Vulcanismo.

(o vulcanesimo). Insieme delle attività vulcaniche e di tutti i fenomeni ad esse collegate. Si distingue un v. di profondità (plutonismo), relativo ai movimenti magmatici al di sotto della crosta terrestre, e un v. superficiale, a sua volta detto orogenetico o cratogenitco (quando ne sia esito la formazione di fratture della litosfera). • Geol. - Nel corso delle ere geologiche, il v. ha rappresentato la causa principale della formazione e modificazione della crosta terrestre; tale processo è ancora in corso benché, al momento attuale, l'attività vulcanica sia assai ridotta rispetto a quanto lo sia stata negli ultimi due milioni di anni e soprattutto concentrata in alcune zone, pari complessivamente solo allo 0,6% dell'intera superficie terrestre. In base alla recente teoria della tettonica a zolle (V. TETTONICA) si è potuto notare come la distribuzione dei vulcani attivi sia appunto collegata alla struttura delle placche e come vi sia una relazione tra v. e fenomeni tettonici: il v. è cioè correlato ai movimenti di subduzione delle zolle e alla formazione di nuova crosta lungo le dorsali oceaniche. In particolare, lungo i margini di due zolle convergenti, la porzione litosferica in subduzione, quando raggiunge una certa profondità, tocca anche il punto di fusione di modo che le rocce talvolta risalgono fino alla superficie sotto forma di magma e prodotti vulcanici: l'esempio più classico è quello in cui la zolla oceanica è subdotta alla continentale, con la formazione di un arco vulcanico lungo il margine di compressione alimentato dal materiale lavico in effusione. Tra due zolle divergenti (o costruttive), invece, si verifica un progressivo assottigliamento della litosfera, attraverso il quale il materiale magmatico proveniente dallo strato del mantello (V. TERRA) si effonde in superficie: di tale natura è l'accrescimento delle dorsali medioceaniche (si parla in questo caso anche di v. sottomarino). Una parte, sia pur minoritaria, delle attività vulcaniche osservate avviene tuttavia non ai margini ma all'interno delle placche litosferiche. Gli studiosi hanno rilevato che tale v. si verifica in corrispondenza di zone particolari note come hot spots (cioè punti caldi); in tali zone si ripercuotono a livello superficiale anomalie termiche originatesi in profondità, nel mantello: nell'astenosfera (cioè nello strato che separa la crosta terrestre dal mantello) questi punti sono fissi e consistono in un accumulo di magma che tende a risalire verso la superficie attraversando la crosta terrestre e formando un camino vulcanico. Dal momento che le zolle litosferiche si spostano, per così dire, "galleggiando" sul sottostante strato fluido dell'astenosfera, la presenza dei punti caldi determina alla superficie una successione di vulcani, orientata nella direzione del movimento della zolla medesima: ad esempio la catena vulcanica Hawaii-Emperor è conseguenza del passaggio della zolla Pacifica sopra un hot spot che attualmente corrisponde all'isola Hawaii. In sintesi, che si trovino ai margini di una zolla oppure al suo centro, i vulcani non sono che l'elemento terminale di fratture che penetrano la crosta terrestre fino alla sua base (discontinuità di Mohorovicic; V. TERRA) e attraverso cui risale il materiale magmatico. Per quanto riguarda la formazione e fuoriuscita del magma, si hanno cause e modalità differenti in relazione alle attività nelle dorsali nei e vulcani interni alle placche litosferiche o invece al v. dei margini delle zolle. Nel primo caso, il materiale roccioso, soggetto a temperature che si aggirano intorno ai 1300 °C, è mantenuto allo stato solido dalla pressione dovuta alla grande profondità (nell'ordine dei 25-35 km); quando però l'apertura di un faglia nella crosta terrestre determina una sorta di decompressione, la roccia - senza variare la sua temperatura - raggiunge il punto di fusione (che si abbassa di circa 4 gradi Kelvin ogni km di profondità al decrescere della pressione) e, allo stato fuso si muove verso l'alto, aiutata dalla liberazione contestuale di liquidi e gas. Dal serbatoio il magma risale lungo il camino vulcanico e con l'eruzione - se già non esiste - si forma l'edificio vulcanico. Talvolta i camini sono ostruiti dal magma solidificato di precedenti eruzioni: la spinta propulsiva del materiale fuso in uscita produce in questi casi fenomeni esplosivi che fanno saltare questo tappo e ne disperdono i frammenti all'intorno, entro un raggio più o meno vasto e dipendente dall'intensità dell'eruzione stessa. Il magma che si forma ai margini delle placche, invece, origina non da fenomeni di fusione per decompressione ma dall'attività di subduzione delle placche stesse: quando infatti una zolla litosferica (di norma di crosta oceanica) sprofonda sotto un'altra e si incunea nel mantello, si riscalda fortemente per l'attrito e tale impennata termica provoca deidratazione dei minerali idrati che la compongono. L'acqua così formatasi si diffonde negli strati del mantello soprastante e abbassa la temperatura di fusione di alcuni minerali, portando alla formazione di magma. ║ Fasi dell'attività vulcanica: è possibile distinguere alcune fasi che generalmente si riscontrano durante un fenomeno eruttivo, anche se non è detto che si verifichino tutte ogni volta né sempre nel medesimo ordine. 1) Fase indiziaria: consiste in scosse sismiche, boati ed esplosioni sotterranee, riscaldamento e deformazioni del terreno, fessurazioni, rilascio di gas e vapori, tutti indizi di un latente v. 2) Fase esplosiva: esplosioni di forza consistente aprono spaccature di varie dimensioni o distruggono il tappo del canale vulcanico (ove già presente): il magma profondo in via di fusione libera gas e composti volatili, disperdendo intorno alla bocca vulcanica cenere, lapilli, e ogni altro materiale solido. La colonna di vapore che si alza verticalmente, se le attività esplosive sono abbastanza forti, può catapultare l'emulsione di polveri anche fino agli strati più esterni dell'atmosfera. In questa fase possono verificarsi numerosi fenomeni di grande pericolosità per le popolazioni che vivano nei pressi della zona attiva: ad esempio, le nubi ardenti sono costituite da materiale fluido o solido incandescente che si muove ad altissima velocità lungo le pendici del cono vulcanico. 3) Fase di deiezione: corrisponde al momento eruttivo vero e proprio, durante il quale si ha effusione di magma. Se la forza propulsiva è elevata, poiché non tutto il gas è stato liberato, si registrano le cosiddette fontane di lava, in cui il magma fuoriesce con potenti getti e zampilli; in alternative si hanno le colate, che scorrono lungo le pendici del cono. La rapidità di scorrimento e la distanza che una colata lavica può percorrere dipendono dalla composizione chimica e dalla temperatura del magma (che influiscono sulla viscosità, sull'attrito, sul tempo di raffreddamento e sul modo di cristallizzazione) ma anche dall'edificio vulcanico (inclinazione delle pendici, morfologia, ecc.): spettacolari sono i cosiddetti fiumi di lava dei vulcani della zolla pacifica, che per la particolare composizione del magma e per il lento rilascio del gas eruttivo, scorrono anche per decine e centinaia di km, con una velocità media di 50 km all'ora! 4) Fase di emanazione: è per così dire quella conclusiva, durante la quale si riscontra la liberazione di prodotti volatili di varia natura (vapore, anidride carbonica, anidride solforosa, idrogeno, metano, ecc.) non solo dalle aperture del cratere o dalle fessurazioni del terreno, ma da tutto il materiale lavico emesso. ║ Per quanto riguarda il v. sottomarino, le modalità sono differenti in primo luogo per la presenza delle acque che esercitano una pressione assai più consistente di quella atmosferica. Ciò da un lato riduce la produzione e gli effetti delle emissioni esplosive di gas e dall'altro tende ad appiattire la lava in uscita intorno al punto di effusione, raffreddandola rapidamente. In alcuni casi tuttavia, o per la particolare potenza del v. in atto o per la modesta profondità delle acque nella zona, eruzioni sottomarine possono costituire un edificio vulcanico sufficientemente alto da emergere sul livello del mare e trasformarsi così in eruzione subaerea. Ne sono esempi tutte le isole di genesi vulcanica, tra cui le catene delle Hawaii o delle Aleutine. ║ Tipologie eruttive: le attività vulcaniche possono essere variamente classificate. Con riguardo alle aperture che permettono al fuoriuscita magmatica, si distinguono le eruzioni lineari, che producono fessurazioni della crosta terrestre disposte secondo uno sviluppo lineare (in pratica, tutte le dorsali medioceaniche appartengono a questo tipo); accanto ad esse le eruzioni areali, in cui, per svariate ragioni, non è distinguibile la bocca di emissione del magma, e le eruzioni centrali, le più diffuse, che si verificano mediante un'unica apertura, che è poi quella del camino vulcanico. In base alle modalità con cui si svolgono, si distinguono eruzioni: hawaiane, caratterizzate da crateri ampi, attività esplosiva nulla, abbondanza di lava fluida; stromboliane, caratterizzate da lava viscosa, che si solidifica in tappi che vengono fatti saltare dalla forza esplosiva dei gas; vulcaniane, caratterizzate da una lava tanto viscosa da impedire a lungo con la sua solidificazione altri fenomeni eruttivi, che necessitano di un accumulo troppo consistente di gas per aprire la strada al nuovo materiale magmatico.