Forza della natura

La forza della natura

Vulcanismo e fenomeni sismici

Edoardo Accivile V G

La forza della natura Edoardo Accivile V G

Vulcanismo

Aspetto caratteristico del vulcanismo è la risalita, dall’interno della Terra, di materiali rocciosi allo stato fuso, mescolati a gas e vapori. Questo materiale è chiamato magma.

Il magma

Il magma è una miscela costituita in parte da roccia fusa, in quantità variabile, ossidi di silicio, alluminio, ferro, calcio, magnesio, potassio, sodio e titanio; e da gas disciolti, soprattutto acqua, ma anche anidride carbonica, acido fluoridrico, acido cloridrico, idrogeno solforato, che sono molto pericolosi.

I magmi si differenziano a seconda della quantità di silice in:

• Acidi: contengono più del 65% di SiO₂, vengono chiamati sialici, alta viscosità.
• Neutri: contengono fra il 52 e il 65% di SiO₂, vengono chiamati andesitici.
• Basici: contengono meno del 52% di SiO₂, vengono chiamati femici, bassa viscosità.

Quando il magma ha perso la maggior parte del suo contenuto originario in gas, non può più eruttare in modo esplosivo, e viene detto lava.

La risalita del magma è relativamente rapida e avviene attraverso le rocce solide sovrastanti sfruttando ogni fessura che il magma stesso tende ad ampliare.

La velocità della risalita può variare moltissimo, dipendendo da vari fattori:

• Viscosità del magma.
• Volume dell’edificio vulcanico.
• Profondità.
• Temperatura.

Quando il magma arriva in superficie si innescano i cosiddetti fenomeni vulcanici.

Cos’è un vulcano?

Viene denominato vulcano il rilievo formato da rocce ignee eruttate dall’interno della Terra, ma in realtà sono chiamati vulcani tutte le varie discontinuità della crosta terrestre dalle quali fuoriescono gas, polveri, materiali solidi e vapori.

Quello che noi, erroneamente, chiamiamo vulcano è in realtà un edificio o cono vulcanico, che si accresce o all’estremità aperta in superficie da un condotto simile ad un cilindro, è il caso dei vulcani centrali, o lungo spaccature, ed è il caso invece dei vulcani lineari. All’interno del vulcano vi è il condotto vulcanico che mette in collegamento l’edificio esterno con l’area di alimentazione, che si può trovare fino a 100 km di profondità. 2

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Esistono, per la loro forma esteriore, due tipi di vulcano:

• Vulcano a strato: in questo tipo di edificio vulcanico, si alternano fasi di effusione laviche e periodi di effusioni esplosive, che portano alla formazione di una coltre di piroclastiti (lapilli, scorie che danno poi origine alle rocce sedimentarie clastiche). Questo tipo di vulcano è formato da vari strati di lava e piroclastiti.
• Vulcano a scudo: sono diffusi per lo più sulle isole Hawaii e in Islanda, presentano una forma appiattita. La caratteristica forma è dovuta alla grande fluidità delle lave eruttate che scorrono per molti chilometri. In questo tipo di vulcano le effusioni esplosive sono praticamente assenti.

Classificazione dei vulcani

In base al tipo di eruzione, dovuto alla viscosità del magma, si possono classificare i diversi tipi di vulcani:

Attività effusiva dominante

(magma fluido)

• Vulcani di tipo hawaiiano: sono i più diffusi. Caratterizzati da effusioni di lave fluide che danno luogo a vulcani a scudo. La sommità degli edifici è spesso occupata da una depressione detta caldera, e delimitata da ripide pareti.
• Vulcani di tipo islandese: la lava è sempre molto fluida, fuoriesce da lunghe fessure presenti sulle pareti. Il ripetersi di tali eruzioni, porta alla formazione di vasti espandimenti lavici basaltici (i basalti sono rocce magmatiche effusive della famiglia dei gabbri, rocce basiche).

Attività effusiva prevalente

(magma meno fluido)

• Vulcani di tipo stromboliano: è predominante un’attività esplosiva più o meno regolare. La lava, abbastanza fluida, ristagna nel cratere dove inizia a solidificarsi. Al di sotto i gas continuano a liberarsi dal magma e la pressione tende a far saltare la crosta con modeste esplosioni di lava fusa.

Attività mista (effusiva ed esplosiva)

(magma viscoso)

• Vulcani di tipo vulcaniano: sono simili a quelli stromboliani, ma la lava è più viscosa, quindi acida, per cui i gas li liberano con più difficoltà, e spesso la lava si solidifica nel cratere dove forma un tappo di grosso spessore. Quando i gas raggiungono adeguate pressioni, avviene una violenta esplosione tanto da coinvolgere la parte più alta del vulcano.
• Vulcani di tipo peleano: prevale in questi l’eruzione di lava molto viscosa a temperature basse, spinta fuori già quasi solida a forma di cupole o coni alti. Da questa eruzione può formarsi una grande nube di gas e vapori, che portano alla sospensione di notevoli quantità di ceneri e lava. Queste poi rotolano a grande velocità come valanghe lungo le pendici del vulcano. 3

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• Vulcani di tipo vesuviano o pliniano: sono caratterizzati da una violentissima esplosione iniziale che svuota completamente il condotto più esterno. Il magma risale molto rapidamente fino ad esplodere dal cratere, dissolvendosi in una nube di piccole goccioline.

I vulcani di tipo vesuviano vengono chiamati anche pliniani in onore a Plinio il Giovane che, durante l’eruzione del Vesuvio del 79 d.C., descrisse in una lettera a Tacito l’eruzione del vulcano:

Plinio vide una nube molto densa elevarsi in direzione del Vesuvio:

«Non posso darvi una descrizione più precisa della sua forma se non paragonarla a quella di un albero di pino; infatti si elevava a grande altezza come un enorme tronco, dalla cui cima si disperdevano formazioni simili a rami. Sembrava in alcuni punti più chiara ed in altri più scura, a seconda di quanto fosse impregnata di terra e cenere.»

[…]

Già sulle navi la cenere cadeva, più calda e più fitta man mano che si avvicinavano; già cadevano anche i pezzi di pomice e pietre annerite ed arse e spezzettate dal fuoco; già, inatteso, un bassofondo e la riva, per la rovina del Monte impedisce lo sbarco.

[…]

Frattanto dal Monte Vesuvio rilucevano in più di un punto estesi focolai di fiamme ed alte colonne di fuoco: il loro fulgore spiccava più chiaro sulle tenebre della notte.

La fine di Plinio il Vecchio

Plinio il Giovane in un’altra lettera descrive a Tacito la fine dello zio Plinio il Vecchio che, vedendo questa notevole apparizione, da grande naturalista e, ovviamente, attento all’osservazione di fenomeni insoliti, decise di prendere una nave per andare a vedere più da vicino cosa stesse avvenendo, e offrì al nipote l’opportunità di accompagnarlo. Plinio il Giovane però preferì restare a casa a studiare.

Successivamente Plinio il Vecchio ricevette una lettera di aiuto da parte della moglie di Cesio Basso, Retina, che non aveva altro scampo, se non per mare. La sua missione dapprima scientifica cambiò in una missione di soccorso. Plinio conosceva bene il litorale vesuviano, e con lui salparono numerose altre imbarcazioni.

Durante il suo viaggio la nave fu investita da una pioggia di cenere rovente, che diventava tanto più calda quanto più ci si avvicinava, cadendo, insieme a grumi di roccia nera e pomice.

Il mare, poi, iniziò a ritirarsi, rendendo impossibile l’approdo. Plinio, pertanto, si diresse verso Stabia e lì approdò, facendosi ospitare da Pomponiano (Pomponianus), un suo vecchio amico.

Nel frattempo, le fiamme scaturivano da ogni parte della montagna con grande violenza, l’oscurità non faceva altro che aumentare il loro splendore. Nonostante tutto, Plinio decise di riposare. Ma presto la zona si riempì di lapilli e ceneri; i suoi servi lo svegliarono, e lui raggiunse Pomponiano e la famiglia. 4

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La casa tremava per le forti scosse di terremoto e, nel frattempo, lapilli e ceneri continuavano a piovere all’esterno. Valutati i rischi tutti pensarono che fosse più sicuro uscire all’aperto proteggendosi la testa con cuscini. Anche se era ormai giorno, l’oscurità era più profonda della notte più nera.

Plinio, persona di complessione robusta ma asmatica, dopo aver bevuto acqua fredda, si stese su una vela che era stata stesa per lui ma, quasi immediatamente, la lava, preceduta da un forte odore di zolfo lo obbligò ad alzarsi. Con l’aiuto di due servi ci riuscì, tuttavia, soffocato dai vapori tossici, morì istantaneamente. Il corpo, rintracciato dopo tre giorni, "sembrava di persona che dormisse".

Dai diversi tipi di effusione fuoriescono

• Materiali aeriformi: disciolti nel magma si trovano il vapore acqueo (H₂O), l’anidride carbonica (CO₂), l’anidride solforosa (SO₂), l’acido cloridrico (HCl), l’acido solfidrico (H₂S), idrogeno (H₂), il metano (CH₄).
• Materiali solidi: tutti quelli che non sono lava si chiamano piroclastiti (frammenti di fuoco), e sono classificati in base alle dimensioni dei frammenti:

• Ceneri: Ø inferiore ai 2 mm.
• Lapilli: Ø compreso fra i 64 e i 2 mm.
• Bombe: Ø superiore ai 64 mm.

I molteplici aspetti dell’attività vulcanica, come i numerosi tipi di vulcano, si riconducono a due tipi di vulcanismo:

• Vulcanismo effusivo: si manifesta con gigantesche emissioni di lave fluide (basalti), colate laviche o estrusione di duomi.
• Vulcanismo esplosivo.