOSISME.
La più interna racchiude area epicentro la + esterni determina l’area complessiva in
cui il terremoto è stato percepito.
Le isogone danno info anche su struttura geologica dell’area: se le isosisme sono
più ravvicinate tra loro e c’è poca distanza dall’epicentro all’area priva di effetti,
significa che le onde sismiche sono state smorzate dalle rocce in quella zona.
Importante anche x studio terremoti del passato, con costruzione di cataloghi
sismici.
MAGNITUDO
“Forza” di un terremoto indipendente dagli effetti prodotti in superficie. È registrata dal sismogramma, quindi è oggettiva (a differenza da scala di intensità che è basata su osservazione qualitativa). A parità di distanza dalla sorgente, un terremoto + forte di un altro fa registrare sul sismografo oscillazioni + ampie. Ritcher propone di misurare la magnitudo di un terremoto facendo un rapporto tra l’ampiezza massima delle onde registrate sul territorio in questione e l’ampiezza massima delle onde del terremoto di riferimento (terremoto standard). Riferimento: terremoto che produce su un sismogramma con oscillazione massima = 0,001mm, posto a 100 km dall’epicentro. Per ogni stazione sono state costruite delle tabelle che permettono il calcolo della variazione dell’ampiezza in funzione della distanza dall’epicentro. Se la magnitudo è 0, il terremoto ha forza uguale del terremoto standard Se è > di 0 e cresce all’aumentare del rapporto tra le ampiezze, non esiste un limite teorico della magnitudo, ma la max registrata è 9,
Il limite superiore della magnitudo dipende dalla quantità massima di energia che la roccia può accumulare prima di rompersi, quindi dipende dalla morfologia della terra. Non esiste nemmeno un limite inferiore, se il valore di M è negativo, le oscillazioni sono ampie qualche frazione di millesimo di millimetro (molto piccole). La scala della magnitudo è logaritmica, l’aumento di una unità corrisponde ad una liberazione di energia circa 30 volte maggiore.
TSUNAMI E MAREMOTI
Quando terremoto avviene al di sotto del mare, nelle zone costiere si possono risentire effetti di un maremoto, chiamato comunemente tsunami Maremoti tettonici: si manifesta come un’onda d’acqua che is muove a grande velocità sulla superficie del mare, percorrendo anche spazi molto vasti prima di esaurirsi CAUSE:
- collasso di isole vulcaniche
- Grandi frane sottomarine
- Grandi eruzioni vulcaniche in mare
Un’altra causa è un improvviso movimento del fondale marino associato ad un terremoto. Il movimento della faglia che provoca il terremoto, si trova al di sotto del fondale, perciò avviene un brusco abbassamento di un tratto del fondale. Questa oscillazione crea un perturbazione nella massa d’acqua sovrastante, la quale genera un’onda molto lunga che si propaga con velocità.
- L’onda ha una forte velocità: tra 500 e 900 km/h
- L’altezza dell’onda all’origine è molto limitata, nemmeno viene percepito che si tratta di
un’onda anomala, in genere non supera 1m
- La lunghezza d’onda (distanza tra due creste dell’onda, tra i due picchi) può essere
anche di 300km Quando si avvicina alla costa la profondità del fondale diminuisce, quindi l’altezza delle onde cresce, innalzandosi e diminuendo la distanza tra le creste. Ne deriva un’onda gigantesca che si abbatte sulle coste penetrando in profondità. L’onda è più distruttiva quando arriva sulla costa nel ventre (parte più bassa dell’onda, la depressione), perchè si abbassa improvvisamente il livello del mare, si ritira verso il largo facendo emergere un tratto di fondale. Subito dopo arriva la cresta dell’onda che alza il livello mare, travolgendo e scaraventando tutti i sedimenti presenti sulla spiaggia e, andando a velocità elevata, può avere un’altezza molto alta, anche 30 m.
Importante anche educazione di massa x adeguata preparazione della popolazione al momento emergenza
EFFETTI DEL TERREMOTO
L’arrivo delle onde sismiche in superficie determina un’oscillazione del terreno, trasmessa agli oggetti sovrastanti. I danni dipendono molto anche dalla durata oscillazioni, in quanto se le scosse si prolungano distruggono le strutture già indebolite dalle scosse precedenti. Il terremoto causa una reazione a catena:
- quando gli effetti primari raggiungono la superficie
- Innescano effetti di sito associati a caratteristiche locali
EFFETTI PRIMARI
Deformazioni immediate e permanenti (cosismiche) causate dal terremoto, che modificano morfologia territorio e dipendono dalla struttura geologica:
- dimensioni piano di faglia
- Movimento della faglia
- Magnitudo del terremoto
Queste deformazioni sono:
- sollevamenti e abbassamenti suolo
- crepe
- Generazione o riapertura di vecchie faglie
Scuotimento è diverso in base al tipo di vibrazione:
- al passaggio di onde P le rocce si comprimono e si dilatano
- Onde S il terreno oscilla trasversalmente rispetto direzione propagazione onde
- Onde superficiali il terreno compie movimenti + complessi
Le onde possiedono anche differenti frequenze:
- P e S provocano vibrazioni ad alta frequenza, che sollecitano > costruzioni basse
- Superficiali bassa frequenza e colpiscono > costruzioni alte
Ogni edificio ha un proprio modo di vibrare, edifici diversi reagiscono in modi diversi alle onde sismiche.
EFFETTI DI SITO
Legati a caratteristiche locali del territorio colpito dal terremoto
- FRANE SISMO-INDOTTE: vibrazioni possono causare vari tipi di frane (caduta di massi o scivolamento parti di un versante). Possono essere riattivate vecchie frane che avevano raggiunto un equilibrio temporaneo.
