23 maggio 2023
L'attività vulcanica comprende eruzioni esplosive ed effusive. Durante le eruzioni esplosive, il magma, contenente gas dissolti, viene espulso ad alta velocità, generando la caduta gravitativa di frammenti di roccia e cenere verso il suolo. Le colate piroclastiche, flussi incandescenti di gas, cenere e frammenti di roccia, si spostano rapidamente lungo i fianchi del vulcano, rappresentando una minaccia mortale. L'onda basale è un'onda d'urto generata dall'espansione dell'aria e compressione causata dalla rapida espulsione di gas e frammenti di roccia. Durante l'attività vulcanica effusiva, il magma fuoriesce in modo relativamente tranquillo attraverso fessure o crepe nel terreno, formando flussi di lava. Le eruzioni effusive sono meno violente rispetto a quelle esplosive, ma possono comunque causare danni alle infrastrutture e modificare il paesaggio. Comprendere e studiare entrambi i tipi di eruzioni è fondamentale per prevedere e mitigare i rischi associati all'attività vulcanica e proteggere le comunità vulcaniche.
Essa produce una varietà di prodotti, come coni vulcanici e caldere, e manifestazioni vulcaniche secondarie come fumarole, soffioni, geyser, sorgenti termali e bradisismo. Questi fenomeni sono studiati per comprendere la loro formazione e comportamento. Il rischio vulcanico rappresenta una minaccia significativa per le comunità vicine ai vulcani attivi. La comprensione scientifica del vulcanismo è essenziale per prevedere e mitigare i pericoli associati alle eruzioni vulcaniche. Le autorità competenti lavorano per sviluppare piani di evacuazione, allarmi precoci e strategie di gestione del rischio. La diffusione di informazioni accurate è fondamentale per educare la popolazione sulle misure di sicurezza. La collaborazione tra scienziati, governi e comunità è fondamentale per affrontare il rischio vulcanico in modo efficace. La ricerca continua e la comunicazione giocano un ruolo chiave nella gestione del rischio vulcanico e nella protezione delle vite umane e delle infrastrutture.
-Yasmine Copoeru e Alessia Tinè
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22 maggio 2023
Un vulcano è un'apertura naturale della crosta terrestre attraverso la quale il magma sale fino a riversarsi in superficie tramite un eruzione. È costituito sia da elementi morfologici al di sopra della superficie terrestre ( edificio vulcanico ) sia da strutture all’interno della crosta ( camera magmatica ).
I vulcani vengono distinti in:
- attivi = vulcani che hanno eruttato in epoca storica
- quiescenti = vulcani che hanno avuto eruzioni negli ultimi 10mila anni, ma che attualmente si trovano in una fase di riposo
- estinti = vulcani cui l’ultima eruzione è avvenuta oltre 10 mila anni fa
I vulcani attivi sulla terra sono circa 500-600 e non sono distribuiti in modo uniforme. La maggior parte si trova al centro degli oceani lungo le dorsali oceaniche o in corrispondenza dei margini tra le placche in cui è suddivisa la litosfera terrestre.
I magmi si formano per fusione dalle rocce tra i 30 e i 100 km di profondità. Il magma liquido si insinua nei pori delle rocce circostanti e nei piccoli spazi che trova liberi e tende a risalire. Le gocce durante lo spostamento si uniscono ad altre e formano grandi corpi di magna: i diapiri magmatici, i quali continuano a risalire finché restano meno densi delle rocce circostanti. Quando raggiungono rocce con la stessa densità si trovano in equilibrio, ma se questo equilibrio viene rotto i diapiri continuano la risalita. La rottura dell’equilibrio può essere causata da :
- apporto di nuovo magma che aumenta la temperatura \
- fusione di rocce circostanti
- cristallizzazione frazionata dei minerali più densi
Giunti in prossimità della superficie i diapiri si fermano e occupano uno spazio chiamato camera magmatica, all’interno di essa si stabilisce una condizione di equilibrio tra la pressione che esercitano le rocce sovrastanti e quella che esercitano i gas del magma.
Se questa condizione rimane stabile nel tempo il magma si raffredda e si solidifica formando rocce intrusive.
Ogni magma è caratterizzato da un contenuto di vapore acqueo e gas (idrogeno, diossido di carbonio, acido cloridrico, diossido di zolfo). Se diminuisce la pressione litostatica la solubilità dei gas diminuisce e tendono ad abbandonare il magma.
I gas e vapori che si separano dal liquido, esercitano una pressione sulle rocce sovrastanti, se la loro pressione supera un limite le rocce si frantumano e si crea il camino vulcanico. L’improvvisa diminuzione di pressione provoca l’espansione dei gas disciolti nel liquido sotto pressione.
Il magma fuoriesce in superficie sotto forma di lava dopo aver preso quasi completamente i gas che contiene.
Il cratere è l’apertura attraverso la quale la lava fuoriesce. Una volta esaurita l’espansione dei gas che hanno provocato l’eruzione il condotto vulcanico viene chiuso da magma solidificato . Quanto altri gas provenienti dall’interno della terra riportano la pressione a valori critici il fenomeno si ripeterà. Le continue eruzioni vulcaniche porteranno alla formazione di un rilievo a forma di cono ovvero l’edificio vulcanico.
L’attività vulcanica può manifestarsi con modalità diverse che dipendono soprattutto dalla quantità di gas presenti nel magma e dalla sua percentuale di silice. L’abbondanza di silice,infatti, favorisce le esplosioni, mentre la scarsità di gas e il minore contenuto in silice favoriscono la formazione di colate laviche fluide ( senza esplosioni ).
Il sistema vulcano - magma può quindi essere diviso in quattro zone:
- il mantello, dove il magma si genera tramite la parziale fusione delle rocce circostanti.
- la crosta, dove il magma è circondato da rocce incassanti che variano sia come composizione, sia come storia geologica.
- la zona in cui, attraverso il camino vulcanico, il magma sale e la camera magmatica, in cui il magma stagna per un periodo più o meno lungo e si differenzia per cristallizzazione frazionata.
- l'edificio vulcanico vero e proprio, dove avviene l'eruzione in ambiente subaereo.
Le eruzioni vulcaniche possono essere divise secondo vari criteri. Una prima divisione è in quelle che scaturiscono da un condotto centrale, chiamate eruzioni centrali, da fratture o fessure, chiamate eruzioni fessurali ( o lineari ) , e quelle distribuite su grandi aree, chiamate eruzioni areali .
Un altro modo è quello di considerare le eruzioni vulcaniche in base alla loro esplosività. Vengono distinte, per esplosività crescente: le eruzioni islandiche, hawaiiane , stromboliane , vulcaniane , peleane e pliniane.
Le eruzioni islandiche sono di tipo fessurale. Sono costituite da colate di lava basaltica fluida che costruiscono vasti campi lavici piatti. Alla fine dell'eruzione si può formare una linea di piccoli coni lungo la fessura. Queste eruzioni ripetute su larga scala hanno originato i plateau basaltici, regioni caratterizzate da successioni di colate laviche estese per chilometri di spessore.
Le eruzioni hawaiiane sono caratterizzate da alte fontane di lava e da lunghe colate fluide (simili a fiumi incandescenti). A causa della fluidità del magma, i vulcani hawaiiani assumono la forma di un cono con fianchi poco inclinati, per questo sono anche chiamati vulcani a scudo. I vulcani attivi hawaiiani (il Mauna Loa, il Kilauea e il Mauna Kea) , si trovano tutti sull'Isola di Hawaii, che dà il nome all'intero arcipelago .
Le eruzioni stromboliane sono più esplosive rispetto a quelle hawaiiane. Escono dal cratere frammenti di lava incandescente che si raffreddano in scorie. Stromboli, il vulcano da cui prende il nome questo tipo di eruzione, esplode ogni 15 - 20 minuti, ed è una montagna conica , in mezzo al Tirreno, con i fianchi molto ripidi. Questo è dovuto al fatto che le eruzioni si verificano solo in corrispondenza di un condotto centrale.
Le eruzioni vulcaniche si verificano dove ci sono lave viscose che si solidificano rapidamente. Queste esplosioni sono violente e producono molta cenere vulcanica. Dopo l’iniziale fase esplosiva vengono emesse potenti colate di lava lungo i fianchi del vulcano, in questo modo si forma un cono dai fianchi ripidi detto strato - vulcano Le eruzioni peleane prendono il nome dal vulcano la Pelée. Esse sono estremamente pericolose e distruttive perché generano le nubi ardenti .
L’eruzione pliniana è un eruzione violentissima che produce una nube alta molto chilometri, caratterizzata dalla produzione di grandi quantità di cenere (in grado di seppellire intere città come pompei ).
- Laura Russo e Emanuele Miano
21 maggio 2023
Dopo aver visitato l’Etna e aver visto con i nostri occhi esemplari di rocce basaltiche…. La visita è continuata al palazzo delle scienze dell’università di Catania, in cui l’esperienza è stata divisa in due parti:
-la prima: guidati dal dottor De Giorgio, in una delle classi dell’università, abbiamo esaminato più attentamente, a occhio nudo, dei particolari tipi di rocce: sia alcune trovate qualche ora prima in natura, sia alcuni tipi di rocce non tipiche del territorio dell’etneo.
-la seconda: guidati dal dottor Russo, in un laboratorio dell’università, abbiamo avuto l’occasione di esaminare tramite dei microscopi elettronici, delle sezioni di rocce basaltiche in cui è stato facilissimo individuare e poter ammirare i minerali presenti all’interno (è stato così semplice individuare i minerali che a occhi nudo sembravano quasi impercettibili perché il microscopio elettronico ha ingrandito l’immagine della roccia di circa 300.000 volte).
Prima parte:
le rocce che abbiamo visto sono state molteplici. A partire dalle rocce già viste precedentemente sull’Etna:
basalto: è una roccia effusiva di origine vulcanica, con questo termine s’intendono tutte quelle rocce magmatiche che vengono prodotte dalla solidificazione della lava sulla superficie terrestre. Il basalto generalmente è di colore nero o comunque scuro.
Composto da plagioclasio calcico e pirosseni, oltre che da gabbro, è caratterizzato da un aspetto che va da prolifico a microcristallino o vetroso.
Come si può notare dalle foto sopra riportate, questa roccia è di colore grigio con tante “macchioline”, queste sono i minerali che possono essere di due colori: neri, chiamati “Pirosseni” appartenenti alla classe dei silicati contenenti magnesio, ferro e calcio; o verdi che prendono il nome di “Olivina” che vengono classificati come nesosilicati (particolare classe che assume una struttura cristallina composta da tetradi Z-O)
Granito: è una roccia cristallina di origine plutonica. I minerali che compongono un granito sono soprattutto quarzo e feldspato (plagioclasio e le miche ( come la biotite) sono altri minerali contenuti in abbondanza nel granito, ma secondari ai primi due citati). Questi due minerali sono i più abbondanti nella crosta terreste, perciò il granito è la roccia più presente sulla crosta terrestre.
Questa roccia si riconosce perché ha dei cristalli grandi, e ben definiti, di quarzo, feldspato, plagioclasio o mica.
Calcari organogeni: si formano per lo più in ambiente marino e derivano dall'accumulo di resti di organismi unicellulari o di gusci calcarei come le conchiglie o i gusci degli invertebrati. I gusci sono formati prevalentemente da carbonato di calcio(CaCO3), minerale noto come calcite, e sono tra le rocce organogene più importanti. Questi calcari possono formarsi principalmente ad opera di due diversi tipi di organismi:
Fitoplancton: gli organismi fotosintetici che prelevano l'anidride carbonica disciolta in acqua e fanno precipitare il carbonato di calcio, il quale viene poi trattenuto ed accumulato dagli stessi cianobatteri e batteri, che formano delle strutture carbonatiche a strati chiamate stromatoliti.
Organismi costruttori: sono ad esempio i coralli e le alghe calcaree che popolano le scogliere coralline dei mari tropicali. I polipi dei coralli, durante tutta la loro vita, prelevano il carbonato di calcio disciolto in acqua e lo fissano, creando le strutture delle costruzioni coralline.
Anfibote a granato/ortoanfioboliti:
L'anfibolite è un roccia metamorfica di colore verde o grigio scuro, formata principalmente da anfibolo orneblenda e da plagioclasio (miscela di silicati di sodio e calcio in diverse proporzioni); come componenti accessori vi sono biotite, clorite, titanite, epidoto, granato.
Assai frequente, specialmente nelle anfiboliti granatifere, è una struttura diablastica, ossia di microimplicazione tra due componenti minerali, come anfibolo orneblenda e plagioclasio, e tra granato e uno dei due precedenti.
Le anfiboliti sono collegate geneticamente, alle rocce eruttive basiche dalle quali derivano per metamorfismo e allora prendono il nome di ortoanfiboliti. Le paraanfiboliti invece derivano da rocce sedimentarie in genere marnose e in tal caso hanno una composizione mineralogica più varia. Le anfiboliti possono avere anche origine metasomatica derivando da calcari o dolomie impuri che hanno reagito con soluzionicontenenti silice, magnesio e ferro.
Seconda parte:
dopo una breve descrizione sul microscopio e qualche informazione sul corretto utilizzo; abbiamo subito analizzato dei vetrini:
Basalti:
I basalti sono lave solidificate che vennero a giorno a temperature anche superiori ai 1000 gradi. Quando un vulcano erutta, i suoi prodotti sono sempre in parte liquidi, in parte solidi e in parte gassosi. Nella parte solida vi sono spesso cristalli di minerali che si formano a temperature persino più alte della lava che ha formato il basalto. Questi cristalli si sono formati ad una profondità di decine di chilometri dentro la crosta terrestre. Visti al microscopio questi grandi cristalli sono nitidi e presentano colori sgargianti. La parte liquida ci appare come un aggregato di cristalli piccolissimi, che in queste immagini fanno da contorno ai cristalli più grandi. Per gli studiosi questi micro-cristalli sono importantissimi, perché ci portano notizie da profondità che non possono essere esplorate direttamente.
Plagioclasio: sono i minerali più comuni del gruppo dei feldspati, in quanto nella crosta terrestre il calcio (3.6%) è molto più abbondante del patassio (2.8%). I plagioclasi formano una soluzione solida continua tra i termini estremi albite e anortite. I plagioclasi sono stati divisi arbitrariamente in base al contenuto anortitico (in Ab wt%) in sei membri:
albite (Ab90 - Ab100), oligoclasio (Ab70 - Ab90), andesina (Ab50 - Ab70), labradorite (Ab30 - Ab50), bytownite (Ab10 - Ab30), e anortite (Ab0 - An10).
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Tale suddivisione, pur non avendo nessun valore strutturale, è tuttavia molto utile, in quanto i plagioclasi sono minerali estremamente comuni in tutte le rocce ignee e la loro composizione varia a seconda del tipo di roccia. Ad esempio, plagioclasi sodici (oligoclasio) sono comuni in rocce acide come i graniti, plagioclasi più calcici (labradorite) sono comuni in rocce basiche come i gabbri, e plagioclasi intermedi in rocce come le sieniti e le andesiti.
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Infine il dottor Russo ci ha illustrato una tavola, molto utile per i geologi che lavorano spesso in laboratorio, in cui sono illustrati almeno un vetrino per ogni classe di minerale, in questo modo risulta ai dottori molto più semplice riconoscere che minerale ha davanti.
- D’Alpa Nausicaa ,Martorano Camilla, Di Raimondo Renata , Larosa Marianna
20 maggio 2023
L'Etna, un vulcano attivo situato sulla costa orientale della Sicilia, rappresenta uno dei luoghi più affascinanti e studiati del pianeta. La sua straordinaria bellezza naturale e la sua ricchezza geologica lo rendono un'attrazione irresistibile per gli scienziati e gli appassionati di vulcanologia. All'interno del complesso vulcanico dell'Etna, vi sono numerose vie che consentono di esplorare le sue meraviglie e di apprezzare da vicino la sua maestosità. Tra queste, il percorso didattico che conduce da Monte Grosso a Monte Gemellaro offre un'esperienza unica per comprendere la storia, la formazione e le caratteristiche geologiche di questo straordinario vulcano.
Il percorso didattico di Monte Grosso - Monte Gemellaro è progettato per fornire una panoramica completa dell'Etna, combinando elementi di escursionismo, educazione ambientale e scoperta scientifica. Attraverso un percorso ben segnalato e accessibile, i visitatori avranno l'opportunità di immergersi in un viaggio attraverso milioni di anni di storia geologica e di comprendere gli eventi che hanno plasmato il paesaggio circostante.
Durante il percorso, i visitatori saranno accompagnati da guide esperte che condivideranno conoscenze approfondite sulla formazione dei coni vulcanici, le eruzioni storiche e recenti, nonché le peculiarità delle rocce e dei minerali presenti sull'Etna. Lungo il percorso, i partecipanti avranno la possibilità di osservare da vicino fumarole attive, antichi crateri spenti e panorami mozzafiato che si estendono fino al Mar Ionio e alla costa calabrese.
Il percorso didattico inizia dal rifugio Monte Grosso, situato a un'altitudine di circa 1.800 metri sul livello del mare. Da qui, i visitatori attraverseranno un paesaggio variegato, passando per boschi di conifere, distese di lava solidificata e pendii coperti di cenere vulcanica. Durante il tragitto, verranno illustrati i principali processi vulcanici e i fenomeni geologici che hanno plasmato l'Etna nel corso dei secoli.
Uno dei punti salienti del percorso è rappresentato dalla visita al cratere del Monte Gemellaro, situato a un'altitudine di circa 2.200 metri. Qui, i visitatori potranno osservare da vicino l'interno di un cratere vulcanico, ammirando la varietà di colori e le forme uniche che caratterizzano questo ambiente particolare. I geologi sul campo forniranno spiegazioni dettagliate sulle diverse tipologie di rocce vulcaniche presenti e sulla loro importanza nella comprensione dei processi magmatici che si verificano all'interno del vulcano.
Attraverso il percorso didattico di Monte Grosso - Monte Gemellaro sull'Etna, i visitatori avranno l'opportunità di acquisire una conoscenza approfondita sulla vulcanologia e di apprezzare l'incredibile bellezza e complessità di uno dei vulcani più attivi al mondo. Questa esperienza offre una combinazione unica di avventura, educazione e apprezzamento della natura, permettendo ai partecipanti di immergersi nella storia e nella scienza dietro la formazione di uno dei luoghi più iconici della Terra.
Grazie a questa esperienza abbiamo avuto l’opportunità di vedere da vicino i vari tipi di rocce che compongono il complesso vulcanico. Parliamo di rocce basaltiche formate da una pasta di fondo mischiata a minerali di vario tipo, tipiche dei fenomeni vulcanici.
Abbiamo avuto anche l’opportunità di ammirare colate laviche solidificate in cui la parte interna, raffreddandosi più lentamente rispetto alla parte esterna, presenta caratteristiche chimiche diverse rispetto alla parte esterna.
Una particolare caratteristica dell’ambiente etnense è la vegetazione, in particolare sono presenti numerose piante autoctone dell’Etna tra cui la più importante, per il suo ruolo di prima pianta a colonizzare l’ambiente etnense, è la Ginestra Aetnensis una pianta erbacea perenne appartenente alla famiglia delle Fabaceae.
L’ultima bellezza che abbiamo ammirato durante il percorso didattico è un Hornitos. Gli Hornitos dell'Etna sono delle formazioni vulcaniche tipiche del vulcano Etna in Sicilia. Si tratta di coni di cenere e lava che si sono formati grazie alla presenza di gas nella lava durante l'eruzione. Gli Hornitos possono avere diverse dimensioni e forme e si trovano soprattutto sulla sommità del vulcano, in zone dove l'attività eruttiva è meno intensa. Spesso sono circondati da un anello di colate laviche solidificate e possono essere attivi durante le eruzioni dell'Etna, emettendo gas e ceneri.
-Gioele Rosana, Daniel Formica, Stefano Troni, Tommaso Giacchi