VULCANESIMO. Insieme dei fenomeni vulcanici e pseudovulcanici. Emissione di fluidi componenti solidi vapori e gas ATTIVITA

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1 VULCANESIMO

2 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

3 MAGMA Definizione miscela fluida ad altissima temperatura ad altissima pressione FORMAZIONE * nella parte più alta del mantello magmi primari * entro la crosta terrestre magmi anatettici COSTITUZIONE O Si S Al Fe Mg Ca Na K H 2 O 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 (SiO 2 ) superiore al 66% contengono: Al alluminosilicati MAGMI INTERMEDI silice (SiO 2 ) dal 66% al 52% MAGMI FEMICI silice (SiO 2 ) dal 52% al 45% contengono: Fe, Mg, Ca MAGMI ULTRAFEMICI silice (SiO 2 ) inferiore al 45% SOLIDIFICAZIONE I magmi solidificando danno origine a ROCCE INTRUSIVE dette Pluto ni solidificano in profondità ROCCE EFFUSIVE solidificano in superficie ROCCE IPOABISSALI NB I magmi che fuoriescono in superficie prendono il nome di lava. Il magma differisce dalla lava perché questa ha perso i componenti volatili

4 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 magmi ricchi di silice - temperatura sui 600 C - elevata viscosità* 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 facilità a scorrere resistenza interna a scorrere FATTORI * natura chimica del fluido * temperatura * pressione I magmi di tipo sialico sono molto più viscosi di quelli femici

5 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 DISCORDANTI plutoni che si inseriscono tra uno strato e l altro plutoni che attraversano trasversalmente una serie di strati sedimentari CLASSIFICAZIONE BATOLITI plutoni di grandi dimensioni (+ 100 km 2 ) Nella zona di contatto con le rocce incassanti determinano fenomeni di metamorfismo di contatto FILONI plutoni tabulari molto sottili Filone strato Dicchi dello spessore di pochi metri (filoni concordanti) (filoni discordanti) LACCOLITI plutoni concordanti dalla tipica forma a fungo

6 VULCANO Definizione Spaccatura della superficie terrestre attraverso la quale fuoriescono materiali ad alta temperatura I materiali che fuoriescono sono: allo stato solido allo stato liquido lava cenere lapilli pomice bombe vulcaniche allo stato aeriforme H 2 O CO 2 SO 2 H 2 S 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

7 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

8 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 Emissione di lava La Pelèe 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 km 2 Attualmente le eruzioni lineari più importanti si verificano sui fondali oceanici in corrispondenza delle dorsali Eruzioni di tipo FREATICO ATTIVITA VULCANICHE

9 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

10 COLATE DI LAVA Pahoehoe Aa Se la lava è fluida, raffreddandosi in superficie forma una crosta di aspetto levigato (sotto la quale la lava continua a scorrere come in un tunnel) 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 Pomice Magma super raffreddato 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 Blocchi piccoli ciottoli 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

11 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%) CO 2 CO CH 4 composti di S, Cl, F, N H 2 S SO 2 SO 3 HCl NH 3 Importanza La presenza dei gas favorisce la risalita dei materiali fusi (es. CO 2 nello spumante) I gas emessi si disperdono nell atmosfera e possono essere trasportati a grande distanza. FENOMENI VULCANICI FENOMENI PREMONITORI

12 rumori sotterranei riscaldamento del suolo scomparsa di sorgenti terremoti locali scioglimento di nevi ESPLOSIONE (aspetti terrificanti) boati pini vulcanici caduta di cenere lancio di lapilli bombe vulcaniche per diversi km di altezza colonne di gas vapori ceneri DEIEZIONE scorrimento di lava NB lava femica più veloce lava sialica meno veloce NB la lava in superficie all interno solidifica presto resta fluida per parecchi anni EMANAZIONE fuoriuscita di gas e vapori VULCANESIMO IDROMAGMATICO ESPLOSIONE FREATICA

13 Definizione Vulcanesimo dovuto all interazione tra magma a modesta profondità e l acqua 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

14 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 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 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

15 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

16 SOLFATARE liberazione di H 2 S + S L H 2S in presenza di ossigeno atmosferico si ossida provocando la deposizione di cristalli di zolfo (Pozzuoli, Vulcano) FUMAROLE FUMAROLE SECCHE FUMAROLE ACIDE liberazione di liberazione di vapore acqueo NaCl KCl vapore acqueo SO 2 FUMAROLE FREDDE liberazione di vapore acqueo H 2 S putizze CO 2 mofete valle del cane SOFFIONI BORACIFERI liberazione di vapore acqueo H 3 BO 3 * alla temperatura di 150 C * alla pressione di 200 atm Lardarello GEYSER VULCANI DI FANGO sorgente di acqua calda che * zampilla ad intermittenza * contiene in soluzione - CaCO 3 - silicati SALSE laghetti melmosi GEOGRAFIA DEI VULCANI Vulcanesimo lungo le DORSALI ATLANTICHE I vulcani sono distribuiti in fasce ben definite Si possono distinguere diverse aree geografiche cui risultano associati i fenomeni vulcanici

17 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 Vulcanesimo a DISTRIBUZIONE ATIPICA Vulcani isolati Vulcanesimo nei Punti caldi Antille, Canarie, Mediterraneo, Insulindia 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

18 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

19 Definizione Movimenti verticali lenti e senza scosse della crosta terrestre NB si osservano facilmente lungo la costa TIPI BRADISIMO POSITIVO quando la costa si abbassa BRADISISMO NEGATIVO 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

20 Il Vulcanesimo è causato dalle attività interne della Terra La Teoria della TETTONICA DELLE PLACCHE spiega le eruzioni vulcaniche ERUZIONI PARTICOLARI ETNA

21 VESUVIO KRAKATOA 1883 MONTE LA PELE E 1902 MONTE St HELENS 1980 PINATUBO 1991