Edifici vulcanici, eruzioni e prodotti dell’attività vulcanica
Che cos’è un vulcano
I vulcani sono fratture presenti nella crosta terrestre, dalle quali fuoriesce in modo
discontinuo ed ad intervalli più o meno regolari il magma, una massa di materiale fuso
ed incandescente.
Magma: roccia fusa mescolata a gas e vapori, tutti ad alte temperature. I magmi
originano all'interno della crosta terrestre e nella parte alta del sottostante mantello.
Essi si formano ogni volta che in profondità, si verificano particolari condizioni
chimiche e fisiche, quali ad esempio aumenti di temperatura e diminuzione di
pressione. Il mantello, però, non è la sola sorgente di magma; le rocce possono andare
incontro a fusione anche in zone più profonde della crosta. Quando il magma risale in
superficie perde gran parte dei gas e vapori che conteneva,si parla allora di lava.
Quando la lava solidifica, in genere si accumula, fino a costituire un edificio vulcanico.
I vulcani vengono distinti in:
-vulcani centrali. Sono quelli più comunemente noti, perlomeno in Italia, dove se ne
conoscono diversi esempi: l’Etna, il Vesuvio, lo Stromboli.
Il cratere è l’ estremità aperta in
superficie del condotto vulcanico dal
quale fuoriesce la lava.
La lava scende lungo le
pendici del vulcano a formare
nuovi strati.
Il cono vulcanico è formato da
strati di lava solidificata.
Il camino vulcanico mette in
comunicazione l’edificio esterno
con l’area di alimentazione.
Il magma può anche non
giungere in superficie e
solidificarsi tra gli strati
rocciosi.
Nella camera magmatica il
magma
è
rimescolato
da
correnti di convezione: il
materiale più caldo e meno
denso risale; quello più freddo e
più denso scende. In alto, dove
la pressione è minore, si
raccolgono i gas che si
libereranno poi dal magma.
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-vulcani lineari
I vulcani lineari si formano quando il magma risale per mezzo di fessure eruttive: delle
spaccature che penetrano profondamente nell’interno della Terra. I vulcani lineari si
trovano soprattutto in corrispondenza delle dorsali oceaniche.
Dorsale oceanica
Crosta
oceanica
(solida)
mantello
superiore
(solido)
astenosfera
(fascia del
mantello
superiore in
piccola
parte fusa)
Materiale roccioso molto
caldo ma solido
Roccia in parte fusa
I PRODOTTI DELL'ATTIVITA' VULCANICA
I prodotti di un'attività vulcanica sono essenzialmente materiali aeriformi (gas e
vapori) e materiali solidi (rocce ignee effusive e piroclastiti).
Tra i materiali aeriformi i prodotti più abbondanti sono il vapor d'acqua e l'anidride
carbonica.
I materiali solidi sono le colate di lava e le piroclastiti, che si formano per accumulo di
frammenti solidi di varia natura e dimensioni, espulsi dal vulcano nelle fasi esplosive
dell'attività. I frammenti piroclastici sono classificati in base alle dimensioni.
Si distinguono:
· polveri
· ceneri
· lapilli
· bombe
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LA FORMA DEI VULCANI
Con il tempo, le colate di lava solidificata e i materiali piroclastici fuoriusciti durante le
eruzioni si accumulano intorno al condotto, formando un rilievo.
La forma di un vulcano dipende fondamentalmente dal tipo di prodotti eruttati. Si riconoscono
fondamentalmente due tipi di vulcano:
· I vulcani-strato sono un’alternanza di colate di lava e di strati di materiali piroclastici
eruttati dal condotto centrale durante le fasi esplosive. Quando le lave solidificano
ostruiscono il condotto vulcanico e i gas devono raggiungere forti pressioni per poter
rimuovere il «tappo»
I vulcani scudo, come quelli delle Hawaii e dell'Islanda, che hanno una forma
appiattita, dovuta alla notevole fluidità delle lave eruttate. Queste lave contengono
piccole quantità di gas e vapori, perciò le eruzioni sono poco violente. Queste lave
sono in grado di scorrere per molti chilometri prima di consolidarsi.
I più grandi vulcani terrestri sono del tipo a scudo. Sono edifici vulcanici larghi e con i fianchi
poco ripidi.
•
DIVERSI TIPI DI ERUZIONE
Possiamo classificare i vulcani in base al tipo di eruzione, anche se in un medesimo vulcano
possono succedersi nel tempo tipi di attività diversi.
I fattori che influenzano il tipo di eruzione sono la viscosità del magma ed il
contenuto in aeriformi, soprattutto acqua e anidride carbonica.
I magmi e le lave che ne derivano possono avere composizioni chimiche diverse.
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Su tale base i magmi si dividono in :
•
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•
•
I magmi acidi, ricchi in Silicio e Alluminio, hanno una quantità di silice che arriva ad
oltre il 65% in peso. Le rocce che si formano sono dette sialiche o acide. Questi magmi
sono viscosi.
I magmi neutri hanno una composizione intermedia dal 52% al 65% in peso di silice e
danno origine a rocce neutre.
I magmi basici hanno una quantità di silice inferiore al 52% del peso, ma sono ricchi in
ferro, magnesio e calcio. Tali rocce sono dette basiche o femiche. Questi magmi sono
poco viscoso.
I magmi ultrabasici hanno una percentuale di silice inferiore al 45% e le rocce a cui
danno origine sono tutte di colore molto scuro e sono formate essenzialmente da
silicati di ferro e magnesio.
Il contenuto in acqua agisce attraverso la capacità di espansione «esplosiva» del vapore ad
alte temperature, quando diminuisce la resistenza delle rocce attraverso le quali il magma sta
risalendo.
In base a queste differenze si può dare la seguente classificazione dei TIPI
ERUZIONE.
DI
1) In presenza di attività effusiva dominante (con magma fluido e contenuto in acqua
variabile) si hanno eruzioni:
– di tipo hawaiiano;
- di tipo islandese
Fontana di lava
Lago di lava
colata di lava
fessure
Antiche colate laviche
Vecchio condotto
HAWAIANE: sono caratterizzate dall'emissione di lava molto fluida, che da origine a vulcani
a scudo. In tali edifici la sommità è spesso occupata da un'ampia depressione, la caldera (dallo
spagnolo, “pentolone”), delimitata da ripide pareti e formata dal collasso del tetto della
camera magmatica. Nelle fasi iniziali si possono produrre esplosioni con getti di materiale
incandescente chiamate fontane di lava. Eruzioni di questo tipo sono caratteristiche delle
Galapagos e dell'Islanda.
Uno degli esempi più studiati di vulcanesimo effusivo è quello delle isole Hawaii, giganteschi
vulcani a scudo associati all'attività di un punto caldo.
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2) Se l’attività è mista, effusiva-esplosiva, ma si presenta prevalentemente in forma
effusiva (con magma meno fluido), si hanno eruzioni:
- di tipo stromboliano
STROMBOLIANE: sono caratterizzate dall'attività persistente di fontane di lava. Sono
diverse dalle eruzioni hawaiane, perchè la lava di composizione basaltica, è più viscosa e
genera un'alternanza tra eruzioni effusive ed esplosive.
3) Se l’attività è mista effusiva-esplosiva (con magma viscoso e contenuto in aeriformi
elevato) qualunque sia il meccanismo con il quale si manifesta l'esplosioni (vulcaniano, peeleano,
o pliniano), quando si arriva all'esplosione i gas roventi fuggono dal condotto con grande
violenza e trascinano frammenti di rocce e lava polverizzata. Si forma così una nube ardente,
una densa sospensione ad alta temperatura, oltre i 300 °C, di gas, vapori e frammenti solidi,
che sale in verticale a grandi velocità per migliaia di metri. I diversi tipi di eruzione sono:
- di tipo vulcanico
-di tipo pliniano
VULCANICHE: sono caratterizzate da un meccanismo simile a quello stromboliano, solo che in
questo caso la lava è più acida e viscosa e quindi libera con maggiore difficoltà i gas in essa
presenti e la lava solidifica sulla sommità formando un tappo di grosso spessore.
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PLINIANE: sono così chiamate dalla celebre descrizione che ne fece Plinio il Giovane
dell'eruzione del Vulcano del 79 d.C. Sono eruzioni altamente esplosive che emettono grandi
volumi di ceneri, lapilli. La colonna di vapori e gas esce dal condotto con una tale forza e
velocità da salire in alto per alcuni chilometri e formano una nuvola, dalla quale ricadono a
terre i materiali piroclastici.
- di tipo pelèeano
Nube ardente
Nube di cenere
PELEEANO: (dalla montagna di Pelée, sull'isola della Martinica) la lava ad altissima viscosità e
temperatura relativamente bassa, viene spinta fuori dal condotto e forma cupole e torri alte
qualche centinaio di metri. Dalla base sfuggono grandi nuvole di gas e vapori roventi, le nubi
ardenti, che scendono come le valanghe lungo le pendici del vulcano.
4) Quando l’attività è soltanto esplosiva (e si ha un’interazione tra il magma e l’acqua) si
hanno eruzioni:
- di tipo idromagmatico
base-surge
Rocce permeabili
Falda freatica
Rocce impermeabili
Rocce surriscaldate
Magma in risalita
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