Dipartimento di Scienze della Terra
Le isole del medio oceano come le Hawaii, le Galapagos, la Reunion o le Bermuda sono formate da basalto, il più elementare e più fluido, meno viscoso di tutti i tipi di lava comune. Geochimicamente, si possono distinguere vari tipi di basalti (tholeiite, alcalini ecc.), ma il basalto in generale ha una composizione chimica molto diversa dalle lave che eruttano dai vulcani continentali ed è molto più fluido; quindi, i gas fuoriescono facilmente da queste lave. Di conseguenza, quando le colate di lava si accumulano per produrre un cono vulcanico, gli edifici basaltici hanno tipicamente pendenze ad angolo basso. Sono quindi chiamati vulcani a scudo. I profili dei vulcani a scudo assomigliano a quelli dello scudo di un guerriero romano che ha una forma del terreno leggermente inclinata e convessa verso l’alto.
I vulcani a scudo sono il più grande tipo di vulcano conosciuto nel sistema solare. Olympus Mons su Marte è la più grande montagna del sistema solare, che si erge per 24 km sopra la pianura circostante, con una base di oltre 500 km di diametro e circondata da una scogliera alta 6 km. Il più grande vulcano a scudo della Terra è il Mauna Loa, situato sulla Big Island delle isole Hawaii. Mauna Loa si trova a 4169 m sopra il livello del mare e un totale di 8 km sopra il fondo dell’oceano, più un ulteriore km dovuto al caricamento della litosfera oceanica da parte dell’enorme carico. Il Volcán Wolf dell’isola Isabela, alto 1710 m, è il vulcano più alto delle isole Galápagos. Il Volcán Wolf, come tutti gli altri vulcani delle Galapagos, appare solo parzialmente sopra il livello del mare, mentre i tre chilometri più bassi sopra la sua base sono coperti dall’oceano.
I vulcani a scudo consistono in gran parte di sottili colate di lava, con strati piroclastici minori (principalmente cenere). Le loro pendenze subaeree (sopra il livello del mare) sono per lo più di 4-8 gradi, con caldere sommitali dalle pareti ripide e anche crateri a fossa (sinkholes) che sono simili alle caldere nella forma ma molto più piccoli. Le pendenze dolci sono il risultato della bassa viscosità della lava, che permette alle lave di scorrere velocemente e lontano. I flussi di lava (pahoehoe e aa) iniziano comunemente il loro percorso da bocche laterali e fessure piuttosto che dalla cima. Queste bocche laterali sono il risultato dell’allargamento e/o della subsidenza del vulcano. Eruzioni e colate di lava si verificano anche lungo le zone di rift collineari, che possono estendersi molto lontano dalla cima. Le eruzioni sono concentrate nelle zone di rift attive. Le zone di rift sono caratteristiche morfologiche lineari e allungate, che rappresentano fratture in un vulcano che si irradiano dal cratere sommitale. Sono zone di debolezza all’interno di un vulcano in cui il magma può facilmente muoversi. Ciò causa frequenti eruzioni lungo queste zone che continuano ad allargarsi nel tempo a causa del magma che vi scorre dentro. I complessi di dike (la manifestazione sotterranea delle fessure eruttive) spesso sono sotto la caldera e le zone di rift. In alcuni vulcani a scudo delle Galapagos si verifica una zona di rift circonferenziale intorno al bordo della caldera, che ha come conseguenza che i loro scudi culminano in cupole ripide, profonde caldere sommitali e sciami di dike radiali.