I fenomeni vulcanici - Sei
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110 I FENOMENI ENDOGENI All’interno della massa solida sottoposta a variazioni di temperatura e pressione, fondono per primi i minerali che hanno temperatura di fusione più elevata e si formano gocce di fluido. Le gocce fuse (diapiri magmatici) sono meno dense delle rocce che le circondano: esse perciò si muovono e si aggregano formando una massa unica di magma che risale verso la superficie, insinuandosi nelle zone in cui la pressione litostatica è minore 5 . Il comportamento dei magmi I magmi possono avere proprietà fisiche e chimiche differenti e i fattori che più ne condizionano il comportamento durante la risalita sono: ■ la viscosità ■ la percentuale di acqua. La viscosità condiziona la mobilità del magma sia durante la risalita sia nel corso delle eruzioni vulcaniche. È condizionata principalmente dal tenore di silice: più il magma è sialico, maggiore è la sua viscosità. Infatti, gli ioni silicato (SiO 4) 4– tendono, già allo stato fuso, a legarsi tra loro formando lunghi polimeri che ostacolano lo scorrimento del magma. aumento aumento di temperatura di temperatura viscosità è una grandezza che misura la resistenza allo scorrimento di un fluido. polimeri molecole complesse formate da un numero elevato di molecole più piccole, in genere simili, unite mediante legami covalenti. camera magmatica diapiro magmatico 5 La risalita del magma avviene mediante la formazione di diapiri magmatici (“gocce di magma”) che raggiungono la camera magmatica attraverso fratture della litosfera. Durante la risalita il magma si raffredda e inizia la cristallizzazione di alcuni componenti. mantello plastico litosfera Altri fattori influenzano, seppure in modo meno significativo, la viscosità del magma: una temperatura elevata, per esempio, facilita lo scorrimento del magma, mentre la massiccia presenza di bolle di gas ne aumenta la viscosità, perché il fluido si trasforma in una sorta di schiuma. Tra i gas importanti da questo punto di vista va ricordato il vapor d’acqua, che solitamente è più abbondante nei magmi sialici. In generale, quindi, i magmi femici, caldi, poveri di silice e di vapor d’acqua hanno una viscosità decisamente inferiore rispetto ai magmi sialici, che sono più freddi, più ricchi di silice e di vapor d’acqua. I magmi andesitici ovviamente hanno caratteristiche intermedie 6 . Il contenuto di acqua del magma è importante non solo perché determina la formazione di vapore acqueo, ma anche perché riduce la temperatura di solidificazione dei silicati. Per questo motivo, il punto di solidificazione del magma sialico, ricco di acqua, è relativamente basso. Quando il magma risale verso la superficie, la pressione a cui è sottoposto diminuisce e parte dell’acqua contenuta si libera sotto forma di vapore. In questo modo il punto di sodificazione aumenta e il magma sialico, già relativamente freddo, può solidificare. Il magma femico, invece, più caldo e più povero d’acqua, non risente in modo significativo di questo effetto. Dalla viscosità e dalla temperatura di sodificazione dei silicati dipende la tendenza dei magmi a generare corpi intrusivi o fenomeni effusivi: ■ i magmi viscosi solidificano più facilmente (ma non sempre!) in profondità; ■ i magmi fluidi raggiungono più spesso la superficie, alimentando eruzioni vulcaniche. Per questo motivo la maggior parte delle lave ha composizione basaltica (o andesitica), mentre la maggior parte dei plutoni ha composizione granitica. punto di solidificazione del magma il magma è una miscela, perciò non ha una propria temperatura di solidificazione. Qui si intende dunque le temperatura media di solidificazione, che è uguale alla temperatura di fusione. 70% 15% magma sialico 70% 15% 50% magma femico 50% 6 Differenze di composizione tra magma sialico e magma femico. Il contenuto in silice influenza la viscosità del magma, mentre la quantità d’acqua condiziona il punto di solidificazione dei silicati. 2% 2% © SEI – 2012 silice silice acqua acqua altri componenti altri compon
© SEI – 2012 3 I corpi magmatici intrusivi I corpi magmatici intrusivi, cioè i plutoni, possono avere forme e dimensioni molto varie e sono sempre circondati da rocce di altra natura (rocce incassanti), spesso sedimentarie o metamorfiche. Quando il plutone attraversa trasversalmente una serie di strati sedimentari, si parla di plutone discordante, mentre in presenza di plutoni che si inseriscono tra uno strato e l’altro, si parla di plutoni concordanti. La classificazione dei plutoni si basa sulla forma, sulle dimensioni e sui rapporti con le rocce incassanti 7 . ■ I batoliti sono i plutoni affioranti di più grandi dimensioni (almeno 100 km 2 di superficie). Si incontrano batoliti granitici o granodioritici nei nuclei di numerose catene montuose e molti costituiscono le radici di rilievi da tempo spianati camino vulcanico 7 I corpi magmatici intrusivi possono essere molto vari per dimensioni, forma e per i rapporti con la roccia incassante. 8 I filoni sono spessi pochi metri e spesso compaiono in gruppi. Si classificano in base ai rapporti con la roccia incassante in filoni concordanti o filoni-strato a e filoni discordanti o dicchi b . Possono intrudersi anche in rocce ripiegate e in tempi diversi: il filone più recente è quello più scuro, perché attraversa quello di più antica formazione c . 9 vulcano plutone filone strato dicco colata lavica 6 I fenomeni vulcanici dall’erosione. I batoliti talora derivano dalla solidificazione di masse di magma provenienti dal mantello, ma più spesso derivano da magmi di anatessi che non hanno subìto alcun movimento. In questo caso, il limite di contatto con le rocce incassanti non è netto e la loro composizione raramente è omogenea, perché la fusione può essere avvenuta in modo parziale. ■ I filoni sono corpi tabulari dello spessore di pochi metri 8 . I filoni possono intrudersi tra i piani di stratificazione preesistenti nelle rocce incassanti, in tal caso si parla di filoni-strato (concordanti). Se i filoni tagliano trasversalmente gli strati preesistenti si parla di dicchi (discordanti) 9 . Spesso si osservano dicchi che si diramano dai batoliti. filone strato dicco laccolite a b c 111
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3 I corpi magmatici intrusivi<br />
I corpi magmatici intrusivi, cioè i plutoni, possono avere forme<br />
e dimensioni molto varie e sono sempre circondati da<br />
rocce di altra natura (rocce incassanti), spesso sedimentarie o<br />
metamorfiche. Quando il plutone attraversa trasversalmente<br />
una serie di strati sedimentari, si parla di plutone discordante,<br />
mentre in presenza di plutoni che si inseriscono tra uno<br />
strato e l’altro, si parla di plutoni concordanti. La classificazione<br />
dei plutoni si basa sulla forma, sulle dimensioni e sui<br />
rapporti con le rocce incassanti 7 .<br />
■ I batoliti sono i plutoni affioranti di più grandi dimensioni<br />
(almeno 100 km 2 di superficie). Si incontrano batoliti granitici<br />
o granodioritici nei nuclei di numerose catene montuose<br />
e molti costituiscono le radici di rilievi da tempo spianati<br />
camino vulcanico<br />
7 I corpi magmatici intrusivi<br />
possono essere molto vari per dimensioni,<br />
forma e per i rapporti con la roccia incassante.<br />
8 I filoni sono spessi pochi metri e spesso<br />
compaiono in gruppi. Si classificano in base ai<br />
rapporti con la roccia incassante in filoni concordanti<br />
o filoni-strato a e filoni discordanti o dicchi b .<br />
Possono intrudersi anche in rocce ripiegate e in tempi<br />
diversi: il filone più recente è quello più scuro, perché<br />
attraversa quello di più antica formazione c .<br />
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dall’erosione. I batoliti talora derivano dalla solidificazione<br />
di masse di magma provenienti dal mantello, ma più spesso<br />
derivano da magmi di anatessi che non hanno subìto alcun<br />
movimento. In questo caso, il limite di contatto con le rocce<br />
incassanti non è netto e la loro composizione raramente è<br />
omogenea, perché la fusione può essere avvenuta in modo<br />
parziale.<br />
■ I filoni sono corpi tabulari dello spessore di pochi metri 8 .<br />
I filoni possono intrudersi tra i piani di stratificazione preesistenti<br />
nelle rocce incassanti, in tal caso si parla di filoni-strato<br />
(concordanti). Se i filoni tagliano trasversalmente gli strati<br />
preesistenti si parla di dicchi (discordanti) 9 . Spesso si osservano<br />
dicchi che si diramano dai batoliti.<br />
filone strato dicco<br />
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