Ing. Domenico Gioffrè

“ANALISI DEL RISCHIO GEOLOGICO ED IDROGEOLOGICO”

- Corso B -

Università Mediterranea di Reggio Calabria – FACOLTA’ DI ARCHITETTURA

A.A. 2008-2009

Rischio vulcanico

PERICOLI DERIVANTI DA PROCESSI NATURALI

VULCANIVULCANI

R = R = HH V W V W

Derivano dalla fuoruscita in superficie di fluidi silicatici (magmi) che risalgono attraverso fratture della crosta terrestre.

PERICOLI DERIVANTI DA PROCESSI NATURALI

VULCANI

Le eruzioni vulcaniche si verificano quando il magma (materiale solido, liquido e gassoso ad alta temperatura), proveniente dall'interno della Terra,

fuoriesce in superficie.

camera magmaticacamera magmatica

I VULCANI

Attività vulcanicaAttività vulcanica: Può essere di tipo :- effusivoeffusivo, origina colate di colate di lavalava, o - esplosivoesplosivo, il magma viene frammentato prima di giungere in superficie e viene emesso sotto forma di pomici, lapilli, ceneri (prodotti piroclasticiprodotti piroclastici).

TIPI DI ATTIVITA’ VULCANICATIPI DI ATTIVITA’ VULCANICA

In base alle caratteristiche del magmacaratteristiche del magma, possono distinguersi:

- magmi basici: danno luogo ad eruzioni effusive (colate laviche con modesta emissione di gas);

- magmi acidi: danno luogo in prevalenza ad eruzioni esplosive (con emissione di prodotti piroclastici).

TIPI DI ERUZIONI

Eruzioni centrali

Cono vulcanico edificato per successive colate di lava emesse da una bocca centrale.

• Eruzioni laviche

• Eruzioni piroclastiche

• Eruzioni composte

Eruzioni lineari

- dipendono dalla viscosità del magma (crescenti da 1 a 6);

- influenzano a loro voltala forma dell’edificio vulcanico, l’esplosività e la pericolosità dell’eruzione.

Tipi di ERUZIONE CENTRALE:

[da Bell, 1998]

Tipi di eruzioni - CENTRALI

La lava fluisce facilmente (basaltica), si espande e forma un ampio vulcano a forma di scudo con versanti poco acclivi.

La lava viscosa (sialica) non riesce a fluire, produce un domo vulcanico, di forma cupoliforme e versanti acclivi.

Eruzioni laviche

Tipi di eruzioni - CENTRALI

Eruzioni piroclasticheBocche vulcaniche che espellono piroclasti, i frammenti solidi si accumulano e formano coni di scorie, il cui profilo è determinato dall’angolo massimo a cui i detriti sono stabili.

Eruzioni composteVulcano che emette sia lava sia piroclasti; si forma un cono composto o stratovulcano.

Tipi di eruzioni - CENTRALI

Tipi di eruzioni - LINEARI

La lava defluisce rapidamente dalle fessure e forma estesi strati invece di accumularsi edificando un cono vulcanico.

PRODOTTI ERUTTIVIPRODOTTI ERUTTIVIProdotti solidi, liquidi e volatili (vapore acqueo, di solito oltre il 90%, acido cloridrico, anidride carbonica, monossido di carbonio, ossidi di zolfo, acido solfidrico e acido fluoridrico). I gas in base alla concentrazione possono essere tossici (Pompei).I gas in base alla concentrazione possono essere tossici (Pompei).

Lava: magma degassificato emesso durante le eruzioni effusive.

Piroclasti: materiali emessi durante l’attività esplosiva. Possono essere formati da lava fluida, indurita, e/o roccia incassante.

Vengono proiettati in alto dall’attività esplosiva per poi ricadere a una distanzadistanza più o meno grande, che dipende da:- dimensioni dei materiali emessi, - energia che li ha proiettati, - velocità del vento.

Parte del materiale piroclastico può spostarsi nell’atmosfera, altro materiale può raccogliersi sui fianchi del vulcano dove può essere ripreso da processi legati alla gravità e/o all’acqua, originando fenomeni collaterali distruttivi e letali (flussi piroclastici, surge o lahar).

Flusso piroclastico: colata di masse calde e secche di materiali vulcanici che si muovono a contatto con il terreno.

Surge: nubenube di bassa densità di gas e detrito vulcanico che, pur spostandosi nell’atmosfera, segue la topografia del terreno su cui si muove.

Lahar: miscela di resti vulcanici di varie dimensioni ed acquaacqua che scorre sui fianchi di un vulcano per gravità (colate di fango o di detrito).

PRODOTTI ERUTTIVIPRODOTTI ERUTTIVI

PRODOTTI PIROCLASTICIPRODOTTI PIROCLASTICI

Hanno nomi diversi a seconda delle loro dimensioni.

> 64 mmbombe (emesse allo stato liquido) blocchi (emessi allo stato solido)

64 mm 2 mmlapilli

2 mm 62 micron ceneri grossolane

62 micron ceneri fini

PRODOTTI PIROCLASTICIPRODOTTI PIROCLASTICI

> 64 mmbombe (emesse allo stato liquido) blocchi (emessi allo stato solido)

64 mm 2 mmlapilli

2 mm 62 micron cenere grossolana

62 micron cenere fine

BASALTI

PRODOTTI ERUTTIVIPRODOTTI ERUTTIVI

Pericolosità e rischio vulcanicoPericolosità e rischio vulcanico

[da Bell, 1998]

Origine e distribuzione dei vulcani Suddivisione della crosta terrestre in placche (oceaniche e continentali), movimenti relativi tra placche, margini costruttivi e margini distruttivi.

Tipologia, forma e struttura dei vulcani

Dipendono da:

- tipo di condotto alimentatore (centrale, con una o più uscite laterali,o a fessura);

- composizione e viscosità del magma (chimismo da acido a basico, viscosità da alta a bassa) e conseguenti tipi di emissioni e forme dell’edificio vulcanico;

- numero delle eruzioni dallo stesso condotto (vulcani monogenici o poligenici);

- tipo di attività (esplosiva, effusiva, mista).

Distibuzione areale dei prodotti di ricaduta Distibuzione areale dei prodotti di ricaduta

Durante un’eruzione, i prodotti piroclastici, lanciati in aria e trasportati dal vento, ricadono a terra formando dei depositi con spessore decrescente rispetto alla distanza dal centro di emissione. Il luogo dei punti di uguale spessore è definito isopaca.

Fonti di pericolo e (principali) conseguenzeCaduta e deposito di materiali piroclastici;Esplosioni laterali;Colate piroclastiche;Colate di lava;Emissioni gassose;

seppellimento diretto ==> trauma; soffocamento; peso/spinte laterali ==> danni/collasso di strutture e di

infrastrutture; intasamento e danneggiamento di opere idrauliche; incendio di strutture abitative; pioggia ==> colate di fango ==> lahar; scioglimento di neve/ghiaccio ==> inondazioni ==> lahar; collasso della parete di un lago craterico ==> inondazioni; distruzione della vegetazione; conseguenze sociali, economiche, politiche.

==>

(Attività vulcanica - fonti di pericolo e (principali) conseguenze)

Formazione di duomi vulcanici: eruzioni successive

collassi strutturali dell’edificio vulcanico ==> frane e/o sprofondamenti

Esplosioni freatiche: carattere distruttivo seguite da lahar

Pericoli indiretti:tsunami ==> distruzioni lungo le costedeformazioni della superficie topografica

==> danni a edifici e infrastrutture ==> frane / lahar

collassi strutturali dell’edificio vulcanico ==> frane / sprofondamenti

Suddivisione degli effetti delle eruzioni vulcaniche secondo classi di pericolosità

[da Scandone e D’Andrea, 1994]

VALUTAZIONE DELLA PROBABILITA’ DI ERUZIONEObiettivo:

==> ricostruzione della storia eruttiva di un dato vulcano;

Difficoltà connesse a:

lunghi periodi di quiescenza del medesimo vulcano;poche eruzioni in epoca storica;dati storici pressoché inesistenti per molte regioni del globo;tracce delle eruzioni minori spesso cancellate da eventisuccessivi o da fenomeni di erosione superficiale;

Correlazione tra frequenza delle eruzioni e volume dei materiali eruttati (inversamente proporzionali).

Criteri per la valutazione della pericolositàCriteri per la valutazione della pericolosità vulcanica vulcanica

Metodi di previsione Metodi di previsione

Osservazione dei cicli dell’attività vulcanica

Sorveglianza geofisica e geochimica

Sorveglianza GEOFISICA: controllo dell’attività sismica (a piccola profondità: 3-4 km), del sollevamento del suolo e delle variazioni del campo magnetico terrestre

Sorveglianza GEOCHIMICA: monitoraggio dei gas magmatici

basati su:

VALUTAZIONE del rischio vulcanico VALUTAZIONE del rischio vulcanico

Riduzione del rischio vulcanico Riduzione del rischio vulcanico