Scopriamo le Scienze della Terra: vulcanesimo secondario e vulcani lineari

La formazione dei magmi

I magmi sono miscele fuse di silicati, particelle solide in sospensione e gas che si formano per la fusione di masse rocciose della crosta terrestre o del mantello superiore.

Magma primario

• si origina per fusione parziale del mantello superiore
• è femico, cioè ha una bassa percentuale di silice
• è molto caldo
• è molto denso

Magma secondario

• si origina per fusione parziale della crosta profonda
• è sialico o intermedio, cioè ha una maggior percentuale di silice rispetto al magma primario
• ha una temperatura più bassa
• è meno denso, ma scorre con difficoltà perché è molto viscoso

Rocce magmatiche

Le rocce magmatiche possono derivare sia da magmi primari sia da magmi secondari. In entrambi i casi, le rocce che ne derivano possono essere sia effusive (se solidificano in superfice) sia intrusive (se solidificano all'interno della crosta).

Rocce magmatiche effusive

P P S S Crosta Rocce magmatiche intrusive Mantello P Magma primario S Magma secondario

Che cosa sono i vulcani

Un vulcano è una fenditura della crosta terrestre da cui fuoriescono lava, materiali solidi e gas che derivano dal magma. Il cratere è l'apertura del vulcano in superficie. L'eruzione, cioè la fuoriuscita in superficie del materiale magmatico, si verifica quando la spinta dei gas supera la pressione che grava sulla camera magmatica.

La roccia fusa, chiamata magma, si accumula in una camera magmatica, da cui può fuoriuscire in superficie attraverso il camino vulcanico.

Fuori dal vulcano, il magma diventa lava.

Struttura del vulcano

Camino vulcanico Cratere centrale Edificio vulcanico Cratere laterale Il magma non è prodotto nella camera magmatica ma risale da profondità che possono arrivare oltre i 100 km.

Roccia km 0 10 Nella camera magmatica il magma ristagna e si rimescola. I gas che si raccolgono sopra il magma sono il motore dell'eruzione.

20 Camera magmatica 30 Mantello Camera magmatica

Classificazione dei vulcani

I vulcani possono essere classificati sulla base della loro attività come:

• attivi, se hanno eruttato almeno una volta negli ultimi 1000-2000 anni;
• quiescenti, se hanno eruttato negli ultimi 10 000 anni, ma sono «a riposo» da molto tempo;
• estinti, se non sono più alimentati dal magma.

Eruzioni effusive ed eruzioni esplosive

I vulcani attivi eruttano attraverso due meccanismi diversi.

Eruzione: attività effusiva

È eruttata soprattutto lava che fuoriesce senza ostacoli e scorre lungo i fianchi dell'edificio vulcanico.

Eruzione: attività esplosiva

L'eruzione è caratterizzata da esplosioni violente e distruttive dovute alla presenza di ingenti quantità di gas accompagnate dalla produzione di materiali solidi.

Il meccanismo di un vulcano dipende soprattutto dalla percentuale di silice presente nel magma, che può essere femico o sialico.

I vulcani ad attività centrale

I vulcani ad attività centrale eruttano i materiali da un cratere intorno a cui si accresce un edificio vulcanico detto cono.

Vulcani a scudo

I vulcani a scudo si formano in seguito a eventi di attività effusiva tranquilla e sono alimentati da magmi fluidi e femici; le lave sono quindi basaltiche. Un esempio sono le Hawaii.

Stratovulcani

Gli stratovulcani mostrano un'alternanza di attività effusiva tranquilla ed eruzioni esplosive. Sono il tipo più comune di vulcani, con pendii ripidi. Un esempio è l'Etna, in Sicilia.

Le caldere

Le caldere sono depressioni con le pareti scoscese e un ampio fondo piatto, che si formano per lo sprofondamento della sommità dell'edificio vulcanico; possono ospitare laghi.

Il Crater Lake nell'Oregon (USA) è un lago che riempie la caldera di un vulcano spento, del diametro di 8 km; all'interno del lago c'è un cono di scorie che si è formato sul fondo della caldera al termine dell'attività esplosiva del vulcano.

Formazione di una caldera

1 Nella fase iniziale, la camera magmatica si riempie e le prime eruzioni formano un edificio vulcanico.

2 Con un'eruzione di enorme violenza la cima della montagna dapprima si frattura, si sgretola e poi sprofonda nella sottostante camera magmatica.

4 Nella caldera si forma un lago; si ha qualche eruzione tardiva e si cristallizza il magma rimasto nella camera magmatica.

3 Al centro dell'edificio vulcanico si forma una depressione chiamata caldera. L'attività eruttiva è praticamente cessata e la camera magmatica è quasi del tutto svuotata.

L'attività esplosiva dei vulcani

Oltre alla lava, le eruzioni vulcaniche possono eiettare altri tipi di materiali solidi, chiamati piroclasti.

Tipi di piroclasti

In ordine di grandezza crescente, i piroclasti sono chiamati:

• polveri;
• ceneri;
• lapilli;
• bombe.

Deposizione dei piroclasti

I piroclasti si depositano al suolo in due modi:

• caduta gravitativa;
• colate piroclastiche.

Caduta gravitativa dei piroclasti

I piroclasti ricadono per effetto della forza di gravità. Il meccanismo della caduta gravitativa porta alla formazione di depositi piroclastici, simili a quelli sedimentari Ceneri, polveri, lapilli, bombe e blocchi Caduta gravitativa PIROCLASTI

Colata piroclastica

Durante una colata piroclastica, se l'esplosione è molto violenta, si forma una nube ardente che scende dal pendio a grande velocità.

Nube ardente

Colata piroclastica e ondata basale

Durante una colata piroclastica, se il magma si mescola con l'acqua, l'esplosione libera polveri e gas, generando un'ondata basale.

Nelle eruzioni idromagmatiche, l'interazione tra il magma e l'acqua sotterranea genera una fortissima pressione che porta alla violenta fuoriuscita di una colonna di vapore e di un'ondata basale.

Colonna di vapore Ondata basale

I vulcani italiani e il rischio vulcanico

Monte Amiata 0 Colli Albani (0,6-0,2 milioni di anni fa) Provincia magmatica toscana Vesuvio (1944) Campi Flegrei (1538) Provincia magmatica romana Ischia (1300-1303) Provincia magmatica delle Eolie Stromboli Lipari (VII sec. d.C.) Ustica Vulcano (1888-1890) Provincia magmatica siciliana Etna Ferdinandea (1831) Pantelleria (1891) Stromboli, nell'arcipelago delle Eolie, ha esplosioni modeste e sporadiche emissioni di lava. Etna, in Sicilia, è il più grande vulcano in Europa. Mostra un'alternanza di attività effusiva ed esplosiva. Vesuvio, nel Golfo di Napoli, alterna lunghi periodi di inattività a forti eruzioni.

Monitoraggio e rischio vulcanico

Il monitoraggio dell'attività vulcanica permette di redigere le carte del rischio vulcanico e i piani di emergenza per fronteggiare un'eventuale eruzione.

Il rischio vulcanico dipende sia dalla pericolosità del vulcano, sia dalla vulnerabilità della regione.

I dati a colpo d'occhio

Estinti I vulcani in Italia Attivi Ultima eruzione risalente a oltre 10 mila anni fa 1 Eruzioni continue o con brevi periodi di riposo 1 Amiata 2 2 Vulsini 4 3 Cimini Colli Albani 5 5 Sabatini 7 6 Isole Pontine 8 7 Roccamonfina Vesuvio 8 Vulture Ischia ··· Etna 9 Salina Magnaghi Palinuro Marsili Lamentini 1500 a.C. La prima eruzione documentata dell'Etna. Enarete Panarea Eolo 9 Lipari Vulcano 500 a.C. Nei miti greci, il monte Etna è la fucina di Efesto, il «fabbro degli dei». Tra questi va ricordato il Marsili, il più grande vulcano d'Europa, lungo circa 50 km e largo 20. Rispetto al fondale è alto 3000 metri. 1669 La più violenta eruzione del vulcano: la lava arriva fino a Catania. livello del mare 450 m Nerita Marsili S & Terribile 3000 m Senzanome Pantelleria Quiescenti Eruzioni negli ultimi 10mila anni e attualmente in fase di riposo (in arancio l'ultima eruzione) Vulcano Lipari VIII sec. d.C. Colli Albani, Panarea dati non disponibili Ischia 1300-1303 Campi Flegrei 1538 Isola Ferdinandea 1888 Pantelleria Vesuvio 1831 1891 1944 900 d.C. 1000 d.C. 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 Fonte: Protezione civile; INGV Svolgi i seguenti esercizi. 1. Quanti sono i vulcani sottomarini in Italia? 2. Qual è il più a Nord dei vulcani quiescenti?

Vulcani sottomarini

Vulcani sottomarini Alcione Sisifo Sono tredici, si trovano nel Mar Tirreno e nel Canale di Sicilia, alcuni sono ancora attivi, mentre altri ormai estinti.

Vavilov Campi Flegrei 6 o Stromboli 4 Vico 3 Isola Ferdinandea 300 milioni, i m3 di lava emessi dall'eruzione del 1991-1993, pari a 300 volte il Colosseo di Roma.

Il vulcanesimo secondario

L'attività vulcanica non si limita alle eruzioni, ma è caratterizzata da fenomeni di vulcanesimo secondario come esalazioni di gas, getti di vapore e sorgenti termali.

Fenomeni di vulcanesimo secondario

Sorgente termale Geyser Vulcano di fango Fumarola Vapori Acque superficiali Acqua fredda Roccia porosa L'acqua superficiale si infiltra nel terreno lungo fratture, scende verso la camera magmatica, si riscalda, entra in pressione e ritorna in superficie attraverso altre vie. Roccia riscaldata 1 Acque surriscaldate Magma