STRUTTURA DI UN VULCANO

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1 VULCANI

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3 Un vulcano o edificio vulcanico è una manifestazione in superficie di attività endogene, cioè che si svolgono internamente alla crosta terrestre e al mantello superiore. E dunque una "finestra di osservazione" per lo studio di fenomeni che avvengono a molti chilometri di profondità.

4 STRUTTURA DI UN VULCANO Magma: è il materiale di origine delle rocce ignee e si forma per la fusione parziale di materiale all interno della astenosfera (mantello) o della crosta Lava: è il magma che raggiunge la superficie, perde la componente gassosa e viene eruttato in seguito ad eruzioni effusive Edificio vulcanico: struttura esterna del vulcano, spesso di forma pseudoconica Serbatoio magmatico (o camera magmatica): è il bacino di alimentazione dell edificio vulcanico dove il magma ristagna a profondità tra i 2 e i 10 km) e dal quale poi periodicamente risale verso la superficie attraverso il condotto vulcanico. Condotto vulcanico principale (o camino vulcanico): grande fessura della crosta di forma sub-cilndrica lungo la quale risale il magma dalla camera magmatica in profondità fino alla superficie Cratere centrale: apertura alla sommità di un vulcano, in comunicazione con il attraverso la quale fuoriescono lava e altri prodotti vulcanici. Condotti secondari o corridoi laterali: fessurazioni laterali lungo le quali si ha intrusione di magma che fuoriesce in crateri (bocche) laterali (avventizie) Cratere laterale: aperture laterali lungo i fianchi del vulcano da cui fuoriesce lava.

5 TIPI DI VULCANI In base allo stato dell attività vulcanica si riconoscono: KRAKATOA VULCANI ATTIVI, nei quali l ATTIVITA VULCANICA E COSTANTE O PERIODICA e l'eruzione può avvenire da un momento all'altro (Es. Etna, Krakatoa). VULCANI QUIESCENTI, nei quali l'emissione di lava non si verifica da lungo tempo; essi sono quindi a riposo ma hanno ancora un vasto serbatoio magmatico il quale può causare la ripresa improvvisa dell'attività (Es. Vesuvio) VESUVIO VULCANI SPENTI, nei quali il serbatoio magmatico si è esaurito e quindi non c'è più traccia ne possibile ripresa dell attività vulcanica (Es. Colli Euganei, Tolfa) COLLI EUGANEI

6 TIPI DI MAGMA E TIPI DI VULCANI (FORMA) Magma Composizione del magma Consistenza del magma Tipo di eruzione Tipo di vulcano BASICO Povero in ossido di silicio (SiO 2 ) Fluido EFFUSIVA A SCUDO ACIDO Ricco in ossido di silicio (SiO 2 ) Viscoso e ricco di gas ESPLOSIVA A CONO (STRATO-VULCANO) Il VULCANO A SCUDO (Hawaii, Islanda) è caratterizzato da una forma appiattita dovuta alla presenza di magmi di tipo basico che danno origine a lave basiche molto calde e fluide, poco viscose, che scorrono in larghe e lunghe colate per molti chilometri prima di solidificare (basi anche di centinaia di km) Il VULCANO A CONO (o STRATO o COMPOSTO) è caratterizzato da una forma sub-conica e si forma in presenza di magmi acidi. Questi danno origine ad una alternanza di emissioni effusive di lave viscose che si depositano nei dintorni del cratere e emissioni esplosive con la formazione di colate piroclastiche (miscele di gas e materiali solidi). Base dell ordine delle decine di km.

7 L ATTIVITA VULCANICA Bassa Viscosità; MAGMI BASICI Contenuto in gas minore; Alte temperature (1200 ). ERUZIONE: Emissione tranquilla della fase gassosa. Le lave basaltiche sono fluide e vengono emesse come colate che raggiungono a velocità contenute anche notevoli distanze dal centro di emissione MAGMI ACIDI Elevata Viscosità; Elevato contenuto in gas; Temperature più basse ( 800 ). ERUZIONE: Emissione esplosiva dei gas. Le lave acide sono viscose e hanno una minore capacità di fluire in superficie e si frammentano producendo esplosioni ATTIVITA EFFUSIVA ATTIVITA ESPLOSIVA

8 DISTRIBUZIONE DELL ATTIVITA VULCANICA Come avviene per i fenomeni sismici, anche l attività vulcanica ed i vulcani non sono distribuiti in modo uniforme sulla superficie terrestre ma si concentrano in alcune zone particolari: a) in corrispondenza della cintura circumpacifica detta cintura del fuoco ; b) lungo le catene alpino-himalayane (Mediterraneo, Medio Oriente, Himalaya); c) lungo le dorsali oceaniche; d) nel rift africano Quindi la distribuzione dei vulcani segna, allo stesso modo di quella dei fenomeni sismici, i margini delle placche litosferiche, che sono delle vere zone di debolezza della litosfera terrestre. Alcuni edifici vulcanici tuttavia sono presenti anche all interno delle placche

9 Il magma Come sappiamo all interno della crosta terrestre sono presenti delle masse di rocce fuse a temperature comprese tra i 700 C e i 1400 C, che comunemente chiamiamo MAGMI. I magmi vengono comunemente classificati sulla base del loro contenuto in SILICE (composto del silicio SiO 2 ): SiO 2 > 65 % magmi ACIDI: ( C), viscosi (poco fluidi), 2,7 g/cm 3 ; SiO 2 < 52% magmi BASICI: ( C), fluidi, 3 g/cm 3.

10 Attività vulcanica La risalita di magma attraverso fratture della costa terrestre da origine ad una attività vulcanica, caratterizzata da emissioni di gas e magma, che sulla superficie terrestre prende il nome di LAVA. i gas vulcanici sono costituiti per lo più da vapore acqueo (90 %) insieme ad una straordinaria miscela di altri gas, alcuni dei quali possono essere tossici. In una eruzione vulvanica la loro funzione è quella di favorire la risalita del magma in superficie.

11 Le caratteristiche delle lave sono una diretta conseguenza del magma da cui derivano: Le lave acide più ricche di silice (700 C), sono viscose e poco fluide, associate perciò ad un vulcanismo di tipo esplosivo; Le lave basiche ricche di ferro e magnesio e povere di silice (oltre i 1000 C), sono più fluide e associate ad un vulcanismo di tipo effusivo.

12 Tipi di vulcano Gli edifici vulcanici o montagne vulcaniche sono una diretta conseguenza dell attività vulcanica, ossia la risalita di magma attraverso fratture della crosta terrestre e la successiva solidificazione. La forma dei vulcani dipende dal tipo di magma che lo alimenta, ed in particolare dalla sua fluidità: Un magma basico, più fluido, tende a scivolare; Un magma acido, più viscoso, da origine a vulcani più elevati e con pareti più ripide.

13 Struttura del vulcano

14 Origine e distribuzione dei vulcani

15 A grandi linee possiamo individuare due fasce di vulcanismo (più del 90 % dei vulcani): Dorsali oceaniche (lava basaltica); Zone di subduzione (cintura del fuoco), lava acida e viscosa associata ad eruzioni di tipo esplosivo. Punti caldi: vulcanismo lontano dai margini delle placche con magma basico proveniente dalle profondità del mantello.

16 Eruzioni esplosive La fenomenologia associata a questo tipo di vulcanismo è estremamente diversificata: Materiali piroclastici: sono prodotti vulcanici solidi, ceneri, lapilli, scorie e bombe vulcaniche (classificati sulla base delle dimensioni), che possono ricoprire vaste aree con strati di alcuni metri; Gas e ceneri ad alta temperatura possono propagarsi orizzontalmente a cerchi concentrici come per le onde basali delle esplosioni nucleari; Ancora i materiali piroclastici possono rotolare lungo i pendii del vulcano con velocità superiori ai 180 Km/h (nubi ardenti), o impregnandosi di acqua dare origine a colate di fango (Lahar); Maremoti.

17 I TERREMOTI

18 Che cos è un terremoto? Un terremoto, o sisma, è un'improvvisa vibrazione del terreno prodotta da una brusca liberazione di energia da masse rocciose situate in profondità (tra 10 e 700 Km); tale energia si propaga in tutte le direzioni (come una sfera) sotto forma di onde. Le rocce sottoposte a stiramento e compressione si deformano, comportandosi come un elastico, finchè raggiungono il punto di rottura

19 Teoria del rimbalzo elastico

20 Ipocentro - epicentro Il punto di origine di un terremoto, in profondità è detto Ipocentro, mentre la sua proiezione in superficie è detto Epicentro. L Epicentro è il punto dove si registrano i maggiori danni.

21 Onde sismiche L improvvisa liberazione di energia nell ipocentro genera delle vibrazioni che si propagano sotto forma di onde sismiche. In profondità si generano due tipi di onde sismiche: Onde longitudinali ( o primarie o P); Onde trasversali ( o secondarie o S).

22 Le onde longitudinale, dette anche onde P: sono le più veloci (tra 4 e 8 Km/s), le particelle oscillano avanti e indietro rispetto alla direzione di propagazione dell onda (si comprimono); Possono propagarsi in ogni mezzo.

23 Le onde trasversali, dette anche onde S: sono le più lente delle onde P (tra 2,3 e 4,6 Km/s), le particelle di roccia oscillano perpendicolarmente rispetto alla direzione di propagazione dell onda; Non si propagano nei fluidi.