Maria Luce FrezzottiDipartimento di Scienze della Terra

Università Siena

Convivere con i vulcani

esplosivi

Lezione

I Vulcani

Tipi di eruzioni

Rischio vulcanico in Italia

Perchè i Vulcani?

• Quanti? 1.511 volcani negli ultimi 10000 anni

• Il più grande? > 80.000 km3, Mauna Loa(Hawaii)

• Il più alto? 6.887 m, Ojos del Salado (Chile)

• La più grande eruzione? 2,500 km3, Yellowstone, 2.2 Ma (USA)

• Totale di morti? 238.000 (1600-1982)

• Ruolo nel riscaldamento globale? CO2

Distribuzione dei Vulcani

Amiata

Vulture

Vulsini

VicoVico

Sabatini

Cimini

Roccamonfina

Colli Albani

Alicudi

FilicudiSalina

Pantelleria

Ustica

Linosa

I Vulcani Tipi di eruzioni

Rischio vulcanico in Italia

è una struttura che

si forma dove il

magma raggiunge

la superficie

terrestre

Positiva...

Tipi di Vulcani

Vulcano Scudo- grande vulcano dalla forma schiacciata, formati da varie colate

di lava. (Etna vulcani Hawaiiani)

Strato Vulcano

Vulcano fatto di strati di lava e strati di

materiale piroclastico (Vesuvio, Stromboli)

Le eruzioni in cui il magma viene emesso rapidamente e in grandi quantità sono quelle esplosive pliniane e ultra-pliniane e il crollo delle rocce in profondità è più probabile dopo questo tipo di eruzioni.

Lo sprofondamento delle rocce all'interno della camera magmatica può propagarsi verso l'alto, fino a formare in superficie estese depressioni che prendono il nome di caldere.

Il termine caldera definisce grandi depressioni vulcaniche, di forma più o meno circolare, i cui diametri sono più grandi di quelli di un condotto, qualunque sia la ripidità delle pareti o la forma del pavimento.

CALDERE

è una sostanza

formata

prevalentemente

da roccia fusa,

ma contiene

anche solidi e gas

Proprietà fisiche del magma

Magma: liquido + cristalli + gas. Liquido: Temperatura 800-1300

°C Cristalli: dimensione da mm a dm,

frazione fino a 95 %.

Gas: H2O - 60-95, CO2- 0-35%,frazione in massa 0.1-7 %.

Velocità di salita: V =10-4- 500 mm/s.

nel mantello

terrestre,

intorno ai 100

km di

profondità,

Alla base della crosta

terrestre o superiormente,

il magma si ferma perché

la sua densità diventa

uguale a quella delle rocce

solide. La sua

temperatura diminuisce e

cominciano a formarsi i

cristalli. Il gas si

concentra nel fuso e rende

il magma meno denso.

Camera

magmatica

C

O

N

D

O

T

T

O

Tipi di eruzioni vulcanicheEsplosiveGas e magma

EffusiveMagma + gas

Lava – roccia

fusa in superficie

Magma- roccia fusa

all’inteno della terra

ERUZIONI EFFUSIVEcolate di lava

lava fluidasuperficie di una lava fluida

solidificata

Pahoehoe

‘A‘a

Eruzioni effusive

Colate di lava

Scorrimento fluido

Poco Gas

islanda

Eruzioni esplosive

ERUZIONI ESPLOSIVE

Moderatamente esplosive: hawaiiane (fontane di lava),

stromboliane,

vulcaniane

Bombe > 64 mm

Pomice < 6,4 cm > 2 mm

Ceneri < 2 mm

ERUZIONI ESPLOSIVE Molto violente:

eruzioni pliniane

La colonna eruttiva (25 km)è formata prevalentemente da:

ceneripomicigas

ERUZIONI ESPLOSIVEmolto violente: eruzioni pliniane

La colonna eruttiva pliniana può collassare lungo i fianchi del vulcano, formando

flussi di cenere, pomici e gas

Flussi piroclastici Vesuvio – Pompeii

Il 24 Agosto 24, 79 AD, il.Vesuvio distrusse molte città durante una violenta eruzione. La città più importante era Pompei.

2.000 persone morirono quando la città fu sepolta da oltre 6 metri di ceneri vulcaniche, fango, e pietre (flussi piroclastici) in meno di 24 ore.

Ercolano, una città vicina fu sepolta da oltre 22 metri di detriti

L’area vulcanica napoletana

Pompei oggi

Ma cosa è successo nel 79 D.C.?

All’alba del 25 agosto del 79 DC, flussi di cenere,

pomici e gas troppo densi per sollevarsi sopra il

cratere e scivolarono lungo i fianchi del vulcano

come un nembo nero e orrendo

I flussi furono la causa dei maggiori danni e di gran

parte delle vittime

Ricerca in vulcanologia

E’ possibile prevedere le eruzioni?

dimensioni esplosività Quando????

Approcci Tradizionali

Previsioni a lungo termine:

o Vulcanologia – attività passata (tipologia e frequenza delle eruzioni)

o Modellizzazione

Previsioni a breve termine:

o Attività di sorveglianzaGeofisica e Geochimica (sismologia, gravità, variazione delle morfologie, chimica e temperatura dei gas)

Amiata

Vulture

Vulsini

VicoVico

Sabatini

Cimini

Roccamonfina

Colli Albani

Alicudi

FilicudiSalina

Pantelleria

Ustica

Linosa

Tutti i parametri monitorati al Vesuvio sono rientrati ai loro livelli normali30/09/2001

Eventi sismici a bassa frequenza e tremore vulcanico, imputabili all’arrivo di magma in superficie;

Frane all’interno del cratere e formazione di un pennacchio;

Le reti tiltmetriche, GPS e mareografiche, rilevano un aumento del tasso di deformazione del vulcano;

Evidenziazione di un significativo abbassamento del livello di falda presso i pozzi dell’area vesuviana;

Rilevazione di una sostanziale anomalia gravimetrica nell’area del cono;

29/09/2001

PARAMETRI GEOCHIMICI

Incremento del flusso di CO2, corrispondente a circa il doppio di quello normalmente rilevato, e sostanziale aumento della temperatura delle fumarole;

Notevole incremento dell’attività e della temperatura delle fumarole (circa 300° C rispetto ai 90° C normali);

Presenza di acido cloridrico (HCl), acido fluoridrico (HF) ed anidride solforosa (SO2) nelle fumarole;

SISMICITÀ

Sciami sismici intervallati da eventi di M>3,5 che allarmano la popolazione

DEFORMAZIONI DEL SUOLO

Le Stazioni Geodetiche e Mareografiche evidenziano significativi sollevamenti del suolo;

Le analisi dei dati GPS, rilevati alle stazioni poste a 4-5 km dall’asse craterico, mostrano movimenti planimetrici di 2-4 cm, con direzione radiale rispetto all’asse craterico, ed un sollevamento di 1,5-3 cm;

La rete clinometrica conferma il verificarsi di significative variazioni nell’inclinazione del suolo;

Diminuzione del livello di falda acquifera in alcuni pozzi dell’area circumvesuviana;

28/09/2001

Sciame sismico, durante la notte, di oltre 100 scosse di M<2,0, non avvertite dalla popolazione;

Ore 07:48, in prossimità dell’asse craterico: sisma di M=3,9, a 6 km di profondità, che allarma la popolazione;

Sciame sismico, con scosse di M<3,0, avvertito dalla popolazione;

27/09/2001

Alle 10:08 si registra, alla profondità di 3,5 km, un evento sismico di M=3,1 in prossimità dell’asse craterico26/09/2001

SEGNI PRECURSORIGIORNO

Segni precursori comunicati dall’O.V. al D.P.C. per lo svolgimento dell’esercitazione “Vesuvio 2001” (Elaborazione su

dati: Macedonio, Esercitazione “Vesuvio 2001”, Comunicati del 26-30 settembre 2001). (Courtesy of C. Pesaresi)

Hazard Map Risk Map

Confini della “Zona rossa”, della “Zona gialla” e della “Zona blu” (Elaborazione su base:

Presidenza del Consiglio dei Ministri – Dipartimento della Protezione Civile, 2001). (Courtesy of C.

Pesaresi)

Ab. 578.175 (1999)

Ab. 1.116.756 (1998)

Ab. 181.801 (1998)

Carta dei gemellaggi (Elaborazione

su dati: Presidenza del Consiglio dei

Ministri – Dipartimento della

Protezione Civile, 2001).

(Courtesy of C. Pesaresi)

Affresco del vulcano Hassan Dag risalente a circa 8000 anni fa.

Tempio di Çatal Hüyük, Turchia.