VOLCANOLOGY AND SURVEYING OF VOLCANIC TERRAIN
Academic Year 2026/2027 - Teacher: CARMELO FERLITOExpected Learning Outcomes
The course aims to provide students with the tools necessary to understand the dynamics of volcanic eruptions and the processes involved in the formation of volcanic edifices. It will also foster students’ awareness of the significant role that volcanic eruptions have played in human development and history, as well as of how eruptions and major volcanic edifices are perceived and have contributed to the development of local cultures.
Course Structure
1) Frontal class and fieldtrip on volcanic terrains
Required Prerequisites
Basic geological knowledge
Attendance of Lessons
mandatory
Detailed Course Content
The course covers the development of volcanology, the volcanic system, and the origin and migration of magmas to the surface. It examines volcanic products, including lavas, gases, and pyroclastic deposits, as well as the formation and characteristics of volcanic edifices and the classification of volcanic eruptions. Particular attention is devoted to the geographical distribution of volcanoes and their relationship with different geodynamic settings, including mid-ocean ridges, oceanic islands, and continental margins. The course also addresses eruption forecasting, volcanic hazard and risk assessment, and strategies for damage prevention.
Course Planning
| Subjects | Text References | |
|---|---|---|
| 1 | Introduzione al programma di vulcanologia; il rapporto tra l’uomo e i fenomeni vulcanici; nascita dell’interesse sui vulcani a partire dall’epoca classica; sviluppo della vulcanologia nell’illuminismo; lo sviluppo della vulcanologia nell’ultimo secolo in rapporto alle eruzioni | Cortini e Scandone Introduzione alla Vulcanologia Liguori pp. 212 |
| 2 | Cenni di petrologia ignea; abbondanza relativa degli elementi nel pianeta; suddivisione composizionale e reologia del pianeta; crosta oceanica e crosta continentale; mantello inferiore e superiore; composizione del nucleo terrestre; classificazione delle rocce magmatiche su base chimica; l’uso dei diagrammi di covarianza chimica; diagrammi ternari l’AFM | Cortini e Scandone Introduzione alla Vulcanologia Liguori pp. 212 |
| 3 | il trasferimento del calore; gradiente geotermico; genesi magmatica e tettonica delle placche; classificazione delle peridotiti; | Roberto Scandone & Lisetta Giacomelli (1998) Vulcanologia. Liguori Editore, Napoli, pp. 642 |
| 4 | tettonica delle placche. Suddivisione delle rocce subalcaline in calcoalcaline e tholeitiche | Roberto Scandone & Lisetta Giacomelli (1998) Vulcanologia. Liguori Editore, Napoli, pp. 642 |
| 5 | L’origine dei magmi basaltici; definizione di magma; la fusione parziale del mantello; modelli di fusione del mantello; decompression melting, hot spot, fluid fluxing | P.Francis VOLCANOES a planetary perspective Oxford University press pp 443 |
| 6 | separazione del liquido dal residuo solido; contrasto di densità e legge di Stokes; distribuzione dei vulcani sulla crosta terrestre; i tassi di espansione oceanica; le zone di subduzione; composizione dei magmi primari; magmi toleitici e alcalini | P.Francis VOLCANOES a planetary perspective Oxford University press pp 443 |
| 7 | La differenziazione magmatica; la serie di Bowen; frazionamento gravitativo; per flusso; convettivo; filtro pressa; trasporto gassoso; la risalita diapirica dei magmi; risalita attraverso fratture come dicchi; metodologie e significato delle analisi chimiche | Roberto Scandone & Lisetta Giacomelli (1998) Vulcanologia. Liguori Editore, Napoli, pp. 642 |
| 8 | I prodotti vulcanici; classificazione e significato genetico; magmi basici, intermedi e acidi; definizione di lava; suddivisione delle parti di una colata di lava; porzioni scoriacee e massive | P.Francis VOLCANOES a planetary perspective Oxford University press pp 443 |
| 9 | formazione dei canali e dei tunnel lavici; plateaux basaltici; fratture da contrazione per raffredamento; prismi colonnari | Roberto Scandone & Lisetta Giacomelli (1998) Vulcanologia. Liguori Editore, Napoli, pp. 642 |
| 10 | pressioni parziali dei gas vulcanici; la solubilità dei gas nei magmi; i flussi gassosi e le misure con il cospec; gas vulcanici come inquinanti | H.U. Schmincke (2004) Volcanism Springer pp.324 |
| 11 | Il ruolo dei gas nella risalita magmatica; condizioni per la enucleazione delle bolle gassose; enucleazione omogenea; enucleazione eterogenea | H.U. Schmincke (2004) Volcanism Springer pp.324 |
| 12 | first boiling; second boiling; crescita delle bolle; crescita diffusiva e crescita per espansione dei gas; coalescenzadelle bolle; formazione della schiuma magmatica e formazione delle pomici | H.U. Schmincke (2004) Volcanism Springer pp.324 |
| 13 | Eruzioni esplosive; frammentazione del magma; interazione acqua-magma; le eruzioni freatomagmatiche; le lave a pillow | H.U. Schmincke (2004) Volcanism Springer pp.324 |
| 14 | Classificazione delle eruzioni esplosive; attività vulcaniana; attività pliniana; colonna pliniana, classificazione delle rocce intrusive ed estrusive su base mineralogica | H.U. Schmincke (2004) Volcanism Springer pp.324 |
| 15 | collasso di colonna eruttiva; collasso di duomo lavico; flussi piroclastici; base surge; lahars; indice di esplosività vulcanica | H.U. Schmincke (2004) Volcanism Springer pp.324 |
| 16 | Edifici vulcanici; edifici monogenici; maar; tuff ring; tuf cone | Roberto Scandone & Lisetta Giacomelli (1998) Vulcanologia. Liguori Editore, Napoli, pp. 642 |
| 17 | edifici poligenici; stratovulcani; vulcani a scudo L’Etna; collocazione geodinamica; evoluzione dei centri eruttivi nell’area etnea; caratteri chimici dei prodotti eruttati; stili eruttivi; L’eruzione del 2001: paradigma di un eruzione eccentrica | Roberto Scandone & Lisetta Giacomelli (1998) Vulcanologia. Liguori Editore, Napoli, pp. 642 |
| 18 | caldere da collasso; caldere di tipo hawaiano; caldere gravitative | Roberto Scandone & Lisetta Giacomelli (1998) Vulcanologia. Liguori Editore, Napoli, pp. 642 |
| 19 | Escursioni didattiche in area etnea |
Learning Assessment
Learning Assessment Procedures
Oral exam
Examples of frequently asked questions and / or exercises
1) Effects of gas emissions from Pinatubo on the increase in the annual global temperature of the Earth; 2) geographical location of the main explosive volcanoes in South America; 3) risks associated with pyroclastic flow invasions; 4) morphology of lava fields and their relationship with the intrinsic properties of magmas.