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Mar 06, 2024

Sapevi che i vulcani possono eruttare zolfo fuso?

Se prendessi tutto il nostro pianeta e lo riducessi in polvere, poi analizzassi quella polvere per la sua composizione elementare, cosa troveresti? Un terzo della polvere sarebbe ferro, un altro terzo lo sarebbe

Se prendessi tutto il nostro pianeta e lo riducessi in polvere, poi analizzassi quella polvere per la sua composizione elementare, cosa troveresti? Un terzo della polvere sarebbe ferro, un altro terzo sarebbe ossigeno. Del restante circa 35%, il 30% è costituito da magnesio e silicio. La maggior parte delle persone immaginerebbe che forse elementi come il carbonio o l'idrogeno sarebbero i prossimi sulla lista... ma si sbaglierebbero. L'elemento che finisce al numero 5 della lista è lo zolfo.

Ora, questo esercizio di pensare a una "Terra in massa" mostra quanto siamo influenzati dalla superficie del nostro pianeta quando meditiamo sulla sua composizione. La maggior parte della massa del nostro pianeta si trova nel nucleo metallico del pianeta (principalmente ferro). Il silicio e il magnesio si trovano nelle rocce del mantello terrestre, la principale componente rocciosa della Terra. Ossigeno... beh, è ​​ovunque e si lega agli elementi per formare gran parte dei minerali, dal nucleo alla crosta.

Quindi, perché lo zolfo dopo? Lo zolfo ama legarsi ai metalli, quindi il nostro nucleo ne contiene molto. Lo zolfo esiste anche nelle parti rocciose del nostro pianeta e quando quelle rocce si sciolgono, lo zolfo può esistere come gas che viene rilasciato insieme al vapore acqueo e all'anidride carbonica. .

I vulcani emetteranno questi gas passivamente e attivamente mentre il magma si raffredda e rilascia questi gas. Misuriamo la quantità di anidride solforosa emessa da molti vulcani e, anche quando non sono in eruzione, vengono rilasciate da centinaia a migliaia di tonnellate di anidride solforosa al giorno. Se sei mai stato in un'area vulcanica come la caldera di Kīlauea o Yellowstone alle Hawaii, probabilmente hai sentito l'odore di quell'odore di uova marce che proviene dall'idrogeno solforato. La crosta gialla attorno alle bocche di vapore (note come fumarole) è la prova della cristallizzazione dello zolfo dai gas e dai liquidi di questi vulcani.

Ci sono alcuni vulcani in tutto il mondo che creano anche flussi di zolfo fuso! Quindi, invece di flussi di roccia fusa, si ottengono fiumi di zolfo liquido che possono raggiungere centinaia di metri. La presenza di questi tipi di flussi di zolfo è rara, quindi anche se vediamo prove di flussi di zolfo passati in luoghi come Mauna Loa alle Hawaii, numerosi vulcani in Giappone e persino alcuni vulcani sottomarini, la nostra comprensione di come e perché si formano è scarsa.

Uno dei luoghi in cui le colate laviche sulfuree sembrano essere più comuni sono le Ande del Cile settentrionale. In questa parte del mondo, molti vulcani hanno fumarole attive (sfiati di gas) che rilasciano zolfo e le loro sommità possono essere ricoperte da depositi di zolfo provenienti da tutti questi gas vulcanici caldi e acidi che salgono attraverso il vulcano.

Uno studio appena pubblicato su Frontier in Earth Science di Manuel Inostroza e colleghi descrive alcuni dei più recenti flussi di zolfo sulla Terra. Si sono formati nel 2019-2020 a Lastarria, un vulcano che si trova a cavallo del confine tra Cile e Argentina, nelle alte Ande. Sono stati in grado di misurare, campionare e persino filmare i piccoli flussi di zolfo prodotti dal vulcano. Da queste osservazioni hanno sviluppato alcune teorie su come si possono formare flussi di zolfo nei vulcani.

I flussi di zolfo a Lastarria documentati da Inostroza e altri non erano grandi. Si estendevano fino a 55 metri lungo le pendici del vulcano, e alcuni erano molto più piccoli. Tuttavia, sembravano versioni in miniatura di colate laviche come quelle che si trovano alle Hawaii, con lobi e argini (vedi sotto).

A differenza della lava, tuttavia, i flussi di zolfo erano molto più freddi. La temperatura dell'eruzione era compresa tra 120 e 150°C. Ora, confrontatelo con i ~1200°C visti a Kīlauea. Tuttavia, il punto di fusione dello zolfo puro è solo a 119°C... il che offre uno dei primi indizi su come potrebbero formarsi questi strani flussi.

Questi flussi di zolfo sono pieni anche di molti altri elementi, solo in quantità molto piccole. Non sorprende che fossero presenti molti degli elementi che amano legarsi con lo zolfo: rame, piombo, bismuto, stagno, nonché elementi più esotici come litio, uranio e niobio (gli ultimi tre in meno di una parte per milione). I flussi di zolfo a Lastarria sono anche pieni di arsenico, qualcosa che non si trova in abbondanza così elevata in altri flussi di zolfo.