Fenomeni elm misurabili in occasione

di eventi sismici

•Agli eventi sismici sono associati segnali elettrici e magnetici che possono essere rilevati con opportuni strumenti

Di recente la ricerca scientifica ha sviluppato teorie fisico-matematiche che spiegano il legame tra i fenomeni elastici ed elettromagnetici, detti anche FENOMENI SISMO-ELETTROMAGNETICI

IN UN MEZZO POROSO SATURO AVVIENE CHE:

Lungo la superficie di contatto tra la matrice rocciosa e la soluzione elettrolita sono presenti delle cariche di segno oppostoTale condizione determina uno STRATO ADSORBITO e uno STRATO DIFFUSO

ADSORBITO + DIFFUSO = DOPPIO STRATO ELETTRICO

Andamento del potenziale elettrico in

funzione della distanza dalla superficie solida:

esso decresce esponenzialmente con la

distanza.

Quando un’onda sismica si propaga all’interno di un mezzo poroso saturo si verificano movimenti relativi tra la matrice solida e il fluido in essa contenuto e, di conseguenza, tra le cariche libere e quelle fisse: si genera quindi un flusso di corrente elettrica.

La formulazione matematica è piuttosto complessa e si basa sulle equazioni complete del campo d’onda sismico (di Biot-Gassmann o poroelastodinamiche) e su quelle del campo EM (di Maxwell), che vengono opportunamente accoppiate, mediante le equazioni del trasporto associate al moto dei fluidi

TRE TIPI DI SEGNALI EM IN UN MEZZO POROSO SATURO:

•Onde EM dirette: si generano nell’ipocentro per effetto della separazione di carica causata dalla redistribuzione della pressione di fluido di poro

•Segnali elettrici cosismici: generati dalla separazione di carica indotta nella roccia dal passaggio delle onde P

•Onda EM secondarie: generate dall’onda sismica all’interfaccia tra due mezzi con un forte contrasto nelle proprietà elettriche o meccaniche

Gli effetti del primo e del terzo tipo possono avere una particolare rilevanza nelle applicazioni di EARLY WARNING, dal momento che le onde EM hanno una velocità di propagazione (anche nei mezzi materiali) molto più alta di quella delle onde sismiche e possono quindi raggiungere i siti di interesse, prima che questi vengano raggiunti dalle onde sismiche

Osservazioni in occasione di un evento di magnitudo 3.7