Il vulcanesimo e l'islanda

Dualismo magmatico: il magma primario (in arancione) si forma nel mantello, quello secondario (in

rosso) si origina nella crosta terrestre.

Il primo si forma nella parte superiore del mantello, è molto fluido e la sua

, poco

temperatura si aggira sui 1200-1300 °C. Possiede una densità media di 3 g/cm

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inferiore a quella del mantello (3,3 g/cm ). Durante un’eruzione vulcanica, questo tipo

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di magma raggiunge molto facilmente la superficie poiché la diminuzione di pressione

che si riscontra con la diminuzione della profondità non influisce particolarmente sulla

temperatura di fusione della massa magmatica. Per quanto riguarda la composizione

chimica, il magma primario è composto da minerali femici (o basici), e ultrafemici

(basso contenuto in silice), per esempio inosilicati ricchi di ferro e magnesio

(peridotiti), con la totale assenza del minerale quarzo.

Il magma secondario, invece, si genera per fusione parziale delle rocce della crosta

terrestre; è molto viscoso e relativamente freddo (700-800 °C) e la sua densità media

. Viene chiamato anche “magma di anatessi”, in quanto con “anatessi”

è di 2,7 g/cm

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si indica il processo di fusione parziale delle rocce in profondità. È composto

interamente da minerali sialici (o acidi), quali tettosilicati (soprattutto quarzo),

alluminosilicati e alcuni nesosilicati e inosilicati. Essendo molto viscoso, raramente

affiora in superficie e spesso solidifica in profondità, dando così origine a particolari

strutture chiamate “filoni” o “plutoni”, i quali non sono altro che rocce magmatiche

intrusive, formate essenzialmente da granito, che rappresentano le masse di magma

acido che non sono riuscite a raggiungere la superficie terrestre (dicchi e laccoliti).

Tutti i magmi contengono disciolte quantità variabili di gas, specialmente acqua e

, SO , H S),

anidride carbonica, ma anche cloro, fluoro, vari composti dello zolfo (SO

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metano e ammoniaca, la cui solubilità aumenta con la pressione. Solitamente, i gas si

trovano ammassati in bolle che, a seconda del tipo di magma di cui fanno parte,

vengono emesse o trattenute al momento dell’eruzione: i magmi basici tendono a

liberare gas, mentre quelli acidi li trattengono. Da questo importantissimo fattore, si

determinerà il tipo di eruzione vulcanica.

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Le eruzioni effusive sono le più comuni e,

generalmente, le meno pericolose. Infatti, il loro

prodotto è la classica colata lavica, generata da un

magma di tipo basico, molto fluido, capace di

perdere facilmente la propria componente gassosa:

infatti, se ciò non avvenisse, l’elevata pressione dei

gas rischierebbe di frantumare il magma e l’eruzione

diventerebbe esplosiva. La dispersione dei gas può

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avvenire sia attraverso fumarole situate lungo i

fianchi del vulcano, sia attraverso eruzioni precedenti

a carattere esplosivo, anche se quest’ultimo è un

caso molto particolare. La velocità di una colata

lavica dipende da due importanti fattori, quali il

grado di viscosità del magma da cui essa è stata

generata e il tipo di superficie su cui essa scorre (se

per esempio vi sono delle asperità topografiche, la

colata tende a rallentare). Poiché la lava è basica, quindi abbastanza fluida, l’intera

colata lavica solidifica a grande distanza dal centro di emissione e, in base al grado di

ruvidezza della superficie di raffreddamento, si possono distinguere tre tipi di lave:

“pahoehoe” (termine hawaiano che significa “ci si può camminare sopra a piedi nudi”);

 “aa” (termine hawaiano che significa “non ci si può camminare sopra a piedi nudi”);

 “lave a corda”.



Le superfici di raffreddamento delle prime sono molto lisce, mentre per le seconde

sono scoriacee, e quindi ruvide, taglienti. Le lave a corda, invece, presentano dei

corrugamenti superficiali molto simili a delle corde tese, generati da asperità del suolo

oppure da variazioni di velocità del flusso lavico. In alcuni casi, la porzione superficiale

di una colata lavica si consolida prima di quella sottostante, perchè si trova a diretto

contatto con l’atmosfera: la massa solida può così fungere da isolante termico e,

dunque, fare in modo che la parte fusa rimanga tale e continui a scorrere, dando

origine a particolari strutture chiamate “tunnel di lava” (molto frequenti sull’Etna).

Le eruzioni effusive possono produrre anche lave acide: in casi del genere, queste,

essendo molto viscose, solidificano subito dopo essere state emesse, andando così a

ostruire la parte sommitale del cratere vulcanico (si tratta comunque di eventi

relativamente rari).

Lava “pahoehoe”. Lava “aa”. Lava “a corda”. Un tunnel di lava.

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Le eruzioni esplosive sono caratterizzate dalla

violenta frammentazione del magma di tipo acido

dovuta al rapido rilascio e alla decompressione

dei gas vulcanici. La loro caratteristica principale,

da cui deriva peraltro l’elevata pericolosità di

queste eruzioni, consiste nell’emissione di enormi

quantità di miscele di gas, particelle solide e

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liquide che, una volta ammassatesi in gigantesche

nubi ardenti, scendono lungo i fianchi del vulcano

a velocità e temperature elevatissime,

distruggendo tutto ciò che incontrano lungo il loro

percorso. Queste nubi ardenti vengono anche

chiamate “colate piroclastiche”, e sono composte

da miscele di gas che si interpongono tra la

superficie di scorrimento dell’intero flusso e una

considerevole massa di detriti vulcanici

denominati “piroclasti”. Essi possono essere di

varia dimensione: si va dai più piccoli (le ceneri)

fino ai più grossolani (le bombe di lava),

passando per quelli di medie dimensioni (i lapilli);

una parte proviene direttamente dalla

frammentazione del magma acido originario, mentre l’altra, già presente sulle pendici

del vulcano, non è altro che il relitto di precedenti eruzioni. Quando i piroclasti si

aggregano con i gas appena emessi, questi ultimi agiscono da puro lubrificante,

permettendo così ai detriti vulcanici di scorrere su di essi a temperature dell’ordine di

centinaia di gradi e a velocità di centinaia di km/h.

Le colate piroclastiche si possono formare

in due modi differenti: se il cratere

vulcanico non è ostruito, esse si generano

per caduta gravitativa della nube di

esplosione; se invece il cratere è

parzialmente ostruito, gas e materiale

solido e liquido vengono emessi dalla

porzione libera del cratere, formando così

la nube ardente. Se infine l’ostruzione è

totale, il “tappo” creatosi sarà

completamente frantumato quando la

pressione dei gas sarà in grado di vincere

quella litostatica, e l’esplosione sarà perciò

violentissima. Inoltre, ogni eruzione

esplosiva genera una nube di esplosione,

composta prevalentemente da gas e

polveri, capace di innalzarsi fino ad altezze

pari a decine di chilometri. Le particelle

costituenti tali nubi possono riflettere una

parte dell’energia proveniente dal Sole, la

quale non riesce dunque a raggiungere la

Terra: si originano in questo modo piccoli Un’enorme nube piroclastica emessa dal

sconvolgimenti climatici (abbassamento di Pinatubo (Filippine) nel giugno 1991.

qualche decimo di grado della temperatura

media, abbondanza relativa di precipitazioni, ecc…) che possono interessare anche per

qualche mese una vasta area intorno all’eruzione. Chiaramente, maggiore sarà il

materiale emesso, più accentuati saranno questi mutamenti climatici e più estesa sarà

la loro zona di influenza.

Le eruzioni esplosive si possono classificare in base al tipo di elementi che entrano in

gioco: se la frammentazione del magma è dovuta alla sola espansione esplosiva dei

gas contenuti nel magma, l’eruzione è detta magmatica; se la frammentazione avviene

con il contributo di acqua di origine esterna (acqua di falda o superficiale) che,

venendo a contatto con il magma, vaporizza istantaneamente espandendosi in maniera

esplosiva, l’eruzione viene detta freato-magmatica; infine, nel caso in cui si abbia

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un’esplosione dovuta alla sola vaporizzazione di acqua di falda, senza che in superficie

vengano emessi frammenti del magma che ha innescato l’esplosione, allora l’eruzione

è definita freatica, ma questo è un caso piuttosto raro. La più pericolosa in assoluto è

quella freato-magmatica, la stessa che, provocata dal Vesuvio nel 79 d.C., sommerse

le città romane di Pompei ed Ercolano.

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A

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C A

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Il tipo di edificio vulcanico più comune e

più rappresentativo è sicuramente lo

stratovulcano, detto anche “vulcano

composito”. Si tratta del classico rilievo

a forma di tronco di cono i cui fianchi

diventano sempre più ripidi

all’aumentare dell’altitudine, e sulla cui

cima è presente il cratere principale,

che in alcuni casi può essere

accompagnato da crateri avventizi

situati poco più in basso. Questi crateri

secondari si formano quando il cratere Il Fujiyama (in Giappone), un tipico esempio di

principale è ostruito, e perciò, durante stratovulcano.

le eruzioni, il magma in risalita lungo il

condotto cerca percorsi alternativi e apre nuove bocche, le quali tendono spesso a

districarsi lungo le linee di frattura del vulcano stesso. Gli stratovulcani sono

tipicamente caratterizzati dall’alternanza di eruzioni effusive ed esplosive, in

proporzioni molto variabili da vulcano a vulcano. Ciò dipende da particolari parametri

quali l’ubicazione del vulcano, la composizione del magma che ne alimenta le eruzioni,

la possibile interazione di quest’ultimo con l’acqua di falda (può anche succedere che

nel corso della stessa eruzione si passi da una modalità eruttiva all’altra). L’alternanza

fra eruzioni effusive ed esplosive determina ovviamente anche un avvicendarsi di tipi di

materiale vulcanico emesso: si passa da semplici colate laviche all’emissione di gas e

materiali piroclastici. La lava può avere una composizione variabile, a volte più fluida

(basica) a volte viscosa (acida), mentre i gas che si accumulano nella camera

magmatica causano esplosioni intermittenti, ma non troppo violente, e l’emissione di

materiale piroclastico. L’edificio vulcanico risulta quindi costituito da strati di lava

consolidati alternati a strati di materiale piroclastico (ignimbrite), di consistenza e

dimensioni variabili (ceneri, lapilli, bombe laviche).

Gli stratovulcani possono alternare periodi di intensa attività persistente a lunghi

periodi di riposo, che possono avere anche la durata di migliaia di anni: generalmente,

quando essi si risvegliano dopo un lungo arco di tempo, danno vita a eruzioni esplosive

molto violente e disastrose. Tipici esempi di

stratovulcani nel mondo sono il Vesuvio, lo

Stromboli, il Fujiyama (in Giappone), il

Mount St. Helens (nell’America nord-

occidentale), il Cotopaxi (in Ecuador), il

Kilimangiaro (in Africa) e il Pinatubo (nelle

Filippine). L’Etna, invece, costituisce una via

intermedia tra gli stratovulcani e i vulcani a

scudo.

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Morfologicamente, i vulcani a scudo sono

costituiti sempre da rilievi con il cratere

principale situato sulla cima, ma questa volta

i pendii non sono affatto ripidi e la forma di

tronco di cono dell’edificio vulcanico risulta

molto schiacciata. Ciò avviene perché le

eruzioni generate da questi tipi di vulcani

sono solo effusive, quindi si sviluppano

Una fontana di lava generata dall’Etna, uno semplicemente colate di lava basica: questa,

stratovulcano la cui attività si addice però essendo molto fluida, solidifica a grande

distanza dal centro di emissione, e perciò il

vulcano si espande in orizzontale, lasciando quasi intatti i pendii sommitali. Negli

stratovulcani, invece, avviene il contrario perché la lava che fuoriesce dal cratere è

acida e tende quindi a consolidarsi essenzialmente in cima, permettendo all’edificio

vulcanico di aumentare in altitudine. Tuttavia, in circostanze molto rare, anche i

vulcani a scudo possono eruttare lava sialica. Questa, raffreddandosi molto

velocemente, crea delle strutture chiamate “duomi di lava” o “cupole di ristagno”,

ovvero costruzioni laviche di

forma più o meno conica (cupola)