Vulcanologia

Proprietà dei magmi e dinamiche di condotto
Composizione, temperatura, cristalli e volatili; densità, viscosità e comportamento reologico. Risalita, decompressione, essoluzione dei volatili, degassamento e frammentazione. Relazioni tra condizioni del magma, flusso nel condotto e stile eruttivo.

Attività effusiva
Messa in posto delle lave, morfologie e strutture delle colate, lave pahoehoe e aa, lave a blocchi e duomi. Raffreddamento e frammentazione non esplosiva; caratteristiche dei prodotti effusivi subaerei e subacquei.

Attività esplosiva e depositi piroclastici
Meccanismi eruttivi e colonne eruttive; prodotti da caduta e correnti piroclastiche di densità. Trasporto e deposizione; caratteri granulometrici, componenti, tessiture, strutture e geometrie dei depositi. Criteri di riconoscimento e limiti delle interpretazioni basate su singole evidenze.

Interazione magma acqua
Freatomagmatismo e prodotti associati; ruolo dell’acqua esterna e dell’ambiente subacqueo.

Strutture vulcaniche
Edifici vulcanici monogenici, poligenici e caldere: processi di costruzione e collasso, relazioni con l’attività eruttiva ed evidenze geologiche. Inquadramento dei fenomeni nei sistemi vulcanici.

Stratigrafia e analisi di facies
Rilevamento dei prodotti vulcanici, descrizione delle facies e delle loro associazioni, cartografia e correlazione. Ricostruzione delle successioni e distinzione tra processi primari e rimaneggiamento. Riconoscimento di cicli eruttivi e superfici di discontinuità, discutendo i limiti della ricostruzione delle quiescenze.

Campo
Osservazione e descrizione dei depositi, rilevamento, analisi di facies, costruzione di log stratigrafici, cartografia e correlazione delle unità. Integrazione dei dati per ricostruire i processi e la successione degli eventi; confronto e discussione delle interpretazioni.

Sono consigliate conoscenze di base di geologia, geologia strutturale e geofisica. Sono necessarie basi di sedimentologia, petrografia e geochimica per affrontare i contenuti dell’insegnamento. In particolare, è utile saper leggere carte e sezioni geologiche, descrivere le principali rocce e interpretare tessiture, strutture sedimentarie e rapporti stratigrafici.

Cas, R. A. F., Giordano, G., & Wright, J. V. (2024). Volcanology: processes, deposits, geology and resources. Springer Nature
Giacomelli, L., & Scandone, R. (2004). Vulcanologia: principi fisici e metodi d'indagine. Liguori Editore.
Giacomelli, L., & Scandone, R. (2007). Vulcani d'Italia. Liguori Editore Srl.
McNutt, S. R., Houghton, B., Stix, J., Rymer, H., & Sigurdsson, H. (2015). The Encyclopedia of Volcanoes. Elsevier.
Parfitt, E. A. e Wilson, L. (2008), Fundamentals of Physical Volcanology, Blackwell Publishing. Parti da selezionare dal docente in relazione al programma effettivo. Riferimento editoriale: https://www.wiley.com/en-cn/Fundamentals+of+Physical+Volcanology-p-9781444307566
Materiali integrativi proposti: presentazioni delle lezioni, immagini e video commentati, schede per la descrizione dei depositi, basi cartografiche, guide alle aree del campo e articoli selezionati. Il docente dovrà precisare capitoli richiesti, riferimenti delle guide e degli articoli e modalità di accesso.

L’insegnamento comprende lezioni frontali e un campo. Le lezioni sviluppano i fondamenti fisici e geologici necessari a interpretare i processi vulcanici e i loro prodotti. Il campo applica tali conoscenze al rilevamento, all’analisi di facies, alla cartografia e alla correlazione dei depositi e alla ricostruzione delle successioni stratigrafiche.
Le lezioni sono integrate con analisi guidate di campioni, fotografie e video e con discussioni che collegano le osservazioni ai processi. Durante il campo, gli studenti raccolgono e organizzano osservazioni, costruiscono log e rappresentazioni cartografiche e confrontano interpretazioni alternative. La progressiva autonomia nella descrizione e nella correlazione sostiene la capacità di giudizio; la discussione delle ricostruzioni sviluppa le abilità comunicative. Sono proposti momenti di restituzione formativa sulle attività, senza voto autonomo.

in presenza
La frequenza delle lezioni e la partecipazione al campo sono disciplinate dal Regolamento didattico del Corso di Studio, cui si rimanda per eventuali obblighi, percentuali minime e disposizioni specifiche per particolari categorie di studenti.

L’esame riguarda gli argomenti trattati in aula, le attività svolte durante il campo e l’analisi di materiali vulcanici, inclusi campioni di rocce, fotografie e video, per verificare le conoscenze e la capacità di elaborazione dello studente.
Articolazione della verifica
1. Colloquio teorico, circa 15 minuti: domande sui processi vulcanici, sulle proprietà dei magmi e sulle relazioni tra dinamiche eruttive e prodotti. Peso proposto: 40%.
2. Analisi guidata da consegna di uno o più campioni, fotografie o brevi video, circa 10–15 minuti: descrizione, classificazione e interpretazione motivata, distinguendo ciò che è osservabile da ciò che richiede ulteriori dati. Possono essere utilizzati materiali non già esaminati durante le lezioni. Peso proposto: 30%.
3. Discussione individuale delle attività di campo, circa 10–15 minuti: lettura e interpretazione di osservazioni, log stratigrafici, carte o schemi di correlazione prodotti durante il campo; ricostruzione dei processi e della successione degli eventi e discussione delle incertezze. Peso proposto: 30%. Gli elaborati di campo costituiscono il supporto della discussione, senza un voto aggiuntivo separato. Per materiali prodotti in gruppo, ogni studente esplicita il proprio contributo e dimostra individualmente le competenze.
Criteri e determinazione del voto
Si valutano: correttezza e completezza delle conoscenze; accuratezza della descrizione e classificazione dei materiali; uso dei rapporti stratigrafici e delle evidenze di facies; coerenza delle interpretazioni; capacità di discutere ipotesi alternative e limiti dei dati; chiarezza e appropriatezza del linguaggio scientifico.
Si propone di valutare ciascuna componente in trentesimi, richiedendo almeno 18/30 in ognuna. Il voto finale è calcolato come 0,40 × voto del colloquio teorico + 0,30 × voto dell’analisi dei materiali + 0,30 × voto della discussione del campo, arrotondato all’intero più vicino; in caso di mezzo punto si arrotonda per eccesso.
La sufficienza richiede conoscenze essenziali corrette e capacità di descrivere e interpretare un caso semplice, pur con autonomia limitata. Le valutazioni intermedie corrispondono a conoscenze e applicazioni progressivamente più complete; le valutazioni più alte richiedono integrazione critica delle evidenze e autonomia interpretativa. A fronte di un voto finale di 30/30, la lode può essere proposta per particolare eccellenza complessiva, secondo le disposizioni applicabili.
Coerenza con i risultati di apprendimento
Il colloquio teorico verifica conoscenza e comprensione. L’analisi dei materiali e la discussione del campo verificano applicazione delle conoscenze e autonomia di giudizio. L’esposizione e l’uso di carte e log verificano le abilità comunicative. Il trasferimento dei criteri di analisi a materiali non già esaminati verifica la capacità di apprendimento. Le tre componenti concorrono a una verifica integrata delle competenze dichiarate.

INTRODUZIONE (STATO ATTUALE DELLE CONOSCENZE RAGGIUNTE IN VULCANOLOGIA; TERMINOLOGIA ADOTTATA PER I DEPOSITI VULCANICI; L’ANALISI DI FACIES DEI DEPOSITI VULCANICI; LE ROCCE PIROCLASTICHE E VULCANO-CLASTICHE COME ELEMENTI CHIAVE PER L’INTERPRETAZIONE DEI PROCESSI ESPLOSIVI E DEGLI AMBIENTI RELATIVI).
CLASSIFICAZIONE DEI DEPOSITI VULCANICI EFFUSIVI ED ESPLOSIVI. COMPONENTI DELLE ROCCE PIROCLASTICHE E VOLCANO-CLASTICHE. STRUTTURE E TESSITURE DEI DEPOSITI PIROCLASTICI. CLASSIFICAZIONE DELLE ROCCE PIROCLASTICHE E VULCANO CLASTICHE. CLASSIFICAZIONE GENETICA DEI DEPOSITI PIROCLASTICI. PROCESSI DEPOSIZIONALI E PROCESSI EROSIVI IN AMBIENTE VULCANICO.
MORFOLOGIE DEI VULCANI: VULCANISMO MONOGENICO E POLIGENICO.

IL PROCESSO DI RISALITA DEL MAGMA IN SUPERFICIE: IL PROCESSO EFFUSIVO (COLATE DI LAVA SUBAEREE E COLATE DI LAVE SUBACQUEE ); IL PROCESSO DI ESSOLUZIONE E FRAMMENTAZIONE DEL MAGMA; IL PROCESSO ESPLOSIVO (I DIVERSI TIPI DI FRAMMENTAZIONE DEL MAGMA E LE MICRO-TESSITURE PRODOTTE DAL DIVERSO STILE DI FRAMMENTAZIONE, FRAMMENTAZIONE IDROMAGMATICA).
PROCESSO DI TRASPORTO E DEPOSIZIONE IN AMBIENTE SUBAEREO E SUBACQUEO: STRUTTURE SEDIMENTARIE PER TRASPORTO ORIZZONTALE; IL TRASPORTO BALISTICO DEI CLASTI; TESSITURE DEI DEPOSTI NON CONSOLIDATI.
PRINCIPALI CARATTERI DEI TIPI DI ERUZIONE E CLASSIFICAZIONE DEGLI STILI ERUTTIVI.

CENNI SU PERICOLOSITÀ E RISCHIO VULCANICO

Per frequentare il campo è necessario aver seguito la parte teorica del corso di Vulcanologia.

FROM MAGMA TO TEPHRA: MODELING PHYSICAL PROCESSES OF EXPLOSIVE VOLCANIC ERUPTIONS. EDITED BY ARMIN FREUNDT AND MAURO ROSI, 2000. ELSEVIER.
VOLCANIC SUCCESSIONS. CAS R.A.F. & WRIGHT J.V., 1987. ALLEN & UNWIN
PYROCLASTIC ROCKS R.V. FISHER AND H.-U. SCHMINCKE, 1984. SPRINGER.
ENCYCLOPEDIA OF VOLCANOES. EDITED BY HARALDUR SIGURDSSON, BRUCE HOUGHTON, HAZEL RYMER, JOHN STIX, STEVE MCNUTT, 2000. ACADEMIC PRESS.
FUNDAMENTALS OF PHYSICAL VOLCANOLOGY. E.A. PARFITT, L. WILSON 2008. BLACKWELL, OXFORD, PAPERBACK, 256 PAGES, ISBN: 978-0-632-05443-5

ORARIO DI RICEVIMENTO
LUNEDì ORE 11-12

FROM MAGMA TO TEPHRA: MODELING PHYSICAL PROCESSES OF EXPLOSIVE VOLCANIC ERUPTIONS. EDITED BY ARMIN FREUNDT AND MAURO ROSI, 2000. ELSEVIER.
VOLCANIC SUCCESSIONS. CAS R.A.F. & WRIGHT J.V., 1987. ALLEN & UNWIN
PYROCLASTIC ROCKS R.V. FISHER AND H.-U. SCHMINCKE, 1984. SPRINGER.
ENCYCLOPEDIA OF VOLCANOES. EDITED BY HARALDUR SIGURDSSON, BRUCE HOUGHTON, HAZEL RYMER, JOHN STIX, STEVE MCNUTT, 2000. ACADEMIC PRESS.
FUNDAMENTALS OF PHYSICAL VOLCANOLOGY. E.A. PARFITT, L. WILSON 2008. BLACKWELL, OXFORD, PAPERBACK, 256 PAGES, ISBN: 978-0-632-05443-5

Campo di Terreno - Per il modulo di competenza del docente

La partecipazione al Campo di Vulcanologia è obbligatoria per lo svolgimento dell'esame.

Gli studenti saranno valutati in merito a: competenze disciplinari (conoscenze acquisite durante il corso); capacità di correlare informazioni multidisciplinari acquisite negli anni precedenti (conoscenze geologiche di base) per risolvere problemi complessi applicati alla vulcanologia; chiarezza espositiva