Obiettivi Formativi

Fornire conoscenze sui processi fisici che generano il vulcanismo in Italia e nel mondo, sui principali stili eruttivi e sulla loro nomenclatura specifica. Fare acquisire familiarità con la scala di magnitudo delle eruzioni vulcaniche esplosive e consentire di apprendere le tecniche di monitoraggio vulcanico e le tecniche per la valutazione del rischio vulcanico

Learning Goals

Provide knowledge on the physical processes that generate volcanism in Italy and in the world, on the main eruptive styles and on their specific nomenclature. Become familiar with the magnitude scale of explosive volcanic eruptions and allow you to learn volcanic monitoring techniques and techniques for volcanic risk assessment

Metodi didattici

Lezioni frontali

Teaching Methods

Lectures

Prerequisiti

Conoscenze di base di Fisica, Chimica, Scienze della Terra e Petrologia

Prerequisites

Basic knowledge of Physics, Chemistry, Earth Sciences and Petrology

Verifiche dell'apprendimento

Esami orali con voto

Assessment

Oral Test

Programma del Corso

Il corso è organizzato in differenti sezioni mirate a fornire un quadro conoscitivo della struttura di un vulcano, a partire dalle sorgenti magmatiche fino agli apparati vulcanici in superficie, e a definire le principali tipologie eruttive e i meccanismi deposizionali dei differenti prodotti vulcanici, con particolare riferimento alla valutazione del rischio vulcanico. Programma esteso Cosa sono i Vulcani; Proprietà fisiche dei magmi: Temperatura, densità e viscosità dei magmi; Viscosità cinematica; Fattori che influenzano la viscosità; Solubilità dei volatili nei magmi. Composizione dei magmi e delle rocce vulcaniche: La Norma; Saturazione in SiO2 e Al2O3, Alcalinità, Indice di colore, Indice di differenziazione; Minerali delle rocce ignee effusive. Genesi dei magmi e meccanismi di risalita: Struttura interna della Terra; Genesi dei magmi; Risalita dei magmi nel mantello e nella crosta. Evoluzione dei magmi: Cristallizzazione frazionata; Mixing; Assimilazione; Geochimica di alcuni elementi di importanza geologica. Classificazione delle rocce vulcaniche e loro nomenclatura: Strutture e classificazione su campioni a mano; Classificazione di laboratorio. Serie magmatiche e ambiente geodinamico: Le serie magmatiche subalcanile e alcaline; le serie transizionali; Relazioni tra magmatismo e geodinamica. Il magmatismo nel quadro della tettonica globale: Magmatismo di margini divergenti e convergenti; Magmatismo intraplacca e Hot Spots. Le eruzioni effusive: Colate basiche subaeree; Plateaux basaltici; Colate basiche sottomarine; eruzioni effusive di magmi viscosi; Duomi lavici. Le eruzioni esplosive: Interazione acqua-magma; La classificazione delle eruzioni esplosive; Indice di esplosività vulcanica (V.E.I.); La colonna eruttiva; Ricaduta e dispersione di particelle da colonne eruttive; colate piroclastiche; surges piroclastici. Classificazione delle eruzioni: Eruzioni Hawaiiane e Stromboliane; Eruzioni Vulcaniane; Eruzioni subpliniane e Pliniane; Eruzioni Surtseyane e Freatomagmatiche. Rischio Vulcanico: Previsione delle eruzioni a medio-lungo termine; Previsioni a breve termine: l’attività di sorveglianza; Considerazioni generali su pericolosità e rischio vulcanico; Pericolosità e Rischio dei vulcani attivi italiani; Il vulcanismo in Sicilia: Etna, Stromboli, Vulcano.

Course Syllabus

The course is organized in different sections aimed to providing a cognitive picture of the structure of a volcano starting from the magmatic sources up to the volcanic apparatus on the surface, and to define the main eruptive types and the depositional mechanisms of the different volcanic products, with particular reference to the evaluation of volcanic risk. Extended contents What are Volcanoes; Physical properties of magmas: temperature, density and viscosity of magmas; Kinematic viscosity; Factors influencing viscosity; Solubilities of volatiles in magmas. Composition of magmas, and volcanic rocks: the Norm CIPW; Saturation in SiO2 and Al2O3, alkalinity, Color Index (C.I.), Differentiation Index (D.I.); Minerals of igneous extrusive rocks. Magma genesis and ascent mechanisms: internal structure of the Earth; Genesis of magmas; Upwelling of magma in asthenosphere and lithosphere. Evolution of magmas: fractional crystallization; Mixing; Assimilation; Geochemistry of some elements of geological importance. Classification of volcanic rocks and their nomenclature. Magmatic series and geodynamic setting: The subalcanile and alkaline magmatic series; Transitional series; Relationships between magmatism and geodynamics. The magmatism in the context of global tectonics: Magmatism of divergent and convergent margins; Intraplate magmatism and Hot Spots. The effusive eruptions: basaltic subaerial lava flows; Basaltic Plateaux; submarine lava flows; effusive eruptions of viscous magmas; Lava domes. The explosive eruptions: magma-water interaction; Volcanic Explosivity Index (V.E.I.); The eruptive column; the fallout and dispersion of particles from eruptive columns; pyroclastic flows; pyroclastic surges. Strombolian and Hawaiian eruptions; Vulcanian eruptions; Subplinian and Plinian eruptions; Surtseyan and Phreatomagmatic eruptions. The Volcanic Risk: Eruption forecasting medium to long-term; Short term forecast: surveillance activity; General considerations on volcanic hazard and risk; Hazard and risk of active Italian volcanoes; Volcanism in Sicily: Etna, Stromboli, Vulcano.