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1 Il Vulcanismo Campano. 2 L'origine del vulcanismo campano è strettamente legato alle fasi tettoniche Plio-Pleistoceniche a carattere distensivo che.

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1 1 Il Vulcanismo Campano

2 2 L'origine del vulcanismo campano è strettamente legato alle fasi tettoniche Plio-Pleistoceniche a carattere distensivo che hanno portato allo smembramento del margine occidentale della parte centrale della catena appenninica e alla creazione della depressione della Piana Campana. Infatti durante la formazione della Piana Campana si sono create le condizioni per la formazione e per la risalita dei magmi che hanno alimentato l'attività eruttiva dei vulcani campani. Nella Piana Campana si rinvengono tre aree vulcaniche principali: il vulcano di Roccamonfina, il Distretto Vulcanico Flegreo (che comprende Napoli, i Campi Flegrei e le isole di Ischia e Procida), ed il complesso vulcanico del Somma-Vesuvio.RoccamonfinaCampi FlegreiIschiaProcidaSomma-Vesuvio In epoca storica si sono verificate eruzioni ad Ischia, ai Campi Flegrei ed al Vesuvio.

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5 5 Il Vesuvio, o più propriamente il Somma-Vesuvio, è un vulcano strato di medie dimensioni che raggiunge unaltezza massima di m s.l.m. Esso è costituito dal più vecchio vulcano del M. Somma, la cui parte sommitale sprofondò generando una caldera, e dal più recente vulcano del Vesuvio, cresciuto allinterno di questa caldera. vulcano caldera Lattività vulcanica nellarea del Somma-Vesuvio risale ad almeno anni fa, età di alcune lave trovate in perforazioni profonde m. La storia dell'apparato vulcanico Somma-Vesuvio è iniziata circa anni fa con laccrescimento del Somma a seguito di eruzioni prevalentemente effusive e subordinatamente esplosive, di bassa energia. Tale attività è durata fino a circa anni fa ed ha determinato la formazione dellapparato vulcanico del Somma il cui probabile profilo è ricostruito in rosso nell'immagine sottostante. La parte settentrionale di questo edificio più antico è ancora ben conservata ed è rappresentata dall'attuale Monte Somma. effusiveesplosive

6 6 Con la prima eruzione pliniana delle Pomici di Base, avvenuta anni fa, è cominciato il collasso dellapparato vulcanico del Somma e la formazione della caldera a seguito dello sprondamento della parte sommitale. Dopo questo evento lattività vulcanica e le successive fasi di sprofondamento hanno contribuito alla formazione del vulcano più giovane, il Vesuvio. Lattività di questo vulcano, accresciutosi allinterno della caldera del Monte Somma, è stata caratterizzata da una grande variabilità sia del tipo di eruzioni che della composizione chimica dei magmi emessi. calderavulcano La variabilità del comportamento eruttivo del Vesuvio è riconducibile, in prima approssimazione, all'alternanza tra periodi a condotto aperto, e lunghi periodi a condotto ostruito, con assenza di attività, seguiti da grandi eruzioni pliniane o subpliniane. I periodi a condotto aperto sono caratterizzati da attività stromboliana persistente, frequenti effusioni laviche e sporadiche, ma più devastanti, eruzioni miste sia effusive che esplosive.condotto apertocondotto ostruitoeruzioni plinianesubpliniane attività strombolianaeffusiveesplosive

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9 9 Eruzione del 79 Eruzione del 79 d.C. Il 24 agosto dellanno 79 d.C. il Vesuvio rientrò in attività dopo un periodo di stasi durato circa otto secoli, causando la distruzione delle città romane di Pompei, Ercolano e Stabia. Veduta attuale del Vesuvio dagli scavi di Pompei. L'eruzione è stata studiata da molti autori (Lirer et al., 1973; Sigurdsson et al., 1985; Barberi et al., 1989; Cioni et al., 1999; Gurioli et al., 2002). L'eruzione fu caratterizzata da tre fasi eruttive principali: 1) fase di apertura freatomagmatica; 2) fase principale pliniana; 3) fase freatomagmatica, nel corso della quale si ebbe la formazione della caldera.

10 10 La successione stratigrafica dei depositi dell'eruzione del 79 d.C. può essere suddivisa in 8 differenti unità eruttive, caratterizzate da differenti distribuzioni areali

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12 12 Distribuzione areale dei depositi da caduta (in azzurro) e dei depositi da flusso piroclastico (in rosso) dell'eruzione del 79 d.C.

13 13 Sequenza di depositi dell'eruzione del 79 d.C. in una cava a Terzigno

14 14 2 Storia eruttiva tra (?) e anni: Formazione del M.Somma Tra ca e 2024 anni fa: 4 grandi eruzioni piniane Pomici di Pompei alternate a una dozzina di eruzioni esplosive medie o piccole Tra il 79 e il 1944: Crescita del Vesuvio attuale attività persistente a condotto aperto interrotta da periodi di stasi conclusi da eruzioni esplosive. tra il 1631 e il 1944 tra il X e il XII (?) tra il V e lVIII tra il I e il III secolo

15 15 periodi di riposo a condotto ostruito chiusi da eruzioni esplosive di magnitudo variabile La storia del Vesuvio è caratterizzata dallalternanza irregolare tra periodi di attività persistente a condotto aperto e

16 16 ….lo stile eruttivo varia da tranquillamente effusivo a Stromboliano Violento, a esplosivo freatomagmatico Fase stromboliana violenta del 1822 Fase freatomagmatica finale del 1906 Colate di lava del 1760 Quando il condotto è aperto….

17 17 Quando il condotto è aperto…. si individuano cicli di attività composizione dei prodotti = K-tefrite - Kfonotefrite volumi di magma emesso = km 3

18 18 ….sono esplosive, polifasate, in genere caratterizzate da una fase pliniana principale e fasi iniziali e finali a carattere freatomagmatico Le eruzioni che segnano a riapertura del condotto dopo periodi di riposo di lunghezza variabile…. Pinatubo 12 Giugno 1991 ore 8.51 Vesuvio, 1631

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20 20 volumi emessi = fino a >3*10 9 m 3 PlinianeSubpliniane

21 21 Evouzione geomorfologica 4 collassi principali durante le 4 eruzioni pliniane Collassi calderici segnano lo svuotamento di grandi camere magmatiche superficiali

22 22 nelle eruzioni che segnano la riapertura del condotto dopo periodi di riposo di lunghezza variabile…… Composizioni: da Ktefrifonolite a Kfonolite, da latite a Ktrachite I depositi pliniani tendono ad avere composizioni a due falde I depositi subpliniani mostrano variazioni continue I depositi di tutte le eruzioni sono caratterizzati da significativi gradienti composizionali

23 23 Il Sistema Magmatico Il vulcano è alimentato periodicamente da masse discrete (valutate ciascuna a 5-10 milioni di m 3 ) di magma di provenienza profonda Queste infornate di magma fresco entrano in camere magmatiche piu o meno superficiali, piu o meno grandi. Quando il condotto e aperto e la camera e piena, ogni nuovo arrivo innesca uneruzione (che potremmo definire di trabocco). Quando il condotto e ostruito, la camera continua a crescere fino al verificarsi di uneruzione (in genere violentemente esplosiva).

24 24 1) iniziale - camere ad alto rapporto daspetto; fusi magmatici mafici arricchiti in cristali nelle porzioni inferiori della camera. V<0.3 km 3 ; età < 100 anni 2) giovane - camere a medio rapporto daspetto; graduale gradazione chimica da fusi poco o mediamente evoluti a magmi salici. V= km 3 ; età= anni 3) matura - camere ad alto rapporto daspetto; stratificazione a due falde con ripido gradiente termico e composizionale tra la porzione inferiore, convettiva, mediamente evoluta e quella superiore, salica, staticamente stratificata. V>1.0 km 3 ; età > 200 anni Le camere magmatiche del Vesuvio evolvono da prolate a subsferiche cambiando i tipo di stratificazione composizionale in funzione del volume (e delletà)

25 25 Negli ultimi anni il volume cumulativo di magma emesso dal Vesuvio e variato con il tempo in modo abbastanza lineare (i dati sono comunque largamente speculativi), indicando lo stato sostanzialmente stazionario del vulcano (per lo meno a livello di alimentazione). Il volume di magma entrato nel sistema vesuviano dopo il 1944 e stimato nellordine dei 200 milioni di m 3. Alimentazione magmatica

26 26 Leruzione del 1631 e stata per questo assunta come evento di riferimento per leruzione massima oggi attesa al Vesuvio. Lo scenario dell Evento Massimo Atteso a medio termine (EMA) e il risultato della combinazione di dati di terreno, di dati storici e di simulazioni numeriche basate su modelli fisici. 200 milioni di metri 3 di magma emessi nel corso di una singola eruzione esplosiva darebbero luogo ad uneruzione subpliniana di magnitudo simile a quella del 1631.

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28 28 Apertura freatomagmatica

29 29 Colonna eruttiva sostenuta Eruzione del 1631 Isopache (cm) Fase di colonna sostenuta

30 30 Colate piroclastiche

31 31 Lento esaurimento Simulazioni effettuate sui 4 bacini scelti (spessori massimi con flusso tipo Glenwood 1)

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34 34 La propensione è stata valutata utilizzando criteri morfometrici (distribuzione delle pendenze, densità di drenaggio, rapporto di rilievo). Propensione alla formazione di lahars nei bacini sorgenti ricoperti da piroclastiti sciolte

35 35 levelalert statevolcano stateCivil Defense main actions 6 ERUPTION IN PROGRESS maximum eruption in progress- That part of yellow zone affected by heavy fallout is evacuated (within Campania region) 0 NO ALERT lowtypical background values- none 1 ATTENTION mediumdeparture from back-ground values of one monitored indicator - Population is alerted 2 ATTENTION highdeparture from back-ground values of one monitored indicator sugge-sting a possible preeruptive state - Prefecture provides logistic support to the scientific community 3 PRE-ALARM very highdeparture from back-ground values of more than one monitored indicator suggesting a possible preeruptive state - Cabinet declares the State of Emergency - The Civil Defense model of intervention is activated 4 ALARM maximumSeveral indicators are coherent with a preeruptive state - Red zone is evacuated (outside Campania region) 5 WAITING maximumdata indicate preeruptive conditions; situation probably irriversible - Civil Defense and scientific operators leave the Red Zone 7 AFTER THE ERUPTION maximumeruption is over; attention has to be payed to possible late phenomena (mudflows, gas emission,...) - The State Department of Civil Defense defines modalities of return of population. - The State of Emergency is revoked Table 2 - Scientific alert levels

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38 38 Campi Flegrei I Campi Flegrei sono un campo vulcanico allinterno del quale, negli ultimi 39 ka, sono stati attivi più di settanta centri eruttivi differenti. La depressione dei Campi Flegrei viene generalmente interpretata come una struttura calderica. Questa deriva dalla sovrapposizione di due episodi di sprofondamento (Orsi et al., 1996) connessi con le eruzioni dellIgnimbrite Campana (39 ka; De Vivo et al., 2001) e del Tufo Giallo Napoletano (15 ka; Deino et al., 2003). La caldera Flegrea è la struttura più evidente del Distretto Vulcanico Flegreo, che comprende, inoltre, la città di Napoli, le isole vulcaniche di Procida ed Ischia, e la parte nord-occidentale del Golfo di Napoli. Lattività vulcanica del Distretto Flegreo, è connessa agli eventi tettonici distensivi che hanno determinato la formazione della depressione, compresa tra il M. Massico a nord e la penisola sorrentina a sud, che prende il nome di graben della Piana Campana.Ignimbrite CampanaTufo Giallo Napoletanograben della Piana Campana.

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41 41 Storia vulcanica e deformativa Letà di inizio del vulcanismo nellarea flegrea non è precisamente noto: sequenze di lave e piroclastiti di circa 2 milioni di anni di età sono state incontrate in perforazione tra Villa Literno e Parete (Barbieri et al., 1979; Di Girolamo et al., 1984; Rosi e Sbrana, 1987); mentre in affioramento i prodotti vulcanici più antichi hanno unetà di circa 60 ka e sono costituiti principalmente da depositi piroclastici e da resti di duomi lavici (Alessio et al., 1973; Cassignol e Gillot, 1982; Pappalardo et al., 1999). L'interpretazione di nuovi dati stratigrafici sia di superficie che provenienti da perforazioni, anche alla luce di tutti i dati geologici, geomorfologici, petrologici e geofisici disponibili in letteratura, ha consentito recentemente (Orsi et al., 1996; Di Vito et al., 1999) una più dettagliata ricostruzione della storia vulcanica e deformativa della caldera flegrea. La geologia di superficie è stata ricostruita facendo riferimento ai depositi dell'Ignimbrite Campana (39 ka) e del Tufo Giallo Napoletano (15 ka) che, in virtù della loro distribuzione areale e continuità laterale, costituiscono utili orizzonti guida. ricostruzione della storia vulcanica e deformativa della caldera flegreaIgnimbrite CampanaTufo Giallo Napoletano

42 42 Eruzione e collasso calderico L'Ignimbrite Campana è il prodotto della maggiore eruzione esplosiva avvenuta nell'area campana. Durante tale eruzione furono emessi, da un centro ubicato nei Campi Flegrei, circa 150 km3 di magma di composizione da trachitica a trachifonolitica, che ricoprirono un'area di circa km2. Al termine di questa eruzione i due terzi della Campania apparivano ricoperti da una coltre di tufi spessa fino a 100 m, mentre enormi volumi di cenere vulcanica rimanevano sospesi nellatmosfera causando, probabilmente, sconvolgimenti climatici estesi allintero pianeta. La caldera Flegrea copre un'area di circa 230 km2 e racchiude tutti i centri eruttivi attivi dopo l'eruzione dell'Ignimbrite Campana. Assumendo uno sprofondamento di circa 700 m in media, come suggerito dalle perforazioni profonde (AGIP, 1987), il volume collassato è di circa 160 km3, in buon accordo con il volume stimato di magma eruttato nel corso dell'eruzione (150 km3).

43 43 Caldera Ignimbrite Campana

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