Vulcani Un vulcano è un’ apertura nella crosta terrestre da cui fuoriescono rocce incandescenti e fuse, insieme a frammenti solidi, polveri, ceneri e gas. 1 1

Il vulcano è alimentato dal magma di una camera magmatica, Possiede un condotto o camino vulcanico principale, terminante con un cratere centrale a cui possono aggiungersi camini secondari e crateri laterali o avventizi. Comunemente i materiali eruttati tendono da accumularsi attorno al centro di emissione, dando luogo ad un edificio vulcanico di forma e dimensioni variabili a seconda della dinamica eruttiva, del tipo e della quantità d materiali emessi. Il tutto, a sua volta, dipendente dal tipo di magma. 2

Il magma sotto un vulcano non si forma direttamente in situ (nella camera magmatica), ma più in profondità, nella zona tra crosta e mantello (astenosfera) grazie soprattutto al calore proveniente dal nucleo esterno e trasportato in alto per i moti convettivi del mantello. A quelle profondità, porzioni di roccia si fondono formando i diàpiri (specie di gocce rovesciate). Avendo densità minore della roccia circostante, essi tendono a risalire fermandosi in zone della crosta contenuti da rocce compatte (rocce incassanti), che in qualche modo ne bloccano l’ulteriore risalita. Nella stessa zona confluiscono vari diapiri che, nel tempo, costituiranno e alimenteranno la camera magmatica. 3

I meccanismi suddetti possono agire anche in concomitanza. Affinchè il magma raggiunga la superficie terrestre si deve rompere la situazione di equilibrio creatasi tra il magma fermo nella camera magmatica e le rocce incassanti. Varie sono le cause della rottura di equilibrio: La risalita di nuovo magma (diapiri) aumenta la pressione interna che, vincendone la resistenza, riesce a provocare spaccatture nelle rocce incassanti. Attraverso fessurazioni, nella camera possono giungere liquidi (acqua, acidi) che, vaporizzando, ne aumenteranno la pressione interna. I movimenti delle placche continentali, comprimendo o stirando le varie masse, possono provocare variazioni di pressione e/o lacerazioni delle rocce. I meccanismi suddetti possono agire anche in concomitanza. 4 4

L’ERUZIONE VULCANICA ESPLOSIVA: Magma poco fluido, acido, chiaro, meno denso, sialico Prodotti: gas e vapori, pomici, ceneri, bombe e detriti vari incandescenti (piroclasti). Le lave sono scarse. EFFUSIVA: Magma fluido, basico, denso, scuro, femico. Prodotti: fiumi di lava, vapori, gas e frammenti (piroclasti) scarsi. Le dimensioni, la forma e le caratteristiche chimico-strutturali del vulcano dipendono dalla sua attività che, a sua volta, dipende dal tipo di magma. 5

Vulcani a cono - stratovulcani Caratterizzati da un’attività di tipo esplosivo, sono costruiti da lave acide, chiare, povere di metalli, ricchi di tetraedri a vertici condivisi. Il magma è molto viscoso, la risalita e lo scorrimento sul terreno sono lenti per cui la solidificazione avviene a distanze brevi (anche all’interno del camino  tappo). Alle emissioni laviche si alternano emissioni di piroclastiti, materiale solido che viene sparato fuori e che, alternandosi con le colate, forma gli strati dell'edificio. Eruzioni di questo tipo possono iniziare in modo molto violento, come quella del Vesuvio che seppellì Pompei o quella del Krakatoa in cui fu distrutto l’intero edificio vulcanico (tipo peleiano), per poi proseguire in modo più tranquillo (tipo vulcaniano). Il vulcanismo di questo tipo è presente lungo il margine continentale delle fosse o dei sistemi arco-fossa, dove il magma proviene dalla crosta e le rocce sono di composizione più esogena. Vesuvio

Vulcani a scudo L’attività effusiva, tranquilla caratterizza vulcani a scudo, rilievi moderati, molto estesi, con fianchi a pendenza dolce. La composizione è basaltica. La lava basaltica è fatta di silicati basici, scuri, ricchi di metalli per cui i tetraedri tendono a mantenersi isolati. Questo permette di garantire una buona fluidità che consente un agevole scorrimento della massa fusa sul terreno o sotto di esso, nei tubi di lava, fino ad arrivare a molti km di distanza senza consistente raffreddamento. I maggiori vulcani del pianeta sono vulcani a scudo. Il più grande vulcano a scudo del mondo si trova nelle Hawaii, il suo nome è Mauna Loa.

Classificazione generale in base alla attività specifica (Tranquilla) 8 8

Hawaiano (Tranquillo) La lava è fluida, basica, densa femica e ultrafemica. Esce da un cratere centrale espandendosi in tutte le direzioni. In corrispondenza del cratere, i gas che fuoriescono innalzano la lava creando suggestive fontane incandescenti. 9

Islandese Simile a quello Hawaiano, se ne differenzia per il fatto cher le eruzioni avvengono attraverso lunghe fenditure (fissure) più che da crateri. Le colate, alimentate da magmi basici ed ultrabasici, tendono a formare degli altopiani basaltici (plateaux basaltici). Sono generalmente sottomarini, ma gli esempi più conosciuti si trovano in Islanda, come il Laki che, nel 1783, fu caratterizzato da una delle più famose eruzioni vulcaniche della storia europea.

Stromboliano Deriva da magma misto. La lava è abbastanza fluida e fuoriesce con eruzioni piuttosto tranquille. Ma, data la presenza comunque di una percentuale non sialico, con intervalli più o meno regolari si formano fontane, getti ditrascurabile di materiale lava, che raggiungono centinaia di metri d'altezza, nonché lapilli, ceneri e bombe vulcaniche. Tale caratteristica è legata al ristagno della lava acida nel cratere; si forma così una crosta solida che, sotto la pressione dei gas sottostanti, viene frantumata e scagliata all'esterno. 11

Vesuviano (sub-pliniano) Vulcaniano Il magna è prevalentemente acido, abbastanza viscosa e fuoriesce in modo violento con abbondanza di piroclastiti che originano - nella fase iniziale dell'eruzione una grande nuvola scura, Le lave sono più rare. Vesuviano (sub-pliniano) E’ simile al vulcaniano, ma l'esplosione iniziale è tremendamente violenta tanto da svuotare gran parte della camera magmatica. Il magma risale dalle zone profonde ad alte velocità fino ad uscire dal cratere e dissolversi in minuscole goccioline. 12

Esplosione del Krakatoa Peleeano Un'eruzione peleeana (che prende il nome dal vulcano La Pelée della Martinica) è caratterizzata dal fatto che il vulcano erutta non centralmente dal cratere ma lateralmente smembrando parte dell'edificio vulcanico. L’eventuale presenza di falda acquifera, posta sopra la camera magmatica, costituisce una sorta di pentola a pressione che, raggiunto il valore critico della roccia sovrastante, ne provoca la rottura con un’enorme esplosione che distrusse l’intera isola. Esplosione del Krakatoa Anak Krakatoa (figlio di Krakatoa) 14 14

Vulcani sottomarini Praticamente come quelli islandesi; sono semplici spaccature, ma della crosta oceanica, da cui fuoriescono magma basaltico e gas. Rappresentano i vulcani più diffusi sulla Terra ed hanno dato vita nel corso della storia geologica della Terra alle dorsali oceaniche e alle isole o arcipelaghi di origine vulcanica.

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Il vulcanesimo secondario I fenomeni vulcanici non si esauriscono con la fine delle eruzioni ma continuano con l’emissione di gas caldi e vapore acqueo, a questi fenomeni si da il nome di vulcanesimo secondario. L’attività può essere prolungata nel tempo ( attività persistente) oppure può essere caratterizzata da brevi periodi eruttivi (attività parossistica). 17 17

Cos’è un geyser? I geyser sono manifestazioni vulcaniche secondarie . Come i vulcani, devono la loro esistenza ai bacini di magma presenti nella litosfera. La nascita di un geyser ha inizio quando l’acqua piovana filtra nel terreno e finisce in una regione del sottosuolo ricca di rocce porose. Le rocce circostanti vengono riscaldate da un bacino magmatico, quest’acqua non giunge ad ebollizione, ma viene spinta verso l’alto. La temperatura aumenta e l’acqua si trasforma in vapore. Fuoriesce e porta con sé acqua ancora liquida in un getto caldo. 18 18

SORGENTI TERMALI Molto diffuse in Italia, sono costituite da acque calde, ricche di gas e sali minerali, spesso sfruttate per le loro proprietà terapeutiche esse sono costituite da acque calde che risalgono in superficie. Derivano dal vapore acqueo, proveniente dal magma condensatosi oppure dal riscaldamento delle acque sotterranee per contatto con rocce calde. 19 19

MOFETE Sono emissioni di anidride carbonica. Questo gas è più pesante dell’aria e perciò ristagna nello strato d’aria a diretto contatto con il suolo rendendo difficile la respirazione. 20 20

Fumarole Piccole fessure nel suolo da cui fuoriescono emissioni di acqua calda, vapore acqueo e anidride carbonica, frequenti vicino a Napoli. Il nome del fenomeno è dovuto al vapore che si raffredda e condensatesi forma dei fumi. 21 21

Soffioni Sono un particolare tipo di fumarole; in questo caso il vapore acqueo fuoriesce dal suolo a forti pressioni con temperature dai 120°C ai 200°C, raggiungono fino ai 20m di altezza e vengono sfruttati per vaporazioni di acido borico e produzione di energia termo-elettrica. Centrale geotermoelettrica di Larderello Soffione boracifero di Larderello (Pisa) 22 22

Solfatare Sono emissioni di vapori caldi (120°C) ricchi di composti dello zolfo dal colore giallo che formano cristalli, intorno al loro sbocco in superficie. La più importante è quella di Pozzuoli, situata all’interno del cratere di un vulcano spento. 23 23

IL RISCHIO VULCANICO I principali pericoli derivanti dall’attività vulcanica sono rappresentati dalla caduta di frammenti solidi di dimensioni e temperatura variabili, dallo scorrimento di colate di lava, flussi piroclastici e colate di fango, dall’emissione di gas vulcanici, da terremoti, frane, inondazioni, ecc. Pericolosità e rischio vulcanico sono spesso usati come sinonimi, benché il significato sia diverso. Il rischio è dato da tre parametri: Pericolosità vulcanica  probabilità che una regione sia interessata da fenomeni vulcanici. Valore esposto  numero di persone e strutture civili esposte al pericolo. Vulnerabilità  percentuale di valore che si stima verrà perduto per effetto di un evento. R=P x V x E 24 24

Vulcani in Italia L’Italia è caratterizzata da un'attività vulcanica tuttora in atto, nella quale si possono distinguere tre diversi tipi di vulcanismo. Il vulcanismo esplosivo delle isole Eolie comprende due vulcani, Stromboli e Vulcano. L'attività di Stromboli è continua, con deboli esplosioni intermittenti a volte seguite da emissioni laviche; l'attività di Vulcano si sviluppa invece in due fasi: nella prima fase, per la viscosità della lava, si forma nel suo cratere una cupola di ristagno, mentre nella seconda, la cupola, a causa della pressione dei gas sottostanti, esplode e si frantuma, liberando il cratere per la successiva fuoriuscita di lava. Al vulcanismo esplosivo della costa tirrenica meridionale si possono associare i Campi Flegrei, Ischia e, soprattutto, il Vesuvio. Il vulcanismo effusivo della Sicilia orientale (basaltico) è rappresentato specialmente dall'Etna, il più alto vulcano attivo d'Europa. 25 25