VULCANI
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.
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.
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
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.
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
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
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: (800-1050 C), viscosi (poco fluidi), 2,7 g/cm 3 ; SiO 2 < 52% magmi BASICI: (1050-1400 C), fluidi, 3 g/cm 3.
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.
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.
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.
Struttura del vulcano
Origine e distribuzione dei vulcani
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.
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.
I TERREMOTI
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
Teoria del rimbalzo elastico
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.
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).
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.
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.