I SISMI

Caratteristiche delle rocce

Tipi di onda

Sismica a riflessione
Comportamento plastico della roccia
Applicazione di distensione o di compressione
Distensione
Compressione
Stato di riposo della roccia
Roccia sottoposta ad azione compressiva
Onde P , di compressione o longitudinali (si sviluppano nella direzione di
propagazione)
Se la roccia subisce una deformazione nel senso delle frecce, si generano
onde di taglio che deformano la roccia nel modo seguente:
Onde S, di taglio o trasversali (si sviluppano perpendicolarmente alla direzione
di propagazione)
Onde P (prime, si propagano nei
solidi e nei liquidi)
Onde S (seconde, si propagano
solo nei solidi)
Onde L (longae, superficiali)
le onde di Love (anche dette onde Q (Quer: in tedesco laterale,
di traverso)) sono onde sismiche superficiali che causano uno
spostamento orizzontale della terra durante un terremoto
Le Onde di Rayleigh sono un tipo onde elastiche superficiali che
viaggiano nei solidi. Si generano per fenomeni di interferenza tra
onde P e S.
Al passaggio di un’onda R le particelle di terreno compiono orbite
ellittiche retrograde su un piano verticale lungo la direzione di
propagazione.
Viaggiano solo alla superficie del mezzo.
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Esempio di sismogramma
Ampiezza e periodo di un sismogramma
L’ampiezza si misura in mm (o in μm), mentre il periodo in
minuti primi (o secondi)
Sismogrammi dello stesso evento
ma percepiti da sismografi posti a
diversa distanza
S. registrato dalla stazione più lontana
(l’intervallo di tempo tra P e S è il
maggiore)
S. registrato nella stazione intermedia
S. della stazione più vicina (le
ampiezze delle onde sono fuori
scala)
COSTRUZIONE DELLA SCALA GRAFICA
Quando si costruisce una scala quantitativa occorre
decidere qual è lo 0 e quale il criterio di passaggio da
un gradino all’altro della scala.
Nella scala di magnitudo (Richter), il livello 0 è
fissato, per quel dato terremoto che produce su un
sismografo standard situato alla distanza di 100 km
dall’epicentro, un sismogramma con un’ampiezza
max. uguale a 0,001mm.
L’unità è scelta in modo che si sale di un grado nella
magnitudo tutte le volte che l’ampiezza max.
registrata cresce 10 volte.
SCALA GRAFICA DI MAGNITUDO
DISTANZA EPICENTRALE
 La
distanza epicentrale, che
separa
il
sismografo
dalla
sorgente delle onde ed è misurata
non in linea retta ma sulla
superficie curva del globo, può
essere ricavata semplicemente
dalla differenza, rilevata sul
sismogramma, tra il tempo di
arrivo di due diverse fasi,
solitamente la P e la S.

Tale differenza, infatti, diventa sempre più
grande man mano che aumenta la distanza
epicentro-sorgente. Così, se il terremoto è
avvenuto a distanze locali, allora, nella
misura in cui la profondità del suo fuoco è
trascurabile
rispetto
alla
distanza
dell’epicentro, una formula utilizzabile per
ricavare quest’ultima è: D (in km) = (TS -TP)
x 8, dove la quantità TS -TP, detta anche
“intervallo S-P”, è la differenza, in secondi,
tra l’istante di arrivo della fase S e quello
della fase P.
 Se
però il terremoto si è
verificato, diciamo, a più di 200250
km
dall’osservatore
(corrispondenti a un angolo di
circa 2° misurato dal centro della
Terra, essendo 1° = 40030/360 =
111,194... km), per determinare
la distanza epicentrale si deve
ricorrere
al
cosiddetto
“diagramma dei tempi di tragitto”.

Le informazioni che a questo punto sono
in nostro possesso indicano che l’epicentro
si trova su una circonferenza centrata
sulla nostra stazione osservativa e di
raggio pari alla distanza epicentrale:
all’apparenza, quindi, esse non paiono
sufficienti per poter determinare, sia pure
in modo approssimato, le coordinate
geografiche del terremoto rivelato dal
sismografo.

Per
una
più
precisa
individuazione
dell’epicentro, occorre che i dati sulla distanza
epicentrale siano rilevati da almeno tre diverse
stazioni dotate di un sismografo che registri le
oscillazioni lungo una qualsiasi delle tre
componenti del moto: in tal caso, la posizione
dell’epicentro è ottenuta graficamente o
analiticamente
con
il
metodo
della
triangolazione, e coincide con il punto in cui,
con buona approssimazione, si incrociano fra
loro le circonferenze centrate attorno alle tre
stazioni di rilevamento.
Per determinare l'epicentro si sfrutta la differenza di
velocità tra le onde P e le onde S. Infatti, quanto più
è elevato l'intervallo di tempo fra l'arrivo dei due tipi
di onde, tanto più è distante l'epicentro del terremoto.
In pratica, la distanza si stabilisce utilizzando un
grafico su cui sono riportati in ordinata i tempi e in
ascissa le distanze; sul grafico sono tracciate due
curve, dette dromòcrone, indicanti i tempi di
propagazione
in
funzione
della
distanza.
Sovrapponendo a questo grafico il sismogramma, si
determina l'intervallo di tempo tra l'arrivo delle due
onde, al quale corrisponde in ascissa la distanza del
sisma dall'epicentro.
 Rimane
ora da stabilire la
posizione. Per fare questo occorre
prima conoscere la distanza da
almeno tre stazioni di rilevamento
sismico. Si tracciano poi, a partire
dalle
tre
stazioni,
tre
circonferenze
con
il
raggio
corrispondente
alla
distanza
stabilita: il punto d'intersezione
indica l'epicentro.
LA SISMICA A RIFLESSIONE
La metodologia geofisica denominata
"sismica a riflessione", se vi sono le
corrette condizioni di applicabilità,
consente la miglior descrizione delle
caratteristiche dei terreni e delle loro
geometrie, nonché la possibilità di
esplorare a notevoli profondità
utilizzando sorgenti energizzanti di
potenza limitata.
Stendimento a
riflessione e percorso
delle onde sismiche
La sismica a
riflessione registra e
studia le onde tornate
in superficie dopo aver
subito una riflessione
su una superficie di
discontinuità quale, ad
esempio, una
superficie di
separazione tra due
mezzi diversi a
contatto
Classificazione
sismica del territorio
italiano
3a Cat.
2a Cat.
1a Cat.