Fenomeni sismici

Cosa sono i terremoti?

I terremoti sono movimenti del terreno dovuti alla propagazione di onde meccaniche (dette onde sismiche), cioè che propagano energia e non materia in un mezzo. L’origine dei sismi è dovuta alla rottura di rocce in profondità dopo che sono esposte a grandi pressioni orientate, quando si rompono esse liberano onde meccaniche che propagano energia fino a quando arrivano in superficie, dove si disperdono (teoria del rimbalzo elastico: energia elastica accumulata si libera come energia meccanica).

Il punto in cui le rocce si rompono è chiamato ipocentro, in superficie diventa epicentro. Quando due blocchi di terra si spostano creano una frattura, chiamata faglia ( la più famosa è quella di St. Andreas).

TIPI DI ONDE

Possiamo distinguere due tipi di onde: di volume e di superficie.

ONDE DI VOLUME

Si propagano in tre dimensioni e partono dall’ipocentro; si dividono in primarie P e secondarie S a seconda della loro velocità.

Le onde P sono più veloci (v da 4 a 8 km/s) e quindi arriveranno per prime in superficie. Sono onde longitudinali, la direzione di oscillazione delle particelle è la stessa in cui si muove l’onda e si propagano nei solidi e nei liquidi.

Le onde S (v di 2 km/s) invece sono onde trasversali, la direzione di oscillazione delle particele è perpendicolare a quella in cui si muove onda. Si propagano solo nei solidi. La velocità delle onde dipende dal mezzo che esse attraversano.

ONDE DI SUPERFICIE

Si propagano in due dimensioni, partono dall’epicentro. Sono simili alle onde  causate da un sasso lanciato in acqua. Sono anche dette onde L, esse hanno una velocità intermedia tra S e P. Essendo in superficie sono le più pericolose. Le particelle colpite dall’onda possono muoversi circolarmente, creando sussulti, oppure lateralmente, spostando la superficie lateralmente (spesso questi due movimenti avvengono contemporaneamente).

I danni causati da un terremoto dipendono da più fattori. Per esempio da quanta energia si libera, a che profondità, dalle caratteristiche del terreno (se è sabbioso è peggio), dallo stato degli edifici o dalla densità della popolazione.

COME SI TROVA L’EPICENTRO?

Metto le informazioni di distanze (ottenute con calcoli matematici basati sulla differenza di velocità delle onde S e P) e tempi su un grafico spazio-tempo e ottengo delle curve dette dromocrone. A questo punto posiziono sul grafico il sismogramma in modo che i picchi P e S coincidano con le dromocrone relative. Da qui posso stabilire la distanza del sismografo dall’epicentro. Tuttavia l’epicentro potrebbe essere su tutta la circonferenza che ha come raggio quella distanza. Per trovare l’esatto epicentro necessito almeno tre stazioni di rilevamento. Le tre circonferenze intorno a queste stazioni si intersecheranno in un punto e quello sarà l’epicentro. Per trovare l’ipocentro il processo è molto più complesso poiché è necessario conoscere la composizione degli strati della crosta.

I terremoti più pericolosi sono quelli di superficie (tra 0 e 70 km da sup) tutti gli altri (da 70 km in giù) sono detti di profondità.

SCALE DI MISURA

Per definire la forza di un terremoto esistono due scale di misura: Mercalli e Richter.

SCALA MERCALLI (o MCS)

è dei primi anni del ‘900 e si basa sull’esperienza. È divisa in 12 gradi a cui corrispondono effetti del sisma a persone ed edifici. Per esempio il grado 1 è un sisma percepito solo da sismografi, il grado 7 è un sisma che provoca panico e frane e il grado 12 è un sisma che rade al suolo tutto. Il suo difetto principale è che non considera tutti i fattori, ma solo la gravità della distruzione portata. Per esempio se ci fosse un terremoto fortissimo nel mezzo del deserto sarebbe comunque considerato di grado 1.

SCALA RICHTER

calcola matematicamente quanta energia viene liberata dalla rottura delle rocce  grazie a tabelle di riferimento. Non c’è un limite di grado della scala ma per ora il massimo mai registrato è 9,5 di magnitudo.

Dove avvengono i terremoti? Su fasce lunghe e strette. La loro disposizione coincide con quella dei vulcani e verrà spiegata dalla tettonica a zolle nel 1960.

MAREMOTI

Avvengono se l’epicentro è sott’acqua, si creano onde che raggiungono i 20 m e i 800k m/h. quando raggiungono la costa diventano particolarmente pericolose, infatti quando sono in mare aperto hanno una lunghezza d’onda molto dilatata. Quando si avvicinano alla riva le particelle, che si muovono di moto circolare, sentono attrito del fondo e fanno rallentare, creando un risucchio e onde altissime di conseguenza.

CLASSIFICAZIONE

• Vulcanici: durante le eruzioni il magma e i gas fanno molta pressione sulle rocce, fino a romperle.
• Di crollo: a causa di cadute di grotte o miniere.
• Da esplosione: per eventi artificiali come detonazioni.
• Tettonici: quelli a cui non ci siamo riferiti finora, causati dalla frattura di masse rocciose per forze geologiche endogene.

I primi tre tipi sono comunque utili ai geologi per analizzare il suolo.