I fenomeni vulcanici
Un racconto
[...] Il mattino della partenza
mise bene in ordine il suo
camino, spazzò accuratamente
il camino dei suoi vulcani in
attività.
Possedeva due vulcani in
attività ed era molto comodo
per far scaldare la colazione del
mattino.
E possedeva anche un vulcano
spento.
Ma, come lui diceva, "non si sa
mai" e così spazzò anche il
camino del vulcano spento.
Se i camini sono ben puliti,
bruciano piano piano,
regolarmente, senza eruzioni.
Le eruzioni vulcaniche sono
come gli scoppi nei caminetti.
E' evidente che sulla nostra
terra noi siamo troppo piccoli
per poter spazzare il camino dei
nostri vulcani ed e' per questo
che ci danno tanti guai. [...]
da Il capitolo IX de' Il Piccolo Principe di
Antoine de Saint-Exupéry
Cos’è un vulcano?
Cos’è il magma?
Qual è la composizione del magma?
E’ una miscela complessa di silicati, ad alta
temperatura, ricca di gas.
Come si formano i magmi?
Corpi
magmatici
effusivi
Corpi
magmatici
intrusivi
Quali sono i prodotti dell’attività
vulcanica?
materiali aeriformi
materiali solidi
Materiali aeriformi
vapor acqueo (fino al 75%);
anidride carbonica;
composti dello zolfo, dell’azoto, del cloro, del
fluoro.
Funzione dei materiali aeriformi
contribuire alla formazione dell’atmosfera
e alla sua alimentazione;
favorire la risalita e l’innesco delle
eruzioni del magma, entro cui si trovano
disciolti.
Materiali solidi
piroclastiti
colate di lava
Piroclastiti
Sono frammenti solidi o semisolidi, di
composizione e dimensioni varie, eiettati dal
vulcano nell’atmosfera durante una fase di
attività esplosiva.
Derivano da materiali strappati alle rocce
dell’apparato vulcanico, oppure da lave solide
che ostruiscono i condotti e vengono
frantumate durante l’esplosione.
Piroclastiti
In base alle dimensioni si classificano in:
Polveri  tufi
Ceneri  tufi
Lapilli  brecce
Bombe  brecce
Nubi ardenti!
Altri fenomeni legati all’attività vulcanica
I detriti piroclastici incoerenti assorbono acqua
sino a diventare saturi, e soprattutto quelli
accumulati sulle pendici più ripide del vulcano,
diventano instabili e si trasformano in:
Colate di fango o lahar
Base – surge
(onda basale)
Tipo fungo atomico
Colate di lava
se la lava che si raffredda è molto fluida,
alla sua superficie si forma una crosta di
aspetto regolare, liscio e levigato:
pahoehoe
(in hawaiiano significa: «ci si può camminare
sopra a piedi nudi»)
Colate di lava
se la lava è viscosa, la superficie della colata,
più rigida, si frantuma in numerosi
frammenti spigolosi e taglienti:
Lava aa
(«su cui non si può camminare a piedi nudi»)
Lava pahoehoe e lava aa
Colate di lava
Nelle eruzioni sottomarine, per il brusco
raffreddamento a contatto con l’acqua, la
superficie della colata forma una crosta vetrosa.
La pressione, dovuta all’arrivo di altro magma
dal condotto, la frattura in vari punti
consentendo la fuoriuscita della nuova lava
che, a sua volta, forma una nuova crosta.
Alla fine, la colata appare formata da una
catasta di grosse «focacce»:
Pillow-lavas o «lave a cuscini»
Gli edifici vulcanici si accrescono?
all’estremità aperta in superficie (cratere) di
un condotto di forma, in genere, quasi
cilindrica:
Vulcano centrale o areale
lungo spaccature, che penetrano
profondamente nell’interno della Terra, al
cui interno si verifica la risalita di materiali
fusi:
Vulcani lineari
Quale forma assumono i vulcani?
La forma di un vulcano dipende strettamente
dal tipo di materiali eruttati.
Si distinguono:
Vulcani strato o composto (assumono
l’aspetto di una montagna)
Vulcani a scudo (si formano diverse bocche
effusive in un’ampia area senza la creazione
di rilievi)
Vulcano strato o vulcano composto
Si ha quando fasi di effusioni laviche si
alternano con periodi di emissioni esplosive di
frammenti sminuzzati di lava:
piroclastiti
(scorie, lapilli, ceneri)
che si depositano attorno al cratere
L’edificio assume la forma di cono, costituito
da un’alternanza di «strati» di lava e
piroclastiti.
Il condotto o camino vulcanico
Mette in comunicazione l’edificio esterno con
l’area di alimentazione, che può trovarsi da 10
ad oltre 100 km di profondità.
Il bacino magmatico o camera magmatica
Nella sua risalita il magma può ristagnare in
un bacino magmatico a bassa profondità (fra
2÷3 km e 10 km): da qui arriva all’esterno e
alimenta un’eruzione.
L’Etna *
E’ vulcano-strato formato, in realtà, da più
edifici vulcanici susseguitisi nel tempo, ognuno
dei quali ha parzialmente coperto i precedenti.
La sua attività è iniziata 700.000 anni fa, come
un vulcano sottomarino.
Successivamente, l’edificio si è accresciuto sino
ad emergere dal mare prosieguendo la sua
attività a diretto contatto con l’atmosfera.
Vulcani a scudo
Sono grandi edifici vulcanici di forma
appiattita.
Hanno una limitata attività esplosiva ed
eruttano lave molto fluide, in grado di scorrere
per molti chilometri in larghe colate prima di
consolidarsi.
Vulcano a scudo
Vulcani a scudo
La loro sommità è un’ampia depressione
chiamata caldera, (dallo spagnolo
«pentolone»), delimitata da ripide pareti.
Ciò è dovuto al collasso del fondo, che rimane
senza sostegno a causa del veloce svuotamento
della camera magmatica.
Rappresentazione del vulcano Mauna Loa
Vulcano Kilauea: caldera
Tipi di eruzione
In base alla viscosità si distinguono:
Attività effusiva : magma fluido e contenuto
in acqua variabile
Attività effusiva prevalente: magma meno
fluido
Attività mista (effusiva – esplosiva): magma
viscoso e contenuto in aeriformi elevato
Attività effusiva dominante
Eruzione del tipo hawaiiano
Eruzione di tipo islandese
Danno origine a vulcani a scudo
Eruzione tipo hawaiiano
Vulcano Kilauea
Vulcano Kilauea: lava in mare
Eruzione tipo islandese
La lava, molto fluida, fuoriesce da lunghe
fessure aperte nella crosta si espande in ampie
coltri, originando grandi superfici basaltiche
(plateaux)
Attività effusiva prevalente
Eruzione di tipo stromboliano
con lava a volte fluida a volte viscosa, che
ristagna periodicamente nel cratere, dove inizia
a solidificarsi.
Al di sotto della crosta solida si accumulano i
gas, che via via si liberano dal magma.
La loro pressione cresce fino a far saltare la
crosta, provocando modeste esplosioni che
lanciano in aria brandelli di lava fusa.
Eruzione di tipo stromboliano
Attività mista
Eruzione di tipo vulcaniano
Eruzione di tipo pliniano
Eruzione di tipo pelèeano
Eruzione di tipo vulcaniano
La lava è molto viscosa, per cui i gas si liberano
con difficoltà.
La lava solidifica nella parte alta del condotto,
dove si forma un tappo  mancano quasi
totalmente le colate laviche
I gas impiegano tempi più lunghi per
raggiungere pressioni sufficienti a vincere
l’ostruzione; quando ciò avviene, l’esplosione è
violentissima.
Eruzione di tipo pliniano
Attività vulcanica caratterizzata dall’estrema
violenza dell’esplosione iniziale, che svuota
rapidamente un gran tratto del condotto
superiore.
Il magma può allora risalire con grande
velocità da zone profonde, causando
un’esplosione all’uscita dal cratere e
dissolvendosi in una gigantesca nube di piccoli
frammenti.  base surge
Eruzione di tipo pliniano
Dalla nuvola ricadono, su un’ampia area,
grandi quantità di frammenti di lava
vetrificata, sotto forma di pomici.
Eruzione di tipo pliniano
Eruzione di tipo pelèeano
(dalla montagna Pelèe, sull’isola della
Martinica)
Eruzione di tipo pelèeano
E’ caratterizzata dall’emissione di lava ad
altissima viscosità, che viene spinta fuori dal
condotto già quasi solida.
Forma cupole e torri alte qualche centinaio di
metri.
Dalla base di queste protrusioni possono
fuoriuscire grandi nuvole di gas e vapori
caldissimi, che portano in sospensione notevoli
quantità di ceneri e di lava finemente
polverizzata.  nubi ardenti
Eruzione di tipo pelèeano
Tali emulsioni roventi e molto dense (nubi
ardenti discendenti), rotolano come valanghe
lungo le pendici del vulcano e si espandono su
vaste aree con grande velocità.
Eruzioni freatiche
Krakatoa –isola di 9 km
1883
Morti 35000
CLASSIFICAZIONE BASATA SUL TIPO DI
ERUZIONI:
Influenzano la morfologia e dipendono dalla
viscosità a dalle condizioni chimiche

Vulcanesimo secondario
Sorgenti
termali
Solfatare
fumarole
Soffioni
boraciferi
Geyser
Cause dei fenomeni vulcanici
La tettonica a zolle
La teoria della tettonica a zolle, ha permesso di
comprendere le cause della distribuzione e della
concentrazione dell’attività vulcanica in
ambienti così diversi e le sue relazioni con la
dinamica crostale.
La tettonica a zolle
Si possono distinguere quattro diverse
situazioni:
zone di distensione della crosta
zone di subduzione
zone di compressione
zone in cui giungono in superficie colonne
ascendenti di materiale caldo.
La tettonica a zolle: zone di distensione
Nelle zone di distensione della crosta, cioè
lungo i margini divergenti delle placche,si
osservano eruzioni lineari con attività
effusiva tranquilla.
Il magma che le alimenta è un magma
primario, proveniente dalla fusione parziale del
mantello astenosferico.
Tale fusione è data dalla forte diminuzione di
pressione in corrispondenza dell’asse delle
dorsali.
La tettonica a zolle: zone di subduzione
Il vulcanismo fortemente esplosivo è
collegato al processo di subduzione, nel corso
del quale la placca che sprofonda viene
progressivamente fusa.
La presenza di notevoli spessori di sedimenti
marini,tutti imbibiti di acqua, fa sì che il
magma prodotto dalla fusione sia ricco in
silice(quindi viscoso) e con abbondanti fluidi
(vapore acqueo, anidride carbonica).
Il vulcanismo dà origine a manifestazioni
altamente esplosive.
La tettonica a zolle: zone di compressione
Nelle zone di compressione, in cui avviene lo
scontro tra due margini continentali, la
crosta viene deformata e riscaldata e si
formano «magmi di anatessi».
Essi risalgono con difficoltà, a causa delle forti
pressioni, e possono originare grandi
«plutoni».
La tettonica a zolle: zone con colonne
ascendenti di materiale caldo
Nelle zone in cui giungono in superficie
colonne ascendenti di materiale caldo,
proveniente dal mantello profondo, si
generano rigonfiamenti isolati
punti caldi
Il magma che alimenta questi vulcani è un
magma primario, che si forma nelle zone di
contatto tra mantello e nucleo, a causa di un
innalzamento di temperatura provocato da
anomalie termiche locali.
La distribuzione geografica dei vulcani
La distribuzione dei 500 vulcani attivi non è
casuale né uniforme, ma tende a concentrarsi
in lunghe fasce o catene di edifici.
Proviamo a fare il confronto con la cartina a pag. 239
La distribuzione geografica dei vulcani
Si distinguono tre diverse situazioni
geografiche cui risultano associati i fenomeni
vulcanici:
Vulcanismo lungo le dorsali oceaniche
Vulcanismo lungo il margine di un continente
o lungo catene di isole
Vulcanismo in centri isolati (punti caldi)
all’interno di aree continentali e di piane
abissali oceaniche
Vulcanismo associato alle dorsali
oceaniche
Le dorsali oceaniche sono catene montuose
che attraversano gli oceani, formate da rilievi
che si elevano dal fondale, in genere, di
1000÷3000 m.
La zona di cresta delle dorsali presenta fratture
allungate, lungo le quali si verificano eruzioni
sottomarine con emissione di ingenti quantità
di lave molto fluide.
Una parte considerevole dei vulcani si trova in
corrispondenza delle dorsali oceaniche.
Vulcanismo lungo il margine di un
continente o lungo catene di isole
I grandi vulcani della Terra, si sono sviluppati
lungo margini di continenti che sono
fiancheggiati da quelle strette e lunghissime
depressioni del fondo oceanico, note come
«fosse abissali».
Alcuni fanno parte di intere catene di isole
vulcaniche anch’esse accresciutesi lungo fosse
abissali.
Vulcanismo lungo il margine di un
continente o lungo catene di isole
La maggior parte dei vulcani di questo tipo
(più di 300) si localizza in una fascia che corre
lungo le coste americane e asiatiche del
Pacifico, nota con il nome di «cintura di fuoco
circumpacifica».
Vulcanismo in centri isolati (punti caldi)
Si tratta di isole o vulcani continentali.
Poiché sono vulcani isolati, non connessi con
linee di particolare instabilità della crosta sono
detti «punti caldi».
Sono punti caldi, per esempio, le isole delle
Hawaii.
Distribuzione dei vulcani in Italia
La maggior parte è localizzata lungo le coste
dalla Toscana alla Sicilia.
Molti sono ormai estinti come il Monte Amiata
e la catena dei grandi complessi vulcanici nel
Lazio.
Distribuzione dei vulcani in Italia
Altri sono in piena attività come:
Etna
Isole Eolie
Altri sono in fase di riposo come:
Campi Flegrei
Ischia
Vesuvio
Il rischio vulcanico:
Gli effetti disastrosi di un'eruzione sono
tanto maggiori quanto maggiore è
l'urbanizzazione dell'area circostante al
vulcano e quanto maggiore è la probabilità
di avere fenomeni di tipo esplosivo.
Il rischio vulcanico:
Dal 1600 ad oggi, la perdita di vite umane a
causa di eventi vulcanici è dovuta quasi
interamente a sei episodi, riportati in tabella
(modificata da Blong, 1984):
Vulcano
Anno
N° vittime
Cause
Laki (IslandA)
1783
9.350
Carestia
Unzen(Giappone)
1792
14.300
70% frana
30% maremoto
Tambora(Indonesia)
1815
92.000
90% carestia
Krakatoa(Indonesia)
1883
36.417
90% maremoto
Pelèe(Martinica)
1902
29.025
Flussi piroclastici
Ruiz (Colombia)
1985
28.000
Valanghe di
fango
Il Rischio è definito (Unesco, 1972, Fournier
d'Albe, 1979) come il prodotto:
Rischio = (Danno) x (Pericolosità)
Danni che il vulcano potrebbe provocare nel
contesto in cui è inserito (tipologia costruzioni,
densità abitativa, etc.)
Pericolosità è la probabilità che una data area
sia soggetta ad un determinato evento vulcanico
distruttivo .
Il rischio vulcanico in Italia:
In tale contesto, per la densità degli
insediamenti urbani che lo circondano, un
vulcano a rischio altissimo è il Vesuvio, a riposo
dal 1944.
Il rischio vulcanico
Un’altra area a rischio vulcanico altissimo è
quella dei Campi Flegrei, i cui lenti movimenti
verso l’alto o verso il basso (bradisismi), che
saltuariamente si manifestano,sarebbero
causati da movimenti, in una massa di magma
posta a qualche km di profondità.
I campi Flegrei, sono un complesso vulcanico
con una lunga evoluzione - iniziata 50.000 anni
fa - che comprende circa 20 crateri disseminati
su un’area di 65 km2.
Il rischio vulcanico:
Nel caso del Vesuvio e dei Campi Flegrei, la cui
attività è stata quasi sempre esplosiva,l’unica
possibilità di difesa è:
riconoscere l’avvicinarsi di un’eruzione
attraverso lo studio dei prodotti e delle
caratteristiche delle eruzioni precedenti e la
rilevazione continua di certi parametri fisici e
chimici
Per potere evacuare tempestivamente l’area.
Il rischio vulcanico:
Se l’attività vulcanica è prevalentemente
effusiva:
si può tentare di attuare una difesa attiva
L’Etna ,laboratorio naturale per la Vulcanologia,
in relazione agli insediamenti urbani e agricoli in
espansione sui suoi versanti, e’ una sorvegliata
speciale.
Il rischio vulcanico:
Cosa fare?
Potenziare le reti strumentali (sismologica,
magnetometrica, ecc…)
Prendere coscienza, in quanto:
Vivere con un vulcano non è impossibile,
ma bisogna imparare a saperlo rispettare.
L’Etna *
Alterna manifestazioni esplosive a colate di
lava generando accumuli di piroclasti.
Oggi le eruzioni avvengono sia da bocche
stabili alla sommità dell’edificio, sia da
numerose bocche laterali, lungo le pendici, in
corrispondenza di fratture che le mettono in
comunicazione con il condotto centrale (200
coni avventizi).
La lava è un basalto, abbastanza fluido.
Tornado sull’Etna
E oggi?
Nov 2011
Vista aerea del complesso del Cratere di Sud-Est, quello vecchio (Vecchio CSE) a destra e quello nuovo (Nuovo CSE) a sinistra, ripresa il giorno 2 ottobre 2011
Vista aerea del complesso del Cratere di Sud-Est, quello
vecchio (Vecchio CSE) a destra e quello nuovo (Nuovo
CSE) a sinistra, ripresa il giorno 2 ottobre 2011
guardando verso sud-sudovest. Sono visibili le bocche e
fratture eruttive apertesi durante gli episodi parossistici
dell'8 e 28 settembre sul fianco settentrionale del Nuovo
CSE, la più recente delle quali ha intersettato il fianco
del "Levantino", cono sub-terminale formatosi durante
gli episodi parossistici del 2000-2001 sul fianco nordorientale del cono del Vecchio SEC. Al centro in basso la
colata lavica emessa la sera del 28 settembre, che ha
attraversato la parte alta della frattura eruttiva di
maggio 2008. La Bocca Nuova (BN) si trova dietro la
cresta in alto a destra. Foto ripresa da Mauro Coltelli,
INGV-Osservatorio Etneo (Catania)
23 ottobre 2011 Etna
Fontana di lava, nube di cenere, e trabocco
lavico dal Nuovo Cratere di Sud-Est
STROMBOLI
Lo Stromboli attualmente si
trova in uno stato di attività
eruttiva persistente, con
esplosioni di medio-bassa
entità