Premessa - Ing. Massimo CHIARELLI

Relazione sul terremoto in Molise del 31 ottobre 2002
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Premessa
La presente relazione è frutto di un recente sopralluogo
effettuato nelle zone interessate dal terremoto del 31 ottobre
2002 che ha visto colpiti diversi comuni al confine tra il Molise
e la Puglia. In particolare i paesi maggiormente interessati sono
stati Santa Croce di Magliano, S. Giuliano di Puglia, Larino,
Colletorto, Ururi, Rotello, Casacalenda e Casalnuovo.
Alla vista di questi luoghi, predomina il fascino del
paesaggio collinare di natura argillosa con linee morbide e
solcato da alcuni brevi e poco accentuati torrenti, quasi a
segnare un ideale confine tra una collina e l’altra riversandosi
nei corsi d’acqua più importanti che corrono verso il mare
Adriatico. Quest’ultimi, segnando decise incisioni nel restante
paesaggio, circondano alcuni di questi paesi che sembrano
protendersi, quasi come un balcone, sulle valli sottostanti.
In questo contesto si collocano i paesi sopra citati i quali
non riservano più un impatto piacevole, quasi distensivo alla
vista, così come lo riserva invece, il paesaggio in cui sono
immersi.
Seppure a distanza non si riesce a scorgere nulla, entrando
nel cuore degli agglomerati urbani si rivela tutta la devastazione
e la desolazione di questi luoghi colpiti. Ovunque si vedono
case distrutte, lesionate o in via di demolizione per la loro
precarietà statica.
L’andirivieni in questi paesi è costituito da camion, ruspe,
mezzi dei vigili del fuoco o delle forze dell’ordine. Gli abitanti
per la maggior parte ormai si è stabilità in alberghi messi a
disposizione sulla costa adriatica, in casa di amici e parenti nei
paesi limitrofi, nelle roulotte messe a disposizione dalla
protezione civile nonché, in casette prefabbricate in legno che
stanno sorgendo sempre più numerose nella zona.
Massimo Chiarelli
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Il dramma di queste popolazioni si avverte, in tutta la sua
drammaticità, in ogni loro attività umana e, soprattutto, a S.
Giuliano di Puglia costretto a pagare il prezzo più alto in
termini di vite umane. Si ricorda a tal proposito che i morti,
causati dall’evento sismico, sono stati trenta, tra cui ventisette
bambini ed un’insegnante rimasti sotto il crollo della scuola
Francesco Iovine di S. Giuliano di Puglia.
Falerna Scalo, lì: 05/12/2002
L’autore.
Relazione sul terremoto in Molise del 31 ottobre 2002
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Terremoto del Molise del 31 ottobre 2002
Cronaca dell’evento
Alle 11:32 italiane del 31 ottobre 2002, si è verificata una
forte scossa di terremoto che ha colpito una vasta zona al
confine tra il Molise e la Puglia. Le località più vicine
all'
epicentro sono Santa Croce di Magliano, S. Giuliano di
Puglia, Larino (tutti in provincia di Campobasso). La
magnitudo dell’evento è stata stimata pari a 5.4 Richter, un
valore che comporta effetti fino all'
VIII grado della scala
Mercalli. La scossa è stata preceduta da alcune scosse nella
notte (01:25, 03:27), la più forte delle quali ha avuto magnitudo
3.5. La scossa principale è stata seguita da numerose repliche la
più forte delle quali è avvenuta alle 14:03 e ha avuto magnitudo
3.7. Essa è stata risentita in un’ampia porzione del territorio
nazionale estesa dalle Marche alla Calabria. Analisi preliminari
delle osservazioni sismologiche disponibili hanno indicato una
profondità entro i primi 20 km della crosta terrestre. La
distribuzione del risentimento suggerisce che la scossa sia
relativamente profonda. Il terremoto è stato associato allo
spostamento lungo una struttura sismogenetica compatibile per
posizione e orientazione con le conoscenze sull’assetto
geodinamico della regione colpita. Il meccanismo focale mostra
trascorrenza pura lungo un piano E-W (movimento destro) o NS (movimento sinistro). Pur ricadendo tra regioni caratterizzate
da sismicità storica significativa, quali il promontorio del
Gargano e la dorsale appenninica molisana (colpite da terremoti
disastrosi rispettivamente nel 1627 e 1805), la zona colpita oggi
non sembra essere stata interessata da terremoti significativi e,
anche la sismicità recente registrata dalla rete sismica nazionale
dell’INGV, è molto limitata (vedi paragrafo: creazione di un
modello di sismicità).
Massimo Chiarelli
10
Conclusioni dello scrivente.
Infine, si ricorda che questo terremoto rappresenta una
manifestazione normale della geodinamica della penisola. La
sua coincidenza cronologica con i fenomeni che si sono
verificati nell’area dell’Etna e con altre piccole scosse avvenute
in altre zone d’Italia (Toscana, Sila (in Calabria), Abruzzo) è
stata ritenuta casuale dagli esperti in materia ma, non è da
escludere, l’inserimento degli eventi stessi, in una complessa
geodinamica di ridistribuzione di tensioni in tutta la dorsale
appenninica, con sprigionamento di energia sismica,
accumulatasi nel tempo e per effetto delle spinte interne.
Si vuole mettere in evidenza anche il fatto che diversi
eventi sismici, seppure distaccati in termini temporali,
potrebbero essere delle manifestazioni conseguenziali di un
evento principale (evento scatenante). Il tempo di accumulo
dell’energia sismica all’interno della crosta terrestre e del suo
successivo sprigionamento può essere più o meno lungo, con
un continuo ristabilirsi delle condizioni di equilibrio tensionale
sia in superficie che in profondità.
Relazione sul terremoto in Molise del 31 ottobre 2002
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Massimo Chiarelli
12
I dati sismologici strumentali possono completare il
modello mediante delle elaborazioni statistico-matematiche
collegate alla geometria delle faglie sismogenetiche mettendo
in evidenza aspetti significativi della sismicità.
Un tale modello però, non può prescindere, come già detto,
da un’attenta analisi del territorio in termini geo-morfologici
mediante una visione globale e particolare del territorio tenendo
conto anche del contesto geologico italiano in cui esso è
inserito.
Creazione di un modello di sismicità
La formulazione di un modello di sismicità necessita di
competenze specialistiche diverse ed impegnative sia nel
settore geofisico che geologico. I dati storici di sismicità e degli
effetti provocati dai terremoti, costituiscono un importantissimo
punto di partenza per una tale formulazione. Essi servono
principalmente a localizzare per sommi capi, le potenziali
sorgenti di un terremoto (faglia sorgente). Di una faglia
sismogenetica si dovranno determinare la geometria ed il tipo
di movimento e, quindi, mettere in relazione il modello con
essa attraverso il confronto tra magnitudo massimo stimabile
per ciascuna faglia su base geologica e le dimensioni dei
terremoti storici presumibilmente generati dalla stessa faglia.
Un esame visivo dell’ambiente in cui si opera, permetterà di
individuare gli effetti avutisi sul territorio in conseguenza degli
eventi sismici, ovvero, rilevando scarpate di faglia createsi,
alterazioni del regime ideologico nonché, scarpate e corpi di
frane innescatesi in concomitanza di un certo evento.
In conclusione, si rileva, che l’aspetto geologico ai fini di
una
valutazione
di
pericolosità
sismica,
consiste
nell’identificazione, localizzazione precisa e caratterizzazione
(dislocazione della faglia, tempo di ritorno degli eventi sismici
che essa può generare) di tutte le faglie sismogenetiche di
rilevanza per l’area oggetto di studio. Le informazioni così
raccolte potranno essere utilizzate in combinazione con altre al
fine di calcolare, su base statistica, la probabilità che si verifichi
un certo evento con una certa intensità in quell’area ovvero, la
probabilità di non superamento di un certo evento con un
assegnato periodo di ritorno.
Classificazione delle condizioni del sottosuolo
L’influenza delle caratteristiche locali del terreno sul valore
dell’azione sismica (ad esempio amplificazione sismica) è
generalmente tenuta in conto considerando tre classi di
appartenenza per il sottosuolo, dette A, B, e C, definite sulla
base dei differenti profili stratigrafici qui di seguito descritti:
Relazione sul terremoto in Molise del 31 ottobre 2002
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1. sottosuolo tipo A
•
•
roccia o altra formazione geologica caratterizzata da una
velocità di propagazione delle onde di taglio, Vs pari
almeno a 800 m/s, includendo al massimo uno strato
superficiale di materiale a più debole consistenza di 5
m;
depositi compatti di sabbia, ghiaia o argilla
sovraconsolidata con spessori maggiori di diverse
decine di metri, caratterizzati da un graduale incremento
delle proprietà meccaniche con la profondità (e da
valori di Vs pari ad almeno 400 m/s ad una profondità di
10 m.
Massimo Chiarelli
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Determinazione della magnitudo Richter
Le registrazioni sismiche vengono effettuate mediante
particolari e sofisticatissimi strumenti dislocati in vari punti del
territorio italiano detti sismografi. I segnali ricevuti dal
particolare geofono, posto costantemente a contatto con il suolo
e registrati da un’apposita centrale, sono detti sismogrammi.
Oggi, avendo a disposizione strumenti di calcolo molto potenti,
è possibile risalire mediante elaborazioni matematiche a
diagrammi che forniscono spostamenti ed accelerazione al
suolo, il tutto nell’unità di tempo che è il secondo. Si ha a
disposizione, quindi, un’elaborazione in digitale come in figura
1.
2. sottosuolo tipo B
•
depositi profondi di sabbie mediamente addensate,
ghiaia e argille mediamente rigide con spessori che
vanno dalle diverse decine di metri alle molte centinaia,
caratterizzati da valori minimi della Vs che vanno da
200 m/s ad una profondità di 10 m, fino a 350 m/s a 50
m.
3. sottosuolo tipo C
•
•
depositi privi di coesione con o senza qualche morbido
strato coesivo, caratterizzati da valori di Vs sotto ai 200
m/s nei primi 20 m;
depositi di terreni coesivi caratterizzati da rigidezze
basse/medie e con valori di Vs sotto ai 200 m/s nei primi
20 m.
Fig. 1
Dal sismogramma si può ben individuare il tempo in
secondi e l’ampiezza in millimetri delle onde registrate.
Relazione sul terremoto in Molise del 31 ottobre 2002
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L’onda che viene percepita per prima e registrata dallo
strumento è quella P (Prima) e successivamente quella S
(Seconda) che risulta di ampiezza maggiore rispetto a quella
prima. Sempre in automatico viene calcolata la magnitudo ma,
se volessimo capire come ciò avviene basta fare riferimento alla
figura 2 in cui è riportata la scala elaborata da Richter.
Massimo Chiarelli
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Il terremoto del Molise: classificazione sismica,
pericolosità sismica e massime intensità osservate
(a cura della Sezione di Milano dell’I.N.G.V. - 31.10.02)
Il terremoto che ha colpito il Molise orientale il giorno 31
ottobre 2002 ha colpito Comuni che in prevalenza non erano
classificati ai sensi della Legge Sismica N.64 del 1974 e dei
successivi aggiornamenti. In particolare, fra i Comuni più
colpiti solo quelli di Ururi e Rotello risultano classificati in II
categoria a partire dal 1981.
Fig. 2
Collegando, sulla scala, i punti individuati dall’ampiezza e
dallo sfasamento temporale tra P ed S, si può ricavare la
magnitudo Richter nonché, la distanza in chilometri
dell’ipocentro rispetto alla superficie.
Fig.3 - Situazione attuale della classificazione sismica del Molise.
Relazione sul terremoto in Molise del 31 ottobre 2002
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Questa situazione era dovuta al fatto che l’attuale
classificazione sismica si basa su informazioni scientifiche e
metodologie disponibili alla data del 1980 e, quindi, in parte
superate.
Nel 1998 un gruppo di lavoro misto ING-GNDT-SSN ha
prodotto un’ipotesi di riclassificazione secondo la quale la zona
colpita verrebbe classificata in II categoria.
Fig.4 - Proposta di nuova classificazione sismica
(dal sito web del Servizio Sismico Nazionale)
Massimo Chiarelli
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Anche se l’applicazione di questa ipotesi potrà produrre
benefici solo a lunga scadenza, in quanto la classificazione
sismica riguarda prevalentemente le costruzioni di nuova
edificazione, sarebbe auspicabile che venisse adottata con
celerità.
È interessante notare che le accelerazioni di picco previste
nella zona colpita dalla “Carta di pericolosità sismica 1999”
(con una probabilità si superamento del 10% in 50 anni),
compilata da un gruppo di lavoro GNDT-SSN, non superano il
valore di 0.15 g.
Fig. 5 - Carta di pericolosità sismica 1999
(con una probabilità si superamento del 10% in 50 anni)
compilata da un gruppo di lavoro GNDT-SSN
È interessante notare inoltre, che nonostante le notizie
storiche non forniscano notizie di danni molto elevati nella
Relazione sul terremoto in Molise del 31 ottobre 2002
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zona, la mappa delle massime intensità misurate nell’ultimo
millennio, compilata da un gruppo di lavoro ING-GNDT-SSN
nel 1996, assegna alla zona colpita una intensità massima del
IX grado MCS, quale effetto calcolato del terremoto garganico
del 1627, che dovrebbe essere risultato distruttivo anche in
quella zona.
Gli effetti odierni sono di livello inferiore a quelli
contemplati dalla mappa in questione.
Massimo Chiarelli
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Rilevamenti geologici
Sono stati osservati fenomeni di Deformazioni Gravitative
anche di versante (D.G.P.V.) di entità molto modesta ed in
alcuni casi una riattivazione di movimenti antecedenti
all’evento sismico in questione. Le aree interessate presentano
quasi tutte delle discrete antropizzazioni che hanno, in alcuni
casi, favorito tali fenomeni. Molti dissesti sono stati generati
per effetto dello scuotimento sismico, interessando rilevati
stradali, trincee e versanti dovendo escludere, come causa
principale, la diretta manifestazione di fagliazione superficiale.
La natura argillosa dei terreni interessati favoriscono le
D.G.P.V. (Deformazioni Gravitative Profonde di Versante)
specie nella zona epicentrale presentando un’alta
predisposizione alla rimobilitazione in concomitanza di un
futuro evento sismico, anche di intensità modesta, generando
anche leggeri basculamenti delle masse interessate.
A S. Giuliano di Puglia sono state riscontrate delle fratture
nella sede stradale con lunghezza che va da pochi centimetri ad
alcuni metri, legate anch’esse ai fenomeni di Deformazioni
Gravitative nonché, a cedimenti differenziali delle fondazioni
stradali.
Fig. 6 - Massime intensità osservate nell'
ultimo millennio.
Scoscendimenti di scarpate stradali, di entità modeste, si
sono avute a Sud di S. Giuliano con il riversamento di pochi
metri cubi di terreno sulla sede stradale. Analogo fenomeno si è
avuto sulle sedi stradali a nord di Colletorto. In altre zone i
fenomeni sono stati più intensi con il cedimento del rilevato
stradale ed il crollo parziale di alcuni muri di sostegno di
controripa e/o di sottoscarpa (Località Vallepare).
Relazione sul terremoto in Molise del 31 ottobre 2002
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Una zona già precedentemente interessata da deformazioni
gravitative è Castellino sul Biferno in cui tali fenomeni si sono
maggiormente accentuati in concomitanza dell’evento sismico,
presentando oggi, fratture sub-parallele al versante con
probabili distacchi imminenti che potrebbero essere
maggiormente favoriti da futuri fenomeni meteriologici.
Una zona in cui precedenti frane, prevalentemente a
carattere rotazionale, si sono rimobilitate, è Carlantino. Esse si
sviluppano sul versante ovest e nord-ovest di Poggio Puledro
Impiso. Le scarpate di frana si distinguono facilmente
presentando una netta separazione con il corpo stesso e con
sviluppi in lunghezza che oscillano da 60÷70 metri a diverse
centinaia.
Massimo Chiarelli
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Bisogna precisare che questo tipo di muratura in mattoni è
molto utilizzata nella zona oggetto di studio anche per le
sopraelevazioni degli edifici esistenti ed in origine ad un solo
piano (massimo due) ovvero, per lavori di ampliamento.
I danni maggiori sono stati quelli riportati dagli edifici
realizzati in muratura di pietrame (circa il 70 %) non squadrato
e con solai di piano in legno di antica costruzione (vedi foto 12).
Effetti sulle strutture
I paesi interessati dal terremoto del 31/10/2002 in Molise,
sono di antica costruzione e, quindi, costituiti da un grande
centro storico interamente realizzato in muratura di pietrame
locale di natura calcarea o tufacea mentre, allontanandoci da
esso, si riscontra la presenza di edifici più recenti realizzati in
muratura di mattoni o con pietrame locale squadrato in blocchi.
Le costruzioni sorte negli ultimi anni sono quasi tutte
realizzate con strutture intelaiate in C.A. mentre, quella piccola
parte che vengono ancora realizzate in muratura, sono
essenzialmente eseguite in mattoni di laterizio pieni e/o mattoni
poroton con solai in laterizio e travetti prefabbricati in C.A.
Foto 1
Un esame attento delle foto allegate (vedi foto 3), mostra
che gli edifici realizzati in pietrame locale squadrato (per lo più
Relazione sul terremoto in Molise del 31 ottobre 2002
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edifici signorili), hanno avuto un comportamento sotto sisma
abbastanza soddisfacente e solo alcuni presentano delle lesioni
localizzate in corrispondenza di grandi aperture nei muri
maestri (portoni d’ingresso) e di scarsa rilevanza ai fini statici.
Massimo Chiarelli
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agli incastri e flettenti in mezzeria con vistosi distacchi di
calcestruzzo e conseguenziale vista della gabbia di armatura.
Nelle strutture realizzate in C.A. si sono verificate lesioni
nelle murature di tamponatura esterna e tramezzatura interna
spesso di rilevante entità segno dell’enorme quantitativo di
energia sismica ricevuta e, quindi, dissipata.
Foto 3
Foto 2
Non sono da trascurare, in alcuni edifici in C.A., le lesioni
riportate dalle travi dovute a sollecitazioni prevalenti da taglio
Le lesioni nelle murature di mattoni nonché, nelle
tamponature degli edifici in C.A., presentano un propagarsi ed
intersecarsi a mò di “X” tra due aperture successive realizzate
nella stesse (vedi foto 4-5). In particolare, esaminando uno di
questi edifici che ha riportato maggiori danni, costituito da due
piani fuori terra rispetto alle costruzioni ad esso adiacenti di tre
piani fuori terra, si osserva che le travi (30x40cm) colleganti i
pilastri (30x40cm) fortemente danneggiate dal sisma,
presentano una gabbia d’armatura costituita 3x5 φ 14 con staffe
φ
8/20”.
Il
comportamento
della
gabbia
di
armatura/calcestruzzo, sotto l’effetto del sisma, non è stato
soddisfacente, con un distacchi importanti di calcestruzzo. La
gabbia di armatura non ha contribuito a creare l’effetto
cerchiante (o di confinamento) del calcestruzzo stesso cui è
Relazione sul terremoto in Molise del 31 ottobre 2002
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chiamata a rispondere ma, si è osservato lo “sbandamento”
delle barre perimetrali φ 14.
Foto 4
Guardando dette travi molto attentamente, si può notare che
le staffe, disposte per l’assorbimento delle sollecitazioni di
taglio, si presentano disposte irregolarmente (distanza max
misurata tra due staffe consecutive 47 cm) lungo tutta la
lunghezza della trave presentando legature, alle barre
longitudinali, solo nella parte superiore della trave stessa in
corrispondenza del solaio di piano.
Massimo Chiarelli
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Ciò è maggiormente visibile dalla parte esterna dell’edificio
dove, in corrispondenza dell’attacco del solaio con la trave, si è
distaccato l’intonaco e buona parte del calcestruzzo costituente
la trave stessa. Risultano, quindi, compromesse le
caratteristiche di duttilità del calcestruzzo allorquando vi è la
formazione di una o più cerniere plastiche.
Foto 5
Ciò spiega, almeno in parte, gli ingenti danni subiti dalla
trave e lo sbandamento dei ferri longitudinali di armatura sotto
sisma compromettendo la staticità dell’edificio (molto
probabilmente anche il calcestruzzo era di scarsa qualità).
Particolare attenzione è stata posta all’esame delle macerie
del crollo della scuola Francesco Iovine di S. Giuliano su cui è
stata aperta un’inchiesta da parte della magistratura per
accertarne le cause.
Relazione sul terremoto in Molise del 31 ottobre 2002
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La scuola realizzata negli anni ’60, presentava un solo piano
fuori terra realizzato in muratura di mattoni (previsto un solo
piano in origine) con solaio in travetti prefabbricati e laterizi.
Successivamente fu realizzata una sopraelevazione in mattoni
poroton (come si può vedere dai resti del crollo) con solaio in
laterizio e travetti prefabbricati collegati alla muratura con un
cordolo di coronamento armato (vedi foto 6-7).
Massimo Chiarelli
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Detto edificio si può schematizzare, proprio per la non
adeguata continuità strutturale, come due distinti
parallelepipedi poggiati l’uno sull’altro.
La sopraelevazione fu completata mediante la realizzazione
di un solaio in C.A. (pignatte e travetti prefabbricati) di
copertura a falde (quindi spingente sulla muratura laterale)
collegato, mediante cordolo armato, alla muratura sottostante
della sopraelevazione.
Foto 6
Ovviamente sarà la magistratura a fare luce su questo
tragico evento ma, si può capire il comportamento di detta
struttura sotto l’azione delle spinte orizzontali originatesi per
effetto del sisma.
La sopraelevazione realizzata presentava una sconnessione
strutturale tra il solaio del piano terra e la muratura della
sopraelevazione stessa.
Foto 7
Da quanto ho potuto apprendere sul luogo, i muri maestri,
realizzati all’interno di detta sopraelevazione a divisione degli
ambienti, presentavano luci di circa 6-6.50 metri.
Molto schematicamente, si può dire che l’evento sismico ha
prodotto delle accelerazioni al suolo di entità discreta
originando delle forze sismiche orizzontali non compatibili con
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Relazione sul terremoto in Molise del 31 ottobre 2002
Massimo Chiarelli
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la struttura ovvero, la muratura non è stata in grado di scaricare
dette forze al suolo sotto forma di forze verticali.
l’urto violento ed il considerevole carico riversatosi su
quest’ultimo.
Si è generata un’oscillazione non uniforme e “non
continua” (diversa inerzia) tra piano terra e primo piano
dell’edificio (non continuità strutturale dell’edificio) a seguito
di forze orizzontali, di intensità differente, di verso contrario e,
quindi, il generarsi di differenti periodi di oscillazione tra i due
corpi di fabbrica, ciò dovuto anche alla maggiore inerzia offerta
dal piano terra rispetto al primo piano. Tali forze, nei metodi di
calcolo pseudo-statici dell’effetto del sisma sulle strutture,
vengono idealmente poste in corrispondenza dei livelli di piano
(Fig.7).
È stato detto più volte, nelle settimane scorse, che la causa
del crollo sia da imputare allo strato di argilla su cui poggiava
la struttura di fondazione della scuola ed alla maggiore
amplificazione sismica che si è avuta in quell’area.
Personalmente ritengo queste affermazioni alquanto restrittive e
semplicistiche. Seppure ci sia stata un’amplificazione sismica
in detta area, ciò non toglie le evidenti carenze strutturali
presentate dall’edificio pubblico (la parte di edificio scolastico
non interessato dalla sopraelevazione ha riportato soltanto
lesioni). Inoltre, bisogna dire, che si è sempre costruito su
stratificazioni argillose adottando particolari accorgimenti
strutturali per gli edifici di un certo interesse.
Fx,2
Di non marginale importanza resta il fatto che detta area,
così come le altre, non erano classificate ai sensi della Legge
Sismica N.64 del 1974 e dei successivi aggiornamenti con tutte
le conseguenze che questo avrebbe portato in termini di
regolamentazione.
Fx,1
Fig. 7
L’accentuarsi del potere distruttivo è stato favorito altresì,
dall’istaurarsi di cerniere plastiche al cordolo armato di
collegamento tra muratura e copertura dell’edificio nonché, in
corrispondenza della linea di colmo del solaio stesso.
Le sollecitazioni accumulatesi nella struttura del solaio non
riuscendo a trasferirsi al suolo per mezzo degl’altri elementi
strutturali costituenti l’edificio, si è piegato su se stesso
improvvisamente travolgendo anche il solaio sottostante per
Conclusioni
A parte quella che potrebbe essere la revisione dell’attuale
zonazione del territorio, si presenta il problema
dell’adeguamento antisismico del patrimonio edilizio in zone
precedentemente non codificate come sismiche o appartenenti
ad una diversa categoria di sismicità. Il problema è di
fondamentale importanza soprattutto per le vecchie costruzioni
e per gli edifici monumentali, sprovvisti dei più elementari
accorgimenti antisismici. L’osservazione di quanto è successo
in queste zone, fornisce la misura del rischio cui sono soggette.
Relazione sul terremoto in Molise del 31 ottobre 2002
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Dati gli enormi costi che richiederebbe un’operazione di
recupero ed adeguamento, si deve pensare realisticamente a dei
programmi d’intervento a lunga scadenza, distribuendo sforzi e
risorse secondo un’opportuna scala di priorità.
Massimo Chiarelli
32
manner. The crust is much thinner than any of the other layers, and is
composed of the least dense calcium (Ca) and sodium (Na) aluminiumsilicate minerals. Being relatively cold, the crust is rocky and brittle, so it
can fracture in earthquakes.
Exploring the Earth's Core
Appendice
Earth's Interior
Five billion years ago the Earth was formed in a massive
conglomeration and bombardment of meteorites and comets.
The immense amount of heat energy released by the highvelocity bombardment melted the entire planet, and it is still
cooling off today. Denser materials like iron (Fe) from the
meteroites sank into the core of the Earth, while lighter silicates
(Si), other oxygen (O) compounds, and water from comets rose
near the surface.
How was the Earth'
s core dicovered? Recordings of seismic
waves from earthquakes gave the first clue. Seismic waves will
bend and reflect at the interfaces between different materials,
just like the prism below refracts and scatters light waves at its
faces.
In addition, the two types of seismic wave behave
differently, depending on the material. Compressional P waves
will travel and refract through both fluid and solid materials.
Shear S waves, however, cannot travel through fluids like air or
water. Fluids cannot support the side-to-side particle motion
that makes S waves.
Fig. 8
(J. Louie) The earth is divided into four main layers: the inner core, outer
core, mantle, and crust. The core is composed mostly of iron (Fe) and is so
hot that the outer core is molten, with about 10% sulphur (S). The inner
core is under such extreme pressure that it remains solid. Most of the
Earth'
s mass is in the mantle, which is composed of iron (Fe), magnesium
(Mg), aluminium (Al), silicon (Si), and oxygen (O) silicate compounds. At
over 1000 degrees C, the mantle is solid but can deform slowly in a plastic
Fig. 9
(J. Louie) Seismologists noticed that records from an earthquake made
around the world changed radically once the event was more than a certain
distance away, about 105 degrees in terms of the angle between the
earthquake and the seismograph at the center of the earth. After 105 degrees
the waves disappeared almost completely, at least until the slow surface
Relazione sul terremoto in Molise del 31 ottobre 2002
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waves would arrive from over the horizon. The area beyond 105 degrees
distance forms a shadow zone. At larger distances, some P waves would
arrive, but still no S waves. The Earth has to have a molten, fluid core to
explain the lack of S waves in the shadow zone, and the bending of P waves
to form their shadow zone.
Fig. 10
(J. Louie) You can get a rough estimate of the size of the Earth'
s core by
simply assuming that the last S wave, before the shadow zone starts at 105
degrees, travels in a straight line. Knowing that the Earth has a radius of
about 6350 km, you have a right triangle where the cosine of half of 105
degrees equals the radius of the core divided by the radius of the earth.
The fact that the Earth has a magnetic field is an
independent piece of evidence for a molten, liquid core. A
compass magnet aligns with the magnetic field anywhere on the
Earth, but other bodies like the Moon and Mars have no
magnetic field. The earth cannot be a large permanent
magnet, since magnetic minerals lose their magnetism when
they are hotter than about 500 degrees C. Almost all of the
earth is hotter, and the only other way to make a magnetic field
is with a circulating electric current. Circulation and
convection of electrically conductive molten iron in the
Earth'
s outer core produces the magnetic field. To make the
magnetic field, the convection must be relatively rapid (much
faster than it is in the plastic mantle), so the core must be fluid.
Massimo Chiarelli
34
Bibliografia
1)
Divulgazioni dell’Istituto Nazionale di Geofisica e
Vulcanologia (sito Internet);
2)
Massimo Chiarelli - Studio delle D.G.P.V. (Deformazioni
Gravitative Profonde di Versante) e loro effetti sulle
strutture-;
3)
Massimo Chiarelli – Studio dei collegamenti strutturali-.
4)
Normativa UNI ENV 1998–1-1:1997