Eruzioni composte - Università degli Studi Mediterranea

Università Mediterranea di Reggio Calabria – FACOLTA’ DI ARCHITETTURA
A.A. 2008-2009
“ANALISI DEL RISCHIO GEOLOGICO ED
IDROGEOLOGICO”
- Corso B Rischio vulcanico
Ing. Domenico Gioffrè
PERICOLI DERIVANTI DA PROCESSI NATURALI
VULCANI
R = HVW
Derivano dalla fuoruscita in superficie di
fluidi silicatici (magmi) che risalgono
attraverso fratture della crosta terrestre.
PERICOLI DERIVANTI DA PROCESSI NATURALI
VULCANI
camera magmatica
Le eruzioni vulcaniche si verificano quando il
magma (materiale solido, liquido e gassoso ad alta
temperatura), proveniente dall'interno della Terra,
fuoriesce in superficie.
I VULCANI
Attività vulcanica:
Può essere di tipo :
- effusivo, origina colate di
lava, o
- esplosivo, il magma viene
frammentato prima di
giungere in superficie e
viene emesso sotto forma
di pomici, lapilli, ceneri
(prodotti piroclastici).
TIPI DI ATTIVITA’ VULCANICA
In base alle caratteristiche del magma, possono distinguersi:
- magmi basici: danno luogo ad eruzioni effusive (colate laviche
con modesta emissione di gas);
- magmi acidi: danno luogo in prevalenza ad eruzioni esplosive
(con emissione di prodotti piroclastici).
TIPI DI ERUZIONI
Eruzioni centrali
Cono vulcanico edificato per successive colate di lava emesse da una
bocca centrale.
• Eruzioni laviche
• Eruzioni piroclastiche
• Eruzioni composte
Eruzioni lineari
Tipi di ERUZIONE CENTRALE:
- dipendono dalla
viscosità del magma
(crescenti da 1 a 6);
- influenzano a loro volta
la forma dell’edificio
vulcanico, l’esplosività e
la pericolosità
dell’eruzione.
[da Bell, 1998]
Tipi di eruzioni - CENTRALI
Eruzioni laviche
La lava fluisce facilmente
(basaltica), si espande e forma un
ampio vulcano a forma di scudo con
versanti poco acclivi.
La lava viscosa (sialica) non riesce
a fluire, produce un domo vulcanico,
di forma cupoliforme e versanti
acclivi.
Tipi di eruzioni - CENTRALI
Eruzioni piroclastiche
Bocche vulcaniche che espellono piroclasti, i frammenti solidi si accumulano
e formano coni di scorie, il cui profilo è determinato dall’angolo massimo a cui
i detriti sono stabili.
Tipi di eruzioni - CENTRALI
Eruzioni composte
Vulcano che emette sia lava sia piroclasti; si forma un cono composto
o stratovulcano.
Tipi di eruzioni - LINEARI
La lava defluisce rapidamente dalle fessure e forma estesi strati invece di
accumularsi edificando un cono vulcanico.
PRODOTTI ERUTTIVI
Prodotti solidi, liquidi e volatili (vapore acqueo, di solito oltre il 90%, acido
cloridrico, anidride carbonica, monossido di carbonio, ossidi di zolfo,
acido solfidrico e acido fluoridrico).
I gas in base alla concentrazione possono essere tossici (Pompei).
Lava: magma degassificato emesso durante le eruzioni effusive.
Piroclasti: materiali emessi durante l’attività esplosiva.
Possono essere formati da lava fluida, indurita, e/o roccia incassante.
Vengono proiettati in alto dall’attività esplosiva per poi ricadere a una
distanza più o meno grande, che dipende da:
- dimensioni dei materiali emessi,
- energia che li ha proiettati,
- velocità del vento.
Parte del materiale piroclastico può spostarsi nell’atmosfera, altro
materiale può raccogliersi sui fianchi del vulcano dove può essere ripreso
da processi legati alla gravità e/o all’acqua, originando fenomeni
collaterali distruttivi e letali (flussi piroclastici, surge o lahar).
PRODOTTI ERUTTIVI
Flusso piroclastico: colata di masse calde e secche di materiali vulcanici che si
muovono a contatto con il terreno.
Surge: nube di bassa densità di gas e detrito vulcanico che, pur spostandosi
nell’atmosfera, segue la topografia del terreno su cui si muove.
Lahar: miscela di resti vulcanici di varie dimensioni ed acqua che scorre sui
fianchi di un vulcano per gravità (colate di fango o di detrito).
PRODOTTI PIROCLASTICI
Hanno nomi diversi a seconda delle loro
dimensioni.

 > 64 mm
bombe (emesse allo stato liquido)
blocchi (emessi allo stato solido)
64 mm    2 mm
lapilli
2 mm    62 micron
ceneri grossolane
  62 micron
ceneri fini
PRODOTTI PIROCLASTICI
 > 64 mm
bombe (emesse allo stato liquido)
blocchi (emessi allo stato solido)
64 mm    2 mm
lapilli
2 mm    62 micron
cenere grossolana
  62 micron
cenere fine
PRODOTTI ERUTTIVI
BASALTI
Pericolosità e rischio vulcanico
Origine e distribuzione dei vulcani
Suddivisione della crosta terrestre in placche (oceaniche e continentali),
movimenti relativi tra placche, margini costruttivi e margini distruttivi.
[da Bell, 1998]
Tipologia, forma e struttura dei vulcani
Dipendono da:
- tipo di condotto alimentatore (centrale, con una o più uscite laterali,o a fessura);
- composizione e viscosità del magma (chimismo da acido a basico, viscosità da alta
a bassa) e conseguenti tipi di emissioni e forme dell’edificio vulcanico;
- numero delle eruzioni dallo stesso condotto (vulcani monogenici o poligenici);
- tipo di attività (esplosiva, effusiva, mista).
Distibuzione areale dei prodotti di ricaduta
Durante un’eruzione, i prodotti piroclastici, lanciati in aria e trasportati dal vento, ricadono
a terra formando dei depositi con spessore decrescente rispetto alla distanza dal centro di
emissione. Il luogo dei punti di uguale spessore è definito isopaca.
Fonti di pericolo e (principali) conseguenze
Caduta e deposito di materiali piroclastici;
Esplosioni laterali;
Colate piroclastiche;
Colate di lava;
Emissioni gassose;
 seppellimento diretto ==> trauma; soffocamento;
 peso/spinte laterali ==> danni/collasso di strutture e di
infrastrutture;
 intasamento e danneggiamento di opere idrauliche;
 incendio di strutture abitative;
 pioggia ==> colate di fango ==> lahar;
 scioglimento di neve/ghiaccio ==> inondazioni ==> lahar;
 collasso della parete di un lago craterico ==> inondazioni;
 distruzione della vegetazione;
 conseguenze sociali, economiche, politiche.
==>
(Attività vulcanica - fonti di pericolo e (principali) conseguenze)
Formazione di duomi vulcanici:
 eruzioni successive
 collassi strutturali dell’edificio vulcanico ==> frane e/o
sprofondamenti
Esplosioni freatiche:
 carattere distruttivo
 seguite da lahar
Pericoli indiretti:
tsunami ==> distruzioni lungo le coste
deformazioni della superficie topografica
==> danni a edifici e infrastrutture
==> frane / lahar
collassi strutturali dell’edificio vulcanico
==> frane / sprofondamenti
Suddivisione degli
effetti delle eruzioni
vulcaniche secondo
classi di pericolosità
[da Scandone e D’Andrea,
1994]
Criteri per la valutazione della pericolosità vulcanica
VALUTAZIONE DELLA PROBABILITA’ DI ERUZIONE
Obiettivo:
==> ricostruzione della storia eruttiva di un dato vulcano;
Difficoltà connesse a:
lunghi periodi di quiescenza del medesimo vulcano;
poche eruzioni in epoca storica;
dati storici pressoché inesistenti per molte regioni del globo;
tracce delle eruzioni minori spesso cancellate da eventi
successivi o da fenomeni di erosione superficiale;
Correlazione tra frequenza delle eruzioni e volume dei materiali
eruttati (inversamente proporzionali).
Metodi di previsione
basati su:
Osservazione dei cicli
dell’attività vulcanica
Sorveglianza geofisica e
geochimica
Sorveglianza GEOFISICA:
controllo dell’attività sismica
(a piccola profondità: 3-4 km),
del sollevamento del suolo e
delle variazioni del campo
magnetico terrestre
Sorveglianza GEOCHIMICA:
monitoraggio dei gas
magmatici
VALUTAZIONE del rischio vulcanico
Riduzione del rischio vulcanico