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Vulcani, terremoti e anisotropia sismica

Scienziati finanziati dall’UE hanno combinato molteplici tecniche geofisiche per ridurre al minimo qualsiasi ambiguità nell’interpretazione delle osservazioni dell’attività sismica, dei cambiamenti delle scosse e delle deformazioni della terra.
Vulcani, terremoti e anisotropia sismica
Ogni sistema di stoccaggio del magma sotto pressione eccessiva, come una diga, un condotto, una camera o una combinazione di questi, esercita una sollecitazione sulla roccia circostante. La determinazione e la comprensione del livello di sollecitazione è fondamentale per prevedere se e quando un vulcano erutterà.

L’analisi della scissione delle onde di taglio attorno ai vulcani offre utili indicazioni della direzione di spinta orizzontale e, di conseguenza, della pressione indotta dal movimento del magma. Tuttavia, le variazioni spaziali possono essere erroneamente interpretate come cambiamenti temporali. Per questo motivo, gli scienziati hanno introdotto un nuovo metodo di analisi per l’anisotropia sismica.

Nell’ambito del progetto SAMS (Seismic anisotropy and magma systems), finanziato dall’UE, gli scienziati hanno usato modelli a elementi finiti per esaminare le variazioni delle proprietà sismiche prima e durante l’attività magmatica. Il vulcano Kilauea sulla Big Island delle Hawaii, il vulcano Tungurahua in Ecuador e il vulcano Upptyppingar in Islanda sono stati selezionati come casi studio.

L’obiettivo è stato quello di chiarire il rapporto tra velocità sismiche anisotropiche misurate sulla base della scissione delle onde di taglio e delle pressioni in serbatoi di magma. A tal fine,il team di SAMS ha invertito i dati disponibili per ottenere informazioni sulla geometria sub-superficiale, tra cui la struttura della crepa e il contenuto dei pori.

In particolare, nel caso del vulcano Kilauea, la tecnica di inversione si è rivelata un potente strumento per l’identificazione di una nota regione di stoccaggio del magma. I risultati dall’inversione dei dati di scissione delle onde di taglio sono in accordo con i dati della deformazione del suolo e delle emissioni di gas raccolti con metodi petrologici. D’altra parte, la modellazione degli elementi finiti ha rivelato i limiti delle tecniche di modellazione tradizionali, attribuiti al alla relativa scarsa profondità del serbatoio di magma.

I risultati di SAMS contribuiranno a migliorare la scissione delle onde di taglio come strumento di previsione delle eruzioni dei vulcani. Oltre a interpretare i cambiamenti temporali nella anisotropia sismica misurata per prevedere l’attività vulcanica con dati sparsi, supporterà anche la progettazione di migliori reti di monitoraggio.

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Keywords

Vulcani, terremoti, stoccaggio del magma, scissione delle onde di taglio, modello a elementi finiti
Numero di registrazione: 175265 / Ultimo aggiornamento: 2016-03-04
Dominio: Tecnologie industriali