Preludio: Vulcanismo sulla placca Iblea

Il vulcanismo nella parte orientale della Sicilia si è manifestato sin dal medio Triassico, producendo voluminose lave mafiche (poveri di silicio) e materiale clastico (frammentario), la maggior parte del quale è stato eruttato e depositato sotto il livello del mare. I luoghi dell'attività vulcanica erano situati nella parte sudorientale della Sicilia, la Placca Iblea (Monti Iblei), un'area tettonicamente sollevata durante il tardo Pliocene e Pleistocene. Il più grande ciclo di vulcanismo in quel settore appartiene al periodo tra il tardo Miocene (Tortoniano) e il primo Pleistocene e mostrava una migrazione dei centri eruttivi verso nord. Una caratteristica notevole di questo vulcanismo era la breve durata di ogni evento eruttivo (forse da pochi anni a diversi secoli) e la mancanza di edifici vulcanici principali, tutte le attività si verificavano da fratture regionali controllate dalla direzione della tettonica predominante (OSO-ENE). Il prodotto dei più recenti episodi del vulcanismo ibleo giacciono sotto centinaia di metri di sedimenti alluvionali recenti e del tardo Pleistocene, e la loro età non può essere determinata esattamente, ma sembra che vi siano state serie più o meno continue di attività vulcanica divenendo progressivamente più nuove verso nord.

Nel margine settentrionale della Piana di Catania, un'area di subsidenza tettonica coperta da depositi fluviali sita tra l'Etna e la parte più settentrionale del margine della Placca Iblea, le rocce vulcaniche affiorano nuovamente, ma queste sono considerevolmente più giovani di quelle della Placca Iblea e sono generalmente considerate le più recenti manifestazioni di vulcanismo nell'area etnea.

Prima fase: "pre-etnea"

L'attività vulcanica nell'area etnea iniziò circa mezzo milione di anni fa. Questa attività iniziale, la prima di quattro fasi principali durante l'evoluzione dell'Etna, fu molto simile a quelle del vulcanismo ibleo e i suoi prodotti furono prevalentemente lave sottomarine e vulcanoclasti di composizione toleitica (per maggiori informazioni circa questo tipo di rocce basaltiche, vedere la Basalt Page of Pete Reiners, "The life stages of Hawaiian volcanoes" da Volcano World, la Geology Directory, e il geochemistry page about Loihi volcano, Hawaii). Il più famoso affioramento di Acicastello (comune a 10 km a nord di Catania) e le zone circostanti contengono lave a cuscino e hyaloclastites prodotte da questa prima fase di attività.

Solitamente si ritiene che questa fase di vulcanismo abbia preso vita nel vasto golfo marino che si estendeva sulla parte dell'area occupata dall'attuale Etna e che fu successivamente ricoperto da sedimenti mescolati con le rocce vulcaniche grazie anche al contributo dato dal sollevamento tettonico della regione.

Circa 300.000 anni fa diverse eruzione avvennero in diversi luoghi nell'area etnea - principalmente sul lato SO dell'Etna - producendo transitional tholeiitic and alkalic basalts (pigeonitic tholeiites, alkali basalts and trachybasalts).

Questa prima fase dell'attività vulcanica nell'area etnea e comunemente chiamata pre-etnea. Il volume di questi prodotti è insignificante a confronto dell'intero volume dei prodotti dell'Etna, ma in termini di tempo questa fase occupa più di metà della storia del vulcano.

Seconda fase: "Antica Etna"

La seconda fase del vulcanismo dell'Etna, chiamata "Antica Etna", iniziò con diverse eruzione localizzate (come il centro eruttivo di Paternò, sul fianco SSO dell'Etna, datata tra 158 mila e 178 mila anni fa). Diversi autori (Romano, 1982, Romano et al., 1979) hanno definito questi centri eruttivi gli "Antichi centri eruttivi alcalici". E' dato per certo che un primo grande stratovulcano (il centro eruttivo Calanna - 100-130 mila anni fa) fu costruito in una fase successiva. I magma eruttati erano basalti alcalici e hawaiiani.

Terza fase: "Trifoglietto II"

La terza fase del vulcanismo etneo è comunenmente chiamata "Trifoglietto II" e fu caratterizzata dalla costruzione di parecchi stratovulcani sovrapposti: Trifoglietto II (un largo stratovulcano costituito da lave piroclastiche) Vavalaci e Cuvigghiuni furono tra i più importanti di questi vulcani. Tra i prodotti di questi vulcani, la maggior parte erano dei magmi alkalini differenziato (trachiti), che portarono ad un vulcanismo più esplosivo di quello delle fasi precedenti. La crescita degli strativulcani era a volte interrotta, e in parecchi casi terminata, da un collaso della caldera. I più antichi prodotti di questa fase risalgono a 80 mila anni fa mentre una datazione superiore nella stratigrafia forni' l'età di 63 mila anni fa.

Quarta fase: "Mongibello"

La quarta fase ha visto la crescita del "Mongibello", uno stratovulcano, la cui evoluzione è divisa in tre fasi, Antica, Recente e Moderna. I suoi prodotti più antichi risalgono a 35 mila anni fa. Durante questa fase, l'Etna ha prodotto i più differenziati (trachiti) magmi della sua intera storia; questo avvenne circa 15-16 mila anni fa e portò all'eruzione di ignimbriti (depositi di colate piroclastiche) che sono visibili negli affioramenti vicino la cittadina di Biancavilla, sula fianci SO dell'Etna. La cenere di queste eruzione molto esplosive fu distribuita in una vasta area del Mediterraneo ed è stata recentemente identificata in depositi lacustri (collegati ad un lago) nel lago craterico di Colli Albani vicino Roma (Calanchi et al., 1996), circa 800 km a NNO dell'Etna! Questo evento fu probabilmente accompagnato da un collasso della caldera Ellittico, una depressione del diametro di circa 3 km che è stata riempita da prodotti eruttivi più recenti e in parte ingoiata dai successivi collassi di caldere.

Dopo questo periodo di magmatismo trachitico, la composizione dei prodotti eruttivi divenne più mafica (ovvero povera di silicio ma con più alti contenuti di magnesio e ferro) e l'attività divenne prevalentemente effusiva.
Il principale collasso di caldera avvenne diverse migliaia di anni fa, formando la Valle del Bove, una vasta depressione di circa 5 x 7 km sul fianco est del vulcano. La prima fase della formazione della caldera fu caratterizzata da un cedimento gravitazionale (collasso settoriale) del fianco orientale, che produsse una valanga di frammenti i cui depositi sono stati identificati solo di recente da Calvari et al. (1998) sotto una spessa successione di depositi fluviali conosciuta come "Chiancone" e affiorante sulla parte più bassa del fianco orientale dell'Etna.

La crescita del moderno cono sommitale dell'Etna fu interrotta recentemente, così come 2000 anni fa circa, da un callasso di caldera (Piano caldera), durante un'inusuale eruzione esplosiva (Pliniana) che avvenne probabilmente nel 122 Avanti Cristo (Coltelli et al., 1998). Il contorno di Piano Caldera è ancora oggi visibile come un distinto pendio scosceso alla base dell'attuale cono sommitale, il suo massimo diameteo è di circa 2,5 km, con un orlo a circa 2900 metri di altitudine. Più recentemente ci sono stati collassi di caldera minori che hanno coinvolto solo l'area dei coni sommitali, come nel 1669 quando un magma di largo volume defluì da una possibile area di raccolta sotto il vulcano, durante una delle eruzioni principali da Monti Rossi sul fianco meridionale.
L'attività dell'Etna durante gli ultimi millenni è stata caratterizzata da emissioni di lava e attività Stromboliane, con talvolta episodi esplosivi ai crateri sommitali.