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• parossisma
• correnti di densità piroclastica
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• paroxysm
• pyroclastic density current
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Riassunto
Il Volcán de Fuego è uno stratovulcano guatemalteco situato circa 50 km ad ovest della capitale del Paese, Città del Guatemala. Presenta una persistente attività stromboliana caratterizzata da eruzioni stromboliane di bassa intensità ed esplosioni con alto contenuto di cenere intervallate ad eventi di maggiore energia chiamati “parossismi”. Questi parossismi possono formare colonne eruttive con altezza superiore ai 15 km e flussi piroclastici che scendono lungo i fianchi dell’edificio, esponendo così la popolazione che vive alle pendici del vulcano ad un alto rischio. In questo contesto si inserisce il parossisma del 3 giugno 2018, classificato come il più forte registrato durante l’attuale fase eruttiva che attraversa il vulcano (1999 – presente) ed associato ad un alto impatto in termini di danni e perdite umane. L’eruzione, iniziata alle 6 del mattino (ora locale) e terminata circa 10 ore dopo, ha prodotto una colonna eruttiva che ha raggiunto i 16-19 km di altezza e numerosi flussi piroclastici che hanno completamente distrutto il pueblo di San Miguel Los Lotes, posto 10 km a sud-est del vent. L’obiettivo di questo lavoro, quindi, è stato quello di investigare l’origine e le dinamiche di messa in posto dei depositi formatisi in seguito a questo evento parossistico. Per tale scopo è stata effettuata un’indagine stratigrafica ha occupato la parte principale del lavoro di campagna, necessaria sia per descrivere macroscopicamente i depositi oggetto di studio sia per organizzare il lavoro da svolgere successivamente in laboratorio (i.e., analisi granulometriche, dei componenti, di densità totale, petrografiche e tessiturali). Sul terreno, i depositi da corrente di densità piroclastica sono stati rinvenuti in affioramenti situati in diverse zone rispetto all’asse di dispersione dei flussi, presentando caratteristiche stratigrafiche e facies differenti tra loro, suggerendo una definita cronologia di messa in posto ed un meccanismo di progressivo riempimento della valle principale fino alla finale tracimazione verso la zona abitata. I dati sedimentologici hanno messo in risalto come questi depositi siano molto simili ai depositi di block and ash flow, suggerendo fin dalla prima analisi di terreno differenti ipotesi riguardo la loro genesi, dal momento che la parte alta del vulcano era coperta durante l’attività parossistica. L’analisi dei componenti ha evidenziato la presenza di notevoli differenze tra i campioni appartenenti ai depositi di correnti di densità piroclastica e quello appartenente al deposito di fall-out, campionato 5 km a nord dal vulcano specificatamente per confronto. Queste differenze sono state confermate dalle analisi di densità totale e dallo studio tessiturale svolto su clasti selezionati tra i campioni appartenenti alle due tipologie di depositi. In particolare, lo studio tessiturale ha evidenziato l’assenza o la presenza di bolle di piccola taglia nel caso dei clasti densi o mediamente vescicolati dei depositi di flusso, con quantità di bolle per unità di volume associabili a prodotti di attività stromboliana mediamente esplosiva. Al contrario, il campione del deposito di caduta è caratterizzato da clasti marcatamente più vescicolati e da una quantità di bolle per unità di volume più alta. L’iniziale difficoltà nel discriminare la frazione juvenile da quella litica è stata risolta solo tramite il confronto con il materiale del deposito di fall-out e considerando l’insieme delle caratteristiche dei materiali unitamente al meccanismo di messa in posto dei depositi. Lo studio svolto nell’ambito di questa tesi utilizzando tecniche di indagine complementari tra di loro, ha portato alla conclusione che i depositi di corrente di densità piroclastica si sono originati dal franamento del materiale presente nella zona craterica accumulate nei mesi e anni precedenti l’eruzione parossistica del 3 giugno 2018. Il franamento, che ha successivamente lasciato un’ampia depressione sul fianco del vulcano, ha comunque coinvolto materiale caldo, generando una serie di flussi per franamenti regressivi che hanno avuto un runout inaspettato e catastrofico.
 
Abstract
Volcán de Fuego is a Guatemalan stratovolcano located about 50 km west of the country's capital, Guatemala City. It has a persistent Strombolian activity characterized by low intensity Strombolian eruptions and explosions with high ash content interspersed with higher energy events called “paroxysms”. These paroxysms can form eruptive columns with a height of more than 15 km and pyroclastic flows that descend along the sides of the building, thus exposing the population living on the slopes of the volcano to a high risk. The paroxysm of June 3, 2018, fits into this context, classified as the strongest recorded during the current eruptive phase that crosses the volcano (1999 - present) and associated with a high impact in terms of damage and human losses. The eruption, which began at 6 am (local time) and ended about 10 hours later, produced an eruptive column that reached 16-19 km in height and numerous pyroclastic flows that destroyed the pueblo of San Miguel Los Lotes, located 10 km south-east of the vent. The goal of this work, therefore, was to investigate the origin and the dynamics of placing the deposits formed following this paroxysmal event. For this purpose, a stratigraphic survey was carried out and occupied the main part of the field work, necessary both to macroscopically describe the deposits under study and to organize the work to be carried out subsequently in the laboratory (i.e., particle size analysis, of the components, total density, petrographic and textural). In the field, pyroclastic density current deposits were found in outcrops located in different areas with respect to the axis of dispersion of the flows, presenting stratigraphic characteristics and facies different from each other, suggesting a defined chronology of emplacement and a progressive filling mechanism of the main valley until the final overflow towards the inhabited area. The sedimentological data highlighted how these deposits are very similar to block and ash flow deposits, suggesting different hypotheses regarding their genesis from the first soil analysis, since the upper part of the volcano was cloud covered during the paroxysmal activity. The component analysis highlighted the presence of significant differences between the samples belonging to the pyroclastic density current deposits and that belonging to the fall-out deposit, specifically sampled for comparison 5 km north of the volcano. These differences were confirmed by the total density analyzes and by the textural study carried out on selected clasts among the samples belonging to the two types of deposits. In particular, the textural study highlighted the absence or presence of small bubbles in the case of dense or moderately vesiculated clasts of flow deposits, with quantities of bubbles per volume unit associated with products of medium explosive strombolian activity. In contrast, the drop deposit sample is characterized by markedly more vesiculated clasts and a higher number of bubbles per unit of volume. The initial difficulty in discriminating the juvenile fraction from the lithic fraction was solved only by comparing it with the material of the fall-out deposit and considering the set of characteristics of the materials together with the mechanism for placing the deposits in place. The study carried out within this thesis using complementary investigation techniques, led to the conclusion that the current deposits of pyroclastic density originated from the landslide of the material present in the crater area accumulated in the months and years preceding the eruption paroxysmal of June 3, 2018. The landslide, which subsequently left a large depression on the side of the volcano, still involved hot material, generating a series of regressive landslides flows that had an unexpected and catastrophic runout.