Attività vulcaniche

Attività eruttiva

Il tenore in silice e il contenuto di gas di un magma condizionano il tipo di attività vulcanica e, conseguentemente, i prodotti che ne derivano.
Attività vulcanica esplosiva: fuoriuscita di lava viscosa (riolitica) con esplosioni e emissione di piroclasti, è favorita dall'abbondanza di gas e un elevato contenuto di silice, che rendono il magma viscoso.
Attività vulcanica mista: fuoriuscita di lava viscosa, lava fluida o piroclasti (strato-vulcano).
Attività vulcanica effusiva: fuoriuscita di lava fluida (basaltica) che scorre in colate laviche, è favorita dalla scarsità di gas e un basso contenuto di silice, con formazione di colate laviche fluide.

Attività esplosiva

L’attività esplosiva è legata a magmi riolitici, viscosi e ricchi di gas. Consiste in esplosioni, che scagliano violentemente in aria frammenti dell’edificio vulcanico e lava incandescente, con liberazione dei gas accumulati. I frammenti eiettati durante l’eruzione sono detti piroclasti. I frammenti ricadono al suolo e si accumulano formando potenti successioni di depositi piroclastici che nel tempo si trasformano in rocce dette piroclastiti. I piroclasti si classificano in base alle loro dimensioni, dai più piccoli all’aumentare delle dimensioni abbiamo: ceneri, lapilli, bombe e blocchi.
I piroclasti di maggiori dimensioni ricadono nelle vicinanze del cratere, quelli più piccoli possono essere trasportati dal vento anche a grandi distanze.
I depositi piroclastici derivano da tre differenti meccanismi di deposizione:
- caduta gravitativa;
- colata piroclastica;
- ondata basale.

Caduta gravitativa

I piroclasti sono lanciati in alto, e successivamente ricadono a varie distanze dal centro eruttivo. I depositi da caduta gravitativa sono ben stratificati e ricoprono le asperità del terreno con uno spessore costante che diminuisce man mano che ci si allontana dal vulcano che li ha lanciati.
Le piroclastiti che si formano per caduta gravitativa sono, per granulometria crescente: le cineriti, i tufi vulcanici e le brecce vulcaniche.
Se i piroclasti finiscono in mare si formano le tufiti che possono contenere anche frammenti sedimentari per l’azione di rimescolamento del moto ondoso.

Caduta piroclastica

Le colate piroclastiche (o nubi ardenti) sono una massa densa e calda di piroclasti, ricca di gas che agisce da lubrificante, in rapido movimento verso valle. I depositi da colata piroclastica sono privi di stratificazione e si accumulano nelle depressioni tendendo a livellare il terreno.
Quando si depositano, i prodotti solidi di una nube ardente sono ancora incandescenti per cui si saldano assieme e si compattano con matrice vetrosa, formando le ignimbriti. Le ignimbriti possono avere spessori enormi e ricoprire regioni vastissime. Un fenomeno associato all’attività magmatica esplosiva sono le colate di fango o lahar.

Caduta basale

Le ondate basali sono flussi molto diluiti di gas e materiale piroclastico che si espandono radialmente e rasoterra dal condotto vulcanico. L’ondata basale si verifica quando le acque entrano nel condotto vulcanico e talvolta fino alla camera magmatica. La grande quantità di vapore determina un velocissimo aumento di pressione e quindi l’esplosione di parte o di tutto l’edificio vulcanico. Questo fenomeno è simile allo scoppio di una caldaia a vapore e prende il nome di esplosione freatomagmatica.

Attività effusiva

L’attività vulcanica effusiva si manifesta con continue e tranquille emissioni di lava fluida, chiamate colate laviche. La fuoriuscita di lava mafica, poco viscosa, caratterizza l’attività vulcanica effusiva.
Le lave possono essere subaeree o subacquee e si distinguono in base alla forma della loro superficie e a strutture interne dipendenti dalla quantità di gas e dalla loro genesi.

Lave a corda: lave povere di gas producono le lave a corda, che hanno superficie liscia; si forma sulla superficie della colata una sottile pellicola consolidata, sotto alla quale la lava continua a fluire deformandola.
Lave scoriacee: se il magma basaltico è molto ricco di gas genera scorie bollose dovute alla fuoriuscita dei gas e origina lave dalla superficie ruvida e frastagliata.
Lave a blocchi: se il magma è felsico, e la lava che ne deriva è molto viscosa, la parte superficiale della colata può suddividersi in blocchi isolati che la corrente trascina in superficie.
Lave a cuscini o pillow lava: se l’eruzione è subacquea, il magma che giunge a contatto con l’acqua si raffredda e solidifica rapidamente formando strutture globulari che si ammassano una sull’altra.
Lave autoclastiche: se il raffreddamento è molto rapido, si verifica il consolidamento allo stato vetroso e autoesplosione con sminuzzamento della colata e formazione di una breccia o di una sabbia vetrosa (ialoclastite).
Basalti colonnari: strutture a fessurazione verticale associate a emissioni di lave basaltiche, si formano in seguito al rapido raffreddamento e alla conseguente contrazione della lava.

Stili e forme dei prodotti e degli apparati vulcanici

La forma degli edifici vulcanici dipende dal tipo di frattura da cui è risalito il magma e dal materiale eruttato.
Plateau basaltici: edifici di vulcani ad eruzione lineare dall’aspetto di grandi distese laviche pianeggianti; derivano da attività effusiva, e sono caratteristici dei fondi oceanici.
Strato-vulcani: edifici di vulcani ad eruzione centrale di forma conica con fianchi abbastanza ripidi; derivano dall’alternanza di attività effusiva (lava) ed esplosiva (piroclasti).
Vulcani a scudo: edifici di vulcani ad eruzione centrale di forma conica con fianchi poco ripidi e base larga; derivano da attività effusiva di lava basaltica estremamente fluida.
Cupole di ristagno: accumuli a forma di focaccia che ristagnano all’interno di un cratere fungendone da tappo; si formano in presenza di lave felsiche a viscosità molto elevata.
Guglie (protrusione solida): edifici di vulcani ad eruzione centrale; derivano da lave molto viscose che solidificano all’interno del condotto vulcanico e vengono spinte in alto a formare strutture colonnari.
Coni di cenere: edifici di vulcani ad eruzione centrale conici, di piccole dimensioni e con fianchi ripidi; derivano da attività esplosiva e sono costituiti esclusivamente da piroclasti (maar).
Caldere: vaste depressioni originatesi dall’esplosione e dal collasso di un intero edificio vulcanico; al loro interno può formarsi un altro vulcano o, se cessa l’attività eruttiva, un lago. Possono essere di:
- sprofondamento, col collasso di una parte dell’edificio vulcanico
- esplosione, la violenza dell’esplosione può essere tale da buttare all’aria la sommità del cono
Diatremi: edifici di vulcani ad eruzione centrale; sono brecce di riempimento di camini vulcanici, formatisi in seguito a eruzioni esplosive, messe a nudo dall’erosione dell’apparato vulcanico.

Manifestazioni gassose

I gas vulcanici sono studiati dai vulcanologi direttamente all’interno dei crateri. Il loro studio riveste grande interesse scientifico, poiché proprio da essi si originarono, nei tempi primordiali, sia l’atmosfera sia gli oceani. Il vapore acqueo è il principale costituente (70÷95%) dei gas vulcanici, seguito da diossido di carbonio e diossido di zolfo e acido solfidrico, con tracce di azoto, monossido di carbonio, idrogeno e acido cloridrico e fluoridrico, tracce di Elio, Neon e Argon. Le quantità di gas che si liberano durante un’esplosione sono enormi: il Paricutin, un vulcano messicano, emise 18.000 tonnellate di vapore acqueo in un solo giorno.