Vulcani - IHMC Public Cmaps
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Classificazione Rischio vulcanico Eruzioni VULCANI Geografia dei vulcani Tipi di eruzioni Materiali emessi Il magma Vulcanesimo secondario esci Il vulcano è un’ apertura nella crosta terrestre dove rocce incandescenti e gas fuoriescono dal terreno e costruiscono una montagna a forma di cono Quando fuoriesce, il magma può essere allo stato solido (cenere e frammenti di roccia), liquido (lava) o gassoso.. Il vulcanismo, insieme con l’attività sismica, costituisce la manifestazione più evidente e più spettacolare della vitalità del nostro pianeta. Il vulcano è alimentato da un serbatoio, detto camera magmatica, un condotto o camino vulcanico principale, terminante con un cratere centrale a cui possono aggiungersi camini secondari e crateri laterali o avventizi. Comunemente i materiali eruttati tendono da accumularsi attorno al centro di emissione,dando luogo ad edifici vulcanici di forma e di menzioni variabili a seconda della dinamica eruttiva,del tipo e della quantità d materiali emessi. Condotto principale (o camino vulcanico) : grande fessura della crosta lungo la quale risale il magma. Condotti secondari : fessurazioni laterali lungo le quali si ha intrusione di magma. Cratere camino : apertura alla sommità di un vulcano, in comunicazione con il camino principale attraverso la quale fuoriescono lava e altri prodotti vulcanici. Cratere avventizio : aperture laterali, lungo i fianchi del vulcano, da cui fuoriesce lava. Edificio vulcanico : struttura esterna del vulcano, spesso di forma pseudoconica. Dal mantello terrestre, il magma risale verso l'alto perché è meno denso, e quindi meno pesante, del materiale solido che gli sta intorno, come una bolla d'aria o un pezzo di legno che risale nell'acqua. La spinta di galleggiamento del magma tende a diminuire verso la base della crosta terrestre, dove si trovano rocce meno dense di quelle del mantello. Quando la densità del materiale solido è simile a quella del magma, questo rallenta fino a fermarsi. Le zone in cui il magma si accumula vengono chiamate camere magmatiche. Le parti solide che circondano le camere magmatiche sono dette rocce incassanti. Perché il magma raggiunga la superficie terrestre si deve rompere la situazione di equilibrio creatasi tra il liquido fermo nella camera magmatica e le rocce incassanti e in queste devono formarsi fratture lungo le quali il magma possa infiltrarsi. Un possibile meccanismo che rimette il magma in movimento è la variazione di pressione che può essere determinata o da un aumento della pressione all'interno della camera magmatica o da una diminuzione di quella esterna, rappresentata dal peso delle rocce incassanti. La pressione all'interno della camera può aumentare per la formazione e la risalita di nuovo magma, quella esterna può diminuire per lo stiramento della crosta, fino alla lacerazione, causato dai movimenti che avvengono nella parte più esterna del globo terrestre. I due meccanismi possono anche combinarsi. A seconda della composizione chimica del magma e delle condizioni che questo incontra durante la risalita dalla camera magmatica, un'eruzione può avere caratteristiche molto diverse. La suddivisione fondamentale è tra eruzioni effusive ed eruzioni esplosive. In quelle effusive il magma emesso in superficie prende il nome di lava e forma colate che scendono lungo i fianchi del vulcano. Nelle esplosive, il magma viene frammentato in particelle di varie dimensioni che vengono scagliate all'esterno con violenza e si raffreddano formando pomici, scorie e ceneri, chiamate piroclasti. Alcuni vulcani hanno attività prevalentemente esplosiva, altri prevalentemente effusiva. Una stessa eruzione può avere fasi esplosive e fasi effusive. Hawaiano Stromboliano Vulcaniano Peleiano la lava è piuttosto fluida e fuoriesce con eruzioni effusive. A essa si alternano eruzioni più violente con emissioni di ceneri e lapilli, proiettati anche ad altezze elevate. Tale caratteristica è legata al ristagno della lava nel cratere; si forma così una crosta solida che, sotto la pressione dei gas sottostanti, viene frantumata e scagliata all'esterno Stromboli la lava è abbastanza viscosa e fuoriesce in modo violento con abbondanza di piroclastiti che originano - nella fase iniziale dell'eruzione una grande nuvola scura: Le emissioni di lava sono più rare. La lava è fluida con composizione basaltica. Esce da un cratere centrale espandendosi in tutte le direzioni. In corrispondenza del cratere i gas che fuoriescono innalzano la lava creando suggestive fontane incandescenti. Krakatoa Condotto Vulcanico Composizione Condotto Centale Lineari Areali Semplici Composti Materiale Emesso Vulcani di cenere Vulcani di lava Strato Vulcani Una prima classificazione di massima prevede la suddivisione dei vulcani in due tipi: Vulcani emersi e marini Vulcani monogenici e poligenici. I vulcani monogenici sono il prodotto di una singola eruzione, che può durare anche alcuni anni, caratterizzata dall’emissione di magma a composizione costante. I vulcani poligenici vengono generati da più eruzioni, che possono implicare il coinvolgimento di magmi a differente composizione. Una differenza significativa tra vulcani monogenici e vulcani poligenici esiste a livello del sistema di alimentazione, in quanto i primi sono caratterizzati da un condotto semplice, mentre i secondi sono caratterizzati da un sistema complesso, costituito da una intricata rete di condotti, utilizzate più di una volta per alimentare differenti eruzioni. Al di sotto della crosta terrestre è presente una massa fusa e incandescente, alla quale si dà il nome di magma. Questa risiede in un deposito temporaneo detto camera magmatica. Quando si ha un’eruzione, il magma, raggiunge la superficie attraverso uno o più camini e fuoriesce grazie a fessure dette crateri. Il magma è una massa densa e viscosa, formatasi in seguito alla fusione di rocce, contenente anche gas e vapore acqueo. Il componente chimico più abbondante è la silice . La sua temperatura è molto elevata, compresa tra i 1000 e 1200 °C. Quando il magma fuoriesce attraverso i crateri, la temperatura diminuisce e i gas si disperdono nell’atmosfera: il magma prende allora il nome di lava. Durante un’eruzione, un vulcano emette lava, gas e piroclasti. La lava è un materiale fluido e privo di gas con temperatura più bassa rispetto al magma. In base al loro contenuto in silice, le lave possono essere fluide (quelle a minor contenuto di silice) e quindi scorrere più velocemente sulle pendici del vulcano, oppure viscose (quelle più ricche di silice) e quindi scorrere più lentamente. I gas che fuoriescono da un vulcano sono l’idrogeno, l’anidride carbonica, l’anidride solforosa e il vapore acqueo. Tutti i prodotti emessi nel corso delle eruzioni esplosive prendono il nome di piroclasti; essi vengono classificati in base alle loro dimensioni: •le ceneri sono particelle finissime; •i lapilli hanno un diametro tra uno e quattro centimetri; •le bombe sono blocchi di notevoli dimensioni, da pochi centimetri a qualche metro. I fenomeni vulcanici non si esauriscono con la fine delle eruzioni ma continuano con l’emissione di gas caldi e vapore acqueo, a questi fenomeni si da il nome di vulcanesimo secondario. L’attività può essere prolungata nel tempo ( attività persistente) oppure può essere caratterizzata da brevi periodi eruttivi ( attività parossistica). Spesso si alternano tra una fase di attività e l’altra , lunghi periodi di riposo , o quiescenza , durante i quali il vulcano appare spento ( ma in realtà non lo è). Nella fase finale della vita di un vulcano si manifestano i fenomeni di vulcanesimo secondario o magnetismo secondario, caratterizzato da emissioni di gas e vapori. I geyser sono manifestazioni vulcaniche secondarie . Come i vulcani, devono la loro esistenza ai bacini di magma presenti nella litosfera. La nascita di un geyser ha inizio quando l’acqua piovana filtra nel terreno e finisce in una regione del sottosuolo ricca di rocce porose. Le rocce circostanti vengono riscaldate da un bacino magmatico, quest’ acqua non giunge ad ebollizione, ma viene spinta verso l’alto. La temperatura aumenta e l’acqua si trasforma in vapore. Fuoriesce e porta con sé acqua ancora liquida in un getto caldo. Molto diffuse in Italia, sono costituite da acque calde, ricche di gas e sali minerali, spesso sfruttate per le loro proprietà terapeutiche esse sono costituite da acque calde che risalgono in superficie. Derivano dal vapore acqueo, proveniente dal magma condensatosi oppure dal riscaldamento delle acque sotterranee per contatto con rocce calde. Sono emissioni di anidride carbonica. Questo gas è più pesante dell’aria e perciò ristagna nello strato d’aria a diretto contatto con il suolo rendendo difficile la respirazione. Piccole fessure nel suolo da cui fuoriescono emissioni di acqua calda ,vapore acqueo e anidride carbonica, frequenti vicino a Napoli. Il nome del fenomeno è dovuto al vapore che si raffredda e condensatesi forma dei fumi. Sono un particolare tipo di fumarole; in questo caso il vapore acqueo fuoriesce dal suolo a forti pressioni con temperature dai 120°C ai 200°C, raggiungono fino ai 20m di altezza e vengono sfruttati per vaporazioni di acido borico e produzione di energia termo-elettrica. Sono emissioni di vapori caldi (120°C) ricchi di composti dello zolfo dal colore giallo che formano cristalli, intorno al loro sbocco in superficie. La più importante è quella di Pozzuoli, situata all’interno del cratere di un vulcano spento. La distribuzione geografica dei vulcani coincide in grandissima parte con quella dei terremoti: ciò è dovuto al fatto che sismicità e vulcanismo sono fenomeni legati alla stessa causa, costituita dai movimenti litosferici provocati dai moti convettivi dal sottostante mantello. Il sistema vulcanico più imponente è quello formato dalle effusioni laviche sottomarine che avvengono lungo le dorsali oceaniche, dove è in atto una continua espansione dei fondali, solo raramente tali edifici arrivano ad emergere (Islanda, Azzorre), ma l’attività è in pratica ininterrotta lungo tutti i sistemi di dorsali. La maggior parte dei vulcani localizzati sulle terre emerse si trova lungo gli archi insulari, ai margini dei continenti che fiancheggiano le fosse oceaniche (Ande.). Si tratta di vulcani altamente esplosivi, alimentati da magmi in prevalenza acidi. Altri vulcani sub aerei si trovano all’interno di zolle sia continentali ( Vesuvio, Etna, Africa Orientale) sia oceaniche (Hawaii Canarie). L’Italia è caratterizzata da un'attività vulcanica tuttora in atto, nella quale si possono distinguere tre diversi tipi di vulcanismo. Il vulcanismo esplosivo delle isole Eolie comprende due vulcani, Stromboli e Vulcano. L'attività di Stromboli è continua, con deboli esplosioni intermittenti a volte seguite da emissioni laviche; l'attività di Vulcano si sviluppa invece in due fasi: nella prima fase, per la viscosità della lava, si forma nel suo cratere una cupola di ristagno, mentre nella seconda, la cupola, a causa della pressione dei gas sottostanti, esplode e si frantuma, liberando il cratere per la successiva fuoriuscita di lava. Il vulcanismo effusivo della Sicilia orientale (basaltico) è rappresentato specialmente dall'Etna, il più alto vulcano attivo d'Europa. Al vulcanismo esplosivo della costa tirrenica meridionale si possono associare i Campi Flegrei, Ischia e, soprattutto, il Vesuvio. I principali pericoli derivanti dall’attività vulcanica sono rappresentati dalla caduta di frammenti solidi di dimensioni e temperatura variabili, dallo scorrimento di colate di lava, flussi piroclastici e colate di fango, dall’emissione di gas vulcanici, da terremoti, frane, inondazioni, ecc. Pericolosità e rischio vulcanico sono spesso usati come sinonimi, benché il significato sia diverso. Il rischio è dato da tre parametri: pericolosità vulcanica, valore esposto e vulnerabilità. La pericolosità vulcanica è la probabilità che una regione sia interessata da fenomeni vulcanici. Il valore esposto è dato dal numero di persone esposte al pericolo. La vulnerabilità è la percentuale di valore che si stima verrà perduto per effetto di un evento. I vulcani che rappresentano una sorgente di pericolo si trovano anche in Italia. L’Italia è una regione instabile con vulcani attivi e numerosi, circondata da una catena di montagne relativamente giovani e quindi ancora in assestamento. Il vulcano a più alto rischio vulcanico è il Vesuvio: le sue eruzioni esplosive potrebbero avere conseguenze disastrose a causa dell’elevata urbanizzazione nell’area in cui si trova . Anche l’Etna è un vulcano a rischio elevato ma la sua attività, generalmente è limitata all’emissione di lava, che è più facilmente controllabile da parte dell’ uomo. Le eruzioni vulcaniche avvengono di solito in luoghi fissi, cioè dove si trovano vulcani attivi conosciuti non solo dagli scienziati ma anche dalla gente del posto. I vulcanologi possono concentrare i loro sforzi sui vulcani attivi e riescono, entro certi limiti, a prevedere le eruzioni vulcaniche, che sono precedute da una serie di fenomeni premonitori (scosse sismiche, formazioni di fessure, fuoriuscita di gas, ecc.). Nel corso di queste manifestazioni è possibile dare l’allarme e proteggere le popolazioni minacciate. Tuttavia, la migliore prevenzione, è quella di non occupare le zone che possono essere coinvolte nelle attività vulcaniche.
