B018822 - VULCANOLOGIA

Italiano

Descrizione del fenomeno vulcanico in termini fisici. Definizione dei principali parametri fisici, reologici e composizionali, e della loro variabilita’ sin-eruttiva, che guidano il processo di risalita del magma e la sua dispersione alla superficie. Dinamiche eruttive e meccanismi di trasporto e deposizione del magma. Descrizione dei diversi tipi di attivita’ eruttiva, con particolare riferimento alle dinamiche esplosive.

- Cas, R.A.F. e Wright J.V. 1987. Volcanic successions. Modern and Ancient London. Allen and Unwin.
- Fisher R.V. e Schmincke H.U. 1984. " Pyroclastic rocks". Berlin: Springer, Verlag.
- Scandone R, Giacomelli L 1998. Vulcanologia. Principi fisici e metodi d’indagine. Napoli, Liguori Editore.
- Sigurdsson H. ed. 2000 Encyclopedia of Volcanoes. Academic Press
- Lockwood JP, Hazlett RW -Volcanoes: Global Perspectives - Wiley-Blackwell
- Parfitt E.A., Wilson L. – Fundamentals of Physical Volcanology – Blackwell Publishing

Educare lo studente alla lettura in termini fisici del processo vulcanico.
Alla fine del corso, lo studente dovrebbe avere acquisito:
- Capacita’ di discutere le interrelazioni tra i principali fattori (fisici, reologici, composizionali) che regolano il processo eruttivo e la loro interdipendenza.
- Capacita’ di interpretare in modo interdisciplinare il processo vulcanico, con l’ausilio di concetti derivati dalla geologia, petrografia, geochimica e geofisica
- Capacita’ di leggere e discutere criticamente lavori scientifici sull’argomento del corso

Lezioni frontali sui diversi argomenti del programma, presentazione di case-studies, coinvolgimento degli studenti tramite la lettura e discussione di lavori scientifici inerenti il programma. Escursione finale

Esame orale; approfondimento facoltativo di un argomento sviluppato nel corso

- Il magma: proprietà fisiche e reologiche.
Densità.
Viscosità: fluidi Newtoniani e di Bingham. Yield strength. Parametri che controllano la viscosità; composizione chimica del fuso, contenuto in cristalli, ruolo dei volatili, temperatura e pressione. Dati sperimentali.
Solubilità dei gas nei magmi. Dati sperimentali. Meccanismi di soluzione e rilascio.
- Processi fisici e dinamica di formazione ed evoluzione del magma in camere magmatiche.
- Il processo di risalita dei magmi.
Livello di nucleazione dei gas.
Formazione, accrescimento ed evoluzione delle bolle.
Livello di frammentazione.
Evoluzione dei principali parametri fisici e della reologia del magma durante la risalita verso la superficie.

- Il processo effusivo.
Processi fisici di separazione gas-magma durante la risalita. Vari tipi di colate laviche in funzione delle proprietà reologiche.
I duomi lavici.

- Il processo esplosivo.
Parametri fisici che controllano la formazione di colonne eruttive.
Colonna sostenuta e ricaduta di tefra, colonna collassante e genesi delle colate piroclastiche.
- Classificazione delle eruzioni esplosive.
Eruzioni hawaiiane, stromboliane, pliniane, vulcaniane: meccanismi eruttivi, fenomenologie e tipi di depositi. Esempi.
- La ricaduta piroclastica
Processi di dispersione
Carte di isopache e isoplete: calcolo dei principali parametri fisici di una eruzione esplosiva
- Le correnti piroclastiche di densita’
Ignimbriti e surge piroclastici.
Flussi piroclastici turbolenti e laminari: concentrazione, velocità e proprietà reologiche.
Meccanismi di sostegno e trasporto: fluidizzazione e turbolenza.
Meccanismi di deposizione: depositi en masse e depositi aggradazionali.
- Attività idromagmatica e freatomagmatica.
L'interazione esplosiva magma-acqua. Meccanismi e tipi di prodotti.