i vulcani - Il Blog della Prof

I VULCANI
Il magma
Come sappiamo all’interno della crosta terrestre sono presenti
delle masse di rocce fuse a temperature comprese tra i 700°C
e i 1400°C, che comunemente chiamiamo MAGMI.
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I magmi vengono comunemente classificati sulla base del loro
contenuto in SILICE (composto del silicio SiO2):
SiO2 > 65 % magmi ACIDI: (800°-1050°C) , viscosi (poco
fluidi), 2,7 g/cm3 ;
SiO2 < 52% magmi BASICI: (1050°-1400°C), fluidi, 3 g/cm3.
Attività vulcanica
La risalita di magma attraverso fratture della costa
terrestre da origine ad una attività vulcanica,
caratterizzata da emissioni di gas e magma, che
sulla superficie terrestre prende il nome di LAVA.
i gas vulcanici sono costituiti per lo più da vapore
acqueo (90 %) insieme ad una straordinaria
miscela di altri gas, alcuni dei quali possono essere
tossici.
In una eruzione vulvanica la loro funzione è quella
di favorire la risalita del magma in superficie.
Le caratteristiche delle lave sono una diretta
conseguenza del magma da cui derivano:
 Le lave acide più ricche di silice (700°C), sono
viscose e poco fluide, associate perciò ad un
vulcanismo di tipo esplosivo;
 Le lave basiche ricche di ferro e magnesio e povere
di silice (oltre i 1000°C), sono più fluide e associate
ad un vulcanismo di tipo effusivo.
Tipi di vulcano
Gli edifici vulcanici o montagne vulcaniche sono una
diretta conseguenza dell’attività vulcanica, ossia la
risalita di magma attraverso fratture della crosta
terrestre e la successiva solidificazione.
La forma dei vulcani dipende dal tipo di magma che
lo alimenta, ed in particolare dalla sua fluidità:
 Un magma basico, più fluido, tende a scivolare;
 Un magma acido, più viscoso, da origine a vulcani
più elevati e con pareti più ripide.
Struttura del vulcano
Origine e distribuzione dei vulcani
A grandi linee possiamo individuare due fasce di
vulcanismo (più del 90 % dei vulcani):
 Dorsali oceaniche (lava basaltica);
 Zone di subduzione (cintura del fuoco), lava acida e
viscosa associata ad eruzioni di tipo esplosivo.
Punti caldi: vulcanismo lontano dai margini delle
placche con magma basico proveniente dalle
profondità del mantello.
Eruzioni esplosive
La fenomenologia associata a questo tipo di vulcanismo è
estremamente diversificata:
 Materiali piroclastici: sono prodotti vulcanici solidi, ceneri, lapilli,
scorie e bombe vulcaniche (classificati sulla base delle dimensioni),
che possono ricoprire vaste aree con strati di alcuni metri;
 Gas
e ceneri ad alta temperatura possono propagarsi
orizzontalmente a cerchi concentrici come per le onde basali delle
esplosioni nucleari;
 Ancora i materiali piroclastici possono rotolare lungo i pendii del
vulcano con velocità superiori ai 180 Km/h (nubi ardenti), o
impregnandosi di acqua dare origine a colate di fango (Lahar);
 Maremoti.
I TERREMOTI
Che cos’è un terremoto?
Un terremoto, o sisma, è un'improvvisa vibrazione del
terreno prodotta da una brusca liberazione di
energia da masse rocciose situate in profondità (tra
10 e 700 Km); tale energia si propaga in tutte le
direzioni (come una sfera) sotto forma di onde.
Le rocce sottoposte a stiramento e compressione si
deformano, comportandosi come un elastico, finchè
raggiungono il punto di rottura
Teoria del rimbalzo elastico
Ipocentro - epicentro
Il punto di origine di un terremoto, in profondità è
detto Ipocentro, mentre la sua proiezione in superficie
è detto Epicentro. L’Epicentro è il punto dove si
registrano i maggiori danni.
Onde sismiche
L’improvvisa liberazione di energia nell’ipocentro
genera delle vibrazioni che si propagano sotto
forma di onde sismiche. In profondità si generano
due tipi di onde sismiche:
 Onde longitudinali ( o primarie o P);
 Onde trasversali ( o secondarie o S).
Le onde longitudinale, dette anche onde
P:
• sono le più veloci (tra 4 e 8 Km/s),
• le particelle oscillano avanti e indietro
rispetto alla direzione di propagazione
dell’onda (si comprimono);
•Possono propagarsi in ogni mezzo.
Le onde trasversali, dette anche onde S:
• sono le più lente delle onde P (tra 2,3
e 4,6 Km/s),
• le particelle di roccia oscillano
perpendicolarmente
rispetto
alla
direzione di propagazione dell’onda;
• Non si propagano nei fluidi.
Raggiunta la superficie terrestre le onde P e S si
trasformano in onde superficiali, o onde lunghe
(onde L), responsabili dei maggiori danni causati
dal terremoto.
Registrazione di un terremoto
La registrazione delle onde sismiche è affidata a
strumenti chiamati sismografi. Il risultato della
registrazione è il sismogramma attraverso la lettura
del quale è possibile ricavare una grande quantità di
informazioni:
 Posizione dell’epicentro;
 Profondità dell’ipocentro;
 Potenza e durata del terremoto;
 Dati sulla struttura interna della terra;
 Movimento della faglia.
Localizzazione di un terremoto
Per poter localizzare esattamente l'epicentro di un
terremoto, occorrono i dati registrati in più stazioni
Sismografiche. Più la stazione è lontana e più è grande
l’intervallo di tempo che passa dall’inizio del terremoto
e il momento in cui viene registrato una singola stazione
sismica. A questo punto si disegna un cerchio con centro
coincidente con la posizione della stazione e raggio
uguale alla distanza calcolata. L'evento può essere
localizzato in uno qualsiasi dei punti sulla circonferenza.
Si usano così 3 circonferenze.
Misure dei terremoti
Nella misurazione di un terremoto occorre tener
presente la scala utilizzata. Generalmente si usano
due scale diverse che misurano grandezze diverse:
la scala Mercalli e la scala Richter.
Scala Mercalli
La scala Mercalli ( più precisamente scala MCS) misura
l’Intensità di un terremoto, ossia i danni provocati
dall’evento sismico. È una scala empirica, puramente
descrittiva basata sui danni provocati a cose e
persone. È suddivisa in 12 gradi, dal grado I, che
comprende sismi apprezzabili solo a livello
strumentale (sismografi), al grado XII, riferito a
terremoti devastanti.
Scala Richter
La scala Richter misura invece la Magnitudo, ossia
l’energia effettivamente liberata dall’ipocentro di
un terremoto. È basata sull’ampiezza massima delle
onde sismiche misurate da un sismografo a 100 Km
dall’epicentro (A).
La scala Richter è inoltre una scala “aperta”, ossia
non ha limiti le inferiori ne superiori.
È inoltre una scala logaritmica (M = Log10 A/A0)
Molto spesso c'e' una gran confusione tra intensità e
magnitudo.
L'intensità e' una misura degli effetti del terremoto su
persone, cose, animali etc.
La magnitudo e' un parametro che viene definito
partendo dalle registrazioni dei terremoti sui
sismogrammi.
Tsunami
Sono onde altissime generate
da terremoti sottomarini.
Sono onde lunghe che possono
attraversare l’intero oceano
senza essere avvertite, ma
crescono
in
altezza
e
diventano molto pericolose in
acque basse. La loro velocità
può raggiungere i 700 km /h.
Cause dei terremoti
La maggior parte dei terremoti sono localizzati nelle
stesse area di localizzazione dei vulcani, ossia
lungo i margini delle placche litosferiche. Il 90 %
dei terremoti è per questo motivo di origine
tettonica.
Una piccola percentuale (7%) è di origine vulcanica,
sismi di lieve entità, legati per lo più alla risalita di
magma lungo il condotto vulcanico, eruzioni
esplosive ecc. .