Vulcanologie

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Schema structurală a unui vulcan.

Vulcanologia este specializarea geologiei care studiază procesele și fenomenele vulcanice , produsele lor (solide și / sau gazoase), morfologiile lor, evenimentele eruptive legate de acestea, pericolul și riscul vulcanic . Un vulcanolog este un om de știință care se ocupă de investigații asupra vulcanilor activi și non-activi, utilizând una sau mai multe metode inerente mai multor discipline: petrologie , geochimie , geofizică , geologie .

Istorie

O erupție vulcanică.
Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: Istoria vulcanologiei .

Istoria vulcanologiei este, la fel ca majoritatea celorlalte din istoria științelor naturii , marcată de trei etape majore. O etapă superstițioasă în care credințele și miturile religioase domină în mare măsură cunoașterea; după aceasta există o contribuție științifică care urmărește să concilieze observațiile și credințele și în cele din urmă o abordare științifică riguros a fenomenului care nu va avea loc până în secolul al XVIII-lea grație lui William Hamilton (1730-1803), ulterior deci al celorlalte științe ale naturii . În cele din urmă, în 1912 , cu teoria Alfred Wegener a derivei continentale , mecanismele, care nu numai că provoacă erupții, ci și cutremure , încep să fie înțelese.

Descriere

Ţintă

Flux de lavă
Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: Vulcan și Erupție vulcanică .

Obiectivele acestei științe sunt să înțeleagă originea și funcționarea vulcanilor și a fenomenelor conexe pentru a stabili un diagnostic (pentru o anumită perioadă) cu privire la riscurile și pericolele cu care se confruntă populațiile și activitățile umane. Studiile și cercetările sunt efectuate inițial în teren cu scopul de a colecta informații cu privire la formele de observații, măsurători și eșantionare și apoi în laborator pentru a analiza și interpreta datele și eșantioanele.

Vulcanologii, ajutați de progresele în domeniul metrologiei , efectuează un recensământ al vulcanilor și elaborează o clasificare în funcție de tipul eruptiv: Hawaiian , Strombolian , Vulcan , Peléenian , Plinian și Surtseyano . Vulcanologii vor arăta, de asemenea, legătura dintre gheizere , fumarole , sulfataras și vulcani, explicând funcționarea lor. Diferitele formațiuni geologice vor fi explicate în mod egal de vulcanismul și locul și evenimente vor fi în scopul numeroase cercetări: diguri , coșuri de fum vulcanice , lava curge , ignimbrite , pozzolane , Guyot , atoli , etc.

Instrumente de măsurare și observații

Diverse instrumente de măsurare au fost dezvoltate sau împrumutate de la alte discipline pentru a obține date fiabile despre funcționarea vulcanilor și în special previziunea erupțiilor acestora. Evenimentul declanșator al unei erupții vulcanice este sosirea magmei în camera magmatică care determină o creștere a presiunii. Vulcanul se umflă datorită expansiunii rocilor și puterii magmei de pe pereți. Această umflare a vulcanului generează microseisme , o creștere a înclinației versanților săi, o creștere a diametrului craterului sau a caldei din partea de sus. Sosirea magmei în camera magmatică determină o scurgere de gaz din rezervor care poate fi înregistrată ca anomalie termică cu ajutorul unui termometru cu infraroșu sau a unui pirometru .

Seismografele permit vulcanologilor să detecteze microseismele cauzate de punerea camerei de magmă sub presiune. Seismografele pot detecta și tremur : chiar înainte de o erupție vulcanică, creșterea magmei de-a lungul coșului de fum vulcanic generează o vibrație continuă și ușoară a vulcanului . Acest tremur constituie astfel un semnal de încredere care ne permite să prezicem iminența unei erupții.

Înclinometrului , accelerometru și tiltmeter măsoară schimbările de pantă ale vulcanului până la o precizie de un milion. Acestea sunt plasate în diferite locuri de pe versanții vulcanului atunci când acesta se află în faza de odihnă. Presiunea camerei magmatică provoacă o umflare a vulcanului care vede accentuarea înclinației versanților săi. În urma erupției vulcanice, presiunea din camera magmatică este redusă prin scăderea înclinației versanților vulcanului . Astfel, vulcanologul poate prezice începutul și aproape sfârșitul unei erupții atunci când inclinometrele indică o modificare a pantei vulcanului.

Altimetrul joacă un rol complementar inclinometrului . Amplasat în mod egal pe versanții vulcanului, acesta va indica creșterea și scăderea altitudinii în funcție de umflarea și dezumflarea vulcanului .

Interferometrul permite măsurarea distanței dintre două puncte datorită unui laser . Dispozitivul de măsurare și reflectorul, amplasate la cele două capete opuse ale unui crater sau caldare , permit să indice o creștere sau o scădere a dimensiunii craterului sau calderei , semn că vulcanul se umflă sau se dezumflă în funcție de presiune. în camera magmatică.

Eșantionarea ne permite să determinăm tipul și trecutul eruptiv vulcan în funcție de natura, proporția și compoziția lavas , tephrites și gaze. Reluarea emisiilor de gaze ale unui vulcan sau variația compozițiilor acestora, poate constitui un indice determinant pentru iminența și caracteristicile (tip eruptiv, putere etc.) ale unei erupții. Vulcanologii măsoară, de asemenea, temperaturile gazelor și ale lavei topite folosind un pirometru .

În timpul unei erupții vulcanice, vulcanologii de la fața locului pot efectua diferite măsurători, observații și prelevări de probe: prelevarea de lava lichidă, gaz, tefrit , observarea dezvoltării erupției (înălțimea panoului vulcanic, numărul și puterea exploziilor, lavă fântâni, viteza și temperatura fluxurilor de lavă).

De asemenea, vulcanologul efectuează măsurători topografice , cu ajutorul teodoliților , și geologice (eșantionare de roci) cu scopul de a crea o hartă și o cronologie a riscurilor vulcanice din jurul vulcanului .

Analiză și interpretări

Ori de câte ori este posibil, analizele sunt efectuate în observatorul vulcanologic al vulcanului studiat.

Măsurătorile efectuate cu ajutorul instrumentelor sunt descifrate, comparativ cu trecutul vulcanului și comparate cu cele ale altor vulcani, în timp ce probele sunt supuse unei serii de măsurători și analize chimice , cristalografice , fizice și geochimice .

Sinteza rezultatelor și compararea acestora permit astfel crearea de diagrame și hărți, făcând posibilă stabilirea unei cronologii a vulcanului și evaluarea riscului eruptiv pentru o perioadă mai mult sau mai puțin lungă.

În faza de prognozare a unei erupții, vulcanologii compară diferitele măsurători efectuate. Dacă unul sau mai mulți factori de vulcan variază (compoziția gazelor, panta vulcanului, seismicitate ), acesta este evaluat ca o posibilă indicație a unei erupții iminente.

Petrografie și mineralogie

Două tipuri mari de roci vulcanice reprezintă 95% din lavele și tefra emise de vulcani : bazalturi și andezite .

Aceste două roci sunt formate în mare parte din cristale de silice , feldspat și piroxen amestecate cu o sticlă vulcanică care nu a avut timp să cristalizeze complet din cauza creșterii bruște și răcirii magmei . Obsidianul, de exemplu, este fabricat doar din sticlă vulcanică. Bazaltul , generat de magmatismul punctului fierbinte și al crestei , rezultă din fuziunea parțială a mantalei prin decompresie la nivelurile crestelor. Originea magmei din punctele fierbinți este încă supusă dezbaterii. Este o lavă fluidă, deoarece este relativ săracă în gaze și siliciu (aproximativ 45%). Andezitul , generat de magmatismul de subducție , rezultă din fuziunea parțială a mantalei prin hidratare la nivelurile gropilor de subducție . Andezitele sunt mai pastoase, deoarece sunt mai bogate în gaze și silice (aproximativ 55%). Vâscozitatea unei magme depinde de conținutul de silice , deoarece acest mineral determină numărul de legături posibile cu oxigenul : cu cât o magmă conține silice , cu atât este mai vâscoasă și cu atât erupția vulcanică va avea o tendință explozivă [1]. ] .

Carbonatita este o lavă foarte rară compusă în principal din carbonat de calciu ( calcit ), carbonat dublu de calciu și magneziu ( dolomit ), carbonat de fier și magneziu ( siderit - magnezit ) sau carbonat de sodiu . Foarte fluid, are foarte puțină silice (mai puțin de 1%), temperatură scăzută (500-550 ° C); este negru atunci când este emis, dar se albește în contact cu aerul când este răcit (câteva ore), deoarece mineralele sale reacționează la umiditatea ambientală. Doar Ol Doinyo Lengai emite carbonatite în prezent. [2]

Vulcanii deceniului

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: Vulcan .
Harta de localizare a celor 16 Vulcani ai Deceniului

Anii 1990 au fost declarați "Deceniu internațional pentru reducerea dezastrelor naturale" de către Organizația Națiunilor Unite . IAVCEI (pentru Asociația Internațională de Vulcanologie și Chimie a Pământului, literalmente Asociația Internațională de Vulcanologie și Chimie din Pământ ) a decis apoi să întocmească o listă a vulcanilor activi sau recent activi și sensibili, în funcție de trecutul lor eruptiv și de apropierea lor de zone populate, pentru a produce catastrofe vulcanice majore. Scopul acestei liste alcătuit din șaisprezece vulcani („Vulcanii de deceniu” în limba engleză ) este de a promova studiul lor și conștientizarea populațiilor pentru a preveni orice risc uman.

Cei șaisprezece vulcani sunt:

Atenția sporită acordată acestor vulcani a permis în special un anumit succes:

  • abaterea unui flux de lavă pe Etna în 1992 evitând astfel distrugerea caselor;
  • o mai bună înțelegere a istoriei lui Galeras ;
  • o mai bună înțelegere a implicațiilor apei în erupțiile Taal ;
  • adaptarea legislației în cazul clădirilor noi de la marginea Muntelui Rainier ;
  • reducerea densității locuințelor în Taal caldera ;
  • elaborarea unui plan de evacuare pentru aglomerarea urbană din Napoli .

Dar oamenii de știință și autoritățile au întâmpinat și probleme majore:

Vulcanologi celebri

Déodat de Dolomieu

Notă

  1. ^ ( FR ) École normal supérieure de Lyon - Dynamique éruptive et magmatisme
  2. ^ ( FR ) École normal supérieure de Lyon - Carbonatite

Bibliografie

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe

Controlul autorității Tezaur BNCF 36433 · LCCN (EN) sh85144279 · GND (DE) 4188776-1
știința Pământului Portalul Științelor Pământului : Accesați intrările Wikipedia care se ocupă cu Științele Pământului
Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Vulcanology&oldid=119236181#Vulcani_del_decennio ”