È molto complesso spiegare l’insieme dei fenomeni che avvengono quando del materiale vulcanico entra in contatto con l’acqua marina. Anche perché, a seconda delle caratteristiche chimico-fisiche del magma iniziale e delle modalità di fuoriuscita dello stesso, possono verificarsi differenti situazioni deposizionali dei litotipi che poi si generano a seguito del consolidamento delle lave.
Si pensi ad esempio alle differenze che si manifestano quando avviene una eruzione vulcanica esplosiva (ad esempio con formazione di nubi ardenti) oppure una semplice manifestazione di fuoriuscita lavica che similmente ad un fiume scorre lungo le valli o comunque lungo percorsi in genere ben definiti.
Nel primo caso, con le nubi ardenti (costituite da masse di materiale vulcanico incandescente reso fluido da gas molto caldi) si ha che man mano che le stesse si espandono dal punto in cui è avvenuta l’eruzione, si differenziano in genere due zone a densità differente che manifestano anche flussi diversi: laminari e turbolenti. Quando la nube raggiunge il mare, si ha che il materiale più denso, con flusso laminare, penetra in acqua (spesso producendo anche una serie di esplosioni secondarie) mentre quello meno denso, con moto turbolento, tende a galleggiare in superficie sino a quando diventa sempre meno fluido, più denso, ed affonda. Una situazione come quella descritta genererà pertanto depositi differenti in spessore, giacitura e tessitura, che saranno dipendenti anche dalla ridistribuzione del materiale e dall’area interessata dalla stessa.
Prendiamo invece in esame un’eruzione lenta con delle lave che gradatamente giungono in mare. L’effetto principale che si nota è quello di una massa lavica subaerea che tende gradualmente a riversarsi in mare lungo un pendio inclinato. Il contatto tra la colata lavica e l’acqua di mare tende a far cambiare radicalmente la facies della prima generando una cosiddetta “breccia a pillows” ossia una lava cosiddetta a cuscino (dal termine inglese “pillow lavas”), molto viscosa, chiamata appunto così in quanto costituita da strutture sferoidali che ricordano per dimensioni e forma i cuscini o i sacchi di farina accumulati. Negli interstizi tra i “cuscini”, la lava è imperfettamente cristallizzata e contiene spesso resti di frammenti fossili di origine marina. Con il meccanismo suddetto è possibile spiegare la formazione dei delta lavici secondo appunto la teoria sviluppata da SCHMINCKE et alii. La continua deposizione di lave a pillows, sulla superficie inclinata, genera infatti i cosiddetti “foreset lavici” dalla sovrapposizione dei quali si ha la formazione del delta. La sovrapposizione provoca infatti (fig. 1) il colmamento dell’area prossimale alla zona di entrata in mare delle colate laviche; in questa zona le successive unità di flusso scorrono in un ambiente subaereo e morfologicamente regolarizzato fino a quando entrano in mare causando la ripetizione del processo. Si realizza in questo modo la progradazione del delta verso zone più distali; un delta che ricorda quello originato proprio dai corsi d’acqua con i relativi depositi fluviali.
Fig.2: Formazione del delta lavico.
Si pensi ad esempio alle differenze che si manifestano quando avviene una eruzione vulcanica esplosiva (ad esempio con formazione di nubi ardenti) oppure una semplice manifestazione di fuoriuscita lavica che similmente ad un fiume scorre lungo le valli o comunque lungo percorsi in genere ben definiti.
Nel primo caso, con le nubi ardenti (costituite da masse di materiale vulcanico incandescente reso fluido da gas molto caldi) si ha che man mano che le stesse si espandono dal punto in cui è avvenuta l’eruzione, si differenziano in genere due zone a densità differente che manifestano anche flussi diversi: laminari e turbolenti. Quando la nube raggiunge il mare, si ha che il materiale più denso, con flusso laminare, penetra in acqua (spesso producendo anche una serie di esplosioni secondarie) mentre quello meno denso, con moto turbolento, tende a galleggiare in superficie sino a quando diventa sempre meno fluido, più denso, ed affonda. Una situazione come quella descritta genererà pertanto depositi differenti in spessore, giacitura e tessitura, che saranno dipendenti anche dalla ridistribuzione del materiale e dall’area interessata dalla stessa.
Prendiamo invece in esame un’eruzione lenta con delle lave che gradatamente giungono in mare. L’effetto principale che si nota è quello di una massa lavica subaerea che tende gradualmente a riversarsi in mare lungo un pendio inclinato. Il contatto tra la colata lavica e l’acqua di mare tende a far cambiare radicalmente la facies della prima generando una cosiddetta “breccia a pillows” ossia una lava cosiddetta a cuscino (dal termine inglese “pillow lavas”), molto viscosa, chiamata appunto così in quanto costituita da strutture sferoidali che ricordano per dimensioni e forma i cuscini o i sacchi di farina accumulati. Negli interstizi tra i “cuscini”, la lava è imperfettamente cristallizzata e contiene spesso resti di frammenti fossili di origine marina. Con il meccanismo suddetto è possibile spiegare la formazione dei delta lavici secondo appunto la teoria sviluppata da SCHMINCKE et alii. La continua deposizione di lave a pillows, sulla superficie inclinata, genera infatti i cosiddetti “foreset lavici” dalla sovrapposizione dei quali si ha la formazione del delta. La sovrapposizione provoca infatti (fig. 1) il colmamento dell’area prossimale alla zona di entrata in mare delle colate laviche; in questa zona le successive unità di flusso scorrono in un ambiente subaereo e morfologicamente regolarizzato fino a quando entrano in mare causando la ripetizione del processo. Si realizza in questo modo la progradazione del delta verso zone più distali; un delta che ricorda quello originato proprio dai corsi d’acqua con i relativi depositi fluviali.
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Fig. 1: Meccanismo deposizionale di un delta lavico (da SCHMINCKE et alii, 1997).
Il meccanismo è tale da consentire l’avanzamento della linea di costa e la formazione di nuove terre emerse.
Fotografia n° 1: delta lavico nella costa sud-orientale del Vulcano Kilauea – Hawai – Photograph by C. Heliker on 12 Nov. 1992.
Fotografia n° 2: Piuma di vapore dal delta lavico del Vulcano Kilauea (Foto Tom Pfeiffer).
Il delta lavico è comunque in genere abbastanza instabile e il collasso gravitativo rappresenta spesso la naturale evoluzione quando la pendenza del corpo tende a divenire elevata.
La sequenza dei disegni (tratti da http://hvo.wr.usgs.gov/hazards/oceanentry/deltacollapse/) evidenzia schematicamente il collasso gravitativo di un delta lavico.
Fig.2: Formazione del delta lavico.
Fig.3: Progradazione del delta.
Fig.4: Zone di instabilità e possibile taglio.
Fig.5: Collasso del delta lavico.