9 vulcanologia

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9 vulcanologia

  1. 1. VULCANOLOGIA MARGARIDA BARBOSA TEIXEIRA
  2. 2. Vulcanismo2
  3. 3. Vulcanismo residual ou secundário3 Associado ao vulcanismo primário, existe um conjunto de manifestações secundárias de vulcanismo que podem ocorrer antes da erupção ou como fenómenos residuais depois de esta ocorrer e mantêm-se, muitas vezes, durante anos ou séculos. A energia calorífica libertada pela câmara magmática, origina a libertação de materiais líquidos e gasosos existentes nas rochas encaixantes. Fumarolas Géiseres Nascentes termais
  4. 4. Vulcanismo residual ou Secundário4 Fumarolas são emissões de vapores de água, frequentemente associadas a outros gases. (http://www.youtube.com/watch?v=LDTG9bJ4Lxk) Sulfataras – fumarolas ricas em compostos de enxofre. Mofetas – fumarolas ricas em dióxido de carbono.
  5. 5. Vulcanismo residual ou Secundário5 Géiseres - Jatos intermitentes de água quente e de vapor (http://www.youtube.com/watch?v=169EvbL1xiY&feature=related) Nascentes termais - Nascentes de águas quentes mineralizadas. Nota: As nascentes termais também surgem noutros contextos geológicos, como as que ocorrem em Portugal continental. Neste caso, a fonte de calor responsável pelo aquecimento da água não tem qualquer relação com a actividade vulcânica, mas é o aumento de temperatura em profundidade que aquece a água, à medida que esta se infiltra ao longo de falhas.
  6. 6. Vulcanismo central e fissural6 Vulcanismo central A erupção ocorre num aparelho vulcânico com uma chaminé cilíndrica, uma cratera circular central num cone mais ou menos elevado, por onde saem as lavas e os materiais piroclásticos. Corresponde à típica atividade continental.
  7. 7. Vulcanismo central e fissural7 Vulcanismo fissural (http://www.youtube.com/watch?v=076edgLMlTE)
  8. 8. Vulcanismo central e fissural8 Vulcanismo fissural As erupções ocorrem ao longo de fraturas/fendas da superfície terrestre. Representa o caso mais vulgar de vulcanismo, não possui chaminé cilíndrica, nem cratera circular. Ocorre nas zonas de rifte. As erupções subaquáticas ao nível dos riftes originam novos fundos oceânicos. As lavas são básicas. As erupções, quando são continentais originam extensos planaltos de lava basáltica (ex. Decão na Índia).
  9. 9. Vulcanismo central e fissural9 Estrutura do cone vulcânico
  10. 10. Ascensão do magma10 A ascensão do magma ocorre fundamentalmente devido às seguintes características presentes no reservatório magmático:  elevada temperatura e em relação às rochas encaixantes e consequente diminuição de densidade;  elevada pressão resultante quer de movimentos tectónicos quer da chegada de novo magma;  presença de gases (substâncias voláteis).
  11. 11. Caldeira magmática11 Caldeira das Sete Cidades S. Miguel – Açores Formação de uma caldeira de colapso (http://www.youtube.com/watch?v=EyqJpXDQG7k&feature=p layer_embedded)
  12. 12. Caldeira magmática12 A origem das caldeiras de colapso está relacionada com a rápida libertação de magma, geralmente devido a erupções explosivas, provocando: esvaziamento das câmaras magmáticas, colapso de toda a estrutura acima da câmara (facilitado pela existência de fraturas circulares) . Águas das chuvas ou dos degelos podem ficar cativas nestas caldeiras, formando- se lagoas.
  13. 13. Magma13 Magma Material com origem na fusão de rochas: do manto; da crosta, nos limites convergentes de placas; Formado por uma mistura de silicatos; Em fusão – 650 0C a 1200 0C; Com uma percentagem variável de gases dissolvidos; Pode conter cristais, em suspensão. A lava corresponde ao magma depois de, no momento da erupção, sofrer desgaseificação.
  14. 14. Magma14 Tipos de magma
  15. 15. Magma15 Tipos de magma Tipos de magma Básico Intermédio Ácido % de Sílica - 50% + 50% a - 70% +70% Temperatura + 1000 0C 800 0C - 1000 0C 650 0C – 800 0C Viscosidade Fluido Intermédia Viscoso Origina erupções efusivas mistas explosivas
  16. 16. Magma16 A viscosidade do magma depende: da temperatura (menor temperatura maior viscosidade), da quantidade de sílica (mais sílica maior viscosidade), da pressão (mais pressão mais viscosidade). A natureza da lava emitida por um vulcão determina o tipo de atividade vulcânica – explosiva ou efusiva.
  17. 17. Tipos de atividade vulcânica17
  18. 18. Tipos de atividade vulcânica18 Magma ácido Origina erupções explosivas com cones vulcânicos altos com vertentes íngremes (formadas pela acumulação de piroclastos). (http://www.youtube.com/watch?v=oOqKuVGhOhQ&feature=related)
  19. 19. Tipos de atividade vulcânica19
  20. 20. Tipos de atividade vulcânica20 Magma básico Origina erupções efusivas com cones vulcânicos baixos com vertentes suaves. (http://www.youtube.com/watch?v=wQc2CqFVje4)
  21. 21. Tipos de atividade vulcânica21
  22. 22. Tipos de atividade vulcânica22 Atividade mista Fases explosivas alternam com fases efusivas. Vulcões de cones mistos, nos quais alternam camadas de lavas com camadas de piroclastos.
  23. 23. Materiais expelidos pelos vulcões23
  24. 24. Lavas24 Lavas básicas As lavas, conforme a sua composição e a velocidade de arrefecimento a que foram submetidas, podem apresentar à superfície aspetos muito variados: lavas encordoadas ou «pahoehoe» lavas escoriáceas ou «aa» lavas em almofada ou «pillow-lavas»
  25. 25. Lavas25 Classificação Características Lava muito fluida que, ao arrefecer, Lava sofre um enrolamento, devido a ocorrer encordoada o fluxo de lava por baixo, formando uma Erupção aérea (pahoehoe) textura semelhante a cordas . Lava mais viscosa que a encordoada que, Lava por se movimentar mais lentamente, escoriácea forma uma camada superficial sólida, (aa) espessa, muito irregular e áspera (devido à perda rápida de gases) . Lava que, em contacto com a água do submarina Lava em mar, arrefece exteriormente de um Erupção almofada modo rápido, originando estruturas (pillow-lava) esféricas, semelhantes a almofadas.
  26. 26. Lavas26 Lavas encordoadas e escoriáceas
  27. 27. Lavas27 Lavas em almofada Lavas em almofada
  28. 28. Lavas28 As lavas ácidas como são viscosas não chegam a derramar e formam: agulhas vulcânicas, na chaminé, domas na cúpula,
  29. 29. Lavas29 “Rolha gigante” formada Agulha quando o magma , muito vulcânica viscoso, solidifica na chaminé. Lava muito viscosa que Doma ou solidifica obstruindo a Cúpula cratera
  30. 30. Piroclastos30 Piroclastos são materiais sólidos expelidos durante a erupção vulcânica. Piroclastos de queda – caem devido ao peso (Bombas, Lapili e Cinzas), de fluxo – movimentam-se envolvidos em gases ou em água, sob a forma de uma escoada.
  31. 31. Piroclastos31 Classificação dos piroclastos de queda, em função da granulometria dos clastos/fragmentos.
  32. 32. Piroclastos32 Classificação dos piroclastos, em função das suas características morfo-texturais. Proveniente da solidificação de magma Pedra-pomes ácido, de cor clara, granular, muito porosa que flutua na água Proveniente da solidificação de magma Escória intermédio ou básico, de cor escura, com vesicularidade, densidade e formas variadas.
  33. 33. Piroclastos33 Piroclastos de fluxo Escoadas piroclásticas – clastos geralmente de dimensões reduzidas (cinzas) movimentam-se envolvidos em gás a temperatura elevada (nuvens ardentes). Escoadas de lama – clastos (geralmente cinzas) movimentam-se envolvidos em água
  34. 34. Gases34 Durante uma erupção são libertados diferentes tipos de gases, sendo o mais comum o vapor de água. Outros gases libertados são: CO, CO2, H2, N2, HCl e compostos de enxofre.
  35. 35. Vulcanismo nos Açores35 Localização geotectónica O arquipélago dos Açores situa-se em pleno Atlântico Norte a uma distância de cerca de 1600 km do continente europeu. É composto por nove ilhas e diversos ilhéus, dispostas ao longo de um conjunto de alinhamentos tectónicos. As ilhas emergem de uma vasta zona submarina pouco profunda – a Plataforma dos Açores.
  36. 36. Vulcanismo nos Açores36 Localização geotectónica A geodinâmica associada ao arquipélago dos Açores está condicionada pela junção tripla (enquadramento tectónico) entre as placas litosféricas Norte- americana, Euroasiática e Africana. Um dos limites da plataforma dos Açores é constituído pela Dorsal Médio- Atlântica e o outro pelo denominado Rifte da Terceira. A Dorsal Médio-Atlântica é cortada por diversas falhas ativas.
  37. 37. Vulcanismo nos Açores37 Localização geotectónica O Rifte da Terceira é uma zona de expansão oceânica perpendicular à Dorsal Médio-Oceânica que faz parte de um limite tectónico mais amplo (a fronteira entre as placas Euroasiática e Africana), designado Falha Açores-Gibraltar.
  38. 38. Vulcanismo nos Açores38 Localização geotectónica A Falha Açores-Gibraltar, por apresentar características tectónicas distintas, é subdividida em três troços com comprimentos e comportamentos tectónicos distintos: Banco de Gorringe (BG) a este (forças compressivas), Falha da Glória (FG), entre as placas Euroasiática e Africana (forças de cisalhamento), Rifte da Terceira (RT) a oeste (forças distensivas). Dado o seu enquadramento geotectónico, a região dos Açores apresenta importante atividade vulcânica e sísmica.
  39. 39. Vulcanismo e tectónica de placas39 A distribuição dos vulcões não se dá ao acaso. A maioria encontra-se associada a riftes e a zonas de subducção, ou seja a zonas de fronteira de placas – vulcanismo interplaca. Por vezes localizam-se no interior da placa tectónica, associados a hotspots (pontos quentes) – vulcanismo intraplaca.
  40. 40. Vulcanismo intraplaca40 Os pontos quentes são fontes de magma responsáveis pela extrusão de grandes quantidades de lavas. Admite-se que os pontos quentes se relacionam com as chamadas plumas térmicas - longas colunas de material quente e pouco denso - que sobem através do manto até à base da litosfera. Devido à subida, este material experimenta descompressão levando à sua fusão.
  41. 41. Vulcanismo intraplaca41 O ponto quente (hotspot) mantém-se fixo e os penachos de magma perfuram a placa, originando um vulcão. A placa desloca-se sobre o ponto quente, afastando-se da fonte de magma devido ao seu movimento. O vulcão formado extingue-se, originando- se outro sobre o ponto quente. Devido ao movimento da placa, as ilhas afastam-se do ponto quente, sendo tanto mais antigas, quanto mais afastadas se encontrarem do ponto quente.
  42. 42. Vulcanismo intraplaca42 O arquipélago do Havai
  43. 43. Vulcanismo intraplaca43 Localização dos principais pontos quentes Ponto quente Dorsal Zona de subducção
  44. 44. Vulcanismo intraplaca44
  45. 45. Vulcanismo intraplaca45 No mapa estão representados hotspots (pontos quentes), planaltos oceânicos e mantos basálticos continentais (planaltos de basalto - espessas e extensas acumulações de derrames basálticos muito fluidos) relacionados com plumas térmicas. Nos fundos oceânicos, o vulcanismo basáltico formou centenas de ilhas, cordilheiras marinhas e planaltos. Nos continentes, sobre plumas térmicas, ocorreram também inundações basálticas. Estes mantos basálticos ter-se-ão formado quando as posições das placas litosféricas onde se encontram eram muito diferentes das atuais. A origem destes planaltos está ligada aos pontos quentes e a sua localização relativa, bem como dos pontos quentes ativos que terão estado na sua origem, pode ser utilizada para determinar as trajetórias das placas. Mantos basálticos antigos (representados a cinzento) estão ligados a pontos quentes atualmente ativos, através de cordilheiras oceânicas lineares (linhas vermelhas). Por exemplo, os vulcões atualmente ativos na ilha Tristão da Cunha no Atlântico Sul marcam a localização de um ponto quente que inicialmente, aproximadamente à 125 M.a., originou mantos basálticos na América do Sul e em África. No Atlântico Norte dois mantos basálticos, com cerca de 65 M. a., estão relacionados com uma pluma térmica localizada por baixo da Islândia.
  46. 46. Vulcanismo de zona de subducção46 Na Cintura de Fogo do Pacífico: a convergência entre duas porções de litosfera oceânica forma um arco insular (como o Japão e as Filipinas no Pacífico Oeste); a convergência entre uma porção de litosfera oceânica e outra de litosfera continental forma uma cadeia vulcânica continental (como aquela em que se encontra o Monte de S.ta Helena nos E.U.A., junto ao Pacífico Oriental).
  47. 47. Vulcanismo de ponto quente47 Nos fundos do Oceano Pacífico existem inúmeros vulcões quer submarinos quer à superfície. Os vulcões que atingem a superfície formam arquipélagos, como por exemplo o das Carolinas, o Marshall e o do Havai.
  48. 48. Vulcanismo de dorsal48 Há vulcões submarinos ao longo das dorsais, particularmente no rifte. Na Dorsal Médio Atlântica associado ao vulcanismo de rifte há alguns casos de vulcanismo de ponto quente, como por exemplo na Islândia.
  49. 49. Vulcanismo interplaca e intraplaca49
  50. 50. Vulcanismo e tectónica de placas50 A – Zona de afastamento de placas - rifte B – Zona de colisão de uma placa continental com uma placa oceânica C – Zona de colisão entre duas placas continentais D - Zona de colisão entre duas placas oceânicas E – Zona intraplaca – Pluma térmica/ponto quente
  51. 51. Vulcanismo e tectónica de placas51 Tipos de magmas Básico Intermédio Ácido % de Sílica <50% 50% - 70% >70% Temperatura >11000C 8000C – 1000 0C Viscosidade Fluido Viscoso Origem do magma – ... ... da crosta continental fusão de rochas ... ...do manto nas zonas de (peridotitos) subducção Associado a ... de rifte (A) e ... de subducção (D e ... de subducção vulcanismo ... intraplaca (E) B) (B) Tipo de erupção efusiva mista explosiva O vulcanismo relacionado com os limites divergentes de placas e com os pontos quentes é, normalmente, do tipo efusivo, com formação de rochas basálticas, uma vez que os magmas são básicos (com origem no manto). O vulcanismo que ocorre nos limites convergentes é geralmente do tipo explosivo, cujas lavas são mais ácidas.
  52. 52. Vulcanismo como fonte de recursos naturais52 As lagoas vulcânicas são fonte de turismo do arquipélago dos Açores. Atualmente, 64% da energia da Islândia é proveniente de fontes geotérmicas
  53. 53. Vulcanismo como fonte de recursos naturais53 Interesse para a agricultura - solos vulcânicos, ricos em substâncias minerais, são muito férteis. Aproveitamento de energia geotérmica para aquecimento (de habitações, piscinas, estufas, …) e para produção de energia elétrica em centrais geotérmicas; Exploração de recursos minerais como enxofre, cobre e platina; Importância medicinal - fontes termais; Interesse turístico - contribui para o desenvolvimento das regiões.
  54. 54. Previsão dos riscos vulcânicos54 A vigilância de um vulcão é feita com o auxílio de diferentes tecnologias, que revelam se existem sinais de um aumento de atividade, sendo percursores da atividade vulcânica. Procedimentos adequados à vigilância de vulcões (previsãovulcânica): Detetar a deformação do cone vulcânico, através de aparelhos que medem a inclinação - clinómetros. Detetar a variação da distância entre dois pontos específicos do vulcão. Determinar variações do campo magnético através de magnetómetros. Registar sismos utilizando uma rede de sismógrafos ligados a uma estação central. Registar a variação da temperatura das fumarolas, de fontes termais, da água dos lagos e poços próximos. Detetar variações súbitas da temperatura do solo nas proximidades do vulcão, através de sensores localizados em satélites artificiais. Analisar a composição química dos gases libertados, em estações geoquímicas. Detetar variações da força gravítica utilizando gravímetros.
  55. 55. Prevenção dos riscos vulcânicos55
  56. 56. Prevenção dos riscos vulcânicos56 Os danos causados por uma erupção vulcânica, incluindo o número de mortes e feridos, depende de um elevado número de fatores, nomeadamente a distância ao centro eruptivo, a magnitude da erupção, os perigos vulcânicos associados e a frequência eruptiva. Os danos reportados em termos de saúde pública referem-se na sua grande maioria ao vulcanismo explosivo; as mortes são geralmente causadas por escoadas piroclásticas. São muito limitados os efeitos causados diretamente no Homem pelo vulcanismo efusivo, salvo nos casos de uma aproximação exageradamente perigosa às escoadas lávicas. Geralmente as erupções explosivas são mais prejudiciais do que as efusivas
  57. 57. Previsão e prevenção de riscos vulcânicos57

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