Il gruppo di ricerca di cui fa parte il dott. Fabio Arzilli opera all'interno della Sezione di Geologia della Scuola di Scienze e Tecnologie dell’Università di Camerino, ed include il prof. Michael R. Carroll, la prof.ssa Eleonora Paris e il prof. Gabriele Giuli.
La ricerca condotta dal dott. Arzilli permette per la prima volta di combinare forni che possono raggiungere alte temperature e pressioni con la tomografia a raggi x utilizzando linee di sincrotrone. La tecnica sviluppata dal Dott. Arzilli in collaborazione con l’Università di Manchester (UK), l’Università di Bristol (UK), l’Università di Durham (UK), il sincrotrone Diamond Light Source (UK), University College London (UK) e l’Università di Bayreuth (Germania) permette di visualizzare in tempo reale e di quantificare la cristallizzazione e degassamento di un magma in funzione della temperatura e pressione. Questo permette di riprodurre le condizioni del magma al di sotto di un vulcano, simulando le condizioni pre- e sin-eruttive. Quindi questi esperimenti permettono di riprodurre le condizioni del magma sia in camere magmatiche che all’interno di condotti vulcanici.
Lo scopo principale della ricerca è quello di studiare le cinetiche di cristallizzazione dei magmi basaltici e il loro effetti sul comportamento reologico del magma durante la risalita verso la superficie all’interno di condotti vulcanici. I risultati ottenuti permettono di quantificare le variazioni fisiche del magma nel tempo direttamente con una visione tridimensionale (3D). I dati sperimentali prodotti sono stati integrati in un modello numerico che simula la risalita del magma in condotti vulcanici, in collaborazione con l’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia di Catania. L’integrazione dei dati sperimentali con il modello numerico permette di quantificare le dinamiche eruttive nei sistemi vulcanici basaltici (come per esempio l’Etna, Italia) e i cambi di stile eruttivo. La ricerca del dott. Arzilli ha implicazioni sui modelli di valutazione e mitigazione del rischio vulcanico e gestione delle aree vulcaniche attive.