Processi di messa in posto dei prodotti piroclastici

Lezione del 16 Aprile 2012

I prodotti piroclastici (Tephra)

• Ceneri• Lapilli• Bombe e

Blocchi

• Pomici• Scorie

• Litici

Juvenili Accessori (Cognate) Accidentali

Bombe e Blocchi

Lapilli e Ceneri

Cenere vulcanica

Lapilli -(64-2 mm)

Ceneri (< 2 mm)

5050

50

Blocchi e bombe (> 64 mm)

Breccia Piroclastica (blocchi) {

Tufo-breccia

TufoLapillistone Tufo a lapilli

Lapilli tuff

Agglomerato piroclastico (bombe)

{ Litico

Cristallino

Vetroso

Meccanismi primari di deposizione piroclastica

Distribuzione depositi di flussi piroclastici (colata e surge)

Tripartite Classification of Pyroclastic Materials

  Emplacement Mechanism

ArealDispersal

DepositTextures

Grain-Size Characteristics

Eruption Mechanism

Class          

Fall          

  Ballistic, aerodynamic drag modified; suspension

Symmetrical along wind vectors; relatively wide-spread

Mantles topography; normallyand reversely (Plinian) graded beds

Well sorted by terminal velocity; coarse near vent, fines at distance

All

Flow          

  Steady, lateral movement over substrate by grain flow, saltation, suspension

Directed,radial from vent, following drainages up to tens of kilometers

Massive;confined to topographic lows; fine base with reverse pumice grading; some bedded intervals

Poorly sorted fine to coarse ash with near vent breccia

Plinian, Vulcanian

Surge          

  Unsteady, lateral blast over substrate by pulsating saltation, suspension, and grain flow locally accelerated by shocks

Directed,partially confined by drainages (some mantling), up to several vent radii from source

Thinly bedded, showing variety of bedforms: dunes, plane beds, massive beds, wet sediment deformations

Poor to moderate sorting of fine to coarse ash; zones of fine ash depletion

Vulcanian, Surseyan, Plinian, phreatic, hydrothermal

Depositi di caduta

Depositi di caduta hawaiiani

Depositi di caduta hawaiiani

Depositi di caduta hawaiiani (Coni di scorie saldate o Spatter cones)

Depositi di caduta stromboliani

Deposito di caduta stromboliano(Cono di scorie)

Depositi di caduta stromboliani

Ecuador's Chimborazo volcano

VulcanianaVulcaniana

PlinianaPliniana

Depositi di caduta vulcaniani, Depositi di caduta vulcaniani, pliniani, freatoplinianipliniani, freatopliniani

Colonna eruttiva

Depositi di caduta pliniani e subpliniani

Depositi di caduta pliniani e subpliniani

Colate piroclastiche

Wilson et al., 1981

200 300 400 5000

100

200

300

400

500

600

700

Ra

gg

io b

oc,

ca (

m)

Velocità (m/s)

Ta

sso

eru

ttiv

om

(m

3/s

)

107

108

109

1010

Acqua essolta (peso%)

1.0 4.0 5002.0 3.0

Colonnaconvettiva

Colonnacollassante

Illustration of the "energy-line" concept for a Plinian eruption from a hypothetical composite cone.The gas and convective thrust regions of the eruption column (Wilson, 1976; Sparks  et al ., 1978)are shown with a pyroclastic flow that is initiated by collapse near the top of the gas thrustregion (hc ) with the vent at a height of h(0). The initial potential velocity of the pyroclastic flow isconstrained by v(0) = [2gD h(0)]1/2 , where D h(0) = hc  - ho . Flow acceleration a(i) and runout area function of the local topographic slope [q (i)] and the Heim coefficient (µh ) shown by Eq. (1-17).The general slope of the energy line (q e ) is given by arctan (hc /Lf ) for which Lf  = the distance fromthe vent where v(i) vanishes (that is, where the energy line intersects the topographic surface).(Adapted from Sheridan, 1979.)

Ignimbriti

• LARI

• HARI

Saldatura

Co-ignimbrite breccia

• - depositi di colata piroclastica fortemente saldati e con strutture a fiamme.

•- depositi di colata piroclastica di grande volume ed estensione areale

•- depositi di colata piroclastica, saldati o non saldati, formati essenzialmente da pomici e ceneri (Encyclopedia of Volcanoes,1999)