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Trasformazioni Geomorfologiche del Paesaggio
Unità 3 Forme Vulcaniche e Magma<che
Filippo Catani – Dipar<mento di Scienze della Terra
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Forme Vulcaniche o Effusive Collocazione struEurale delle aree a vulcanismo aFvo
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Forme vulcaniche o Effusive Le forme vulcaniche sono determinate dall’aFvità ignea effusiva e sono rappresentate da vari <pi di edificio o complesso vulcanico. • Strato-‐vulcani (composi<) • Coni di ceneri, tufi, scorie • Vulcani scudo • Vulcani a plateaux o a fessura • Caldere • Domi vulcanici • Neck vulcanici
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Comportamento eruFvo dei magmi in funzione della loro composizione chimica e del contenuto in gas. I magmi basici e acidi ricchi di gas danno luogo rispeFvamente a colate e fontane di lava, e a grandi eruzioni esplosive (A, C). Gli stessi magmi degassa< generano rispeFvamente effusioni laviche tranquille e messa in posto di corpi lavici viscosi di modesto volume e forte spessore (B, D) (da Accordi e Lupia Palmieri, 1991, modificato).
Importanza della composizione del magma
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Anello di tufo Cono di tufo Cono di scorie
20 km
0 200 m
Duomo lavico Maar
Scudo hawaiano Stratovulcano Stratovulcano con caldera Plateau basaltico
STRUTTURE MONOGENICHE
STRUTTURE POLIGENICHE
+ + +
+ + + + +
+ + + +
+ + + + +
+ + + + + + + + + + +
+ + +
+ +
0 200 m 0 200 m 0 200 m 0 200 m
0 5 km 0 5 km 0
+ + +
20 km 0
rapporto H O/magma
grado di esplosività
2
+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
+ +
+ + +
+ + + +
+ + + +
+ + + +
Schema sinoFco riassun<vo delle principali morfologie vulcaniche monogeniche e poligeniche. La freccia nella parte alta del disegno indica la variazione del grado di interazione tra acqua e magma nella genesi delle forme monogeniche che vanno da puramente magma<che nel caso dei duomi, a freatomagma<che (o anche frea<che) nel caso dei maar, anelli e coni di tufo. La freccia nella parte bassa del disegno indica l’incremento del grado di esposività del vulcanismo che genera le varie struEure poligeniche. La scala fornisce l’ordine di grandezza delle dimensioni degli appara<.
Tipologie e pericolosità vulcani
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Vulcani scudo • Sono rappresenta< da grandi edifici vulcanici costrui< dal successivo accumularsi di
numerose colate laviche fluide. Sono caraEerizza< da basse pendenze (< 5°) e cima appiaFta.
• Mol< vulcani scudo traggono la loro origine direEamente dai fondi oceanici e crescono fino a divenire isole o catene di isole (es. le Hawaii e le Galapagos).
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Strato-‐Vulcani • Chiama< anche vulcani composi<, gli strato-‐vulcani devono il loro nome alla
struEura a stra<, composta da un’alternanza di colate laviche (prodoEe nei periodi di effusione fluida) e deposi< piroclas<ci (genera< durante le fasi esplosive).
• Mentre le fasi fluide sono rela<vamente tranquille, quelle esplosive sono caraEerizzate da fenomeni pericolosi, lega< alla notevole presenza di gas e materiali viscosi.
• Mol< dei vulcani più pericolosi del mondo sono strato-‐vulcani.
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Strato-‐Vulcani
Sezione schema<ca di uno stratovulcano cos<tuito da alternanza di livelli piroclas<ci (pun<nato), colate laviche (L) e sill (S) taglia< dal condoEo e da dicchi (D) di alimentazione di coni laterali (C). Da McDonald (1972), ridisegnato.
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Mt. St. Helens (USA) – Aprile 1980
Mt. St. Helens (USA) – 18 Maggio 1980
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Mt. St. Helens (USA) Improvvisa ed estrema variazione del paesaggio
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colata piroclastica surge piroclastico caduta piroclastica
Rappresentazione schema<ca dei processi di messa in posto dei deposi< piroclas<ci di caduta, colata e surge, e dei rispeFvi rappor< con la topografia dei terreni soEostan<.
Strato-‐Vulcani Fasi esplosive con even< piroclas<ci
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Vesuvio Un vulcano aFvo in ambiente urbano
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Caldere • Una caldera è una depressione, solitamente di forma circolare, dovuta allo
sprofondamento di un edificio vulcanico preesistente. • Una caldera è spesso il risultato di una o più eruzioni catastrofiche che hanno
portato al collasso delle pare< del vulcano verso il centro, ma può essere anche dovuta a fenomeni di subsidenza alterna< a spinta vulcanica.
• Molte caldere sono ancora vulcani aFvi.
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Formazione Caldere
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Aogashima
Vulcano caldera Aogashima, Giappone. L’isola è cos<tuita da un edificio vulcanico collassato che adesso è una caldera al centro della quale si è poi sviluppato un nuovo cono di ceneri. L’isola è abitata.
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Santorini
Santorini, Grecia. Isola caldera con al centro il nuovo vulcano in sviluppo. La caldera è fruEo di un unico episodio esplosivo principale avvenuto nel II millennio a.C., considerato una delle possibili concause della scomparsa della civiltà Micenea.
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Campi Flegrei
Campi Flegrei, Campania. Si traEa di uno dei maggiori e più pericolosi mega-‐vulcani del mondo.
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Mappa delle sovrappressioni dinamiche dovute a una possibile eruzione esplosiva nei Campi Flegrei. La sovrappressione dinamica inizia a fare danni agli edifici già oltre i 5 kPa, demolendoli completamente per valori maggiori di 10 kPa. Un altro rischio notevole è connesso con le alte temperature della nube ardente connessa all’esplosione, fino a 600 °C
Campi Flegrei
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Domi lavici • I domi lavici sono edifici vulcanici arrotonda< costrui< da emissioni successive di
lava molto viscosa. • Il magma quindi non si muove molto lontano dal condoEo e poi raffredda e si
ferma.
Evoluzione del domo lavico interno al Monte St.Helens, dopo la grande eruzione del 1980. La velocità di crescita del domo ha raggiunto anche i 10 m/anno.
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Pun< caldi vulcanici (Hot Spots) • I pun< caldi sono il risultato della emersione alla superficie di condoF magma<ci
molto profondi, che provengono direEamente dal mantello, quindi da soEo le placche litosferiche.
• Per ques< mo<vi un hot spot rimane sempre fermo nello stesso punto anche se al di sopra la placca litosferica si muove, determinando la costruzione di una serie di vulcani (es. Isole Hawaii).