T E M P I D I T R A G I T T O D E L L E O N D E P * E S P E S S O R E D E L L O S T R A T O D E L G R A N I T O N E L L ' I T A L I A C E N T R A L E D. DI FILIPPO - L . MARCELLI In un lavoro precedente ( J ) abbiamo effettuato uno studio su di un terremoto con epicentro nella zona del Gran Sasso d'Italia. Inten- diamo ora valerci di alcuni dei risultati ivi conseguiti, allo scopo di eseguire ulteriori ricerche su alcune caratteristiche sismiche interes- santi l'Italia Centrale. I l terremoto, avvenuto il 5 settembre 1950, risultò avere le se- guenti coordinate geografiche epicentrali: * u W " jm ~ R V I R ^ \ E V I 129 D. D I F I L I P P O - L . M A R C E L L I di realizzare tale metodo, poiché dà il valore dell'angolo e di emer- genza delle onde Pg. ti[l + x— c ( l — x+ 2 x s i n s f t ) + ( i xy- x sin1 li- l U 1/ - f 2 ]'x y i - c (1 x)—cJx sili2 ti cos fl] h « 3 0 km I T A L I A C E N T R . ( M A R C E L L I ) E U R O P A C E N T R A L E ( C A L O I ) l ì » 3 0 km h . 2 S h.20 h. ìs h » IO h= 5 h - 1 5 5 0 150 Fig. I 2 0 0 3 0 0 km la) I n essa h è la profondità ipocentrale, A la distanza epicentrale in rs k m e {} la stessa grandezza in misura angolare: x — — essendo r 0 T E M P I DI TRAGITTO D E L L E ONDE P * E S P E S S O R E DELLO STRATO DEL GRANITO 5 8 1 582 D. DI F I L I P P O - L . M A R C E L L I il raggio terrestre ed r la distanza dell'ipocentro dal centro della T e r r a : inoltre c è una costante, per dati tipi di onde, caratteristica per una data zona. Mediante la [ 1 ] conoscendo c, si possono calcolare i valori di e in corrispondenza di determinate distanze epicentrali, per ogni pro- F i g . 2 fondita ipocentrale. In un lavoro pubblicato da uno di noi ( 4 ) si trovò per l'Italia centrale il valore c = 14,6531. In detto lavoro, per contingenze relative allo stato di guerra, non comparve la tabella n. 1 cbe qui riportiamo: di essa ci si deve servire per l'applicazione del F i g . 3 metodo nella zona suddetta. La fig. 1 rappresenta graficamente la ta- bella. In essa gli angoli di emergenza per le varie profondità e per varie distanze epicentrali compaiono a confronto con quelli cbe erano stati calcolati da Caloi per l'Europa Centrale. È evidente in entrambe le serie di curve, come l'angolo di emergenza sia una funzione sen- sibilmente variabile con la profondità ipocentrale e con la distanza T E M P I DI TRAGITTO D E L L E ONDE P * E S P E S S O R E DELLO S T R A T O DEL GRANITO 5 8 3 epicentrale, quest'ultima grandezza influenzando l'angolo e in maniera molto più sensibile per l'Italia Centrale che non per l'Europa Cen- trale. È chiaro quindi come una buona determinazione di e possa condurre ad individuare h con molta attendibilità. Poiché tra l'angolo vero di emergenza e e quello apparente e sussiste la relazione il problema si riduce a trarre dai sismogrammi il valore di 5 (sup- ponendo naturalmente di conoscere Di - velocità delle onde longitu- dinali dirette in superficie - e v* - velocità delle onde trasversali). Il valore di e è dato direttamente dalla relazione dove x2, xSÌ xKt sono le componenti verticali e orizzontali rispetti- vamente dello spostamento del suolo (espressi in micron) relativi al primo impeto. L'applicazione di un tale metodo esige molto scrupolo nella de- terminazione delle costanti strumentali e nella misura dei periodi e delle ampiezze degli impulsi iniziali delle onde longitudinali dirette. Offre d'altro canto il vantaggio di essere indipendente dagli even- tuali errori dei tempi di osservazione. Un'altra accortezza occorre usa- re nell'impiegare tale metodo : il raggio sismico, sotto l'azione degli strati superiori può subire una deviazione, più o meno marcata, la quale altererebbe l'angolo di emergenza. Siccome però detta altera- zione diviene quasi trascurabile quando la stazione sismica poggia su stratificazioni geologiche antiche e profonde, è necessario non valersi dei dati di stazioni poggianti su stratificazioni più recenti, alluvionali. È per questa ragione che dal nostro esame abbiamo dovuto escludere la stazione di Roma — che pur ha delle bellissime registrazioni — in quanto il suo sottosuolo è costituito da una spessa coltre di tufo litoide: e per analoga ragione abbiamo dovuto scartare i begli im- pulsi iniziali ottenuti nell'osservatorio di Rocca di Papa che poggia su uno spesso strato di roccia lavica. Fortunatamente abbiamo potuto usare gli elementi forniti dalla stazione sismica di Firenze-Arcetri (la quale poggia su una zona in cui prevalgono l'Eocene e il Pliocene - terziario -) distante dall'epicen- tro 217,346 km. Dalle registrazioni, individuata esattamente l'onda Pg. abbiamo effettuato con la maggior precisione possibile le misure del- [2] 5 8 4 D. DI F I L I P P O - L . M A R C E L L I le tre componenti relative al primo massimo dell'onda stessa, ottenen- do i seguenti risultati: * a = 4 , 0 V r z = l ' , 7 2 * k = 6 , 7 2 TK=2 ,1 * „ = 4 64 T n = 2 ,1 Di qui l'angolo di emergenza apparente risulta, applicando la [ 3 ] e = 26° 36' 1 3 " Con la [ 2 ] ? assumendo per Vi e t)« i valori da noi calcolati nella pre- cedente nota ( ] ) (v, = v,,e — 5,46 km/sec, v2 = v,.g = 3 , 0 1 km/sec) abbiamo trovato per l'angolo di emergenza vero il valore e = 17° 36' 39",74 Conosciuto in tal modo e, e nota la distanza epicentrale di Fi- 1 4 0 I sec I 1 2 0 80 4 0 ~ ? 0 0 3 0 0 4 0 0 5 0 0 6 0 0 7 0 0 8 0 0 — k m Fig. 4 lenze, si deduce immediatamente dalla tabella n. 1 e dalla fig. 1, il valore della profondità ipocentrale: si ha infatti li r= 5 km Il risultato conseguito si accorda in maniera addirittura sorprendente con il valore di 3,2 km cbe era stato trovato precedentemente appli- cando il metodo di Inglada alla stazione di Roma, specie se si tien conto del fatto già altrove sottolineato che quando la profondità ipo- centrale è molto piccola tutti i metodi risentono notevolmente degli errori di osservazione, o strumentali. La bontà del metodo usato tro- D r o m o c r o n a P * T e r r e m o t o d