INTRODUZIONE ALLA VULCANOLOGIA

Nell’eruzione del Krakatau le ceneri hanno fatto il giro del mondo due volte.
Il diametro del condotto, se si amplia nel corso dell’eruzione, può impedire la formazione della zona convettiva perché, se la quantità di materiale rimane la stessa, la velocità diminuisce. Un altro fattore che può impedire la formazione della zona convettiva è la diminuzione dei volatili.
Il deposito che si origina da un flusso piroclastico lo chiamiamo genericamente ignimbrite.
Vi sono vari tipi di eruzione esplosiva. C’è il tipo che ad esempio ha caratterizzato il Vesuvio nella famosa eruzione del 79 d.c., e cioè una colonna molto alta che è poi collassata. In questo caso i prodotti della colata piroclastica si estendono irregolarmente intorno al vulcano a seconda della morfologia, non mantellando tutto come nel caso dei depositi di ricaduta, perché in questo caso vi è dello scorrimento. Un altro tipo di eruzione è quella caratteristica della montagna Pelée. È un’ eruzione laterale in cui la colonna non si forma, perché il condotto è chiuso da magmi acidi che formano come una spina nel condotto stesso. Il magma non riesce a vincere la resistenza della spina e non riesce ad uscire per il condotto. Contemporaneamente si carica di volatili e la pressione di questi fa si che riescano a farsi strada lateralmente. La velocità in direzione verticale è impedita, e si ha la colata direttamente verso il basso, sotto forma di nube ardente.
Le imponenti eruzioni pliniane avvengono in genere con magmi acidi per il modo con cui risulta influenzato il comportamento delle bolle di gas. Con i magmi fluidi avviene diversamente, e si formano tranquilli laghi di lava in cui l’essoluzione dei gas avviene liberamente sotto forma di grandi bolle, dovute alla coalescenza di tante bolle più piccole. Se il magma è viscoso invece le bolle non presentano coalescenza. La coalescenza è favorita nei magmi fluidi. La viscosità influenza quindi il tipo di eruzione.
Un terzo tipo di eruzione esplosiva si ha se il magma è molto viscoso. In questo caso si forma un accenno di doma o una piccola “colata” in corrispondenza della bocca. I volatili nei magmi acidi sono più solubili, cioè i magmi acidi possono contenere più volatili. In conseguenza di ciò un magma acido può risalire più in superficie contenendo più gas non essolti. Nel caso di magma molto viscoso quindi, quando il gas tende a uscire risulta impedito a fare ciò, non può andarsene. Una volta che, in superficie, il magma ha cominciato a colare, dentro di esso si sviluppano sforzi pensionali che provocano la fatturazione della parte esterna della colata. Queste fratture arrivano fino ai gas intrappolati e allora si ha la detonazione, l’esplosione, e dalla colata si genera la nube ardente. Questi ultimi due tipi di eruzione esplosiva sono molto pericolosi, perché si hanno velocità delle colate piroclastiche molto elevate.
Le pliniane grosso modo hanno un quantitativo di acqua iniziale intorno al 6 – 7%, una quantità maggiore degli altri tipi, e le bolle si formano più in profondità rispetto agli altri due tipi di eruzione visti. Nel terzo tipo visto la fatturazione del magma libera la strada oltre che ai gas anche a tutto il materiale più caldo che sta sotto. Sempre in questo tipo di eruzione i clasti che si trovano nei prodotti saranno juvenili. Spostandosi verso modalità di eruzione pliniane i clasti potranno essere anche non juvenili.
Colate piroclastiche a freddo: sono i noti lahar, che si originano o contemporaneamente all’eruzione o in un secondo momento, come è avvenuto a Sarno. Danno origine a depositi del tutto simili a quelli delle colate piroclastiche. Possono verificarsi ad esempio se in un laghetto di cratere il riattivarsi dell’attività vulcanica fa si che il livello dell’acqua risalga fino a traboccare dai bordi del cratere creando colate di fango a freddo. Questa eventualità si verifica soprattutto nelle zone tropicali – equatoriali. Colate a freddo sono generate comunque anche dalla pioggia su un versante di un vulcano contemporaneamente o dopo un eruzione.
Ancora se abbiamo la presenza di un lago craterico può verificarsi l’interazione magma – acqua. In questo caso si ha un’esplosione generata dall’acqua del lago. Acqua, clasti juvenili e non viaggiano molto veloci. I depositi di un’attività come questa vengono distinti da quelli piroclastici in senso stretto, perché le strutture sono diverse.
Nelle colate piroclastiche da collasso della colonna il deposito è costituito da pomici (ignimbrite). Struttura e lunghezza del deposito sono influenzate dalla morfologia, dalla velocità di uscita e dalla temperatura. Le colate piroclastiche sono, come è facile immaginare, meno studiabili da vicino, perché molto pericolose e meno frequenti delle colate laviche.
Le colate possono muoversi senza risentire del peso della gravità. I volatili infatti viaggiano spingendo tutto verso l’alto e diminuendo così la densità della colata. Se la spinta dei gas eguaglia il peso del materiale la gravità risulta annullata r il sistema si dice fluidizzato. In questo modo la colata perde il proprio peso e può raggiungere distanze maggiori (è un’astrazione).
Dalla coesione del flusso (s0) dipende la formazione delle log – brecce, una selezione gravitativa. Questo indica se il materiale si riorganizza all’interno della colata. Se vi sono molti volatili o sono molto caldi vi è una maggiore spinta verso l’alto, spinta che se supera la soglia necessaria alla fluidificazione provoca l’espansione della colata. Accade allora che le particelle più grandi vanno verso il basso, le intermedie sopra a queste e la parte cineritica verso l’alto. Si verifica cioè un’organizzazione delle particelle. La parte cineritica crea la nube che vediamo noi. Se la velocità è inferiore a quella di fluidificazione ho una colata reologica, in cui non avviene alcuna selezione e che causa un deposito massivo disordinato. Se la velocità è superiore a quella di fluidificazione allora il materiale è fluidizzato, si espande e nel deposito avrò strutture di segregazione, come delle lenti di materiale grossolano privo di materiale sottile, che possono anche essere verticale e allora prendono il nome di pipes. Si forma quindi la log – breccia. Alla sommità del deposito trovo le cineriti (depositi di surge cineritico) caratterizzate dall’essere disordinate. Le pomici data la loro bassa densità vengono trasportate verso l’alto, e le trovo concentrate ad un livello abbastanza superficiale.
Lo spessore del deposito può essere costante o andare via via diminuendo allontanandosi dalla bocca (caso delle colate espanse). L’elutriazione è il fenomeno per cui vi è la segregazione delle parti più sottili. La parte di nube con i materiali più sottili può staccarsi dal resto della nube e proseguire dando luogo ad un deposito a se stante.
La presenza di matrice distingue le colate dai fenomeni di ricaduta. Nelle colate c’è la matrice, non nei depositi di ricaduta. Se la matrice è più abbondante dei clasti la colata si dice supportata dalla matrice e viceversa.
Le colate non mantellano la topografia, ma la modificano, appiattendola e livellandola.
Aggradazione: il flusso non è in regime laminare. La parte bassa di grandi colate è molto compatta (sintetizzata). Queste parti presentano dei clasti deposti leggermente sollevati e non paralleli al substrato, ovvero embricati. Questo porta alla conclusione che la compattazione del deposito è avvenuta a caldo, cioè in modo sin – deposizionale. In un flusso devo distinguere il regime deposizionale (laminare) da quello di trasporto (laminare o turbolento). Il deposito avviene nella parte basale della colata e poi si innalza e accresce per aggradazione per l’apporto della nube superiore che deposita il materiale. Questo meccanismo è prevalente per colate molto grandi.
Se avviene litificazione non a caldo allora si ha a che fare con materiale sufficientemente sottile. Colate di questo tipo vengono definite ad ash (cenere). Si possono aprire delle faglie dopo la compattazione delle colate.
La presenza nel deposito di clasti (litici, non arrotondati) distingue una colata piroclastica da una colata lavica. I clasti hanno anche un orientamento, che è indice del flusso. Durante il trasporto comunque i clasti vengono un po’ arrotondati.
Le colate piroclastiche che presentano un deposito ricco di materiale devono essere fuoriuscite da un condotto centrale piuttosto che da una fessura.
La colata piroclastica di tipo molto denso e non espanso si ferma di colpo, non presenta ne una coda ne una graduale diminuzione dello spessore dei depositi. Il rapporto spessore – distanza percorsa mi da indicazioni sul tipo di colata piroclastica.
Clasti omogenei senza matrice sono tipici prodotti di ricaduta. Posso trovare un deposito di questi tipo con clasti chiari, più leggeri perché più vescicolati, e scuri, più pesanti perché lo sono meno. Un deposito di questo tipo non è frequente e accade perché i due tipi di clasti, che presentano chimismo diverso, rappresentano le differenze che vi erano nella camera magmatica, con i clasti chiari che derivano dalla parte superiore, più ricca di gas della camera e viceversa per quelli scuri.
Nei depositi delle eruzioni esplosive alcune figure che si vedono sono dovute all’erosione e non alla deposizione. Ad esempio in un deposito stratificato superfici di strato ondulate possono essere superfici di erosione, paleosuoli ecc. Si parla di periodo eruttivo se tra gli strati di prodotti non si vedono figure di erosione che fanno pensare a delle stasi nell’attività eruttiva. In questo caso più strati competono ad una sola eruzione. Se invece tra gli strati individuo superfici di erosione ogni strato rappresenta un’eruzione. Se si trovano livelli cineritici sopra prodotti di ricaduta ben classati allora si deve pensare a piccoli interventi dell’acqua esterna (che provoca frammentazione) nell’eruzione, con la generazione di piccoli flussi che lasciano i depositi cineritici. Se l’acqua interviene massicciamente si avranno depositi francamente di flusso e non di ricaduta. Depositi pliniani di ricaduta alternati a depositi cineritici di flusso indicano che la colonna alternativamente collassa (piccoli collassi non definitivi) dando i depositi cineritici e poi si riprende. La colonna ha quindi delle pulsazioni. Depostiti di ricaduta alternativamente sottili – grossi – sottili indicano pulsazioni della colonna ma senza piccoli collassi.
Depositi molto arrossati sono dovuti all’intervento dell’acqua a caldo.
Se si verifica una sovrasaturazione in volatili a causa della depressurizzazione, si ha un’eruzione esplosiva. Ma un’eruzione di questo tipo può verificarsi anche in casi diversi, anche in magmi con pochissimi volatili, grazie all’intervento dei volatili dall’esterno, di cui il più ovvio è l’acqua.
Abbiamo intervento dei volatili dall’esterno anche se abbiamo una camera magmatica in rocce carbonatiche il carbonato libera anidride carbonica. Questo avviene anche per lo zolfo in rocce evaporitiche. La liberazione di questi gas può causare eruzioni esplosive.
Nelle eruzioni freato – magmatiche si ha quindi l’intervento di un volatile esterno. L’acqua come già detto è il più frequente, e può essere acqua libera, acqua di falda, acqua contenuta nei pori della roccia o anche neve nel caso di vulcani elevati o a latitudini elevate. L’interazione magma – acqua può dare o non dare un’eruzione freato – magmatica, questo dipende da vari fattori. Eruzioni di questi tipo possono verificarsi a qualsiasi stadio dell’attività vulcanica: all’inizio, nel corso o alla fine di un’eruzione di altro tipo. I depositi di queste eruzioni possono trovarsi intercalati con quelli francamente magmatici.
L’acqua riscaldata passa allo stato di vapore, che è una trasformazione di fase che comporta una variazione del volume molto grande, e ciò ha una grande importanza.

Man mano che aumento la temperatura ad una certa pressione costante, aumenta il volume.
Inizio a realizzare la prima fase vapore che continua a coesistere con l’acqua. La temperatura si mantiene costante e aumenta sempre di più la quantità d’acqua che si è trasformata in vapore finché ho tramutato tutta l’acqua in vapore e la temperatura ora può aumentare nuovamente. A parità di temperatura passo da un sistema dominato dall’acqua ad uno dominato dal vapore. Man mano che aumenta la pressione la variazione di volume tra vapore saturo d’acqua e acqua satura di vapore diminuisce, fino ad arrivare ad un punto critico, ovvero una pressione al di sopra della quale non ho più variazione di volume (c’è una piccola variazione di volume) al passaggio liquido vapore perché non riesco più a distinguere le due fasi. A pressioni più basse quindi vi è una maggiore espansione.
In una eruzione la variazione di volume si tramuta in pressione, che spezza le rocce. A pressioni minori mi serve una minore quantità d’acqua per fare ciò e viceversa, più la pressione è alta più acqua mi serve, perché l’espansione è minore e la resistenza delle rocce è maggiore.
In corrispondenza delle dorsali medio – oceaniche non vi sono esplosioni freato – magmatiche perché sto troppo in profondità. Per averle dovrei stare a bassa profondità, anche perché l’acqua disperde molto il calore. Il grafico di cui sopra vale per qualsiasi sostanza. Si verifica anche per la decarbonatazione, ma per la liberazione dell’anidride carbonica serve molto calore. Se però nel magma c’è dell’acqua, o si incontra acqua, la temperatura di decarbonatazione decresce di molto.

Se ci sono dei volatili aumenta la pressione per l’aumento di volume finché non viene sorpassata la resistenza delle rocce alla rottura. Si crea allora una frattura, si ha depressurizzazione e si ha l’esplosione.
La prima esplosione è di vapore e rocce già consolidate, non juvenili. Dopodiché la via è aperta, c’è nuovo volatile e l’esplosione diventa freato – magmatica (c’è materiale juvenile apportato al deposito), mentre inizialmente è solo freatica.
Il rapporto tra energia termica data dal magma e energia meccanica che si genera è l’efficienza. Questa indica la quantità d’acqua che può essere riscaldata in maniera efficiente per generare energia meccanica.
Trovare la cenere sopra un deposito normale significa che c’è stata una frammentazione parzialmente efficiente che ha generato la cenere. Se l’interazione magma – acqua da origine ad un’eruzione tipo quelle stromboliane allora l’acqua è poca, la colonna è bassa e la cenere non è dispersa. Non c’è grossa energia meccanica. Se il rapporto magma/acqua grosso modo è intorno a 0,3 si ha l’efficienza massima. La quantità d’acqua è ottimale per essere riscaldata ed espandersi tutta. Ho il massimo volume generabile senza disperdere calore. Si generano i caratteristici depositi di interazione magma – acqua e vediamo una colonna verticale e un anello radiale di materiale espanso che si propaga lungo il terreno radialmente appunto, similmente a ciò che avviene nel caso di un’esplosione atomica. Se l’acqua aumenta ancora l’efficienza cala, sto in condizioni di vapore saturo d’acqua, l’acqua non passa tutta allo stato vapore. In questo caso si generano morfologie simili alle precedenti ma vedo qualcosa che ha l’acqua liquida nel deposito. Il tutto è un po’ più lento a muoversi. Se l’acqua aumenta ancora l’efficienza crolla: è il caso delle dorsali oceaniche, non vi sono esplosioni. Troviamo invece lave caratteristiche di un raffreddamento molto rapido.
Il pennacchio di un’esplosione freato – magmatica ha un’importanza limitata. La colonna infatti è composta essenzialmente da volatile, non si crea la zona convettiva perché l’aria inglobata non viene riscaldata. Non c’è neanche collasso. La velocità di fuoriuscita è forte, ma non c’è il materiale che permette lo sviluppo di una colonna pliniana. C’è molto volatile e poca sostanza magmatica. Ciò che mi genera il deposito caratteristico è il materiale che viaggia rasoterra. Il rapporto volatile/massa trasportata è importante: nelle colate piroclastiche la massa trasportata è grande, la massa è superiore al volatile; nelle freato – magmatiche è più importante il volatile del materiale trasportato. In questo caso il moto è turbolento e si genera selezione perché le particelle sono libere di muoversi. Man mano il deposito diventa più sottile finché muore. C’è un momento deposizionale ed uno di trasporto. I pezzi saltellano sul terreno trascinandone altri. Finché il mezzo è molto espanso i volatili si allontanano facilmente e il materiale non può essere trasportato così a lungo e i depositi si trovano abbastanza nelle vicinanze della bocca. Vi sono delle eccezioni, come il caso dell’eruzione freato – magmatica del St. Helens.
In genere questi prodotti di surge (onda) rivelano che il flusso aveva una bassa temperatura (piante divelte ma non carbonizzate).
Ash cloud: colate piroclastiche. Una nube di cenere che viaggia sopra la colata piroclastica che poi ricade sui depositi formando cineriti o viene trascinata dal flusso. Si crea turbolenza tra la parte che ricade e quella trascinata con depositi che mostrano le caratteristiche di tale turbolenza.
Ground surge: materiale che mostra caratteristiche deposizionali di moto turbolento.
Il collasso di una colonna eruttiva inizia dalla parte esterna. La parte cineritica (avvisaglie di collasso) ricade con aria esterna inglobata, con sviluppo di moto turbolento e deposizione turbolenta nelle vicinanze del cratere. In tutto ciò che è trasportato si possono verificare condizioni di turbolenza deposizionale, non necessariamente legate ad interazioni magma – acqua.
Nelle colate fluidificate l’eruzione maggiore non è al fondo della colata, mentre lo è nei base surge. Bassa temperatura, erosione del suolo, turbolenza, possibile evidenza di presenza d’acqua (surge freddi): sono queste le caratteristiche dei depositi delle eruzioni freato – magmatiche. I tufi vescicolati, con i buchi nel deposito lasciati dai volatili che se ne sono andati, sono caratteristici delle freato – magmatiche. Inoltre in questi depositi si trovano fratture, dovute ad assestamenti successivi per la fuoriuscita d’acqua.
Una qualsiasi cosa può muoversi per la gravità o per la spinta di qualcosa. Il movimento può cioè essere gravitativo o inerziale. Numero di Froude: Fr = ma/mg dove ma è la forza inerziale e mg la forza gravitazionale. Questo numero ci dice quale tra le due forze prevale. Infatti se risulta >1 il movimento è inerziale, se è <1 il movimento è gravitativo.
Il movimento poi può essere laminare o turbolento e questo ce lo dice il Numero di Reynolds: Re = ma/am dove m è qualcosa di proporzionale alla viscosità. Questo numero quindi indica il rapporto tra una forza gravitativa e una viscosa; può valere molto, comunque fino a valori di circa 2000 indica moto laminare, per valori oltre 10000 indica moto turbolento. Fr e Re sono dimensionali.
Se la forza viscosa è molto grande non posso avere un grosso movimento e ho regime laminare, ordinato. Viceversa se è piccola non riesce a bloccare l’agitazione delle particelle e ho moto turbolento con i relativi depositi. Il Numero di Reynolds vale per tutti i casi del Numero di Froude. Strati pianoparalleli sono indice di trasporto laminare. Le correnti turbolente inizialmente scavano dei canali a U che poi si possono osservare in sezione con un taglio tangenziale, mentre con un taglio radiale posso osservare altre cose, come ripple e superfici ondulate. Le antidune si formano all’aumentare della forza del flusso, fino ad arrivare al salto idraulico. Ripple, ondulazioni ecc aumentano all’aumentare della forza. La lunghezza d’onda è maggiore nelle vicinanze del centro di emissione e allo stesso modo allontanandosi dalla bocca tutto diminuisce fino ad arrivare ad avere strati pianoparalleli. Tutto ciò può essere utilizzato per trovare la bocca da cui è fuoriuscita la colata. Tutto ciò che è più grossolano viene depositato sul lato sottovento delle ondulazioni e questa differenza di granulometria ci da indicazioni sulla direzione della corrente. Trovo laminazioni sulla parte controvento delle ondulazioni.
Un deposito massivo è indice della prevalenza di mg su ma. Nelle eruzioni freato – magmatiche dopo l’esplosione un po’ di materiale ricade dentro il cratere e subendo un’altra esplosione.
La stratificazione incrociata e la presenza di litici non juvenili a tutti i livelli del deposito sono indicazione di eruzioni freato – magmatiche. I litici non juvenili sono materiale che dopo ogni esplosione ricade nella bocca e viene rieruttato. Le laminazioni non sono mai di ricaduta. La consolidazione avviene o per il calore o per la presenza d’acqua e quindi può essere indice di freato – magmatiche.
La ialoclastite è un deposito di vetro vulcanico frammentato dovuto ad eruzioni sottomarine. Un deposito brecciato (breccia vulcanica) di materiale non juvenile indica un’esplosione freatica a condotto chiuso. È quindi l’episodio esplosivo iniziale, in seguito al quale il magma riesce a venire a giorno e c’è la freato – magmatica. Un sassolone che ricade provoca l’incurvamento degli strati sottostanti lasciando poi delle impronte di ricaduta. Clasti juvenili lavici no vescicolati sono indice di freato – magmatiche perché non c’è stata essoluzione di gas magmatici.
I depositi stromboliane causati da eruzioni freato – magmatiche con un basso rapporto magma – acqua sono difficilmente distinguibili da quelli stromboliani magmatici. Posso trovare vari minerali di neoformazione, principalmente zeoliti, ricche d’acqua. Queste non le troviamo nel materiale di ricaduta perché in questo caso i volatili sono molto più caldi e non c’è tempo per condensare i volatili, che quindi non rimangono nel deposito. Se c’è parecchio magma l’espansione adiabatica si traduce nell’istantaneità del fenomeno.

La cenere che si produce nelle esplosioni magmatiche ha una caratteristica particolare: quando le bolle di gas contenute nel magma esplodono, i pezzettini di magma che si trovano tra bolle adiacenti vetrificano con una caratteristica forma cuspidata che non si riscontra nel caso delle eruzioni freato – magmatiche perché in questo caso le bolle non si sviluppano dall’interno e quindi le ceneri hanno dei frammenti di forma casuale.
Dipende dalla violenza dell’esplosione se i cristalli già formati tendono o no ad essere separati dal resto del materiale. Così si trovano i depositi di “lapilli cristallini” formati da cristalli se l’esplosione è molto violenta, l’energia rilasciata nell’unità di tempo è stata molto grande. I cristalli possono avere intorno frammenti di vetro che danno un’altra idea sulla violenza dell’eruzione, poiché più vetro c’è più la violenza è inferiore.
La pomice ha i vacuoli non comunicanti tra loro e per questo galleggia. La scoria invece ha i vacuoli in gran parte comunicanti e quindi affonda. Il fatto che i vacuoli siano o non siano comunicanti dipende dal chimismo del magma. Un magma più basico (più fluido) fa coalescere le bolle, che sono più grandi e quindi in comunicazione. Un magma più viscoso (più acido) non fa espandere molto le bolle, con la conseguenza che se ne formano tante che però non coalescono tra loro e rimangono non comunicanti. Le bolle nel liquido tendono ad assumere forma sferica, la forma che ha maggior volume rispetto alla superficie. Tra due sostanze insolubili ognuna può assumere forma sferica nell’altra. I vacuoli allora dovrebbero essere sferici, ma nell’esplosione li troviamo più o meno rotondeggianti, a seconda delle forze di trazione a cui sono sottoposte le bolle e alla viscosità del mezzo. Se il mezzo è viscoso le bolle si deformano.
I volatili sono comprimibili e hanno pressione e velocità di crescita uguali in tutte le direzioni. Per i cristalli avviene il contrario. Nei cristalli infatti la velocità di crescita è influenzata da un fattore DT: in un magma che raffredda lentamente si formano i cristalli, ma esistono delle energie per cui il numero dei cristalli è piccolo, ma i pochi cristalli si accrescono tanto. Se invece il raffreddamento è più veloce, perché il DT tra magma e rocce è più grande si forma un maggior numero i cristalli, ma più piccoli. Questi due casi avvengono perché in entrambi la stessa quantità di materia deve passare da uno stato all’altro. Si capisce quindi la formazione di meno cristalli più grossi e viceversa.
Nel caso ulteriore di raffreddamento lento seguito da uno più veloce si producono pochi cristalli grossi in un pasta di piccoli.
Queste cose viste per i cristalli avvengono per le bolle, nel qual caso però quello che guida tutto non è il DT ma il DP. Se la depressurizzazione è veloce siamo come nel caso di un DT piccolo, e si formano quindi tante piccole bollicine perché ho una forte nucleazione e quindi sto in condizioni di ascesa veloce. Al contrario una diminuzione di pressione lenta crea poche bolle grandi. Una eruzione esplosiva crea bolle grandi in mezzo a bolle piccole perché la diminuzione di pressione inizia lenta e poi accelera.
Cratere a maar: caratteristico di eruzioni freato – magmatiche, ha una tipica forma a scodella. Intorno a questo possiamo trovare il tuff ring o il tuff cone. Nel caso del tuff cone abbiamo materiale molto più bagnato e quindi coerente che nel tuff ring. Nel tuff ring non c’era acqua al momento del deposito e quindi il materiale era più incoerente. Il tuff cone è indice di acqua superficiale, a pelo libero. L’Averno presenta entrambe le cose. Come morfologia i maar sono abbastanza vicini alle caldere.
Per avere una eruzione freato – magmatica la pressione del magma deve diminuire fino a diventare minore della pressione idrostatica, altrimenti l’acqua non può entrare a contatto con il magma. All’inizio dell’attività esplosiva normale è più facile che si verifichi questa circostanza, ovvero fin tanto che il condotto è ancora chiuso e la pressione del magma è usata per rompere le rocce. Poi una volta aperto il condotto e risalito il magma l’eruzione tende a diventare francamente magmatica. L’acqua può entrare nel magma anche dopo un’eruzione magmatica, quando la pressione di questo diminuisce. Se non si ha una falda ma solo terreni carichi d’acqua che poi vengono isolati dalla ricarica si verifica solo l’esplosione freatica iniziale, ma poi non ho più ricarica d’acqua e quindi non si verificano le esplosioni freato – magmatiche. Una forte sovrapressione è generata dall’esplosione freato – magmatica: quando si svuota tutto molto velocemente la zona che era stata inarcata dal vapore tende ad implodere. Le rocce circostanti tendono ad implodere nel vuoto lasciato. In superficie si formano faglie anulari. Se c’è un’altra esplosione nello stesso posto è più facile ora vincere la resistenza del materiale franato, con la conseguenza che nei depositi della nuova eruzione vi sarà materiale clastico estraneo al magma che ha generato l’eruzione e questo vale per tutte le eventuali esplosioni che si verificano nel corso dell’eruzione. Il materiale clastico lo trovo in tutto il deposito e questo è caratteristico delle freato – magmatiche.
Nei magmi che hanno già discontinuità ( già vescicolati, parzialmente cristallizzati), quando vengono a contatto con l’acqua si creano altre discontinuità. Se la pressione esterna è grande perché siamo ad esempio in condizioni subacquee si forma uno strato di vapore che impedisce la conduzione di calore e non si verifica l’esplosione. Se la pressione è minore il vapore instabilizza la superficie del magma con formazione di morfologie che portano alla fine alla frammentazione del magma. Il tutto deve essere veloce altrimenti il fenomeno non avviene. Con la frammentazione quindi si ha un aumento di superficie con conseguente migliore efficienza della diffusione del calore. La frammentazione crea una grande superficie di contatto. Un altro meccanismo di detonazione oltre a quello appena visto è generato da un movimento tellurico locale: l’onda d’urto tende ad accelerare magma e acqua in maniera diversa.

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