Vulcani e i prodotti della loro attività

LA STRUTTURA

Attività vulcanica e strutture

- L’attività vulcanica si manifesta nelle regioni della Terra dove grandi fratture e tensioni riducono la pressione litostatica e consentono la risalita dei magmi verso la superficie.

- Vulcano = spaccatura della superficie terrestre, attraverso la quale fuoriescono lave e materiali aeriformi o solidi derivanti dal magma.

- Edificio Vulcanico = la struttura che si forma in superficie, per l’accumulo del materiale eruttato.

Tipi di vulcani e morfologie

- Gli apparati vulcanici possono assumere diverse morfologie, principalmente distinguiamo :

1) Vulcani ad attività lineare = si parla di eruzioni lineari quando il magma fuoriesce da fratture della crosta allungate e strette. In tal caso intorno alla fessura non si accresce un vulcano con il classico aspetto a cono, perché la lava si espande, originando ricoprimenti (plateaux).

2) Vulcani ad attività centrale = si parla di eruzioni centrali quando i materiali vengono eruttati da un cratere centrale intorno al quale si accresce un edificio vulcanico, detto cono. Dalla camera magmatica il magma risale verso la superficie attraverso un condotto principale che alimenta il cratere principale, ma possono essere presenti anche condotti secondari.

LE ERUZIONI VULCANICHE

Eruzioni vulcaniche e dinamiche

- L’eruzione vulcanica, cioè la fuoriuscita del materiale magmatico in superficie, si verifica quando nella camera magmatica si crea una pressione che supera la pressione litostatica. Ciò può accadere in vari modi, in ogni caso, quando la pressione esercitata dal magma e dai gas super la pressione che grava sul condotto, i componenti volatili si espandono trascinando il magma lungo il condotto e all’esterno.

Tipi di attività vulcanica

- Le eruzioni vulcaniche non sono continue e possono avvenire con modalità diverse. Le differenze riguardano i prodotti, la periodicità, la durata dell’attività e i meccanismi eruttivi.

Prodotti : Il vulcano può eruttare principalmente lava (attività effusiva) o materiali solidi (attività eiettiva) o gas (attività esalativi).

Periodicità: si possono alternare periodi di attività a periodi di quiete di durata diversa, durante i quali il magma riempie nuovamente la camera magmatica.

Tipo di attività: un vulcano ha un tipo di attività che dipende dai caratteri chimico-fisici del magma:

-dalla viscosità deriva la facilità con cui il magma risale del condotto;

-i gas e in particolare il vapor d ‘acqua, influenzano la mobilità del magma e sono il motore fondamentale delle eruzioni. Infatti, quando il magma risale, la pressione diminuisce e il gas, caldo, tende a espandersi occupando un volume che può essere centinaia di volte maggiore di quello originario. Se però i gas non hanno la possibilità di espandersi liberamente e regolarmente, è probabile che a un certo punto si verifichi un’esplosione.

-In genere, i magmi femici alimentano un vulcanesimo effusivo (caratterizzato da piccole esplosioni). I prodotti principali dell’attività del vulcano sono lava e scorie.

-I magmi sialici e andesitici, invece, possono formare “tappi” densi che ostruiscono i condotti di fuoriuscita della lava, per questo alimentano un vulcanesimo esplosivo. Durante le eruzioni esplosive l’emissione di lava è scarsa, mentre vengono eiettati soprattutto frammenti solidi di varie dimensioni e disperse quantità significative di gas. Ovviamente il limite tra due tipi di vulcanesimo non è netto e un medesimo vulcano può alternare fasi esplosive e fasi di effusione tranquilla.

LE COLATE LAVICHE

Colate laviche e composizioni

Le colate laviche (o effusioni) possono avere composizione basaltica, riolitica o andesitica.

-Le lave basaltiche hanno temperatura di 1000-1200 °C e scorrono con una velocità notevole creando espandimenti di spessore ridotto, che ricoprono vaste superfici intorno al vulcano.

-Le lave riolitiche hanno una temperatura di 800-900 °C e sono più lente nello scorrimento. Esse creano in genere strutture bulbose (cupole di ristagno, guglie e duomi).

-Le lave andesitiche presentano infine un comportamento intermedio e spesso formano strutture bollose, perché liberano con difficoltà i gas.

I PIROCLASTI

Piroclasti e meccanismi di deposito

-I piroclasti sono frammenti solidi o semisolidi, eiettati dal vulcano nell’atmosfera durante una fase di attività esplosiva.

-I piroclasti sono classificati in base alle dimensioni: in ordine di grandezza crescente, si parla di polveri, ceneri, lapilli e bombe.

-I piroclasti si depositano secondo 3 meccanismi:

1) La caduta gravitativa è il meccanismo più comune: i piroclasti eiettati durante l’esplosione ricadono per effetto della gravità formando depositi simili a quelli sedimentari. Quando i frammenti vengono cementati fra loro si formano le rocce piroclastiche.

2) Le colate piroclastiche sono flussi velocissimi di materiali piroclastici mescolati a fluidi (es. nubi ardenti sono formate da polveri, ceneri e lapilli tenuti in sospensione da gas densi e caldissimi e scendono lungo i fianchi del vulcano).

3) Le ondate basali sono colate di materiali piroclastici a bassa densità (perché contengono più gas e meno materiali piroclastici). Si formano quando il magma si mescola con grandi quantità d’acqua che si infiltrano nel condotto vulcanico (eruzioni freatomagmatiche). A contatto con il magma l’acqua si trasforma immediatamente in vapore e questo genera una pressione elevatissima, causando un’onda esplosiva. Il fenomeno viene indicato con il termine base-surge.

I GAS

Ruolo dei gas nelle eruzioni

I gas e i vapori variano considerevolmente, per tipo e quantità, da caso a caso. Il vapor d’acqua è sempre il componente principale e può essere miscelato con molti altri gas (biossido di carbonio, ossidi di zolfo, acido cloridrico, ammoniaca e altri composti dell’azoto). I gas svolgono un ruolo importante nel determinare le modalità con cui avviene un’eruzione.