Il rischio vulcanico Massimo Coltorti Dipartimento di Scienze della Terra Università di Ferrara

Il rischio vulcanico

Massimo ColtortiDipartimento di Scienze della TerraUniversità di Ferrara

Distribuzione dei vulcani nel mondo

Margini divergenti(o costruttivi)

Margini convergenti(o distruttivi)

Generalizzando si può dire che l’attività di un vulcano può essere suddivisa in due tipologie:

- EsplosivaEsplosiva (pliniana e/o freatomagmatica)

- Effusiva- Effusiva (hawaiiana e/o stromboliana)

Da questi due tipi principali di eruzioni si originano

- i vulcani a scudo

- gli strato-vulcani

I vulcani a scudo sono caratterizzati da:

- una predominanza di colate laviche- un pendio con angoli di riposo molto bassi, normalmente inferiori a 10°

Esempi: Hawaii, Islanda, Ile de La Reunion

Gli strato-vulcani sono caratterizzati da:

- alternanza di colate laviche, prodotti piroclastici (tufi) e domi

- un angolo di riposo del pendio molto più accentuato (fino a 50°)

Esempi: St.Helens, Vesuvio, Pinatubo

Una eruzione di tipo hawaiiano o stromboliano darà luogo ad effusioni di lava (a corde o scoriacea), fontane di lava, coni di scorie e colonne di cenere che possono arrivare ad una altezza di diversi chilometri generando un vulcano a scudo

Vulcano a scudo

Cono di scorie

Lava pahoehoe e fontane di

lava

Colata di lava basaltica, poco viscosa, tipo pahoehoe

…stessa colata, più fluida , in prossimità della bocca eruttiva

Una eruzione di tipo pliniano darà luogo ad una colonna eruttiva che può arrivare fino ad una altezza di 50 chilometri. Associati alla colonna eruttiva si avranno ricaduta di ceneri e lapilli e flussi piroclastici (nubi ardenti) ad alta velocità (fino a diverse centinaia di km/h) e alta temperatura (500-700 °C) generando uno strato-vulcano

Vari esempi di strato-vulcano

Colonna eruttiva di una eruzione pliniana Vulcano Unzen, Giappone

Flussi piroclastici di media intensità

... sulla terra

… e sull’acqua

E’ evidente che il livello di pericolosità associato ad un vulcano a scudo è di gran lunga inferiore a quello associato ad uno strato-vulcano

I fattori che condizionano il tipo di vulcano e, quindi, la sua pericolosità possono essere riassunti in:

- Posizione rispetto alle placche tettoniche- Composizione del magma primario- Spessore e struttura crostale- Presenza della camera magmatica- Sistema di alimentazione

Fra questi la presenza di una camera magmatica, determinata sulla base dei dati geologici, geofisici, petrologici e geochimici è ritenuto il fattore più importante.Infatti generalmente essa e’ presente al di sotto degli strato-vulcani, mentre è assente nei vulcani a scudo.

La presenza di una camera magmatica è determinante per il tipo di attività di un vulcano perché consente l’arresto del magma durante la sua risalita verso la superficie con conseguente differenziazione, arricchimento in SiO2 e gas.Il più alto contenuto in SiO2 determina un aumento della viscosità del magma che, unitamente ad una maggiore concentrazione dei gas, sono i fattori che possono portare ad una eruzione di tipo esplosivo

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Filtro Pressa

Assimilazionee Contaminazione

Forme e processi che si sviluppano nelle camere

magmatiche

Diagrammi di variazione

Vengono utilizzati per valutare su base chimica quali minerali cristallizzano all’interno della camera magmatica. Da notare l’aumento del contenuto in SiO2 nei magmi più differenziati, che comporta un notevole aumento della viscosità.

Un magma più viscoso (più differenziato) può contenere al suo interno (a parità di pressione) una maggiore quantità di gas, che, però comporta una maggiore capacità esplosiva

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Camera magmatica rifornita dal basso ma chiusa verso l’alto

Camera magmatica rifornita dal basso ed aperta verso l’alto

Grimsvotn Islanda

18 Dicembre

1998

Inondazione seguita

all’eruzione sottoglaciale del dicembre 1998

- I primi sintomi di attività magmatica iniziarono già il 20 maggio, cioè ca. 3 mesi prima.- L’eruzione portò la cenere fino a 80 km altezza, e la sua parte più fine fece più volte il giro della terra. - Ad una distanza di 210 km dal vulcano la luce diurna venne oscurata per 22 ore. - Il rumore dell’esplosione fu udito fino a 4800 km di distanza (Isola Rodriguez, Oceano Indiano)- Il collasso dell’edificio vulcanico che dai 122-417 m sprofondò fino ai meno 275 slm, creò delle onde di marea (tsunami) fino a 40 m di altezza, distruggendo 295 città ed uccidendo 36.000 persone.

Krakatoa, Indonesia26-27 Agosto1883

Flusso piroclastico o nube ardente

Mt. Peleè, Martinica8 Maggio 1902

- La ripresa dell’attività magmatica fu segnalata fin dal 20 Marzo.- L’eruzione fu probabilmente innescata da un terremoto che generò una frana di dimensioni gigantesche (2,3 km3). L’esplosione laterale che ne seguì rase al suolo tutti gli alberi fino a ca. 25 km a nord.- Blocchi e frammenti furono ritrovati anche a 500 m di altezza su di una collina distante ca. 10 km. - L’improvvisa perdita di pressione nella camera magmatica sottostante generò una colonna eruttiva alta fino a 30 km, che oscurò il sole fino a 250 km verso est.

St. Helens, Washington, 18 Maggio 1980

Il vulcano era inattivo da 460 anni.L’attenta osservazione dei fenomeni premonitori dell’attività vulcanica permise l’evacuazione di 56.000 persone. Altissimo rimane a tutt’oggi il rischio di colate di fango o lahars, causate dall’enorme quantità di materiale depositato sui fianchi del vulcano unita alle intense piogge monsoniche.

Pinatubo, Filippine

15 Giugno 1991

Vulcano

Vesuvio

Campi Flegrei

I vulcani italiani Stromboli

Etna

Etna - Agosto 2001

•Stromboli è l’isola più settentrionale dell’arcipelago Eoliano,raggiunge un’altezza di 924 m s.l.m.

•Ha una superficie di 12 km2,una forma approssimativamente ellittica allungata in direzione NE

•E’ la parte emersa di un vulcano composito la cui base si trova 1500 m sotto il livello del mare

•Si eleva al di sopra di una crosta continentale spessa circa 18 Km,che degrada verso la piana abissale tirrenica,assottigliandosi progressivamente

•E’ interamente composto da rocce di origine vulcanica,le più antiche delle quali risalgono a 100.000 anni fa

1 Strombolicchio2 Paleostromboli IPaleostromboli I/IIPaleostromboli III5 Scari/Vancori6 Neostromboli7 Stromboli Recente

Colate laviche lungo la Sciara

del fuoco

Collasso principale e relativa onda di tsunami

Ore 13:19 Nei primi fotogrammi si osserva sullo sfondo le nubi di vapore e di cenere

che si generano nel corso dell'evento di frana principale. Nei fotogrammi successivi è visibile il ritiro del mare e la successiva onda di tsunami che

colpisce Punta Labronzo..

Ore 13:11 Flusso piroclastico che arriva sul

mare ai piedi della Sciara del Fuoco, Questo flusso genera una

onda di tsunami di dimensioni limitate.

Inizio dei fenomeni di instabilità della Sciara del Fuoco

Effetti del maremoto del 30 Dicembre 2002

Eruzione del 5 Aprile 2003

Filmato in Video-player

IL VESUVIO

La zona gialla: circa 1800 Km2 di forma ellittica che potrebbero essere interessate dalla caduta di grandi quantità di ceneri e pomici.

La zona Rossa: circa 250 Km2 che potrebbero essere invasi da colate, flussi piroclastici, depositi di fall.

Rischio Vesuvio