Il vulcanismo campano
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Presentation Transcript


Il vulcanismo campano

Il Vulcanismo Campano


Il vulcanismo campano

L'origine del vulcanismo campano strettamente legato alle fasi tettoniche Plio-Pleistoceniche a carattere distensivo che hanno portato allo smembramento del margine occidentale della parte centrale della catena appenninica e alla creazione della depressione della Piana Campana. Infatti durante la formazione della Piana Campana si sono create le condizioni per la formazione e per la risalita dei magmi che hanno alimentato l'attivit eruttiva dei vulcani campani.

Nella Piana Campana si rinvengono tre aree vulcaniche principali: il vulcano di Roccamonfina, il Distretto Vulcanico Flegreo (che comprende Napoli, i Campi Flegrei e le isole di Ischia e Procida), ed il complesso vulcanico del Somma-Vesuvio.

In epoca storica si sono verificate eruzioni ad Ischia, ai Campi Flegrei ed al Vesuvio.


Il vulcanismo campano

Somma Vesuvio


Il vulcanismo campano

  • Il Vesuvio, o pi propriamente il Somma-Vesuvio, un vulcano strato di medie dimensioni che raggiunge unaltezza massima di 1.281 m s.l.m. Esso costituito dal pi vecchio vulcano del M. Somma, la cui parte sommitale sprofond generando una caldera, e dal pi recente vulcano del Vesuvio, cresciuto allinterno di questa caldera.

  • Lattivit vulcanica nellarea del Somma-Vesuvio risale ad almeno 400.000 anni fa, et di alcune lave trovate in perforazioni profonde 1.345 m.

  • La storia dell'apparato vulcanico Somma-Vesuvio iniziata circa 25.000 anni fa con laccrescimento del Somma a seguito di eruzioni prevalentemente effusive e subordinatamente esplosive, di bassa energia. Tale attivit durata fino a circa 19.000 anni fa ed ha determinato la formazione dellapparato vulcanico del Somma il cui probabile profilo ricostruito in rosso nell'immagine sottostante. La parte settentrionale di questo edificio pi antico ancora ben conservata ed rappresentata dall'attuale Monte Somma.


Il vulcanismo campano

  • Con la prima eruzione pliniana delle Pomici di Base, avvenuta 18.300 anni fa, cominciato il collasso dellapparato vulcanico del Somma e la formazione della caldera a seguito dello sprondamento della parte sommitale. Dopo questo evento lattivit vulcanica e le successive fasi di sprofondamento hanno contribuito alla formazione del vulcano pi giovane, il Vesuvio. Lattivit di questo vulcano, accresciutosi allinterno della caldera del Monte Somma, stata caratterizzata da una grande variabilit sia del tipo di eruzioni che della composizione chimica dei magmi emessi.

  • La variabilit del comportamento eruttivo del Vesuvio riconducibile, in prima approssimazione, all'alternanza tra periodi a condotto aperto, e lunghi periodi a condotto ostruito, con assenza di attivit, seguiti da grandi eruzioni pliniane o subpliniane. I periodi a condotto aperto sono caratterizzati da attivit stromboliana persistente, frequenti effusioni laviche e sporadiche, ma pi devastanti, eruzioni miste sia effusive che esplosive.


Eruzione del 79 d c

Eruzione del 79 d.C.

  • Il 24 agosto dellanno 79 d.C. il Vesuvio rientr in attivit dopo un periodo di stasi durato circa otto secoli, causando la distruzione delle citt romane di Pompei, Ercolano e Stabia.

  • Veduta attuale del Vesuvio dagli scavi di Pompei.

  • L'eruzione stata studiata da molti autori (Lirer et al., 1973; Sigurdsson et al., 1985; Barberi et al., 1989; Cioni et al., 1999; Gurioli et al., 2002). L'eruzione fu caratterizzata da tre fasi eruttive principali:

  • 1) fase di apertura freatomagmatica;

  • 2) fase principale pliniana;

  • 3) fase freatomagmatica, nel corso della quale si ebbe la formazione della caldera.


Il vulcanismo campano

  • La successione stratigrafica dei depositi dell'eruzione del 79 d.C. pu essere suddivisa in 8 differenti unit eruttive, caratterizzate da differenti distribuzioni areali


Il vulcanismo campano

  • Distribuzione areale dei depositi da caduta (in azzurro) e dei depositi da flusso piroclastico (in rosso) dell'eruzione del 79 d.C.


Il vulcanismo campano

  • Sequenza di depositi dell'eruzione del 79 d.C. in una cava a Terzigno


Il vulcanismo campano

Storia eruttiva

Tra il 79 e il 1944:

Crescita del Vesuvio attuale

attivit persistente a condotto aperto interrotta da periodi di stasi conclusi da eruzioni esplosive.

tra il 1631 e il 1944

tra il X e il XII

(?) tra il V e lVIII

tra il I e il III secolo

Tra ca.18.000 e 2024 anni fa:

4 grandi eruzioni piniane

Pomici di Pompei

alternate a una dozzina di eruzioni esplosive medie o piccole

tra 30.000 (?) e 20.000 anni:

Formazione del M.Somma

  • 2


Il vulcanismo campano

La storia del Vesuvio caratterizzata dallalternanza irregolare tra

periodi di attivit persistente

a condotto aperto

e

periodi di riposo

a condotto ostruito

chiusi da eruzioni esplosive di magnitudo variabile


Il vulcanismo campano

  • Colate di lava del 1760

Fase freatomagmatica finale del 1906

  • Fase stromboliana violenta del 1822

.lo stile eruttivo varia da tranquillamente effusivo a Stromboliano Violento,

a esplosivo freatomagmatico

Quando il condotto aperto.


Il vulcanismo campano

si individuano cicli di attivit

composizione dei prodotti =

K-tefrite - Kfonotefrite

Quando il condotto aperto.

volumi di magma emesso= 0.01-0.1 km3


Il vulcanismo campano

Pinatubo 12 Giugno 1991 ore 8.51

Vesuvio, 1631

Le eruzioni che segnano a riapertura del condotto dopo periodi di riposo di lunghezza variabile.

.sono esplosive, polifasate, in genere caratterizzate da una fase pliniana principale e fasi iniziali e finali a carattere freatomagmatico


Il vulcanismo campano

volumi emessi = 0.2-0.5 fino a >3*109m3

Pliniane

Subpliniane


Il vulcanismo campano

4 collassi principali durante le 4 eruzioni pliniane

Evouzione geomorfologica

Collassi calderici segnano lo svuotamento di grandi camere magmatiche superficiali


Il vulcanismo campano

nelle eruzioni che segnano la riapertura del condotto dopo periodi di riposo di lunghezza variabile

Composizioni:

da Ktefrifonolite a Kfonolite, da latite a Ktrachite

I depositi di tutte le eruzioni sono caratterizzati da significativi gradienti composizionali

  • I depositi pliniani tendono ad avere composizioni a due falde

  • I depositi subpliniani mostrano variazioni continue


Il vulcanismo campano

Il Sistema Magmatico

Il vulcano alimentato periodicamente da masse discrete (valutate ciascuna a 5-10 milioni di m3) di magma di provenienza profonda

Queste infornate di magma fresco entrano in camere magmatiche piu o meno superficiali, piu o meno grandi.

Quando il condotto e aperto e la camera e piena, ogni nuovo arrivo innesca uneruzione (che potremmo definire di trabocco).

Quando il condotto e ostruito, la camera continua a crescere fino al verificarsi di uneruzione (in genere violentemente esplosiva).


Il vulcanismo campano

1)iniziale- camere ad alto rapporto daspetto; fusi magmatici mafici arricchiti in cristali nelle porzioni inferiori della camera.

V<0.3 km3; et < 100 anni

2) giovane - camere a medio rapporto daspetto; graduale gradazione chimica da fusi poco o mediamente evoluti a magmi salici.

V=0.3-1.0 km3; et= 50-500 anni

3) matura - camere ad alto rapporto daspetto; stratificazione a due falde con ripido gradiente termico e composizionale tra la porzione inferiore, convettiva, mediamente evoluta e quella superiore, salica, staticamente stratificata.

V>1.0 km3; et > 200 anni

Le camere magmatiche del Vesuvio evolvono da prolate a subsferiche cambiando i tipo di stratificazione composizionale in funzione del volume (e dellet)


Il vulcanismo campano

Alimentazione magmatica

Negli ultimi 3-4000 anni il volume cumulativo di magma emesso dal Vesuvio e variato con il tempo in modo abbastanza lineare (i dati sono comunque largamente speculativi), indicando lo stato sostanzialmente stazionario del vulcano (per lo meno a livello di alimentazione).

Il volume di magma entrato nel sistema vesuviano dopo il 1944 e stimato nellordine dei 200 milioni di m3.


Il vulcanismo campano

200 milioni di metri3 di magma emessi nel corso di una singola eruzione esplosiva darebbero luogo ad uneruzione subpliniana di magnitudo simile a quella del 1631.

Leruzione del 1631 e stata per questo assunta come evento di riferimento per leruzione massima oggi attesa al Vesuvio.

Lo scenario dell Evento Massimo Atteso a medio termine (EMA) e il risultato della combinazione di dati di terreno, di dati storici e di simulazioni numeriche basate su modelli fisici.


Il vulcanismo campano

Apertura freatomagmatica


Il vulcanismo campano

Eruzione del 1631

Isopache (cm)

Fase di colonna sostenuta

Colonna eruttiva sostenuta


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Colate piroclastiche


Il vulcanismo campano

Simulazioni effettuate sui 4 bacini scelti

(spessori massimi con flusso tipo Glenwood 1)

Lento esaurimento


Il vulcanismo campano

Propensione alla formazione di lahars nei bacini sorgenti ricoperti da piroclastiti sciolte

La propensione stata valutata utilizzando criteri morfometrici (distribuzione delle pendenze, densit di drenaggio, rapporto di rilievo).


Il vulcanismo campano

Table 2 - Scientific alert levels

level

alert state

volcano state

Civil Defense main actions

0

NO ALERT

low

typical background values

- none

1

ATTENTION

medium

departure from back-ground values of one monitored indicator

- Population is alerted

2

ATTENTION

high

departure from back-ground values of one monitored indicator sugge-sting a possible preeruptive state

- Prefecture provides logistic support to the scientific community

3

PRE-ALARM

very high

departure from back-ground values of more than one monitored indicator suggesting a possible preeruptive state

- Cabinet declares the State of Emergency

- The Civil Defense model of intervention is activated

4

ALARM

maximum

Several indicators are coherent with a preeruptive state

- Red zone is evacuated (outside Campania region)

5

WAITING

maximum

data indicate preeruptive conditions; situation probably irriversible

- Civil Defense and scientific operators leave the Red Zone

6

ERUPTION

IN PROGRESS

maximum

eruption in progress

- That part of yellow zone affected by heavy fallout is evacuated (within Campania region)

7

AFTER THE

ERUPTION

maximum

eruption is over; attention has to be payed to possible late phenomena (mudflows, gas emission, ...)

- The State Department of Civil Defense defines modalities of return of population.

- The State of Emergency is revoked


Campi flegrei

Campi Flegrei

  • I Campi Flegrei sono un campo vulcanico allinterno del quale, negli ultimi 39 ka, sono stati attivi pi di settanta centri eruttivi differenti. La depressione dei Campi Flegrei viene generalmente interpretata come una struttura calderica. Questa deriva dalla sovrapposizione di due episodi di sprofondamento (Orsi et al., 1996) connessi con le eruzioni dellIgnimbrite Campana (39 ka; De Vivo et al., 2001) e del Tufo Giallo Napoletano (15 ka; Deino et al., 2003). La caldera Flegrea la struttura pi evidente del Distretto Vulcanico Flegreo, che comprende, inoltre, la citt di Napoli, le isole vulcaniche di Procida ed Ischia, e la parte nord-occidentale del Golfo di Napoli. Lattivit vulcanica del Distretto Flegreo, connessa agli eventi tettonici distensivi che hanno determinato la formazione della depressione, compresa tra il M. Massico a nord e la penisola sorrentina a sud, che prende il nome di graben della Piana Campana.


Il vulcanismo campano

  • Storia vulcanica e deformativa

  • Let di inizio del vulcanismo nellarea flegrea non precisamente noto: sequenze di lave e piroclastiti di circa 2 milioni di anni di et sono state incontrate in perforazione tra Villa Literno e Parete (Barbieri et al., 1979; Di Girolamo et al., 1984; Rosi e Sbrana, 1987); mentre in affioramento i prodotti vulcanici pi antichi hanno unet di circa 60 ka e sono costituiti principalmente da depositi piroclastici e da resti di duomi lavici (Alessio et al., 1973; Cassignol e Gillot, 1982; Pappalardo et al., 1999).L'interpretazione di nuovi dati stratigrafici sia di superficie che provenienti da perforazioni, anche alla luce di tutti i dati geologici, geomorfologici, petrologici e geofisici disponibili in letteratura, ha consentito recentemente (Orsi et al., 1996; Di Vito et al., 1999) una pi dettagliata ricostruzione della storia vulcanica e deformativa della caldera flegrea. La geologia di superficie stata ricostruita facendo riferimento ai depositi dell'Ignimbrite Campana (39 ka) e del Tufo Giallo Napoletano (15 ka) che, in virt della loro distribuzione areale e continuit laterale, costituiscono utili orizzonti guida.


Il vulcanismo campano

  • Eruzione e collasso calderico

  • L'Ignimbrite Campana il prodotto della maggiore eruzione esplosiva avvenuta nell'area campana. Durante tale eruzione furono emessi, da un centro ubicato nei Campi Flegrei, circa 150 km3 di magma di composizione da trachitica a trachifonolitica, che ricoprirono un'area di circa 30.000 km2.

  • Al termine di questa eruzione i due terzi della Campania apparivano ricoperti da una coltre di tufi spessa fino a 100 m, mentre enormi volumi di cenere vulcanica rimanevano sospesi nellatmosfera causando, probabilmente, sconvolgimenti climatici estesi allintero pianeta.

  • La caldera Flegrea copre un'area di circa 230 km2 e racchiude tutti i centri eruttivi attivi dopo l'eruzione dell'Ignimbrite Campana. Assumendo uno sprofondamento di circa 700 m in media, come suggerito dalle perforazioni profonde (AGIP, 1987), il volume collassato di circa 160 km3, in buon accordo con il volume stimato di magma eruttato nel corso dell'eruzione (150 km3).


Caldera ignimbrite campana

Caldera Ignimbrite Campana


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