Vulcano
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Nell'accezione comune il vulcano è il rilievo formato dalle masse di rocce ignee eruttate dall' interno della Terra. In generale sono vulcani tutte le discontinuità nella crosta terrestre attraverso le quali, con manifestazioni varie, si fanno strada i prodotti dell'attività magmatica endogena: polveri, gas, vapori e materiali fusi solidi. La fuoriuscita di materiale è detta eruzione e i materiali eruttati sono: lava, cenere, lapilli, gas, scorie varie e vapore acqueo.
Ciò che noi comunemente chiamiamo Vulcano, in realtà è definito edificio vulcanico o cono vulcanico, ma siccome ormai il termine vulcano è di uso più comune, l'edificio vulcanico molto spesso è chiamato così anche in geologia.
I vulcani testimoniano l'esistenza, nelle zone profonde della litosfera, di masse fuse silicatiche naturali dette magmi.
[modifica] Struttura
Un generico vulcano è formato da:
- una camera magmatica, alimentata dal magma proveniente dal mantello; quando questa si svuota in seguito ad un'eruzione, il vulcano può collassare e dar vita ad una caldera. Le camere magmatiche si trovano tra i 10 e i 50 km di profondità nella litosfera.
- un camino principale, luogo di transito del magma dalla camera magmatica verso la superficie.
- un cratere sommitale, dove sgorga il camino principale.
- uno o più camini secondari, i quali, sgorgando dai fianchi del vulcano o dalla stessa base, danno vita a dei coni secondari.
- delle fessure laterali, fratture longitudinali sul fianco del vulcano, provocate dalla pressione del magma. Esse permettono la fuoriuscita di lava sotto forma di eruzione fessurale.
[modifica] Classificazione dei vulcani in base al tipo di apparato vulcanico esterno
[modifica] Vulcani a scudo
Un vulcano a scudo presenta fianchi con pendenza moderata, ed è costruito dall'eruzione di lava basaltica fluida. La lava basaltica tende a costruire tali enormi coni a bassa pendenza in quanto la sua scarsa viscosità le consente di scorrere agilmente 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 nome viene ovviamente dalla geometria degli stessi, che li fa assomigliare a scudi appoggiati al terreno.
[modifica] Vulcani a cono - Stratovulcani
Troviamo un vulcano a cono quando le lave sono acide. In questi casi il magma è molto viscoso e trova difficoltà nel risalire, solidificando velocemente una volta fuori. Alle emissione 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 essere molto violente, poiché il magma tende ad ostruire il camino vulcanico creando un “tappo”; solo quando le pressioni interne sono sufficienti a superare l’ostruzione l’eruzione riprende (eruzione di tipo vulcaniano), ma nei casi estremi ci può essere un’esplosione che può arrivare a distruggere l’intero vulcano (eruzione di tipo peleèano). Il vulcanismo di questo tipo è presente lungo il margine continentale delle fosse o dei sistemi arco-fossa, dove il magma proviene dalla crosta, dove le rocce sono di composizione più eterogenea.
[modifica] Meccanismo delle eruzioni
Il raffreddamento solidifica il magma, quando la tensione di vapore del residuo fuso supera la pressione litostatica, si verifica il fenomeno eruttivo.
Una delle caratteristiche che influenzano la tipologia di eruzione è la viscosità del magma,quest'ultima dipende dal contenuto di silicati nel magma, molecole che tendono continuamente a legarsi tra loro e a formare catene indistruttibili, se il magma ha più del 60% di silice il magma è viscoso e si ha una tipologia di eruzione esplosiva, se invece il magma ha meno del 50% di silice si ha una tipologia effusiva e il magma è emesso sotto forma di colate laviche.
Le eruzioni vulcaniche si svolgono generalmente in 4 fasi:
- fase premonitrice, caratterizzata da fenomeni che precedono l'eruzione, come guizzi luminosi, terremoti, boati sotterranei e prosciugamento delle sorgenti d'acqua;
- fase di esplosione, durante la quale dal cratere fuoriesce una nube densa di gas che trascina con sé ceneri, sabbia, lapilli e bombe;
- fase di deiezione, caratterizzata dall'emissione di lava dal cratere principale e dagli eventuali crateri secondari del vulcano;
- fase di emanazione, durante la quale vengono emessi gas a temperatura elevata che, condensandosi, assumono l'aspetto di fumo.
[modifica] Classificazione dei vulcani
I vulcani possono essere classificati in base al tipo di apparato vulcanico esterno o al tipo di attività eruttiva: entrambe queste caratteristiche sono strettamente legate alla composizione del magma e della camera magmatica (e quindi della lava che emettono).
[modifica] Tipo hawaiano
Le eruzioni non sono riconducibili alla tettonica, cioè non sono dovute a movimenti della placca quanto piuttosto a dei fenomeni che vedono il magma risalire dai pennacchi caldi fino ai punti caldi (hot spot); la sommità del vulcano è occupata da una grande depressione chiamata caldera, limitata da ripide pareti a causa del collasso del fondo. Altri collassi avvengono all'interno della caldera, creando una struttura a pozzo. La lava è molto basica e perciò molto fluida, producendo edifici vulcanici dalla tipica forma a scudo, con debolissime pendenze dei versanti.
[modifica] Tipo islandese
Le eruzioni avvengono attraverso lunghe fenditure. Le colate, alimentate da magmi basici ed ultrabasici, tendono a formare degli altopiani basaltici. Gli esempi più caratteristici si trovano in Islanda, donde la particolare denominazione del tipo; un ottimo esempio di eruzione di vulcano islandese è quella del Laki del 1783, una delle più famose eruzioni vulcaniche della storia europea.
[modifica] Tipo stromboliano
Magmi basaltici molto viscosi danno luogo ad un'attività duratura caratterizzata dalla emissione a intervalli regolari di fontane di lava e brandelli di lava che raggiungono centinaia di metri di altezza e dal lancio di lapilli e bombe vulcaniche. La ricaduta di questi prodotti crea coni di scorie dai fianchi abbastanza ripidi. Stromboli, il vulcano dal quale prende il nome questo tipo di attività effusiva, è in attività da due millenni, tanto da essere noto, sin dai tempi delle prime civiltà, come il "faro del Mediterraneo".
[modifica] Tipo vulcaniano
Dal nome dell’isola di Vulcano nell'arcipelago delle Eolie. Sono eruzioni esplosive nel corso delle quali vengono emesse bombe di lava e nuvole di gas cariche di ceneri. Le esplosioni possono produrre fratture, la rottura del cratere e l’apertura di bocche laterali.
[modifica] Tipo vesuviano
Dal nome del vulcano Vesuvio (NA), è simile al tipo vulcaniano ma con la differenza che l'esplosione iniziale è tremendamente violenta tanto da svuotare gran parte della della camera magmatica: il magma allora risale dalle zone profonde ad alte velocità fino ad uscire dal cratere e dissolversi in minuscole goccioline. Quando questo tipo di eruzione raggiunge il suo aspetto più violento viene chiamata eruzione di tipo pliniano (in onore di Plinio il Giovane che per primo ne descrisse lo svolgimento, nel 79 d.C.)
[modifica] Tipo peleano
Le eruzioni sono prodotte da magma molto viscoso. Si formano frequentemente nubi ardenti, formate da gas e lava polverizzata. Sono eruzioni molto pericolose che si concludono generalmente con il collasso dell’edificio vulcanico o con la fuoriuscita di un tappo di lava detto spina o duomo. In alcuni casi si verificano entrambi i fenomeni. Queste eruzioni prendono il nome dal vulcano Pelèe della Martinica; gli apparati vulcanici che manifestano questo comportamento eruttivo sono caratterizzati dalla forma a cono
[modifica] Caldere e vulcani attivi
I vulcani attivi possono essere sventrati da esplosioni e sprofondare nella camera magmatica sottostante a causa del crollo della volta. La depressione conseguente al collasso dell'edificio vulcanico è chiamata caldera (termine spagnolo che vuol dire "pentolone"). Un esempio di caldera sono i Campi Flegrei, in Campania. Se l'azione riprende con la ricostruzione dell'edificio vulcanico all'interno della caldera, l'intera struttura è detta vulcano a recinto La caldera più grande non si trova sulla Terra, ma su Marte. Essa appartiene al Olympus Mons. Si hanno vulcani attivi (in fase solfatarica, permanente moderata o in eruzione), vulcani quiescenti e vulcani spenti.
Sulla Terra esistono circa 700 vulcani attivi subaerei, di cui il 60% concentrato attorno al Pacifico a formare la cosiddetta "cintura di fuoco".
Quasi tutti sono caratterizzati da attività esplosiva: 108 in Indonesia, 2 nel Caucaso, 8 nelle Antille e 5 nel Mediterraneo (Santorini, Etna, Vesuvio, Stromboli, Vulcano).
I vulcani esplosivi sono situati in zone orogenetiche, quelli effusivi ai margini di zolle contigue in allontanamento.
[modifica] Laghi vulcanici
Si originano quando forme vulcaniche negative come crateri di vulcani sia spenti che quiescenti o caldere generate in vario modo dall'attività vulcanica vengono parzialmente o completamente riempite dalle acque meteoriche o sorgive. Per esempio, il Crater Lake (Oregon) è un lago ospitato in una caldera formatasi quando la cima del Monte Mazama collassò circa 6600 anni fa. Ne troviamo alcuni anche in Italia, soprattutto nel Lazio. La presenza di un lago all'interno del cratere di un vulcano non estinto ne aumenta notevolmente il rischio vulcanico associato, inteso come potenziale distruttivo del vulcano. La ripresa della attività vulcanica può innescare infatti sia colate di fango calde (lahars caldi), che scendono ad alta velocità lungo i fianchi del vulcano con effetti catastrofici, che iniziali fenomenologie esplosive di tipo idromagmatico,anche molto intense, per interazione violenta acqua - magma e conseguente brusca frammentazione del magma anche quando questo è povero di componenti volatili primari.
[modifica] Studio dei vulcani
Per la loro grandiosità di manifestazione, erano oggetto di studio fin dall'antichità. Platone ammetteva l'esistenza di un fiume sotterraneo di fuoco, il Piroflegetonte, che nel vulcano trovava uno sfogo. Seneca indicava quale causa di eruzioni e terremoti, la penetrazione dell'acqua nel sottosuolo, quando l'acqua raggiungeva la materia incandescente, liberava vapore a forte tensione. Nel 79 d.C., Plinio il Giovane descrive l'eruzione del Vesuvio che seppellì Pompei, Ercolano e Stabia. Ma la vera scienza che studia i vulcani, la vulcanologia, nasce solo nel XVII secolo, quando i naturalisti si interessarono alle eruzioni del Vesuvio (1628) e dell'Etna (1669).
La scienza ottiene progressi decisivi con gli studi di Spallanzani e quindi nel XIX secolo, con l'aiuto della petrografia. L'origine dei vulcani viene spiegate con varie teorie, di cui due importanti e opposte fra loro:
- la teoria dei crateri di sollevamento di De Buch
- la teoria dell'accumulazione esterna di Scrope e Spallanzani.
Nella teoria di De Buch, i vulcani sarebbero originati dal magma che solleverebbe gli strati esterni della terra formando dei coni, che poi si romperebbero in alto formando i crateri. Nella seconda teoria, i vulcani sarebbero dovuti ad accumulo di materiale solido emessi o proiettati dal condotto vulcanico.
Il calore che viene prodotto all’interno esercita una pressione uniforme su tutta la crosta, e dove è più sottile cederebbe, facendo fuoriuscire il magma, causando la nascita dei vulcani.
[modifica] Attività dei vulcani
Le attività vulcaniche sono molteplici. Si distinguono eruzioni di tipo effusivo, dominate da effusione di colate laviche o estrusione di duomi, e eruzioni esplosive, in cui ceneri e lapilli vengono proiettati fino a decine di km al di sopra del cratere e si depositano fino a centinaia di km di distanza. Molti vulcani sono caratterizzati da continua emissione di gas vulcanici dal cratere centrale anche in periodi non eruttivi.
[modifica] Il vulcanismo secondario
Il vulcanismo secondario rappresenta una serie di fenomeni che sono la manifestazione secondaria dell’attività di un vulcano. Questi fenomeni si originano a causa della presenza di magma in prossimità del suolo che, raffreddandosi, determina la liberazione di gas o il riscaldamento delle acque del sottosuolo, con conseguente emissione di gas e vapor d’acqua. Esempi sono le fumarole, i geyser, le sorgenti termali, ecc. Un altro fenomeno di vulcanesimo secondario è il bradisismo, che consiste nel lentissimo movimento verticale del terreno.
[modifica] Il magma
Il magma è una miscela costituita in parte da roccia fusa, in quantità variabile, ossidi di silicio, alluminio, ferro, calcio, magnesio, potassio, sodio e titanio; e da gas disciolti, soprattutto acqua, ma anche anidride carbonica,acido fluoridrico, acido cloridrico, idrogeno solforato, che sono molto pericolosi. Quando il magma ha perso la maggior parte del suo contenuto originario in gas, non puo' piu' eruttare in modo esplosivo, e viene detto lava.
[modifica] Gli aspetti positivi dei vulcani
I vulcani sono stati partecipi di violente eruzioni, che hanno contribuito alla distruzione di numerose civiltà. I vulcani presentano, comunque, un aspetto meno critico; in effetti, sono essenziali nella creazione, in un pianeta, della vita.
Molti scienziati, appunto, tendono ad identificarli come i creatori degli oceani e dell'atmosfera terrestre, tramite l'emissione e successiva condensazione di gas e vapori, emessi nel corso dei millenni. Anche gli strati di cenere che coprono i terreni intorno ai vulcani hanno un'azione benefica. Le particelle che li compongono, frantumandosi, liberano alcuni fertilizzanti, come il potassio o il fosforo, essenziali per l'agricoltura.
[modifica] Altri progetti
Wikimedia Commons contiene file multimediali su Vulcano
[modifica] Collegamenti esterni
- Il sistema vulcano
- Conoscere la vulcanologia
- Breve introduzione alla vulcanologia
- La previsione delle eruzioni
- Il Rischio Vulcanico
- Vulcani Italiani
- Area Vesuvio
