VULCANISMO
Generalità e storia
Si definisce come vulcanismo quella serie di fenomeni costituiti dalla fuoriuscita attraverso fratture
della crosta terrestre di materiale caldo quali lave, gas e prodotti piroclastici; i punti di emissione di
tale materiale sono detti vulcani. Essi sono generalmente costituiti da rilievi con caratteristica forma
conica più o meno schiacciata; questa è il risultato dell'accumulo dei prodotti lavici e piroclastici
emessi nel tempo. La scienza che studia la formazione, l'evoluzione e l'attività dei vulcani è detta
vulcanologia
Sebbene la vulcanologia sia una scienza molto giovane, i fenomeni vulcanici sono stati oggetto
dell'attenzione di numerosi filosofi e naturalisti greci e romani; tra gli altri Platone, Democrito,
Anassagora ed Empedocle specularono sulla formazione e la provenienza dei gas e delle lave. Di
particolare interesse per la sua modernità è l'ipotesi proposta da Empedocle, secondo la quale le
lave erano delle rocce fuse provenienti da zone profonde all'interno della Terra dove esisteva uno
strato di materiale liquido ad elevata temperatura. Il primo documento di vulcanologia può essere
considerata la lettera di Plinio il Giovane allo storico Tacito, nella quale veniva descritta con
dovizia di particolari l'eruzione del 79 d.C. del Vesuvio che distrusse Pompei, Ercolano e Stabbia e
durante la quale perse la vita il naturalista Plinio il Vecchio. Dopo il periodo medievale, con la
rinascita dell'interesse per le arti e per la scienza numerosi naturalisti si occuparono del fenomeno
vulcanico. Particolarmente interessanti sono le teorie proposte da Giordano Bruno e Anton Lazzaro
Moro i quali sostennero ipotesi non molto lontane da quelle oggi universalmente accettate per la
spiegazione del vulcanismo. Nel 1774 William Hamilton, ambasciatore britannico presso la corte di
Napoli, pubblicò un volume dedicato all'attività del Vesuvio così come era stata da lui osservata
durante il suo soggiorno napoletano. Tale opera può essere considerata a buon diritto come la prima
pubblicazione moderna di vulcanologia. Importanti progressi furono ottenuti grazie agli studi di
Giovanni Arduino, Guy S. Tancrede de Dolomieu ed altri.
Nella seconda metà del XVIII secolo il geologo tedesco A. Werner classificò le rocce in vari gruppi
tra i quali quello delle rocce vulcaniche. Il Werner propose anche la teoria secondo la quale il calore
che generava la fusione delle rocce sotto i vulcani fosse dovuto a fenomeni di combustione di
depositi carboniosi. Le idee di Werner vennero presto contestate da molti naturalisti e in particolare
dal geologo scozzese James Hutton il quale, tra l' altro, distinse le rocce magmatiche in intrusive ed
effusive e tra queste ultime incluse i basalti. Un' altra disputa tra scienziati interessò la genesi degli
edifici vulcanici. I seguaci di Werner, tra cui Leopold von Buch, proponevano che i coni vulcanici
derivassero dal rigonfiamento del suolo sotto la spinta del magma proveniente dall' interno della
Terra. Più correttamente George Scrope, Charles Lyell ed altri sostenevano che gli edifici vulcanici
erano il prodotto dell' accumulo di materiale lavico e piroclastico emesso dal vulcano nel corso della
sua attività.
Lo sviluppo della vulcanologia negli ultimi decenni è in gran parte dovuto all' effetto operato da
alcune eruzioni distruttive quali quelle del Krakatoa (1883) in Indonesia, e del vulcano Pelee (1902)
nella Martinica durante la quale venne distrutta la citta di St. Pierre con più di trentamila vittime.
Allo scopo di studiare il comportamento dei vulcani attivi e di mitigare i rischi connessi alla loro
attività vennero fondati alcuni osservatori vulcanologici i quali furono ubicati nelle vicinanze di
vulcani attivi. Il primo osservatorio vulcanologico fu quello vesuviano fondato nel 1847 e che fu
diretto da insigni vulcanologi quali L. Palmieri e G. Mercalli. Successivamente divennero attivi
numerosi altri organismi di ricerca vulcanologica quale l' osservatorio vulcanologico dell'awHai e
l' Istituto Internazionale di Vulcanologia di Catania.
I magmi
I magmi sono fusi naturali di alta temperatura, che contengono al loro interno variabili quantità di
gas. I magmi si formano all' interno della Terra per fusione parziale delle rocce quando si verificano
particolari condizioni di pressione e di temperatura. I magmi sono costituiti prevalentemente da
ossigeno (O), silicio (Si), alluminio (Al), calcio (Ca), ferro (Fe), magnesio (Mg), sodio (Na) e
potassio (K). Essi contengono anche piccole quantità di quasi tutti gli elementi chimici (es. torio
(Th), uranio (U), Piombo (Pb), etc.).
I magmi contengono disciolte quantità variabili di componenti volatili, specialmente acqua e
anidride carbonica, ma anche cloro (Cl), fluoro (F), vari composti dello solfo (SO2, SO3, H2S), etc.,
la cui solubilità aumenta con la pressione.
Esiste una notevole regolarità nella variazione della composizione chimica nei magmi. In genere, i
magmi poveri in silicio (detti magmi basici) sono più ricchi in Fe, Mg e Ca; quelli ricchi in silicio
(magmi acidi) sono caratterizzati da concentrazioni relativamente più elevate in sodio e potassio.
Dal raffreddamento dei magmi si formano le rocce ignee. Se il processo avviene all' interno della
terra le rocce prendono il nome di rocce ignee intrusive. Se il raffreddamento avviene sulla
superficie terrestre le rocce vengono dette ignee effusive. Le rocce ignee sono costituite da minerali
di varia natura, tra cui i più importanti hanno composizione silicatica e sono rappresentati da
olivina, anfiboli, pirosseni, biotite, feldspati (plagioclasi, ortoclasio, sanidino), feldspatoidi (leucite,
nefelina) e quarzo.
Le caratteristiche fisiche più importanti dei magmi sono la temperatura e la viscosità. Le
temperature dei magmi mostrano valori compresi tra circa 750°-800° e circa 1150-1200° ed
aumentano passando dai magmi acidi a quelli basici.
La viscosità dei magmi è molto variabile ed aumenta dai magmi basici a quelli acidi. I magmi basici
(es. basalti) hanno una viscosità comparabile a quella di alcuni olii da motore. I magmi acidi (es.
graniti) sono molto più viscosi. A parità di composizione chimica la viscosità dei magmi aumenta
con il diminuire della temperatura.
Generazione e risalita dei magmi
La Terra è costituita per la maggior parte (escluso il nucleo esterno) da rocce solide. I magmi si
generano all' interno della Terra, quando si realizzano condizioni particolari e tali da determinare la
fusione parziale o anatessi delle rocce. La formazione dei magmi, pertanto, rappresenta un evento
anomalo. I processi più importanti di fusione si verificano nella parte superiore del mantello
terrestre oppure nella crosta continentale profonda o intermedia.
Sia nel mantello che nella crosta, i magmi hanno densità inferiore rispetto a quella delle rocce da cui
derivano. Tale contrasto di densità, reso più netto dalla presenza di sostanze volatili concentrate nel
magma, costituisce la causa principale della separazione dei magmi e della loro risalita verso l' alto.
I magmi possono risalire direttamente in superficie dalla zona sorgente oppure, molto più
comunemente, si fermano nella crosta o al limite tra crosta e mantello (circa 35 km di profondità)
per formare dei serbatoi (camere magmatiche) all' interno dei quali subiscono un lento
raffreddamento con cristallizzazione dei minerali. Di particolare interesse vulcanologico sono le
camere magmatiche che si formano a bassa profondità (4-5 km) al di sotto di alcuni apparati
vulcanici. In occasione di alcune grosse eruzioni effusive o esplosive, le camere magmatiche
superficiali si possono svuotare quasi completamente. Ciò causa il crollo di parte del vulcano.
I prodotti dell'attivita vulcanica
I prodotti emessi dai vulcani nel corso della loro attività sono costituiti da lave, gas e piroclastiti. Le
lave e le piroclastiti vengono emesse soltanto durante le fasi parossistiche dell' attività dei vulcani
mentre i gas possono fuoriuscire anche durante i periodi di quiescenza.
Le lave sono magmi eruttati in superficie. Esse possono formare ampie colate oppure raffreddarsi
immediatamente al di sopra del condotto vulcanico dando luogo a strutture cupoliformi dette duomi
lavici.
I prodotti piroclastici o piroclastiti sono materiali frammentati che si formano nel corso di eruzioni
esplosive. Le piroclastiti sono costituite sia da brandelli di magma sia da frammenti di rocce solide
strappate dal condotto vulcanico durante l' esplosione. Possono avere dimensioni variabili, da
parecchi metri (blocchi e bombe vulcaniche) a pochi cm (lapilli) a frazioni di mm (ceneri
vulcaniche).

I gas vulcanici hanno composizione variabile ma, come detto, sono costituiti prevalentemente da
acqua e anidride carbonica, con presenza di quantità minori di vari composti di zolfo, fluoro, cloro
etc.
Comportamento dei vulcani e tipi di eruzione
Le eruzioni vulcaniche vengono suddivise in effusive ed esplosive a seconda dello stile tranquillo o
esplosivo di emissione dei prodotti.
Il diverso comportamento eruttivo dei vulcani dipende dalla viscosità e dal contenuto in gas dei
magmi. Come già ricordato, la viscosità dei magmi è funzione della temperatura e, soprattutto, della
composizione chimica.

Lave basiche fluide e ricche in gas (Figura 2A) danno eruzioni effusive accompagnate da fenomeni
esplosivi di modesta entità quali jet di lava alti fino a molte centinaia di metri (fontane di lava); le
stesse lave, se povere in gas, danno eruzioni effusive tranquille senza apprezzabili fenomeni
esplosivi (Figura 2B).
Le lave acide viscose ricche in gas danno eruzioni esplosive di alta energia(Figura 2C); le stesse
lave, se povere in gas, danno duomi lavici o colate di modesto spessore (Figura 2D).
E' comune il caso di vulcani che cambiano tipo di attività con il tempo, come conseguenza di
cambiamenti della composizione chimica dei magmi. Normali sono anche le variazioni dello stile
eruttivo nel corso di una singola eruzione; ad esempio, molte eruzioni iniziano con una fase
esplosiva durante la quale si ha emissione di grandi quantità di piroclastiti, e terminano con colate
laviche tranquille.
Le più note eruzioni effusive sono quelle hawaiiane, tipiche dei vulcani delle Isole Hawaii. Esse
sono tipiche di magmi basici fluidi e consistono nella emissione tranquilla di colate fluide con
modesti fenomeni esplosivi tipo fontane di lava . I vulcani che si formano in seguito
all' attività hawaiiana hanno forma conica molto appiattita e vengono dettvi ulcani scudo.

Le eruzioni surtseyane avvengono quando un magma di qualsiasi composizione viene eruttato da un
vulcano la cui bocca si trova al livello dell' acqua (ad esempio in mare o in un lago); si ha in tal caso
un elevato numero di esplosioni continue con formazione di nuvole piroclastiche che assumono una
forma particolare detta cipressoide o a coda di gallo Il termine ".surtseyano" deriva
dall' Isola di Surtsey (Islanda) nata dal mare da un' eruzione con le caratteristiche sopra descritte.

Le eruzioni esplosive magmatiche sono legate alla presenza di abbondanti quantità di gas di origine
magmatica, cioè risaliti insieme al magma dal mantello terrestre. I due tipi più importanti sono le
eruzioni stromboliane e le pliniane.
Le eruzioni stromboliane, tipiche del vulcano attivo di Stromboli (Isole Eolie) consistono di
esplosioni ritmiche di modesta energia, con lancio di brandelli di lava nera o rossa (dette scorie di
lancio) che, dopo traiettorie più o meno lunghe ma non superiori alle centinaia di metri, ricadono al
suolo nell' immediata vicinanza del cratere . Le eruzioni stromboliane sono tipiche di
magmi a viscosità intermedia tra quelli basici e acidi.

Le eruzioni pliniane sono quelle a maggiore energia. Sono tipiche di magmi viscosi acidi ricchi in
gas e sono caratterizzate dalla formazione di un' alta colonna eruttiva con forma a fungo che può
raggiungere le diecine di km di altezza . La colonna eruttiva è formata da pomici, ceneri e
blocchi. Le ceneri raggiungono le quote più elevate e possono essere disperse dal vento su aree
molto estese, anche a diecine di migliaia di km dal punto di emissione. Le eruzioni pliniane
prendono il nome da Plinio il Giovane che descrisse dettagliatamente l' eruzione del Vesuvio, che
presentava le caratteristiche sopra descritte.

Processi di messa in posto dei prodotti vulcanici
Le colate laviche sono messe in posto con meccanismi abbastanza semplici, tipici di materiali più o
meno fluidi che scorrono su superfici a diversa geometria. Le colate laviche si incanalano
preferenzialmente lungo le valli e hanno tendenza a accumularsi nelle depressioni topografiche. I
loro percorsi, pertanto, sono abbastanza prevedibili. Le velocità sono variabili in funzione
essenzialmente della viscosità della lava e dell' inclinazione della superficie di scorrimento. La
velocità della gran parte delle lave raramente supera i pochi km/ora o addirittura qualche chilometro
al giorno; tuttavia, si possono avere velocità molto più elevate (di alcune diecine di km/ora) per lave
fluide che scorrono su pendii scoscesi.
Di particolare interesse sono i processi di messa in posto dei prodotti piroclastici. Questi possono
essere lanciati a varie angolazioni e ricadere per gravità andando a formare depositi piroclastici di
caduta. I frammenti piroclastici più grossolani (blocchi e bombe) cadono nelle vicinanze del
cratere, mentre le ceneri e i lapilli possono ricadere a molti km di distanza. Il loro accumulo può
essere causa di crolli di tetti, distruzione di raccolti, inquinamento di fonti idriche
In alcuni casi le piroclastiti possono essere emesse orizzontalmente durante l' esplosione. Tale
fenomeno, simile all' onda di base che si verifica in occasione di esplosioni nucleari, viene detto
base surge (onda di base. I surge piroclastici hanno forte mobilità orizzontale, elevata velocità
(dell' ordine di parecchie centinaia di km/ora) e sono in grado di scorrere anche in contropendenza.
Queste caratteristiche rendono i surge estremamente pericolosi.
Nel caso di eruzioni vulcaniane e pliniane, la gran parte del materiale piroclastico va a formare
colonne eruttive anche di enormi dimensioni. Il crollo di tali colonne determina la formazione di
dense nuvole piroclastiche dotate di elevata mobilità, in grado di trasportare enormi quantità di
materiale piroclastico. Queste nuvole sono note con il termine di colate piroclastiche.
Con il termine di tufo viene indicato qualsiasi deposito di ceneri e lapilli, indipendentemente dal
meccanismo di messa in posto.
I prodotti piroclastici possono essere facilmente rimaneggiati da parte del vento e dell' acqua a causa
della natura in genere poco consolidata dei depositi. Il trasporto da parte dell' acqua genera la
formazione di colate di fango o lahar. Queste sono delle miscele di acqua, ceneri e blocchi che si
formano, per esempio, in seguito a piogge copiose che interessano aree coperte da piroclastiti non
consolidate, oppure quando l' eruzione esplosiva avviene in un lago craterico. L' acqua si mescola
alle ceneri e produce un fluido dotato di elevata mobilità e velocità. I lahar sono tra i fenomeni più
distruttivi del vulcanismo e si possono verificare anche molto tempo dopo un' eruzione vulcanica.
Ad esempio, i lahar che hanno causato nell' autunno del ' 98 distruzione e vittime a Sarno e altri
comuni della Campania si sono verificati lungo tempo dopo la deposizioni delle ceneri del Vesuvio
che è in fase di quiescenza dal 1944.
Come è fatto un vulcano
I sistemi vulcanici sono costituiti da una zona sorgente, una zona di alimentazione, una camera
magmatica e da una struttura visibile a forma generalmente, ma non sempre, conica . La
sorgente è la zona di formazione dei magmi. Essa si trova in genere nella parte superiore del
mantello terrestre, ma può anche essere ubicata nella crosta profonda o intermedia.

La zona di alimentazione è costituita da una serie di canali ad andamento verticale lungo i quali il
magma scorre per raggiungere la camera magmatica o, in qualche caso, direttamente la superficie.
La camera magmatica rappresenta la zona in cui i magmi possono stazionare prima di essere
eruttati in superficie.
Il vulcano vero e proprio è rappresentato da una struttura rilevata, a forma generalmente conica più
o meno piatta. Questa è collegata alla camera magmatica attraverso un canale detto condotto di
alimentazione.
La gran parte dei coni i vulcanici (noti come stratovulcani) sono costituiti da alternanza di colate
laviche e di prodotti piroclastici accumulatisi nel corso del tempo. Gli stratovulcani si formano in
seguito ad attività mista, esplosiva ed effusiva, di magmi non fluidi. Esistono anche alcuni vulcani
formati in larga prevalenza da lave con scarse o senza piroclastiti (es. alcuni vulcani scudo).
I vulcani contengono, generalmente nella parte terminale, un cratere che rappresenta la zona di
prevalente emissione dei prodotti lavici e/o piroclastici. Comunissima è la presenza di piccoli
apparati posti sui fianchi o in posizione eccentrica rispetto alla struttura e che si formano in seguito
a eruzioni laterali . In alcuni vulcani esistono ampie depressioni sommitali, di forma
grossolanamente circolare e con diametro dell' ordine di parecchi km. Sono queste le caldere che,
come già ricordato, si formano per collasso del vulcano in seguito a svuotamento della camera
magmatica conseguente a una o più grandi eruzioni.

Il vulcanismo e l'ambiente
Gli effetti dei fenomeni vulcanici sull' ambiente nel quale l' uomo vive sono molteplici e complessi.
L' aspetto più noto è quello operato dalla potenza distruttiva di alcune eruzioni. Tra le più note
ricordiamo quella del Vesuvio del 79 d.C., quella dell' Isola di Santorini ne ll' arco delle Cicladi nel
mar Egeo che determinò la scomparsa intorno al 1600 a.C. della civiltà minoica e quella del 1902
del vulcano Pelée nella Martinica. Durante le eruzioni i maggiori danni possono essere provocati
direttamente dalle colate e surge piroclastici, dalla caduta di cenere che copre e distrugge i raccolti,
dai gas emessi in gran quantità che determinano asfissia negli esseri viventi nelle aree più vicine al
vulcano, dai lahar che si verificano se dopo un' eruzione esplosiva si hanno abbondanti piogge o se
l' eruzione avviene in un lago craterico. Relativamente poco pericolose sono invece le colate laviche
che scorrono a velocità non molto elevata e il cui percorso, che segue quello delle valli può essere
previsto e, in alcuni casi, deviato. Da quanto detto è evidenteche le eruzioni maggiormente
distruttive sono quelle esplosive quali quelle pliniane e vulcaniane, mentre quelle di tipo hawaiano
presentano minore pericolosità. In Italia un' attività di tipo esplosivo si verifica al Vesuvio e a
Vulcano mentre l' Etna ha un regime piu tranquillo e meno pericoloso. Per ridurre i rischi connessi
all' attività vulcanica è necessaria una sorveglianza continua dei singoli sistemi attivi. E' ormai noto
che ogni eruzione è preceduta da una serie di eventi costituiti da sollevamento del suolo in
prossimità del centro eruttivo, da un aumento dell' attività sismica superficiale connessa con la
risalita dei magmi, da cambiamenti nella temperatura e composizione dei gas emessi dalle fumarole
e da variazioni nel campo magnetico locale. I continui rilevamenti geofisici, geochimici e
topografici possono consentire, pertanto, di prevedere un' eruzione vulcanica anche se allo stato
attuale delle conoscenze non è possibile predire con precisione il momento e l' intensità del'l eruzione
stessa.
L' attività vulcanica può produrre importanti effetti sul clima. Questi sono connessi con l' immissione
nell' atmosfera di enormi quantità di ceneri e di gas che possono rimanere in sospensione per molti
anni causando notevole assorbimento delle radiazioni solari con conseguente abbassamento della
temperatura su vaste regioni. L' eruzione del vulcano Tambora in Indonesia, avvenuta nel 1915,
immise nell' atmosfera una quantità di ceneri tale da causare la completa oscurità per tre giorni in un
raggio di 500 km intorno al vulcano. La permanenza delle particelle di cenere e gas in sospensione
causò l' abbassamento della temperatura media mondiale di più di un grado con forti danni per
l' agricoltura tanto che il 1916 fu conosciuto comel' anno senza estate e come l'anno della povertà.
In contrasto con questi effetti negativi i fenomeni vulcanici hanno rivestito importanza
fondamentale per la nascita e lo sviluppo della vita sul nostro pianeta. Molta dell' acqua dei mari e
dei gas dell' atmosfera è sta ta emessa dai vulcani nel corso della storia della Terra. Inoltre molti
processi di accumulo di minerali utili che vanno dai solfuri di rame fino ai diamanti sono connessi
all' attività vulcanica. La caduta di ceneri, specie se di chimismo basico e alcalino, ha un positivo
effetto sulla fertilità del suolo che, in seguito a questo fenomeno, viene arricchito in elementi come
potassio e fosforo. Infine è da ricordare l' importanza crescente che le aree vulcaniche vanno
assumendo per lo sfruttamento delle acque calde e del vapore presenti nel sottosuolo. Il vapore
viene adoperato per la produzione di energia elettrica da centrali geotermiche, mentre le acque calde
vengono utilizzate per il riscaldamento domestico e delle serre. Centrali elettriche a energia
geotermica si trovano in numerose aree vulcaniche recenti e attive quali Larderello in Toscana,
Rotorua in Nuova Zelanda, Islanda, California etc. Impianti per il riscaldamento delle case e delle
serre si trovano a Rotorua in Nuova Zelanda, in Islanda, ecc. L' niteresse per l' energia geotermica
deriva dal suo basso costo rispetto alle altre fonti tradizionali, quali il petrolio, il carbone, e la poca
rilevanza di fenomeni di inquinamento connessi con la sua produzione. Viene calcolato che in certi
paesi come ad es. l' Italia, dove esistono estesi fenomeni vulcanici, l' energia geotermica potrebbe
coprire fino a circa il 15-20% del fabbisogno nazionale.



Volcanism
Introduction and history
Is defined as volcanism that series of phenomena constituted by the leakage through fractures
of the earth's crust of hot material such as lava, gases and products pyroclastic; emission points of
such materials are called volcanoes. They are generally constituted by reliefs with characteristic shape
conical more or less flattened; this is the result of the accumulation of products lava and pyroclastic
issued in time. The science that studies the formation, evolution, and the activity of the volcanoes is called
volcanology
Although the volcanology is a very young science, volcanic phenomena have been
attention of many philosophers and naturalists Greeks and Romans, among others Plato, Democritus,
Anaxagoras and Empedocles speculated on the formation and origin of gases and lavas. Of
particular interest for its modernity is the hypothesis proposed by Empedocles, according to which the
lavas were of molten rock from areas deep within the earth where there was one
layer of liquid material at elevated temperature. The first document of volcanology can be
considered the letter of Pliny the Younger to the historian Tacitus, which was described by
great detail the eruption of 79 AD of Vesuvius that destroyed Pompeii, Herculaneum and Stabbia and
during which he lost his life, the naturalist Pliny the Elder. After the medieval period, with the
revival of interest in the arts and science many naturalists took care of the phenomenon
volcanic. Particularly interesting are the theories proposed by Giordano Bruno and Anton Lazarus
Moro which supported hypothesis is not very different from those now universally accepted for
explanation of volcanism. In 1774, William Hamilton, British ambassador at the court of
Naples, published a volume devoted to the activities of Vesuvius as it was observed by him
during his stay in Naples. The work may be looked upon as the first
publication of modern volcanology. Important progress was achieved thanks to the studies of
Giovanni Arduino, Guy S. Tancrede de Dolomieu et al.
In the second half of the eighteenth century the German geologist A. Werner rocks classified into different groups
including that of the volcanic rocks. The Werner also proposed the theory that the heat
that generated the fusion of rocks under the volcanoes was due to phenomena of combustion
carbon deposits. Werner's ideas were soon challenged by many naturalists and in particular
by Scottish geologist James Hutton who, among 'others, distinguished in intrusive igneous rocks and
effusive and between the latter including the basalts. An 'other dispute between scientists interested in the genesis of
volcanic edifices. The followers of Werner, including Leopold von Buch, proposed that the volcanic cones
derived from the swelling of the soil under the thrust of the magma coming from 'inside of the
Earth. More correctly George Scrope, Charles Lyell and others argued that the volcanic edifices
were the product of 'accumulation of lava and pyroclastic material emitted from the volcano during the
its activity.
The development of volcanology in recent decades is largely due to 'effect operated by
destructive eruptions such as those of Krakatoa (1883) in Indonesia, and the Pelee volcano (1902)
in Martinique during which it was destroyed the city of St. Pierre with more than thirty thousand victims.
In order to study the behavior of active volcanoes and mitigating the risks associated with their
activities were founded some volcanological observatories which were located in the vicinity of
active volcanoes. The first volcanological observatory was founded in 1847 to Vesuvius and was
directed by famous volcanologists such as L. Palmieri and G. Mercalli. Subsequently became active
numerous other research organizations volcanology which the 'volcanological observatory and dell'awHai
the 'International Institute of Volcanology in Catania.
Magmas
The magmas are fused natural high temperature, which contain within them varying amounts of
gas. The magmas are formed to 'interior of the Earth for partial melting of the rocks when they occur
particular conditions of pressure and temperature. The magmas were mostly made
oxygen (O), silicon (Si), aluminum (Al), calcium (Ca), iron (Fe), magnesium (Mg), sodium (Na) and
potassium (K). They also contain small amounts of almost all chemical elements (eg thorium
(Th), uranium (U), Lead (Pb), etc..).
The magmas contain varying amounts of dissolved volatile components, especially water and
carbon dioxide, but also chlorine (Cl), fluorine (F), various compounds of sulfur (SO2, SO3, H2S), etc..,
whose solubility increases with pressure.
There is a remarkable regularity in the variation of chemical composition in magmas. In general, the
magma poor in silicon (called basic magmas) are richer in Fe, Mg and Ca, and those rich in silicon
(Magmas acids) are characterized by relatively higher concentrations of sodium and potassium.
By the cooling of magma form igneous rocks. If the process takes place at 'inside of the
Earth rocks are called intrusive igneous rocks. If the cooling is on
Earth's surface rocks are called extrusive igneous rocks. Igneous rocks are composed of minerals
of various kinds, among which the most important are silicate composition and are represented by
olivine, amphibole, pyroxene, biotite, feldspar (plagioclase, orthoclase, sanidine), feldspathoids (leucite,
nepheline) and quartz.
The most important physical characteristics of magmas are the temperature and the viscosity. The
temperatures of magmas show values ​​between about 750 ° -800 ° and about 1150-1200 ° and
increase going from acid magmas to those basics.
The viscosity of magma is highly variable and increases from basic magmas to those acids. The basic magmas
(Eg. basalts) have a viscosity comparable to that of certain oils from engine. Magmas acids (eg
granites) are much more viscous. At constant chemical composition increases the viscosity of magmas
with decreasing temperature.
Generation and ascent of magmas
The Earth is made up for the most part (except for the outer core) by solid rocks. The magmas
to generate 'interior of the Earth, when performing particular conditions and such as to determine the
partial melting or anatexis of rocks. The formation of magmas, therefore, represents an event
abnormally. The most important processes of fusion occurring in the upper part of the mantle
land or in the deep continental crust or intermediate.
Both in the mantle that in the crust, magmas have a density lower than that of the rocks from which
derived. This contrast of density, made sharper by the presence of volatile substances concentrated in
magma, is the main cause of the separation of magmas and their ascent to the 'top.
The magmas may ascend directly to the surface area of ​​the source or, more
commonly, they stop in the crust or at the boundary between the crust and mantle (about 35 km depth)
to form the tanks (magma chambers) to 'internal of which undergo a slow
with cooling crystallization of minerals. Of particular interest are the volcanological
magma chambers that are formed at a shallow depth (4-5 miles) below of some devices
volcanic. At some large effusive eruptions or explosive, the magma chambers
surface can be almost completely empty. This causes the collapse of the volcano.
The products of volcanic activity
The products emitted by volcanoes in the course of their activities consist of lava, gas and pyroclastics. The
lavas and pyroclastics are the only issued during the paroxysmal phases of 'volcanic activity
while the gas can escape, even during periods of quiescence.
The lavas are erupted magmas to the surface. They can form large castings or cool
immediately above the volcanic conduit giving rise to said dome-shaped structures Strut
lava.The products pyroclastic or pyroclastics are fragmented materials that are formed during eruptions
explosive. The pyroclastics consist of both pieces of magma and fragments of solid rocks
torn from the volcanic conduit during the 'explosion. They can range in scale from
several meters (blocks and volcanic bombs) a few cm (lapilli) to fractions of mm (ash olcanic).The volcanic gases have variable composition but, as mentioned, consist mainly of water and carbon dioxide, with the presence of minor amounts of various compounds of sulfur, fluorine, chlorine
etc..  Behavior of volcanoes and types of eruption
Volcanic eruptions are divided into effusive and explosive depending on the style quiet or
explosive emission of products.
The different eruptive behavior of volcanoes depends on the viscosity and gas content in the
magmas. As already mentioned, the viscosity of the magma is a function of temperature and, especially, the
chemical composition.

Lave basic fluid and rich in gas (Figure 2A) give effusive eruptions accompanied by phenomena
explosives such as small claims jet of lava as high as several hundred meters (lava fountains), the
same lava, if poor in gas, give effusive eruptions quiet without appreciable phenomena
explosives (Figure 2B).
The lavas viscous acidic gases rich in damage explosive eruptions of high energy (Figure 2C); the same
lavas, though poor in gas and molten lava domes damage of modest thickness (Figure 2D).
And 'the common case of volcanoes that change type of activity with time, as a result of
changes in the chemical composition of the magma. Normal effects are changes in style
eruptive during a single eruption; for example, many eruptions begin with a phase
explosive during which has emission of large quantities of pyroclastics, and ending with castings
lava quiet.
The best known are the Hawaiian effusive eruptions, typical of the volcanoes of the Hawaiian Islands. They
are typical of basic magmas and fluids consist of the quiet emission of lava flowing with
modest explosive phenomena like lava fountains. The volcanoes are formed by
all 'activities Hawaiian have a conical shape and are very flattened dettvi ulcani shield.
Surtseyane eruptions occur when magma of any composition is erupted from a
volcano whose mouth is located at the level of 'water (for example in the sea or a lake); one has in this case
a high number of explosions with continuous formation of clouds pyroclastic taking a
particular form called cipressoide or rooster tail The term ". surtseyano" comes
from 'Island of Surtsey (Iceland) born from the sea by a' eruption with the characteristics described above.
The magmatic eruptions are related to the presence of large quantities of gas source
magma, that is recovered along with the magma from the Earth's mantle. The two most important are the
Plinian eruptions and strombolian.
Strombolian eruptions, typical of the active volcano of Stromboli (Aeolian Islands) consist of
rhythmic bursts of low energy, with the launch of lava black or red (called slag
launch) that, after trajectories more or less long but not superior to hundreds of meters, to fall
ground in the 'immediate vicinity of the crater. Strombolian eruptions are typical of
magma viscosity intermediate between those bases and acids.
The Plinian eruptions are those with higher energy. Are typical of viscous magmas rich in acids
gas and are characterized by the formation of a 'high eruptive column with mushroom shape which can
reach tens of kilometers high. The eruption column consists of pumice, ash and
blocks. The ashes reach the higher altitudes and can be dispersed by the wind on areas
very extensive, even tens of thousands of kilometers from the emission point. The Plinian eruptions
named after Pliny the Younger, who described in detail the 'eruption of Vesuvius, which
had the characteristics described above.
Processes of emplacement of the volcanic products
The lava flows are put in place mechanisms with fairly simple, typical of materials or
less fluids flowing on surfaces at different geometry. The lava flows are channeled
preferentially along the valleys and have a tendency to accumulate in topographic depressions. The
their paths, therefore, are quite predictable. The speeds are variable as a function
essentially the viscosity of the lava and of 'inclination of the sliding surface. The
speed of most of the lava rarely exceeds a few kilometers / hour or even a few kilometers
per day; however, it may have much higher speeds (of some tens of km / hour) for lavas
fluid, flowing on steep slopes.
Of particular interest are the processes of emplacement of pyroclastic products. These may
be launched at various angles and fall by gravity going to form pyroclastic deposits of
fall. The coarser pyroclastic fragments (blocks and bombs) fall near the
crater, while ash and lapilli may fall many kilometers away. Their accumulation can
be due to collapse of roofs, destruction of crops, pollution of water sources
In some cases the pyroclastics can be emitted horizontally during the 'explosion. Such
phenomenon, similar to 'basic wave that occurs during nuclear explosions, is said
base surge (wave base. pyroclastic surge I have strong horizontal mobility, high speed
(Of the 'order of several hundred km / h) and can also run in counter.
These features make the surge extremely dangerous.
In the case of eruptions and Vulcan plinian, most of the pyroclastic material goes to form
eruption columns also of enormous size. The collapse of these columns determines the formation of
dense clouds pyroclastic equipped with high mobility, capable of transporting huge amounts of
pyroclastic material. These clouds are known by the term pyroclastic flows.
With the term of tuff is indicated any deposit of ash and lapilli, regardless of the
mechanism in place.
The pyroclastic products can be easily rearranged by the wind and of 'water due
nature generally poorly consolidated deposits. The transport from the part of 'water generates the
formation of mudflows or lahars. These are mixtures of water, ash and blocks that
form, for example, as a result of heavy rain affecting areas not covered by pyroclastics
established, or when the 'explosive eruption occurs in a crater lake. The 'water mixes
to ashes and produces a fluid with high mobility and speed. The lahar are among the phenomena more
destructive of volcanism, and may occur long after a 'volcanic eruption.
For example, the lahar that resulted in 'Autumn' 98 destruction and casualties in Sarno and other
common in the region could have occurred long after the deposition of the ashes of Vesuvius
that is dormant since 1944.
How it's made a volcano
The volcanic systems consist of a source zone, a feed zone, a room
magmatic and from a visible structure shaped generally, but not always, conical. The
source is the formation zone magmas. It is usually located in the upper part of the
Earth's mantle, but can also be located in the deep crust or intermediate.
The feed zone is constituted by a series of channels to vertical slope along which the
magma flowing to reach the magma chamber or, in some cases, the surface directly.
The magma chamber is the area in which the magmas may remain stationary before being
erupted to the surface.
The volcano itself is represented by a structure detected, shaped generally conical more
or less flat. This is connected to the magma chamber through a channel duct
power.
The vast majority of the volcanic cones (known as stratovolcanoes) are constituted by alternating lava
lava and pyroclastic materials accumulated over time. The stratovolcanoes are formed in
result of planned mixed explosive and effusive, not magma fluids. There are also some volcanoes
trained a large prevalence of lava with little or no pyroclastics (eg some shield volcanoes).
The volcanoes contain, generally in the terminal part, a crater which represents the area of
prevailing emission products of lava and / or pyroclastic. Very common is the presence of small
apparatuses located on the sides or in an eccentric position with respect to the structure and which are formed as a result of
to lateral eruptions. In some volcanoes are broad depressions summit in shape
roughly circular with a diameter of 'order of several km. These are the calderas that
as already mentioned, are formed by collapse of the volcano after emptying of the chamber
magma resulting in one or more large eruptions.
Volcanism and the environment
The effects of volcanic phenomena on 'environment in which the' man lives are varied and complex.
The 'most well-known is that used by the destructive power of some eruptions. Among the most famous
remember that of Vesuvius in 79 AD, that of 'Santorini Island I ll' arc of the Cyclades in
Aegean Sea which resulted in the disappearance around 1600 BC of the Minoan civilization and the 1902
of Mount Pelée in Martinique. During eruptions the most damage can be caused
directly by lava and pyroclastic surge, falling ash that covers and destroys the crops,
by gases emitted in large quantities which determine asphyxia in living beings in the areas closest to the
volcano, the lahars that occur if after an 'explosive eruption there are heavy rains or
l 'erupt in a crater lake. Relatively little dangerous are the lava flows
flowing at a speed not very high and whose path, following that of the valleys can be
expected and, in some cases, deviated. From the above it is evidenteche eruptions more
destructive are those explosive such as those plinian and Vulcan, while those of type Hawaiian
are less dangerous. In Italy an 'explosive activity occurs at the Vesuvio and
Volcano while the 'Etna has a system quieter and less dangerous. To reduce the risks associated
all 'volcanic activity requires a continuous monitoring of individual active systems. And 'well known
that each eruption is preceded by a series of events consisting of lifting the soil in
near the eruptive center, by an increase of 'surface seismic activity associated with the
ascent of magmas, by changes in the temperature and composition of the gases emitted from fumaroles
and by changes in the local magnetic field. The continuous geophysical, geochemical and
topography may allow, therefore, to provide a 'volcanic eruption even though the state
current knowledge it is not possible to predict with precision the moment and 'intensity del'l eruption
same.
L 'volcanic activity can produce important effects on climate. These are associated with the 'input
in 'atmosphere huge amounts of ash and gas that may remain in suspension for many
years, causing considerable absorption of solar radiation resulting in a lower
temperature over large regions. The 'eruption of the volcano Tambora in Indonesia, in 1915,
immise in 'atmosphere a quantity of ashes such as to cause the complete darkness for three days in a
radius of 500 km around the volcano. The permanence of the particles of ash and gas suspension
caused l 'Cooler global average of more than one degree with strong damage to
l 'agriculture so that the 1916 was known Comel' year without a summer, and as the year of poverty.
In contrast to these negative effects the volcanic phenomena have played important
essential for the birth and development of life on our planet. Many of the 'water of the seas and
gas of 'atmosphere is ta emitted by volcanoes in the course of Earth's history. In addition, many
processes of accumulation of useful minerals ranging from copper sulphides are connected to the diamond
all 'volcanic activity. The fall of ash, especially if chemism of basic and alkaline, has a positive
effect on the fertility of the soil which, as a result of this phenomenon, is enriched in elements such as
potassium and phosphorus. Finally, it is to remember the 'growing importance that the volcanic areas are
assuming for the exploitation of hot water and steam in the subsurface. The steam
is used for the production of electricity from geothermal power plants, while the warm waters
are used for domestic heating and greenhouses. Fired power energy
geothermal energy can be found in many recent and active volcanic areas such as Larderello in Tuscany
Rotorua in New Zealand, Iceland, California, etc.. Systems for the heating of homes and
glasshouses are located in Rotorua, New Zealand, Iceland, etc.. L 'niteresse' s geothermal energy
comes from its low cost compared to other traditional sources, such as oil, coal, and the lack of
relevance of pollution phenomena associated with its production. It is calculated that in certain
countries such as eg. l 'Italy, where there are extensive volcanic activity, the' geothermal energy could
cover up to 15-20% of the national demand.