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i terremoti, descrizione, Appunti di Scienze della Terra

cosa sono, che tipi di terremoti esistono, come funzionano

Tipologia: Appunti

2018/2019

Caricato il 07/01/2024

Ginevracl
Ginevracl 🇮🇹

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TERREMOTI
ONDE SISMICHE: sono onde che si propagano attraverso il globo terrestre e sono generate dai
terremoti, da attività vulcanica o artificialmente.
Sono onde meccaniche che sfruttano le proprietà elastiche del mezzo materiale per la loro
propagazione (onde elastiche).
L’onda è una perturbazione elastica che si propaga da punto a punto attraverso un materiale o
sulla sua superficie senza che ciò implichi uno spostamento definitivo di materiale. Tranne che
nelle immediate vicinanze di una sorgente sismica naturale, solitamente una faglia, le rocce
tornano nella posizione di partenza, dopo il passaggio dei moti transienti prodotti dalla stessa
sorgente. Vibrazioni di questo tipo producono piccole deformazioni elastiche, in risposta alle forze
agenti all’interno delle rocce (stress).
ONDE DI CORPO O ONDE DI VOLUME: onde che si propagano dalla sorgente sismica, attraverso il
volume del mezzo interessato, in tutte le direzioni. Esistono due tipi di onde di corpo generate
contemporaneamente dalla sorgente sismica, chiamate: onda P e onda S.
Onde P: onde di compressione, corrispondono a compressioni e rarefazioni del mezzo in cui
viaggiano. Nel momento in cui passano le particelle del materiale attraversato, compiono un moto
oscillatorio nella direzione di propagazione dell’onda. Sono le più veloci, infatti sono le prime
avvertite ad una stazione sismica (onde P= primaria).
Onde S: Onde di taglio, provocano nel materiale attraversato oscillazioni perpendicolari alla loro
direzione di propagazione. Non possono propagarsi in mezzi fluidi. Raggiungono velocità intorno al
60-70% della velocità delle Onde P. Per questo vengono avvertite dopo le onde P (onde
S=secondarie).
Onde superficiali: si creano per l’intersezione delle onde di corpo con la superficie di separazione
tra la crosta terrestre e l’atmosfera terrestre. Si propagano lungo la superficie e vengono indotte
facilmente quando la sorgente sismica è poco profonda.
La loro velocità è inferiore a quella delle onde di corpo e arrivano dopo le Onde P e S.
Si dividono in: Onde di Rayleigh e onde di Love.
- Onde di Rayleigh (onde R): è un’onda data dalla composizione vettoriale di un’onda S e
un’onda P quando incidono sulla superficie e generano un'altra onda. producono
oscillazioni ellittiche simili a quelle delle onde marine.
- Onde di Love (onde L): sono generate dall’incontro delle Onde S con la superficie del
terreno. producono uno scuotimento orizzontale del terreno.
Le onde di volume, P e S, si liberano dall’ipocentro. Le onde superficiali, L e R, partono invece
dall’epicentro
RIFRAZIONE: fenomeno in cui un’onda, passando da un mezzo ad un altro con densità differente,
devia dalla direzione originaria.
RIFLESSIONE: fenomeno in cui un’onda che incide sulla superficie di separazione tra due mezzi
differenti non attraversa l’interfaccia, ma cambia direzione di propagazione ritornando nel mezzo
da cui è venuta. (l’onda “rimbalza” su una superficie di discontinuità).
La struttura interna della terra e la densità della materia sono state dedotte dal comportamento
delle onde sismiche. Le onde P si propagano nei solidi, liquidi e gas mentre le onde S solo nei
solidi. La velocità di propagazione è proporzionale alla densità del materiale nel quale si
propagano. Se si dovesse interrompere la propagazione delle onde esse tra il mantello e il nucleo,
vuol dire che il nucleo esterno è liquido. Se dovessero aumentare di velocità le onde P e S nel
mantello vuol dire che la densità del materiale sarà maggiore.
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TERREMOTI

ONDE SISMICHE: sono onde che si propagano attraverso il globo terrestre e sono generate dai terremoti, da attività vulcanica o artificialmente. Sono onde meccaniche che sfruttano le proprietà elastiche del mezzo materiale per la loro propagazione (onde elastiche). L’onda è una perturbazione elastica che si propaga da punto a punto attraverso un materiale o sulla sua superficie senza che ciò implichi uno spostamento definitivo di materiale. Tranne che nelle immediate vicinanze di una sorgente sismica naturale, solitamente una faglia, le rocce tornano nella posizione di partenza, dopo il passaggio dei moti transienti prodotti dalla stessa sorgente. Vibrazioni di questo tipo producono piccole deformazioni elastiche, in risposta alle forze agenti all’interno delle rocce (stress). ONDE DI CORPO O ONDE DI VOLUME: onde che si propagano dalla sorgente sismica, attraverso il volume del mezzo interessato, in tutte le direzioni. Esistono due tipi di onde di corpo generate contemporaneamente dalla sorgente sismica, chiamate: onda P e onda S. Onde P: onde di compressione, corrispondono a compressioni e rarefazioni del mezzo in cui viaggiano. Nel momento in cui passano le particelle del materiale attraversato, compiono un moto oscillatorio nella direzione di propagazione dell’onda. Sono le più veloci, infatti sono le prime avvertite ad una stazione sismica (onde P= primaria). Onde S: Onde di taglio, provocano nel materiale attraversato oscillazioni perpendicolari alla loro direzione di propagazione. Non possono propagarsi in mezzi fluidi. Raggiungono velocità intorno al 60-70% della velocità delle Onde P. Per questo vengono avvertite dopo le onde P (onde S=secondarie). Onde superficiali: si creano per l’intersezione delle onde di corpo con la superficie di separazione tra la crosta terrestre e l’atmosfera terrestre. Si propagano lungo la superficie e vengono indotte facilmente quando la sorgente sismica è poco profonda. La loro velocità è inferiore a quella delle onde di corpo e arrivano dopo le Onde P e S. Si dividono in: Onde di Rayleigh e onde di Love.

  • Onde di Rayleigh (onde R): è un’onda data dalla composizione vettoriale di un’onda S e un’onda P quando incidono sulla superficie e generano un'altra onda. producono oscillazioni ellittiche simili a quelle delle onde marine.
  • Onde di Love (onde L): sono generate dall’incontro delle Onde S con la superficie del terreno. producono uno scuotimento orizzontale del terreno. Le onde di volume, P e S, si liberano dall’ipocentro. Le onde superficiali, L e R, partono invece dall’epicentro RIFRAZIONE: fenomeno in cui un’onda, passando da un mezzo ad un altro con densità differente, devia dalla direzione originaria. RIFLESSIONE: fenomeno in cui un’onda che incide sulla superficie di separazione tra due mezzi differenti non attraversa l’interfaccia, ma cambia direzione di propagazione ritornando nel mezzo da cui è venuta. (l’onda “rimbalza” su una superficie di discontinuità). La struttura interna della terra e la densità della materia sono state dedotte dal comportamento delle onde sismiche. Le onde P si propagano nei solidi, liquidi e gas mentre le onde S solo nei solidi. La velocità di propagazione è proporzionale alla densità del materiale nel quale si propagano. Se si dovesse interrompere la propagazione delle onde esse tra il mantello e il nucleo, vuol dire che il nucleo esterno è liquido. Se dovessero aumentare di velocità le onde P e S nel mantello vuol dire che la densità del materiale sarà maggiore.

TERREMOTI: Sono fenomeni tettonici che consistono in improvvise vibrazioni del terreno, causate, nella maggior parte dei casi, dall’improvvisa rottura di grosse porzioni della crosta terrestre (faglie). Quando una massa rocciosa è sottoposta a sforzi, si comporta in modo elastico: anziché fratturarsi subito, si deforma lentamente e accumula in modo progressivo energia elastica. L'accumulo di forti tensioni può essere anche di milioni di anni. Continuando lo sforzo viene superato il limite di deformazione e la massa rocciosa si frattura improvvisamente in blocchi, che slittano l'uno rispetto all'altro, formando così una faglia. L'energia elastica, che si era accumulata nel tempo, si libera come energia meccanica e si propaga in tutte le direzioni sotto forma di onde sismiche (teoria del rimbalzo elastico). Questa teoria fu formulata dal sismologo americano Reid dopo il grande terremoto di San Francisco nel 1906. I terremoti sono fenomeni ciclici, la cui periodicità dipende dalle caratteristiche geologiche del territorio e dalle forze che agiscono all'interno del pianeta. Per una data regione può essere previsto un periodo di ritorno dei terremoti, cioè il periodo di tempo che passa tra due eventi sismici. Più ravvicinati nel tempo sono i terremoti, minore l'energia accumulata nelle rocce e minore è la potenza delle scosse. Le vibrazioni del terreno possono causare o oscillazioni orizzontali (scosse ondulatorie) oppure oscillazioni verticali (scosse sussultorie). I terremoti si possono suddividere a seconda della profondità a cui si verifica la rottura delle rocce: superficiali (max 70 km profondità), medi (70- 300km) e profondi (300-700km). Spesso i terremoti più catastrofici sono quelli più superficiali. Lo strumento usato per studiare le onde sismiche è il sismografo (Nel momento in cui si verifica un terremoto, le vibrazioni del terreno, provocano una vibrazione del rotolo di carta. Il pennino, invece, rimane fermo perché è sospeso per mezzo di una molla la quale, assorbendo i movimenti del terreno, impedisce ad esso qualsiasi movimento). Le stazioni sismologiche sono dotate di sismografi che registrano le tre componenti del movimento del suolo: verticale, orizzontale nord- sud, orizzontale est-ovest. Il tracciato del sismografo è chiamato sismogramma. Sono rilevate onde di tre tipi che, in ordine di arrivo, sono indicate come onde P, onde S e onde superficiali. Le oscillazioni trasversali fanno muovere le particelle perpendicolarmente alla direzione di propagazione dell’onda, sollevandole e abbassandole alternativamente. Le oscillazioni longitudinali fanno muovere le particelle come il soffietto di una fisarmonica, le fanno cioè avvicinare e allontanare alternativamente. Le onde L scuotono il terreno lateralmente senza moti verticali. Le onde R producono movimenti ellittici che determinano un movimento di rollio della superficie del terreno. I tempi di propagazione delle onde in funzione della distanza dall’epicentro sono descritti da curve chiamate dromocrone. I sismogrammi vanno fatti scorrere sul grafico delle dromocrone fino a fare coincidere i momenti di arrivo delle onde P e delle onde S con le rispettive dromocrone. Il valore in ascissa che si ricava indica la distanza dell’epicentro. Dal grafico dei tempi di propagazione delle onde sismiche si calcola la distanza dell’epicentro da una data stazione sismografica. Dall'intersezione delle circonferenze della distanza di tre diversi punti (località) si può giungere alla posizione dell'epicentro. Ipocentro: Il punto in cui avviene la rottura del blocco di roccia. Epicentro: punto in superficie posto sulla verticale dell'ipocentro (da qui si generano le onde superficiali). Scala sismica: usata per misurare l'intensità dei terremoti. Scala Mercalli: misura l'intensità di un terremoto grazie agli effetti che produce su persone, cose e manufatti. Si tratta di una misura molto imprecisa in quanto i danni rilevati dipendono anche dalle

dall’epicentro e in questa zona arrivano solo le onde P rallentato indebolite. Le zone d’ombra hanno permesso di scoprire esistenza del nucleo terrestre poiché attraverso questo si propagano esclusivamente le onde P che vengono rifratte e riflesse alla discontinuità di Gutenberg (superficie che separa il nucleo dal mantello). Le onde S invece non attraversano il nucleo e questa evidenza ha permesso di avanzare l’ipotesi che almeno la parte esterna del nucleo terrestre sia allo stato fuso. Questo studio inoltre ha permesso di conoscere la struttura stratificata dell’interno il nostro pianeta. LA MISURAZIONE DEL TERREMOTO Magnitudo: misura la forza di un terremoto attraverso le registrazioni degli strumenti ed è stata definita nel 1935 dal sismologo Richter come misura oggettiva della quantità di energia elastica messa durante il terremoto. Esprime la grandezza assoluta di un terremoto utilizzando l’ampiezza massima delle onde registrate sul sismo gramma per quel terremoto. Questa ampiezza massima A viene messa a confronto con un’ampiezza di riferimento di un terremoto standard A Si definisce magnitudo di un terremoto il rapporto M=log10 A/A ISOSISME Le isosisme sono linee che delimitano le aree in cui il terremoto è stato percepito con la stessa intensità. Lo studio delle isosisme permette di ricavare delle informazioni riguardo la natura del terremoto:

  • Le dimensioni dell’area sulla quale si registrano gli effetti macrosismici di un territorio sono proporzionali alla profondità dell’ipocentro.
  • struttura geologica del territorio CAMPO MAGNETICO TERRESTRE È assimilabile al campo magnetico generato da un dipolo magnetico con poli magnetici non coincidenti con quelli geografici e non statici, e con asse inclinato di 11,5°rispetto all'asse di rotazione terrestre. Il campo magnetico terrestre non è costante nel tempo ma subisce variazioni in direzione e intensità. Queste variazioni hanno portato alla deriva dei poli magnetici e a fenomeni di inversione del campo con scambio dei poli magnetici nord e sud. Il campo magnetico terrestre fa da scudo alla superficie della Terra dalle particelle cariche del vento solare. Il magnetismo terrestre si estende per migliaia di chilometri nello spazio formando una zona chiamata magnetosfera. L’aurora polare si genera grazie all’interazione tra i raggi cosmici di origine solare e la magnetosfera. Avviene nei poli in quanto in quei luoghi il campo geomagnetico è più debole e per questo le particelle del vento solare entrano in contatto con la ionosfera (atmosfera tra i 100-500 km). Il campo geomagnetico ha delle linee di forza entranti nella Terra nell’emisfero Nord e uscenti in quello Sud. PALEOMAGNETISMO: è lo studio del campo magnetico terrestre del passato. Grazie all’analisi della magnetizzazione rimanente delle rocce e dei sedimenti che contengono piccole quantità di minerali quantità di minerali ferromagnetici e antiferromagnetici. Il campo magnetico è soggetto a variazioni temporali. Lo studio della magnetizzazione delle rocce del passato geologico ha mostrato come il campo sia stato soggetto a inversioni di polarità magnetica