GNGTS 2014 - Atti del 33° Convegno Nazionale

GNGTS 2014 S essione 3.2 197 Nel presente lavoro i dati di gravità, e in particolare la quinta release del modello di gravità globale ottenuto da osservazioni GOCE applicando il metodo Time-Wise (Pail et al., 2010) sono stati utilizzati per dedurre informazioni sulla struttura crostale e sulla profondità della Moho nei Balcani occidentali. La procedura può essere divisa in due fasi principali: la prima consiste nel riconoscere e isolare le diverse province geologiche nell’area di studio sfruttando le informazioni provenienti dal modello globale del campo gravitazionale stesso, mentre la secondo consiste nell’invertire il campo gravitazionale per stimare la profondità della Moho e alcune informazioni sulla densità della crosta. Nel secondo capitolo l’algoritmo e i risultati della classificazione in province geologiche saranno descritti e discussi, mentre nel terzo capitolo verrà presentato l’algoritmo di inversione. Infine nell’ultimo capitolo verranno esposti e analizzati i principali risultati numerici. Definizione delle province geologiche. Per poter stimare la profondità della Moho da osservazioni del campo gravitazionale è necessario conoscere le principale variazioni di densità all’interno della crosta e nei primi strati del mantello. Infatti una volta che tali variazioni sono note è possibile calcolarne l’effetto in termini di campo gravitazionale e quindi isolare e rimuovere dai dati il segnale dovuto alla discontinuità di Mohorovičić. Per questo è necessario modellizzare la geometria e la densità dei sedimenti, della crosta cristallina, di eventuali mari o ghiacci presenti e del mantello superiore. Per quanto riguarda la crosta cristallina, una possibilità per modellizzare almeno le principali variazione di densità laterali, studiata e applicata recentemente a livello globale in Reguzzoni e Sampietro (2014), consiste nel suddividere la crosta in regioni geologicamente omogenee, ognuna delle quali classificate come una di otto tipi di crosta (i.e. scudi, piattaforma continentale, bacini sedimentari, crosta in estensione, zone orogenetiche, crosta oceanica, ridge oceanici e province ignee). Per ogni classi di crosta viene quindi definita una funzione empirica [basata sul lavoro di Christensen and Mooney (1995)] che descriva variazioni di densità rispetto a variazione di profondità. È importante notare che tali funzioni sono richieste oltre che per la riduzione dei dati anche per definire il contrasto di densità tra crosta e mantello terrestre necessario per l’inversione del segnale gravitazionale residuo. In questo contesto la definizione dei limiti geografici delle province geologiche è un tema cruciale per ridurre correttamente i dati e invertire il segnale residuo. Nel presente lavoro è proposto un approccio bayesiano per classificare a partire da un funzionale del campo gravitazionale, la regione indagata in province geologiche. In dettaglio consideriamo una griglia di anomalie di gravità δ g ad una certa altitudine h costante, possibilmente vicina alle masse topografiche, ottenuta applicando un operatore di Fig. 1 – Mappa delle province geologiche a-priori digitalizzata a 1°x1° (a) e risultato dell’algoritmo di classificazione proposto (b).