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
Obiettivi Formativi
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
Prerequisiti
Laurea triennale in ambito scientifico
Metodi Didattici
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
Altre Informazioni
nel corso sono utilizzate ampiamente conoscenze di base di altre discipline (petrologia, geochimica, geofisica, geologia strutturale)
Modalità di verifica apprendimento
Esame orale nel quale lo studente sarà tenuto a rispondere ad alcune domande relative agli argomenti principali trattati nel corso. Presentazione (facoltativa) di un approfondimento su un argomento sviluppato nel corso
Programma del 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.
Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
Rafforzare la resilienza e la capacità di adattamento ai rischi legati
al clima e ai disastri vulcanici in tutti i paesi