Geofisica

Principali applicazioni degli studi geofisici sono la ricerca di giacimenti di petrolio, gas naturale, minerali e acqua dolce, significativi dal punto di vista economico. Le ricerche geofisiche vengono inoltre condotte a scopi ingegneristici, per valutare la tenuta e il comportamento del suolo in vista della costruzione di strade, ferrovie, edifici, gallerie ecc.

Usati soprattutto per la ricerca di petrolio, gas e minerali metalliferi, i rilevamenti elettrici ed elettromagnetici permettono di disegnare mappe di conduttività delle rocce. Speciali strumenti, calati all’interno di fori di sonda, consentono ai geofisici di valutare la porosità delle rocce attraverso lo studio del loro comportamento elettrico locale, mentre elettrodi conficcati nel suolo permettono di studiare il passaggio di correnti continue e alternate negli strati rocciosi superficiali.

Per mezzo di rilevamenti gravimetrici si misurano le variazioni di densità dovute a corpi rocciosi anomali; gli strumenti impiegati, detti gravimetri, possono essere collocati su terraferma, su nave o in fori di sonda.

I rilevamenti magnetici possono essere effettuati a terra o anche da un aereo, soprattutto per l’esplorazione petrolifera. Impiegando sofisticati magnetometri si registrano le anomalie del campo magnetico e si distinguono particolari geologici non evidenziati dai soli dati sismici.

La misurazione dei tempi di percorrenza delle onde sismiche è uno dei metodi più comuni usati in geofisica applicata. L’esplorazione sismica comprende la tecnica a rifrazione e quella a riflessione. La prima viene impiegata a scopi ingegneristici, per la ricerca di petrolio, o per individuare acque sotterranee. La tecnica a riflessione serve invece a evidenziare il contatto tra diversi tipi di roccia ed è pertanto più indicata per lo studio delle strutture geologiche.

I rilevamenti geotermici hanno come scopo la misura delle variazioni di temperatura nella crosta e dei flussi di calore. Importanti per gli studi vulcanologici, essi servono anche a individuare giacimenti di energia geotermica.

I rilevamenti di radioattività, condotti a terra e dall’aria, misurano invece i livelli naturali di radioattività terrestre. Contatori Geiger e a scintillazione vengono impiegati per l’individuazione di giacimenti uraniferi o di altri minerali radioattivi.

I programmi di geofisica sono destinati a raccogliere, studiare e sintetizzare dati provenienti da molti siti e relativi a lunghi periodi di tempo. L’Anno geofisico internazionale, ad esempio, è un programma internazionale dedicato all’esplorazione delle atmosfere solare e terrestre, che fu realizzato nel periodo 1957-1958, caratterizzato da un’elevata attività solare. Nel 1964-1965 seguì l’Anno internazionale del Sole quieto, con lo scopo di confrontare i periodi di massima e minima attività solare e i relativi effetti sui fenomeni terrestri.

Programmi geologici per la perforazione di pozzi profondi nella crosta terrestre, come il Deep Sea Drilling Programme, completato nel 1983, e il successivo Ocean Drilling Programme, sono pure di grande importanza dal punto di vista geofisico. I dati geodetici forniti dal Global Positioning System (GPS) vengono utilizzati per valutare l’entità dei movimenti delle zolle crostali, mentre il World Weather Watch (WWW) e il Global Atmospheric Research Programme (GARP) sono volti a migliorare le possibilità di previsione meteorologica.