Antonello Piombo

L'attività di ricerca si svolge nel settore della geofisica e in particolare nei campi della sismologia e della fisica del vulcanismo. Tale attività è volta alla formulazione di modelli matematici dei processi che avvengono all'interno della Terra e che determinano l'attività sismica e vulcanica del nostro pianeta. I modelli sono basati principalmente sull'applicazione della teoria dell'elasticità, della teoria dei fluidi e della termodinamica. I principali aspetti considerati sono la meccanica delle faglie, la reologia delle rocce, lo studio delle deformazioni e degli sforzi nella litosfera terrestre e il loro ruolo nel determinare i diversi processi tettonici, l'evoluzione delle camere magmatiche, la dinamica delle colate di lava. I risultati di tali ricerche trovano applicazione nella valutazione della pericolosità sismica e vulcanica.

1) Meccanica delle faglie. In questo ambito si utilizza la teoria delle dislocazioni in un mezzo elastico allo scopo di studiare l'interazione tra faglie determinata dai trasferimenti di sforzo cosismici, con particolare riguardo al ruolo giocato dallo scorrimento asismico delle faglie situate nelle porzioni duttili della litosfera. Si elaborano modelli della sorgente sismica che riproducano i campi di spostamento statici prodotti alla superficie terrestre come effetto di uno scorrimento non uniforme delle faglie. Si formulano modelli che descrivono i processi di scorrimento lento delle faglie come conseguenza delle proprietà reologiche del detrito di faglia. 2) Modelli di deformazione crostale. Si applicano le teorie della viscoelasticità e della poroelasticità alla formulazione di modelli di deformazione della crosta terrestre in regioni sismiche e vulcaniche. Si studia l'evoluzione dei campi di sforzo conseguenti all'applicazione di sforzi tettonici e a dislocazioni, anche in presenza di mezzi porosi saturi di fluido. Si considera il ruolo della diffusione dei fluidi nel determinare i trasferimenti di sforzo e la deformazione superficiale. 3) Modellistica dei processi vulcanici. Si studiano i rapporti che intercorrono tra la reologia e la dinamica delle colate di lava. In particolare si realizzano modelli di colate in canali aperti e in tubi, analizzando la distribuzione di temperatura, i parametri reologici, il campo di velocità e la portata dei flussi lavici. Si studia inoltre l'evoluzione termica delle camere magmatiche, in particolare il raffreddamento di una camera magmatica non alimentata, calcolando l'effetto della solidificazione in termini di deformazione della crosta terrestre.