Tassi di risalita vs. degassamento in sistemi vulcanici basici: quantificazione del parametro tempo come fattore primario di controllo dell’esplosività delle eruzioni

Il tasso di risalita del magma rappresenta un parametro fondamentale nella determinazione dell’esplosività di una eruzione. Il suo ruolo deve essere valutato in particolar modo in casi di episodi eruttivi violenti in cui sono coinvolti magmi basici in vulcani a condotto aperto, dove le basse viscosità dei magmi generalmente alimentano attività debolmente esplosive e/o effusive. Un recente approccio di studio basato sulla diffusione degli elementi volatili lungo gli embayments presenti in cristalli di olivina è stato impiegato per la stima dei tassi di risalita del magma per alcune eruzioni in vulcani di arco. Questo approccio misura i gradienti composizionali degli elementi volatili (ovvero H2O, CO2, S) che sono generati dalla loro diffusione dalla parte interna degli emabyments verso il fuso esterno in risposta al degassamento indotto dalla decompressione. Modelli numerici permettono di calcolare il tempo in cui avviene il processo di diffusione, riuscendo così a determinare una stima del tasso di risalita. La quantificazione delle concentrazioni delle specie volatili disciolte nelle inclusioni presenti in cristalli di olivina è necessaria per risalire ai contenuti originari dei volatili nel magma, in modo da definire il percorso di degassamento e vincolare le profondità di essoluzione per ciascuna componente volatile. Le concentrazioni iniziali dei volatili e le pressioni iniziali alle quali ha inizio la decompressione devono essere quindi vincolate tramite lo studio delle inclusioni vetrose. Il vulcano Mt. Etna è stato scelto come caso studio, il quale rappresenta uno dei più attivi vulcani a condotto aperto nel mondo. Specificamente, 3 episodi eruttivi caratterizzati da differente esplosività sono stati selezionati dalla recente attività post-2011, in modo da definire un intervallo di tassi di risalita associate alle differenti intensità esplosive. I recenti episodi eruttivi includono: 1) L’episodio parossistico del 19 febbraio 2013 al Nuovo Cratere di Sud Est (NSEC); 2) la violenta eruzione del 3 dicembre 2015, verificatasi al Cratere Voragine (VOR); 3) l’eruzione di fianco che ha interessato il settore sudorientale dell’edificio vulcano nei giorni 24-27 dicembre 2018. La modellizzazione della diffusione degli elementi volatili lungo gli embayments ha permesso di ricavare importanti informazioni sui tempi di degassamento indotti dalla decompressione per magmi emessi con dinamiche eruttive marcatamente distinte al vulcano Mt. Etna, partendo da condizioni fisico-chimiche molto simili. Infatti, le intense attività parossistiche al NSEC e alla Voragine sono caratterizzate da alti tassi di risalita (0.11-0.57 MPa/s), un ordine di grandezza più grande dei valori ottenuti per l’eruzione di fianco avvenuta a Natale 2018 (0.017-0-045 MPa/s). I risultati indicano un contributo cruciale delle cinetiche di degassamento sin-eruttivo nel controllo dell’intensità delle eruzioni esplosive al Mt. Etna, che generalmente sono state attribuite alla sovrappressione della camera più superficiale dovuto dall’apporto di gas proveniente dalle zone più profonde del sistema di alimentazione.

Grantor dc:publisher

Università degli studi di Catania

Year dc:date

2021

Author dc:creator

• ZUCCARELLO, FRANCESCO

Contributors dc:contributor

• VICCARO, MARCO

• Mt. Etna, Explosive eruptions, Magma ascent rates, Volatiles, Melt inclusions, Embayments, Diffusion modeling
• Mt. Etna, Eruzioni esplosive, Tassi di risalita del magma, Volatili, Inclusioni vetrose, Embayment, Modelli di diffusione

Statement dc:rights

• info:eu-repo/semantics/openAccess
• license:PUBBLICO - Pubblico con Copyright
• license uri:iris.PUB02

Language dc:language

ita

Handle dc:identifier

https://hdl.handle.net/20.500.11769/581782

OAI identifier oai:identifier

oai:www.iris.unict.it:20.500.11769/581782