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L'eruzione dell'Ignimbrite Campana

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Lo studio della successione stratigrafica ricostruita grazie ad una perforazione eseguita nell'area nord-orientale di Napoli, comparato con i dati stratigrafici disponibili in letteratura ha permesso una ricostruzione più precisa della dinamica eruttiva, dei meccanismi di estrazione del magma e degli episodi di collasso calderico durante l'eruzione (Pappalardo et al., 2002).
Nella figura sottostante viene proposto uno schema che illustra le diverse fasi dell’eruzione dell’Ignimbrite Campana. Il serbatoio magmatico aveva approssimativamente un diametro di 16 km e doveva trovarsi ad una profondità di circa 4 km sotto il livello del mare. Esso era costituito da due strati di magma a composizione chimica differente: uno più evoluto e più superficiale, e uno meno evoluto e più profondo. L’eruzione è verosimilmente iniziata con una fase esplosiva freatomagmatica di apertura del condotto, cui ha fatto seguito una fase pliniana, con la formazione di una colonna eruttiva alta fino a 44 km, durante la quale venivano estratti entrambi i magmi presenti nel serbatoio (A e B figura sottostante).

L'Ignimbrite Campana è il prodotto della maggiore eruzione esplosiva avvenuta nell'area campana. Durante tale eruzione furono emessi, da un centro ubicato nei Campi Flegrei, circa 150 km3 di magma di composizione da trachitica a trachifonolitica, che ricoprirono un'area di circa 30.000 km2. Lo studio della successione stratigrafica ricostruita grazie ad una perforazione eseguita nell'area nord-orientale di Napoli, comparato con i dati stratigrafici disponibili in letteratura ha permesso una ricostruzione più precisa della dinamica eruttiva, dei meccanismi di estrazione del magma e degli episodi di collasso calderico durante l'eruzione. Nella figura sottostante viene proposto uno schema che illustra le diverse fasi dell’eruzione dell’Ignimbrite Campana. Il serbatoio magmatico aveva approssimativamente un diametro di 16 km e doveva trovarsi ad una profondità di circa 4 km sotto il livello del mare. Esso era costituito da due strati di magma a composizione chimica differente: uno più evoluto e più superficiale, e uno meno evoluto e più profondo. L’eruzione è verosimilmente iniziata con una fase esplosiva freatomagmatica di apertura del condotto, cui ha fatto seguito una fase pliniana, con la formazione di una colonna eruttiva alta fino a 44 km, durante la quale venivano estratti entrambi i magmi presenti nel serbatoio (A e B figura sottostante).

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Verso la fine di questa fase la migrazione verso l’alto della superficie di frammentazione, la diminuzione del tasso eruttivo e la probabile attivazione di fratture, determinarono la formazione di una colonna pulsante e instabile, alimentata esclusivamente dal magma più evoluto (C figura sottostante). Questa fase pliniana dell’eruzione fu seguita dal collasso della colonna eruttiva e dall’inizio della formazione della caldera, con la generazione di flussi piroclastici espansi e turbolenti che raggiunsero distanze di 50 km verso nord, fino all’estinto vulcano di Roccamonfina, e si propagarono verso sud, al di sopra del mare attraverso il golfo di Napoli, fino alla penisola sorrentina. Durante questa fase era ancora il magma più superficiale ed evoluto ad alimentare l’eruzione (D figura sottostante). 

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Durante la fase successiva si ebbe l’evento di collasso calderico principale, che determinò il raggiungimento del massimo tasso eruttivo, con l’estrazione simultanea ed il mescolamento dei due magmi presenti nel serbatoio. La maggior parte del volume di magma disponibile fu eruttata in questa fase attraverso l’attivazione di numerosi centri eruttivi, lungo le fratture che accompagnarono la formazione della caldera, determinando la generazione di flussi piroclastici ad elevata mobilità. Questi flussi raggiunsero le massime distanze dall’area calderica, espandendosi fino ai contrafforti appenninici e valicando barriere morfologiche alte oltre 1000 m (E figura sottostante). 

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Le fasi finali dell’eruzione furono caratterizzate dall’emissione del residuo magma meno evoluto ancora presente nel serbatoio, che alimentò flussi piroclastici concentrati e di modesto volume, che percorsero brevi distanze attorno all’area calderica (F figura sovrastante). Al termine di questa eruzione i due terzi della Campania apparivano ricoperti da una coltre di tufi spessa fino a 100 m, mentre enormi volumi di cenere vulcanica rimanevano sospesi nell’atmosfera causando, probabilmente, sconvolgimenti climatici estesi all’intero pianeta.

Il collasso della caldera, il cui margine strutturale non è attualmente esposto, si è realizzato sia attraverso la formazione di nuove faglie, sia attraverso la riattivazione di parte di strutture regionali preesistenti. L'area collassata comprende una parte sommersa ed una parte emersa. Nella parte sommersa, il margine della caldera è stato ricostruito sulla base di evidenze geofisiche, morfologiche e strutturali. Nella parte emersa, il margine della caldera è marcato da superfici ad alto angolo ricoperte, in discordanza angolare, da potenti successioni di rocce piroclastiche più recenti dell'Ignimbrite Campana.

La parte occidentale del bordo calderico si osserva solo in corrispondenza degli alti morfologici di Monte di Procida e Cuma, dove superfici ad alto angolo tagliate nell'Ignimbrite Campana e nelle rocce più antiche, immergenti rispettivamente a nord-est e ad est e mantellate dai prodotti dell'eruzione del Tufo Giallo Napoletano, rappresentano il prodotto dell'evoluzione morfologica di scarpate di faglia prodottesi durante il collasso della caldera. La parte settentrionale del bordo calderico è esposta a San Severino, lungo il margine delle piane di Quarto e Pianura, e lungo l'allineamento Camaldoli-Poggioreale. Anche in questo caso, le superfici ad alto angolo che definiscono il margine topografico della caldera, sono tagliate nell'Ignimbrite Campana e nelle rocce più antiche, e sono mantellate dal Tufo Giallo Napoletano. Per questo motivo, e per il ribassamento verso sud che subiscono in quest'area tutte le rocce a partire dal tetto dell'Ignimbrite Campana (dati di perforazioni), tali superfici vengono interpretate come il prodotto dell'evoluzione morfologica di faglie prodottesi durante il collasso calderico. In particolare, l'allineamento Camaldoli-Poggioreale viene interpretato come il prodotto della riattivazione di una preesistente struttura regionale, come suggerito dall'andamento del tetto dell'Ignimbrite Campana e dalla giacitura delle rocce più antiche. Tale struttura, ad est di Poggioreale, è suturata dall'Ignimbrite Campana, in un tratto in cui non è stata riattivata dal collasso calderico. Il margine orientale della caldera è segnato da una struttura regionale ad andamento NE-SW che separa l'area stabile vesuviana dall'area in subsidenza della parte orientale della città di Napoli. Questa struttura prosegue in mare seguendo l'allineamento Valle del Sebeto-Vallone Anton Dohrn. Verso sud il bordo della caldera è marcato dai centri eruttivi più recenti di 39 ka dei banchi di Pentapalummo e di Miseno.

La caldera Flegrea copre un'area di circa 230 km2 e racchiude tutti i centri eruttivi attivi dopo l'eruzione dell'Ignimbrite Campana. Assumendo uno sprofondamento di circa 700 m in media, come suggerito dalle perforazioni profonde (AGIP, 1987), il volume collassato è di circa 160 km3, in buon accordo con il volume stimato di magma eruttato nel corso dell'eruzione (150 km3).