Fenomeni Geologici: Rischio Sismico, Vulcanico e Ciclo Tettonico

Rischio Sismico

Un terremoto si verifica quando si libera la tensione accumulata e l'energia rilasciata dalla rottura. L'energia si propaga dall'ipocentro, sotto forma di onde sismiche P ed S, all'interno della terra. Raggiunto l'epicentro, vengono generate onde di superficie che sono responsabili della distruzione causata da questi fenomeni.

Valutazione e Quantificazione

Per valutare e quantificare i terremoti si usano due concetti:

• L'intensità sismica, che è una misura qualitativa e si basa sugli effetti provocati dal terremoto (scala Mercalli. Scala O.).
• Le dimensioni (o magnitudo), che misurano la quantità di energia rilasciata dal terremoto. Sono rappresentate sulla scala Richter.

Metodi di Stima e Previsione

La previsione dei terremoti in una regione si basa sullo studio della storia sismica e dei precursori sismici.

• Lo studio della storia dei terremoti permette di stabilire la frequenza dei terremoti e i periodi di calma. In funzione di questi dati vengono elaborate mappe di pericolosità che rappresentano l'entità dell'esposizione attesa e le mappe che riflettono i danni nei terremoti precedenti.
• Lo studio dei precursori sismici si basa sulle variazioni delle proprietà fisiche che si verificano in determinati momenti in prossimità di una frattura.

Precursori Sismici Principali

• Elevazioni locali.
• Cambiamenti nella conduttività elettrica e nel campo magnetico.
• Diminuzione del rapporto v_p/v_s.
• Aumento della quantità di radon.
• Aumento del numero di microsismi locali.
• Modifiche nel comportamento degli animali.

Misure Preventive

Sono destinate a ridurre l'esposizione e la vulnerabilità delle aree ad elevata storia sismica. Tra queste vi sono le seguenti:

• La pianificazione territoriale che inquadra le aree dove si può o non si può costruire.
• La costruzione di costruzioni resistenti ai terremoti.
• Le misure sociali e di informazione della protezione civile per la popolazione.
• La fornitura di piani di aiuto e assicurazione per le lesioni che si verificano.

Rischio Vulcanico

La maggior parte delle eruzioni vulcaniche sono correlate con zone di subduzione ed i bordi divergenti delle dorsali oceaniche. Per quantificare il potenziale pericolo di qualsiasi apparato vulcanico, si stabilisce l'indice di esplosione vulcanica.

Tipi di Eruzione Vulcanica

Le eruzioni vulcaniche possono essere di diversi tipi:

• Eruzioni hawaiane: sono tranquille e fluide.
• Eruzioni stromboliane: sono più esplosive, con maggiore emissione.
• Eruzioni vulcaniane (piroclastiche): espellono principalmente piroclastiti e quasi nessuna lava.
• Eruzioni pliniane: sono altamente esplosive e violente, possono portare a nubi ardenti.

Metodi di Previsione

Come nei terremoti, lo studio della storia eruttiva di un vulcano è uno dei principali metodi di previsione. È possibile stabilire il tempo di ritorno.

Precursori Vulcanici

• Terremoti di origine tettonica.
• L'elevazione o la deformazione del suolo causata dal sollevamento del magma.
• L'aumento del potenziale elettrico e i cambiamenti locali del campo magnetico.
• L'emissione di gas.
• Cambiamenti della temperatura dell'acqua nei laghi craterici.

Misure Preventive

• Evacuazione della popolazione.
• Cambiamento del corso dei getti lavici tramite trincee.
• La solidificazione e la paralisi delle lave con acqua fredda.
• La distribuzione di maschere tra la popolazione.
• La costruzione di rifugi ignifughi.
• Drenaggio dei laghi craterici.

Il Ciclo di Wilson

Wilson ha proposto un'evoluzione ciclica delle placche litosferiche che consiste nei seguenti passi:

Fasi del Ciclo

1. Eventi vulcanici iniziali: Si verifica magmatismo iniziale in un'area allungata. Si sta formando una lunga frattura nella placca litosferica che si divide in due.
2. La formazione di un rift: La frattura incipiente si allarga diventando più chiaramente definita. Dalla parte centrale fuoriesce magma, che raffreddandosi forma litosfera oceanica. La presenza di magma in profondità provoca un sollevamento della litosfera, formando una cupola termica situata al di sotto del rift, circondata da rilievi topografici.
3. Espansione dei fondali oceanici: Il nuovo magma che fuoriesce dall'apertura spinge via quello precedente già solidificato, e produce il movimento divergente delle placche su entrambi i lati della frattura. L'uscita del magma fa sì che la litosfera oceanica cresca ed espanda il fondo oceanico. Si verifica una frattura lungo alcuni margini che entrano in contatto con la litosfera continentale. Da questa frattura inizia la zona di subduzione.
4. Subduzione: Il processo di subduzione consuma lentamente la litosfera oceanica, avvicinando la litosfera continentale che potrebbe essere presente su entrambe le placche e deforma i sedimenti accumulati sul fondo dell'oceano.
5. Fine del mare: La dorsale oceanica che prima separava le placche può anch'essa entrare nella zona di subduzione. Il fondo dell'oceano continua a scendere, perché una parte della litosfera oceanica subduce sotto l'altra, fino a quando i continenti entrano in contatto.
6. Collisione continentale: Quando i due continenti si scontrano, si erge una catena montuosa con molte linee di sutura o fasce di deformazione, come l'Himalaya. Dopo, la cordigliera subisce erosione fino a tornare allo stato iniziale del ciclo.