Vulcanesimo (13-10

VULCANESIMO
VULCANESIMO

Definizione
Insieme dei fenomeni vulcanici e pseudovulcanici
Emissione di
fluidi
componenti solidi
vapori e gas
ATTIVITA’
ATTIVITA’ INTRUSIVA
solidificazione in profondità di magmi
ATTIVITA’ EFFUSIVA
emissione di lave che solidificano in superficie
NB
MAGMA
PLUTONE
LAVA
MAGMA
Definizione
miscela fluida
ad altissima temperatura
ad altissima pressione
FORMAZIONE
* nella parte più alta del mantello
* entro la crosta terrestre
COSTITUZIONE
O
Si
S
Al
Fe
magmi primari
magmi anatettici
Mg
Ca
Na
K
H2O
COMPONENTI
COMPONENTI FISSI
si mantengono sempre nel magma
COMPONENTI VOLATILI
vapori e gas
- tendono a sfuggire dal magma
- rendono fluido il magma
- aumentano la pressione
Il magma chimicamente è costituito da silice principalmente
In quantità minore si trovano
ossidi di Fe, di Ca, di Mg, di Al, di Na e di K
che combinati con la silice in modo complesso,
danno luogo a una classe chiamati silicati
DISTINZIONE
MAGMI SIALICI
silice (SiO2) superiore al 66%
MAGMI INTERMEDI
silice (SiO2) dal 66% al 52%
MAGMI FEMICI
silice (SiO2) dal 52% al 45%
MAGMI ULTRAFEMICI
silice (SiO2) inferiore al 45%
contengono: Al
alluminosilicati
contengono: Fe, Mg, Ca
SOLIDIFICAZIONE
I magmi solidificando danno origine a
ROCCE INTRUSIVE
ROCCE EFFUSIVE
ROCCE IPOABISSALI
NB
dette Pluto ni
solidificano in profondità
solidificano in superficie
I magmi che fuoriescono in superficie prendono il nome di lava.
Il magma differisce dalla lava perché questa ha perso i componenti volatili
MAGMA
DIFFERENZIAZIONE
MAGMI PRIMARI
Magmi che provengono dalla fusione
della parte superiore del mantello
CARATTERISTICHE
- composizione femica
simile al basalto
- alta temperatura
1200 °C
- elevata fluidità*
risalgono facilmente in superficie
- danno origine a rocce effusive
MAGMI ANATETTICI
Magmi che provengono dalla fusione
della crosta continentale
CARATTERISTICHE
- composizione sialica
- temperatura
- elevata viscosità*
magmi ricchi di silice
sui 600 °C
si muovono con difficoltà
- non risalgono molto nella crosta terrestre
- tendono a cristallizzare in profondità
dove formano i batoliti granitici
- danno origine a rocce intrusive
NB
MAGMI FLUIDI e MAGMI VISCOSI
FLUIDITA’
VISCOSITA’
FATTORI
facilità a scorrere
resistenza interna a scorrere
* natura chimica del fluido
* temperatura
* pressione
I magmi di tipo sialico sono molto più viscosi di quelli femici
PLUTONI
CORPI IGNEI INTRUSIVI

Definizione
Massa di magma che solidifica in profondità
I plutoni sono circondati da rocce incassanti
(rocce di altra natura)
TIPI
PLUTONI CONCORDANTI
plutoni che si inseriscono
tra uno strato e l’altro
PLUTONI DISCORDANTI
plutoni che attraversano trasversalmente
una serie di strati sedimentari
CLASSIFICAZIONE
BATOLITI plutoni di grandi dimensioni
(+ 100 km2)
Nella zona di contatto con le rocce incassanti
determinano fenomeni di metamorfismo di contatto
FILONI
plutoni tabulari
molto sottili
dello spessore di pochi metri
Filone strato
(filoni concordanti)
Dicchi
(filoni discordanti)
LACCOLITI
plutoni concordanti
dalla tipica forma a fungo
VULCANO

Definizione
Spaccatura della superficie terrestre
attraverso la quale fuoriescono materiali ad alta temperatura
I materiali che fuoriescono sono:
allo stato solido
cenere lapilli pomice
bombe vulcaniche
allo stato liquido lava
allo stato aeriforme
H2O
CO2
SO2
STRUTTURA
BACINO MAGMATICO
CAMINO VULCANICO
mette in comunicazione
il bacino magmatico con l’edificio esterno
EDIFICIO VULCANICO
EDIFICI VULCANICI




VULCANI AD ATTIVITA’ LINEARE
VULCANI AD ATTIVITA’ CENTRALE
cono vulcanico
cratere
- principale
- avventizi
H2S
ERUZIONI VULCANICHE
1

Eruzioni di tipo HAWAIANO
(VULCANI a SCUDO) (es. Mauna Loa)
emissione di lave molto fluide
pendii poco inclinati
caldera
La sommità è spesso occupata da un’ampia cavità chiamata
delimitata da ripidi pareti, formatesi per collasso del fondo.
Sul fondo della caldera può ristagnare un lago di lava
All’inizio delle eruzioni i gas si liberano
trascinando nella loro fuga getti di lava fusa.
Questi fenomeni prendono il nome di fontane di lava.
Eruzioni di tipo STROMBOLIANO
(STRATOVULCANI)
(Stromboli, Etna, St. Helens, Fujiyama)




emissione di lave fluide alternate a materiali solidi piroclastici
che ostruiscono la parte sommatale del condotto
I gas che continuano a liberarsi dal magma,
si accumulano aumentando la pressione
causando esplosioni che lanciano in aria brandelli di lava fusa.
edificio vulcanico
è costituito da strati di lava alternati da strati piroclastici
presenta:
crateri avventizi
sui fianchi del cono principale
filoni e dicchi
di natura intrusiva
caldere
cavità con le pareti scoscese e il fondo piatto
La sommità del vulcano
è spesso occupata da un’ampia depressione
chiamata caldera
delimitata da ripide pareti,
formatesi per collasso del fondo.
Eruzioni di tipo VULCANIANO
Vulcano
Emissione esplosiva di lava molto viscosa
che ostruisce la parte sommatale del condotto
I gas che continuano a liberarsi dal magma,
si accumulano all’interno
La pressione aumenta facendo uscire
lapilli
ceneri
gas
ERUZIONI VULCANICHE
2
Eruzioni di tipo PLINIANO
Vesuvio
Il magma, molto ricco di gas,
risale con estrema violenza dalla camera magmatica
e viene letteralmente “sparato” verso l’esterno
attraverso il condotto, che opera come una canna di cannone.
La colonna di vapori, gas e lava sale diritta verso l’alto
con velocità iniziale uguale a quella del suono
e può raggiungere i 30 km di altezza prima di collassare.
Eruzioni di tipo PELEANO
La Pelèe
Emissione di lava
a viscosità altissima
a temperatura relativamente bassa (600 °C)
La lava viene spinta fuori dal condotto già quasi solida
formando cupole o torri alte centinaia di metri
Dalla base di queste protrusioni
vengono fuori grandi nuvole di gas e vapori caldissimi
misti a
lapilli
cenere
lava finemente polverizzata
Eruzioni di tipo ISLANDESE
(ERUZIONI LINEARI)
Emissione di lave molto fluide
che fuoriescono da lunghe fessure e si espandono in vaste coltri,
dando origine a vasti espandimenti basaltici (plateaux lavici)
estesi per centinaia di km2
Attualmente le eruzioni lineari più importanti
si verificano sui fondali oceanici in corrispondenza delle dorsali
Eruzioni di tipo FREATICO
ATTIVITA’
VULCANICHE
ATTIVITA’ EFFUSIVA
(magma fluido)
emissione di lave molto fluide

ATTIVITA’ EIETTIVA
(magma meno fluido)
emissione di lave alternate a materiali piroclastici
I gas che continuano a liberarsi dal magma,
si accumulano aumentando la pressione
provocano esplosioni che lanciano in aria brandelli di lava
ATTIVITA’ ESALATIVA
(magma viscoso)
emissione di gas e materiali piroclastici
I gas che continuano a liberarsi dal magma,
si accumulano aumentando la pressione
provocano fuoriuscita di
lapilli
cenere
lava finemente polverizzata
gas
ATTIVITA’ PAROSSISTICA
brevi periodi di attività (alcune settimane)
alternati da lunghi periodi di quiete
ATTIVITA’ PERSISTENTE
 il vulcano continua la sua attività per mesi, anni, secoli
PRODOTTI

DELLE ATTIVITA’ VULCANICHE
1
COLATE DI LAVA
Pahoehoe Se la lava è fluida,
raffreddandosi in superficie forma una crosta di aspetto levigat o
(sotto la quale la lava continua a scorrere come in un tunnel)
Aa
Se la lava è viscosa,
la superficie della colata
si frantuma in numerosi frammenti spigolosi e taglienti
e assume un aspetto scabroso


Lave a fessurazioni colonnari
Lave a cuscini Se la colata di lava fuoriesce sul fondo di un oceano,
A causa del brusco raffreddamento a contatto con l’acqua,
la superficie si riveste di una crosta vetrosa
Alla fine la colata appare formata
da una specie di catasta di grosse “focacce”
Ossidiana
Magma super raffreddato
Pomice
Brusca e violenta liberazione di gas
in un magma acido portato rapidamente in superficie
La lava che si forma è una specie di schiuma vetrosa
con numerosissime piccole cavità
PIROCLASTITI
Scorie vulcaniche
Bombe vulcaniche Brandelli di lava che lanciati in aria,
ricadono ancora incandescenti
assumendo una tipica forma affusolata
Polvere vulcanica molto fine
Cenere vulcanica simile a sabbia
Lapilli
piccoli ciottoli
Blocchi
anche di decine di tonnellate
Per accumulo e cementazione di frammenti solidi, di varia dimensione e natura,
espulsi da un vulcano nelle varie fasi esplosive della sua attività,
si formano:
ROCCE PIROCLASTICHE
Tufi vulcanici
derivano da ceneri e polveri
Brecce vulcaniche derivano da bombe e lapilli
PRODOTTI


DELLE ATTIVITA’ VULCANICHE
2
COLATE DI FANGO
Lahars
Nell’attività vulcanica è presente acqua
a causa di
 fusione di neve
 condensazione di vapor acqueo
I detriti piroclastici assorbono acqua fino a diventare instabili
e si trasformano in colate di fango che si incanalano lungo le valli
scendendo con forza distruttiva.
Le colate di fango possono formarsi anche molto dopo l’eruzione.
Le acque che derivano da intense e prolungate precipitazioni
imbibiscono i materiali piroclastici trasformandoli in colate di fango
che scivolano veloci verso la pianura
(E’ quanto è accaduto a Sarno, in Campania, nella primavera 1998)
MATERIALI AERIFORMI
vapor d’acqua
(in alcune eruzioni al 70%)
CO2
CH4
CO
composti di S, Cl, F, N
H2S
SO2
SO3
HCl
NH3
Importanza
La presenza dei gas favorisce la risalita dei materiali fusi
(es. CO2 nello spumante)
I gas emessi si disperdono nell’atmosfera
e possono essere trasportati a grande distanza.
FENOMENI VULCANICI

FENOMENI PREMONITORI
rumori sotterranei
riscaldamento del suolo
scomparsa di sorgenti
terremoti locali
scioglimento di nevi
ESPLOSIONE
(aspetti terrificanti)
boati
pini vulcanici
per diversi km di altezza
colonne di
gas
vapori
ceneri
caduta di cenere
lancio di lapilli
bombe vulcaniche
DEIEZIONE
scorrimento di lava
NB
lava femica
lava sialica
NB
la lava
più veloce
meno veloce
in superficie
all’interno
EMANAZIONE
solidifica presto
resta fluida per parecchi anni
fuoriuscita di gas e vapori
VULCANESIMO IDROMAGMATICO
ESPLOSIONE FREATICA

Definizione
Vulcanesimo dovuto all’interazione
tra

magma
e l’acqua
a modesta profondità
che permea le rocce
(acqua di falda)
Il brusco passaggio dell’acqua allo stato di vapore,
genera enormi pressioni
che possono far saltare l’intera colonna di rocce sovrastanti
aprendo un condotto verso l’esterno.
Dal cratere esce con grande violenza
una colonna di vapore
che trascina con sé frammenti di roccia e lava finemente polverizzata
Dalla base di tale colonna di vapore
parte con violenza una specie di onda d’urto concentrica
che dà origine a una densa nuvola a forma di anello
di vapore e materiali solidi
che si espandono a grande velocità (base – surge)
VULCANESIMO EFFUSIVO

Definizione
Emissione di magma fluido
che fluisce rapidamente e si espande anche su grandi distanze
MANIFESTAZIONE
DORSALI
OCEANICHE
Serie di profonde fessure
che tagliano la crosta nei fondali marini degli oceani
con uno sviluppo totale di 60.000 km e uno spessore di diversi km
Se i materiali eruttati si trovano a notevoli profondità
la lava fluisce tranquillamente dalle fessure
e si consolida con le tipiche strutture “a cuscini”
Se l’eruzione sottomarina avviene a profondità moderata
l’emissione dilava è accompagnata da esplosioni
che liberano in superficie nubi bianche di vapor d’acqua
La lava si accumula
e l’edificio sottomarino può arrivare ad emergere
PUNTI CALDI
Zone ristrette della superficie terrestre con diametri di 100 – 200 km
caratterizzate da vulcanesimo attivo e persistente
Le isole Hawaii con i loro vulcani a scudo
hanno origine da questi punti caldi
Manifestazioni effusive associate a punti caldi
sono quelle dell’Etna
VULCANESIMO ESPLOSIVO

Un magma, molto viscoso e ricco di gas, che risale nella crosta
da origine un vulcanesimo esplosivo
A causa dell’alta viscosità
i gas non riescono ad espandersi liberamente.
La pressione da essi esercitata sale enormemente.
e si verifica una fortissima esplosione
I gas roventi escono dal condotto con estrema violenza,
trascinando frammenti di rocce sbriciolate e lava polverizzata
MANIFESTAZIONE
NUBE ARDENTE
sospensione ad alta temperatura
di gas, vapori e frammenti solidi
che sale verticalmente e a grande velocità
NUBE ARDENTE RICADENTE
quando la nube perde energia e i gas si disperdono
la colonna di materiale solido (cenerei, lapilli, polveri)
ricade sul vulcano e scorre velocemente lungo le sue pendici
dando origine a flussi piroclastici e piroclastiti
NUBE ARDENTE DISCENDENTE
se l’esplosione avviene lateralmente
la nuvola rotola lungo il pendio con grande velocità
NUBE ARDENTE TRABOCCANTE
esplosioni che avvengono da fessure lunghe diversi km
invece che dai condotti centrali
Le nubi ardenti traboccanti
si spingono a centinaia di km dal punto di emissione
muovendosi con grande velocità
Danno origine ad accumuli piroclastici detti ignimbriti
VULCANESIMO SECONDARIO
FENOMENI PSEUDOVULCANICI
Fenomeni legati all’attività vulcanica


SOLFATARE
liberazione di H2S + S
L’H2S in presenza di ossigeno atmosferico si ossida
provocando la deposizione di cristalli di zolfo
(Pozzuoli, Vulcano)
FUMAROLE
liberazione di
FUMAROLE SECCHE
vapore acqueo
NaCl KCl

liberazione di
FUMAROLE ACIDE
vapore acqueo
SO2
liberazione di
FUMAROLE FREDDE
vapore acqueo
H2S
putizze
CO2
mofete
valle del cane
SOFFIONI BORACIFERI liberazione di
vapore acqueo
H3BO3
* alla temperatura di 150 °C
* alla pressione di 200 atm
GEYSER
Lardarello
sorgente di acqua calda che
* zampilla ad intermittenza
* contiene in soluzione
- CaCO3
- silicati
VULCANI DI FANGO
SALSE
laghetti melmosi
GEOGRAFIA DEI VULCANI
I vulcani sono distribuiti in fasce ben definite
Si possono distinguere diverse aree geografiche
cui risultano associati i fenomeni vulcanici
Vulcanesimo
lungo le DORSALI ATLANTICHE
Vulcanesimo legato all’emissione di gigantesche quantità di lave basaltiche
dalle fessure del Sistema delle Dorsali atlantiche
Lave femiche molto fluide
Tale attività ha dato origine all’Islanda e alle Azzorre
Le eruzioni della dorsale atlantica
ha prodotto in un arco di tempo di circa 200 milioni di anni
l’intero fondale oceanico
Vulcanesimo
lungo i MARGINI DEI CONTINENTI
Vulcanesimo in prossimità delle fosse oceaniche




Lave ricche di silice viscose
Vulcani dalla caratteristica forma a cono
Si sono sviluppati lungo i margini dei continenti
fiancheggiati da strette e lunghe depressioni del fondo oceanico
note come fosse abissali
Vulcanesimo
lungo CATENE DI ISOLE
Vulcanesimo lungo la Cintura di fuoco circumpacifica




Lave ricche di silice viscose
Vulcani dalla caratteristica forma a cono
Aleutine, il Giappone, le Filippine
Vulcanesimo
lungo le FOSSE AFRICANE
Vulcanesimo lungo la Rift Valley




Dal Libano alla regione dei grandi laghi africani
Vulcanesimo
lungo L’AREA DI RILIEVI RECENTI
Antille, Canarie, Mediterraneo, Insulindia
Vulcanesimo
a DISTRIBUZIONE ATIPICA Vulcani isolati
Vulcanesimo nei Punti caldi
Hawaii
La teoria della tettonica delle placche
ha permesso di capire la causa della distribuzione dell’attività vulcanica
VULCANESIMO in ITALIA
Provincia magmatica toscana
Monte Amiata
Larderello
Provincia magmatica romana
Costa tirrenica tra Toscana e Campania
 Albani
Ponza
Campi Flegrei
Vesuvio
Provincia magmatica delle Eolie
Strobili
Vulcano
Lipari
Provincia magmatica siciliana
Etna
Ustica
Linosa
Pantelleria
VULCANI SOTTOMARINI
Area
tirrenica
Magnaghi
Vavilov
Marsili
Area
del canale di Sicilia
Empedocle
BRADISISMI
Definizione
Movimenti verticali lenti e senza scosse della crosta terrestre
NB
si osservano facilmente lungo la costa
TIPI
BRADISIMO
POSITIVO
BRADISISMO
NEGATIVO
quando la costa si abbassa
quando la costa si innalza
esempio di bradisismo: il Serapeo di Pozzuoli
I fori lasciati a diverse altezze dai
litotomi
sulle colonne del tempio Serapeo
testimoniano le alterne fasi di bradisismo
che hanno interessato l’area di Pozzuoli
CAUSA DEI VULCANI




Il Vulcanesimo è causato dalle attività interne della Terra
La Teoria della TETTONICA DELLE PLACCHE
spiega le eruzioni vulcaniche
ERUZIONI PARTICOLARI


 ETNA

 VESUVIO

KRAKATOA
1883

MONTE LA PELE’E
1902

MONTE St HELENS
1980

PINATUBO
1991