Sabrina Marzi - I.C. Fanelli Marini
SERBATOIO MAGMATICO I vulcani sono fratture della crosta terrestre, dalle quali fuoriesce il magma proveniente dagli strati più profondi
Il termine è spagnolo e significa "caldaia". Si forma quando le rocce di un vulcano iniziano a frantumarsi, collassano su se stesse e crollano sotto il proprio peso. Quello che rimane è una cavità a forma circolare. Cerro Azul (Galapagos) diametro= 3km Yellowstone (USA) diametro =70 km Maly Semiachik (Russia) Caldera del vulcano trasformata in un lago caldo che deve il colore celeste delle sue acque ad una specifica composizione chimica a base di acido sulfureo. L'ultima sua eruzione - non particolarmente violenta - risale al 1952, ma ad incuriosire gli scienziati è piuttosto l'acqua del laghetto, che continua a cambiare temperatura (dai 25 ai 66 C) e composizione chimica. Tutta colpa delle fumarole, emanazioni subacquee di vapore e gas vulcanici, che determinano queste continue oscillazioni. (Focus)
Il lahar è una colata di fango composta di materiale piroclastico e acqua che scorre lungo le pendici di un vulcano, specialmente lungo il solco di una valle fluviale. Il termine lahar proviene dall'indonesia e in giavanese significa lava. Bolla di gas sul vulcano fangoso presso un villaggio a nord est di Bucarest (Focus) Ercolano fu distrutta circa dodici ore dopo l'eruzione del Vesuvio del 79 d.c: i materiali eruttivi presero a collassare e, per effetto del vento, un'infernale mistura di gas roventi, ceneri e vapore acqueo (il cosiddetto flusso piroclastico o lahar) investì l'area di Ercolano. Coloro che si trovavano all'aperto ebbero forse miglior sorte, vaporizzati all'istante, di chi trovandosi al riparo ha lasciato tracce di una morte che, pur rapida, ebbe caratteristiche tremende. Il fenomeno è oggi conosciuto come "nube ardente" o frane piroclastiche. Distruzione di Ercolano dopo l'eruzione del Vesuvio Ricostruzione grafica di Ercolano al tempo dell'eruzione
FUMAROLE: emanazioni di vapore acqueo a temperature di circa 100 C attraverso piccole fessure del suolo; a contatto con l'aria il vapore si raffredda e condensa formando dei "fumi" da cui il nome del fenomeno. SOLFATARE: sono fumarole particolari con emissione di gas contenenti zolfo e vapore acqueo. Un esempio è la solfatara di Pozzuoli (Napoli)
SOFFIONI BORACIFERI: getti di vapore acqueo e acido borico ad alta temperatura (circa 200 C). Un esempio sono quelli di Larderello in Toscana che vengono usati per produrre energia elettrica. GEYSER: potenti getti di vapore e acqua bollente che si presentano con intermittenza (presenti negli USA, Russia, Islanda, Giappone, Nuova Zelanda). Per formare un geyser è necessaria la presenza di una cavità piena d'acqua nella crosta terrestre e di un condotto; a contatto con rocce incandescenti, l'acqua si riscalda, entra in ebollizione e, insieme al vapore acqueo, viene espulsa sotto forma di getto; l'acqua poi ricade nel condotto del geyser e il ciclo si ripete.
SORGENTI TERMALI: acque calde ricche di sali minerali che risalgono in superficie dal sottosuolo; possono derivare dal vapore acqueo proveniente dal magma e condensatosi, oppure dal riscaldamento di acque sotterranee per contatto con rocce calde. Hanno proprietà terapeutiche note e sfruttate fin dall'antichità. Le sorgenti termali sono molto diffuse in Italia.
Formazione delle Isole Eolie La collisione di due placche oceaniche genera una catena di isole vulcaniche. L'accumularsi dei materiali vulcanici fa sì che l'isola "emerga" dal mare.
Hawaii Hawaii Galleria bollente Kilauea (Hawaii) Meglio non avvicinarsi alla bocca infuocata di questo tunnel che si snoda all interno del Kilauea, il più giovane e irrequieto vulcano della Grande Isola di Hawaii. Ha iniziato a eruttare nel 1983, e da allora non si è più fermato: la sua attività caratterizzata da colate di lava molto fluida, che si solidifica a contatto con l acqua del mare continua ancora oggi a modificare il paesaggio circostante. Un tunnel di lava è una specie di tubo vuoto scavato dal passaggio di un magma basaltico particolarmente fluido. Così, durante le eruzioni successive, la lava può scorrere in questa nuova galleria, formando un fiume sotterraneo e incandescente. Una volta terminato l evento effusivo, il tunnel gradualmente si svuota, e risulta percorribile dagli speleologi più coraggiosi. (Focus) Nyiragongo (Repubblica Democratica del Congo) Nel suo cratere "bolle" una distesa di lava ampia oltre 200 metri e profonda diversi chilometri. Un lago incandescente pronto a strabordare da un momento all'altro (in epoca recente è già successo due volte). Ecco perché il Nyiragongo (3470 metri), un vulcano della Repubblica Democratica del Congo, è considerato tra i più pericolosi al mondo. Negli ultimi 150 anni ha eruttato circa 50 volte e in caso di nuovi risvegli, a farne le spese sarebbe ancora una volta la vicina città di Goma, a soli 20 chilometri di distanza, troppo pochi considerando la velocità di scorrimento della lava che può raggiungere i 100 chilometri orari. Nella foto è ben visibile il lago infuocato situato all'interno del cratere maggiore. St. Helens (stato di Washington - U.S.A.) Sorvegliato speciale è questo vulcano, che lo scorso 2 ottobre, dopo 24 anni di inattività, è tornato a eruttare fumo e vapore, preceduto da numerose scosse di terremoto. Ancora negli occhi degli americani l'ultima eruzione che nel 1980 distrusse in pochi minuti oltre 700 chilometri quadrati di foresta, creando una colonna di fumo di 24.000 metri e causando la morte di 57 persone.
Merapi (Indonesia) Non si quieta l'attività del Merapi (550 chilometri da Giacarta) uno dei più attivi vulcani indonesiani. Il 26 ottobre scorso la "montagna di fuoco" - questo il significato del suo nome in lingua indonesiana - ha iniziato a eruttare ceneri e lava provocando la morte di almeno 190 persone e lo sgombero di circa 340 mila locali (il vulcano si trova infatti in una delle zone più densamente popolate del paese). La maggior parte delle eruzioni del Merapi sono costituite da flussi piroclastici, miscele di particelle solide e gas che si spingono anche per 13 chilometri dalla sommità (2968 metri) e possono raggiungere la velocità di 110 chilometri orari. (Focus) Pinatubo (Filippine) Quella che si vede nella foto non è neve, ma è la coltre di cenere bianca che ricoprì nel 1991 le pendici del vulcano Pinatubo, quando nel corso di una violenta eruzione, dal cratere si alzò una colonna di ceneri alta quasi 35 mila metri. Le polveri salite nella atmosfera, mischiandosi al vapore si trasformarono in una pioggia di fango. Una poltiglia molto più densa della neve, che fece crollare sotto al suo peso i tetti di centinaia di case. (Focus)
Hunga Ha'Apai (Isole Tonga) Ha sonnecchiato per 20 anni il vulcano sottomarino di Hunga Ha'Apai, nelle isole Tonga, nel Sud Pacifico. Ma non gli è bastato visto che a fine marzo 2013 si è risvegliato di pessimo umore. Sbuffando per diversi giorni con pennacchi di fumo alti anche 7 mila metri. Gli esperti pensano che la grande quantità di cenere e di lapilli liberati da questo brontolone a 10 chilometri dalla costa, si siano già ammucchiati e che a breve si formerà un isolotto. Potrebbe essere uno in più che si aggiunge a queste 170 isole decisamente "irrequiete". Le Tonga fanno parte del famigerato "anello di fuoco" del Pacifico, una zona ad altissimo rischio sismico popolata da decine di vulcani subacquei (soltanto in quest area se ne contano 36). (Focus) Sarychev (Russia) La foto è stata opera degli astronauti della Stazione Spaziale Internazionale il 12 giugno 2012. Una colonna di ceneri e vapore si solleva dal vulcano Sarychev nell isola russa di Matua,nel corso di una colossale eruzione che secondo gli esperti,potrebbe avere importanti ripercussioni sul clima globale. Polveri roventi (fino a 600 gradi) e piroclasti si sarebbero spinti per 10-13 chilometri nell atmosfera, mostrandosi in tutta la loro potenza dopo aver "bucato" la coltre di nubi sovrastante. (Focus)
I frammenti vulcanici vengono classificati come ceneri,lapilli e bombe. Le ceneri sono minuscole particelle di rocce e minerali aventi un diametro inferiore ai 2 mm. I lapilli hanno dimensioni comprese fra i 2 e i 64 mm di diametro. Le bombe hanno dimensioni superiori ai 64 mm di diametro e vengono espulse con violenza durante eruzioni di tipo esplosivo.
La struttura interna della Terra è caratterizzata da una serie di gusci sferici concentrici, di spessore variabile. La prima immagine che viene alla mente è quella della cipolla: nel caso della Terra, però, non sono presenti salti improvvisi nelle caratteristiche degli strati, tranne che a tre livelli di profondità. Ci sono, in sintesi, tre superfici di discontinuità in corrispondenza delle quali le onde sismiche cambiano improvvisamente velocità di propagazione. Questi cambiamenti di velocità rappresentano variazioni di composizione chimica o di temperatura e pressione o di stato di aggregazione della materia. La prima di queste superfici, detta Mohorovicic o Moho, si trova tra 5 e 70 km di profondità e delimita il sottile strato iniziale della struttura interna terrestre: quanto si trova al di sopra della Moho si chiama crosta. La seconda discontinuità, detta di Gutemberg, si trova a circa 2900 km di profondità. Si chiama mantello quanto si trova tra la Moho e questa discontinuità. Al di sotto della discontinuità di Gutemberg, e fino al centro della Terra si trova il nucleo. La terza superficie, quella di Lehmann, si trova a circa 5100 km e divide il nucleo in due parti: nucleo esterno e nucleo interno. Crosta È la parte più superficiale dell'interno terrestre; il suo spessore varia da 5 a 10 km in corrispondenza degli oceani, dove è costituita da rocce basaltiche coperte da sedimenti, e tra 20 e 70 km sotto i continenti, dove è costituita da rocce essenzialmente granitiche, più leggere dei basalti. Mantello È uno strato che si estende da poco sotto la crosta ad oltre la metà del raggio terrestre. In questo spessore, che costituisce il 67 % della massa e l'83% del volume della Terra, si hanno significative variazioni di pressione e temperatura. Esse determinano una stratificazione interna al mantello con un passaggio graduale da uno strato all'altro, il che fa pensare ad una composizione quasi uniforme. Nucleo A circa 3000 km di profondità, in corrispondenza della discontinuità di Gutemberg, si osserva un brusco cambiamento nella velocità delle onde sismiche, segno di mutamento nella composizione chimica. Da questa profondità inizia il nucleo che si estende fino al centro della Terra. I materiali che lo compongono hanno densità comprese tra 10 e 16 g/cm3 (da confrontare con 2,7 3,3 della crosta e circa 5,5 g/cm3 come media su tutto il volume della Terra). Un modello abbastanza accettato stabilisce che il nucleo è formato da composti del ferro, quasi certamente mescolato con silicio e nichel. A circa 5000 km di profondità si osserva una nuova discontinuità (detta di Lehmann), che indica non tanto una variazione di composizione chimica, quanto una differenza di stato fisico: infatti si pensa che oltre questo limite il nucleo (detto nucleo interno) sia rigido ed elastico come un solido, mentre al di sopra della discontinuità (nucleo esterno) sia liquido. Il nucleo esterno è un conduttore di elettricità e questo fatto, abbinato al moto di rotazione della Terra, produce il campo magnetico terrestre per effetto dinamo. In questa zona sono presenti moti convettivi che trasportano calore verso il mantello.
La crosta terrestre non ricopre in modo uniforme tutto il globo, ma è suddivisa in blocchi rigidi, chiamati zolle o placche, che sono trasportati in un continuo e lentissimo movimento dai moti convettivi del mantello. I movimenti delle placche determinano le strutture della crosta terrestre. Catene montuose: placche continentali convergenti Arco vulcanico insulare: placche oceaniche convergenti Cordigliera vulcanica: placca continentale e oceanica convergenti Faglia trasforme: due placche scivolano l'una di fianco all'altra