Geologia (Italiano)

Descrivi i processi che formano i vulcani.

I vulcani sono una vibrante manifestazione dei processi tettonici delle placche. I vulcani sono comuni lungo i confini delle placche convergenti e divergenti. I vulcani si trovano anche all’interno delle placche litosferiche lontano dai confini delle placche. Ovunque mantello è in grado di fondere, vulcani possono essere il risultato.

Figura 1. Mappa del mondo dei vulcani attivi.,

Vedere se si può dare una spiegazione geologica per le posizioni di tutti i vulcani in figura 1. Qual è l’Anello di fuoco del Pacifico? Perché i vulcani hawaiani si trovano lontano dai confini delle placche? Qual è la causa dei vulcani lungo la dorsale medio-atlantica?

I vulcani eruttano perché la roccia del mantello si scioglie. Questa è la prima fase nella creazione di un vulcano. Ricorda dal capitolo “Rocce” che il mantello può sciogliersi se la temperatura aumenta, la pressione si abbassa o viene aggiunta acqua. Assicurati di pensare a come si verifica la fusione in ciascuna delle seguenti impostazioni vulcaniche.,

Quello che imparerai a Fare

  • la descrizione dei vari processi vulcanici ai confini delle placche
  • Comprendere lo sviluppo di aree sensibili e la loro percorsi comuni

Vulcani ai Confini delle placche

Figura 2. Escursioni nelle Cascate

I vulcani sono divertenti (e difficili) da scalare. L’arrampicata nelle cascate varia in difficoltà da un’escursione non tecnica, come su South Sister, a una salita tecnica sul Monte Baker in cui sono necessari piccozza, ramponi ed esperienza.,

Confini delle placche convergenti

Le placche convergenti possono essere oceaniche, continentali o una di ciascuna. Se entrambi sono continentali si romperanno insieme e formeranno una catena montuosa. Se almeno uno è oceanico, subdurrà. Una piastra subduttrice crea vulcani. Luoghi con convergenti in cui almeno una piastra è oceanica al confine hanno vulcani.

La fusione

La fusione ai confini convergenti della piastra ha molte cause. La piastra di subduzione si riscalda mentre affonda nel mantello. Inoltre, l’acqua viene mescolata con i sedimenti che si trovano sulla parte superiore della piastra di subduzione., Quando i sedimenti subducono, l’acqua sale nel materiale del mantello sovrastante e abbassa il suo punto di fusione. La fusione nel mantello sopra la piastra subdotta porta a vulcani all’interno di un’isola o arco continentale.

Perché la fusione avviene ai confini convergenti della piastra? La piastra di subduzione si riscalda mentre affonda nel mantello. Inoltre, l’acqua viene mescolata con i sedimenti che si trovano sulla parte superiore della piastra di subduzione. Questa acqua abbassa il punto di fusione del materiale del mantello, che aumenta la fusione., Vulcani ai confini delle placche convergenti si trovano lungo tutto il bacino dell’Oceano Pacifico, principalmente ai bordi delle placche del Pacifico, Cocos e Nazca. Le trincee segnano le zone di subduzione, anche se solo la Trincea delle Aleutine e la trincea di Java appaiono sulla mappa in figura 3.

Ricorda la tua conoscenza della tettonica delle placche. I grandi terremoti sono estremamente comuni lungo i confini convergenti delle placche. Poiché l’Oceano Pacifico è circondato da confini convergenti e di trasformazione, circa l ‘ 80% di tutti i terremoti colpiscono il bacino dell’Oceano Pacifico (l’anello di fuoco)., Perché il 75% dei vulcani del mondo si trova intorno al bacino del Pacifico? Naturalmente, questi vulcani sono causati dall’abbondanza di confini delle placche convergenti intorno al Pacifico.

Figura 3. La gamma Cascade è formata da vulcani creati dalla subduzione della crosta oceanica sotto il continente nordamericano.

Pacific Rim

L’Anello di Fuoco del Pacifico è dove si verifica la maggior parte dell’attività vulcanica sulla Terra., Una descrizione dell’Anello di fuoco del Pacifico lungo il Nord America occidentale è una descrizione dei confini della placca.

  • La subduzione nella trincea del Medio America crea vulcani in America centrale.
  • La faglia di San Andreas è un confine di trasformazione.
  • La subduzione della placca di Juan de Fuca sotto la placca nordamericana crea i vulcani a cascata.
  • La subduzione della placca del Pacifico sotto la placca nordamericana a nord crea i vulcani delle isole Aleutine.

Questa incredibile eruzione esplosiva del Vesuvio in Italia in A. D., 79 è un esempio di vulcano composito che si forma come risultato di un confine convergente delle placche:

I vulcani ai confini convergenti delle placche si trovano lungo tutto il bacino dell’Oceano Pacifico, principalmente ai bordi delle placche Pacifico, Cocos e Nazca. Le trincee segnano le zone di subduzione.

Le cascate sono una catena di vulcani ad un confine convergente dove una placca oceanica sta subducendo sotto una placca continentale. In particolare i vulcani sono il risultato della subduzione delle placche Juan de Fuca, Gorda e Explorer sotto il Nord America., I vulcani si trovano appena sopra il punto in cui la piastra subduttrice si trova alla giusta profondità nel mantello affinché si sciolga (Figura 3).

Le Cascate sono attive da 27 milioni di anni, sebbene i picchi attuali non superino i 2 milioni di anni. I vulcani sono abbastanza a nord e si trovano in una regione dove le tempeste sono comuni, così tanti sono coperti da ghiacciai.

Le Cascate sono mostrate su questa mappa interattiva con foto e descrizioni di ciascuno dei vulcani.

Figura 4. Mt. Baker, Washington.,

Confini piastra divergenti

Figura 5. Un’eruzione vulcanica a Surtsey, una piccola isola vicino all’Islanda.

Ai confini divergenti delle placche la roccia calda del mantello sale nello spazio in cui le placche si stanno allontanando. Mentre la roccia calda del mantello convette verso l’alto, sale più in alto nel mantello. La roccia è sotto pressione più bassa; questo abbassa la temperatura di fusione della roccia e quindi si scioglie. La lava erutta attraverso lunghe fessure nel terreno o fessure.

Perché la fusione si verifica ai confini divergenti della piastra?, La roccia calda del mantello sorge dove le piastre si stanno allontanando. Questo rilascia pressione sul mantello, che abbassa la sua temperatura di fusione. La lava erutta attraverso lunghe fessure nel terreno o fessure.

I vulcani eruttano nelle creste medio-oceaniche, come la dorsale medio-atlantica, dove la diffusione del fondo marino crea nuovi fondali marini nelle valli del rift. Dove si trova un hotspot lungo la cresta, come in Islanda, i vulcani crescono abbastanza in alto da creare isole (figura 5).

Creste medio oceaniche

Figura 6., Monte Gahinga nella Rift valley dell’Africa orientale.

I vulcani eruttano nelle creste medio-oceaniche, come la dorsale medio-atlantica, dove la diffusione del fondo marino crea nuovi fondali marini nelle valli del rift. Dove si trova un hotspot lungo la cresta, come in Islanda, i vulcani crescono abbastanza in alto da creare isole.

Rifting continentale

Le eruzioni si trovano ai confini delle placche divergenti mentre i continenti si rompono. I vulcani in Figura 6 si trovano nella spaccatura dell’Africa orientale tra le placche africana e araba., Ricorda dal capitolo Tettonica a placche che la Baja California viene divisa dal Messico continentale come un altro esempio di rifting continentale.

Sommario

  • La fusione è comune ai confini convergenti della piastra.
  • I confini convergenti delle placche allineano il bacino dell’Oceano Pacifico in modo che gli archi vulcanici allineino la regione.
  • La fusione ai confini divergenti della piastra è dovuta al rilascio di pressione.
  • A metà oceano creste fondo marino è tirato a parte e nuovo fondo marino viene creato.

Esplora di più

Usa questa risorsa per rispondere alle domande che seguono.,

(Puoi smettere di guardare alle 11:02.)

  1. Quale percentuale di vulcani e terremoti si verificano sull’Anello di Fuoco del Pacifico?
  2. Quanto è lungo l’arco dei vulcani lungo il Pacific Rim?
  3. Come ha fatto Agostino a salire così in alto? Ha silice alta o bassa?
  4. Che tipo di vulcani si trovano lungo l’anello di fuoco? Cosa succede al gas nel magma?
    cosa uccide così tante persone?
  5. Cosa fa l’acqua nella roccia calda sotto la superficie?
  6. Cosa indica il carbonio-12?
  7. Quale processo porta i sedimenti e l’acqua nel mantello?,

Vulcani Hotspot

Figura 7. Diagramma che mostra una sezione trasversale sebbene la litosfera terrestre (in giallo) con il magma che sale dal mantello (in rosso)

In geologia, i luoghi noti come hotspot o hot spot sono regioni vulcaniche che si pensa siano alimentate dal mantello sottostante che è anomalmente caldo rispetto al mantello circostante. Essi possono essere su, vicino a, o lontano dai confini della placca tettonica. Attualmente, ci sono due ipotesi che tentano di spiegare le loro origini., Uno suggerisce che siano dovuti a pennacchi caldi del mantello che si innalzano come diapiri termici dal confine nucleo–mantello. Un’ipotesi alternativa postula che non è l’alta temperatura a causare il vulcanismo, ma l’estensione litosferica che consente l’innalzamento passivo del fuso da basse profondità. Questa ipotesi considera il termine “hotspot” un termine improprio, affermando che la fonte del mantello sotto di loro non è, infatti, anomalmente calda. Esempi ben noti includono Hawaii e Yellowstone.

Background

Le origini del concetto di hotspot si trovano nel lavoro di J., Tuzo Wilson, che postulò nel 1963 che le Isole Hawaii derivano dal lento movimento di una placca tettonica attraverso una regione calda sotto la superficie. In seguito è stato postulato che gli hotspot sono alimentati da stretti flussi di mantello caldo che sale dal confine nucleo–mantello della Terra in una struttura chiamata pennacchio del mantello. Che esistano o meno tali pennacchi del mantello è attualmente oggetto di una grande controversia nella scienza della Terra., Le stime per il numero di punti caldi postulato per essere alimentato da pennacchi mantello ha variava da circa 20 a diverse migliaia, nel corso degli anni, con la maggior parte dei geologi considerando poche decine di esistere. Hawaii, Riunione, Yellowstone, Galápagos e Islanda sono alcune delle regioni vulcaniche attualmente più attive a cui viene applicata l’ipotesi.

Figura 8. Diagramma schematico che mostra i processi fisici all’interno della Terra che portano alla generazione di magma. La fusione parziale inizia sopra il punto di fusione.,

La maggior parte dei vulcani hotspot sono basaltici (ad esempio, Hawaii, Tahiti). Di conseguenza, sono meno esplosivi dei vulcani della zona di subduzione, in cui l’acqua è intrappolata sotto la piastra prevalente. Dove si verificano punti caldi nelle regioni continentali, il magma basaltico sale attraverso la crosta continentale, che si scioglie per formare rioliti. Queste rioliti possono formare violente eruzioni. Ad esempio, la Caldera di Yellowstone è stata formata da alcune delle più potenti esplosioni vulcaniche della storia geologica., Tuttavia, quando la riolite è completamente eruttata, può essere seguita da eruzioni di magma basaltico che sale attraverso le stesse fessure litosferiche (crepe nella litosfera). Un esempio di questa attività è Ililgachuz Range in British Columbia, che è stato creato da una prima serie complessa di eruzioni di trachite e riolite e dall’estrusione tardiva di una sequenza di flussi di lava basaltica.

L’ipotesi hotspot è ora strettamente legata all’ipotesi mantle plume.,

Confronto con i vulcani island arc

I vulcani hotspot sono considerati di origine fondamentalmente diversa dai vulcani island arc. Quest’ultima forma su zone di subduzione, ai confini convergenti delle placche. Quando una placca oceanica incontra un’altra, la placca più densa viene forzata verso il basso in una profonda fossa oceanica. Questa piastra, come è subdotta, rilascia acqua nella base della piastra over-riding, e questa acqua si mescola con la roccia, cambiando così la sua composizione causando qualche roccia a sciogliersi e salire. È questo che alimenta una catena di vulcani, come le isole Aleutine, vicino all’Alaska.,

Hotspot volcanic chains

L’ipotesi joint mantle plume / hotspot prevede che le strutture di alimentazione siano fissate l’una rispetto all’altra, con i continenti e il fondo marino alla deriva. L’ipotesi prevede quindi che sulla superficie si sviluppino catene di vulcani progressive nel tempo. Esempi sono Yellowstone, che si trova alla fine di una catena di caldere estinte, che diventano progressivamente più vecchie ad ovest. Un altro esempio è l’arcipelago hawaiano, dove le isole diventano progressivamente più vecchie e più profondamente erose a nord-ovest.,

I geologi hanno cercato di utilizzare catene vulcaniche hotspot per monitorare il movimento delle placche tettoniche della Terra. Questo sforzo è stato ostacolato dalla mancanza di catene molto lunghe, dal fatto che molti non sono progressivi nel tempo (ad esempio le Galápagos) e dal fatto che gli hotspot non sembrano essere fissati l’uno rispetto all’altro (ad esempio Hawaii e Islanda).

Figura 9., Nel corso di milioni di anni, la Placca del Pacifico si è spostata sopra l’hotspot delle Hawaii, creando una scia di montagne sottomarine che si estendono attraverso il Pacifico

Controlla la tua comprensione

Rispondi alle domande qui sotto per vedere quanto bene comprendi gli argomenti trattati nella sezione precedente. Questo breve quiz non conta verso il vostro grado nella classe, e si può riprendere un numero illimitato di volte.

Usa questo quiz per verificare la tua comprensione e decidere se (1) studiare ulteriormente la sezione precedente o (2) passare alla sezione successiva.

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