Consideriamo un dicco magmatico descritto tramite la tecnica del “boundary element”, come un crack contenente un volume assegnato di magma con densità ρm inferiore alla densità ρr delle rocce incassanti. Il gradiente di pressione lungo le pareti del dicco è assunto proporzionale alla differenza fra la densità della roccia e del magma. Il dicco risale sotto tale spinta di galleggiamento, fratturando le rocce all’estremità superiore e richiudendosi all’estremità inferiore, in modo tale da conservare il volume di magma. In accordo con la teoria della frattura, il dicco si propaga se l’energia rilasciata dall’avanzamento del crack supera una soglia legata all’energia specifica di frattura delle rocce. Il percorso seguito dal dicco è determinato cercando per tentativi il percorso di massimo rilascio dell’energia totale ΔE, data dalla somma dell’energia di deformazione elastica ΔW e dell’energia gravitazionale ΔG. In un mezzo omogeneo illimitato, come è prevedibile, la propagazione risulta self-simile (il dicco si propaga mantenendo la stessa forma), con ΔW = 0 e ΔG > 0. Tuttavia, anche nel caso di un mezzo omogeneo illimitato, si ottiene un risultato inatteso: se il dicco è inizialmente inclinato rispetto alla verticale, esso prosegue lungo un percorso rettilineo con inclinazione costante, mentre ci si sarebbe probabilmente attesa una sua deviazione verso la verticale. La motivazione di un tale comportamento risiede nel fatto che l’apertura del dicco è massima se la fratturazione avviene lungo il prolungamento del dicco pre-esistente e quindi il rilascio di energia gravitazionale è massimo lungo tale direzione anche se si discosta dalla verticale.
Modelli numerici di propagazione di dicchi magmatici in mezzi elastici stratificati
MACCAFERRI, FRANCESCO;BONAFEDE, MAURIZIO;RIVALTA E.
2009
Abstract
Consideriamo un dicco magmatico descritto tramite la tecnica del “boundary element”, come un crack contenente un volume assegnato di magma con densità ρm inferiore alla densità ρr delle rocce incassanti. Il gradiente di pressione lungo le pareti del dicco è assunto proporzionale alla differenza fra la densità della roccia e del magma. Il dicco risale sotto tale spinta di galleggiamento, fratturando le rocce all’estremità superiore e richiudendosi all’estremità inferiore, in modo tale da conservare il volume di magma. In accordo con la teoria della frattura, il dicco si propaga se l’energia rilasciata dall’avanzamento del crack supera una soglia legata all’energia specifica di frattura delle rocce. Il percorso seguito dal dicco è determinato cercando per tentativi il percorso di massimo rilascio dell’energia totale ΔE, data dalla somma dell’energia di deformazione elastica ΔW e dell’energia gravitazionale ΔG. In un mezzo omogeneo illimitato, come è prevedibile, la propagazione risulta self-simile (il dicco si propaga mantenendo la stessa forma), con ΔW = 0 e ΔG > 0. Tuttavia, anche nel caso di un mezzo omogeneo illimitato, si ottiene un risultato inatteso: se il dicco è inizialmente inclinato rispetto alla verticale, esso prosegue lungo un percorso rettilineo con inclinazione costante, mentre ci si sarebbe probabilmente attesa una sua deviazione verso la verticale. La motivazione di un tale comportamento risiede nel fatto che l’apertura del dicco è massima se la fratturazione avviene lungo il prolungamento del dicco pre-esistente e quindi il rilascio di energia gravitazionale è massimo lungo tale direzione anche se si discosta dalla verticale.I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
