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Quando La Terra Trema: Perchè Avviene Un Terremoto?


23 febbraio 2012 ore 01:24   di stellina2012  
Categoria Tecnologia e Scienze  -  Letto da 2616 persone  -  Visualizzazioni: 4264

Si verifica un terremoto ogni volta che le rocce del sottosuolo, sottoposte a forze di compressione, di trazione o di taglio per un periodo di tempo sufficientemente lungo, si rompono all’improvviso lungo un piano di scivolamento chiamato faglia.

Questo strappo provoca uno spostamento rapido di due blocchi di roccia contrapposti su una superficie di frattura, e libera energia sotto forma di onde sismiche che si propagano nel terreno circostante, fino a zone lontanissime dal luogo di origine e in tutte le direzioni, risultando più o meno distruttive. Dopo che la faglia ha subito questo scorrimento lo sforzo si riduce al di sotto del limite di rottura delle rocce per poi tornare a crescere.


L’energia si accumula nel tempo secondo un meccanismo di rimbalzo elastico: i due blocchi sottoposti a forze contrapposte sono tenuti insieme sotto peso delle rocce sovrastanti, e l’attrito li immobilizza lungo il piano di faglia, così le rocce si deformano lentamente e resistono fino al loro punto di rottura. Superato quel punto, l’attrito che tratteneva la faglia viene vinto, i due blocchi si spostano all’improvviso e tornano al loro stato di distensione iniziale, spostandosi l’uno rispetto all’altro di una certa entità chiamata rigetto.

Quando La Terra Trema: Perchè Avviene Un Terremoto?

Tipi di Faglie

Lo spostamento può avvenire perché sono in atto forze di distensione, di compressione o di taglio e il movimento corrispondente è di allontanamento dei blocchi di roccia con estensione del terreno, di sovrascorrimento dei blocchi con riduzione del terreno, o di scorrimento laterale dei blocchi con trascinamento in senso opposto dei due lati del terreno.

La superficie terrestre è divisa in tante placche come un puzzle che si muovono in modo autonomo e indipendente, e con velocità differenti; quasi tutti i terremoti avvengono ai margini delle placche dove si concentrano praticamente tutti gli sforzi dovuti ai movimenti delle placche stesse. Ma perché esistono le placche?

Quando La Terra Trema: Perchè Avviene Un Terremoto?

Le Placche Terrestri

La terra è una “quasi sfera” schiacciata ai poli e divisa in tre zone concentriche: crosta, mantello e nucleo con composizioni chimiche e fisiche differenti. Il nucleo ha una parte esterna fluida e una interna solida, è composto di ferro e nikel e i movimenti che avvengono nella sua parte esterna generano il campo magnetico terrestre. Il mantello è formato da rocce con minerali molto densi ed ha una parte esterna sottile (la litosfera), più rigida e più fredda, ed una parte interna molto estesa (l’astenosfera), più plastica e più calda. La crosta superficiale è la zona più sottile, più fredda e più rigida ed è formata da rocce con minerali meno densi. Nell’ astenosfera si generano celle convettive perché il materiale del mantello profondo è molto caldo e lentamente, in modo disomogeneo sale, salendo perde calore e si raffredda, diventa più denso e torna a scendere. Queste celle generano già di per sé un trascinamento nelle rocce sovrastanti più rigide formate dalla litosfera e dalla crosta.

Ma ci sono altre forze più importanti che fanno muovere e strappano la parte superiore della terra, generando delle placche che si spostano con fortissime tensioni ai loro margini; qui le placche si rompono e producono le faglie. Esiste una spinta di dorsale che fa sollevare il mantello quando il suo calore, trattenuto a lungo, diventa troppo elevato. Questo può succedere quando un continente ha fatto da tappo per lungo tempo, impedendo a quel calore di diffondersi. Si generano così nel mantello zone estremamente calde che risalgono, spingendo verso l’alto, sollevando e strappando la crosta continentale sovrastante; questa per gravità scivolerà sui due lati dello strappo e qui nasce la dorsale, mentre l’espansione dei due lembi di crosta genererà un nuovo oceano con nuova crosta oceanica più pesante. Infatti questo strappo apre uno spazio, e questo spazio viene riempito dal magma che si genera dalla fusione a bassa pressione dell’astenosfera calda. Le nuove rocce generate dal magma fuoriuscito raffreddano, generando la placca oceanica costituita da materiale denso e pesante proveniente dal mantello; questa pesantezza per gravità la fa scivolare e sprofondare, trascinando letteralmente la nuova placca lontano dalle dorsali, e quando arriva a sbattere contro un’altra placca continentale più leggera comincia a scendere lungo piani inclinati verso il mantello. Si immerge sotto la crosta e sotto la litosfera della placca continentale più leggera, sprofonda tornando nell’astenosfera, e questo genera una trazione fortissima su tutta la placca che viene trascinata dietro. Riassumendo la spinta di dorsale insieme alla forza di gravità che trascina giù nell’astenosfera la placca oceanica, fanno pensare che le placche stesse siano molto attive nella dinamica dei loro movimenti, e non solo traspoertate passivamente, come si credeva in passato, e che la forza di gravità abbia un ruolo dominante!

Quando La Terra Trema: Perchè Avviene Un Terremoto?

L’interno della Terra

La sommatoria di tutte queste forze determina la velocità con cui le placche si muovono, generando, distruggendo o sfregando la crosta terrestre. Queste forze e le tensioni fortissime che generano nelle rocce, periodicamente portano a rotture improvvise provocando terremoti più o meno forti e più o meno profondi. I terremoti più distruttivi si verificano dove le placche scendono in profondità come in Giappone, o dove le placche si spostano lateralmente una rispetto all’altra come in California. L’Italia tutta si trova su un margine di placca attivo fra la placca africana che spinge contro quella eurasiatica, perché il Mediterraneo si sta chiudendo e l’Africa si sta aprendo. Dove le placche si scontrano una contro l’altra, quella oceanica più pesante scorre sotto quella continentale in maniera differenziata. La litosfera si immerge nel mantello generando profonde fosse oceaniche e poi viene riassorbita, mentre la crosta che sta sopra, formata da rocce e minerali più leggeri, non può scendere. La trazione che esercita la placca che sprofonda la fa accartocciare, piegare e sovrascorrere dentro quelle fosse, generando le catene montuose come l’Himalaya, nata dallo scontro della placca pacifico-indiana contro quella asiatica, e come gli Appennini geologicamente antichi e le Alpi invece più recenti.

Quando La Terra Trema: Perchè Avviene Un Terremoto?

Epicentro ed Ipocentro

I terremoti hanno un punto di origine ed un’intensità. Si chiama ipocentro il punto esatto all’interno della terra dove si genera il terremoto, lo strappo, e si chiama epicentro il punto sulla superficie terrestre in verticale sopra di esso. Le onde sismiche si propagano a velocità differenti nei diversi tipi di terreni e di rocce; esistono tre tipi di onde, di compressione o Prime e sono le più veloci, di taglio o Seconde, che hanno una velocità inferiore, in superficie poi si propagano le onde Lunghe, molto pericolose e ondulatorie. Le onde sismiche nei terreni alluvionali, quelli da deposito, non rocciosi, diventano pericolosissime amplificandosi con fenomeni di risonanza. Per stabilire le coordinate precise dell’epicentro di un terremoto, basta registrarne le sue onde d’arrivo in tre stazioni differenti sulla superficie terrestre, e poi effettuare una triangolazione.

Quando La Terra Trema: Perchè Avviene Un Terremoto?

Triangolazione dei dati di arrivo delle onde sismiche

Quando un terremoto di grande intensità si verifica sul fondo marino, determina lo spostamento improvviso di grandi masse d’acqua che innescano un maremoto o tsunami. Nell’oceano si genera allora un’onda anomala di piccola ampiezza in prossimità dell’epicentro, che si propaga ad altissime velocità in tutte le direzioni verso le terre emerse; qui il fondale marino si riduce producendo un innalzamento improvviso e notevole dell’ampiezza dell’onda, che va ad infrangersi sulle coste penetrando nell’entroterra con una forza talvolta devastante e provocando immani distruzioni (come gli tsunami dell’Oceano Indiano il 26/12/2006, e del Giappone l’11/03/2011). I terremoti non si possono preannunciare in tempo reale, non è possibile per ora, si possono solo prevedere come eventi estremamente possibili nello spazio e nel tempo, facendo studi geologici sul territorio, e si possono ipotizzare le possibili intensità. Questo ci consente di costruire in maniera antisimica imparando a conviverci, come ha fatto il Giappone. Le intensità dei terremoti si misurano con due scale: la scala Mercalli, che si basa sulla loro distruttività sul territorio, è quindi molto relativa e non serve per fare correlazioni, e la scala Richter, che attraverso i sismografi stima la loro energia in maniera assoluta e permette raffronti con altri eventi.

Articolo scritto da stellina2012 - Vota questo autore su Facebook:
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Commenti

 
  • chicco
    #1 chicco

ottimo articolo, leggendolo mi ritornano alla mente gli studi di geologia che tanto mi hanno appassionato in gioventù. Purtroppo la geologia è una disciplina parecchio snobbata in Italia con conseguenze nefaste sulla gestione del territorio che tutti possiamo constatare.

Inserito 23 febbraio 2012 ore 10:26
 

verissimo! pensare che sta alla base di qualunque opera umana sul territorio, non solo per costruire, ma anche, e soprattutto in italia, per prevenire!

Inserito 23 febbraio 2012 ore 10:32
 

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