Esplorazione dei fenomeni vulcanici: magma, eruzioni e strutture

I fenomeni vulcanici consistono nella risalita in superficie di magma.

Composizione e comportamento del magma

Magma: roccia fusa, mescolata a gas e vapori, tutti ad alte temperature. Il magma proviene principalmente dalla zona superiore del mantello. Il mantello però non è la sola sorgente di magma, le rocce possono andare incontro a fusione anche nelle zone più profonde della crosta terrestre. Dopo la sua eruzione il magma solidifica e prende il nome di lava, che accumulandosi forma l’edificio vulcanico. Il magma e la lava però non hanno la stessa composizione chimica.

Materiali eruttati dai vulcani

I vulcani eruttano materiali aeriformi (gas e vapori), solidi e fluidi. In un’eruzione vulcanica il componente più abbondante è il vapore acqueo (dal 70 al 95%), seguito dall’anidride carbonica. A volte, il vapore acqueo può provenire dall’evaporazione dell’acqua delle falde sotterranee. Dopo l’eruzione il vulcano diventa quiescente.

Formazione delle rocce vulcaniche

I materiali fluidi prodotti dall’attività vulcanica sono le lave: quando si raffreddano, diventano solide e costituiscono le rocce effusive. Quando la lava fuoriesce sul fondo di un oceano, essa si raffredda bruscamente e si riveste di una crosta vetrosa; l’arrivo di nuova lava frattura la crosa in più punti e dalle fessure escono getti di lava che, a loro volta, si ricoprono di un guscio vetroso. Alla fine la lava ha l’aspetto di un ammasso di cuscini e perciò prende il nome di lava a cuscini. I materiali solidi che si accumulano formano le piroclastiti. Le piroclastiti sono costituite da frammenti di materiali solidi che vengono espulsi durante le fasi esplosive dell’attività di un vulcano. Le piroclastiti hanno dimensioni variabili: dalle polveri molto fini (polveri e ceneri vulcaniche) a quelle di piccoli ciottoli (lapilli), fino a blocchi molto pesanti.

Tipologie di eruzioni vulcaniche

Le lave eruttate dai vulcani differiscono fra loro per la composizione chimica, il contenuto di gas e la temperatura.

Se la lava solidifica in superficie, dà origine a rocce magmatiche effusive, se invece si raffredda e si solidifica in profondità, dà origine a rocce magmatiche intrusive. centrali: nelle quali si riconosce un vulcano tipico, con tutte le sue componenti.

- fessurali: il magma esce da ampie spaccature della crosta e si espande dando origine a vaste coperture laviche dette plateaux; le lave basiche formano plateaux basaltici, le lave acide formano plateaux ignimbritici.

Il Magmia può essere:

* basico: è contenuto nel mantello, fuoriesce con un’effusione tranquilla. Molto fluido

*acido: dal mantello attraversa tutta la crosta terrestre e si “carica” di acidità, fuoriesce con un’esplosione molto violenta. Viscoso (semi-fluido)

- Centrali:

* Magma basico: nei Vulcani a scudo: (tipo hawaiano). Eruzione tranquilla perché i gas si liberano lentamente dal magma. La forma del vulcano è un cono basso e largo.Negli stratovulcani: (tipo stromboliano)si ha stratificazione alternata fra piroclastiti e lave.

* Magma acido: nello Stratovulcano con cupola di ristagno (tipo vulcaniano) si ha un'eruzione violenta, la lava acida e viscosa solidifica rapidamente, non uscendo neppure dal cratere: si forma allora la cupola di ristagno (o duomo), cioè una specie di “tappo”. Queste eruzione sono caratterizzate da una prima fase esplosiva, con produzione di piroclastiti, e da una seconda fase effusiva, con colate laviche. Nel Stratovulcano con pino vulcanico (tipo vesuviano) si ha un'splosione iniziale molto violenta. Tale eruzione è caratterizzata da uno svuotamento di gran parte del camino durante l’esplosione iniziale e da una successiva risalita di altro magma da profondità che determina la formazione di una grande nube a forma di pino marittimo (pino vulcanico): da essa cadono pomici, cioè frammenti di lava bollosa solidificata che si depositano su una grande area.

* Magma molto acido: Guglia tipo pelano.

In seguito ad una violenta eruzione, si può verificare lo svuotamento della camera magmatica. Una volta vuota, la camera magmatica non è più in grado di sostenere il proprio tetto e le pareti del vulcano: la struttura vulcanica crolla originando una grande depressione, dal fondo piatto e le pareti ripide, chiamata caldera. Sul fondo della caldera si possono formare coni di dimensioni minori.

Quando i gas si liberano con profondità, possono lanciare in aria brandelli di lava, che cadendo tutt’intorno e raffreddandosi, formano un cono di scorie.