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, activ și care nu utilizează una sau mai multe metode inerente majorității disciplinelor: 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 celor din Istoria Științelor Naturii , constă din trei etape principale. O etapă superstițioasă în care credințele și miturile religioase domină în mare măsură cunoașterea; După aceasta, există o contribuție științifică care încearcă să reconcilieze observațiile și credințele și, în cele din urmă, o abordare strict științifică a fenomenului care va apărea abia din secolul al XVIII-lea datorită lui William Hamilton (1730-1803), ulterior deci al altor științe ale naturii . În sfârșit, în 1912 , odată cu teoria derivei continentale a lui Alfred Wegener , mecanismele care nu numai că provoacă erupții cutanate, ci și cutremure , încep să fie înțelese.

Descriere

Ţintă

Flux de lavă
Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: Vulcanul și erupția 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 pe care le suportă 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 metrologie , efectuează un recensământ al vulcanilor și elaborarea unei clasificări în funcție de tipul eruptiv: Hawaiian , Strombolian , Vulcan , Peléeniano , Plinian și surtseyano . Vulcanologii arată, de asemenea, legătura dintre gheizere , fumarole , solfataras și vulcani, explicându-și operațiunile. Diferite formațiuni geologice vor fi explicate și prin vulcanism, iar locul și evenimentele vor fi scopul multor cercetări: diguri , coșuri vulcanice , curgeri de lavă , ignimbrită , pozzolan , Guyot , atoli etc.

Instrumente de măsurare și observații

O serie de instrumente de măsurare au fost dezvoltate sau împrumutate de la alte discipline pentru a obține date fiabile despre funcționarea vulcanilor și, în special, pentru prezicerea erupțiilor acestora. Evenimentul care a declanșat o „ erupție vulcanică este sosirea magmei în camera magmatică care determină o creștere a presiunii. Se întâmplă un vulcan bombat din cauza dilatării rocilor și a puterii magmei de pe pereți. Această umflare a vulcanului duce la generarea de microseisme , o creștere a înclinației versanților săi, o creștere a diametrului craterului sau calderei 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 microseisme cauzate de punerea în funcțiune a camerei de magmă . Seismografele pot detecta și tremurul : chiar înainte de o erupție vulcanică, ascensiunea magmei de-a lungul coșului de fum vulcanic generează o vibrație continuă și o lumină a vulcanului . Acest tremur constituie astfel un semnal de încredere care ne permite să prezicem iminența unei erupții.

L ' inclinometru , accelerometru și tiltmetro măsoară variațiile de înclinație ale vulcanului până la o precizie de un per milion. Acestea sunt plasate în diferite locații de pe versanții vulcanului, atunci când acesta este în repaus. Punerea sub presiune a 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 L joacă un rol ca o completare a inclinometrului. Așezați în mod egal pe versanții vulcanului, indicați creșteri și scăderi ale înălțimii în funcție de balonare și sgonfiamenti vulcanului .

Interferometrul L 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 face posibilă determinarea tipului și a erupției anterioare a vulcanului în funcție de natura, proporția și compoziția lavei , tefritelor și gazelor. 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 procedează, de asemenea, la măsurarea temperaturilor gazului și lavei topite datorită unui 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).

Cu toate acestea, vulcanologul efectuează măsurători topografice , cu ajutorul teodoliților , și geologice (roci de retragere), cu scopul de a realiza o carte și o istorie a pericolelor vulcanice din vecinătatea vulcanului .

Analiză și interpretări

Când este posibil, analiza se efectuează în „ Observatorul vulcanologic al vulcanului studiat.

Măsurătorile efectuate cu ajutorul instrumentelor sunt descifrate, comparate 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 din domeniul vulcanului (compoziția gazelor, panta vulcanului, seismicitate ), acesta este evaluat ca un posibil semn al erupției iminente.

Petrografie și mineralogie

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

Aceste două roci sunt formate în mare parte din cristale de silice , feldspat și piroxen amestecate într-o sticlă vulcanică care nu a avut timp să cristalizeze complet datorită ascensiunii și răcirii bruște a magmei . L ' obsidian, de exemplu, care nu este format din sticlă vulcanică. Bazaltul , generat de magmatismul punctului fierbinte și dorsal , rezultat din partea de fuziune a mantalei pentru decompresie la nivelurile dorsale. Originea magmei care vine din punctele fierbinți este încă supusă dezbaterii. Este o lavă fluidă, deoarece este relativ săracă în gaze și siliciu (aproximativ 45%). L ' andezit , generat de magmatismul de subducție , rezultat din topirea parțială a mantalei pentru nivelurile de hidratare ale 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 : mai mult o magmă conține silice , este mai vâscoasă și mai multă erupție vulcanică va evolua exploziv [1] .

Carbonatitul este o lavă foarte rară compusă în mare parte 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 ușor ridicată (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. Numai „ 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 '90 au fost declarați „Deceniu internațional pentru reducerea dezastrelor” de la „ 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 constă din șaisprezece vulcani („Deceni vulcanoes” în engleză ) este de a promova studiul și conștientizarea persoanelor supuse acestora pentru a preveni orice risc uman.

Cei șaisprezece vulcani sunt:

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

  • devierea unui flux de lavă pe Etna în 1992 , evitând astfel distrugerea locuințelor;
  • 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 calderea Taal;
  • elaborarea unui plan de evacuare a aglomerării urbane din Napoli .

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

Vulcanologi celebri

Déodat de Dolomieu

Notă

  1. ^ (FR) École normale supérieure de Lyon - Dynamique eruptive et magmatisme
  2. ^ (FR) École normale 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=Vulcanologia&oldid=119236181 ”