Nanoscale dynamics of volcanic processes: Experimental insights and numerical simulations of explosive eruptions

Informazioni relative al progetto

NANOVOLC

ID dell’accordo di sovvenzione: 101044772

DOI

10.3030/101044772

Data della firma CE 23 Novembre 2022

Data di avvio 1 Gennaio 2023

Data di completamento 31 Dicembre 2027

Finanziato da

• European Research Council (ERC)

Costo totale

€ 1 999 073,39

Contributo UE

€ 1 999 073,39

Coordinato da

CONSIGLIO NAZIONALE DELLE RICERCHE
Italy

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Pubblicazioni

Peer reviewed articles (24)

Magma titanium and iron contents dictate crystallization timescales and rheological behaviour in basaltic volcanic systems

Autori: Fabrizio Di Fiore; Alessandro Vona; Danilo Di Genova; Alessio Pontesilli; Laura Calabrò; Silvio Mollo; Jacopo Taddeucci; Claudia Romano; Piergiorgio Scarlato
Pubblicato in: Communications Earth and Environment, 2024, ISSN 2662-4435
Editore: Springer Nature
DOI: 10.1038/S43247-024-01452-1

A review of the differential scanning calorimetry shift–factor approach: Application to Colli Albani melt viscosity and implications for mafic Plinian eruptions

Autori: E. Fanesi, D. Di Genova, P. Valdivia, D. Bondar, S. Dominijanni, S. Abeykoon, G. Giuliani, A. Kurnosov, G. Giordano, M. Cassetta, A. Vona, C. Romano, F. Arzilli
Pubblicato in: Journal of Volcanology and Geothermal Research, 2025, ISSN 0377-0273
Editore: Elsevier
DOI: 10.1016/j.jvolgeores.2025.108276

Kinetic partitioning of trace cations between zoned clinopyroxene and a variably cooled-decompressed alkali basalt: Thermodynamic considerations on lattice strain and electrostatic energies of substitution

Autori: Silvio Mollo, Piergiorgio Moschini, Teresa Ubide, Alice MacDonald, Fracesco Vetere, Manuela Nazzari, Valeria Misiti, Nobuyoshi Miyajima, Caterina Melai, Danilo Di Genova, Alessandro Vona, Fabrizio Di Fiore, Claudia Romano
Pubblicato in: Geochimica et Cosmochimica Acta, 2023, ISSN 0016-7037
Editore: Elsevier
DOI: 10.1016/j.gca.2023.10.012

Non-stoichiometric crystal nucleation in a spodumene glass containing TiO2 as seed former: Effects on the viscosity of the residual melt

Autori: Alessio Zandon;Alex Scarani;Jessica Lschmann;Maria Rita Cicconi;Fabrizio Di Fiore;Dominique de Ligny;Joachim Deubener;Alessandro Vona;Mathieu Allix;Danilo Di Genova
Pubblicato in: Journal of Non-Crystalline Solids, 2023, ISSN 0022-3093
Editore: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.jnoncrysol.2023.122563

Chemically Driven Nano‐Elastic Heterogeneities Control Fragility in Volcanic Melts

Autori: Michele Cassetta, Daria Szewczyk, Gabriele Giuliani, Serena Dominijanni, Francesco Vetere, Gianluca Iezzi, Francesco Radica, Dmitry Bondar, Fabrizio Di Fiore, Alessio Pontesilli, Levent Karacasulu, Nicola Daldosso, Hideyuki Mizuno, Danilo Di Genova
Pubblicato in: Advanced Science, Numero 13, 2025, ISSN 2198-3844
Editore: Wiley
DOI: 10.1002/ADVS.202512063

A review of the differential scanning calorimetry shift–factor approach: Application to Colli Albani melt viscosity and implications for mafic Plinian eruptions

Autori: E. Fanesi, D. Di Genova, P. Valdivia, D. Bondar, S. Dominijanni, S. Abeykoon, G. Giuliani, A. Kurnosov, G. Giordano, M. Cassetta, A. Vona, C. Romano, F. Arzilli
Pubblicato in: Journal of Volcanology and Geothermal Research, 2025, ISSN 0377-0273
Editore: Elsevier
DOI: 10.1016/j.jvolgeores.2025.108276

High mechanical resistance - porous ceramics by cold sintering of volcanic ash from Mount Etna

Autori: Mattia Biesuz, Paulina Pazerauskaite, Levent Karacasulu, Milad Kermani, Marco Viccaro, Vincenzo M. Sglavo, Danilo Di Genova
Pubblicato in: Construction and Building Materials, Numero 517, 2026, ISSN 0950-0618
Editore: Elsevier BV
DOI: 10.1016/J.CONBUILDMAT.2026.145697

A gas-slug model for basaltic Vulcanian eruptions at open-conduit volcanoes, constrained by textural characteristics and dynamics of the July 3rd, 2019, Stromboli eruption (Italy)

Autori: Guido Giordano, Alessandro Vona, Teresa Oreade Grillo, Alessandro Frontoni, Laura Calabrò, Gerardo Carrasco-Núñez, Alessandro Aiuppa, Luca Caricchi, Gianfilippo De Astis, Danilo Di Genova, Giuseppe La Spina, Monica Piochi, Marco Viccaro, Riccardo Russo
Pubblicato in: Volcanica, Numero 9, 2026, ISSN 2610-3540
Editore: Volcanica
DOI: 10.30909/VOL/IAJQ5592

Nanoscale chemical heterogeneities control magma viscosity and failure

Autori: Pedro Valdivia Munoz; Alessio Zandonà; Jessica Löschmann; Dmitry Bondar; Cécile Genevois; Aurélien Canizarès; Mathieu Allix; Nobuyoshi Miyajima; Alexander Kurnosov; Tiziana Boffa-Ballaran; Fabrizio Di Fiore; Alessandro Vona; Claudia Romano; Joachim Deubener; Emily Bamber; Danilo Di Genova
Pubblicato in: Crossref, 2024, ISSN 2693-5015
Editore: Research Square
DOI: 10.21203/RS.3.RS-3891365/V1

Precipitation Kinetics of Nucleating Agents in LAS Glass-Ceramics by High Temperature Raman Spectroscopy

Autori: Jessica Streichert, Stefanie Meyer, Alessio Zandona, Danilo Di Genova, Joachim Deubener
Pubblicato in: Glass Europe, Numero 3, 2025, ISSN 2940-8830
Editore: TIB Open Publishing
DOI: 10.52825/GLASS-EUROPE.V3I.2742

Impact of cooling rate on rheology and emplacement dynamics of basaltic lavas: Insights from the January 2024 Sundhnúksgígar eruption (Iceland)

Autori: Fabrizio Di Fiore, Alessandro Vona, Danilo Di Genova, Alberto Caracciolo, Alessio Pontesilli, Laura Calabrò, Gabriele Giuliani, Silvio Mollo, Dmitry Bondar, Manuela Nazzari, Claudia Romano, Piergiorgio Scarlato
Pubblicato in: Journal of Volcanology and Geothermal Research, 2025, ISSN 0377-0273
Editore: Elsevier
DOI: 10.1016/j.jvolgeores.2025.108400

The rheological evolution of a phonotephritic melt upon variable degrees of carbonate assimilation and deformation regimes

Autori: Gabriele Giuliani, Danilo Di Genova, Fabrizio Di Fiore, Silvio Mollo, Serena Dominijanni, Chiara Maria Petrone, Claudia Romano, Alessandro Vona
Pubblicato in: Chemical Geology, Numero 680, 2025, ISSN 0009-2541
Editore: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.chemgeo.2025.122711

Intralaboratory calibration of the DSC shift-factor approach for melt viscosity determination: A case study on lead metasilicate glass

Autori: Danilo Di Genova, Gabriele Giuliani, Sumith Abeykoon, Kajal Dadwal, Suruchi Sharma, Atul Khanna, Alessio Zandonà, Dmitry Bondar, Stefanie Meyer, Laura Calabrò, Serena Dominijanni, Joachim Deubener
Pubblicato in: Journal of Non-Crystalline Solids, 2025, ISSN 1873-4812
Editore: Elsevier
DOI: 10.1016/j.jnoncrysol.2025.123709

Viscosity and structure of Na2O-enriched haplogranitic melts: a DSC shift-factor calibration for peralkaline rhyolites

Autori: Veronica Stopponi, Gabriele Giuliani, Laura Calabrò, Dmitry Bondar, Sumith Abeykoon, Claudia Romano, Donald B. Dingwell, Danilo Di Genova
Pubblicato in: Chemical Geology, Numero 702, 2026, ISSN 0009-2541
Editore: Elsevier BV
DOI: 10.1016/J.CHEMGEO.2025.123196

Are volcanic melts less viscous than we thought? The case of Stromboli basalt

Autori: Pedro Valdivia, Alessio Zandonà, Alexander Kurnosov, Tiziana Boffa Ballaran, Joachim Deubener, Danilo Di Genova
Pubblicato in: Contributions to Mineralogy and Petrology, Numero 178, 2023, ISSN 0010-7999
Editore: Springer Science and Business Media LLC
DOI: 10.1007/S00410-023-02024-W

Nanoscale chemical heterogeneities control the viscosity of andesitic magmas

Autori: Pedro Valdivia, Alessio Zandonà, Jessica Löschmann, Dmitry Bondar, Cécile Genevois, Aurélien Canizarès, Mathieu Allix, Nobuyoshi Miyajima, Alexander Kurnosov, Tiziana Boffa Ballaran, Fabrizio Di Fiore, Alessandro Vona, Claudia Romano, Joachim Deubener, Em
Pubblicato in: Communications Earth & Environment, 2025, ISSN 2662-4435
Editore: Springer Nature
DOI: 10.1038/s43247-025-02424-9

Experimental and thermodynamic constraints on the magmatic variables governing pre-eruptive conditions at Hunga volcano: Development of a new equilibrium orthopyroxene-clinopyroxene thermometer

Autori: Enrico Califano, Silvio Mollo, Marco Brenna, Alessio Pontesilli, Jie Wu, Patricia Marks, Dennis Eul, Marcus Nowak, Shane J. Cronin, Fabrizio Di Fiore, Alessandro Vona, Sumith Abeykoon, Danilo Di Genova, Claudia Romano, Piergiorgio Scarlato
Pubblicato in: Chemical Geology, Numero 708, 2026, ISSN 0009-2541
Editore: Elsevier BV
DOI: 10.1016/J.CHEMGEO.2026.123328

3D quantification of nanolites using X-ray ptychography reveals syn-eruptive nanocrystallisation impacts magma rheology

Autori: Emily C. Bamber, Fabio Arzilli, Silvia Cipiccia, Darren J. Batey, Giuseppe La Spina, Margherita Polacci, Ali Gholinia, Heath Bagshaw, Danilo Di Genova, Richard Brooker, Daniele Giordano, Pedro Valdivia & Mike R. Burton
Pubblicato in: Nature Communications, 2025, ISSN 2041-1723
Editore: Springer Nature
DOI: 10.1038/s41467-025-62444-z

Viscosity of anhydrous and hydrous peridotite melts

Autori: Danilo Di Genova, Dmitry Bondar, Alessio Zandonà, Pedro Valdivia, Raschid Al-Mukadam, Hongzhan Fei, Anthony C. Withers, Tiziana Boffa Ballaran, Alexander Kurnosov, Catherine McCammon, Joachim Deubener, Tomoo Katsura
Pubblicato in: Chemical Geology, 2023, ISSN 0009-2541
Editore: Elsevier
DOI: 10.1016/j.chemgeo.2023.121440

Nanolite Crystallization in Volcanic Glasses: Insights From High‐Temperature Raman Spectroscopy and Low‐Temperature Rock‐Magnetic Analysis

Autori: Dmitry Bondar, Aurèlien Canizarès, Dario Bilardello, Pedro Valdivia, Alessio Zandonà, Claudia Romano, Mathieu Allix, Danilo Di Genova
Pubblicato in: Geochemistry, Geophysics, Geosystems, Numero 26, 2025, ISSN 1525-2027
Editore: American Geophysical Union (AGU)
DOI: 10.1029/2024GC011846

The effect of carbonate assimilation and nanoheterogeneities on the viscosity of phonotephritic melt from Vesuvius

Autori: Gabriele Giuliani, Danilo Di Genova, Fabrizio Di Fiore, Pedro Valdivia, Silvio Mollo, Claudia Romano, Tiziana Boffa Ballaran, Alexander Kurnosov , Alessandro Vona
Pubblicato in: Chemical Geology, 2024, ISSN 0009-2541
Editore: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.chemgeo.2024.122408

Unique formation of organic glass from a human brain in the Vesuvius eruption of 79 CE

Autori: Guido Giordano, Alessandra Pensa, Alessandro Vona, Danilo Di Genova, Raschid Al-Mukadam, Claudia Romano, Joachim Deubener, Alessandro Frontoni, PierPaolo Petrone
Pubblicato in: Scientific Reports, Numero 15, 2025, ISSN 2045-2322
Editore: Springer Science and Business Media LLC
DOI: 10.1038/s41598-025-88894-5

Aluminum control on viscosity and structure of haplogranitic melts: Implications for rhyolitic melt viscosity determination

Autori: Gabriele Giuliani, Laura Calabrò, Veronica Stopponi, Dmitry Bondar, Sumith Abeykoon, Claudia Romano, Donald B. Dingwell, Danilo Di Genova
Pubblicato in: Chemical Geology, Numero 698, 2025, ISSN 0009-2541
Editore: Elsevier BV
DOI: 10.1016/J.CHEMGEO.2025.123127

Modeling magma viscosity and ascent dynamics of the 472 CE sub-Plinian eruption of Somma-Vesuvius (Italy)

Autori: Serena Dominijanni, Laura Calabrò, Emily C. Bamber, Gabriele Giuliani, Dmitry Bondar, Pedro Valdivia, Fabio Arzilli, Giuseppe La Spina, Alexander Kurnosov, Alessandro Vona, Alessandro Longo, Danilo Di Genova
Pubblicato in: Earth and Planetary Science Letters, Numero 673, 2026, ISSN 0012-821X
Editore: Elsevier BV
DOI: 10.1016/J.EPSL.2025.119714