Physics and Astronomy (all); Fluid Flow and Transfer Processes
Abstract :
[en] The area surrounding the dismissed mine of Sos Enattos (Sardinia, Italy) is the Italian candidate site for hosting Einstein Telescope (ET), the third-generation gravitational wave (GW) observatory. One of the goals of ET is to extend the sensitivity down to frequencies well below those currently achieved by GW detectors, i.e. down to 2 Hz. In the bandwidth [1,10] Hz, the seismic noise of anthropogenic origin is expected to represent the major perturbation to the operation of the infrastructure, and the site that will host the future detector must fulfill stringent requirements on seismic disturbances. In this paper we describe the operation of a temporary, 15-element, seismic array deployed in close proximity to the mine. Signals of anthropogenic origin have a transient nature, and their spectra are characterized by a wide spectral lobe spanning the [3,20] Hz frequency interval. Superimposed to this wide lobe are narrow spectral peaks within the [3,8] Hz frequency range. Results from slowness analyses suggest that the origin of these peaks is related to vehicle traffic along the main road running east of the mine. Exploiting the correlation properties of seismic noise, we derive a dispersion curve for Rayleigh waves, which is then inverted for a shallow velocity structure down to depths of ≈ 150 m. This data, which is consistent with that derived from analysis of a quarry blast, provide a first assessment of the elastic properties of the rock materials at the site candidate to hosting ET.
Disciplines :
Earth sciences & physical geography
Author, co-author :
Saccorotti, Gilberto ; Sezione di Pisa, Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Pisa, Italy
Giunchi, Carlo ; Sezione di Pisa, Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Pisa, Italy
D’Ambrosio, Michele; Sezione di Pisa, Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Pisa, Italy
Gaviano, Sonja; Sezione di Pisa, Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Pisa, Italy ; Dipartimento di Scienze della Terra, Universita degli Studi di Firenze, Florence, Italy
Naticchioni, Luca; Sezione di Roma, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Rome, Italy
D’Urso, Domenico ; Department of Chemical, Physical, Mathematical and Natural Sciences, Università degli Studi di Sassari, Sassari, Italy ; Laboratori Nazionali del Sud, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Catania, Italy
Rozza, Davide; Department of Chemical, Physical, Mathematical and Natural Sciences, Università degli Studi di Sassari, Sassari, Italy ; Laboratori Nazionali del Sud, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Catania, Italy
Cardini, Alessandro ; Sezione di Cagliari, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Cagliari, Italy
Contu, Andrea; Sezione di Cagliari, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Cagliari, Italy
Dordei, Francesca; Sezione di Cagliari, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Cagliari, Italy
Cadeddu, Matteo; Sezione di Cagliari, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Cagliari, Italy
Tuveri, Matteo; Sezione di Cagliari, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Cagliari, Italy ; Dipartimento di Fisica, Università degli Studi di Cagliari, Cagliari, Italy
Migoni, Carlo; Sezione di Cagliari, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Cagliari, Italy ; Osservatorio Astronomico di Cagliari, Istituto Nazionale di Astrofisica, Cagliari, Italy
Punturo, Michele; Sezione di Perugia, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Perugia, Italy
Allocca, Annalisa; Dipartimento di Fisica, Università degli Studi di Napoli ‘Federico II’, Naples, Italy ; Sezione di Napoli, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Naples, Italy
Calloni, Enrico; Dipartimento di Fisica, Università degli Studi di Napoli ‘Federico II’, Naples, Italy ; Sezione di Napoli, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Naples, Italy
Cardello, Giovanni Luca; Department of Chemical, Physical, Mathematical and Natural Sciences, Università degli Studi di Sassari, Sassari, Italy ; Laboratori Nazionali del Sud, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Catania, Italy
D’Onofrio, Luca; Sezione di Roma, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Rome, Italy
Davari, Nazanin; Department of Chemical, Physical, Mathematical and Natural Sciences, Università degli Studi di Sassari, Sassari, Italy
Dell’Aquila, Daniele; Department of Chemical, Physical, Mathematical and Natural Sciences, Università degli Studi di Sassari, Sassari, Italy ; Laboratori Nazionali del Sud, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Catania, Italy
De Rosa, Rosario; Dipartimento di Fisica, Università degli Studi di Napoli ‘Federico II’, Naples, Italy ; Sezione di Napoli, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Naples, Italy
Carpinelli, Massimo; Laboratori Nazionali del Sud, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Catania, Italy ; Dipartimento di Fisica, Università degli Studi di Milano–Bicocca, Milan, Italy ; EGO, European Gravitational Observatory, Cascina, Italy
Di Fiore, Luciano; Sezione di Napoli, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Naples, Italy
di Giovanni, Matteo; GSSI, Gran Sasso Science Institute, L’Aquila, Italy ; Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, L’Aquila, Italy
Errico, Luciano; Dipartimento di Fisica, Università degli Studi di Napoli ‘Federico II’, Naples, Italy ; Sezione di Napoli, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Naples, Italy
Fiori, Irene; EGO, European Gravitational Observatory, Cascina, Italy
Tringali, Maria Concetta; EGO, European Gravitational Observatory, Cascina, Italy
Harms, Jan; GSSI, Gran Sasso Science Institute, L’Aquila, Italy ; Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, L’Aquila, Italy
Koley, Soumen ; Université de Liège - ULiège > Département d'astrophysique, géophysique et océanographie (AGO) > Ondes gravitationnelles ; GSSI, Gran Sasso Science Institute, L’Aquila, Italy ; Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, L’Aquila, Italy
Longo, Vittorio; Department of Chemical, Physical, Mathematical and Natural Sciences, Università degli Studi di Sassari, Sassari, Italy
Majorana, Ettore; Sezione di Roma, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Rome, Italy ; Dipartimento di Fisica, Universitá di Roma La Sapienza, Rome, Italy
Mangano, Valentina; Sezione di Roma, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Rome, Italy ; Dipartimento di Fisica, Universitá di Roma La Sapienza, Rome, Italy
Olivieri, Marco; Sezione di Bologna, Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Bologna, Italy
Paoletti, Federico; Sezione di Pisa, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Pisa, Italy
Pesenti, Luca; Department of Chemical, Physical, Mathematical and Natural Sciences, Università degli Studi di Sassari, Sassari, Italy ; Laboratori Nazionali del Sud, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Catania, Italy
Puppo, Paola; Sezione di Roma, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Rome, Italy
Rapagnani, Piero; Sezione di Roma, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Rome, Italy ; Dipartimento di Fisica, Universitá di Roma La Sapienza, Rome, Italy
Razzano, Massimiliano; Sezione di Pisa, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Pisa, Italy ; Dipartimento di Fisica, Università di Pisa, Pisa, Italy
Ricci, Fulvio; Sezione di Roma, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Rome, Italy ; Dipartimento di Fisica, Universitá di Roma La Sapienza, Rome, Italy
Sipala, Valeria; Department of Chemical, Physical, Mathematical and Natural Sciences, Università degli Studi di Sassari, Sassari, Italy ; Laboratori Nazionali del Sud, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Catania, Italy
Tosta e Melo, Iara; Department of Chemical, Physical, Mathematical and Natural Sciences, Università degli Studi di Sassari, Sassari, Italy ; Laboratori Nazionali del Sud, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Catania, Italy
Trozzo, Lucia; Sezione di Napoli, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Naples, Italy
INFN - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare MIUR - Ministero dell'Istruzione, dell'Università e della Ricerca
Funding text :
The study was financed by INFN in the frame of the collaboration agreement with INGV ’Accordo di Programma per la Conduzione di Studi e Ricerche Finalizzati alla Caratterizzazione Geofisica e Sismica del Sito di Sos Enattos (NU)’ thanks to the Protocollo di Intesa tra Ministero dell’Universitàe della Ricerca, la Regione Autonoma della Sardegna, l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare e l’Università degli Studi di Sassari ; by the Università degli Studi di Sassari thanks to the Accordo di Programma tra la Regione Autonoma della Sardegna, l’Università degli Studi di Sassari, l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, l’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, l’Università degli Studi di Cagliari e l’IGEA S.p.a (progetto SAR- GRAV, funds FSC 2014-2020 Patto per lo sviluppo della Regione Sardegna) , to the Fondo di Ateneo per la ricerca 2019 and 2020 , and to Fondazione di Sardegna, project 2022-2023: CUP-J83C21000060007. The study was also supported by the PRIN 2017 Research Program Framework, n. 2017SYRTCN.Marco Capello and Damiano Biagini contributed unvaluable technical support during the field deployment. The deployment wouldn’t have been possible without the continuous support by Luca Loddo and the Sos Enattos mine crew, from IGEA SpA. This work is dedicated to the memory of our colleague Lucian Giovani, who prematurely passed away a few months after the end of the survey.The study was financed by INFN in the frame of the collaboration agreement with INGV ’Accordo di Programma per la Conduzione di Studi e Ricerche Finalizzati alla Caratterizzazione Geofisica e Sismica del Sito di Sos Enattos (NU)’ thanks to the Protocollo di Intesa tra Ministero dell’Universitàe della Ricerca, la Regione Autonoma della Sardegna, l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare e l’Università degli Studi di Sassari; by the Università degli Studi di Sassari thanks to the Accordo di Programma tra la Regione Autonoma della Sardegna, l’Università degli Studi di Sassari, l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, l’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, l’Università degli Studi di Cagliari e l’IGEA S.p.a (progetto SAR- GRAV, funds FSC 2014-2020 Patto per lo sviluppo della Regione Sardegna), to the Fondo di Ateneo per la ricerca 2019 and 2020, and to Fondazione di Sardegna, project 2022-2023: CUP-J83C21000060007. The study was also supported by the PRIN 2017 Research Program Framework, n. 2017SYRTCN.Marco Capello and Damiano Biagini contributed unvaluable technical support during the field deployment. The deployment wouldn’t have been possible without the continuous support by Luca Loddo and the Sos Enattos mine crew, from IGEA SpA. This work is dedicated to the memory of our colleague Lucian Giovani, who prematurely passed away a few months after the end of the survey.
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