SEI 2012 I fenomeni vulcanici. Il percorso

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1 I fenomeni vulcanici 6 Il percorso 1 I fenomeni causati dall attività endogena 2 Vulcani e plutoni: due forme diverse dell attività magmatica 3 I corpi magmatici intrusivi 4 I vulcani e i prodotti della loro attività 5 La struttura dei vulcani centrali 6 Le diverse modalità di eruzione 7 Il vulcanesimo secondario 8 La distribuzione geografica dei vulcani non è casuale 9 L attività vulcanica in Italia 10 Il pericolo e il rischio vulcanico IN ITALIA CLIL Eruzione del vulcano Sarychev del 12 giugno 2009 (isole Curili, Russia).

2 108 I FENOMENI ENDOGENI 1 I fenomeni causati dall attività endogena Il nostro pianeta, come abbiamo osservato più volte parlando delle rocce magmatiche e metamorfiche, è geologicamente attivo, sottoposto cioè all azione di forze endogene di notevole intensità che trasformano e rendono instabile la litosfera. Dalle forze endogene dipendono fenomeni molto importanti che interessano ampie regioni della litosfera: le eruzioni vulcaniche 1 i terremoti, o sismi 2. Lo studio dei vulcani e dei terremoti fornisce moltissimi dati riguardanti la dinamica endogena e la struttura interna del nostro pianeta. Terremoti e vulcani, infatti, non sono fenomeni locali collegati a singoli episodi di instabilità, ma espressione di processi generati all interno della Terra, che interessano globalmente tutta la litosfera. Per questo lo studio dei vulcani è strettamente correlato a quello dei terremoti ed entrambi si sono rivelati molto utili per comprendere ciò che si verifica all interno della Terra. Le stesse forze endogene, che generano l attività sismica e vulcanica, sono responsabili di molti altri fenomeni, come la deformazione e l innalzamento di grandi porzioni della litosfera, la formazione delle catene montuose, o la scomparsa di antichi mari e la formazione di nuovi oceani. Nel corso della storia delle scienze della Terra, gli studiosi hanno formulato molte ipotesi, ma solo in anni recenti è stato possibile elaborare, grazie alla teoria della tettonica delle zolle, un modello globale, che spiega in modo abbastanza soddisfacente i fenomeni connessi alla dinamica endogena. Lo sviluppo di questo modello è stato possibile anche grazie ai precedenti tentativi: ognuna delle ipotesi proposte in passato ha, infatti, introdotto un pensiero, un idea utili per comprendere qualche aspetto della dinamica interna del nostro pianeta. 2 I danni prodotti dal terremoto che ha colpito l Abruzzo nell aprile del 2009 nella chiesa di San Marco (L Aquila). 1 La fuoriuscita di magma dall interno della Terra è uno dei segni più evidenti dell attività endogena del nostro pianeta.

3 6 I fenomeni vulcanici 2 Vulcani e plutoni: due forme diverse dell attività magmatica Con il termine vulcanesimo viene indicata l emissione, attraverso condotti e fenditure, sia di fluidi a composizione silicatica (lave), sia di materiali solidi (materiali piroclastici), sia di vapori e gas, la cui origine è legata alla presenza di masse magmatiche fuse e calde all interno della litosfera 3. Non sempre il magma alimenta un eruzione vulcanica: talvolta solidifica in profondità generando corpi di enormi dimensioni chiamati plutoni, costituiti di rocce magmatiche intrusive 4. Vulcani e plutoni sono due diverse manifestazioni del processo magmatico. Infatti, la presenza di un vulcano o di un plutone indica che in un dato momento si è formata in profondità una massa di magma che si è messa in movimento verso la superficie. Come abbiamo visto a proposito delle rocce magmatiche, esistono solo due tipi di magma: il magma primario, che si forma nel mantello superiore; è femico, molto caldo, denso e fluido; il magma secondario o di anatessi, che si forma nella crosta, più sialico rispetto al magma primario, con temperatura iniziale minore, meno denso e molto viscoso. Dalle caratteristiche fisico-chimiche del magma dipendono le varie tipologie dei vulcani e dei plutoni. Perciò, per capire come si formano vulcani e plutoni dobbiamo innanzitutto rispondere a due interrogativi: come si generano i magmi? per quali ragioni talvolta il magma solidifica in profondità, mentre in altri casi raggiunge la superficie? La genesi dei magmi La formazione del magma non è un evento che si realizza ovunque all interno della Terra. Esso si forma in seguito a processi di fusione parziale di parti limitate della crosta o del mantello (entrambi solidi), per effetto di una variazione locale delle condizioni fisiche. I principali fattori fisici che possono portare alla fusione delle rocce sono: un aumento di temperatura; una riduzione della pressione (quando la pressione diminuisce, le temperature di fusione dei minerali si abbassano) causata, per esempio, dalla formazione di grandi fratture; un aumento del contenuto di acqua dovuto, per esempio, allo sprofondamento di una parte di crosta ricca di acqua in una regione calda del mantello, che può facilitare la trasformazione di una massa solida in magma (l acqua provoca un abbassamento del punto di fusione dei silicati). Queste condizioni si possono realizzare in profondità, nelle regioni instabili della Terra sottoposte all azione di forze endogene di notevole portata che deformano la litosfera, provocando fenomeni di distensione, di compressione o sprofondamento di ampie porzioni. A tal proposito, è bene sottolineare che: in tutti i casi, all origine della formazione del magma c è un processo di fusione parziale di rocce preesistenti; i fenomeni dinamici che generano il magma non agiscono permanentemente in una data regione della Terra; per questo l attività vulcanica dopo un certo periodo si estingue L attività vulcanica può dare luogo a manifestazioni varie e complesse, associate all emissione in superficie di materiali provenienti dall interno della Terra. Nella foto il vulcano St. Helens (Washington, usa). 4 I rilievi che formano la Cordigliera del Paine, nella Patagonia cilena, sono la porzione affiorante di un grande ammasso intrusivo granitico, modellato dall azione dei ghiacci.

4 110 I FENOMENI ENDOGENI All interno della massa solida sottoposta a variazioni di temperatura e pressione, fondono per primi i minerali che hanno temperatura di fusione più elevata e si formano gocce di fluido. Le gocce fuse (diapiri magmatici) sono meno dense delle rocce che le circondano: esse perciò si muovono e si aggregano formando una massa unica di magma che risale verso la superficie, insinuandosi nelle zone in cui la pressione litostatica è minore 5. Il comportamento dei magmi I magmi possono avere proprietà fisiche e chimiche differenti e i fattori che più ne condizionano il comportamento durante la risalita sono: viscosità la viscosità la percentuale di acqua. La viscosità condiziona la mobilità del magma sia durante la risalita sia nel corso delle eruzioni vulcaniche. È condizionata principalmente dal tenore di silice: più il magma è sialico, maggiore è la sua viscosità. Infatti, gli ioni silicato (SiO 4 ) 4 tendono, già allo stato fuso, a legarsi tra loro formando lunghi polimeri che ostacolano lo scorrimento del magma. è una grandezza che misura la resistenza allo scorrimento di un fluido. polimeri molecole complesse formate da un numero elevato di molecole più piccole, in genere simili, unite mediante legami covalenti. camera magmatica Altri fattori influenzano, seppure in modo meno significativo, la viscosità del magma: una temperatura elevata, per esempio, facilita lo scorrimento del magma, mentre la massiccia presenza di bolle di gas ne aumenta la viscosità, perché il fluido si trasforma in una sorta di schiuma. Tra i gas importanti da questo punto di vista va ricordato il vapor d acqua, che solitamente è più abbondante nei magmi sialici. In generale, quindi, i magmi femici, caldi, poveri di silice e di vapor d acqua hanno una viscosità decisamente inferiore rispetto ai magmi sialici, che sono più freddi, più ricchi di silice e di vapor d acqua. I magmi andesitici ovviamente hanno caratteristiche intermedie 6. Il contenuto di acqua del magma è importante non solo perché determina la formazione di vapore acqueo, ma anche perché riduce la temperatura di solidificazione dei silicati. Per questo motivo, il punto di solidificazione del magma sialico, ricco di acqua, è relativamente basso. Quando il magma risale verso la superficie, la pressione a cui è sottoposto diminuisce e parte dell acqua contenuta si libera sotto forma di vapore. In questo modo il punto di sodificazione aumenta e il magma sialico, già relativamente freddo, può solidificare. Il magma femico, invece, più caldo e più povero d acqua, non risente in modo significativo di questo effetto. Dalla viscosità e dalla temperatura di sodificazione dei silicati dipende la tendenza dei magmi a generare corpi intrusivi o fenomeni effusivi: i magmi viscosi solidificano più facilmente (ma non sempre!) in profondità; i magmi fluidi raggiungono più spesso la superficie, alimentando eruzioni vulcaniche. Per questo motivo la maggior parte delle lave ha composizione basaltica (o andesitica), mentre la maggior parte dei plutoni ha composizione granitica. punto di solidificazione del magma il magma è una miscela, perciò non ha una propria temperatura di solidificazione. Qui si intende dunque le temperatura media di solidificazione, che è uguale alla temperatura di fusione. aumento aumento di temperatura di temperatura diapiro magmatico mantello plastico litosfera magma sialico 70% 70% 15% 15% 50% magma femico 50% 2% 2% silice silice acqua acqua altri componenti altri compon 5 La risalita del magma avviene mediante la formazione di diapiri magmatici ( gocce di magma ) che raggiungono la camera magmatica attraverso fratture della litosfera. Durante la risalita il magma si raffredda e inizia la cristallizzazione di alcuni componenti. 6 Differenze di composizione tra magma sialico e magma femico. Il contenuto in silice influenza la viscosità del magma, mentre la quantità d acqua condiziona il punto di solidificazione dei silicati.

5 3 I corpi magmatici intrusivi 6 I fenomeni vulcanici 111 I corpi magmatici intrusivi, cioè i plutoni, possono avere forme e dimensioni molto varie e sono sempre circondati da rocce di altra natura (rocce incassanti), spesso sedimentarie o metamorfiche. Quando il plutone attraversa trasversalmente una serie di strati sedimentari, si parla di plutone discordante, mentre in presenza di plutoni che si inseriscono tra uno strato e l altro, si parla di plutoni concordanti. La classificazione dei plutoni si basa sulla forma, sulle dimensioni e sui rapporti con le rocce incassanti 7. I batoliti sono i plutoni affioranti di più grandi dimensioni (almeno 100 km 2 di superficie). Si incontrano batoliti granitici o granodioritici nei nuclei di numerose catene montuose e molti costituiscono le radici di rilievi da tempo spianati dall erosione. I batoliti talora derivano dalla solidificazione di masse di magma provenienti dal mantello, ma più spesso derivano da magmi di anatessi che non hanno subìto alcun movimento. In questo caso, il limite di contatto con le rocce incassanti non è netto e la loro composizione raramente è omogenea, perché la fusione può essere avvenuta in modo parziale. I filoni sono corpi tabulari dello spessore di pochi metri 8. I filoni possono intrudersi tra i piani di stratificazione preesistenti nelle rocce incassanti, in tal caso si parla di filoni-strato (concordanti). Se i filoni tagliano trasversalmente gli strati preesistenti si parla di dicchi (discordanti) 9. Spesso si osservano dicchi che si diramano dai batoliti. camino vulcanico vulcano filone strato dicco colata lavica laccolite 7 I corpi magmatici intrusivi possono essere molto vari per dimensioni, forma e per i rapporti con la roccia incassante. plutone 8 I filoni sono spessi pochi metri e spesso compaiono in gruppi. Si classificano in base ai rapporti con la roccia incassante in filoni concordanti o filoni-strato a e filoni discordanti o dicchi b. Possono intrudersi anche in rocce ripiegate e in tempi diversi: il filone più recente è quello più scuro, perché attraversa quello di più antica formazione c. a b c filone strato dicco 9

6 112 I FENOMENI ENDOGENI I laccoliti sono plutoni concordanti, con una tipica forma a fungo, che si forma no per intrusione di magma lungo i piani di stratificazione. A causa della pressione con cui vengono iniettati, rie scono a inarcare gli strati di roccia sovrastanti Laccolite granitico (rocce di colore più chiaro), sovrastato da rocce sedimentarie più antiche, sul Cuernos del Paine, nelle Ande meridionali (Cile). IN ITALIA Plutoni In Italia ci sono numerosi plutoni. Il batolite sardo-corso ha natura prevalentemente granitica; la sua formazione risale a milioni di anni fa ed è molto più antico del batolite dell Adamello, che è costituito da numerosi plutoni di composizione granodioritica-tonalitica di età compresa tra 42 e 30 milioni di anni 11. Sono importanti anche i plutoni della Sila, dell isola d Elba o quelli che affiorano nella catena alpina in corrispondenza del Monte Bianco, del Monte Rosa e del Gran Paradiso. I plutoni italiani si sono formati in momenti diversi della storia geologica della penisola, sempre in concomitanza con la formazione del batoliti granitici rilievo, che ha generato fenomeni di anatessi più o meno estesi. Spesso portano i segni dell intensa attività metamorfica che accompagna il sollevamento e il corrugamento della crosta. In molti casi, inoltre, l evidente metamorfismo di contatto, provocato dalla stessa massa intrusa, ha determinato la formazione e l accumulo di minerali particolari che hanno costituito una preziosa risorsa mineraria per il nostro Paese. Ciò è accaduto, per esempio, in Sardegna e nell Isola d Elba. Oltre ai plutoni veri e propri, in Italia sono presenti forme dovute a magmi iniettati, come filoni-strato e laccoliti; esempi di questi tipi di intrusioni si osservano nei Colli Euganei. batoliti granitici batoliti granitici batoliti granitici 11 Nella carta, affioramenti del batolite sardo-corso, portati alla luce dall erosione. Nelle foto: i graniti del monte Limbara, nella Sardegna nord-orientale (a sinistra), e il batolite dell Adamello, il corpo intrusivo italiano di maggiori dimensioni, con circa 700 km 2 di superficie (a destra).

7 6 I fenomeni vulcanici 4 I vulcani e i prodotti della loro attività 113 La struttura L attività vulcanica si manifesta nelle regioni della Terra dove grandi fratture e tensioni, causate da movimenti su grande scala della litosfera, riducono la pressione litostatica e consentono la risalita dei magmi verso la superficie. La spaccatura della superficie terrestre, attraverso la quale fuoriescono lave e materiali aeriformi o solidi derivanti dal magma, prende il nome di vulcano (nel linguaggio corrente il termine vulcano indica non solo la frattura, ma anche l intero edificio). La struttura che si forma in superficie, per l accumulo del materiale eruttato (lava, frammenti di roccia strappati al substrato preesistente, brandelli di lava solidificati rapidamente nella caduta ecc.), costituisce nel suo insieme l edificio vulcanico. Gli apparati vulcanici possono assumere varie morfologie. Innanzitutto, è importante distinguere i vulcani ad attività lineare dai vulcani ad attività centrale. Si parla di eruzioni lineari quando il magma fuoriesce da fratture della crosta allungate e strette, che possono svilupparsi anche per kilometri. In tal caso, intorno alla fessura non si accresce un vulcano con il classico aspetto a cono, perché la lava si espande originando ricoprimenti (plateaux) con estensione anche di migliaia di kilometri quadrati 12. Si parla di eruzioni centrali quando i materiali vengono eruttati da un cratere centrale intorno a cui si accresce un edificio vulcanico, detto cono. Dalla camera magmatica il magma risale verso la superficie attraverso un condotto principale che alimenta il cratere principale, ma possono essere presenti anche condotti secondari che alimentano crateri avventizi 13. apparato vulcanico condotto secondario condotto principale camera magmatica cratere principale cratere avventizio 13 Sezione longitudinale di un edificio vulcanico. Parte del magma che risale durante l eruzione può dare origine a filoni e dicchi, che solidificano prima di raggiungere la superficie. L edificio vulcanico sarà costituito da colate successive che si accumulano, o da strati di colate alternati a strati di scorie, o ancora solo da scorie, a seconda del tipo di attività. Le eruzioni vulcaniche antiche colate laviche vecchio condotto 12 Durante le eruzioni lineari la lava fuoriesce da lunghe fenditure e forma estesi ricoprimenti. Nella foto, un vulcano lineare in Islanda. Nella camera magmatica, il magma, proveniente da regioni più profonde, si accumula e ristagna: alcuni componenti cominciano a cristallizzare, mentre i gas e i vapori, a causa della diminuzione della temperatura e della pressione esterna, tendono a separarsi dal fluido e si raccolgono nella zona superiore. In prossimità della superficie, infatti, la pressione scende considerevolmente e i gas possono liberarsi ed espandersi. L eruzione vulcanica, cioè la fuoriuscita del materiale magmatico in superficie, si verifica quando nella camera magmatica si crea una pressione che supera la pressione litostatica. Ciò può accadere in vari modi. Per esempio, nella camera magmatica può giungere nuovo magma proveniente dalle zone profonde della litosfera, provocando un aumento della pressione interna, o la pressione litostatica può diminuire, perché si creano fratture nella crosta, o, più semplicemente, i gas con il tempo si separano dal magma, provocando a loro volta un aumento di pressione. In ogni caso, quando la pressione esercitata dal magma e dai gas supera la pressione che grava sul condotto, i componenti volatili si espandono trascinando il magma lungo il condotto e all esterno. Le eruzioni vulcaniche non sono continue e possono avvenire con modalità diverse. Le differenze riguardano i prodotti, la periodicità, la durata dell attività e i meccanismi eruttivi.

8 114 I FENOMENI ENDOGENI Innanzitutto, il vulcano può eruttare principalmente lava (attività effusiva) o materiali solidi (attività eiettiva) o gas (attività esalativa), che hanno caratteristiche diverse a seconda della composizione del magma e delle condizioni in cui si verifica l eruzione. In secondo luogo, si possono alternare periodi di attività a periodi di quiete di durata diversa, durante i quali il magma riempie nuovamente la camera magmatica. Ogni fase eruttiva può essere differente da quelle precedenti sia per le modalità con cui si realizza, sia per i materiali eruttati. In base alla periodicità delle eruzioni, i vulcani si distinguono in attivi, se hanno eruttato in epoca storica, estinti, se non eruttano e non presentano segni di attività da migliaia di anni, quiescenti, se non eruttano da tempo, ma presentano segni di attività. Il tipo di attività di un vulcano dipende dai caratteri chimicofisici del magma: dalla viscosità deriva la facilità con cui il magma risale nel condotto; dai gas, che possono costituire fino al 5% della massa totale del magma, dipende la mobilità del magma. I gas sono importanti perché sono il motore delle eruzioni. Infatti, quando il magma risale, la pressione diminuisce e il gas, caldo, tende a espandersi occupando un volume che può essere centinaia di volte maggiore di quello originario. Se però i gas non hanno la possibilità di espandersi liberamente e regolarmente, è probabile che a un certo punto si verifichi un esplosione (con un effetto analogo all esplosione di una lattina che contiene gas a forte pressione). In genere, i magmi femici, poco viscosi e ricchi di gas, alimentano un vulcanesimo effusivo. Le eruzioni effusive sono caratterizzate da piccole esplosioni, la lava fuoriesce senza ostacoli e scorre senza difficoltà lungo i fianchi dell edificio vulcanico. I prodotti principali dell attività del vulcano sono lava e scorie. I magmi sialici e andesitici, invece, possono formare tappi densi che ostruiscono i condotti di fuoriuscita della lava, e impediscono ai gas di liberarsi. Per questo alimentano un vulcanesimo esplosivo, in cui il magma viene rapidamente frammentato e si mescola con i detriti che derivano dalla distruzione delle pareti del condotto vulcanico. Durante le eruzioni esplosive l emissione di lava è scarsa, mentre vengono eiettati soprattutto frammenti solidi di varie dimensioni e disperse quantità significative di gas tab 1. Ovviamente il limite tra i due tipi di vulcanesimo non è netto e un medesimo vulcano può alternare fasi esplosive e fasi di effusione tranquilla. Le colate laviche Le colate laviche (anche dette effusioni) possono avere composizione basaltica, riolitica o andesitica 14. Le lave basaltiche hanno una temperatura di C e scorrono con una velocità notevole (anche di 50 km/h), creando espandimenti di spessore ridotto, che ricoprono vaste superfici intorno al vulcano. A ogni eruzione corrisponde la formazione di un nuovo strato, che si sovrappone a quelli precedenti, ormai solidificati. Le lave riolitiche hanno una temperatura di C e sono più viscose e lente nello scorrimento. Creano in genere strutture bulbose (cupole di ristagno, guglie e duomi) che solidificano prima di allontanarsi dal condotto vulcanico o all interno di questo 15. Le lave andesitiche presentano infine un comportamento intermedio e spesso formano strutture bollose, perché liberano con difficoltà i gas e si muovono meno facilmente delle lave basaltiche. 14 Quando la lava eruttata da un vulcano è fluida, scorre formando fiumi di lava. Nella foto, eruzione dell Etna (gennaio 2011). ossidiana Tabella 1 Classificazione delle eruzioni vulcaniche tipo di lava eruzioni lineari eruzioni centrali femica ricoprimenti basaltici vulcani a scudo viscosità dorsali oceaniche stratovulcani coni di scorie sialica ricoprimenti ignimbritici cupole di ristagno estrusioni solide caldere 15 Affioramento di ossidiana, prodotto del raffreddamento rapido di una lava sialica; si tratta di una roccia con struttura vetrosa.

9 Le lave: forme e strutture Le lave solidificate possono presentarsi con forme varie e curiose, che dipendono principalmente dalla velocità di raffreddamento e dalle condizioni ambientali. Le lave a corda (dette pahoe-hoe, dal nome hawaiano) originano da colate molto fluide e si espandono in strati sottili, ricoperti da una pellicola levigata che solidifica rapidamente. Lo strato superficiale solido mantiene una certa plasticità e viene continuamente deformato dal fluido sottostante, fino a formare strutture a pieghe simili a corde 16. Le lave a cuscino (pillow lavas) si formano quando lave basaltiche o andesitiche vengono effuse in mare profondo. In queste eruzioni in genere la lava effonde tranquillamente e senza esplosioni, a causa della pressione esercitata dall acqua. La superficie della lava, a contatto con l acqua, si raffredda molto rapidamente, formando una pellicola vetrosa che isola dall ambiente esterno la bolla di materiale allo stato fluido. All interno il fuso solidifica lentamente e si può fratturare, creando nel cuscino strutture radiali 19. lave a corda basalti a fessurazione colonnare Le lave a corda hanno una superficie liscia e poco accidentata. Le lave a blocchi scoriacei (dette aa, con un termine hawaiano) hanno aspetto spugnoso e sono costituite da blocchi con una superficie irregolare e scoriacea. Questa struttura si forma quando la lava è più viscosa o ha ormai perso buona parte dei componenti volatili. Lo strato superficiale solido è molto spesso e non può deformarsi, perciò mentre il materiale sottostante ancora fuso continua a muoversi, lo strato superficiale si spacca in blocchi 17. Le lave basaltiche sottoposte a un brusco raffreddamento danno origine a particolari strutture a fessurazione colonnare: la lava subisce una forte contrazione e solidifica in colonne verticali a sezione prismatica 18. lave a cuscino lave a blocchi scoriacei 17 Le lave a blocchi scoriacei presentano una superficie accidentata e scabra. 19 Affioramento di lave a cuscino, in Islanda. Sullo sfondo si riconosce un affioramento di basalti colonnari, prodotto di un rapido raffreddamento, che determina la contrazione della massa lavica. 115 PER SAPERNE DI PIÙ 6 I fenomeni vulcanici

10 116 I FENOMENI ENDOGENI I piroclasti I piroclasti sono frammenti solidi o semisolidi, di composizione e dimensioni varie, eiettati dal vulcano nell atmosfera durante una fase di attività esplosiva. Essi derivano da materiali strappati alle rocce dell edificio vulcanico, oppure da lave solide che ostrui scono i condotti e vengono frantumate durante un esplosione. I piroclasti sono classificati in base alle dimensioni tab 2 : in ordine di grandezza crescente, si parla di polveri, ceneri, lapilli (grandi come sassolini) e bombe (di maggiori dimensioni, spesso formate da lava semisolida) 20. Tabella 2 Classificazione dei piroclasti dimensione (mm) tipo di piroclasto < 1/16 polveri 1/16 2 ceneri 2 4 lapilli > 64 bombe I piroclasti si depositano secondo tre meccanismi principali. La caduta gravitativa è il meccanismo più comune: i piroclasti eiettati durante l esplosione ricadono per effetto della gravità, formando depositi simili a quelli sedimentari. I frammenti più pesanti si depositano nei pressi della bocca del vulcano, quelli più fini possono essere trasportati a distanze anche notevoli. Quando i frammenti vengono cementati fra loro si formano le rocce piroclastiche. Le colate piroclastiche sono flussi velocissimi di materiali piroclastici mescolati a fluidi. Per esempio, le nubi ardenti sono formate da polveri, ceneri e lapilli tenuti in sospensione da gas densi e caldissimi e scendono lungo i fianchi del vulcano con velocità incredibile. Si formano nubi ardenti nell attività esplosiva di molti vulcani alimentati da magmi molto viscosi e ricchi di gas. I depositi prodotti da nubi ardenti sono caldi e plastici, perciò si cementano facilmente, originando vaste coltri di rocce piroclastiche sialiche, chiamate ignimbriti che possono ricoprire aree con una superficie di decine di migliaia di kilometri 21. cenere vulcanica nube ardente ignimbrite ignimbrite lapilli lapilli bomba vulcanica 20 I materiali piroclastici vengono classificati in base alle dimensioni. 21 Modalità di movimento lungo le pendici di un cono vulcanico di una nube ardente, che si deposita come un fluido, formando coltri di ignimbrite.

11 Sono colate piroclastiche anche i lahars, flussi imponenti di fango che si formano quando i materiali piroclastici si mescolano con l acqua di laghi o di ghiacciai sciolti dal calore dei gas vulcanici. Le colate di fango si incanalano solitamente lungo i corsi dei fiumi preesistenti, generando potenti ondate distruttive che seppelliscono quanto incontrano sul loro percorso 22. Rapide colate di fango possono avvenire anche a distanza di anni dall eruzione stessa, quando sui versanti del vulcano, ricoperti di materiali piroclastici, cadono piogge abbondanti. Le ondate basali sono colate di materiali piroclastici a bassa densità (perché contengono più gas e meno materiali piroclastici). Si formano quando il magma si mescola con grandi quantità d acqua che si infiltrano nel condotto vulcanico (esplosioni freato-magmatiche). A contatto con il magma l acqua si trasforma immediatamente in vapore e questo genera una pressione elevatissima, causando un onda esplosiva che si espande ad anello intorno a un getto verticale di gas e piroclasti. Poiché la forma della nube in espansione ricorda il fungo di un esplosione atomica, il fenomeno viene indicato con lo stesso termine: base-surge 23. I gas 6 I fenomeni vulcanici I gas e i vapori variano considerevolmente, per tipo e quantità, da caso a caso. Il vapor d acqua è sempre il componente principale e può essere miscelato con molti altri gas. I più frequenti sono il biossido di carbonio, gli ossidi di zolfo, l acido cloridrico, l ammoniaca e altri composti dell azoto 24. I gas svolgono un ruolo importante nel determinare le modalità con cui avviene un eruzione e immettono nuovi materiali nell atmosfera. Oggi l immissione di gas vulcanici non modifica sostanzialmente la composizione dell atmosfera, ma nelle fasi primordiali della storia del nostro pianeta, i gas emessi durante le eruzioni hanno contribuito in modo determinante alla formazione dell atmosfera primitiva Nel novembre del 1985 l eruzione del vulcano Nevado del Ruiz, in Colombia, produsse un lahars perché i materiali emessi durante l eruzione provocarono la fusione del ghiacciaio che si trovava sulle pendici del vulcano, generando una valanga di acqua e fango che si abbatté a velocità elevatissima sulle città e sui villaggi circostanti, provocando più di vittime. base-surge rocce surriscaldate magma in risalita rocce permeabili rocce impermeabili falda freatica 23 In seguito alle esplosioni freato-magmatiche sul cratere del vulcano si forma una nube di vapore e materiali solidi, che espande molto rapidamente. 24 I gas emessi da un vulcano si disperdono nell atmosfera e possono essere trasportati anche a grandi distanze. L immagine, frutto dell elaborazione dei dati ricavati da satellite, mostra la dispersione della gigantesca nube ricca di triossido di zolfo (area in arancio), prodotta dall eruzione del vulcano Pinatubo, nelle Filippine, nel giugno del 1991 (nella foto).

12 118 I FENOMENI ENDOGENI 5 La struttura dei vulcani centrali Nel caso di attività centrale, esiste una grande varietà nella forma e nella struttura degli edifici vulcanici, perché, nella maggior parte dei casi, essi sono il prodotto di una successione di fasi eruttive che avvengono con modalità diverse. Così, spesso si riconoscono nell apparato vulcanico strutture prodotte sia da attività effusiva sia da attività esplosiva. Gli edifici più comuni, per quanto riguarda l attività centrale, sono i vulcani a scudo, gli stratovulcani e i coni di scorie. I vulcani a scudo sono edifici vulcanici caratterizzati da pendii dolci e dimensioni molto estese. Sono prodotti da attività effusiva tranquilla, associata a magmi fluidi e basaltici. Sono vulcani a scudo i vulcani hawaiani 25. vulcano a scudo Gli stratovulcani sono vulcani che alternano fasi di attività esplosiva a fasi di attività effusiva. L edificio vulcanico risulta costituito da strati di lava solidificata, alternati a strati di materiali piroclastici, di consistenza diversa secondo l entità di ciascuna fase eruttiva 26. Sono stratovulcani il Vesuvio, l Etna e molti vulcani continentali, come il Monte St. Helens, in California, e il Fujiyama, in Giappone. Negli stratovulcani si formano spesso crateri avventizi sui fianchi del cono principale. Quando, infatti, il cratere centrale è ostruito, la lava che risale lungo il condotto cerca percorsi alternativi e apre nuove bocche o addirittura crea nuovi edifici. L Etna, per esempio, è un vulcano composto da numerosi coni ed edifici prodotti in fasi diverse di attività. L Etna è uno stratovulcano particolare, perché l edificio principale è costituito in prevalenza da colate laviche, perciò assomiglia a un vulcano a scudo. 25 Struttura di un vulcano a scudo. Nella foto, fontane e colate di lava sul vulcano Kilauea (Hawaii), durante un eruzione. stratovulcano 26 Struttura di uno stratovulcano. Nella foto, l enorme nube di cenere formatasi un seguito all eruzione del vulcano Eyjafjöll (Islanda), che ha paralizzato il traffico aereo in tutta Europa, nell aprile del 2010.

13 6 I fenomeni vulcanici I coni di scorie sono formati da materiali piroclastici e hanno una pendenza accentuata. In genere sono piccoli edifici che si formano nel corso di una sola eruzione esplosiva. Nella morfologia di un vulcano si possono poi riconoscere alcune forme dovute alle caratteristiche delle varie fasi di attività. Forme costruite in seguito all emissione di ma- teriali solidi o fluidi: possono essere colate ed espandimenti lavici, strati di materiali piroclastici e ignimbriti, coni di scorie o di lava prodotti da brevi eruzioni intorno a crateri avventizi, estrusioni solide che si formano all interno del cratere, quando la lava è particolarmente viscosa. Forme dovute a eventi distruttivi o di sprofondamento: oltre ai crateri, sono rappresentate da caldere e da diatremi. Le caldere sono depressioni con le pareti scoscese e un ampio fondo piatto. Sono il risultato di un attività esplosiva o dello sprofondamento della parte sommitale dell edificio vulcanico 27. Se la camera magmatica si svuota, infatti, non è più in grado di sostenere totalmente il peso del cono vulcanico, che sprofonda, generando una cavità a forma conica, che può avere un diametro di qualche kilometro. Un risultato analogo si ha quando esplosioni successive causano il crollo delle pareti del cratere svuotato, che risulta perciò troncato e può ampliarsi notevolmente. Esempi tipici di caldere in Italia sono, oltre alla caldera del Somma Vesuvio, quelle del vulcano di Roccamonfina che risale a poco meno di anni fa, del Vulture e di Vico. 27 Schema della struttura di una caldera e immagine del cono del Vesuvio che si innalza all interno di un antica caldera, di cui il monte Somma, visibile sullo sfondo, costituisce il bordo esterno. caldera Un diatrema è un condotto vulcanico colmato da brecce magmatiche originatesi in seguito a una violenta esplosione interna di gas. I diatremi, molto probabilmente, si formano quando sono presenti ingenti quantità di gas in un bacino magmatico e si producono getti di materiale caldo e ricco di gas in risalita dagli strati profondi, che esplodono con violenza superiore a quella che origina le nubi ardenti 28. Sono famosi i diatremi delle miniere di Kimberley, in Sudafrica (camini kimberlitici), sfruttati per l estrazione dei diamanti. Sono intrusioni simili a colonne, costituite di rocce ultrabasiche, sicuramente provenienti dal mantello, data la presenza di diamanti che, come è noto, si formano solo a pressioni molto elevate e a profondità superiori ai 100 km. diatrema dicchi 28 Lo Shiprock (Nuovo Messico) è un diatrema (alto 550 m) messo a nudo dall erosione: da esso si dipartono due dicchi lunghi parecchi kilometri. 119

14 120 I FENOMENI ENDOGENI 6 Le diverse modalità di eruzione Le eruzioni effusive o esplosive possono realizzarsi con modalità differenti. I diversi tipi di eruzione prendono il nome dei vulcani di cui sono tipici. Eruzioni di tipo hawaiano, caratterizzate dall effusione di lave basaltiche molto fluide e dall assenza di esplosioni e lanci di materiale piroclastico, portano alla formazione di vulcani a scudo. La lava effonde da un condotto principale e spesso, sotto la spinta dei gas contenuti, durante le fasi iniziali dell eruzione forma grandiose fontane di lava, che si elevano anche per centinaia di metri. Talvolta lungo i fianchi del vulcano si aprono bocche secondarie. La lava si raccoglie facilmente nelle zone depresse collegate con i condotti, formando veri e propri laghi di lava, nei quali ristagna e solidifica in tempi lunghissimi. Eruzioni di tipo stromboliano, caratterizzate dall effusione di colate laviche alternate a esplosioni più o meno violente. In questi vulcani la lava ha una composizione variabile (mediamente femica) ed è meno fluida rispetto ai vulcani hawaiani. Periodicamente ristagna e solidifica, ostruendo il cratere centrale. I gas che si accumulano causano esplosioni intermittenti, non troppo violente, che liberano il condotto. In seguito la lava effonde sotto forma di fontane e colate. Il modello classico di questo tipo di eruzione è Stromboli, nelle isole Eolie, uno stratovulcano con attività persistente 29. Eruzioni di tipo vulcaniano, caratterizzate da lava riolitica o andesitica, molto viscosa, che occlude facilmente il camino vulcanico. I gas si accumulano all interno e raggiungono alte pressioni prima di riuscire a provocare l esplosione violenta del tappo, che causa l emissione esplosiva di materiali solidi, di dense nubi di ceneri, nonché di scorie e gas. Le colate di lava sono quasi del tutto assenti. Tipico esempio è Vulcano, nelle isole Eolie 30. Molti stratovulcani attraversano fasi di attività di questo tipo. Anche il Vesuvio, per esempio, nel corso della sua complessa storia, ha attraversato fasi con attività di tipo vulcaniano. Le eruzioni violente, simili a quelle del Vesuvio, sono dette eruzioni di tipo pliniano, in onore di Plinio il Giovane, che descrisse l eruzione del 79 d.c. in due lettere a Tacito. Nel corso di queste eruzioni l esplosione spinge con forza i gas e le polveri verso l alto, formando una colonna alta diversi kilometri, dalla quale origina una nube a forma di fungo o di pino marittimo. I materiali emessi vengono trasportati a grande distanza e solidificano come pomice. Eruzioni di tipo peleano, caratterizzate dall emissione di lava molto viscosa e ricca di gas che forma cupole di ristagno e guglie, che otturano il condotto. L attività vulcanica si manifesta con esplosioni di grande violenza, accompagnate dal crollo delle pareti dell edificio vulcanico e dall emissione di nubi ardenti. Questo tipo di attività prende il nome dal vulcano Pelée, nella Martinica. 29 Eruzione esplosiva dello Stromboli. 30 Immagine aerea del cratere di Vulcano, nelle isole Eolie.

15 Eruzioni freatiche, caratterizzate dall emissione con violente esplosioni di enormi quantità di vapore, prodotto dal contatto dell acqua presente nel sottosuolo con una massa magmatica calda. Se il vapore fuoriesce insieme a brandelli di magma, si parla di esplosione freato-magmatica. In entrambi i casi si tratta di eventi improvvisi, difficilmente prevedibili e non controllabili, che causano sempre danni enormi. L esplosione del Krakatoa, avvenuta nel 1883, è uno degli esempi più significativi di esplosione freato-magmatica. Eruzioni lineari, caratterizzate dall effusione di lave basaltiche. Si osservano in Islanda e in corrispondenza delle dorsali oceaniche, rilievi dai pendii dolci che attraversano come lunghe cicatrici tutti i fondali oceanici. In passato si sono verificate anche eruzioni lineari con emissione di lave sialiche. Le eruzioni lineari alimentate da magmi basaltici producono volumi enormi di lava 31. Intorno alle fessure si formano espandimenti basaltici. Uno tipico è il Columbia Plateau, che ricopre una superficie di ben km 2 ed è costituito di colate successive, che in alcune zone raggiungono uno spessore complessivo superiore a 1 km. Anche l Islanda è costituita da un espandimento basaltico, prodotto dal sistema di lunghe fratture attualmente attivo in tutta l isola. I ricoprimenti riolitici (plateaux ignimbritici) sono meno frequenti. Un esempio italiano è la piattaforma porfirico-atesina, che si è formata circa 250 milioni di anni fa. 6 I fenomeni vulcanici 31 Il vulcano islandese Laki nel 1783 produsse un volume di 12,5 km 3 di lava, sufficiente per ricoprire un area di 560 km Le esplosioni vulcaniche Molte eruzioni vulcaniche modificano drammaticamente e repentinamente l aspetto di una regione. Esempi significativi e documentati in tempi relativamente recenti sono l esplosione del vulcano Pelée, del Monte St. Helens e l esplosione del Krakatoa. Vulcano Pelée L eruzione del 1902 del vulcano Pelée, nell isola Martinica (Piccole Antille), fu preceduta da emissione di cenere, da piccole scosse sismiche e dalla formazione di una cupola di ristagno. Le autorità sottovalutarono l importanza di questi segnali premonitori e invitarono la popolazione a trattenersi sull isola. Invece, l 8 maggio, dalla base della cupola fuoriuscì una nube ardente che, espandendosi lateralmente, raggiunse in pochi minuti la città di Saint-Pierre e causò la morte dell intera popolazione. La nube conteneva prevalentemente biossido di carbonio, polveri e vetri vulcanici, aveva una temperatura di circa 800 C e si muoveva alla velocità di 160 km/h. Nei mesi successivi, si verificarono altri episodi simili, che portarono alla fuoriuscita completa dei gas dal condotto. Infine, nel cratere comparve un estrusione solida simile a una guglia, che in pochi giorni raggiunse l altezza di circa 350 m. La guglia era costituita di lava andesitica estremamente viscosa, che fuoriusciva dal condotto mantenendone la forma a una velocità di 15 m al giorno 32. PER SAPERNE DI PIÙ 32 La città di Saint-Pierre, distrutta dopo l eruzione del 1902 e la guglia di lava che emerse dal cratere del vulcano.

16 122 I FENOMENI ENDOGENI PER SAPERNE DI PIÙ Monte St. Helens Il 18 maggio 1980, dopo 123 anni di inattività, si verificò un eruzione catastrofica del Monte St. Helens, nello stato di Washington (usa), che in pochi secondi liberò complessivamente un energia equivalente a quella di bombe atomiche del tipo sganciato su Hiroshima. Nei mesi precedenti, l eruzione era stata annunciata da una serie di eventi premonitori: microsismi, provocati probabilmente dal magma in movimento, apertura di fenditure e crateri, emissione di gas, vapore e ceneri. Infine, si formò un rigonfiamento che crebbe velocemente fino a raggiungere in alcuni punti l altezza di 80 m. Improvvisamente, il 18 maggio, senza che si verificasse un aumento d intensità dell attività preparatoria, in seguito a una scossa sismica di magnitudo 5,1, dal rigonfiamento si staccò una frana che aprì un varco verso l esterno, e in meno di 1 minuto il vulcano fu sventrato lateralmente da un esplosione di potenza immane. Durante l esplosione, si formò un cratere di 2 km di diametro e l altezza del monte si ridusse di 350 m. Gas e vapori esplosero orizzontalmente, mentre una colonna di gas e ceneri si alzò verticalmente, raggiungendo un altezza di 25 km e si disperse nell atmosfera 33. Le foreste entro un raggio di 27 km vennero interamente distrutte e gli alberi abbattuti per la violenza dell esplosione. Infine, una colata di fango, formata dai materiali piroclastici mescolati all acqua dei torrenti e dei ghiacciai, si riversò a valle. Nei giorni che seguirono, le polveri vennero trasportate a grande distanza, si depositarono in coltri spesse, danneggiando le coltivazioni anche a più di 2500 km di distanza dal vulcano e per settimane furono osservate dai satelliti artificiali negli strati alti dell atmosfera. Krakatoa Krakatoa era una piccola isola (lunga appena 9 km), situata nello stretto della Sonda, tra Giava e Sumatra, formata da un antico stratovulcano di tipo andesitico. Nel 1883, venne completamente distrutta da un esplosione di intensità pari a quella di una bomba atomica. Probabilmente, l acqua marina era penetrata nella camera magmatica attraverso le fratture dell edificio vulcanico causando la formazione di enormi quantità di vapor d acqua. L eruzione cominciò nel mese di maggio e proseguì con fasi esplosive alternate a fasi di quiete per più di tre mesi. L isola sparì completamente e un volume pari a 23 km 3 di detriti fu disperso nello spazio circostante, per un raggio di oltre 500 km. Le polveri si alzarono fino a un altezza di 11 km e alterarono la composizione dell atmosfera, tanto da causare negli anni seguenti una lieve riduzione della temperatura atmosferica media e tramonti di un rosso intenso. Le esplosioni innescarono anche una serie di tsunami, cioè maremoti con onde alte anche 40 m, che si abbatterono sulle coste vicine, causando la distruzione di gran parte degli insediamenti. L eruzione del Krakatoa provocò la morte di più di persone. Oggi nella caldera prodottasi in seguito all esplosione si è formata una nuova isola vulcanica Eruzione del Monte St. Helens nel 1980, con la formazione di una nube ardente (a sinistra) e l aspetto della sommità del vulcano sventrato dall enorme esplosione (a destra). Verlaten Lang Anak Krakatoa isola prima del Krakatoa 34 Dove più di 100 anni fa si polverizzò Krakatoa, è emersa dal mare una nuova isola vulcanica, Anak Krakatoa (che in lingua locale significa il figlio di Krakatoa ). km

17 6 I fenomeni vulcanici 7 Il vulcanesimo secondario Strettamente legati all attività vulcanica, sono una serie di fenomeni, detti di vulcanesimo secondario, che caratterizzano le fasi conclusive dell attività primaria o la quiescenza di un vulcano. Si tratta di fenomeni causati dalla presenza di magma in prossimità della superficie terrestre che, raffreddandosi, libera gas o provoca il riscaldamento delle acque del sottosuolo. Queste, vaporizzate, risalgono facilmente in superficie, formando sorgenti termali, come quelle diffuse in molte zone dell Italia. Anche l attività solfatarica nei Campi Flegrei a Pozzuoli, dove si trova un vulcano estinto, e nell isola di Vulcano è una manifestazione di vulcanesimo secondario 35. In questo caso si tratta di esalazioni di vapor d acqua, biossido di carbonio e solfuro di idrogeno che, a contatto con l aria, si ossida producendo zolfo, che si deposita sotto forma di incrostazioni di odore e colore caratteristici. Quando l emanazione ha un colore biancastro ed è costituita in prevalenza da vapor d acqua e biossido di carbonio, si parla di fumarole 36. In alcuni casi il vapor d acqua fuoriesce dal terreno a elevata temperatura e alta pressione, producendo getti cui si dà il nome di soffioni boraciferi. Il vapore dei soffioni è ricco di acido borico, solfuro di idrogeno, triossido di zolfo e altre sostanze che pre cipitano intorno alla sorgente. In Italia, sono famosi quelli di Larderello, in Toscana, che vengono sfruttati per la produzione di energia geotermica e di acido borico. I soffioni si formano quando l acqua meteorica, che penetra nel sottosuolo, viene a trovarsi a contatto con una massa di magma e il vapore che si forma si fa strada verso l esterno, attraverso le fenditure del suolo. Altro fenomeno legato alla presenza di masse magmatiche superficiali in via di raffreddamento o a iniezioni magmatiche, è quello dei geyser, sorgenti di acqua calda che zampilla a intermittenza con notevole violenza. L acqua contiene in soluzione carbonato di calcio e silicati, che formano concrezioni intorno alla bocca del geyser 37. Spesso nei terreni argillosi e melmosi si assiste alla fuoriuscita di acque fangose e salate, calde o fredde che danno origine a laghetti melmosi o a piccoli coni, detti salse 38. geyser solfatara di Pozzuoli fumarola 36 conetto di fango

18 124 I FENOMENI ENDOGENI 8 La distribuzione geografica dei vulcani non è casuale I vulcani attivi oggi sono circa 600. Essi sono distribuiti sia nelle aree continentali, sia sui fondali oceanici, in modo non uniforme: sono concentrati in lunghe e strette fasce, che hanno caratteristiche geologiche ben definite. Un aspetto curioso della distribuzione dei vulcani in fasce riguarda la composizione dei magmi e il tipo di attività prevalente: in genere, in ciascuna fascia predomina un solo tipo di attività (effusiva o esplosiva). Esaminiamo, con l aiuto della carta, la distribuzione geografica dei vulcani, individuando le situazioni più caratteristiche 39. Una parte consistente dei vulcani attivi si trova in corrispondenza delle dorsali oceaniche. Si tratta di catene montuose che attraversano tutti gli oceani, formate da rilievi che in genere si elevano dal fondale di m. La zona di cresta delle dorsali presenta fratture allungate lungo le quali si verificano eruzioni sottomarine, con emissione intermittente di ingenti quantità di lave basaltiche e molto fluide. Nell Oceano Atlantico tale attività ha dato origine anche all Islanda e alle isole Azzorre. Un secondo gruppo caratteristico di vulcani si trova negli archi di isole e lungo alcuni margini continentali situati in prossimità delle fosse oceaniche, depressioni allungate e strette in cui il fondale raggiunge le massime profondità. Qui si verificano eruzioni di lave per lo più andesitiche e riolitiche, raramente basalti- che. I vulcani hanno il tipico aspetto a forma di tronco di cono e danno luogo a imponenti eruzioni esplosive. La maggior parte dei vulcani di questo tipo si trova nella cintura di fuoco circumpacifica, una fascia che si snoda lungo le coste americane e asiatiche del Pacifico, nella quale ci sono più di 300 vulcani attivi. È il caso degli arcipelaghi delle Aleutine, del Giappone, delle Filippine, o dei vulcani del Messico e del Sudamerica. Vulcani simili si trovano anche in una fascia che si estende dal Mar Egeo fino all Asia Minore. Un gruppo di vulcani, caratterizzati da lave di tipo basaltico, è localizzato in piena area continentale ed è legato a una serie lineare di fratture, note con il nome di fosse africane, che vanno dal Libano alla regione dei grandi laghi. Un ultimo gruppo di vulcani ha una distribuzione atipica: si tratta di isole o vulcani continentali, che emettono lave basaltiche. Poiché sono isolati, non connessi con linee di particolare instabilità della crosta, sono detti punti caldi. Sono punti caldi, per esempio, i vulcani delle isole Hawaii. Sono riconducibili a questo gruppo anche l attività vulcanica presente nella regione nord-occidentale del continente americano (parco di Yellowstone) e attività remote come quella che ha portato alla formazione del Columbia Plateau. Surtsey Fuji Mauna Loa Yellowstone St. Helens El Chichon Pelée Vesuvio e Flegrei Azzorre Etna Vulcano e Stromboli Mayo Pinatubo Kilauea Afar Krakatoa Tambora Nevado del Ruiz Kilimanjaro Réunion magma sialico magma femico punti caldi dorsali oceaniche 39 Distribuzione dei vulcani centrali attivi, dei punti caldi e delle principali zone di eruzione lineare, lungo le dorsali oceaniche.

19 9 L attività vulcanica in Italia 6 I fenomeni vulcanici 125 Le province magmatiche L area mediterranea è molto instabile dal punto di vista geologico, soggetta a movimenti che causano fenomeni locali di distensione e compressione della litosfera che, come conseguenza, generano magmi. Per questa ragione il nostro Paese mostra un attività magmatica intensa che dura da tempi remoti. Gli studi geologici hanno permesso di identificare quattro province magmatiche diverse per tipo ed epoca di attività 40. La provincia magmatica toscana è formata da apparati vulcanici estinti, mentre le altre tre sono tuttora attive. Esaminiamo ora nel dettaglio le caratteristiche delle tre province attive. La provincia magmatica romana Il Vesuvio, l isola di Ischia, i Campi Flegrei e tutta la costa tirrenica parallela agli Appennini, tra Toscana e Campania, hanno avuto un attività vulcanica intensa, prevalentemente esplosiva, tipica delle regioni in cui si realizzano processi che portano alla formazione di catene montuose. Nella zona dei Campi Flegrei, circa anni fa, ebbe inizio un attività esplosiva che determinò la formazione di un ampia coltre ignimbritica (tufo grigio), nella regione costiera compresa tra la penisola sorrentina e il fiume Garigliano. In seguito si formò una gigantesca caldera, aperta verso il mare. Esplosioni successive formarono il basamento roccioso di tufo giallo su cui si trova la città di Napoli. Nella regione dei Campi Flegrei, che si estende per circa 70 km 2, si contano oggi almeno una ventina di crateri. È un area a pericolo elevatissimo, anche perché l attività passata è sempre stata di tipo esplosivo. L instabilità della regione flegrea è testimoniata dal fenomeno del bradisismo. Il termine si utilizza per indicare movimenti verticali della crosta, lenti e senza scosse, che si verificano specialmente nelle zone costiere. I movimenti di emersione (bradisismo negativo) e sommersione (bradisismo positivo) presso Pozzuoli e nei Campi Flegrei sono causati probabilmente da movimenti del magma in profondità. Un periodo di sprofondamento, testimoniato dall abbassamento sotto il livello del mare dell antico mercato romano, si è verificato nel 1500, nel periodo che precedette la formazione dell ultimo vulcano della zona (Monte Nuovo, 1538). In seguito Pozzuoli riprese a sollevarsi. Nel nostro secolo sono stati registrati più volte movimenti di innalzamento e di abbassamento; l episodio più recente è del tufo termine usato in passato per indicare genericamente rocce detritiche, derivate dalla diagenesi di materiali piroclastici fini. Ferru Arci Elba provincia magmatica siciliana piattaforma porfirica atesina Berici Lessini Euganei provincia magmatica toscana Magnaghi Amiata Cimino Vicano Sabatini Albani Ponza Ernici Ventotene Ischia Procida Vavilov Ustica Roccamonfina Flegrei vulcani attivi vulcani attivi in epoca storica vulcani sottomarini complessi vulcanici attivi fino a epoche recenti (meno di 1,8 milioni di anni), oggi estinti vulcaniti antiche (più di 1,8 milioni di anni) Vulture Vesuvio Marsili Stromboli Eolie Lipari Vulcano Iblei provincia magmatica romana Punta Pietre Nere Etna provincia magmatica delle Eolie Pantelleria Pachino Linosa 40 Distribuzione dell attività vulcanica in Italia e localizzazione delle province magmatiche. 41 I fori lasciati a diverse altezze dai litodomi (molluschi bivalvi) sulle colonne del tempio di Serapide testimoniano le fasi alterne di bradisismo che hanno interessato l area di Pozzuoli.