Metodi sismici per lo studio dei crateri da impatto di Mjolnir (Norvegia) e Chicxulub (Messico)

Lo studio dei crateri terresti è piuttosto difficile, in quanto i processi geologici obliterano queste strutture. Le tecniche geofisiche si rivelano capaci di ricostruire il profilo del cratere e le relative strutture. Nella presente tesi vengono descritti il cratere: 1) le fasi che portano alla sua formazione (impatto, scavo, espulsione di materiali e modifica); 2) la morfologia (cratere semplice e complesso e relative strutture); 3) gli impattatori (asteroidi e comete); e i metodi geofisici utilizzati per studiarli (gravimetria, magnetismo, paleomagnetismo, resistività elettrica e GPR). In particolare, vengono analizzati, tramite i metodi sismici, i crateri di Mjølnir (Norvegia) e Chicxulub (Messico). La sismica ha ricostruito ad alta risoluzione il profilo e le strutture di entrambi i crateri, identificando i corpi fusi, le brecce, il sollevamento centrale, i bacini anulari, gli anelli di picco, i bordi e il fondo del cratere. Ciò ha permesso di formulare ipotesi sul processo di craterizzazione e sul collasso gravitazionale. La particolarità di Mjølnir è quella di situarsi sepolto nella piattaforma Bjarmeland nel mare di Barents. La difficoltà è legata, appunto, all'impatto in ambiente marino, ancora poco compreso, in quanto raro nel record d'impatto per motivi legati alla subduzione di crosta oceanica. I dati osservati e i calcoli sperimentali hanno dimostrato che i bersagli sedimentari saturi d'acqua collassano in misura maggiore rispetto a quelli cristallini generando crateri con una topografia limitata. La sismica è stata, inoltre, impiegata per la ricerca di idrocarburi, in quanto la fratturazione indotta dall'impatto può favorire l'accumulo di gas. In questo caso i profili a canale singolo hanno rilevato la presenza di anomalie riconducibili alla presenza di gas, tuttavia la conferma definitiva potrà essere data esclusivamente a seguito di una perforazione. Per quanto riguarda Chicxulub i profili sismici vengono impiegati soprattutto per studiare l'anello di picco (peak ring), in quanto questo cratere è l'unico scoperto fino ad ora a conservare intatto l'anello di picco. Il processo che determina la formazione dell'anello di picco è ancora ampiamente dibattuto. L'ipotesi corrente prevedere che il peak ring si formi durante il crollo del cratere transiente, per accumulo di materiale proveniente dal collasso del sollevamento centrale e dei bordi del cratere. In questo caso, è stata impiegata la tomografia sismica per associare ai dati osservati modelli numerici in grado di spiegare la struttura e la sua genesi. L'utilizzo della geofisica nello studio dei crateri da impatto è una metodologia recente, pertanto lascia ancora alcuni dibattiti aperti, ma con un'ottima prospettiva di miglioramento. Le tecniche sismiche hanno dimostrato la loro efficacia nell'identificare le geometrie e i volumi dei crateri permettendo di formulare ipotesi sul processo di craterizzazione