VULCANO

VULCANO. - Nell'accezione comune i V. sono rilievi della crosta terrestre attraverso i quali, nei periodi di eruzione, si riversano alla superficie materie incandescenti quali lava, ceneri, lapilli. Più generalmente si debbono intendere come V. tutte le discontinuità della crosta terrestre attraverso le quali, con manifestazioni varie, si fanno strada verso la superficie i prodotti dell'attività magmatica endogena.

I V. sono in effetti la testimonianza diretta dell'esistenza, nelle zone profonde della litosfera, di masse fuse silicatiche naturali dette magmi (v. ROCCE). Per la grandiosità delle manifestazioni e per gli effetti talora deleteri, i fenomeni vulcanici attrassero fin dall'antichità l'attenzione degli studiosi. Gli antichi filosofi si preoccuparono ben presto di trovarne la spiegazione e le loro teorie colpiscono talora per le felici intuizioni in esse contenute. Così Platone (Fedone) ammetteva l'esistenza di un fiume sotterraneo di fuoco, il Piroflegetonte, il quale avrebbe trovato nei V. uno sfogo. Seneca pensava che terremoti ed eruzioni fossero dovuti alla penetrazione dell'acqua nel sottosuolo dove, venendo a contatto con materie incandescenti, avrebbe generato vapore ad alta tensione «Ignem causam motus quidam et quidem non eamdem indicat... videmus aquam spumare, igne subiecto. Quod in hac aqua facit inclusa et angusta multo magis illum facere credamus quum violentus et vastus, ingentes aquas excitat». In Aristotele è chiaramente asserito il legame fra le eruzioni ed i terremoti. Classica è la descrizione che Plinio il Giovane dà della famosa eruzione del Vesuvio che nel 79 d. C. seppelli Pompei, Ercolano e Stabia e nella quale trovò eroicamente la morte Plinio il Vecchio.

Ciononostante non si può parlare di una vera scienza vulcanologica fino al sec. XVI. Verso la metà del sec. XVII l'attenzione dei naturalisti fu risvegliata dalle eruzioni

del Vesuvio (1631) e dell'Etna (1669) di cui si possiedono accurate descrizioni. Nel secc. XVII-XVIII si hanno buoni studi di carattere naturalistico specialmente per opera dello Spallanzani (1788) e finalmente nel sec. XIX la vulcanologia realizza progressi decisivi con l'aiuto della petrografia. Varie teorie furono enunciate per spiegare l'origine dei v.: alla teoria dei crateri di sollevamento di De Buch, secondo la quale i rilievi vulcanici sarebbero originati dal magma, il quale solleverebbe gli strati formando coni che poi si romperebbero in alto formando il cratere, si opponeva la teoria dell'accumulazione esterna, sostenuta da Scrope e da Stoppani. I rilievi e i coni vulcanici, secondo questa, sarebbero dovuti all'accumulo dei materiali solidi emessi o proiettati dal condotto vulcanico. Importanza fondamentale diedero alcuni autori alle infiltrazioni dell'acqua marina, la quale, giungendo nelle zone calde profonde produrrebbe vapore, la cui tensione determinerebbe le esplosioni vulcaniche. Si pensò più tardi all'esistenza di un nucleo terrestre allo stato di fusione ignea, coperto da uno strato sottile di crosta; ma ben presto l'idea di un unico focolaio alimentante tutti i V. della terra fu sostituita dalla persuasione che debbano esistere vari serbatoi magmatici nella litosfera stessa, in generale poco profondi, che si comportano come indipendenti; solo in alcuni casi occorre ammettere che si verifichino effusioni dirette del magma sottocrostale. Molteplici sono le manifestazioni dell'attività vulcanica; le più tipiche e conosciute sono la semplice proiezione di ceneri e di scorie o di lava, le effusioni o le estrusioni di lava, le esplosioni, l'emissione continua o periodica di vapori. Spesso le forme di attività sono miste. Particolarmente catastrofiche sono le nubi e valanghe ardenti che accompagnano taluni tipi di eruzioni, come la valanga ardente della montagna Pelée alla Martinica che distrusse la città di St-Pierre facendo 36.000 vittime umane. Nei lanci di lava il materiale proiettato assume spesso forme caratteristiche. Si hanno così le bombe caudate, le bombe a crosta di pane, i capelli di Pele, e così via. Denominazioni diverse furono impiegate specialmente in passato per designare particolari forme di eruzioni, prendendo come tipi quelle storiche di V. noti, così si hanno le eruzioni pliniane, fortemente esplosive (Vesuvio, 79. d. C.); le vulcaniane (Vulcano, 1888) ancora esplosive, con lancio di blocchi semivetrosi, pomici e bombe di materiale coevo; le stromboliane (attività normale dello Stromboli) con lancio periodico di ceneri e scorie; le hawayane, puramente effusive, con magma fluido e formazione di laghi di lava.

Il tipo dell'apparato vulcanico varia a seconda del tipo di attività e del materiale emesso. Da attività puramente esplosiva si possono avere canali o imbuti di esplosione, o V. (coni) di ceneri. Da attività puramente effusiva si hanno V. di lava del tipo a scudo, cupole o dossi di ristagno, guglie di estrusione secondo il grado

di fluidità del magma. Da attività mista, parte esplosiva e parte effusiva, prendono origine i V. strato o stratovulcani costituiti alternativamente da colate di lava e da materiali incoerenti, a diverso grado di complessità.

L'origine dei v., i vari tipi di attività degli stessi, le varie forme e strutture degli apparati vulcanici sono essenzialmente da porsi in relazione con le modalità della consolidazione del magma. I componenti essenziali dei magmi che possono variare nei loro rapporti quantitativi sono gli ossidi di silicio, di alluminio, di ferro (bi- e tri-valente) di calcio, di magnesio, di potassio, di sodio, di titanio, che rappresentano i cosiddetti componenti fissi del magma, ai quali si aggiungono elementi o combinazioni di essi, caratterizzati, anche a temperatura ordinaria, da un valore elevato della tensione di vapore. Questi ultimi hanno pertanto la tendenza ad assumere lo stato gassoso e vengono denominati componenti volatili. Fra questi predomina l'acqua, ma ve ne sono numerosi altri quali l'anidride car-

bonica, l'acido cloridrico, l'idrogeno solforato e così via. Quando, in seguito a raffreddamento, ha inizio la consolidazione del magma, da esso si separano minerali prevalentemente silicatici; poiché essi non contengono in genere, se non in tracce, i componenti volatili, appare chiaro che questi ultimi si andranno vieppi concentrando nel residuo fuso, del quale aumenterà progressivamente la tensione di vapore. È evidente che quando la tensione di vapore del residuo fuso supererà la pressione esterna (pressione atmosferica, più il carico delle masse sovrastanti il serbatoio magmatico) si verificherà il fenomeno esplosivo, ed il magma entrerà in ebollizione. Potrà così prendere origine un nuovo V. mediante quella che si chiama comunemente una perforazione iniziale, o un antico V. quiescente potrà riprendere con una eruzione iniziale la sua attività da tempo interrotta. È questo il caso della eruzione del Vesuvio del 79 d. C. Se l'esplosione si verifica in uno stadio precoce della cristallizzazione magmatica, l'attività sarà prevalentemente effusiva con abbondanti effussi lavici e formazione di V. di lava. Tipici a questo riguardo gli apparati vulcanici a scudo dell'Islanda e delle Haway. Se l'esplosione si verifica viceversa in uno stadio molto avanzato della consolidazione del magma l'attività sarà prevalentemente esplosiva con formazione di coni di materiali incoerenti o, in casi estremi, di canali o imbuti di esplosione. In condizioni intermedie si formeranno i V. a strato, di cui sono tipo il Vesuvio e l'Etna.

I V. sono variamente distribuiti sulla superficie terrestre dove è noto che esistono zone tipicamente vulcaniche (Giappone, Cordigliere, Mediterraneo); ma più che la distribuzione in senso geografico interessa considerare la distribuzione dei V. tettonica. È così possibile distinguere il vulcanesimo delle zone oceaniche (parti della litosfera prive o povere di Sial) prevalentemente effusivo, dal vulcanesimo dei massicci continentali, caratterizzato da ripetuti efflussi lavici da fratture che originano vaste e potenti coperture basaltiche (Dekkan, Siberia, Abissinia), dal vulcanesimo, infine, delle zone orogeniche (Giappone, Cordigliere, Egeo) a carattere tendenzialmente esplosivo.

L'attività di un singolo V. può avere un'estensione di tempo molto variabile, da pochi giorni a più decine di millenni; si può ritenere che il vulcanesimo sia stato nel suo complesso attivo sulla terra fin dalle epoche più remote.