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CALORE INTERNO DELLA TERRA - Vulcanismo, Edifici vulcanici

scienze della terra




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CALORE INTERNO DELLA TERRAIl calore interno della terra è dato:

dal calore primordiale: il quale vi è perché la Terra si è formata da un pezzo di sole che ha vorticato su se stesso: di conseguenza la parte esterna si è subito raffreddata pian piano, (mentre all'interno ha continuato e continua lentamente a spengersi). Se però, il calore interno dipendesse solo dal calore primitivo la terra si sarebbe gia raffreddata;

dagli elementi radioattivi : i quali sono elementi con diverso numero di massa: di conseguenza il loro stato non è stabile e questa instabilità crea energia che va ad alimentare il calore primordiale ;

Il FLUSSO TERMICO è la quantità di calore emessa nell'unità di tempo per ogni unità di superficie. Il flusso termico può essere di due tipi, dall' interno verso l'esterno e dall'esterno verso l'interno.



Dall'esterno arriva dal Sole e riesce a penetrare solo pochi metri della crosta terrestre, perché la roccia che compone la crosta è un cattivo conduttore di calore.

Dall'interno verso l'esterno è dato dal calore primordiale e dagli elementi radioattivi.

Il Campo magnetico è la zona in cui si manifestano le forze magnetiche e quindi si risente dell'influsso del magnetismo. La forza magnetica è massima ai poli e neutra al centro.

Il Gradiente termico: non si mantiene costante per tutta la profondità della Terra, perché si smorsa piano piano fino ad annullarsi del tutto. E' l'aumento della temperatura in base alla profondità: dopo i primi 4 km la temperatura aumenta di 30°centigradi ogni 100m. L'aumento (si ipotizza che sia dato dalla presenza di isotopi radioattivi ), però non è costante. Questa crescita della temperatura si mantiene costante solo per un certo numero di chilometri, poi pian piano diminuisce, fino a scomparire. [ Il gradiente geotermico si ipotizza che dipende dagli isotopi radioattivi, ossia dalla loro densità (più sono leggeri più tendono ad andare verso l'esterno per la forza centrifuga così al centro rimangono gli isotopi più pesanti. Proprio come si comportano gli elementi: all'esterno la Terra è composta da Silicio e Alluminio, che sono più leggeri, e all'interno da Nichel e Ferro che sono più pesanti) ]. Questo fenomeno avviene perché la pressione degli strati superiori(man mano che si scende) aumenta e quindi, ad un certo punto, anche se c'è la temperatura ottimale la pressione impedisce la fusione.

Vulcanismo




Il VULCANISMO è la spaccatura della crosta terrestre da dove esce del magma (roccia fusa) che viene dall'interno della Terra. Un aspetto del vulcanismo che appare comune a tutte le sue manifestazioni è la risalita, dall'interno della Terra di magma(materiale roccioso allo stato fuso), mescolato a gas e vapori, tutti ad alte temperature, che, una volta giunti in superficie, si raffreddano rapidamente e si solidificano oppure si disperdono nell'atmosfera. Tali masse fuse sono chiamate magmi, all'interno della crosta terrestre e nella parte alta del sottostante mantello. Il Magma è costituito da roccia fusa e può essere essenzialmente di due tipi: ACIDO e BASICO. Quello Acido si forma nella crosta terrestre più profonda a temperature che vanno dai 300°C ai 500°C , è denso (perché non è totalmente fuso) e di conseguenza ha una risalita lenta e lento è anche il raffreddamento; chimicamente è composto da silicati e alluminio. Quello Basico si forma nel mantello superiore ad una temperatura che oscilla tra 500 ei 100°C, quindi è liquido ed ha per questo una risalita rapida e rapido è anche il suo raffreddamento; chimicamente è ricco di ferro e magnesio(ed ha un colore scuro per questo). I magmi non sono stabilmente presenti in questo o in quel settore all'interno del pianeta, ma si formano localmente per il verificarsi, nel tempo, di particolari condizioni chimiche e fisiche: quando e dove si raggiungono tali condizioni, i materiali rocciosi solidi presenti cominciano a fondere. L'attività vulcanica può, quindi, innescarsi improvvisamente in qualche settore della superficie terrestre e persistervi per un tempo più o meno lungo, prima di estinguersi per il venir meno in profondità, di quelle condizioni che avevano provocato la formazione del magma. Dopo i lunghi tempi necessari per la fusione e la separazione, la risalita del magma è relativamente rapida e avviene attraverso le rocce solide sovrastanti, sfruttando ogni fessura che il magma stesso tende ad ampliare o a generare con la sua spinta. La velocità di risalita di un magma può variare moltissimo e dipende da molti fattori, come: la maggiore o minore viscosità del magma (che dipende dalla composizione chimica), il volume di magma che si forma , la profondità della zona in cui si origina, la temperatura delle rocce attraverso cui risale e così via.

Edifici vulcanici


Gli edifici vulcanici si accrescono o all'estremità aperta in superficie (cratere) di un condotto di forma, in genere, quasi cilindrica (vulcani centrali o areali), oppure lungo spaccature che penetrano profondamente nell'interno della Terra (vulcani lineari) e che permettono la risalita di materiale fuso. Il condotto (o camino) vulcanico mette in comunicazione l'edificio esterno con l'area di alimentazione, che può trovarsi da qualche decina fino a oltre 100km di profondità. In genere , nella sua risalita il magma può ristagnare in un bacino magmatico (o camera magmatica) a debole profondità (fra 2-3 e 10km). La forma di un edificio vulcanico dipende strettamente dal tipo dei prodotti eruttati e spesso rappresenta, almeno in prima approssimazione, un'importante informazione sulla natura del vulcano stesso.

I vulcani lineari (o islandesi) hanno magma solo basico e proprio per questo motivo non possiedono edificio vulcanico , ma sono costituiti da una spaccatura della crosta terrestre. Si formano i Plateaux, che sono delle piattaforme rocciose (perché è un magma basico e quindi molto liquido che di conseguenza si raffredda lontano dalla spaccatura, fomando queste spaccature). Di tipo lineare sono anche le dorsali oceaniche.

[ L'Islanda è un pezzo di dorsale oceanica affiorata ; ed è per questo che su di essa ci sono i plateaux].

I vulcani a scudo hanno forma appiattita di grandi edifici vulcanici, come quelli delle Hawaii e dell'Islanda, è dovuta invece alla notevole fluidità delle lave eruttate(lave basiche, molto calde, che solidificano come basalti), in grado di scorrere per molti chilometri in larghe colate, anche di modesto spessore, prima di consolidarsi, mentre gli episodi esplosivi sono praticamente assenti.

I vulcani centrali o conici hanno magma acido e un edificio a forma di tronco di cono. L'apparato centrale è formato dalla camera magmatica, dove al suo interno il magma che proviene dal mantello o dagli strati con xizo inferiori , sopra la camera si trova il camino o condotto vulcanico dove risale il magma dalla camera. Infine vi è il cratere, che è la fessura da cui fuoriesce il magma.

Inoltre va detto che MAGMA e LAVA non sono la stessa cosa:

il MAGMA è il fluido che si trova nella camera magmatica quindi all'interno della crosta

la LAVA è il liquido che è fuoriuscito dal vulcano

La lava deriva dal magma; essa però si differenzia da esso perché ha diversa composizione chimica.

La composizione chimica della lava è differente da quella del magma per tali motivi: negli strati inferiori la pressione litostatica (cioè degli strati) è maggiore e il gas, per questo, si trova allo stato liquido. Mano a mano che la pressione diminuisce di conseguenza parte della percentuale dei gas che è presente nel magma allo stato liquido, passa allo stato aeriforme: avendo quindi diversa percentuale di gas, il liquido che esce dal vulcano non può essere chiamato magma, ma lava.


Attività vulcanica





Prima fase: ATTIVITA' ESPLOSIVA (per alcuni tipi di vulcani come quelli a magma acido, è la fase più imponente, mentre per altri è più ridimensionata, come per i vulcani con magma basico). Consiste nella frantumazione del tappo e i protagonisti sono le piroclastiti o piroclasti (piro = fuoco, clasti = pietra) che sono frammenti provenienti dalla lava che si raffredda oppure pezzi di tappo e avvolte anche di cratere, che vengono spruzzati in aria dopo la rottura del tappo. I piroclasti sono classificati a seconda del calibro del frammento in:

ceneri (ordine di mm)

lapilli (ordine da mm a cm)

bombe (ordine di decine di cm)

Seconda fase: ATTIVITA' EFFUSIVA, la quale consiste nella fuoriuscita della lava




Terza fase: ATTIVITA' EMANATIVA , (questa fase dura per anni) la quale consiste nella fuoriuscita di gas fino quando non si riforma completamente il tappo.

Queste tre fasi hanno durata e modalità differenti a seconda del tipo presente in essi ]

Si può riconoscere la tipologia di magma, tramite l'altezza:

-in quelli a scudo , il magma è basico, quindi è più liquido. Di conseguenza quando fuoriesce si va a distribuire anche in zone lontane dal cratere. Il rilievo risulta così più dolce

-Gli strato vulcani divengono più alti, perché al loro interno vi è magma acido, più denso e quindi si distribuisce molto più vicino al cratere. In particolare essi sono chiamati strato-vulcani , perché si formano "a strati". (FASE ESPLOSIVA: dopo l'esplosione del tappo del cratere, i detriti si depositano sulle pendici e formano il primo strato detritico. FASE EMANATIVA : sopra i detriti si va a depositare la lava fuoriuscita in seguito all'esplosione , formando così il secondo strato.) ]

Oltre alla distinzione per forma (la quale è dovuta al tipo di lava), i vulcani vengono distinti in base al tipo di eruzione. Anche questa classificazione, però, presenta dei limiti, dovuti al fatto in un medesimo vulcano possono alternarsi o succedersi nel tempo tipi di attività diversi. I fattori che più direttamente influenzano il tipo di attività vulcanica (e, quindi, di eruzione) sono la viscosità del magma risalita e il contenuto in aeriformi, soprattutto acqua. Come si ricorderà, la viscosità varia moltissimo con la natura del magma: a parità di altre condizioni, è molto elevata nei magmi acidi e molto minore nei magmi basici (da cui derivano lave di tipo basaltico). Esaminiamo i vari tipi di eruzioni secondo il seguente schema, che sottolinea il ruolo fondamentale della viscosità.

Attività effusiva dominante

(magma fluido e contenuto in acqua variabile):

- Eruzioni di tipo hawaiiano;

-Eruzioni di tipo Islandese;

Attività effusiva prevalente (Magma meno basico, più denso e meno liquido)

( magma meno fluido):

- Eruzioni di tipo stromboliano

Attività mista(effusiva-esplosiva)

( magma viscoso e contenuto in aeriformi elevato):

- Eruzioni di tipo vulcanico;

- Eruzioni di tipo pliniano;

-Eruzioni di tipo peleeano; (Si trova nell'isola Pelè)


VULCANO DI TIPO ISLANDESE: ha magma ultrabasico . Poiché questo tipo di magma è molto liquido, l'ostruzione della spaccatura ( perché essendo vulcani con magma liquido non presentano un vero e proprio cratere) è paragonabile a un "velo", rispetto ai vulcani con magma acido, di conseguenza basta poco perché si rompa. Nelle eruzioni di tipo islandese, la lava, molto fluida , fuoriesce da fessure invece che da un edificio centrale. Il ripetersi di tali eruzioni dalla stessa fessura porta alla formazione di vasti espandimenti lavici basaltici quasi orizzontali (plateaux basaltici), di spessore relativamente modesto , ma estesi per centinaia di migliaia di km quadrati.


- Prima fase: inesistente

- Seconda fase: (attività effusiva): predominante

- Terza fase: Dura per anni


VULCANO DI TIPO HAWAIIANO: ha magma basico quindi liquido, di conseguenza è ha scudo. In questo tipo il tappo è più spesso.

- Prima fase: è presente ma è di modeste dimensioni

- Seconda fase: è predominante

-Terza fase: dura per anni

Questo tipo di vulcano, provoca distruzione durante l'attività effusiva.

Le eruzioni di tipo hawaiano sono caratterizzate da abbondanti effusioni lave molto fluide, che danno origine ai tipici vulcani a scudo. In tali edifici la sommità è spesso occupata da un'ampia depressione, chiamata caldera (dallo spagnolo "pentolone") e delimitata da ripide pareti, formatesi per collasso del fondo, rimasto senza sostegno a seguito del drenaggio della camera magmatica verso la superficie di grandi quantità di lava.

Dalle lave fluide i gas si liberano in genere tranquillità, ma , soprattutto all'inizio delle eruzioni, nella loro fuga possono trascinare per un tratto getti di lava fusa: la superficie di un lago di lava sembra allora ribollire violentemente e da essa si innalzano spettacolari fontane di lava, alte più di 100m .


VULCANO DI TIPO STROMBOLIANO: ha magma acido

-Prima fase: è evidente

-Seconda fase: è molto presente

-Terza fase: dura per anni

Nelle eruzioni di tipo stromboliano (dall'Isola di Stromboli, nelle Eolie) predomina un'attività esplosiva più o meno regolare. In tali eruzioni la lava, abbastanza fluida, ma meno che nei casi di tipo hawaiano e islandese,(a Stomboli è una varietà di Basalto), ristagna periodicamente nel cratere, dove inizia a solidificare. Al di sotto della crosta solida che così si forma si vanno accumulando, però, i gas che continuano a liberarsi dal magma (grazie alla diminuita pressione per il minor carico delle rocce sovrastanti, trovandosi ormai il magma prossimo alla superficie): nel giro di un breve intervallo (un'ora o anche solo pochi minuti), la pressione di questi gas, che si trovano ad alta temperatura, cresce fino a far saltare la crosta con modeste esplosioni che lanciano in aria brandelli di lava fusa. Esaurita la spinta dei gas che hanno innescato l'eruzione, la lava torna a ristagnare sul fondo del cratere e si forma una nuova crosta solida, finchè un nuovo accumulo di gas farà ripetere il fenomeno.


VULCANO DI TIPO VESUVIANO O PLINIANO (perché plinio il giovane è quello che ha descritto l'eruzione del Vesuvio nel 79 D.C)Magma acido

L'ultima esplosione del Vesuvio è avvenuta nel 1944, per cui è un vulcano attivo.

- Prima fase: è evidente; per il tipo di magma che è presente nel vulcano, il tappo che si forma è molto spesso, per cui per romperlo vi è bisogno di una forte spinta o pressione dall'interno.

Si viene a formare, alcune volte, durante questa fase, la CALDERA ("cratere all'interno di un cratere")

Durante la prima fase si sgretolano sia il tappo che il cratere. E si vengono a formare anche le nubi ardenti

-Seconda fase: molto presente

- Terza fase : dura per anni

L'Etna è situato a metà tra il tipo stromboliano e il vesuviano

E'un tipo di attività vulcanica caratterizzato 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, fino a espandersi in maniera esplosiva uscendo dal cratere, dissolvendosi in una gigantesca nube di minutissime goccioline. Quando tali esplosioni raggiungono il loro aspetto più violento vengono definite ERUZIONI DI TIPO PLINIANO. La colonna di vapori e gas fuoriesce dal condotto con tale forza e velocità da salire diritta verso l'alto per alcuni km, prima di perdere energia ed espandersi in una gran nuvola, che assume così una caratteristica forma che ricorda un pino marittimo. Dalla nuvola ricadono su un'ampia area grandi quantità di frammenti di lava vetrificata, sotto forma di pomici.




VULCANO DI TIPO PELEANO : si trovano in centro America ed hanno un magma ultra acido

-Prima fase : predominante: il tappo è talmente spesso che prima dell'attività vulcanica si vede ergere, dal cratere, una vera e propria montagna. Durante l'esplosione il cratere si sgretola completamente

-Seconda fase : molto presente

- Terza fase: dura per anni

Le eruzioni di tipo peleano sono caratterizzate dall'emissione di lava ad altissima viscosità e a temperatura relativamente bassa(600°-800°C), che viene spinta fuori dal condotto già quasi solida e forma cupole o torri alte qualche centinaio di metri. Dalla base di queste protusioni possono sfuggire grandi nuvole di gas e vapori caldissimi, che portano in sospensione notevoli quantità di ceneri e di lava finemente polverizzata: tali emulsioni roventi e molto dense (chiamate nubi ardenti discendenti) rotolano come valanghe lungo le pendici del vulcano e si espandono su vaste aree con grande velocità .


VULCANO DI TIPO VULCANIANO

Le eruzioni di tipo vulcaniano dall'Isola Vulcano, nelle Eolie sono caratterizzate da un meccanismo simile a quello stromboliano, solo che in tal caso la lava è molto più viscosa (lave acide), per cui i gas si liberano con molta più difficoltà, mentre la lava solidifica nella parte alta del condotto, dove forma un "tappo" di grosso spessore. Di conseguenza, i gas impiegano tempi più lunghi per raggiungere pressioni sufficienti a vincere l'ostruzione: quando ciò avviene, l'esplosione è violentissima, tanto da coinvolgere, a volte la sommità stessa del cono vulcanico. Le eruzioni dei grandi vulcani, se il loro cratere è ostruito (anche solo per l'accumulo di detriti caduti in esso dalle pareti), avvengono di regola con una fase iniziale di violenta attività vulcanica.


QUELLO CHE FUORIESCE DA UN VULCANO: GAS , LAVE E PIROCLASTITI


Materiali aeriformi (gas e vapori) e materiali solidi (rocce effusive, cioè derivate dalle lave, e piroclastiti)

Sono i tipici prodotti dell'attività vulcanica.

La natura dei materiali aeriformi non è ancora completamente nota, per la difficoltà di campionare i materiali che si liberano rapidamente dalla lava nel corso dell'eruzione e si mescolano immediatamente con i gas atmosferici.

Sappiamo tuttavia, che i prodotti più abbondanti sono il vapor d'acqua e l'anidride carbonica, seguiti dai composti dello zolfo, dell'azoto, del cloro e del fluoro. L'importanza degli aeriformi nei processi vulcanici è duplice: da un lato essi hanno contribuito a formare gran parte dell'atmosfera e continuano ad alimentarla, dall'altro è la loro presenza a favorire la risalita e l'innesco delle eruzioni del magma, entro cui si trovano disciolti.

I materiali solidi prodotti dall'attività vulcanica sono meglio conosciuti: sono le colate di lava (o, più esattamente, le rocce effusive cui le lave danno origine per raffreddamento) e le piroclastiti, che si formano per accumulo di frammenti solidi di varie dimensioni e natura, espulsi da un vulcano nelle fasi esplosive della sua attività.

LAVE E PIROCLASTITI

L'aspetto di una colata di lava in corso di raffreddamento o già solidificata dipende da composizione, viscosità, contenuto in gas della lava ed è influenzato dalla morfologia del terreno su cui la colata scende. Quando la lava che si raffredda è molto fluida, alla sua superficie si forma una crosta di aspetto levigato, sotto la quale la lava può continuare a scorrere come in un tunnel dalle pareti isolanti. Questo tipo di lava, le cui colate presentano superfici lisce e regolari, viene chiamato pahoehoe, che in hawaiano vuol dire che "ci si può camminare sopra a piedi nudi". Se, invece, la lava è più viscosa, la superficie della colata, più rigida, si frantuma in numerosi frammenti spigolosi e taglienti e assume un aspetto scabroso, per cui tale tipo di lava è definita aa ("su cui non si può camminare a piedi nudi").

Se la colata di lava fuoriesce sul fondo di un oceano, a causa del brusco raffreddamento a contatto con l'acqua, la superficie si riveste rapidamente di una crosta vetrosa, ma la pressione dovuta all'arrivo di nuova lava dal condotto fa rompere in vari punti tale crosta: dalle numerose fessure escono fiotti di lava che a loro volta si rivestono di un guscio vetroso, e il processo si ripete. Alla fine la colata appare formata da una specie di catasta di grosse "focacce", e per tale inconfondibile aspetto si parla di "lave a cuscini" .

Anche le piroclastiti possono assumere aspetti molto diversi. La liberazione dei gas da lave abbastanza fluide può dare origine a un'attività di lancio nella zona di emissione. In vicinanza del cratere possono accumularsi in tal modo brandelli di lava, che, lanciati per aria, ricadono ancora incandescenti e , raffreddandosi, formano le scorie vulcaniche : se i brandelli sono di grandi dimensioni e , nella loro traiettoria balistica(come di una parabola; esegue la traiettoria di un proiettile), hanno il tempo di consolidarsi e indurirsi in superficie, si arriva alle bombe vulcaniche, dalla tipica forma affusolata. Nelle fasi esplosive dell'attività vulcanica, invece, i gas surriscaldati e in violenta espansione trascinano via verso l'alto grandi quantità di rocce sbriciolate, strappate dalle pareti del camino, di minerali in frammenti e di lava in minute goccioline, che si trasformano in vetro vulcanico. L'espulsione e la ricaduta di questi materiali avvengono secondo diversi meccanismi. I frammenti solidi hanno dimensioni variabili, per cui si parla di polvere vulcanica (molto fine), di cenere vulcanica (simile ad una sabbia), di lapilli (come piccoli ciottoli)e di blocchi (anche di decine di tonnellate). Se la brusca e violenta liberazione di gas avviene in un magma acido portato rapidamente in superficie, la lava che si forma è una specie di schiuma vetrosa, le cui numerosissime piccole cavità ripetono la forma delle bolle di gas, conservatasi come un'impronta per la viscosità del materiale. Dall'eruzione tale schiuma viene sgretolata in frammenti che, trascinati a grande altezza, ricadono e si accumulano in livelli di pomici, leggerissime e porose, che sono i tipici prodotti delle violentissime eruzioni di tipo pliniano.

IL VULCANISMO EFFUSIVO: BASALTI . DALLE DORSALI OCEANICHE E DAI PUNTI CALDI


Quando un magma fluido risale verso la superficie, al diminuire della pressione gli aeriformi in esso disciolti si liberano gradualmente e con relativa facilità. All'estremità superiore del condotto, dopo aver fatto saltare con la loro pressione l'eventuale ostruzione, i gas si liberano con forza, spesso con lancio di scorie, mentre ben presto inizia a traboccare la lava che fluisce rapidamente e si espande anche su grandi distanze (*espandimenti lavici, vulcani a scudo*).

La manifestazione più imponente di vulcanismo effusivo sul nostro pianeta avviene sott'acqua ed è associata a una serie di profonde fessure che tagliano l'intera crosta e che segnano, come vedremo meglio più avanti, l'asse delle dorsali oceaniche cioè di quel sistema di fasce rilevate di fondali marini che percorre tutti gli oceani, con uno sviluppo totale di oltre 60 000km.

Se i materiali eruttati si trovano a notevole profondità, in modo che la pressione dell'acqua sovrastante impedisca la fuga tumultuosa di gas , la lava fluisce tranquillamente dalle fessure e si consolida con le tipiche strutture a "cuscini". Se, però, l'eruzione sottomarina avviene a profondità moderata, quindi sotto modeste pressioni, l'emissione della lava è accompagnata da esplosioni che liberano alla superficie del mare nubi bianche di vapore acqueo. La lava si accumula e l'edificio, inizialmente sottomarino, può arrivare ad emergere dal mare, accrescendosi con accumuli di scorie che si saldano fino a formare robusti bastioni, rafforzati da colate di lava.(isole vulcaniche)

Il vulcanismo effusivo delle Isole Hawaii, non è collegato ad una dorsale oceanica, ma è associato all'attività di un "punto caldo". I punti caldi sono zone ristrette dalla superficie terrestre(ne sono state identificate alcune decine) caratterizzate da vulcanismo attivo persistente da milioni di anni.



Al di sotto di essi, devono persistere, per qualche particolare meccanismo, condizioni tali da produrre una continua fusione del materiale presente, che deve anche venire in qualche modo "rimpiazzato", visti i giganteschi volumi di lava che traboccano in superficie e vi rimangono come nuove rocce. Imponenti manifestazioni effusive associate a punti caldi si sono verificate e si verificano anche sui continenti, sia da grandi sistemi di fessure, come i giganteschi espandimenti o plateaux basaltici, sia da vulcani di tipo centrale come l'Etna.

L'ETNA

Questo nostro splendido vulcano - strato è formato in realtà da più edifici vulcanici susseguitisi nel tempo. La sua attività è iniziata circa 700 000 anni fa, con un vulcano sottomarino, testimoniato dalle lave a cuscini che si possono osservare oggi lungo i litorali di Aci Castello. Successivamente, l'edificio si è accresciuto fino ad emergere dal mare e l'attività è proseguita a diretto contatto con l'atmosfera: alle colate di lava si sono alternate manifestazioni esplosive, con accumulo di piroclastiti, mentre il condotto di alimentazione si è spostato sempre più a Ovest. Oggi le eruzioni avvengono sia da bocche stabili, che si aprono 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. La lava emessa è un basalto(cioè magma basico), abbastanza fluido da alimentare estese colate.

IL VULCANISMO ESPLOSIVO : ESPLOSIONI E NUBI ARDENTI

Quando il magma che risale è molto viscoso e ricco in gas, il meccanismo dell'eruzione prende un aspetto ben diverso. Al diminuire della pressione i gas iniziano a liberarsi in singole bollicine, ma , a causa dell'alta viscosità del magma, non riescono ad espandersi liberamente: la pressione da essi esercitata deve salire enormemente prima di vincere la resistenza sia della massa fusa, sia della spessa crosta già consolidata, che ostruisce la parte finale del condotto. Quando questo avviene, si verifica una fortissima esplosione e i gas roventi fuggono dal condotto con estrema violenza, trascinando frammenti di rocce sbriciolate e lava polverizzata. Si forma così una nube ardente, una densa sospensione ad alta temperatura di gas, vapori e frammenti solidi, che sale verticalmente e a gran velocità per migliaia di metri.

Quando la nube perde energia e i gas si disperdono, la colonna di materiale solido ( polveri, ceneri e lapilli) ricade sul vulcano ( nube ardente ricadente) e scorre velocemente lungo le sue pendici, formando estese colate piroclastiche ( o flussi piroclastici), prima di arrestarsi e di originare un accumulo di piroclastiti. Se l'esplosione avviene lateralmente, a causa di una parziale ostruzione del cratere, la nuvola rotola lungo il pendio con grande velocità (nube ardente discendente). La forma più devastante di queste esplosioni è però quella delle nubi ardenti traboccanti, come vengono indicate le gigantesche nubi piroclastiche che fuoriescono da fessure lunghe vari silometri, invece che da condotti centrali. Hanno maggior energia degli altri tipi di nubi e si spingono non a decine , ma a centinaia di km di distanza dal punto di emissione, muovendosi con grande velocità e riuscendo a superare, con la loro inerzia, anche piccoli rilievi. L'accumulo piroclastico cui danno origine viene detto ignimbrite ("pioggia di fuoco"), ed è formato da frammenti di vetro (dovuto al rapido raffreddamento della lava).

Il vulcanismo esplosivo porta in definitiva all'accumulo di grandi quantità di prodotti piroclastici, mentre le lave sono meno abbondanti e, in genere, non formano lunghe colate, ma ristagnano in prossimità del centro eruttivo. La quantità di materiale emesso complessivamente durante ogni esplosione è enorme.

Il vulcanismo idromagmatico è dovuto all'interazione fra magma (o rocce riscaldate da un magma) a modesta profondità (fino a qualche km) e l'acqua che permea le rocce (acqua di falda). Il brusco passaggio dall'acqua allo stato di vapore genera enormi pressioni che possono far saltare l'intera colonna di rocce sovrastanti, aprendo un condotto verso l'esterno. Dal cratere esce con grande violenza una colonna di vapore che trascina con se frammenti di rocce e, se c'è stato contatto con il magma, lava finemente polverizzata. Dalla base di tale colonna parte con violenza, una specie di onda d'urto concentrica, tipica di esplosioni violente, che da origine a una densa nuvola, a forma di anello, di vapore e materiali solidi, che si espande a grande velocità (oltre 150 km/h) a partire dal perimetro del cratere. Il materiale piroclastico forma accumuli caratteristici, che permettono di riconoscere facilmente l'origine. Crateri di origine idromagmatica e relativi prodotti si riconoscono nei vulcani laziali e campani, tra i quali il Vesuvio.

LA DISTRIBUZIONE GEOGRAFICA DEI VULCANI

La distribuzione geografica degli oltre 500 vulcani attivi sulle terre emerse e delle grandi effusioni laviche sul fondo degli oceani non è casuale ne uniforme, ma tende a concentrarsi in lunghe fasce o in catene di edifici. In modo molto schematico si possono distinguere 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 lungo le dorsali oceaniche : Il tipo di vulcanismo più esteso è quello legato all'ammissione di gigantesche quantità di lave basaltiche dalle fessure del sistema mondiale di dorsali oceaniche: un vulcanismo sottomarino effusivo, in attività persistente lungo decine di migliaia di km anche se, in pratica, invisibile: solo da metà degli anni Settanta del XX secolo, infatti, speciali mezzi sottomarini (endoscaglio) hanno consentito di osservare direttamente le manifestazioni e gli accumuli di "lava a cuscini".

In qualche caso, tuttavia, il vulcanismo associato alle dorsali oceaniche è arrivato a manifestarsi sopra il livello del mare: è quanto avviene in Islanda, dove la Dorsale Medio-atlantica emerge per circa 500 km, o nelle Azzorre, isole vulcaniche vicine a un altro tratto della stessa dorsale, o ancora nelle Isole Galapagos.

Vulcanismo lungo il margine di un continente o lungo catene di isole : I grandi vulcani della Terra, quelli con la familiare forma a cono con un cratere alla sommità, si sono sviluppati per la maggior parte lungo margini di continenti che sono fiancheggiati da quelle strette e lunghissime depressioni del fondo oceanico che sono note come "fosse abissali", oppure fanno parte di intere catene di isole vulcaniche anch'esse accresciutesi lungo fosse abissali.

Più del 60% di tali vulcani si trova lungo l'intero margine dell'Oceano Pacifico, dove costituiscono la ben nota "cintura di fuoco" . A partire da Nord si incontrano i vulcani che formano le Isole Aleutine, che continuano verso Est nella penisola dell'Alaska, per passare poi alla catena di vulcani della Columbia Britannica e della Catena delle Cascate; più a Sud la catena riprende nel Messico e prosegue nell'America centrale e lungo quasi tutta la catena andina. La "cintura" continua nella Penisola Antartica e lungo la Nuova Zelanda, fino alla catena di isole vulcaniche, cui seguono vari altri archi nel Pacifico Sud-orientale.

Con i vulcani dell'Arcipelago del Giappone , l'anello si chiude, tornando alle Aleutine. In prossimità dell'Indonesia, dalla "cintura" si distacca verso Ovest un altro importante allineamento di vulcani, lungo le isole di Giava e Sumatra; ancora più a Ovest questa catena di vulcani riprende in modo discontinuo attraverso i monti dell'Asia Minore, fino a Raggiungere le isole del Mar Egeo, lungo la Fossa Ellenica.

Sono tutti vulcani altamente esplosivi, i cui prodotti, in gran parte piroclastici, sono di natura da intermedia ad acida, anche se non mancano prodotti più basici. Per la natura dei loro prodotti e per la sistematica associazione con le fosse abissali, caratterizzate, tra l'altro, anche da forte attività sismica, questi allineamenti di vulcani si contrappongono nettamente a quelli del gruppo precedente.







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