Plutoni e vulcani

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Categoria:Scienze Della Terra

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Testo

PLUTONI E VULCANI
Il magma è destinato a solidificare in modo differente secondo la profondità cui avviene il processo.
La solidificazione del magma in profondità è un fenomeno piuttosto lento.
Possiamo avere un riscontro diretto di questi eventi profondi solo dopo molti anni quando lo strato roccioso sovrastante il materiale solidificato in superficie, viene eroso dagli agenti atmosferici.
All’interno della crosta terrestre, oltre i 10km non sono presenti cavità quindi il magma in risalita è costretto a SFRUTTARE FRATTURE ALLARGANDOLE, INGLOBANDO LA ROCCIA SOVRASTANTE E FONDENDO LE ROCCE INCASSANTI, i corpi magmatici consolidatisi all’interno della crosta sono detti PLUTONI.
I plutoni di maggiore dimensioni vengono chiamati BATOLITI hanno una composizione prevalentemente ACIDA possono occupare centinaia di km quadrati a formare il nucleo di catene montuose (l’asse delle cordigliere del continente americano sulla costa pacifica).
I batoliti sono COSTITUITI DA ROCCE GRANITICHE non giustificabile con la modesta quantità di fuso residuo della cristallizzazione frazionata, il processo principale di formazione potrebbe essere il fenomeno di ANATESSI con successiva solidificazione di masse granitiche: la viscosità del magma anatettico non ne permetterebbe la risalita perciò esso solidificherà nello stesso luogo in cui si è formato, formando l’ossatura della catena montuosa.
I plutoni di dimensioni ridotte vengono chiamati AMMASSI.
I plutoni possono anche avere composizione BASICA, se formati dai primi minerali a solidificare (femici come l’olivina e i pirosseni) accumulatisi alla base del complesso magmatico stratificato per gravità secondo cristallizzazione frazionata.
I plutoni basici non sono molto estesi ma importanti perché al loro interno si possono trovare concentrazioni di nichel, cobalto, cromo e platino come per il più importante plutone basico, maggior giacimento di platino al mondo, quello sudafricano del BUSHVELD.
I PLUTONI ITALIANI:
Il BATOLITE SARDO prevalentemente granitico, con i graniti della Corsica, costituisce il MASSICCIO CRISTALLINO SARDO—CORSO.
Il più esteso dei plutoni italiani, collegato alla formazione della catena alpina, è il BATOLITE DELL’ADAMELLO.
Poi ci sono il PLUTONE DELLA VAL MASINO—VAL BREGAGLIA che si sviluppa a nord dell’ Adda dal quale si cava il “ghiandone” roccia utilizzata in edilizia.
Plutoni-- CORPI IPOABISSALI
Alcuni corpi plutonici di dimensioni modeste possono arrivare a solidificare in prossimità della superficie: l’ INIEZIONE di questi corpi può essere CONCORDANTE (parallela) o DISCORDANTE (perpendicolare) rispetto alla stratificazione delle rocce in cui si introducono.
I FILONI STRATO sono corpi concordanti inseriti tra strati di rocce sedimentarie con spessore variabile (10cm—10m) hanno una composizione basica e vengono alimentati dalla stessa fonte che provoca le eruzioni.
I LACCOLITI sono dei filoni concordanti che inarcano gli strati sovrastanti creando una forma convessa verso l’alto ( Colli Euganei).
I DICCHI sono corpi discordanti che tagliano trasversalmente gli strati della roccia incassante utilizzando come via di fuga numerose fratture che accompagnano la risalita del magma.
I VULCANI
Il magma in risalita all’interno della crosta terrestre forma strutture come gocce con la radice rivolta verso il basso, sono dette DIAPIRI, si introducono nella crosta sfruttando fratture già esistenti o inglobando blocchi sovrastanti.
PROVOCANO TREMORI cioè terremoti associati al movimento dei magmi all’interno della crosta terrestre.
Se molti DIAPIRI SI UNISCONO occupando uno spazio più o meno ampio, questo spazio verrà chiamato CAMERA MAGMATICA la cui profondità può variare dai 2 ai 10km.
Nelle zone geologicamente attive la camera viene continuamente alimentata ed è COLLEGATA AD UN CAMINO VULCANICO che rappresenta una via di fuga del magma quando la pressione dei gas aumenta fino a provocare eruzioni vulcaniche.
Il magma arriva in superficie fuoriuscendo da fratture oppure da una struttura localizzata detta CRATERE.
Il magma che fluisce in superficie prende il nome di LAVA.
I gas disciolti nel magma (bi- e ossido di carbonio, acido cloridrico, solfidrico, anidride solforica e solforosa, metano, ammoniaca ma soprattutto il VAPORE ACQUEO) si concentrano nella parte superiore della camera magmatica se la pressione litostatica diminuisce e questi passano alla fase gassosa.
Le rocce precedentemente consolidatesi formano una specie di tappo che impedisce l’uscita dei gas: se la pressione dei gas supera quella esercitata dalle rocce sovrastanti, le rocce vengono frantumate e si abbassa ulteriormente la pressione della camera magmatica in cui si formano grosse BOLLE che si espandono verso l’alto portando con sé anche il magma.
Fino a quando la camera magmatica viene alimentata dal basso i vulcani sono attivi, le eruzioni sono perciò fenomeni ciclici.
Una volta esaurita la forza dei gas, il materiale rimasto all’interno del camino si consolida formando un altro “tappo”.
MODALITA’ DI ERUZIONE:esplosiva, effusiva, eruzioni centrali.
ATTIVITA’ VULCANICA ESPLOSIVA
Quella caratterizzata da MAGMA VISCOSO, ACIDO con la fuoriuscita violenta delle bolle di gas.
Il magma viene ridotto a brandelli nella fuoriuscita e, unendosi, ai frammenti delle rocce preesistenti, forma il vulcano.
I frammenti generati dalle eruzioni vulcaniche vengono chiamati PIROCLASTI :
I più piccoli, le CENERI, possono essere trasportate dai venti per anni e disperdersi omogeneamente abbassando la temperatura media del pianeta riflettendo anche solo una piccola parte dell’energia solare.
Medi sono i LAPILLI che cadono molto lontano dal cratere.
I più grossi le BOMBE cadono in prossimità del centro d’emissione seguendo una traiettoria balistica data dalla gravità.
Meccanismi di caduta dei piroclasti:
CADUTA GRAVITATIVA
I lapilli cadono a grandi distanze dal centro di emissione , le bombe in prossimità e le ceneri ad enormi distanze, con traiettoria balistica poi si consolideranno dando origine a CINERITI, TUFI, BRECCE VULCANICE oppure, se si mescolano con i sedimenti di origine differente, in mare a TUFITI.
FLUSSO PIROCLASTICO
I flussi piroclastici sono caratterizzati dal movimento verso valle di materiale piroclastico tenuto in sospensione da gas ad alte temperature:
NUBI ARDENDTI = nubi con densità e temperatura elevate in grado di percorrere grandi distanze mantenendo alta la temperatura dei piroclasti, i frammenti poi si saldano a caldo per dare origine alle ignibriti. I volumi di magma coinvolti sono molto grandi e i depositi tendono a colmare le depressioni del terreno.
Se sul vulcano interessato da flusso piroclastico ci sono GHIACCIAI O LAGHI si genereranno vere e proprie COLATE DI FANGO BOLLENTE dette LAHAR che trasporterà con sé molti detriti.
ONDATE BASALI
Flussi di gas e materiale piroclastico con bassa densità ma elevate temperature, molto veloci e dal flusso turbolento.
Osservate per la prima volta nel 1946 in seguito all’ esplosione nucleare di Bikini.
Sono CORRENTI CHE SI MUOVONO RADIALMENTE AD ANELLO RASOTERRA RISPETTO AD UNA COLONNA ESPLOSIVA IL CUI PESO SCHIACCIA VERSO IL BASSO IL MATERIALE NUOVO CHE STA FUORIUSCENDO.
Fenomeni d ondata basale si generano quando il magma viene a contatto con l’acqua circolante nel sottosuolo, che evapora istantaneamente provocando un’esplosione detta eruzione FREATO—MAGMATICA che può distruggere il vulcano stesso.
Un’eruzione di questo tipo fu quella del 79 d.C. del Vesuvio che distrusse Ercolano e Pompei.
ATTIVITA’ VULCANICA EFFUSIVA
Il magma fuoriesce dal condotto senza subire frammentazioni, di
solito sono lave BASALTICHE molto fluide che vengono emesse a temperature di circa 100-1200°C e scorrono tranquillamente verso valle creando veri e propri FIUMI DI LAVA.
Le lave più acide a composizione RIOLITICA fuoriescono a minore temperatura 800-900°C e tendono a solidificarsi in prossimità del centro di emissione formando dei RISTAGNI A FORMA DI CUPOLA.
L’attività si distingue in subaerea se la lava solidifica a contatto con l’atmosfera e subacquea se a contatto con l’acqua.
LAVE SUBAREE quando le superfici delle colate sono LISCE si parla di lave PAHOEHOE; una variante è la LAVA A CORDA che solidifica con dei corrugamenti perchè ha incontrato asperità topografiche.
Le superfici possono anche essere irregolari, VETROSE E SPINOSE dette lave AA con il termine onomatopeico hawaiiano che si formano per un’accelerazione del flusso.
Se la lava sovrastante solidificata funge da isolante alla lava sottostante creando dei tunnel che poi si svuotano, si parla di struttura tubolare.
LAVE SUBACQUEE se le lave FLUIDE entrano a contatto con l’acqua si solidificano a bolle ed onde, si forma la lava detta A CUSCINO.
ERUZIONI CENTRALI E TIPI DI EDIFICI VULCANICI
Si parla di eruzione centrale quando il punto di emissione è una sorgente localizzata e puntiforme, la forma dell’edificio vulcanico dipende dalla viscosità della lava:
VULCANI A SCUDO
Forma con CONVESSITA’ VERSO L’ALTO, fianchi per nulla ripidi, generati da lave BASALTICHE molto fluide che solidificano a grandi distanze dal centro di emissione.
Kilauea e Mauna Loa, Hawaii.
STRATOVULCANI
Hanno un’ attività mista cioè eruttano alternativamente piroclasti e lava, hanno forma a CONO SIMMETRICO.
La lava può inoltre fuoriuscire da crateri avventizi o secondari e lava può solidificare in fessure formando dicchi che rafforzano la struttura del vulcano.
Vesuvio, Fujiyama, Etna e Stromboli.
Il VULCANESIMO ESPLOSIVO potrebbe produrre un cratere di esplosione chiamato MAAR
Oppure da antichi condotti vulcanici possono rimanere dei NECKS cioè rimane solo il “tappo” del condotto e le rocce incassanti vengono erose.
CONI DI SCORIE
Un’attività di tipo esplosivo genera anche i cosiddetti coni di scorie, caratterizzati da pendii molto ripidi e altezze ridotte: circa 300m; inoltre possono essere facilmente erosi. La formazione più comune è determinata dal susseguirsi di eventi come eruzione, formazione del cono con deposito di clasti, formazione del cratere, colate di lava.
Paricutin, Messico.
PROTUSIONI SOLIDE
Se la lava è SIALICA, non riesce a tracimare dal cratere e forma strutture dette DUOMI o PROTUSIONI SOLIDE che si formano solitamente nelle fasi finali dell’attività di un vulcano di tipo esplosivo.
Vulcano di St.Helens, USA.
La Pelée .
CALDERE
Strutture depresse di forma subcircolare, spesso occupate da laghi, ghiacciai oppure sepolte dai sedimenti (esplosivi) o da lava(effusivi),.
CALDERE DI CALDERE DI
SPROFONDAMENTO ESPLOSIONE
Si formano quando l’entità Depressioni a imbuto genera_
dei prodotti espulsi provoca un te dalla distruzione di tutto il
collasso della parte sommitale cono per la violenza dell’es_
dell’edificio vulcanico. plosione.
Laghi di Bolsena, Bracciano e
Crater Lake, Oregon.
ERUZIONI FISSURALI
Se il magma fuoriesce in grandi quantità da fratture allungate e strette il materiale espulso si distribuirà omogeneamente ai lati della frattura formando espandimenti di lava pianeggianti detti PLATEAUX.
BASICI ACIDI
BASALTICI IGNIMBRITICI
VULCANESIMO SECONDARIO
Se si assiste all’emissione di gas o vapor d’acqua che provengono dal magma in raffreddamento nel suolo e il riscaldamento dell’acqua nelle falde freatiche, si assiste ad un fenomeno di vulcanesimo secondario.
La vaporizzazione dell’acqua di falda provocata dalla temperatura ancora elevata della camera magmatica:
SOFFIONI BORACIFERI
Larderello in Toscana vapor d’acqua surriscaldato misto ad acido borico, sfruttate per produrre energia elettrica.
FUMAROLE
Vengono emessi gas insieme all’acqua:
SOLFATARA MOFETE
Gas emesso H S acido solfidrico Emissione di anidride
con produzione di zolfo a contatto carbonica CO .
con l’atmosfera.
Settimana scorsa riunione di vulcanologi
Ai Campi Flegrei per discutere su trivellazione
a 5 km profondità per sfruttare energia geotermica.
GEYSER
In Islanda e nel Wyoming. Sono emissioni ad intervalli regolari di acqua bollente che si accumula nel sottosuolo in un condotto e viene spinta ad elevate altezze quando i gas sottostanti vincono la pressione idrostatica.
VULCANETTI DI FANGO
Fenomeni che fanno ribollire le acque fangose depositate in piccoli laghetti.
Nel Modenese.
ENERGIA GEOTERMICA IN
ISLANDA E ITALIA
Per poter sfruttare l’energia geotermica serve come intermediario l’acqua, infatti questa, riscaldata dai magmi circolanti nel sottosuolo, passa allo stato di vapore e fuoriesce dalle fratture in superficie e questi getti, chiamati SOFFIONI fanno girare delle turbine producendo elettricità; inoltre l’acqua può essere rimessa nel sottosuolo senza che inquini con boro, arsenico e fluoro di cui è ricca l’acqua in natura.
Un problema può essere però la SUBSIDENZA cioè il cedere del suolo che viene svuotato in profondità dell’acqua e il cedere delle tubature agli elementi corrosivi dell’acqua in natura.
ISLANDA
Più di 200 vulcani costituiscono la spina dorsale dell’ Islanda le cui eruzioni si verificano ogni 5 anni inoltre ci sono geyser, pozze termali e sorgenti calde.
Tutte queste risorse sono sfruttate dal popolo islandese che soddisfa il proprio fabbisogno del 96% con lo sfruttamento dell’energia geotermica usata per qualsiasi cosa, dalla produzione di elettricità al riscaldamento delle serre per produrre ortaggi e frutti tropicali.
ITALIA
A Larderello in Toscana, tra il 1904 e il 1914, è stata sperimentata e costruita la prima centrale geotermica dell’ Europa.
DISTRIBUZIONE DEI VULCANI SULLA TERRA
I vulcani attivi sulla Terra sono circa 500, si trovano sui “bordi” dei continenti e negli Oceani raggruppati in fasce come l’ ANELLO DI FUOCO CIRCUMPACIFICO.
RISCHIO VULCANICO
Si definisce rischio vulcanico il prodotto tra la probabilità che avvenga il fenomeno vulcanico e i danni che esso provocherebbe, in Italia ci sono 6 zone a rischio:
l’ Etna, lo Stromboli e Vulcano in Sicilia; il Vesuvio e i Campi Flegrei e l’isola d’ Ischia in Campania.
Le aree vulcaniche sono caratterizzate da terreni fertili, presenza di materiali utilizzabili in edilizia, clima mite, e sono attrazioni turistiche, perciò, nonostante il rischio, sono fortemente abitate.
Perciò tra gestione locale e protezione civile, sono stati redatti dei piani d’emergenza per l’evacuazione delle zone a rischio.
IL VESUVIO
Il Vesuvio è attivo da almeno 25 000 anni e alterna la sua attività tra fasi esplosive ed effusive seguite da lunghi periodi di quiescenza.
L’evento più famoso fu sicuramente quello
dell’eruzione FREATO-MAGMATICA del 24 AGOSTO 79 d.C. descritta da Plinio il Giovane: allora non si aveva memoria storica del Vesuvio, addirittura si credeva fosse un monte, il Monte Somma. L’eruzione e la colonna di ceneri a pino marittimo durarono tutta la notte, quando il giorno dopo i pompeiani tornarono a recuperare i loro averi vi fu l’ ondata basale che seppellì con le sue ceneri Pompei e qualche giorno dopo Ercolano fu sepolta da una colata di fango provocata da piogge che avevano smosso i clasti in precario equilibrio sulle pendici del Monte Somma. Il vulcano divenne una vasta caldera con la parte nord più elevata con all’ interno il nuovo edificio vulcanico: l’attuale Vesuvio.
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1631 I prodotti dell’eruzione provocarono 4 000 morti e la distruzione di tutti i paesi circumvesuviani verso il mare.
PERIODO DI QUIESCENZA E ATTIVITA’ EFFUSIVA
1944 danni all’abitato di S.Sebastiano.
CAMPI FLEGREI
Zona che comprende 20 crateri distribuiti su 65 km al centro di vui sorge la città di Pozzuoli.
L’ ultima eruzione risale al 1538 in cui si formò il cono di scorie detto Monte Nuovo.
Nel 1971
Tra il 1982 e il 1984 si sono verificati fenomeni di BRADISISMO cioè sollevamenti e abbassamenti del suolo provocati dal movimento del magma in profondità.
La città di Pozzuoli si è addirittura sollevata di 1,5 m in quegli anni tanto che il Tempio di Serapide, ovvero il Mercato, è stato sott’acqua ed ora le colonne lo testimoniano poichè presentano segni dell’attacco di alcuni organismi marini che secernono u liquido che ha corroso il Carbonato di calcio del marmo di cui esse sono fatte.
Inoltre la scorsa settimana(2006) si è tenuto ai Campi Flegrei un convegno di vulcanologi per decidere se effettuare una trivellazione a 5 km di profondità per sfruttare energia geotermica.
PIANO D’ EMERGENZA PER IL VESUVIO
Si prende come termine di riferimento per l’elaborazione del piano l’eruzione del 1631 poiché, secondo i TEMPI DI RITORNO, vi si potrebbe assistere nel giro di 15-20 anni.
I fenomeni premonitori di un’ eruzione possono essere oggi rilevati e studiati per permettere l’evacuazione in tempo; il piano d’emergenza prevede due aree a rischio e d’intervento:
ZONA AD ALTO RISCHIO riguarda 18 comuni dell’area circumvesuviana per i quali si prevede l’evacuazione totale con alloggio fuori della regione attraverso forme di gemellaggio con altre.
ZONA A RISCHIO MODERATO comprende 59 comuni delle province di Napoli e Salerno la cui evacuazione sarà decisa a seconda di dove il vento direzioni le ceneri.
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