Modelling displacement and stress fields in hydrothermal regions: the case of a thermo-poro-elastic inclusion in a poro-elastic half-space

Mantiloni, Lorenzo (2019) Modelling displacement and stress fields in hydrothermal regions: the case of a thermo-poro-elastic inclusion in a poro-elastic half-space. [Laurea magistrale], Università di Bologna, Corso di Studio in Fisica del sistema terra [LM-DM270]
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Abstract

Le regioni idrotermali sono interessate da una grande varietà di fenomeni naturali, tra cui episodi di rigonfiamento e subsidenza del suolo. Tra di esse, le caldere consentono di studiare le interazioni tra i processi magmatici e le dinamiche dei fluidi di cui sono imbevute le rocce porose nella crosta superficiale. Un'area idrotermale soggetta a instabilità periodiche è la caldera dei Campi Flegrei, nell'Italia meridionale. Una delle crisi più recenti, oggetto di numerosi studi e ricerche, ha avuto luogo nel biennio 1982-84. La tesi si propone di sviluppare un modello di sorgente deformativa che prevede una regione termo-poro-elastica inclusa in un solido poro-elastico semi-illimitato, nel caso in cui questa regione abbia forma cilindrica e subisca cambiamenti di temperatura e pressione di poro al suo interno. Viene fornita una soluzione semi-analitica per spostamenti e sforzi così generati all'interno e all'esterno della sorgente deformativa, e i risultati sono paragonati a quelli ottenuti tramite un approccio completamente numerico, insieme a quelli di altri tre modelli. Lo spostamento verticale risultante alla superficie libera è in buon accordo con quello prodotto dal modello di Mogi, e riproduce il pattern di deformazione verticale osservato presso i Campi Flegrei durante la crisi del 1982-84. Tuttavia, vi sono differenze nelle ampiezze delle componenti dello spostamento tra il nostro modello e gli altri due considerati. I risultati per il campo di sforzi sul piano mediano della sorgente indicano un regime compressivo al suo interno, mentre si evidenzia un regime distensivo nella regione sovrastante, e un regime trascorrente nella regione esterna del semispazio. Questo è in accordo con la distribuzione eterogenea dei meccanismi focali ottenuti dai dati sismologici relativi allo stesso episodio presso i Campi Flegrei. Alla fine dell’opera, sono discussi i limiti di applicabilità del modello e ne sono indicati alcuni possibili sviluppi ulteriori.

Abstract
Tipologia del documento
Tesi di laurea (Laurea magistrale)
Autore della tesi
Mantiloni, Lorenzo
Relatore della tesi
Correlatore della tesi
Scuola
Corso di studio
Ordinamento Cds
DM270
Parole chiave
Caldera,Deformazione,Poro-elasticità,Sorgente deformativa,Sforzi,Processi idrotermali
Data di discussione della Tesi
21 Marzo 2019
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