SISMOLOGIA: Teroria dell’Elasticita’. Meccanica dei continui. L’interno della Terra. Intensita’, Energia e Magnitudo dei Terremoti. Meccanismi Focali ed Il Momento sismico. Le dimensioni delle Faglie.
GRAVIMETRIA: Definizione campo di gravità e delle anomalie gravimetriche. Le prospezioni gravimetriche.
MAGNETISMO: Definizione del campo magnetico terrestre e della magnetizzazione residua. Le prospezioni magnetiche.
LABORATORIO: Esercitazioni numeriche
Lay & Wallace: Modern Global Seismology
Lowrie: Fundamentals of geophysics.
Obiettivi Formativi
Fornire allo studente le conoscenze fondamentali sulla sismologia, l’interno della Terra, gravimetria ed il campo magnetico terrestre. Obiettivo è fornire le basi fisiche e matematiche per poter capire nel dettaglio i principi che governano i campi di potenziale ed il loro andamento nel tempo e nello spazio. Per ciascuna disciplina lo studente sarà introdotto ai diversi aspetti teorici di base ed alle loro applicazioni nel campo delle scienze della Terra.
Prerequisiti
elementi di fisica e matematica.
Metodi Didattici
Lezioni frontali sui diversi argomenti del programma ed esercitazioni numeriche in laboratorio.
Modalità di verifica apprendimento
Esame scritto ed orale nel quale lo studente sarà tenuto a rispondere ad alcune
domande relative agli argomenti principali trattati nel corso
Programma del corso
SISMOLOGIA:
Meccanica dei Continui. Tensore delle Deformazioni e degli sforzi. Equazione costitutiva elasticita’. Parametri elastici. Equazioni di moto elastico in mezzi continui ed isotropi. Onde di Volume. Polarizzazione e Anisotropia. Onde Superficiali di Rayleigh e di Love. Dipersione Onde superficiali. Propagazione delle onde elastiche. Attenuazione e Assorbimento. Rifrazione e Riflessione delle onde Sismiche. L’interno della Terra. Distribuzione della della Densita’, Pressione e Gravita’. Sismometria. La pericolosita’ Sismica. Intensita’ Mercalli. Magnitudo Richter. Legge di Omori. Energia Sismica. Elementi di Calcolo Ipocentrale. Equazione di Wadati. L’equazione di Gutenberg-Richter. Sorgenti sismiche. Modello Doppia coppia. Meccanismi Focali e Lobi di Radiazione. Momento Sismico Scalare. Modello Cinematico di Haskell. Stress Drop.
GRAVIMETRIA:
Definizione della forza del campo e del potenziale gravitazionale. Definizione della forza, del campo e del potenziale centrifugo e sua variazione con la latitudine. Definizione della forza, del campo e del potenziale di gravità. Definizione della gravità normale. Superfici equipotenziali per il campo gravitazionale e per il campo di gravità. Coefficienti di schiacciamento per l’ellissoide di riferimento. Geoide. Correzioni gravimetriche (topografica, di Bouger, dell’aria libera). Anomalie gravimetriche (di Bouger, dell’aria libera). Isostasia. Funzionamento dei microgravimetri assoluti e relativi. Prospezioni gravimetriche. Definizione analitica dell’anomalia gravimetrica prodotta da corpi sepolti a geometria semplice.
MAGNETISMO: Definizione della forza e del campo magnetico prodotto dal polo magnetico unitario. Campo magnetico prodotto dal dipolo. Momento magnetico. Suscettibiltà magnetica. Magnetizzazione dei minerali. Magnetizzazione residua/termoresidua. Ciclo di isteresi. Campo magnetico terrestre. Struttura e funzionamento del magnetometri. Prospezioni magnetiche. Anomalie magnetiche prodotte da corpi sepolti a geometria semplice.
LABORATORIO: Esercitazioni sul campo di stress, calcolo degli sforzi principali e dello stress normale e di taglio che agisce su un piano di faglia. Esercitazione sulla propagazione di un raggio sismico (massima profondità e distanza raggiunta, tempo di percorrenza) in un mezzo definito da strati omogenei sovrapposti o caratterizzato da una variazione omogenea della velocità con la profondità.