Vulcanologia

Métodos de estudo

para o interior da

geosfera

Tema III

Compreender a

estrutura e a dinâmica

da geosfera

António Sousa – professor na Escola Secundária C/ 3º Ciclo de Júlio Dinis de Ovar

Vulcanologia

Contexto geolgico do arquipélago dos Açores


Contexto geológico do arquipélago dos Açores


Vulcanismo no arquipélago dos Açores


Central (existência de cone vulcânico)

Fissural (erupção através de fendas)

Nascentes termais Géiseres

Fumarolas (sulfataras e mofetas)

Lagos de lama

Caracterizado pela ocorrência de erupções vulcânicas, com emissão de partículas gasosas, líquidas e sólidas através de um aparelho vulcânico.

Caracterizado pela inexistência de erupções vulcânicas, manifestando-se a actividade vulcânica através da libertação de água e/ou gases a temperaturas elevadas.

Cratera

Chaminé principal

Cone secundário ou adventício

Chaminés secundárias ou

adventícias

Rochas encaixantes

Câmara magmática (magma)

Cinzas e gases

Lava e piroclastosCone vulcânico

Vulcanismo primário de tipo central

Fissuras

Mantos de lavaanteriores

Erupção actual

Este tipo de vulcanismo écaracterístico dos fundos

oceânicos (riftes)

Vulcanismo primário de tipo fissural

Doc. 5 Como funciona um aparelho vulcânico?


a) b)

c)

Lago

d)

a) Erupção vulcânica violenta;

b) No final da erupção, a câmara magmática está vazia;

c) O aparelho vulcânico colapsa sob o seu próprio peso por falta de sustentação;

d) A água das chuvas pode acabar por formar um lago no interior da caldeira.

Formação de uma caldeira

Caldeiras das Sete Cidades


As erupções são desencadeadas por um aumento de pressão numa câmara magmática superficial, que pode ser provocado pela chegada de magma proveniente de reservatórios mais profundos (astenosfera).

A subida de pressão pode provocar fracturas no tecto da câmara magmática ou aumentar as fracturas já existentes, por onde ascende o magma até à superfície.

Porque ocorrem erupções vulcânicas?


Composição do magma

O magma é formado por uma mistura de silicatos fundidos, por cristais em suspensão e por diversos gases, que se designam, globalmente, susbtâncias voláteis.


Materiais expelidos durante uma erupção vulcânica

Os gases compõem a fracção mais volátil dos componentes do magma.

De entre os gases libertados durante uma erupção vulcânica, os mais abundantes são os seguintes:

Vapor de água;

Monóxido de carbono ;

Dióxido de carbono;

Hidrogénio;

Azoto;

Gases sulfurosos.

Substâncias voláteis

CINZAS VULCÂNICAS (< 2 mm)

Fragmentos muito finos que podem ser facilmente transportados a longas distâncias pelo vento.

LAPILLI ou BAGACINA (2 mm – 64 mm)

Fragmentos angulares ou arredondados, que podem ser expelidos em estado sólido ou parcialmente fundido.

BOMBAS e BLOCOS (> 64 mm)

Podem pesar até várias dezenas de quilos, podendo atingir também alguns metros de diâmetro. Caracterizam-se pela forma particular que adquirem durante o seu trajecto no ar.

Os piroclastos de queda resultam da solidificação da lava ou de materiais sólidos arrancados à parede do cone vulcânico. De acordo com o seu tamanho, podem ser classificados de:

Piroclastos de queda

Básica< 50 %

Intermédia50 % - 70 %

Ácida> 70 %

Viscosa

Temperatura baixa(oscila entre 800 e 1000º C – uma

temperatura próxima da sua temperatura de solidificação)

Quantidade de Sílica(Rica em sílica - ácida)

Quantidade de gases(Rica em gases)

Fluída

Temperatura elevada(oscila entre 1100 e 1200º C – uma temperatura muito superior à da sua temperatura de solidificação)

Quantidade de Sílica(Pobre em sílica - básica)

Quantidade de gases(Pobre em gases)

Classificação das lavas em função da % SiO2

Lavas muito fluídas, que se deslocam com grande facilidade, formando escoadas longas (rios de lava). Ao solidificar, originam superfícies lisas ou com aspecto semelhante a cordas.

Lavas fluídas (menos que a pahoehoe), que se deslocam lentamente. Ao solidificar, originam superfícies ásperas e muito irregulares, em resultado da perda de gases.

Lavas fluídas que, em ambiente aquático, arrefecem rapidamente, originando estruturas esféricas, que se assemelham a almofadas.

Tipos de solidificação de lavas fluídas




São massas densas de cinzas e gasesincandescentes, libertadas de modo explosivo e dotadas de grande mobilidade e deslocando-se próximo da superfície terrestre. São o fenómeno vulcânico mais destrutivo.

A elevada viscosidade impede a formação de escoadas e a lava pode obstruir a chaminé, formando uma agulha, ou acumular-se imediatamente após a sua emissão, formando um doma ou cúpula.

Tipos de solidificação de lavas viscosas

Doc. 6

Como se manifestam os vulcões durante uma erupção vulcânica?


Monte Santa Helena


Emissão calma de lavas fluidas (lavas básicas) e pobres em gases;

Formação de escoadas lávicas, que percorrem grandes distâncias (resultam mantos de lava se os terrenos forem planos ou correntes de lava se o declive for acentuado);

Cone vulcânico baixo e de vertentes suaves;

O vulcanismo dos fundos oceânicos é do tipo efusivo (ao nível dos riftes e dos pontos quentes).

Emissão violenta de piroclastos e de lavas muito viscosas e ricas em gases (lavas ácidas);

Formação de domas (na cratera) ou agulhas vulcânicas no interior da chaminé por consolidação do magma muito viscoso;

Formação de nuvens ardentes, constituídas por gases e cinzas incandescentes;

Cone vulcânico alto e de vertentes íngremes;

O vulcanismo na convergência de placas, geralmente, é do tipo explosivo.

Alternância de fases efusivas, com emissão de escoadas lávicas, e de fases explosivas, pouco violentas mas com emissão de piroclastos;

Cone vulcânico misto, resultante da acumulação de lava alternada com piroclastos;

A erupção dos Capelinhos foi do tipo misto.

Tipos de actividade vulcânica

Vulcão Kilauea (Havai)

Escoadas de lava

Lava fluida

Erupção efusiva

Vulcão Stromboli (Itália)

Nuvem ardente

Erupção no monte Sta Helena

(EUA)

Agulha vulcânica

e

Doma ou cúpula

Erupção explosiva

Fontes ou Nascentes termaisLocais de libertação de águas subterrâneas,

aquecidas e ricas em minerais, que podem ser utilizadas para fins medicinais.

GéiseresJactos intermitentes de água quente, que podem

alcançar centenas de metros acima do solo

Fumarolas (mofetas e sulfataras)Libertação de vapor de água e outros gases,

a elevadas temperaturas, através de fendas de rochas

Parque Nacional de Yellowstone

(EUA)

Vulcanismo residual ou secundário

Fumarolas

Fumarolas das Furnas

São Miguel (Açores)

Emissões de vapor de água acompanhadas de outros produtos gasosos. As fumarolas em que predominam os compostos de enxofre designam-se sulfataras. As que são ricas em dióxido de carbono, com temperaturas mais baixas, denominam-se mofetas.


Sulfataras


Géiseres

Géiseres

Yellowstone (USA)

Jactos naturais de água quente e vapor, sob pressão, que resultam do contacto das águas subterrâneas com rochas aquecidas pelo magma. Essas manifestações de vulcanismo secundário ocorrem de forma intermitente.

Fontes termais

Piscina natural do Hotel das FurnasSão Miguel (Açores)

Nascentes de águas quentes e ricas em minerais.


Origem das fontes termais

Movimento da água em profundidade.


Em Portugal Continental existem várias nascentes termais, como as do Gerês e de São Pedro de Sul. As nascentes termais têm, em regra, uma utilização medicinal.

Fontes termais em Portugal Continental


AAÇÇORESORES

- Vulcão dos Capelinhos - Ilha do Faial (1957)

- Vulcão submarino da Serreta – noroeste da Terceira (1998)

- Vulcanismo secundário intenso

MADEIRAMADEIRA- arquipélago de origem vulcânica embora não se verifiquem erupções

nos últimos 1,7 milhões de anos.

PORTUGAL CONTINENTALPORTUGAL CONTINENTAL- existência de rochas vulcânicas no Alentejo, Estremadura e Algarve

testemunha erupções vulcânicas no passado.


““Anel de Fogo do PacAnel de Fogo do Pacííficofico””

Faixa mediterrânicaFaixa mediterrânica

Cristas das dorsais oceânicasCristas das dorsais oceânicas

Vulcanismo no mundo


Vulcanismo no mundo


Relação entre o vulcanismo e a tectónica de placas


Rifte Valley Africano


Ponto quente

Vulcanismo intraplaca

Ponto quente

Hot Spot


Distribuição dos pontos quentes


DestruiDestruiçção de bens;ão de bens;

Perdas humanas;Perdas humanas;

Danos ecolDanos ecolóógicos.gicos.

Aumento do registo de tremores de terra;Aumento do registo de tremores de terra;

Aumento da temperatura junto ao vulcão;Aumento da temperatura junto ao vulcão;

AlteraAlteraçções no declive em zonas prões no declive em zonas próóximas do vulcão ximas do vulcão (deforma(deformaçção);ão);

Aparecimento de fumarolas ou aumento da sua temperatura;Aparecimento de fumarolas ou aumento da sua temperatura;

Aparecimento de cheiro a enxofre e emissão de gases;Aparecimento de cheiro a enxofre e emissão de gases;

RuRuíídos subterrâneos;dos subterrâneos;

AlteraAlteraçção do comportamento de animais;ão do comportamento de animais;

Vigiar os vulcões, atendendo a Vigiar os vulcões, atendendo a sinais precursores de actividadesinais precursores de actividade::

Os perigos inerentes à actividade vulcânica podem ser diminuídoscom a aplicação de técnicas de previsão e com a sensibilização das populações sobre as atitudes a assumir antes, durante e depois de

uma erupção vulcânica.

A vigilância atenta de vulcões através da utilização de tecnologiaspode, nos dias de hoje, contribuir para a previsão das erupções

vulcânicas. Das tecnologias utilizadas destacam-se:

•• o o controlocontrolo, , porpor satsatéélitelite, , dada temperaturatemperatura do cone do cone vulcânicovulcânico;;

•• registoregisto de de sismossismos;;

•• ananááliseslises ququíímicasmicas a a ááguasguas de de popoççosos das das imediaimediaççõesões;;

•• controlocontrolo de de emanaemanaççõesões de gases;de gases;

•• constataconstataççãoão de de deformadeformaççõesões no cone no cone vulcânicovulcânico, a , a partirpartir de de

aparelhosaparelhos prpróópriosprios..

ObtenObtençção de dados para o ão de dados para o estudo do interior da Terraestudo do interior da Terra;;

Solos fSolos féérteisrteis enriquecidos pelas cinzas vulcânicas, que retêm a enriquecidos pelas cinzas vulcânicas, que retêm a áágua e nutrientes;gua e nutrientes;

Energia geotEnergia geotéérmicarmica, utilizada para produ, utilizada para produçção de electricidade e ão de electricidade e aquecimento domaquecimento domééstico;stico;

ExploraExploraçção mineiraão mineira devido devido àà deposideposiçção de minerais que geram ão de minerais que geram grandes jazidas;grandes jazidas;

ÁÁguas termaisguas termais que são utilizadas com fins medicinais;que são utilizadas com fins medicinais;

Paisagens de grande beleza natural atraem o Paisagens de grande beleza natural atraem o turismoturismo..

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