Vulcoes(1)

As fornalhas da TerraAs fornalhas da Terra

Profª Ana Marta Conceição

O que é um vulcão?

É o ramo das Ciências da Terraque estuda a formação, a

distribuição e a classificação dosfenómenos vulcânicos.

É uma abertura na crusta terrestre por onde irrompe magma

Vulcanologia

VULCANISMO

PRIMÁRIO SECUNDÁRIO

ERUPÇÕESVULCÂNICAS FUMAROLAS GÉISERES ÁGUAS

TERMAIS

Existem dois tipos principais de vulcanismo:

Vulcanismo Primário ouEruptivo – carateriza-sepela ocorrência de erupçõesvulcânicas.

Vulcanismo Secundário ouResidual – durante ou após aserupções vulcânicas, mantêm-se,por vezes, nas regiões vulcânicas,durante anos ou até séculos,emissões de água a elevadastemperaturas e/ou emissões degases.

Monte Santa-Helena,Estados Unidos

Monte Santa-Helena,Estados Unidos

Vulcanismo Primário ou EruptivoErupção Vulcânica – emissão, através de umaabertura na crusta terrestre, de materiais noestado de fusão ígnea (lava), de gases e, nalgunscasos, materiais sólidos de várias dimensões.

ErupçõesVulcânicas

lava

gases

piroclastos

As manifestações do vulcanismoprimário ou eruptivo podem ser de

dois tipos:

VulcanismoCentral

VulcanismoFissural

Vulcanismo Central

Formação de um cone vulcânico, saída de lava poruma abertura central

Como se forma um vulcão?

www.prof2000.pt/users/esf_cnat/teoriavulcoes.htm

Vulcão emactividade

Constituição de um vulcão

Conesecundário

ChaminéCrateraLava

Gases e cinzasPiroclastos

Cone vulcânico

Câmara magmática

Vulcanismo Fissural

Vista aérea do vulcão Hekla (Islândia) no Inverno. A erupção fissural de2000.

Vulcanismo do Tipo FissuralErupção Fissural – a lava é expulsa atravésde fendas alongadas na crusta, que podematingir muitos quilómetros de comprimento.

Os mais extensos sistemas de erupçõesfissurais verificam-se nos fundos oceânicos, aonível dos riftes.

Ao nível dos continentes alava espalha-se formandomantos basálticos deenorme extensão, como ostípicos mantos de lava doDecão, na Índia. Estefenómeno não ocorre hoje.

VulcanismoFissural

atual e passado

Krafla Islândia(zona de rifte)

Deccan Traps (DeccanPlateau), Índia –derrames de basalto

Materiais expelidos pelos vulcões

Sólidos oupiroclastos

Líquidos Gasosos

HidrogénioMonóxido de carbonoDióxido de carbonoÁcido clorídricoVapor de águaMonóxido de enxofreDióxido de enxofre

O nome Piroclastos refere-se a uma classificaçãogenética (quanto à origem) dos diferentesprodutos vulcânicos sólidos.

Neste sentido podemos ter produtos sólidos dediferentes composições químicas com o mesmonome em termos de origem.

PiroclastosPiro= fogo clastos= detritos, rochas

Aspecto e dimensões dos piroclastos

Legenda:

1 - Bombas( diâmetro > 64mm)

2 - Lapilli ou bagacina(diâmetro 2-64 mm

3 - Cinzas(diâmetro < 2 mm)

Bombas

Fusiformes Fragmentosangularesarredondados

Podem serexpelidos emestado sólido ouplático

2-64mm

Cinzas

Fragmentosmuito finos

Podem sertransportadospelo vento atélongasdistâncias

Menos de2mm

Piroclastos quanto às dimensões podem ser:

Mais ou menosangulosos

Mais de 64mm

de origem nasrochasencaixantes àchaminé,portanto nãoexclusivamentelávicas, daí asua forma.

Arredondadas

Mais de 64mm

de origemlávica, muitocaraterísticas nassuas formas

às vezes naliteratura nãoaparecemdistinguidas dosblocos

Blocos Lapili ou bagacina

Algumas designações a que estamos habituados dizemrespeito à composição e textura dos piroclastos enesse sentido podem ocorrer nos mais variadosformatos destes.

Pedra-pomes ou púmice – de corclara são resultante de lavas muitoácidas e muito ricas em gases, logoassociadas a erupções explosivas.São muito porosas e menos densasque a água.

Escórias – de cor escura, sãocaracterísticas de magmas fluidos,básicos ou intermédios. Apresentamporosidade variável.

Exemplos:

Vapor de água

Monóxido de carbono

Dióxido de carbono

Hidrogénio

Azoto

Ácido clorídrico

Compostos de enxofre

Gases – desde fracas emissões a nuvens ardentes...

Que gases?

Outros ...

Nuvens ardentes – fragmentos de várias dimensões, com predomínio decinzas envolvidas em gases a elevadas temperaturas, calcinando tudo no seucaminho (dar exemplo das partículas de líquido num spray).

Krakatoa,Indonésia

Mont Pelée,Martinica 1902

Santa Helena, EUA

Pompeia (79 d.C.) – Emresultado da erupçãodo Vesúvio cinzas, lavae lamas cobriram oshabitantes da cidade,permitindo que seformassem os moldesdos corpos e daposição em queestavam quandoocorreu a catástrofe

Que efeitos produzemas nuvens ardentes?

Piroclastos quanto à maneira como ocorrem(se depositam relativamente ao aparelho

vulcânico) podem ser:

de Queda – são projectados pelo vulcões, e acabampor cair devido ao seu peso, perto da cratera ou nasvertentes do cone vulcânico

de fluxo – movimentam-se ao longo de vertentes,envolvidos em água ou em gases

LavaResulta do magma (oriundo de zonas profundas daTerra) quando este sai à superfície da crusta terrestre(ou seja quando é expelido numa erupção vulcânica) eperde parte da fracção gasosa (sofre desgaseificação).

Silicatosfundidos

(Compostos emSi O2) (parte

líquida)

Cristais emsuspensão(parte sólida)

Substânciasvoláteis

Gases

Magma (composição)

(parteoufraçãogasosa)

Distinção entre magma e lava

Magma Mistura de materiais resultantes da fusão derochas no interior da Terra.

Lava Magma que flui à superfície da Terra e doqual se libertaram todos os gases para aatmosfera.

Lavas1 - Uma das maneiras de as classificar é com baseno seu teor em sílica

2 - Outra maneira é classificá-las quanto à suaviscosidade

1 - Classificação das lavas quanto ao teor em sílica

As lavas pobres em sílica, básicas são também chamadaslavas máficas .

As lavas ácidas, ricas em sílica são também chamadaslavas félsicas.

As lavas consideram-se ácidas a partir de 65% de sílica.

2 - Classificação das lavas quanto à viscosidade

Podem ser: Lavas fluidas e viscosas(Há no entanto lavas de viscosidade intermédia)

Viscosidade – é a resistência que uma substância tem a fluir.Globalmente para as diferentes substâncias varia na razãoinversa da temperatura (quanto mais quente mais fluido) ena razão directa da presença de algumas substânciasdissolvidas.

No caso das lavas é a quantidade ou teor em sílica que vaiafetar diretamente a sua viscosidade. Quanto mais sílica(SiO2) mais viscoso.

Aquando uma erupção vulcânica, as lavas podem formar porordem decrescente de viscosidade : agulhas, domos, domos-escoada ou escoadas. No caso das duas primeiras o magmaarrefece e solidifica antes de ter tempo de se derramar.

Legenda: 1 - agulha; 2 - domo; 3 - domo-escoada; 4 - escoada delava (podem atingir várias dezenas de quilómetros decomprimento).

Adaptado de: www.eb23-barroselas.rcts.pt/nucleosest/viscos...

Formas de consolidaçãode lavas fluidas a

intermédias

Lavas fluidas

Basálticas

Baixa viscosidade

1100-1200ºC

Movem-se rapidamente,percorrendo grandes distâncias,formando “rios de lava”

A fração volátil (gases)liberta-se facilmente

Originam erupções efusivas

Quando consolidam formamlavas encordoadas ou pahoehoe(termo de origem havaiano), oupillow lavas quando consolidamdentro de água.

pobre em sílica (básica ou máfica)

Lavas fluidas mas menosfluidas que as pahoehoe

Temperaturas um pouco mais baixas

Mais viscosas

libertação de gases umpouco mais difícil

Erupções um pouco menosefusivas ou de efusivas a mistas

quando consolidam sãochamadas lavas escoriáceasou aa (ásperas e fissuradas,como resultado da saída degases).

Um pouco mais rica em sílica(podem ir a intermédias)

http://pt.wikipedia.org/wiki/Lava

Escoada aa avançandosobre lava pahoehoeKīlauea, Havai.

Lava pahoehoe Havai Lava pahoehoe Hekla, Islândia

Fluxo de lava (lava aa), Etna Itália

Estas formações correspondem a contrações que se geram noseio da escoada lávica, devidas a um arrefecimento muitorápido desta. A lava consolida em prismas de forma hexagonalque são sempre perpendiculares à superfície de arrefecimento

http://www.speleoazores.com/glossario_speleo.php?formacao=Disjunção%20Prismática&PHPSESSID=54f5dca63008ea0198fc840849fa3506#20

Nalgumas situaçõeseruptivas os fluxosde lava nãoconsolidam emformações aa nemem formaçõespahoehoe podendoformar disjunçõescolunares ouprismáticas de lava.

“Tubos de Órgão” -Islândiahttp://www.rsiphotos.com/gallery_detail.php?PhotoID=179

“Calçada de gigantes” - Irlanda

Formas de consolidação de lavasviscosas a muito viscosas

Agulhas vulcânicas

Agathla's Needle (AgathlaPeak) Navajo Volcanic Field,Arizona

‘Needle of Pelée’, Mont Pelée,Ilha da Martinica 1902)http://www.ipgp.jussieu.fr/pages/030303060201.php?langue=1

oficina.cienciaviva.pt/.../lexim_chamine.htm

Processos que levam à “formação” de uma agulhavulcânica: erosão do cone ou crescimento da agulha

No caso de Mont Pelée, Ilha da Martinica (1902), a agulha não se formoupelo processo acima descrito mas tão só por ascenção de lava que foiconsolidando acima da cratera e foi “crescendo”.

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atic

representation

of

the

internal

structure

of

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typical

volcanic

dome.

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Schematic

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Vista do vulcãoNovarupta em 1987(depois da erupção de1912)

http://www.avo.alaska.edu/volcanoes/volcinfo.php?volcname=Novarupta

Domas vulcânicos

Vista aérea do doma do vulcãoNovarupta, Alaska

Comportamento de vulcões relativamente ao tipode material que é expelido durante as erupções

ou nos intervalos delas Erupções explosivas de lava rica em sílica (ácida ou félsica+ de 65% sílica) (riolito)

Erupções efusivas de lava pobre em sílica (básica oumáfica – de 52% de sílica) (basalto)

Escoadas piroclásticas

Lahares - avalanche de lama constituída por piroclastosde pequenas dimensões e água que corre pelas vertentesdo cone vulcânico - México

Erupções freáticas (água vaporizada)

Emissões de dióxido de carbono

Classificação mais recente, segundo as características

do material expelido durante a erupção

Erupções Efusivas

Erupções Explosivas

Erupções Mistas

Kilauea, HawaiKilauea, Hawai

Erupções Efusivas

Magma fluido Fácil libertação dos gases

Erupção calma

Derramamento de lavaabundante a altastemperaturas

Mantos de lava oucorrentes de lava Cones baixos quando existentes

Erupções Explosivas

Erupção violenta

Lavas viscosas

Difícil libertação degases

Formação de domas, cúpulas e agulhas vulcânicas

Os cones são acumulações de piroclastos

Erupçõe Mistas

Fases explosivas alternadas com fasesefusivas

Cones com alternância de camadas depiroclastos e camadas de lava

Crateras de ressurgência ou caldeiras relacionam-secom aparelhos eruptivos que abateram e que resultam daformação de uma caldeira. Ex: sete cidades Açores eCerro gallan Argentina

A caldeira Kaguyak no Alascapossui 2,5 km de diâmetro(Foto cortesia da USGS)

Uma Caldeira, como se forma?

São depressões de grandesdimensões na parte superiordos vulcões do tipo central,devido ao afundimento dacratera e chaminé,provocado por umesvaziamento da câmaramagmática.

A existência de fraturas e o peso das camadas superiores provoca aqueda do teto da câmara, formando, então as caldeiras.Estas, podem mais tarde, ser preenchidas pelas águas das chuvas,formando lagoas.

Caldeira e lagoa das Sete Cidades,Açores

Lagoa do Fogo, Açores

Um critério tradicional, mas nem sempre consensual,para a determinação destes limites é a data da últimaerupção.

Se esta estiver dentro do período em que as pessoasvêm registrando a história, o vulcão é consideradoativo.

Se a última erupção ocorreu antes dos temposhistóricos, mas dentro de 10.000 anos, então o vulcão éconsiderado "adormecido“, inactivo pois é provávelque ele ainda tenha a capacidade de entrar emerupção novamente.

Os vulcões que não entram em erupção por mais de10.000 anos são considerados extintos, pois dificilmenteeles entrarão em erupção de novo

Vulcões activos, inactivos e extintos...

VULCANISMO

PRIMÁRIO SECUNDÁRIO

ERUPÇÕESVULCÂNICAS FUMAROLAS GÉISERES ÁGUAS

TERMAIS

IslândiaIslândia

Vale das Furnas, S.Miguel - AçoresVale das Furnas, S.Miguel - Açores

ÎslândiaÎslândia

Yellowstone, Estados UnidosYellowstone, Estados Unidos

Vulcanismo Residualou secundário

Fumarolas – emissões de gases, a temperaturaselevadas que vão baixando ao longo do tempo

Sulfataras Mofetas

Géisers – repuxos intermitentes de águassubterrâneas e de vapor de água

Nascentes termais – fontes de libertação de águasquentes, ricas em sais minerais, sobreaquecidas devido ao calordissipado nas regiões vulcânicas ou ao aumento da temperaturacom a profundidade.

Águas Magmáticas ou Juvenis – têm origemmagmática. As águas libertadas resultam do arrefecimento econsequente condensação do vapor de água que se liberta domagma.

Aproveitamentodos

vulcões

Aproveitamentodos

vulcões

Faial, AçoresFaial, Açores

Etna, ItáliaEtna, Itália

http://en.wikipedia.org/wiki/Hot_spring

Deildartunguhver, Iceland: a mais alta fonte termal da Europa

Macacos aproveitando o calordas fontes termais

Geyser em Kamisuwa

Vantagens das ErupçõesVulcânicas para a População

Utilização agrícola dos solos

Exploração de produtosminerais como o enxofre, ocobre, o ferro, a platina e osdiamantes

Interesse turístico

Energia Geotérmica