ECTS - University of Pisa
| Modules | Area | Type | Hours | Teacher(s) | |
| SISTEMI SUBVULCANICI | GEO/07 | LEZIONI | 64 |
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Quadro globale dell'intervallo vitale del magma dalla sua genesi nel mantello o nella crosta, attraverso la sua risalita, fino al suo stoccaggio e stazionamento nella crosta superficiale. Meccanismi di riempimenti dei serbatoi di magma e relazioni con le eruzioni vulcaniche.
Comprensione della complementarietà e connessione tra fenomenologia vulcanica e subvulcanica.
Esampi dai vulcani italiani e del resto del mondo.
The course is devoted to give the student an overall framework of the life span of magma from its generation in the mantle or crust, through its ascent, to the storage in the shallow Earth crust. Special attention will be spent to the mechanism of filling magma reservoir and to the relationships between magma reservoirs and volcanic eruptions. Examples will be illustrated from Italy and abroad.
Preparazione di relazione su tema concordato col docente.
Esposizione e discussione della relazione.
Esame orale sul programma del corso.
Writing of a report on a topic agreed upon with the teacher.
Oral presentation of the report.
Oral discussion on topics from the course program.
Alla fine del corso lo studente sarà in grado di avere un quadro integrato del processo magmatico, dalla genesi del magma allo stoccaggio in serbatoi superficiali in condizioni pre-eruttive, nonché di svolgere osservazioni sul terreno relative a serbatoi superficiali di magma.
Framework of the integral igneous process, from magma genesis to magma storage in shallow reservoirs at pre-eruptive conditions.
Field obsevations on shallow magma reservoirs.
Le capacità saranno verificate nella lezione fuori sede, e in sede di stesura e discussione della relazione e dell’esame finale.
Skills will be tested in the field, as well as during report writing and discussion.
Lo studente dovrà dimostrare interesse per gli argomenti trattati e autonomia nell'affrontarli (ii) lavorare in gruppo durante la lezione fuori sede; (ii) condividere dati e osservazioni.
Student should be involved in program's topics and show up abilities in both independent and team working (in the field), as well as in data sharing.
In occasione della lezione fuori sede e della stesura della relazione finale si verificheranno (i) scrupolosità e correttezza nell'acquisizione del dato e nella sua elaborazione, (ii) la capacità di separare i dati dalle interpretazioni.
During the field work and the final exam, the following behaviors will be tested: fairness and accuracy in data collection and elaboration, capability to split data from interpretations.
Conoscenze di Petrografia, Vulcanologia e Geochimica a livello di laurea triennale.
Lezioni frontali (5 cfu) e lezioni fuori sede (1 cfu).
Lezioni frontali interattive con ausilio di presentazioni digitali, rese disponibili sulla piattaforma e-learning UniPi; applicazione, durante la lezione fuori sede, dei concetti acquisiti e delle metodologie apprese.
Classroom lectures (40 hours) and final field trip (4 days).
Introduzione. Genesi del magma nel mantello e nella crosta. Controllo geodinamico sulla composizione dei magmi primari. Controllo geodinamico e tettonico sui sistemi di alimentazione ignei.
Segregazione del magma e trasporto e stoccaggio nella crosta inferiore e intermedia. Trasporto e stoccaggio del magma nella crosta superiore. Il ruolo dei dicchi; esempi: sciame di dicchi di Orano, Isola d'Elba. Sill e laccoliti; esempi da Karoo Large Igneous Province. Geometria delle intrusioni tabulari: osservazioni di terreno, geofisica e telerilevamento; analoghi di laboratorio e modellizzazioni numeriche.
Messa in posto di laccoliti (e plutoni di crosta intermedia): esempi dalle Henry Mts, Utah; crustal magma traps: esempi dall'Isola d'Elba, sequenza laccolitica e plutone multilivello. Flusso di magma nei serbatoi crostali: fabric markers e AMS, - esempi dai laccoliti delle Henry Mts, dell'Isola d'Elba e di Orciatico. Deformazione del suolo e pattern sismici: esempi da Campi Flegrei e Colli Albani. Caratterizzazione ed evoluzione geochimica dei serbatoi magmatici superficiali. Tessiture ignee come strumento per la ricostruzione dei processi magmatici nei serbatoi superficiali.
Sistemi di alimentazione in complessi calderici. Radici di caldere erose. Esempi da SW USA e Bolsena. Scale temporali dei sistemi ignei di alimentazione. Nuove frontiere della geocronologia U-Pb. Esempi da SW USA, Isola d'Elba e Campiglia Marittima-San Vincenzo. La connessione vulcanico-plutonico. Esempi dal complesso intrusivo-subvulcanico-vulcanico di Campiglia Marittima-San Vincenzo.
Sistemi subvulcanici e cambiamenti climatici globali: esempi da Siberia, Karoo e North Atlantic Large Igneous Provinces. Sistemi subvulcanici e sistemi petroliferi: esempi da Norwegian offshore e North Sea. Sistemi subvulcanici e ore deposits: esempi da Isola d'Elba Elba e San Vincenzo-Campiglia Marittima. Sistemi subvulcanici e sistemi geotermici; esempi da Toscana,
Yellowstone (USA) e Taupo (NZ).
Crescita e distruzione di edifici vulcanici in relazione ai sistemi subvulcanici: esempi di sistemi di alimentazione dall'Islanda; esempi di collassi catastrofici da Iron Axis-Utah, Isola d'Elba, San Vincenzo-Campiglia Marittima.
Introduction - Magma production in the mantle and the crust. Geodynamic control on primary magma compositions.
Geodynamic and tectonic control on Igneous Plumbing Systems. Evolution of concepts.
Magma transport and storage in the lower and middle crust: magma segregation, ascent and emplacement.
Magma transport in the upper crust - dyking. Example from the Orano dyke swarm: cartografia, assetto strutturale e implicazioni tettoniche (cartografia di dicchi in mezzo isotropo come indicatori di tettonica regionale).
Storage and transport of magma in the layered crust - Sills, laccoliths & Co. Examples from the Karoo Large Igneous Province.
Geometry of tabular intrusions: field observations, geophysics and remote sensing.
Geometry of tabular intrusions: analog laboratory and numerical modeling.
Emplacement of laccoliths (and mid-crustal plutons). Examples from the Henry Mts, Utah.
Emplacement of laccoliths (and mid-crustal plutons) and crustal magma traps. Examples from from Elba Island: the intrusive sheets of the laccolith intrusive sequence.
Emplacement of laccoliths (and mid-crustal plutons). Examples from Elba Island: the cryptic intrusive sequence of the sheeted pluton.
Magma movements in Igneous Plumbing Systems: fabric markers and AMS - Examples from Elba Island and Orciatico laccoliths.
Ground deformation and seismic Patterns. Examples from Campi Flegrei and Colli Albani.
Plumbing system of shallow intrusive complexes - a summary.
Geochemical fingerprinting of shallow magma reservoirs.
Igneous Textures as a tool for the understanding of magmatic processes in shallow magma reservoirs.
Caldera plumbing systems. Eroded caldera roots. Examples from the calderas of the SW US and Bolsena.
Timescales of Igneous Plumbing systems: timescales for magma emplacement and new frontiers of U-Pb geochronology. Examples from the SW US, Elba Island and Campiglia Marittima-San Vincenzo.
The volcanic-plutonic connection. Examples from the intrusive-subvolcanic-volcanic complex of Campiglia Marittima-San Vincenzo etc.
Igneous Plumbing Systems and Global climate change. Examples from the Siberian, Karoo and North Atlantic Large Igneous Provinces.
Igneous Plumbing Systems and Petroleum systems. Examples from the Norwegian offshore and the North Sea.
Igneous Plumbing Systems and Ore deposits. Examples from Elba Island, San Vincenzo-Campiglia Marittima, etc.
Igneous Plumbing Systems and Geothermal systems. Examples from Tuscany, Yellowstone and Taupo.
Growth of a volcanic edifice through plumbing system processes - Magmatic sheet-intrusion swarms and long-lived conduits + dykes-sills-laccoliths. Examples from Iceland.
Destruction of a volcanic edifice: interactions between edifice instabilities and the Igneous Plumbing System; catastrophic collapses. Examples from the Iron Axis-Utah, Elba Island, San Vincenzo-Campiglia Marittima, etc.
Burchardt, S. (ed.) (2018) Volcanic and Igneous Plumbing Systems - Understanding Magma Transport, Storage, and Evolution in the Earth’s Crust. Elsevier, 431 pp.
Breitkreuz, C. and Rocchi, S. (eds.) (2018) - Physical Geology of Shallow Magmatic Systems - Dykes, Sills and Laccoliths. Springer, Advances in Volcanology, 409 pp.
Le slides delle lezioni e materiale didattico accessorio saranno disponibili sul portale e-learning dell'Università di Pisa.
Burchardt, S. (ed.) (2018) Volcanic and Igneous Plumbing Systems - Understanding Magma Transport, Storage, and Evolution in the Earth’s Crust. Elsevier, 431 pp.
Breitkreuz, C. and Rocchi, S. (eds.) (2018) - Physical Geology of Shallow Magmatic Systems - Dykes, Sills and Laccoliths. Springer, Advances in Volcanology, 409 pp.
Lucture slides available on the e-learning website of the University of Pisa.
Le slides delle lezioni saranno disponibili sul portale e-learning dell'Università di Pisa.
