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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”.
Sch
atic
representation
of
the
internal
structure
of
a
typical
volcanic
dome.
Sch
atic
representation
of
the
internal
structure
of
a
typical
volcanic
dome.
Sch
atic
representation
of
the
internal
structure
of
a
typical
volcanic
dome.
Schematic
representation
of
the
internal
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