GNGTS 2014 - Atti del 33° Convegno Nazionale

112 GNGTS 2014 S essione 3.1 raytracing. Il programma d’inversione utilizzato per ottenere il tomogramma si basa su un algoritmo il cui scopo è di ricavare il tempo minimo di percorrenza dei raggi tra sorgente e ricevitore per ogni coppia sorgente-ricevitore, attraverso il calcolo del percorso dei raggi e della lentezza ( slowness ). Essendo entrambe le variabili incognite il problema è sottovincolato; l’algoritmo, procedendo in maniera iterativa non-lineare con il metodo dei minimi quadrati (Scales, 1987), utilizza lo scarto tra il tempo misurato e quello calcolato per modificare le velocità nelle celle interessate dal raytracing finché l’errore RMS (Root-Mean Square) relativo alla differenza tra i tempi di percorso osservati e calcolati viene minimizzato. Il risultato è una immagine bidimensionale che mostra la distribuzione delle velocità sismiche del sottosuolo. I modelli tomografici sono stati, inoltre, verificati eseguendo alcuni test sintetici (checkerboard, restore resolution test) utilizzando la metodologia descritta in (Zelt, 1998) e (Zelt et al. , 2006). I valori di velocità del modello tomografico sono stati “perturbati” del ±10 % schematizzando il sottosuolo in celle regolari di dimensioni di 10x10 m. Le dromocrone sono state quindi ricalcolate sul modello di velocità perturbato ed invertite utilizzando il modello di velocità della tomografia iniziale. Il risultato finale rappresenta la capacità dell’inversione tomografica nel risolvere le celle di perturbazione e fornisce un’indicazione della risoluzione superficiale del modello. Analisi e interpretazione dei dati. Sulla base delle velocità individuate dall’analisi delle dromocrone, è stato scelto per il nostro profilo un modello iniziale multi-stratificato con un aumento graduale di velocità con la profondità da 900 m/s a 5000 m/s. I modelli 2D di velocità ottenuti risaltano la presenza di significative differenze nei valori di V P ottenuti e mostrano l’articolazione dei vari sismostrati. In maniera esemplificativa verrà descritto il modello 2D più completo ossia quello ottenuto dal profilo n. 4 (Fig. 3) in quanto raggiunge le massime profondità di investigazione ed illustra le geometrie dei sismostrati in maniera più dettagliata e completa. Il sismostrato più superficiale è sempre caratterizzato dai più bassi valori di velocità con un gradiente che varia da 900 m/s in superficie fino a 1400-1500 m/s. Nella sezione n.4 esso è contenuto all’interno di due concavità a differente ampiezza, di cui quella verso terra (NE) accoglie gli spessori maggiori valutabili in 5-8 m. Al suo interno possono essere distinte piccole lenti caratterizzate da velocità inferiori a 1000 m/s. Il secondo sismostrato è caratterizzato da valori di velocità più elevati ed un gradiente che varia da 2060 m/s a 3800 m/s; tra le progressive 45-110 m presenta una profondità della superficie di base all’incirca costante (circa -12/-13 m) ed una morfologia di tetto alquanto articolata a differenza di quanto rilevato tra le progressive 120 e 160 m. Il terzo sismostrato è marcato da valori più elevati di velocità, in genere maggiori di 4000 m/s. Il suo limite superiore si approfondisce da SW verso NE, dove raggiunge le massime profondità attestandosi tra i -15/-20 m di profondità. La taratura e l’interpretazione stratigrafica del profilo è stata eseguita sia con l’ausilio di osservazioni dirette del fondale che dall’osservazione della porzione emersa della falesia antistante il porto. Il campo di velocità del primo elettrostrato, può essere riferito a sedimenti prevalentemente sabbiosi, da parzialmente saturi a saturi e di spessore molto variabile. Le zone con i valori velocità più bassi sono da legare alla presenza di sedimenti aggregati in lenti con granulometria e porosità relativamente diverse rispetto allo strato inglobante. Il rilievo diretto ha potuto verificare che localmente livelli alternati di sabbie e di residui di posidonia completamente saturi e/o sabbie limose fini sono accumulate in maniera differenziale all’interno di piccole concavità contenute in sedimenti sabbiosi più grossolani e/o meno saturi. Il consistente aumento della rigidità dei materiali che occorre al passaggio tra il primo e il secondo elettrostrato è probabilmente correlabile al passaggio tra i sedimenti sabbiosi e la porzione più superficiale dell’ammasso calcarenitico (e.g. Calcareniti di Marsala), che spessa