Spostamento e stress indotti dalla propagazione di fluidi all'interno di un'inclusione termo-poro-elastica a disco

Una regione idrotermale è un’area in cui si verificano molteplici fenomeni naturali, tra cui deformazioni del suolo ed esalazioni di gas. Tali zone ci permettono di studiare e comprendere processi che si verificano in profondità tramite osservazioni effettuate in superficie. Un sistema idrotermale può essere presente in aree vulcaniche come ad esempio nelle caldere, in particolare la caldera dei Campi Flegrei sarà presa in considerazione in questa tesi. Il modello di inclusione termo-poro-elastica (TPE) permette di spiegare gli effetti meccanici dovuti alle variazioni di pressione e temperatura indotti dall’arrivo di fluidi magmatici. In questo elaborato sarà presa in considerazione una sorgente TPE a forma di disco, che consiste in un volume di materiale termo-poro-elastico posto all’interno di un semispazio in condizioni drenate e isoterme. Tale materiale subisce, a seguito di iniezioni di fluidi caldi e pressurizzati che attraversano una delle superfici del volume, variazioni di pressione di poro e temperatura che vengono considerate uniformi lungo l’asse del disco. Questo modello è valido nell’approssimazione che lo spessore del disco sia trascurabile rispetto al raggio, ma può essere esteso a cilindri di spessore maggiore sottoposti a variazioni di pressione e temperatura variabili lungo l’asse, mediante una discretizzazione in più dischi di spessore minore. Lo scopo di questa tesi è studiare gli effetti transienti dei campi di spostamento, deformazione e stress causati da fluidi che penetrano in un cilindro, di spessore 500 m e raggio 2500 m, discretizzato con 50 dischi. Sarà esaminato il comportamento delle componenti di ciascun campo in funzione della distanza dall’asse del cilindro a varie profondità e il loro andamento temporale in un punto fissato. I risultati della tesi sono utili per porre le basi a modelli in grado di rappresentare gli effetti transienti solitamente osservati nella caldera dei Campi Flegrei.