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4.3.4 Densità e vescicolarità dei clasti juvenili
4.3.4.1 Metodologie analitiche
Lo studio della densità è stato effettuato su un totale di 162 clasti juvenili. Nei campioni B e C sono stati scelti in modo casuale tre clasti per ogni classe granulometrica disponibile (-3,5 Ф, -4 Ф, -4,5 Ф e -5 Ф) aggiungendone in seguito ventisette rispettivamente dalle classi -5,5 Ф e -6 Ф, campionate appositamente durante l’ultima campagna (Luglio 2005) lungo tutto il deposito. I campioni A sono stati esclusi nel calcolo della densità in quanto carenti in parte delle classi granulometriche necessarie a tale scopo.
Prima di procedere con le misure tutti i clasti sono stati puliti mediante lavaggio semplice e portati ad essiccazione completa fino a che il peso in aria non variava nel tempo dopo ripetuti riscaldamenti in stufa a 600 C.
Il calcolo della densità è stato effettuato mediante la misura del volume dei campioni per spostamento di un equivalente volume di acqua. In base alla classe granulometrica sono state seguite due diverse metodologie basate sullo stesso principio di funzionamento (fig. 1a per classi ≥ -5 Ф, 1b per quelle minori).
Figura 1: Strumentazioni utilizzate per la misura del volume dei campioni. Asta metallica Filo in nylon Beaker Bilancia Campione Peso 0,0000 Peso campione in aria (A) Poggia beaker Beaker Termometro Peso campione in acqua (B)
Reggi piattini porta campioni, poggiante sul
piatto della bilancia
a) b) 0,00 Termometro Becher Becher becher
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In pratica, si pesa il campione di roccia prima a secco (Pcampione o Pin aria) e in
seguito all’interno di un becher riempito con acqua distillata (Pin acqua), dopo
averlo fissato ad un filo di nylon dal peso e volume trascurabile (fig. 1a) o collocato su appositi piattini (fig. 1b).
La differenza ottenuta tra le due pesate è dovuta alla spinta di Archimede che agisce in acqua e che è notoriamente proporzionale al volume dell’oggetto immerso (precisamente la spinta equivale al peso del volume di acqua spostato, quindi il volume dell’oggetto).
Il dato di volume ottenuto secondo le relazioni:
Pacqua=Pcampione-τ=Pcampione-(Pcampione-Vcampione*ρacqua)
Vcampione=Pacqua/ρacqua
con: ττττ = tensione del filo (fig. 1a) o del sistema di piattini (fig. 1b)
ρacqua=densità dell’acqua (per il valore della quale è stato considerato il
parametro temperatura)
è stato prima convertito in un valore di densità, secondo: ρcampione=Pcampione/Vcampione
poi di vescicolarità, utilizzando i dati di DRE (Dense Rock Equivalent=2,88, calcolata sui clasti del parossisma del 5 Aprile 2003 da M. Pistolesi, 2005), secondo la relazione:
Vescicolarità (%) = 100*(ρDRE-ρcampione)/ρDRE
Il problema pratico nello svolgimento di queste analisi è legato alle superfici esterne dei clasti in esame che risultano essere non lisce, ma irregolari e presentano una serie di cavità più o meno sviluppate; nel corso dell’operazione
83 -6 -5,5 -5 -4,5 -4 -3,5 -4 -4,5 -5 -5,5 -6 -3,5 Dimensioni (Ф) D en si tà (g /c m 3) 19,4 18,4 16,4 16,7 18,2 20,8 % Vescicolarità 2 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 2,8 2,9 3 -3 % Vescicolarità
Figura 2: Il grafico riporta le densità medie relative alle classi granulometriche esaminate, la deviazione standard è rappresentata mediante le barre di errore, la banda di color arancio rappresenta il valore medio della densità riferita a tutti i clasti. In corrispondenza delle classi granulometriche sono riportati i relativi valori di vescicolarità.
è importante infatti che l’acqua non penetri all’interno altrimenti alcune cavità vengono “perse” durante la misura. Per ovviare a tale inconveniente tutte le rocce sono state preventivamente immerse in un liquido impermeabilizzante, trascurabile in volume e in peso, riducendone così la capacità assorbente, cercando inoltre di effettuare le misure il più velocemente possibile per diminuire il tempo di permanenza delle rocce all’interno del becher.
4.3.4.2 Risultati
Le densità medie relative alle classi granulometriche esaminate non mostrano significative variazioni, tenendo conto della deviazione standard (± 0,1 g/cm3), la densità media dei clasti juvenili risulta compresa tra 2,3-2,4 g/cm3 (fig. 2). A tale conferma, il rapporto tra la densità dei clasti ed il relativo volume non rileva alcuna tendenza particolare (fig. 3).
Figura 3: Il grafico riporta i valori di densità di ogni singolo clasto in relazione al proprio volume e non mostra particolari tendenze.
1,7 1,8 1,9 2 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 2,8 1 10 100 1000 . log Volume (cm3) D e n s it à (g /c m 3) -3,5 -4 -4,5 -5 -5,5 -6 Dimensioni (Ф)
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I valori della vescicolarità totale variano dal 16,4 % al 20,8 % (fig. 2), con un valore medio pari al 18%, risultando di grado incipiente, secondo la classificazione di Houghton e Wilson (tab. 1).
I valori di densità e vescicolarità totale sono stati correlati ai diversi campioni raccolti dal deposito, al fine di rilevare eventuali tendenze con la relativa posizione stratigrafica. Tale confronto non ha mostrato particolari relazioni.
% Vescicolarità Descrizione Non vescicolare Incipientemente vescicolare Scarsamente vescicolare Moderatamente vescicolare Altamente vescicolare Estremamente vescicolare 0-5 5-20 20-40 40-60 60-80 >80
Tabella 1: Classificazione della vescicolarità (Houghton e Wilson , 1989).
