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SISMOLOGIA/ Di Toro (Ingv): vi presento la macchina che spiega i terremoti

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Il suo nome evoca la divinità distruttrice indù, Shiva, ma è solo una potente macchina per le ricerche sismologiche che da qualche mese è al lavoro a pieno ritmo nel Laboratorio HP-HT di Geofisica e Vulcanologia Sperimentali della sezione di sismologia e tettonofisica dell’Ingv (Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia) a Roma. Quello di cui ha parlato ieri all’Accademia dei Lincei il professor Giulio Di Toro è un apparato sperimentale del tipo Slow to High Velocity Apparatus (da cui la denominazione SHIVA) per lo studio della meccanica dei terremoti ed è il più potente finora costruito al mondo.

 

L’apparecchio è simile a un tornio: è stato realizzato in Italia ed è progettato per imporre una rotazione ad alta velocità (3000 giri al minuto) su provini di roccia di cinque centimetri di diametro, che vengono sottoposti a pressioni che troviamo in profondità sottoterra; vengono quindi simulate le straordinarie accelerazioni (fino a 80 m/s2) e le velocità di scivolamento (fino a 10 m/s) che possono essere raggiunte su una faglia durante un terremoto che avviene a qualche chilometro di profondità nella crosta terrestre.

 

In una frazione di secondo, SHIVA scarica sui campioni di roccia una grande potenza: fino a 280 kW, pari al consumo di circa 100 appartamenti e ben 20 volte di più di qualsiasi apparato sperimentale mai realizzato. Il risultato non è la banale frammentazione e disgregazione della roccia che ci aspetteremmo, ma addirittura la sua fusione istantanea in lava incandescente. Il confronto dei dati sperimentali con quelli di terreno, consente di estrapolare le osservazioni sperimentali in natura e offre una nuova visione dei terremoti.

 

«Le informazioni sulla meccanica di un terremoto - ha spiegato Di Toro - sono in genere ottenute mediante indagini sismologiche (sismogrammi e tecniche di inversione) e geofisiche (GPS, inSAR). Questo approccio offre un contributo limitato alla comprensione della meccanica dei terremoti, poiché non consente di rilevare i processi chimico-fisici attivati dalla propagazione della rottura e dallo sfregamento delle rocce.

 

Un approccio alternativo consiste nell’integrazione di studi geologico-strutturali di terreno di antiche faglie sismogenetiche esumate da processi geologici e che mettono a nudo il “motore dei terremoti”, con osservazioni microstrutturali e analisi mineralogiche-geochimiche dei materiali di faglia, esperimenti di laboratorio che riproducono le condizioni di deformazione tipiche di un terremoto e modelli numerici e teorici che combinano le informazioni di terreno e sperimentali in un modello unitario di propagazione della rottura sismica».

 

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