Di: Alan V. Morgan

È importante ricordare che i vulcani non sono sparsi a caso sulla superficie della Terra. Sono di solito, ma non sempre, situati vicino ai margini delle enormi placche litosferiche che compongono la superficie terrestre. Le forme dei terreni vulcanici sono un riflesso della composizione delle lave che vengono estruse dal vulcano.

La composizione delle lave influenza anche il tipo di attività esibita dal vulcano. Prima di tornare ai tipi di vulcani dovremmo rivedere la natura del magma e come le lave raggiungono la superficie. La figura 1a illustra un’ipotetica sezione crostale che si estende per circa 10-15 km sotto un vulcano. Il magma ha origine sotto calore e pressione in profondità sotto la superficie terrestre in camere magmatiche o batholiths (in basso nella Fig. 1a). I tipi di roccia visti quando il magma si raffredda in un batholith potrebbero essere granito (se il tipo di roccia è acido), forse sienite o diorite (se intermedio) o gabbro (se basico) – (vedi la classificazione delle rocce ignee altrove in questo numero).

Il magma che sale dal batholith si fa strada verso la superficie. Quando si solidifica il tipo di roccia (a 1) sarebbe a grana molto grossa o faneritica (a causa del raffreddamento lento e degli elementi abbondanti). Frammenti e pezzi molto più grandi del tetto del batholith possono essere visti scendere nella camera del magma. Spesso questi si fondono completamente o sono sostanzialmente alterati. In alcuni casi i frammenti più piccoli possono essere portati rapidamente in superficie in una forma quasi immutata, dove possono dirci la natura delle rocce in profondità. Queste “rocce strane” sono conosciute come xenoliti.

Figura 1a: lato sinistro. Sezione crostale di circa 15 km
Figura 1b: lato destro. Tre vulcani (in alto) Skalbreid, Islanda, un vulcano con lava basaltica; (al centro) Ngauruhoe, Nuova Zelanda, un vulcano di composizione andesitica e (in basso) Beerenberg su Jan Mayen, un vulcano composito con trachite e basalto, alternati a cenere.

Il magma che sale in superficie si raffredda più rapidamente mentre sale verso regioni con temperature e pressioni inferiori. Le propaggini fluide dell’alimentatore principale si fanno strada nella roccia di campagna formando dicchi e lamelle. I davanzali sono intrusioni lunghe e piatte che corrono parallelamente alla “grana” della roccia di campagna. Le dighe tagliano attraverso la grana della roccia rustica. Un davanzale trasgressivo è quello in cui un’intrusione piatta si sposta da un livello ad un livello diverso nella roccia naturale. L’area al punto 2 illustra una camera più piccola o un serbatoio dove il magma potrebbe raccogliersi sotto il condotto quasi verticale verso la superficie. I cristalli che si formano qui sono più piccoli e possono contenere cristalli isolati più grandi che sono stati trasportati dal basso. Questa struttura di roccia ignea a due dimensioni è “ipabissale”. Una piccola propaggine dove il magma ha forzato il bedrock verso l’alto in una struttura a cupola è illustrata come un laccolite. La granulometria è media nelle rocce che si solidificano a questo livello.

Il magma continua verso l’alto, penetrando nelle crepe e espandendo i giunti nella roccia di campagna fino a un punto in cui alla fine fuoriesce in superficie. Questa è la posizione del vulcano. In superficie, in condizioni di temperatura e pressione relativamente basse, il magma degassa e si raffredda rapidamente, producendo lava con cristalli molto piccoli (a grana fine o afanitici) (a 3). La forma del vulcano è riflessa dalla composizione chimica della lava e questo si vede nella Figura 1b.

Sono illustrati tre vulcani. In alto è Skalbreid, a nord di Thingvellir nell’Islanda centro-meridionale. Questo è un tipico esempio di un vulcano “Scudo”. (Così chiamato perché assomiglia ad un vecchio scudo vichingo appoggiato alla sua base). Qui le lave di basalto sono molto fluide e corrono rapidamente attraverso il paesaggio. Questi sono vulcani con la “vendetta di Montezuma”, e possono essere facilmente paragonati agli esseri umani con “le corse”! Poiché la lava scorre facilmente, i vulcani hanno bassi angoli di inclinazione e di solito non sono esplosivi. Tuttavia, hanno spettacolari fontane di lava e producono quantità prodigiose di lava. Questi sono ben rappresentati dai vulcani nelle aree oceaniche del pianeta, come le Hawaii e l’Islanda, ma esistono anche in aree continentali altrove.

L’immagine centrale è di Ngauruhoe, un grande vulcano (alto 2291m) nel Tongariro National Park, Isola del Nord, Nuova Zelanda. I vulcani intermedi si vedono comunemente nelle aree di subduzione dei margini delle placche, dove la crosta oceanica scende sotto i continenti. I vulcani del lato occidentale del Nord America, dell’America centrale e meridionale e dei Caraibi sono spesso di questo tipo. Questi vulcani hanno lati ripidi e, a causa della loro natura esplosiva, possono essere molto catastrofici. Sono rappresentati da alcuni dei vulcani caraibici (e molti altri altrove). Li descrivo spesso come “vulcani costipati” e la loro natura gassosa ed esplosiva può essere facilmente collegata al sistema alimentare umano! Il tipo di lava è comunemente rio-dacite (una composizione più intermedia della riolite), trachite o andesite (così chiamata dalle rocce vulcaniche lungo le Ande). Ngauruhoe estrude frequentemente andesite, ed è uno dei vulcani più attivi del mondo.

In fondo c’è il vulcano Beerenberg, su Nord Jan, isola Jan Mayen, Nord Atlantico. Beerenberg è un classico stratovulcano – un enorme mucchio vulcanico che è costituito da strati alternati di lava e cenere. Il vulcano è alto 2277 metri e si estende per altri tre chilometri sotto il livello del mare. Questo cono mostra anche che i vulcani possono variare nella composizione attraverso il tempo. La maggior parte delle eruzioni moderne sono state basaltiche, ma Beerenberg ha anche avuto una lunga storia di eruzioni trachitiche. (Vedi anche l’articolo su Jan Mayen in questo numero).

In sintesi, le rocce ignee quando si formano in profondità hanno strutture grossolane (grandi cristalli) ma quando vengono estruse come lave, le dimensioni dei cristalli sono piuttosto piccole. I vulcani, la cui posizione è di solito determinata dai confini delle placche, o dalle tensioni all’interno delle placche soprattutto in prossimità dei “punti caldi”, variano nella forma e nell’attività in base alla composizione chimica delle lave che vengono estruse.