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Terremoti, Appunti di Scienze della Terra

Le cause e gli effetti dei terremoti, spiegando la teoria del rimbalzo elastico e le onde sismiche. Vengono inoltre presentate le scale di valutazione della forza dei terremoti e i rischi sismici. Viene anche descritta la formazione dei vulcani e i meccanismi eruttivi.

Tipologia: Appunti

2022/2023

In vendita dal 12/10/2023

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alice-repossi 🇮🇹

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TERREMOTI
I terremoti sono come delle improvvise e rapide vibrazioni della crosta terrestre
che vengono percepite in superficie come scosse. Le scosse possono essere di
2 tipi:
- Sussultorie: terremoto percepito come movimento verticale
- Ondulatorie: terremoto avvertito come movimento di tipo orizzontale
Cause:
- Percepito anche quando cade un palazzo vicino a casa nostra
- Movimenti tettonici che fanno si che le placche possano scontrarsi e
allontanarsi
I terremoti sono più frequenti lungo i margini di una placca perché sono le
porzioni più instabili.
TEORIA DEL RIMBALZO ELASTICO (teoria che spiega come si originano i
terremoti): le rocce sono sottoposte a continue tensioni a causa del movimento
tettonico e nell’arco degli anni accumulano energia ed inizialmente tenderanno
a deformarsi ma una volta superato il limite di elasticità/rottura queste si
spaccheranno e si formerà un punto di frattura (faglia) e tutta l’energia
accumulata viene sprigionata sotto forma di vibrazioni che tenderanno a
diffondersi in tutte le direzioni nella crosta terrestre.
Il punto di rottura, dove i blocchi rocciosi tendono a slittare e l’energia viene
sprigionata sotto forma di vibrazioni, è detto IPOCENTRO. L’EPICENTRO è
invece un punto che si trova verticalmente rispetto all’ipocentro in superficie
ed è il punto dove il terremoto viene percepito per primo e con la massima
intensità.
La propagazione del terremoto dipende dalle onde sismiche che si comportano
come delle onde elastiche fanno vibrare le particelle delle rocce che stanno
attraversando (le particelle oscillando trasmettono alle particelle vicine
l’impulso ricevuto però con l’attrito e la distanza l’energia si esaurirà e
quindi le particelle non vibreranno più).
Vi sono 2 tipologie di ONDE SISMICHE:
1) onde P: onde primarie/prime perché sono le più veloci e quelle rilevate
per prime dai sismografi. Le particelle della roccia tenderanno ad
oscillare nella stessa direzione di propagazione dell’onda sismica. Si
creano delle variazioni di volume perché si verificano una serie di
compressioni e dilatazioni successive. Si trasmettono sia nei solidi che
nei liquidi
2) onde S: onde secondarie/seconde perché sono quelle che vengono
percepite dopo dai sismografi. Le particelle della roccia si muovono in
direzione perpendicolare rispetto alla direzione con cui si propaga l’onda.
La roccia si deforma. Si propagano solo nei solidi
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TERREMOTI

I terremoti sono come delle improvvise e rapide vibrazioni della crosta terrestre che vengono percepite in superficie come scosse. Le scosse possono essere di 2 tipi:

  • Sussultorie: terremoto percepito come movimento verticale
  • Ondulatorie: terremoto avvertito come movimento di tipo orizzontale Cause:
  • Percepito anche quando cade un palazzo vicino a casa nostra
  • Movimenti tettonici che fanno si che le placche possano scontrarsi e allontanarsi I terremoti sono più frequenti lungo i margini di una placca perché sono le porzioni più instabili. TEORIA DEL RIMBALZO ELASTICO (teoria che spiega come si originano i terremoti): le rocce sono sottoposte a continue tensioni a causa del movimento tettonico e nell’arco degli anni accumulano energia ed inizialmente tenderanno a deformarsi ma una volta superato il limite di elasticità/rottura queste si spaccheranno e si formerà un punto di frattura (faglia) e tutta l’energia accumulata viene sprigionata sotto forma di vibrazioni che tenderanno a diffondersi in tutte le direzioni nella crosta terrestre. Il punto di rottura, dove i blocchi rocciosi tendono a slittare e l’energia viene sprigionata sotto forma di vibrazioni, è detto IPOCENTRO. L’EPICENTRO è invece un punto che si trova verticalmente rispetto all’ipocentro in superficie ed è il punto dove il terremoto viene percepito per primo e con la massima intensità. La propagazione del terremoto dipende dalle onde sismiche che si comportano come delle onde elastiche fanno vibrare le particelle delle rocce che stanno attraversando (le particelle oscillando trasmettono alle particelle vicine l’impulso ricevuto  però con l’attrito e la distanza l’energia si esaurirà e quindi le particelle non vibreranno più). Vi sono 2 tipologie di ONDE SISMICHE:
  1. onde P : onde primarie/prime perché sono le più veloci e quelle rilevate per prime dai sismografi. Le particelle della roccia tenderanno ad oscillare nella stessa direzione di propagazione dell’onda sismica. Si creano delle variazioni di volume perché si verificano una serie di compressioni e dilatazioni successive. Si trasmettono sia nei solidi che nei liquidi
  2. onde S : onde secondarie/seconde perché sono quelle che vengono percepite dopo dai sismografi. Le particelle della roccia si muovono in direzione perpendicolare rispetto alla direzione con cui si propaga l’onda. La roccia si deforma. Si propagano solo nei solidi

Quando le onde P ed S raggiungono la superficie si originano le ONDE SUPERFICIALI (R/L) che sono quelle più pericolose perché viaggiano sulla superficie terrestre e la loro energia viene dissipata molto lentamente con la distanza. SISMOGRAFO: è lo strumento utilizzato per misurare le onde sismiche. È composto da un pennino attaccato ad una molla a sua vola ancorata alla base del sismografo tramite un asse di sostegno, ed appoggiato al terreno per poter vibrare con il terreno stesso. Il pennino scrive su un rullo di carta in continuo movimento. (no terremoto = linea retta/ si terremoto = sismogramma: tracciato che rappresenta l’oscillazione delle onde sismiche) Vi sono due scale che si utilizzano per indicare la forza di un terremoto:

  1. scala Mercalli: attribuisce un valore al sisma non superiore a 12° sulla base dei danni provocati dal sisma. È poco oggettiva perché lo stesso sima in città con condizioni diverse può causa effetti totalmente differenti
  2. scala Richter: è quella più oggettiva ed è una scala logaritmica (tutti i valori vengono tenuti considerando i logaritmi in base 10). Attribuisce al terremoto la magnitudo, una grandezza che indica l’ampiezza massima delle oscillazioni provocate dal terremoto paragonandola ad un’ampiezza standard di riferimento, ovvero l’oscillazione massima che si avrebbe se il terremoto fosse localizzato a 100km dalla stazione di rilevamento Effetti DIRETTI dei terremoti:
  • vibrazioni
  • tremori
  • movimento delle placche tettoniche Effetti INDIRETTI dei terremoti
  • allagamenti e maremoti: l’epicentro si trova sul fondale marino
  • liquefazione del suolo (terreni sabbiosi e ricchi d’acqua)
  • frane e valanghe
  • incendi
  • rilascio di sostanze tossiche Dato che i terremoti sono causati dallo scontro dei margini delle placche, in base ai diversi margini delle placchi vi sono diversi terremoti:  margini DIVERGENTI: le rocce subiscono una forza di trazione e i sismi sono superficiali e deboli  margini CONVERGENTI: le rocce subiscono una forza di compressione e i sismi sono profondi e violenti  margini TRASCORRENTI: le rocce subiscono una forza di taglio e i sismi sono di una certa intensità e non particolarmente profondi il RISCHIO SISMICO è la probabilità di ricevere un danno nel caso in cui si verifichi un terremoto. Si calcola ed è il prodotto di 3 fattori RISCHIO SISMICO = Pericolosità sismica X esposizione X vulnerabilità In Italia la pericolosità sismica è relativamente alta ma è più bassa che in aree come la California e il Giappone, ma il rischio sismico è più alto a causa dell’esposizione sismica e di vulnerabilità)
  • ultrabasico: % di silicio < Dall’eruzione di magma si possono formare diversi prodotti: più è lento il raffreddamento del magma più le componenti come atomi e ioni possono disporsi in maniera più ordinata a formare dei cristalli rocce EFFUSIVE = formatasi dal rapido raffreddamento della lava:
  • struttura amorfa: formatasi dal rapido raffreddamento della lava e gli atomi e gli ioni si sono congelati nella stessa posizione che avevano nel magma ( ossidiana )
  • struttura porfirica: il raffreddamento è avvenuto in maniera leggermente più lenta da permettere la formazione di solo alcuni cristalli (fenocristalli) immersi in una pasta microcristallina o amorfa ( basalto / porfido )
  • struttura porosa: raffreddamento della lava molto velocemente e con il magma molto ricco di gas ( pomice )  nel vulcano la pressione è molto alta mentre nell’atmosfera la pressione e più bassa e quindi quando il magma fuoriesce i gas diminuiscono la loro solubilità e tendono a separarsi dal magma a formare delle bolle  la lava tende a solidificarsi immediatamente attorno alle bolle di gas rocce INTRUSIVE = lento raffreddamento del magma all’interno della crosta terrestre, prima ancora di uscire (tettonica)
  • struttura olocristallina: cristalli riconoscibili ad occhio nudo di dimensioni simili ( granito ) LAVA: vi sono diversi tipi di lava:
  • corda: quando la lava è molto fluida continua a scorrere anche se diventa solida in superficie
  • AA: ha una viscosità maggiore e quindi la superficie tende a creparsi
  • Cuscino: quando la lava emerge a grandi profondità marine e a contatto con l’acqua solidifica a formare degli scogli tondeggianti/
  • Plateau basaltico: si forma quando la lava è molto fluida ed è emessa in aree pianeggianti, solidificando nel tempo di formano delle estensioni che si sovrappongono
  • Basalto colonnare: scogliere che si formano dalla solidificazione della lava in mare, fratturandosi a formare delle colonne con sezione prismatica PIROCLASTI = materiali solidi delle eruzioni vulcaniche che si distinguono sulla base delle dimensioni
  • Bombe vulcaniche
  • Lapilli
  • Ceneri
  • Polveri Il meccanismo eruttivo dipende da 2 fattori:
  1. Viscosità
  1. Percentuale di gas e polveri = motore delle eruzioni perché permette al magma di fuoriuscire la solubilità di un gas dipende dalla pressione e quindi se la pressione diminuisce, diminuisce anche la solubilità del gas e quindi si distacca dal magma formando le bollicine che tenderanno ad uscire trasportando con se il magma Tipologie di meccanismi eruttivi:
  2. Attività ESPLOSIVA: il magma è basaltico (fluido e pochi gas) = il magma risale il camino vulcanico liberamente, liberando in maniera graduale il contenuto di gas
  3. Attività EFFUSIVA: il magma tende a solidificarsi già all’interno del camino vulcanico creando un’ostruzione interna. I gas tendono a distaccarsi perché risalendo il camino la pressione diminuisce e con essa anche la solubilità ma siccome vi è un’ostruzione i gas si accumulano fino a che la pressione esercitata supera il peso dell’ostruzione e quindi poi esploderà L’edificio vulcanico si forma a mano a mano che il materiale eruttato si solidifica e si accumula nel tempo. L’aspetto del vulcano dipende dal tipo dell’attività
  4. SCUDO: l’attività eruttiva è tipicamente effusiva e quindi la base è larga con pendii molto dolci (Hawaii)
  5. STRATOVULCANI: la composizione del magma non è costante ma viaria e quindi l’attività eruttiva è caratterizzata da deboli esplosioni con emissioni anche di materiali piroclastico seguite dall’emissione di colate laviche. La base è più stretta e i pendii sono più ripidi formati da strati di lava alternati a strati di materiale piroclastico (Etna e Monte Fuji)
  6. CALDERE: l’edificio vulcanico è sprofondato o a causa di un’attività del vulcano particolarmente esplosiva oppure l’attività vulcanica è stata molto intensa da svuotare la camera magmatica  la depressione viene poi riempita da acqua a formare i laghi vulcanici
  7. PLATEAU: vasti espandimenti, di anche km, di lava molto fluida di forma pianeggiante I vulcani possono essere classificati sulla base della loro attività:  ATTIVI: hanno manifestato la loro attività di recente o la manifestano ancora  QUIESCENTI: l’ultima eruzione risale a molto tempo fa (10000 anni) (Vesuvio)  ESTINTI: non sono più alimentati dal magma Quando un vulcano termina la sua attività eruttiva, la camera magmatica tende a raffreddarsi molto lentamente rilasciando calore che interferirà con il suolo e le rocce circostanti -> anche se il vulcano è spento posso osservare altri fenomeni che nell’insieme vengono chiamati VULCANISMO/VULCANESIMO SECONDARIO = manifestazioni conclusive dell’attività del vulcano
  • Geyser: emissioni intermittenti di getti verticali di acqua calda