OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Il corso ha lo scopo di introdurre lo studente alla comprensione della fenomenologia dei vulcani a partire dai processi accrezionali dei corpi planetari (e dalla loro evoluzione termica), per passare alle relazioni tra vulcanismo e tettonica, fino a delineare i principali meccanismi eruttivi. Particolare attenzione è dedicata all’effetto delle proprietà chimico-fisiche e termodinamiche dei magmi sui processi vulcanici e all’utilizzo dei diagrammi di fase e dei calcoli normativi nella modellizzazione di tali proprietà. Una parte finale del corso è dedicata ai vulcani italiani.

MODALITA' DIDATTICHE

Lezioni frontali

PROGRAMMA/CONTENUTO

1) Premesse

1-1) Origini del vulcanismo

1-2) Calore endogeno

1-2-1) Energia accrezionale

1-2-2) Decadimento radioattivo a lungo periodo

1-2-3) Radioattività a corto periodo

1-2-4) Energie di marea

1-2-5) Effetto di separazione nucleo-mantello

1-2-6) Evoluzione termica del pianeta

1-3) Composizione dei pianeti terrestri

1-3-1) Proprietà dei corpi planetari

1-3-2) Struttura e composizione della Terra

1-4) Le rocce vulcaniche: chimismo e classificazione

1-5) Calcoli normativi

1-5-1) Norma CIPW

1-5-2) Norma equivalente

1-5-3) Norma Barth-Niggli

1-5-4) Deconvoluzioni particolari: quadrilatero dei pirosseni

1-6) Diagrammi di variazione

1-6-1) Indice di Larsen

1-6-2) Indice di solidificazione

1-6-3) Indice di differenziazione

1-6-4) Numero di magnesio

1-6-5) Numero di sodio

2) Vulcanismo e tettonica

2-1) Locazione dell’attività vulcanica

2-2) La tettonica a zolle

2-3) Il vulcanismo di ridge oceanico

2-4) Il vulcanismo dei margini distruttivi

2-5) Vulcanismo intraplacca

3) Petrogenesi

3-1) Diagrammi di Roozeboom

3-1-1) Cristallizzazione di fasi a miscibilità nulla

3-1-2) Cristallizzazione di fasi a miscibilità completa

3-1-3) Cristallizzazione di fasi a miscibilità parziale

3-1-4) Formazione di composti intermedi a stechiometria fissa

3-2) Estensione a sistemi ternari

3-2-1) Sistemi ternari tra miscele meccaniche

3-2-2) Formazione di un composto intermedio a stechiometria fissa

3-2-3) Sistemi ternari tra fasi a miscibilità diversa

3-3) Estrensione a sistemi quaternari

3-4) Principali sistemi petrogenetici

3-4-1) Nefelina - silice

3-4-2) Forsterite - silice

3-4-3) Diopside – albite – anortite

3-4-4) Diopside – forsterite – silice

3-4-5) Nefelina – forsterite – silice

3-4-6) Albite – anortite – ortoclasio

3-4-7) Albite – ortoclasio – quarzo

3-4-8) Nefelina – kalsilite – silice (H2O)

4) Proprietà strutturali e reattive dei fusi silicatici

4-1) Natura ionica dei fusi ed interpretazione quasi-reticolare

4-2) Natura polimerica della matrice anionica: modelli di Toop-Samis e di Masson

4-3) Proprietà acido-base degli ossidi e loro effetti sullo stato strutturale

4-4) Basicità ottica e struttura dei fusi naturali

4-5) Effetti delle variabili intensive sul processo di fusione

4-6) Effetti del chimismo sul processo di fusione

5) Termodinamica dei fusi silicatici

5-1) Calore specifico

5-2) Entalpia ed entropia di fusione

5-3) Volume molare, espansione termica e compressibilità

5-4) Proprietà di miscela

5-4-1) Modelli di polimerizzazione

5-4-2) Modelli cellulari

5-4-3) Modello “central-surround”

5-4-4) Rappresentazione polinomiale

5-4-5) Modello quasi chimico e sue modifiche

5-4-6) Modello delle soluzioni associate

5-4-7) Modello ibrido

6) Proprietà reologiche

6-1) Relazioni tra stato fuso e stato vetroso

6-2) Viscosità: teoria Adams-Gibbs

6-3) Solubilità dei componenti volatili:

6-3-1) Solubilità meccanica

6-3-2) Solubilità reattiva

6-4) Processi di vesicolazione

6-5) Flussi lavici

6-5-1) Una tipica lava basaltica

6-5-2) Lave andesitiche

6-5-3) Lave dacitiche

6-5-4) Lave riolitiche

6-5-5) Lave carbonatitiche

6-5-6) Lave “sulfuree”

7) I tipi di attività vulcanica

7-1) Metodi classificativi

7-2) Esplosività e tipi di depositi

7-3) Classificazione della attività

7-4) Eruzioni “idrovulcaniche”

7-5) Attività Pelèeana

7-6) Eruzioni in generale

7-6-1) Eruzioni piroclastiche

7-6-2) Depositi piroclastici

7-6-3) Ignimbriti

7-6-4) Surges

7-6-5) Nubi ardenti

7-6-6) Debris flows

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Dispense di Vulcanologia (scaricabili da Aula WEB)

Ottonello, G. (1991) Principi di Geochimica. Zanichelli, Bologna

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

DONATO BELMONTE (Presidente)

GIULIO ARMANDO OTTONELLO (Presidente)

MARINO VETUSCHI ZUCCOLINI

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

 A partire dal 27 febbraio 2017 (II Semestre)

Orari delle lezioni

VULCANOLOGIA

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Calendario appelli

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