Le eruzioni magmatiche producono clasti giovanili durante la decompressione esplosiva dal rilascio di gas. Variano in intensità dalle relativamente piccole fontane di lava sulle Hawaii alle catastrofiche colonne eruttive Ultra-pliniane alte più di 30 km (19 miglia), più grandi dell’eruzione del Vesuvio nel 79 che seppellì Pompei.
HawaiianEdit
Le eruzioni hawaiane sono un tipo di eruzione vulcanica che prende il nome dai vulcani hawaiani con cui questo tipo eruttivo è un segno distintivo. Le eruzioni hawaiane sono i tipi più calmi di eventi vulcanici, caratterizzati dall’eruzione effusiva di lave di tipo basaltico molto fluide a basso contenuto gassoso. Il volume di materiale espulso dalle eruzioni hawaiane è meno della metà di quello trovato in altri tipi eruttivi. La produzione costante di piccole quantità di lava costruisce la grande, ampia forma di un vulcano a scudo. Le eruzioni non sono centralizzate al vertice principale come con altri tipi vulcanici, e spesso si verificano alle prese d’aria intorno alla vetta e dalle prese d’aria di fessure che si irradiano dal centro.
Le eruzioni hawaiane spesso iniziano come una linea di eruzioni di sfiato lungo una fessura, una cosiddetta “cortina di fuoco.”Questi muoiono mentre la lava inizia a concentrarsi in alcune delle prese d’aria. Le eruzioni a sfiato centrale, nel frattempo, spesso assumono la forma di grandi fontane di lava (sia continue che sporadiche), che possono raggiungere altezze di centinaia di metri o più. Le particelle delle fontane di lava di solito si raffreddano nell’aria prima di colpire il terreno, con conseguente accumulo di frammenti di scorie cenerentole; tuttavia, quando l’aria è particolarmente densa di clasti, non possono raffreddarsi abbastanza velocemente a causa del calore circostante, e colpiscono il terreno ancora caldo, il cui accumulo forma coni di spruzzi. Se i tassi eruttivi sono abbastanza alti, possono anche formare flussi di lava splatter alimentati. Le eruzioni hawaiane sono spesso estremamente longeve; Pu’u’ō’ō, un cono vulcanico sul Kilauea, eruttò continuamente per oltre 35 anni. Un’altra caratteristica vulcanica hawaiana è la formazione di laghi di lava attivi, piscine di lava grezza auto-mantenenti con una sottile crosta di roccia semi-raffreddata.
I flussi da eruzioni hawaiane sono basaltici, e possono essere suddivisi in due tipi per le loro caratteristiche strutturali. Pahoehoe lava è un flusso di lava relativamente liscia che può essere billowy o ropey. Possono muoversi come un foglio, con l’avanzamento delle “dita dei piedi” o come una colonna di lava serpeggiante. I flussi di lava A’a sono più densi e più viscosi di pahoehoe e tendono a muoversi più lentamente. I flussi possono misurare da 2 a 20 m (da 7 a 66 ft) di spessore. I flussi A’a sono così spessi che gli strati esterni si raffreddano in una massa simile a macerie, isolando l’interno ancora caldo e impedendogli di raffreddarsi. A’a lava si muove in un modo particolare-la parte anteriore del flusso si ripiega a causa della pressione da dietro fino a quando non si rompe, dopo di che la massa generale dietro di essa si muove in avanti. La lava Pahoehoe a volte può diventare lava A’a a causa dell’aumento della viscosità o dell’aumento del tasso di taglio, ma la lava A’a non si trasforma mai in flusso pahoehoe.
Le eruzioni hawaiane sono responsabili di diversi oggetti vulcanologici unici. Piccole particelle vulcaniche sono trasportate e formate dal vento, agghiacciando rapidamente in frammenti vetrosi a forma di lacrima noti come lacrime di Pelé (dopo Pelé, la divinità del vulcano hawaiano). Durante i venti particolarmente forti, questi pezzi possono anche assumere la forma di lunghi fili tirati, noti come capelli di Pele. A volte il basalto si area in reticolite, il tipo di roccia a densità più bassa sulla terra.
Anche se le eruzioni hawaiane prendono il nome dai vulcani delle Hawaii, non sono necessariamente limitate a loro; la più grande fontana di lava mai registrata si è formata sull’isola di Izu Ōshima (sul Monte Mihara) nel 1986, un zampillo di 1.600 m (5.249 ft) che era più del doppio della montagna stessa (che si trova a 764 m (2.507 ft)).
I vulcani noti per avere attività hawaiana includono:
- Pu’u’ō’ō, un cono di cenere parassita situato a Kilauea sull’isola delle Hawaii che ha eruttato ininterrottamente dal 1983 al 2018. Le eruzioni iniziarono con una “cortina di fuoco” lunga 6 km (4 miglia) il 3 gennaio 1983. Questi hanno dato modo di eruzioni centralizzate sul sito di east rift di Kilauea, alla fine costruendo il cono.
- Per un elenco di tutti i vulcani delle Hawaii, vedi Elenco dei vulcani nella catena hawaiana-Emperor seamount.
- Monte Etna, Italia.
- Monte Mihara nel 1986 (vedi paragrafo precedente)
StrombolianEdit
Le eruzioni stromboliane sono un tipo di eruzione vulcanica che prende il nome dal vulcano Stromboli, che erutta quasi continuamente da secoli. Le eruzioni stromboliane sono guidate dallo scoppio di bolle di gas all’interno del magma. Queste bolle di gas all’interno del magma si accumulano e si fondono in grandi bolle, chiamate lumache di gas. Questi crescono abbastanza grandi da salire attraverso la colonna di lava. Una volta raggiunta la superficie, la differenza di pressione dell’aria fa scoppiare la bolla con un forte pop, gettando magma nell’aria in un modo simile a una bolla di sapone. A causa delle alte pressioni del gas associate alle lave, l’attività continua è generalmente sotto forma di eruzioni esplosive episodiche accompagnate da forti esplosioni distintive. Durante le eruzioni, queste esplosioni si verificano tutte le volte che ogni pochi minuti.
Il termine “stromboliano” è stato usato indiscriminatamente per descrivere un’ampia varietà di eruzioni vulcaniche, che variano da piccole esplosioni vulcaniche a grandi colonne eruttive. In realtà, le vere eruzioni stromboliane sono caratterizzate da eruzioni di lava di breve durata ed esplosive con viscosità intermedia, spesso espulse in alto nell’aria. Le colonne possono misurare centinaia di metri di altezza. Le lave formate da eruzioni stromboliane sono una forma di lava basaltica relativamente viscosa, e il suo prodotto finale è per lo più scoria. La relativa passività delle eruzioni stromboliane e la sua natura non dannosa alla sua fonte di sfogo permettono alle eruzioni stromboliane di continuare senza sosta per migliaia di anni, e lo rende anche uno dei tipi eruttivi meno pericolosi.
Le eruzioni stromboliane espellono bombe vulcaniche e frammenti di lapilli che viaggiano in percorsi parabolici prima di atterrare attorno alla loro bocca di origine. L’accumulo costante di piccoli frammenti costruisce coni di cenere composti completamente da piroclasti basaltici. Questa forma di accumulo tende a provocare anelli ben ordinati di tephra.
Le eruzioni stromboliane sono simili alle eruzioni hawaiane, ma ci sono differenze. Le eruzioni stromboliane sono più rumorose, non producono colonne eruttive sostenute, non producono alcuni prodotti vulcanici associati al vulcanismo hawaiano (in particolare le lacrime di Pele e i capelli di Pele) e producono meno flussi di lava fusa (anche se il materiale eruttivo tende a formare piccoli rivoli).
Vulcani noti per avere attività stromboliana includono:
- Parícutin, Messico, che eruttò da una fessura in un campo di grano nel 1943. Due anni nella sua vita, l’attività piroclastica cominciò a diminuire e l’effusione di lava dalla sua base divenne la sua modalità primaria di attività. Le eruzioni cessarono nel 1952 e l’altezza finale era di 424 m (1.391 ft). Questa è stata la prima volta che gli scienziati sono in grado di osservare il ciclo di vita completo di un vulcano.
- Monte Etna, Italia, che ha mostrato attività stromboliana nelle recenti eruzioni, ad esempio nel 1981, 1999, 2002-2003 e 2009.
- Monte Erebus in Antartide, il vulcano attivo più meridionale del mondo, essendo stato osservato in eruzione dal 1972. L’attività eruttiva a Erebus consiste in frequente attività stromboliana.
- Stromboli stesso. L’omonimo della lieve attività esplosiva che possiede è stato attivo per tutto il tempo storico; essenzialmente continue eruzioni stromboliane, occasionalmente accompagnate da colate laviche, sono state registrate a Stromboli per più di un millennio.
VulcanianEdit
Le eruzioni vulcaniane sono un tipo di eruzione vulcanica che prende il nome dal vulcano Vulcano. Fu così chiamata in seguito alle osservazioni di Giuseppe Mercalli sulle sue eruzioni del 1888-1890. Nelle eruzioni vulcaniane, il magma viscoso intermedio all’interno del vulcano rende difficile la fuoriuscita dei gas vescicolati. Simile alle eruzioni stromboliane, questo porta all’accumulo di alta pressione del gas, alla fine schioccando il tappo che tiene il magma verso il basso e causando un’eruzione esplosiva. Tuttavia, a differenza delle eruzioni stromboliane, i frammenti di lava espulsi non sono aerodinamici; ciò è dovuto alla maggiore viscosità del magma vulcaniano e alla maggiore incorporazione di materiale cristallino interrotto dal precedente cappuccio. Sono anche più esplosive delle loro controparti stromboliane, con colonne eruttive che raggiungono spesso tra 5 e 10 km (3 e 6 miglia) di altezza. Infine, i depositi vulcaniani sono andesitici a dacitici piuttosto che basaltici.
L’attività vulcaniana iniziale è caratterizzata da una serie di esplosioni di breve durata, della durata di pochi minuti a poche ore e caratterizzate dall’espulsione di bombe e blocchi vulcanici. Queste eruzioni logorano la cupola lavica che trattiene il magma e si disintegra, portando a eruzioni molto più tranquille e continue. Quindi un primo segno della futura attività vulcaniana è la crescita della cupola di lava, e il suo collasso genera un’effusione di materiale piroclastico lungo il pendio del vulcano.
I depositi vicino alla bocca della sorgente sono costituiti da grandi blocchi vulcanici e bombe, con le cosiddette “bombe a crosta di pane” particolarmente comuni. Questi pezzi vulcanici profondamente incrinati si formano quando l’esterno della lava espulsa si raffredda rapidamente in un guscio vetroso o a grana fine, ma l’interno continua a raffreddarsi e vescicolare. Il centro del frammento si espande, rompendo l’esterno. Tuttavia la maggior parte dei depositi vulcaniani sono ceneri a grana fine. La cenere è solo moderatamente dispersa e la sua abbondanza indica un alto grado di frammentazione, il risultato di un elevato contenuto di gas all’interno del magma. In alcuni casi questi sono stati trovati per essere il risultato dell’interazione con l’acqua meteorica, suggerendo che le eruzioni vulcaniane sono parzialmente idrovolcaniche.
I vulcani che hanno esibito attività vulcaniana includono:
- Sakurajima, il Giappone è stato il sito di attività vulcaniana quasi ininterrottamente dal 1955.
- Tavurvur, Papua Nuova Guinea, uno dei numerosi vulcani nella caldera di Rabaul.
- Il vulcano Irazú in Costa Rica ha esibito attività vulcaniana nella sua eruzione del 1965.
Si stima che le eruzioni vulcaniane costituiscano almeno la metà di tutte le eruzioni dell’Olocene conosciute.
PeléanEdit
Le eruzioni di Peléan (o nuée ardente) sono un tipo di eruzione vulcanica che prende il nome dal vulcano Monte Pelée in Martinica, il sito di un’eruzione di Peléan nel 1902 che è uno dei peggiori disastri naturali della storia. Nelle eruzioni di Peléan, una grande quantità di gas, polvere, cenere e frammenti di lava vengono spazzati via dal cratere centrale del vulcano, spinto dal crollo di riolite, dacite e andesite, che spesso creano grandi colonne eruttive. Un primo segno di un’eruzione imminente è la crescita di un cosiddetto Peléan o colonna lavica, un rigonfiamento nella cima del vulcano che precede il suo collasso totale. Il materiale collassa su se stesso, formando un flusso piroclastico in rapido movimento (noto come flusso di blocchi e ceneri) che si muove lungo il fianco della montagna a velocità tremende, spesso oltre 150 km (93 miglia) all’ora. Queste frane rendono le eruzioni di Peléan una delle più pericolose al mondo, in grado di lacerare aree popolate e causare gravi perdite di vite umane. L’eruzione del Monte Pelée del 1902 causò un’enorme distruzione, uccidendo più di 30.000 persone e distruggendo completamente St. Pierre, il peggior evento vulcanico del 20 ° secolo.
Le eruzioni di Peléan sono caratterizzate in modo più prominente dai flussi piroclastici incandescenti che guidano. La meccanica di un’eruzione di Peléan è molto simile a quella di un’eruzione vulcaniana, tranne che nelle eruzioni di Peléan la struttura del vulcano è in grado di sopportare più pressione, quindi l’eruzione si verifica come una grande esplosione piuttosto che diverse più piccole.
Vulcani noti per avere attività Peléan includono:
- Monte Pelée, Martinica. L’eruzione del Monte Pelée del 1902 devastò completamente l’isola, distruggendo St. Pierre e lasciando solo 3 sopravvissuti. L’eruzione è stata preceduta direttamente dalla crescita della cupola di lava.
- Vulcano Mayon, il vulcano più attivo delle Filippine. È stato il sito di molti diversi tipi di eruzioni, incluso Peléan. Circa 40 burroni si irradiano dalla cima e forniscono percorsi per frequenti flussi piroclastici e frane verso le pianure sottostanti. L’eruzione più violenta di Mayon avvenne nel 1814 e fu responsabile di oltre 1200 morti.
- L’eruzione Peléan del Monte Lamington del 1951. Prima di questa eruzione il picco non era stato nemmeno riconosciuto come un vulcano. Oltre 3.000 persone sono state uccise, ed è diventato un punto di riferimento per lo studio di grandi eruzioni Peléan.
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flussi Piroclastici a Vulcano Mayon, nelle Filippine, 1984
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La lava della colonna vertebrale che si è sviluppato dopo il 1902 eruzione del Monte Pelée
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Montare Lamington, dopo il devastante 1951 eruzione
PlinianEdit
Le eruzioni pliniane (o eruzioni vesuviane) sono un tipo di eruzione vulcanica che prende il nome dalla storica eruzione del Vesuvio nel 79 d.C. che seppellì le città romane di Pompei ed Ercolano e, in particolare, per il suo cronista Plinio il Giovane. Il processo che alimenta le eruzioni pliniane inizia nella camera magmatica, dove i gas volatili disciolti sono immagazzinati nel magma. I gas si vescicolano e si accumulano mentre salgono attraverso il condotto del magma. Queste bolle agglutinano e una volta raggiunta una certa dimensione (circa il 75% del volume totale del condotto magmatico) esplodono. Gli stretti confini del condotto forzano i gas e il magma associato, formando una colonna eruttiva. La velocità di eruzione è controllata dal contenuto di gas della colonna e le rocce superficiali a bassa resistenza si rompono comunemente sotto la pressione dell’eruzione, formando una struttura in uscita svasata che spinge i gas ancora più velocemente.
Queste massicce colonne eruttive sono la caratteristica distintiva di un’eruzione pliniana e raggiungono fino a 2 a 45 km (da 1 a 28 miglia) nell’atmosfera. La parte più densa del pennacchio, direttamente sopra il vulcano, è guidata internamente dall’espansione del gas. Mentre raggiunge più in alto nell’aria il pennacchio si espande e diventa meno denso, la convezione e l’espansione termica della cenere vulcanica lo spingono ancora più in alto nella stratosfera. In cima al pennacchio, potenti venti dominanti guidano il pennacchio in una direzione lontana dal vulcano.
Questi altamente eruzioni esplosive sono associati con volatili-ricco dacitic per rhyolitic lave, e si verificano in genere a stratovolcanoes. Le eruzioni possono durare da ore a giorni, con eruzioni più lunghe associate a vulcani più felsici. Sebbene siano associati al magma felsico, le eruzioni pliniane possono anche verificarsi nei vulcani basaltici, dato che la camera magmatica si differenzia e ha una struttura ricca di biossido di silicio.
Le eruzioni pliniane sono simili alle eruzioni vulcaniane e stromboliane, tranne che piuttosto che creare eventi esplosivi discreti, le eruzioni pliniane formano colonne eruttive sostenute. Sono anche simili alle fontane di lava hawaiane in quanto entrambi i tipi eruttivi producono colonne eruttive sostenute mantenute dalla crescita di bolle che si muovono all’incirca alla stessa velocità del magma che le circonda.
Le regioni colpite dalle eruzioni pliniane sono soggette a forti precipitazioni di pomice che interessano un’area di 0,5-50 km3 (da 0 a 12 cu mi). Il materiale nel pennacchio di cenere alla fine trova la sua strada di nuovo a terra, che copre il paesaggio in uno spesso strato di molti chilometri cubi di cenere.
Tuttavia, il più pericoloso eruttiva caratteristica sono i flussi piroclastici generati da materiale di crollo, che si muovono lungo il fianco della montagna a velocità estreme, fino a 700 km (435 miglia) all’ora e con la possibilità di estendere la portata dell’eruzione centinaia di chilometri. L’espulsione di materiale caldo dalla cima del vulcano scioglie banchi di neve e depositi di ghiaccio sul vulcano, che si mescola con tephra per formare lahar, frane di fango in rapido movimento con la consistenza del calcestruzzo bagnato che si muovono alla velocità di un fiume rapido.
I principali eventi eruttivi pliniani includono:
- L’eruzione del Vesuvio del 79 d.C. seppellì le città romane di Pompei ed Ercolano sotto uno strato di cenere e tephra. È l’eruzione pliniana modello. Il Vesuvio ha eruttato diverse volte da allora. La sua ultima eruzione fu nel 1944 e causò problemi agli eserciti alleati mentre avanzavano attraverso l’Italia. Fu il rapporto contemporaneo di Plinio il Giovane che portò gli scienziati a riferirsi alle eruzioni vesuviane come “pliniane”.
- L’eruzione del 1980 del Monte St. Helens a Washington, che ha fatto a pezzi la cima del vulcano, è stata un’eruzione pliniana di Volcanic Explosivity Index (VEI) 5.
- I tipi più forti di eruzioni, con un VEI di 8, sono le cosiddette eruzioni “Ultra-pliniane”, come quella del lago Toba 74 mila anni fa, che ha messo fuori 2800 volte il materiale eruttato dal Monte St. Helens nel 1980.
- Hekla in Islanda, un esempio di vulcanismo basaltico pliniano è la sua eruzione del 1947-48. Gli ultimi 800 anni sono stati un modello di violente eruzioni iniziali di pomice seguite da prolungata estrusione di lava basaltica dalla parte inferiore del vulcano.
- Pinatubo nelle Filippine il 15 giugno 1991, che ha prodotto 5 km3 (1 cu mi) di magma dacitico, una colonna di eruzione alta 40 km (25 mi) e rilasciato 17 megatoni di anidride solforosa.