GNGTS 2013 - Atti del 32° Convegno Nazionale

è l’effetto della crosta cristallina fino a una certa Moho di riferimento supponendo di conoscere e è l’effetto del mantello superiore dalla Moho di riferimento fino ad una certa profondità costante, qui pari a circa 120 km, ipotizzando una densità da Simmons et al. (2010). Si noti che gli effetti delle variazioni di densità laterali della parte restante del mantello e dentro il nucleo possono essere trascurati poiché sono ordini di grandezza inferiore a quelle dovute alle masse crostali ed inoltre sono concentrate principalmente nelle basse frequenze del segnale gravitazionale (Hager, 1985). Va sottolineato che la scelta di è un fattore critico nella procedura di inversione, infatti esso è richiesto non solo per ridurre le osservazioni GOCE (come tutti gli altri modelli densità), ma anche per definire il contrasto di densità tra la crosta e il mantello da utilizzare nell’inversione dell’Eq. 1. Nel presente lavoro è stata modellata nel seguente modo: prima di tutto la Terra è stata divisa in province geologiche secondo la mappa USGS (Exxon, 1985), questo ha permesso di creare un set di 139 aree geologicamente omogenee, ognuna delle quali classificata come uno degli otto principali tipi crostali (scudo, piattaforma, crosta orogenetica, bacino sedimentario, grande provincia ignea, crosta estesa, crosta oceanica e dorsale medio oceanica). Per ciascun tipo di provincia è stata quindi definita una funzione tra profondità e densità. In particolare, queste funzioni sono derivate dalle tabelle 3 e 8 di Christensen e Mooney (1995) per la crosta continentale e dalla tabella 2 di Carlson e Raskin (1984) per la crosta oceanica. Come sottolineato in precedenza una volta che il potenziale normale è stato rimosso dalle osservazioni non è più possibile stimare la profondità assoluta dellaMoho, ma solo l’ondulazione della Moho rispetto ad una Moho media incognita. Per risolvere questo problema l’algoritmo d’inversione è stato modificato aggiungendo un termine costante . È stato anche inserito un fattore di scala per la funzione di densità di ogni provincia geologica. In questo modo provincie geologiche appartenenti allo stesso tipo di crosta possono avere funzione di densità leggermente diverse. Nel presente lavoro sia il termine che i fattori di scala sono stimati utilizzando come osservazioni aggiuntive le profondità della Moho CRUST2.0 (Mooney et al. , 1998; Bassin et al. , 2000), adeguatamente pesate in una soluzione ai minimi quadrati. In questo senso la presente soluzione può essere considerata come una soluzione gravimetrica debolmente combinata con dati sismici (debolmente perché solo 140 parametri vengono stimati da 90x180 osservazioni presenti nel modello CRUST2.0). I pesi utilizzati nella stima, ovvero la mappa dell’errore del modello CRUST2.0, sono stimati come somma di due termini: uno pari al 10% dello spessore della crosta (secondo quanto affermato in Christensen e Mooney, 1995), l’altro funzione della distribuzione spaziale delle osservazioni sismiche usate all’interno del modello CRUST2.0 (Sampietro e Reguzzoni, 2011). Per dettagli sulla procedura di inversione il lettore si può riferire a Reguzzoni e Sampietro (2012b). Per quanto riguarda l’errore della Moho è stato calcolato come la somma dell’errore di osservazione GOCE propagato in termini di Moho (circa 0.1 km), dell’errore di linearizzazione nell’Eq. 2 (circa 1 km), dell’errore di stima della Moho media e dei fattori di scala (ottenuto dalla compensazione ai minimi quadrati) e degli errori di modello. Quest’ultimo termine, che è quello dominante, è dovuto agli errori nelle funzioni di densità usate e all’errore nella forma delle province geologiche ed è stato empiricamente modellato. Il modello stimato di Moho (chiamato GEMMA Moho) e la corrispondente deviazione standard dell’errore sono riportati in Fig. 2. Il modello GEMMA: primi confronti. In questa sezione viene fatta una prima valutazione della qualità del modello globale di Moho calcolato. Questa valutazione non è un compito facile a causa della piccola quantità di osservazioni dirette, (ottenute ad esempio da tecniche sismiche) e per il loro livello di precisione limitato. Il modo più semplice è quello di confrontare il modello GEMMA con altri modelli a scala globale o regionale. In particolare per i confronti sono stati considerati il modello CRUST2.0 (C2 nel seguito), il modello CRUST1.0 (C1 nel seguito), un modello di Moho sviluppato dall’ 208 GNGTS 2013 S essione 3.3