Vulcanismo: cause, prodotti, caratteristiche, effetti e distribuzione

Il vulcanismo si riferisce all'attività di un vulcano e ai risultati di questa attività.

Un vulcano è essenzialmente una fessura di fessura nella crosta terrestre, che comunica con la crosta terrestre, comunicante con l'interno della terra, da cui scorre materiale di roccia fusa (lava), fontane di spruzzi roventi o esplosioni esplosive di gas e vulcaniche " le ceneri sono scoppiate in superficie. WM Davis (1905) ha trattato il vulcanismo come un "incidente" che si verifica in modo così arbitrario nel tempo e nello spazio ed è così dirompente per lo sviluppo erosivo dei paesaggi che le morfologie non possono essere trattate in modo sistematico.

Sulla base della frequenza dell'eruzione, ci sono vulcani attivi, dormienti, estinti o antichi. I vulcani che eruttano abbastanza frequentemente rispetto agli altri sono attivi. Solo pochi vulcani rimangono più o meno continuamente in eruzione per lunghi periodi, ma l'attività intermittente è più comune. I vulcanici dormienti (dal latino dromir, che significa 'dormire') sono quelli in cui l'eruzione non si è verificata regolarmente di recente.

Questi vulcani subiscono lunghi intervalli di riposo durante i quali cessano tutti i segni esterni di attività. Quei vulcani in cui nessuna eruzione è stata registrata in tempi storici si dicono estinti. Prima che un vulcano si estingua, passa attraverso uno stadio calante durante il quale vengono espulsi vapore e altri gas e vapori bollenti. Questi sono conosciuti come fumarole o solfataras.

A volte, un vulcano ritenuto estinto diventa improvvisamente attivo. L'isola di Barren nelle Andamane e nelle isole Nicobar dell'India, il Vesuvio (Italia) e Krakatao (Indonesia) sono esempi del genere. L'isola di Barren improvvisamente ha iniziato a scacciare gas e lava negli ultimi anni, mentre il vulcano Krakatao è diventato attivo nel 1883, uccidendo 36.000 persone in Giava occidentale. È stato riferito che il suono dell'esplosione è stato ascoltato fino alla Turchia a ovest e Tokyo a est. Oggi, Krakatao non è altro che un'isola bassa con un lago di caldera all'interno del suo cratere.

Cause dell'attività vulcanica:

Le sostanze radioattive all'interno della terra continuano a generare molto calore attraverso la decomposizione e le reazioni chimiche. Di conseguenza il materiale nell'interno della terra è in costante flusso. Questo materiale fuso, semi-fuso e talvolta gassoso appare sulla terra alla prima opportunità disponibile.

Questa opportunità è fornita da zone deboli lungo la superficie terrestre. I terremoti, per esempio, possono esporre zone di faglia attraverso le quali il magma può sfuggire. A causa dell'elevata pressione all'interno della Terra, il magma e i gas scappano con grande velocità mentre la pressione viene rilasciata attraverso le eruzioni.

Prodotti dell'attività vulcanica:

Fondamentalmente, possono essere identificati quattro tipi di attività vulcanica:

1. Esalativo:

Ciò include lo scarico di materiale in forma gassosa, come vapore, fumi e acido cloridrico, cloruro di ammonio, biossido di zolfo, acido solfidrico, idrogeno, anidride carbonica, azoto e monossido di carbonio. Questi gas possono fuoriuscire attraverso prese d'aria che sono sotto forma di sorgenti calde, geyser, fumarole e solfataras - che non sono generalmente considerati vulcani, anche se la loro attività è simile all'eruzione vulcanica.

L'attività esaltativa dà origine a forme di terra, come tumuli di sinterizzazione, coni di minerali precipitati e vulcani di fango. I vulcani di fango del bacino del fiume Capper dell'Alaska hanno un'altezza compresa tra 45 e 95 m e scaricano acqua calda e gas mineralizzati, compresi gli idrocarburi leggeri probabilmente derivati ​​dal decadimento di letti di torba o carbone.

2. Effusivo:

Questo tipo di attività si riferisce alle abbondanti effusioni di lava da una bocca o da una fessura. Lava è il nome dato alla roccia fusa eruttata e all'equivalente solido, successivamente raffreddato. Mentre la maggior parte delle lave sono silicati fusi, anche la lava priva di silice è comune, come nell'Africa orientale. La lava a base di zolfo è stata estratta commercialmente in Giappone. La lava ricca di silice (quindi acida) è più viscosa (cioè densa) della lava povera di silice (quindi di base). La viscosità della lava è un fattore cruciale nello sviluppo della forma della terra. Gli altri due fattori, oltre alla silice, che determinano la viscosità della lava, sono la temperatura e i gas disciolti.

Le lave basaltiche a basso silicato sono molto mobili e fluiscono liberamente per lunghe distanze. Le trappole del Deccan, che sono oggi composte da tali lave, coprono un'area di 5, 00.000 km quadrati. La loro distribuzione attuale, tuttavia, non è una misura della loro estensione passata perché la denudazione è stata all'opera per migliaia di anni, tagliando i basalti e staccando un certo numero di valori anomali che sono separati dall'area principale da grandi distanze.

Questi valori anomali indicano che l'estensione originaria della formazione deve essere stata di almeno 14 mila chilometri quadrati. Le lave acide, d'altra parte, essendo molto viscose non viaggiano lontano. La struttura a colonne è a volte sviluppata in basalti con plateau a grana fine di tessitura uniforme (Fig. 1.35). Ottimi basalti colonnari sono visibili nelle trappole del Deccan vicino a Bombay.

3. Esplosivo:

Questo tipo di attività provoca la frammentazione e l'espulsione di materiale solido attraverso le prese d'aria. Gli ejecta vulcanici che si depositano nell'aria o nell'acqua sono talvolta chiamati sedimenti o rocce piroclastici o vulcanoclastici. Tephra è un termine collettivo meno ingombrante per tutti gli espulsi frammentati dai vulcani. I frammenti classificati sotto la tefra possono essere di diverse dimensioni e forme del grano. La tepra di sabbia più fine è chiamata cenere. Le cenere più grandi si chiamano lapilli. Queste sono ghiaia e sia fuse che solide.

I blocchi sono ejecta solido di ciottoli o massi. L'ejecta twistato e raffreddato ad aria si chiama bombe. La tefra viene sottoposta a smistamento durante il trasporto in aria. Particelle più piccole come lapilli e cenere viaggiano attraverso l'aria per molti chilometri e possono rimanere sospese nell'aria per lungo tempo. Le particelle più pesanti come le bombe e i blocchi cadono solo più lontano dallo sfiato o dalla fessura quando la forza esplosiva è in grado di scagliarle. Strati di polvere vulcanica e ceneri sono spesso compattati in una roccia chiamata tufo.

4. Vulcanismo subaqueo:

Questo tipo di attività vulcanica avviene sotto la superficie dell'acqua. Quando la lava scorre sul fondo dell'oceano profondo o è altrimenti in contatto con l'acqua, si consolida per produrre una struttura simile a quella di un cumulo di cuscini confusi, ed è quindi descritta come lava a cuscino.

Ottimi esempi di lava a cuscino di età pre-cambriana sono visibili in alcune parti del Karnataka. Lava più viscosa, e quelle eruttate a profondità minori, sviluppano margini vetrosi in frantumi su cuscini e superfici di scorrimento. Il relativo prodotto vulcanico è ialoclastite (letteralmente, frammento di roccia vetrosa). La maggior parte degli ialoclastiti finora identificati sono in Islanda. In Marie Byrd Land of Antarctica, gli ialoclastiti costituiscono proporzioni significative di diverse cime vulcaniche che sporgono attraverso la calotta glaciale.

Tipi eruttivi caratteristici:

Sulla base del modello tipico o della modalità di eruzione di alcuni vulcani noti, possono essere identificati quattro tipi fondamentali di modi di eruzione. Nessuno dei vulcani, tuttavia, esplode solo con una delle attività descritte.

1. Eruzione delle Hawaii:

Coinvolse l'effusione effusiva di lava basaltica da crateri, laghi di lava o fessure. Un singolo flusso ha uno spessore di circa 10 m e si estende ampiamente su pendii aperti o scorre lungo le valli come fiumi di lava. Viene prodotto poco gas o tefra. Esempi: i grandi altipiani di basalto della Colombia e dell'Islanda.

2. Eruzione Stromboliana:

In questo caso, più lava viscosa viene espulsa verso l'alto in una fontana come la moda da un lago di lava nel cratere ad intervalli regolari di circa 15 minuti. Stromboli si trova nelle isole Lipari vicino all'Italia. Si chiama "faro del Mediterraneo".

3. Eruzione vulcaniana:

L'eruzione in questa modalità è esplosiva. La lava fusa che riempie il cratere si solidifica e viene espulsa in modo esplosivo come una grande nuvola di cavolfiore di tefra scura. Bombe, blocchi, lapilli invadono l'area circostante. Ne risultano solo flussi di lava minori. Dopo ogni ciclo di eruzione, il vulcano è dormiente per decenni o per secoli.

4. Eruzione pelea:

Questo tipo di eruzione è il risultato di una lava molto viscosa, ricca di gas e acida che ostruisce la bocca e che schiumano violentemente sul bordo del cratere o si rompono lateralmente. Un'esplosione del tipo peleano differisce da un'eruzione vulcaniana in quanto la miscela molto calda di gas e lava non viene trasportata verso il cielo dall'aggiornamento per diventare tephra freddo ma si estende verso il basso come un nuce ardente, continuando a sviluppare gas che ammortizza i frammenti fluenti.

Effetti del vulcanismo sull'attività umana:

Effetti distruttivi:

Le eruzioni vulcaniche contano tra i grandi disastri naturali della terra. La perdita della vita e la distruzione di città e villaggi all'ingrosso sono frequenti nella storia delle popolazioni che vivono vicino a vulcani attivi. Il danno è causato dall'avanzata di lava che inghiotte intere città, da piogge di ceneri, ceneri e bombe, valanghe di gas incandescenti che scendono lungo pendii vulcanici, violenti terremoti associati all'attività vulcanica e colate di fango di cenere vulcanica saturata da forti piogge.

Nelle zone costiere, le onde sismiche del mare (chiamate tsunami in Giappone) sono pericoli aggiuntivi generati da faglie di terra sottomarina. Un vulcano in Messico nel 1943 continuò a eruttare quattro lakh tonnellate di lava e cenere al giorno nel suo primo anno. Ha spopolato un'area di oltre 750 km quadrati e ha causato enormi perdite.

Effetti positivi:

La cenere vulcanica e la polvere sono molto fertili per fattorie e frutteti. Le rocce vulcaniche producono terreno molto fertile a causa di agenti atmosferici e decomposizione. Sebbene le ripide pendici del vulcano impediscano un'agricoltura estensiva, le operazioni di silvicoltura forniscono preziose risorse di legname. L'attività vulcanica aggiunge ampi plateau e montagne vulcaniche alla nostra terra. Le risorse minerarie, in particolare i minerali metallici, sono vistosamente carenti di vulcani e flussi di lava a meno che eventi geologici successivi non abbiano portato all'infusione di minerali metalliferi nelle rocce vulcaniche. A volte il rame e altri minerali riempiono le cavità delle bolle di gas.

La famosa roccia Kimberlite del Sudafrica, fonte di diamanti, è la pipa di un antico vulcano. Nelle vicinanze di vulcani attivi, le acque in profondità vengono riscaldate dal contatto con il magma caldo. Il calore proveniente dall'interno della terra in aree di attività vulcanica viene utilizzato per generare elettricità geotermica. I paesi che producono energia geotermica includono USA, Russia, Giappone, Italia, Nuova Zelanda e Messico.

In India sono state identificate 340 sorgenti di acqua calda in un intervallo di temperatura di 90 ⁹ ° C-130 ° C. Un impianto pilota è stato allestito a Manikaran (Himachal Pradesh) producendo 5 kilowatt di elettricità, principalmente per scopi di ricerca. La valle di Puga nella regione del Ladakh è un altro posto promettente che è stato identificato. Il potenziale geotermico può essere utilizzato anche per il riscaldamento dell'ambiente.

Come elementi scenici di grande bellezza, attraendo un intenso commercio turistico, poche forme di terra superano i vulcani. In diversi luoghi sono stati allestiti parchi nazionali incentrati sui vulcani. Come fonte di roccia frantumata per inerti di calcestruzzo o zavorra per ferrovia, e altri scopi ingegneristici, la roccia lavica è spesso ampiamente utilizzata.

Distribuzione dei vulcani:

Dall'anno 1500 d.C., sono stati segnalati 486 vulcani attivi. Di questi, 403 si trovano all'interno e intorno all'Oceano Pacifico e 83 si trovano nella cintura di mezzo mondo attraverso il Mar Mediterraneo, la cintura Himalayana Alpina e negli Oceani Atlantico e Indiano. Anche all'interno dell'alta concentrazione

Cintura del Pacifico, ci sono variazioni. Le cinture di maggiore concentrazione sono l'arco delle isole Aleutine-Kurili, la Melanesia e la cintura della Nuova Zelanda-Tonga. Nella cintura USA-Canada Pacific, solo 7 vulcani sono stati attivi in ​​tempi storici.

Se si prendono in considerazione le più antiche eruzioni conosciute, otteniamo un totale di 522 vulcani, e oltre 1300 hanno probabilmente eruttato in tempi di olocene (ultimi 10.000 anni).

La cintura del Pacifico è conosciuta come "l'anello di fuoco" a causa del maggior numero di vulcani attivi lungo le coste delle Americhe e dell'Asia su questo oceano. La cintura vulcanica di mezzo mondo occupa un secondo posto. L'Africa occupa il terzo posto con un vulcano sulla costa occidentale, uno estinto nel Kilimanjaro della Tanzania e alcuni di questi nella fascia del lago della fossa che attraversa il Mar Rosso e si estende fino alla Palestina a nord.

Non ci sono vulcani in Australia. Solo il 10% -20% di tutta l'attività vulcanica è sopra il mare e le montagne vulcaniche terrestri sono piccole rispetto alle loro controparti sottomarine. Di tutti i vulcani sottomarini attivi, il 62% si trova nella zona di subduzione attorno al bacino del Pacifico (l'anello di fuoco del Pacifico), il 22% in Indonesia, il 10% nell'Oceano Atlantico (compreso il Mar dei Caraibi), mentre il resto è in Africa, cintura Mediterraneo-Medio Oriente, isole hawaiane e isole del medio oceano.

La più nota attività vulcanica e i terremoti avvengono lungo i margini delle placche convergenti e le dorsali medio oceaniche dove si incontrano gli arti in aumento delle correnti di convezione all'interno del mantello terrestre. Vi è un accordo sorprendentemente stretto tra le zone vulcaniche e terremotiche della terra che indica che esiste una relazione definita tra questi due gruppi di fenomeni. La posizione dei vulcani sui ripidi confini continentali vicino alle grandi profondità oceaniche e in prossimità di montagne giovanili li correla definitivamente con zone di debolezza nella crosta terrestre.

Le morfologie vulcaniche sono costruite indipendentemente da qualsiasi processo controllato a livello climatico. Le strutture vulcaniche sono costruite all'interno o sulla calotta polare antartica, nelle foreste tropicali della Melanesia e dell'Indonesia, nei deserti e in ogni altro clima geomorficamente significativo. In ogni caso, la struttura iniziale e la forma del landform costruito sono simili.

Vulcani in India:

Non ci sono vulcani nella regione himalayana o nella penisola indiana. L'isola di Barren, che si trova a 135 km a nord-est di Port Blair, è stata ritenuta dormiente da quando è scoppiata all'inizio del diciannovesimo secolo. Improvvisamente è diventato attivo di nuovo nel marzo 1991. Una seconda fase di eruzioni è iniziata nel gennaio 1995. L'isola ha la sua base a 2000 metri sotto il livello del mare e il suo cratere si trova a circa 350 metri sopra il livello del mare.

Dopo la sua attività nel diciannovesimo secolo, ha attraversato un mite stadio solfatarico come evidenziato dalle sublimazioni di zolfo sulle pareti del cratere. L'altra isola vulcanica nel territorio indiano è Narcondam, a circa 150 km a nord-est dell'isola 3arren; probabilmente è estinto. Il suo muro di crateri è stato completamente distrutto (Fig. 1. 37).