I VULCANI I VULCANI Un VULCANO è una struttura geologica complessa, che si genera all'interno della crosta terrestre per la risalita, in seguito ad attività eruttiva, di massa rocciosa fusa (chiamata magma) formatasi al di sotto o all'interno della crosta terrestre. Un vulcano è formato da una struttura non visibile, interna alla crosta (comprendente camera magmatica, condotti o camini magmatici,...) e una struttura visibile esterna formata dal rilievo vulcanico. Più comunemente con il termine vulcano ci si riferisce solo alla parte esterna e visibile dell'apparato vulcanico ossia proprio al rilievo, più o meno conico, formato dall'accumulo di tutti quei materiali liquidi, solidi o gassosi, che sono stati emessi dai crateri durante le varie fasi eruttive del vulcano stesso. 1 I VULCANI L'interno della Terra è costituito da una successione di gusci con proprietà fisiche differenti: al centro il nucleo, che costituisce il 17% del volume terrestre e che si divide in nucleo interno solido e nucleo esterno liquido; segue il mantello che costituisce il grosso del volume terrestre, l'81%, e che si divide in mantello inferiore solido e mantello superiore plastico, ma la cui parte superiore è; solida; infine, la crosta, solida, che comprende meno del 2% del volume. Il guscio plastico del mantello superiore si chiama astenosfera, mentre i due gusci solidi che lo sormontano - la parte superiore del mantello superiore e la crosta terrestre - formano la litosfera. Si conoscono due tipi di crosta terrestre: la crosta oceanica, che approssimativamente si trova sotto gli oceani che è formata da rocce basaltiche di densità 3.2 g/cm3 e che si chiama anche SIMA (silicio-magnesio); e la crosta continentale, che si trova alla base dei continenti, più spessa a causa della densità minore (rocce granitiche con densità 2.7 - 3 g/cm3) e che si chiama SIAL (silicio-alluminio). La copertura sedimentaria è una sottile pellicola prodotta e distribuita sulla superficie della crosta dai diversi agenti erosivi (acqua, vento, ghiaccio) e riempie un volume molto molto piccolo. 2 I VULCANI I vulcani, quindi, sono apparati che permettono la fuoriuscita di materiale dalle profondità della crosta terrestre o dalla parte più superficiale del mantello. I materiali emessi posso essere di diverso tipo: materiali allo stato solido materiali allo stato liquido materiali allo stato aeriforme I prodotti solidi, detti piroclasti (=frammenti di fuoco), sono formati da magma già solidificato. Essi, in base alle dimensioni, si distinguono in: ceneri, particelle di dimensioni < 2mm; lapilli, frammenti rocciosi di dimensioni comprese tra 2mm e 64mm; bombe, blocchi di lava solidificata di dimensioni maggiori di 64mm e possono pesare fino a qualche tonnellata. Possono derivare dal rapido consolidamento della lava proiettata in modo esplosivo dall´eruzione, o possono essere frammenti dell´apparato vulcanico frantumato durante l´esplosione. 3 I VULCANI I prodotti liquidi sono costituiti da magma, più o meno fluido, che si chiama lava. Il magma è formato da roccia fusa, composta prevalentemente da silicati, ricca di gas disciolti. La sua temperatura è molto elevata, compresa tra i 1000°C e i 1200°C. Tra i prodotti gassosi, il vapor acqueo (H2O), l´anidride carbonica (CO2), l´anidride solforosa (SO2), l´acido cloridrico (HCl), l´acido solfidrico (H2S), idrogeno (H2), il metano (CH4). Il comportamento di un vulcano può variare nel tempo e in genere ogni vulcano ha una sua storia, che comprende una “nascita”, una “vita” (con fasi di maggiore o minore attività) e una “morte”, che coincide con la fine della capacità eruttiva. 4 I VULCANI In rapporto all’attività di un vulcano si distinguono: Vulcani attivi, nei quali l’emissione di lava è costante o periodica. Attualmente sulla terra ne esistono oltre 600. Un esempio è l’Etna in Sicilia. Vulcani quiescenti, cioè momentaneamente inattivi, ma capaci di ridestarsi riprendendo l’attività eruttiva, come il Vesuvio in Campania. Vulcani spenti, nei quali da moltissimo tempo non c’è più traccia di attività, avendo esaurito il serbatoio magmatico. Un esempio sono i vulcani laziali, i cui crateri sono occupati da laghi (laghi di Bolsena, di Vico, di Bracciano, di Albano e di Nemi). 5 I VULCANI L’attività di un vulcano dipende principalmente da due fattori: 1. il tipo di magma eruttato. A questo proposito è necessario distinguere diversi tipi di magma: magmi basici con un contenuto di silicati inferiore al 50%. Danno origine a lave fluide, che scorrono velocemente. ERUZIONI EFFUSIVE. magmi acidi con un contenuto di silicati superiore al 60%. Danno origine a lave viscose, che scorrono con difficoltà. ERUZIONI ESPLOSIVE. 2. la forma della fessura che permette la risalita del magma in superficie. A seconda della forma della fessura della crosta terrestre si possono distinguere due tipi di eruzioni: ERUZIONI LINERARI ed ERUZIONI CENTRALI. ERUZIONI EFFUSIVE ED ESPLOSIVE Le eruzioni vulcaniche, caratterizzate prevalentemente dal tipo di magma, si classificano in: -Eruzioni effusive, si verificano quando il magma è basico, per cui la lava scorre fluida e con scarsa presenza di gas, muovendosi in modo tranquillo, senza dar luogo a fenomeni violenti. -Eruzioni esplosive, si verificano quando il magma è acido, per cui la lava è viscosa, poco mobile, tende quindi a solidificarsi all’imboccatura del vulcano, formando una specie di tappo sul cratere. La pressione del magma sottostante, ricco di gas, fa saltare il tappo, lanciando in aria con violenza brandelli di lava e materiali solidi di varie dimensioni e provocando un’esplosione. 6 I VULCANI ERUZIONI LINEARI E CENTRALI Le eruzioni lineari si verificano quando la fessura della crosta terrestre ha forma stretta e lunga, anche alcuni km. Durante queste eruzioni viene emessa lava molto fluida (lava basaltica), che scorre velocemente in colate lunghe decine di km. Il risultato è un insieme di strati piatti di roccia formati dalla lava solidificata (vulcani Lineari). Le eruzioni centrali si verificano quando la frattura della crosta terrestre si presenta con forma quasi circolare (cratere). Il magma, che fuoriesce dal cratere, si accumula formando l’edificio vulcanico dalla caratteristica forma conica (Vulcani Centrali). 7 I VULCANI http://www.didascienze.it/eruzioni_vulcaniche.html http://www.protezionecivile.gov.it/jcms/it/fen_vulcanici.wp http://www.focusjunior.it/w-la-scuola/profaiuto/2011/novembre/default.aspx http://www.culturaesocieta.org/ricerche-ed-approfondimenti/20-ricerche-ed-approfondimenti/155approfondimenticose-un-vulcano.html 8 I VULCANI 9