A cosa serve (anche) la GEOFISICA:

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Stefania Tommasi
7 anni fa
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1 A cosa serve (anche) la GEOFISICA: Vedere all interno della Terra che, notoriamente, non è trasparente, per: Capire i fenomeni catastrofici (es. i terremoti, le eruzioni vulcaniche); Reperire e valutare le geo-risorse (es. l acqua, il petrolio, i minerali) e, più recentemente, Monitorizzare le condizioni del sottosuolo e dei manufatti (indagini non invasive ).

2 Come lo fa: Stimando, da misure generalmente eseguite alla superficie, la distribuzione di una o più proprietà fisiche che influiscono sui relativi campi di forze. Esempi: la densità, con misure del campo gravitazionale, la suscettività magnetica, con misure del campo magnetico, la resistività elettrica con misure di campi elettrici, naturali od artificiali,

4 Con quali metodologie per l Archeologia e le indagini su manufatti? (Geo-)Elettrica Georadar magnetometrica acustica Proprietà fisiche ricostruite: Resistività elettrica Costante dielettrica Suscettività magnetica Velocità delle onde elastiche

5 Resistività elettrica

6 Misure di resistività elettrica mediante TOMOGRAFIA

7 L apparecchiatura ABEM mod. SAS4000/Es canali, 1 A ) Cavi multipolari 2) Georesistivimetro 3) Elettrodi (picchetti di metallo -acciaio-) (interno del padiglione di scavi di Isernia la Pineta)

8 Che cosa si misura sul campo e come A B M N ρa= k V I dove : ρ a : resistività apparente (Ω m) k : fattore geometrico (m) V : d.d.p. (Volt) I : intensità di corrente (A).

9 Come si rappresenta Misura n 3 A M 3a 3a N B 3a Georesistivimetro Misura n 2 A M 2a 2a N 2a B Misura n 1 p.c. Pro fon dità (m) A a M a N a B Disposizione degli elettrodi A e B : elettrodi di corrente M e N: elettrodi di potenziale a : distanza tra gli elettrodi punto di misura della resistività apparente (Ohm.m)

10 Poi si stima la distribuzione reale della resistività (il modello del sottosuolo)

11 E questo era il modello

12 Il georadar (GPR) Modalità operative Tx Rx Tx/Rx bistatico monostatico

13 Principi di base v c εr ρ δ 500 f er: costante dielettrica relativa c: velocità delle onde elettromagnetiche (luce) nel vuoto v: velocità delle onde elettromagnetiche nel mezzo δ = profondità pelle ρ = resistività f = frequenza f=100 MHz, ρ=1000 Ωm: δ=1.6m; f=100 MHz, ρ=1 Ωm: δ=0.2 m

14 Corpo isolato Corpo continuo/strato

15 Il magnetometro

16 Tomografia acustica y a r h t i i-th ray Sorgenti acustiche j-th cell Trasduttori o geofoni

17 Su manufatti:

18 Volta della scarsella del Battistero di Firenze

19 Tomografia acustica 3D Z Y X z y x

20 Confronto elettricageoradar distanza (m)

21 Tomografia elettrica 3D Georadar: Ampiezza istantanea di riflessione (2 gusci) 900 MHz

22 Controllo del consolidamento delle fondazioni di stabili in Venezia

.5 Rendering 3D 6m 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.

00 20 3.00 50 4.00 6m 150 5.00 0.0 0.5 1.

23 .5 Rendering 3D 6m prima del consolidamento Resistivity (Ohm*m) m dopo il consolidamento % Increment of Resistivity

24 0.5 Confronto pre-post-consolidamento Resistività (Ohm*m) m m post pre post pre 6m

25 La verifica diretta y Z=0.8m x

26 Tomografia acustica ante e postconsolidamento: colonna del tempio di Antonino e Faustina Colonna A piani 9-10 Dati messi a disposizione dal prof. E. Cardarelli, UNIROMA1

27 Per l Archeologia:

28 Lo scavo di Isernia la Pineta: uno stendimento di tomografia elettrica

29 Misure col georadar

30 La mappa delle misure Ingresso N

31 Long-1 T5 T4 T3 T2 T1 ossa 0m 2m Distance (m)

32 Sezioni orizzontali slices Tomografia elettrica 3D Ingresso al padiglione

33 Ingresso al padiglione Depressioni Fratture Area coperta dall indagine 3D ERT

34 1. Vasca idrotermale di Bagno Vignoni

35 SE Modello 2D di resistività voragine A Resistività (Ωm) NW

36 vasca struttura resistiva voragine struttura conduttiva 22 m ρ< 15 Ωm Resistività (Ωm)

37 Indagini magnetometriche: terramare N N

38 Con le curve di livello:

39 Indagini magnetometriche: Insediamento dell età del ferro Campo totale alto 100 N 80 m m

40 Grazie dell attenzione Maggiori dettagli nel corso di Prospezioni Geofisiche

41 Sottoservizi metallici a diverse profondità (1-1.5 m), 900 MHz

42 Riparo Tagliente trasversale N S

43 Riparo Tagliente longitudinale

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