Capitolo 2 – Fenomeni Endogeni Principali

Capitolo 2 - Fenomeni Endogeni Principali
Capitolo 2 – Fenomeni Endogeni
Principali
ATTIVITA’ VULCANICA
A seguito di variazioni di temperatura e pressione, le rocce in
profondità possono fondere e trasformarsi in magmi, i quali
possono risalire in superficie dando origine a vulcani
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ATTIVITA’ VULCANICA
In base all’origine, si possono distinguere 3 categorie di
magmi:
- Magma subcrostale: originatosi nel mantello superiore ad
elevata temperatura (1200°C)
- Magma intracrostale: originatosi nella crosta continentale
a temperature inferiori (500°C circa)
- Magma degli archi (arco-fossa e arco-cordigliera):
originatosi in profondità per fusione placche convergenti
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ATTIVITA’ VULCANICA
In base alla composizione, si possono distinguere 3
categorie di magmi:
- Magma acido: contenuto in Silice (SiO2) maggiore del 65%
(magma molto viscoso)
- Magma intermedio: contenuto in Silice tra il 52% ed il 65%
- Magma basico: contenuto in Silice inferiore al 52%,
generalmente circa uguale al 45% (poco viscoso)
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ATTIVITA’ VULCANICA
In base alla posizione, i magmi si possono formare in:
- Aree oceaniche: magmi basici (basalti) provenienti da
fusione mantello (subcrostali)
- Aree continentali: magmi basici (basalti) subcrostali o
magmi acidi (graniti) di origine intracrostale
- Aree di arco e di cordigliera: magmi intermedi (andesiti)
provenienti da crosta oceanica riassorbita dal mantello a
grandi profondità
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ATTIVITA’ VULCANICA
Distribuzione dei vulcani attivi della Terra lungo i margini continentali e nei
punti caldi. Da notare l’evidente “Anello di Fuoco” attorno all’Oceano
Pacifico, che contiene 900 (66%) dei vulcani potenzialmente attivi del
mondo. I restanti 450 si trovano nella fascia Mediterranea (zone di
subduzione) e lungo i centri di espansione delle dorsali medio – oceaniche
(margini divergenti).
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GIACITURA ROCCE MAGMATICHE
Plutoni: Corpi magmatici di grandi dimensioni, viscosi per la
loro composizione acida. Estensione areale: fino a centinaia
di km
Plutone granitico, con ricostruzione ideale della parte
asportata dall’erosione. Sono rappresentati schematicamente i
filoni: propaggini di corpi magmatici insinuate in fenditure di
roccia incassante
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GIACITURA ROCCE MAGMATICHE
Vulcani: i magmi che fuoriescono in superficie come lave
formano gli apparati vulcanici
Tipo di edificio vulcanico: dipende da tipo di magma e
modalità di eruzione:
Magmi basici (fluidi): eruzioni caratterizzate da colate
laviche lente di temperatura elevata ed emissione tranquilla
di gas
Magmi acidi (viscosi): meno caldi, solidificazione rapida e
possibile ostruzione del condotto, con successive eruzioni di
tipo esplosivo (prodotti piroclastici)
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TIPI DI EDIFICI VULCANICI
I diversi tipi di edifici vulcanici si differenziano in funzione del
tipo di magma (basico o acido), della sua temperatura e della
tensione di vapore
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TIPI DI EDIFICI VULCANICI
Vulcani a scudo: si formano per emissione tranquilla di lave
fluide, a basso contenuto in silice, da un’apertura o condotto
centrale. La lava si raffredda e dà origine ad un basalto, la più
comune roccia vulcanica.
Il profilo dei vulcani a
scudo è blandamente
convesso verso l’alto,
come quello di uno
scudo appoggiato al
suolo.
Il vulcano a scudo Ferndandina nelle
Isole Galapagos. Il suo profilo convesso è
simile a quello dei vulcani delle Hawaii
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TIPI DI EDIFICI VULCANICI
Il profilo dei vulcani a scudo è blandamente convesso verso
l’alto, come quello di uno scudo appoggiato al suolo.
Per lo più originati negli oceani, i
vulcani a scudo si trovano in
Islanda, nelle Isole Galapagos e
nelle Hawaii
L’isola di Hawaii in una immagine da
satellite: sono chiaramente visibili il
Mauna Loa (a Sud) ed il Mauna Kea
(a Nord)
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TIPI DI EDIFICI VULCANICI
Stratovulcani: Attività vulcaniche effusive ed esplosive tra loro
associate costruiscono gli stratovulcani, talora definiti come
coni compositi, perché sono costituiti da livelli sia di materiale
piroclastico che di lava.
Sono stratificati (da cui il nome),
dato che sono costituiti da
un’alternanza di livelli di ceneri,
scorie e lava.
Esempi: Vesuvio, Fujiama
(Giappone), Monte Rainier
(USA), San Cristobal (Nicaragua)
Vulcano San Cristobal (Nicaragua)
durante l’eruzione del 1976
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TIPI DI EDIFICI VULCANICI
Vulcani a caldera: un tipo particolare di stratovulcano è il
vulcano a caldera, generato da un rapido svuotamento
camera magmatica e sprofondamento di una zona anulare
intorno alla bocca eruttiva detta caldera
Il Crater Lake è una caldera, dovuta all’esplosione ed al successivo
collasso di un enorme stratovulcano noto come Monte Mazama, avvenuta
circa 6.900 anni fa.
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TIPI DI EDIFICI VULCANICI
Stadi di sviluppo di una
caldera:
A) il magma riempie
completamente la camera
magmatica;
B) fenomeno eruttivo;
C) il tetto del serbatoio
sprofonda nella camera
magmatica originando la
caldera;
D) quando l’attività eruttiva è
cessata, la caldera può essere
occupata da un lago
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MANIFESTAZIONI VULCANICHE PARTICOLARI
Piroclasti: insieme di ceneri, polveri, lapilli, ecc. che possono
accompagnare una attività vulcanica esplosiva e che, una
volta depositati, danno origine ai depositi piroclastici
Meccanismi di
deposizione:
1) per caduta gravitica;
2) per colata;
3) per ondata basale
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MANIFESTAZIONI VULCANICHE PARTICOLARI
Ignimbrite: flusso di emulsione
trifase (gas, liquidi e solidi in
sospensione) molto caldo
prodotto da eruzione esplosiva
Nube ardente: flusso di emulsione bifase (gas e solidi in
sospensione) prodotta da eruzione esplosiva ma meno calda
dell’ignimbrite
Ondata basale: flusso di
emulsione bifase (acqua e solidi
in sospensione) prodotta dal
contatto tra lava in risalita e
acqua di falda che produce
violente esplosioni, generando un cratere vulcanico detto
maar
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MANIFESTAZIONI VULCANICHE
Indice di esplosività vulcanica (VEI: Volcanic Explosivity
Index): ha valori compresi tra 0 e 8 a seconda del volume del
materiale emesso, della quota raggiunta dallo stesso e della
durata dell’eruzione.
La scala di “Classificazione” (vedi dopo) associa la specifica
eruzione con un vulcano ben conosciuto che ha mostrato lo
stesso tipo di attività. La scala di “Descrizione” impiega
aggettivi simili a quelli usati nei titoli di giornali per definire
l’eruzione.
Eruzione Monte St. Helens (USA) del 1980: indice 4 ed
eruzione definita da esplosiva a catastrofica.
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MANIFESTAZIONI VULCANICHE
Rappresentazione grafica dell’Indice di Esplosività Vulcanica (VEI). Ad
esempio, un VEI=5 corrisponde ad un’eruzione molto grande, definita
come catastrofica, di tipo vulcanico, e con una colonna alta fino a 25 km.
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MANIFESTAZIONI VULCANICHE
Plinio il Vecchio: storico e naturalista romano che morì durante
l’eruzione del Vesuvio del 79 d.C.: prima di morire fu testimone di una
grande colonna di cenere con testa a forma di fungo o di incudine che si
innalzava dalla cima del Vesuvio. Tale colonna è stata definita “colonna
Pliniana”. In realtà, il termine “Pliniano” si riferisce a Plinio il Giovane
(cosiddetto per distinguerlo dall’omonimo zio Plinio il Vecchio) che
descrisse l’eruzione in due lettere a Tacito.
Colonne Pliniane si sono formate all’inizio dell’eruzione del Monte St.
Helens nel 1980 ed al Monte Pinatubo nel 1992 (vedi dopo)
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MANIFESTAZIONI VULCANICHE
Nube pliniana carica di ceneri che si
eleva sopra il Monte Pinatubo
Colata piroclastica (nube ardente),
Vulcano Augustine (Alaska)
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PERICOLOSITA’ VULCANICA
I vulcani come pericoli di origine naturale sono tra i primi posti
in termini di perdite di vite umane.
Esistono vari tipi di pericoli
connessi alle diverse attività
vulcaniche. Alcuni pericoli,
come i lahars (colate di
fango di origine vulcanica)
ed altri tipi di frane, possono
verificarsi anche quando il
vulcano non è in eruzione.
Pericoli di attività vulcanica
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PREVISIONE DELLE ERUZIONI
Previsione: capacità di riconoscere quando e dove accadrà
un’eruzione vulcanica.
Esempio: Osservatorio dei Vulcani Hawaiani monitora le deformazioni che
possono preludere ad un evento vulcanico.
Il riempimento della camera magmatica provoca un rigonfiamento, quindi
un aumento graduale di pendenza dei fianchi che può essere misurato con
precisione ed un graduale aumento della sismicità.
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PREVISIONE DELLE ERUZIONI
Le eruzioni avvengono dopo episodi di marcato rigonfiamento e
continuano fino a quando il magma si è esaurito.
Poche ore prima dell’inizio dell’eruzione il serbatoio si sgonfia rapidamente
mentre il materiale fuso si apre la strada verso la superficie.
Contemporaneamente si instaura uno scuotimento persistente del terreno
definito tremore vulcanico.
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