SlideShare uma empresa Scribd logo
1 de 27
Baixar para ler offline
"Que livro um capelão a serviço do diabo poderia escrever sobre
as grosseiras, devastadoras, descuidadas, equivocadas, vis e
terrivelmente cruéis obras da natureza."
CHARLES DARWIN
I
magineuma erupção vulcânica que cause o colapso
de uma área com o tamanho de Nova York, I que soter-
re uma região maior que o Estado de Vermonr/ sob
cinza quente, acabando com todas as formas de vida, e
que cubra os campos por distâncias de até 2 mil km com
uma camada de 20 em de cinza, tornando-os inférteis.
Imagine que a poeira vulcânica lançada até a alta estratos-
fera enfraqueça a luz do Sol durante um ou dois anos e
que, por isso, não ocorram verões. Isso seria inacreditá-
vel? Entretanto, já aconteceu, pelo menos em duas oca-
siões, no território onde hoje se localizam os Estados Uni-
dos: em Yellowstone, Estado de Wyorning, há 600 mil anos, e na região do Vale Com-
prído.! Estado da Califómia, há 760 mil anos. Isso ocorreu bem antes da chegada do
homem à América do Norte, há 30 mil anos, mas não faz muito tempo, se considerar-
mos os 4,5 bilhões de anos da escala do tempo geológico. Sabe-se da existência desses
eventos por meio da identificação e datação de rochas formadas por eles.
Uma grande porção da crosta oceânica e continental é constituída de rochas vulcâni-
cas, que se originam de magmas formados em grandes profundidades, tomando-se co-
mo que "janelas" através das quais pode-se "perceber" vagamente o interior do planeta.
Neste capítulo, examinaremos o vulcanismo, processo pelo qual os magmas do
interior da Terra ascendem até a crosta, emergem na superfície como lava e res-
friam-se para formar rochas vulcânicas duras. Discutiremos os principais tipos de
lavas, os estilos de erupção, as formas de relevo resultantes e os transtornos am-
bientais que os vulcões podem causar. Veremos de que forma a tectônica de placas
e a convecção mantélica podem explicar o grande número de vulcões em limites de
placas e as poucas ocorrências de vulcões em "pontos quentes" de regiões intrapla-
caso Serão apresentados exemplos de como os vulcões interagem com os outros
componentes do sistema Terra, particularmente com a atmosfera, com os oceanos
e com a biosfera. Por fim, serão analisadas as alternativas de mitigação do poten-
cial destrutivo dos vulcões, bem como as possibilidades de aproveitamento das
suas riquezas em substâncias químicas e da energia térmica que liberam.
Os filósofos antigos ficaram impressionados com os vulcões e com suas temíveis
erupções de rocha fundida. Na tentativa de explicá-los, difundiram mitos sobre um
mundo subterrâneo quente e infernal. Basicamente, estavam certos. Os pesquisadores
modernos, utilizando a ciência, em vez da mitologia, também obtêm dos vulcões as evi-
dências de que existem altas temperaturas no interior da Terra.
Os vulcões como geossistemas 144
Os depósitos vulcânicos 144
Os estilos de erupção e as formas
de relevo vulcânico 148
O padrão global do vulcanisrno 158
O vulcanisrno e a atividade humana 163
1441 Para Entender a Terra
Num geossistema vulcânico há a
interaçâo da litosfera, da astenosfera
e do influxo de gases na atmosfera
(vulcões terrestres) ou na hidrosfera
(vulcões subaquáticos).
Chaminé central
Derram:s d~ lava :'ha~in~onduto lateral
o SISTEMA TERRA
h SISTEMA
iljijOOCllMA
SISTEMADA
~ TECTÔNICA
Manto profund;;tJj DE PLACAS
Ir1Núcleo .xterno SISTEMADO
Núcleo intern-::;;?) GEODíNAMO
Figura 6.1 Representação simplifrcada de um geossistema vulcânico.
ulcões como geossistemas
As medições de temperatura nas rochas provenientes das sonda-
gens mais profundas já feitas (cerca de 10 km) mostraram que a
Terra de fato toma-se mais quente com o aumento da profundida-
de. Atualmente, os geólogos acreditam que, na astenosfera, as
temperaturas cheguem no mínimo a 1.300°C, o que é suficiente-
mente quente para que as rochas comecem a fundir-se. Por essa ra-
zão, a astenosfera é considerada como uma das principais fontes
de magma, a mesma rocha fundida que ocorre abaixo da superfí-
cie terrestre e que chamamos de lava depois que irrompe na super-
fície. As secções da litosfera sólida que se localizam acima da as-
tenosfera podem também fundir-se para formar magmas.
Como os magmas são líquidos, têm menor densidade que as
rochas que os produziram. Portanto, à medida que o magma se
acumula, começa a ascender à litosfera por diferença de densida-
de. Em alguns locais, a fusão pode fraturar a Iitosfera em zonas
de fraqueza, forçando sua ascensão. Em outros, o magma ascen-
dente abre seu caminho fundindo as rochas existentes. Por fim,
parte do magma chega à superfície e entra em erupção como la-
va. Um vulcão é uma elevação OÚ uma montanha construída pe-
la acumulação de lavas e de outros materiais eruptivos.
As rochas, os magmas e as interações necessárias para des-
crever toda a seqüência de eventos desde a fusão até a erupção
constituem um geossistema vulcânico, mostrado de forma
simplificada na Figura 6.1.
Os magmas que ascendem à litosfera acumulam-se numa
câmara magmática, situada, geralmente, em locais pouco pro-
fundos da crosta. Esse reservatório periodicamente é esvaziado
para a superfície através de uma chaminé, que é um conduto em
forma de cano, em ciclos repetidos de erupções. A lava pode
também irromper a partir de fendas verticais e outros condutos
localizados nos flancos dos vulcões.
com
chas
friar
gran
tem
nem
diár
sivc
to(
Ter
pm
... que se acumulam na supero
fície para formar um vulcão.
Há erupção de lavas por
meio de uma chaminé e de
condutos laterais •...
... ascende por um "sistema de
encanamentos" à litosfera para
formar uma câmara magmática.
Ti
o magma. que se origina
na astenosfera parcialmente
sólida •...
o~
ml
va
sã
di
li
CI
n
b
Os vulcões são geossistemas importantes por três razões:
(1) o vulcanismo é um processo tectônico fundamental paraa
formação da crosta terrestre; (2) as erupções vulcânicas consii
tuem enormes riscos naturais para as sociedades humanas; (3)
as lavas dos vulcões fornecem aos cientistas amostras a partir
das quais podem ser feitas inferências sobre as propriedades do
interior da Terra. A complexidade dos geossistemas vulcânicos
reflete-se na forma como essas amostras são quimicamente mo-
dificadas, à medida que são geradas e transportadas para a suo
perfície. Como foi visto no Capítulo 5, inicialmente só umape
quena parte da astenosfera sofre fusão. Na sua ascensão pelali
tosfera, o magma adquire componentes químicos, à medida que
provoca a fusão de outras rochas, e perde outros componentes,
pela deposição de cristais em câmaras magmáticas e pelo esca-
pe de seus constituintes gasosos para a atmosfera ou parao
oceano, quando há erupção. Levando em conta essas modifica
ções, os geólogos podem extrair das lavas importantes informa
ções, que constituem indícios da composição e do estado físico
do manto superior. A partir de rochas vulcânicas antigas, pode-
se, também, aprender muita coisa a respeito das erupções que
ocorreram há milhões ou mesmo bilhões de anos.
I
~~,uepósitos vulcânicos
As composições química e mineralógica das lavas têm muitoa
ver com a maneira pela qual ocorre a erupção e com a forma do
relevo que é gerada quando elas se solidificam. Os principais ti-
pos de lavas e as rochas que formam dependem dos magmas a
partir dos quais elas se originaram. No Capítulo 5, vimos queas
rochas ígneas e seus magmas precursores podem ser divididos
em três grupos principais - félsicos, intermediários e máficos-,
combase na sua composição química (ver Quadro 5.2). As ro-
chasígneas são ainda classificadas como intrusivas (que se res-
friaramlentamente abaixo da superfície e, como resultado, têm
granulaçãogrossa) ou extrusivas (que se resfriaram rapidamen-
tenasuperfície e têm granulação fina). As principais rochas íg-
neasintrusivas são os granitos (félsicos), os dioritos (interme-
diários)e os gabros (máficos). Os principais equivalentes extru-
sivossão o riolito (félsico), o andesito (intermediário) e o basal-
to(máfico), Essas classificações estão resumidas na Figura 5.4.
Tendoem mente esse quadro, vamos examinar os principais ti-
posde lavas e o modo como elas fluem e se solidificam.
Tipos de lavas
Osvários tipos de lavas originam diversas formas de relevo:
montanhasvulcânicas com formatos variáveis e derrames de la-
vasolidificados com diferentes características. Essas variações
sãoresultantes de diferenças na composição química, no teor
degasese na temperatura das lavas. Quanto maior o teor de sÍ-
licae quanto mais baixa a temperatura, por exemplo, mais vis-
cosa(resistente ao fluxo) será a lava e mais lentamente ela se
moverá.Quanto mais gás uma lava contiver, maior será a pro-
babilidadede uma erupção violenta.
Lavasbasálticas A temperatura da lava basáltica, de cor escu-
ra,é de 1.000 a 1.200°C - próxima à temperatura do manto su-
perior.Devido a sua alta temperatura e a seu baixo teor de síli-
ca,a lava basáltica é extremamente fluida e pode escorrer rapi-
damente,por grandes distâncias. Foram observadas correntes
delavacom velocidade de até 100 km/h, embora velocidades
depoucos quilômetros por hora sejam mais comuns. Em 1938,
doiscorajosos vulcanólogos russos mediram temperaturas e co-
letaramamostras de gases navegando em uma jangada de lava
jásolidificada e com temperatura mais baixa que flutuava num
riodelava basáltica. A temperatura na superfície da jangada era
de300°C e a do rio de lava era de 870°C. Em tempos históri-
cos,foram observadas correntes de lava fluindo por distâncias
demais de 50 km, a partir de sua fonte.
Os derrames de lavas basálticas variam de acordo com as
condiçõesem que irrompem. Exemplos importantes são:
• 8asaltos de planaltos continentais A lava basáltica altamente
fluidaque irrompe em um terreno plano pode se espalhar sob for-
madelençóis delgados, formando um derrame de lava. Freqüen-
temente,os derrames sucessivos de lava basáltica empilham-se,
sendochamados de basaltos de platô, e formam imensos planal-
tos,como o Planalto Colúmbia, nos estados de Oregon e Wa-
shington(EUA) (Figura 6.2).4
• Pahoehoe e aa A lava basáltica, ao fluir, pode ser classificada
emduas categorias, de acordo com a forma que sua superfície
adquire:pahoehoe (pronuncia-se [pa-hói-hói], com o h tendo o
somaspirado) ou aa (pronuncia-se [ah-ah]). A Figura 6.3 mos-
traexemplos dos dois tipos.
A lava pahoehoe (que significa "em forma de corda",
em havaiano) forma-se quando um magma muito fluido es-
palha-se como um lençol e uma fina película vítrea e elásti-
ca endurece, na sua superfície, durante o resfriamento. À
medida que a lava líquida continua a fluir, por baixo da su-
perfície, a película é arrastada, curvada e torcida, formando
dobras justapostas retorcidas que lembram cordas.
CAPíTULO 6 • Vulcanismo 1145
400 km
Figura 6.2 Vista do Planalto Colúmbia, Washington (EUA) .
Sucessivos derrames de basaltos empilharam-se para formar esse
imenso planalto, o qual ocupa uma grande área dos estados de
Washington e Oregon (EUA). [DaveSchiefelbein]
"Aa" é a exclamação que os desavisados fazem ao aventu-
rar-se caminhando de pés descalços nesse tipo de lava, que tem
aparência de torrões de terra úmida recém-arada. A lava aa é
mais viscosa que a pahoehoe, por ter perdido seus gases. As-
sim, ela se move mais lentamente, permitindo que uma espes-
sa capa endurecida se forme na superfície. À medida que o
146 Para Entender a Terra
lava Aa
lava pahoehoe
-1 m
Figura6.3 Dois tipos de lava, pahoehoe com aspecto de corda
(embaixo) e blocos angulosos de aa (em cima). Vulcão Mauna Loa,
Havaí. [Kim Heacox/DRK]
derrame continua a fluir, essa nata se quebra em muitos blocos
angulosos, que são transportados pela lava viscosa do interior
do derrame, empilhando-se como uma frente íngreme de blo-
cos angulares que avança como uma esteira de trator. É muito
perigoso caminhar em cima da lava aa. Um bom par de botas,
usado em um terreno desse tipo, pode ser gasto em uma sema-
na, e o viajante ou geólogo que se aventure a andar nessa lava
pode se preparar para cortes nos cotovelos e nos joelhos.
O mesmo derrame basáltico, ao movimentar-se pela su-
perfície, comumente tem as características de pahoehoe
próximo à sua fonte, onde a lava está ainda fluida e quente,
adquirindo as características de aa na porção frontal do der-
rame, onde mostra uma camada superficial mais espessa,
por ter ficado mais tempo exposta ao ar frio .
• Lavas almofadadas Qualquer geólogo, ao se deparar com la-
vas almofadadas'' - pilhas de blocos elipsoidais de basalto, em
forma de almofadas, com cerca de um metro de largura -, sabe
que elas se formaram numa erupção submarina (ver Figura 5.13),
mesmo que hoje estejam em terra firme. As lavas em almofada
são um importante indicador de que uma região já esteve um dia
sob a água. Geólogos-mergulhadores, inclusive, já observaram a
formação de lavas em almofada no fundo oceânico próximo ao
Havaí. As línguas de lava basáltica, ao entrarem em contato com
a água fria do oceano, desenvolvem um envoltório resistente,
plástico. Como a lava no interior desse envoltório resfria-se mais
lentamente, o interior da almofada desenvolve uma textura cris-
talina, ao passo que o envoltório, que se resfriou rapidamente, so-
lidifica-se como um vidro sem cristais.
Lavas riolíticas O riolito, a lava mais félsica, tem cor clara.
Seu ponto de fusão é mais baixo que o do basalto e irrompe em
temperaturas de 800 a 1.000°e. É muito mais viscoso que oba·
salto, por causa de sua temperatura baixa e teor de sílica maior.
A lava riolítica move-se] O vezes mais lentamente que o bassl
to, ou em velocidade ainda mais baixa, e, como é resistenteao
fluxo, tende a acumular-se, formando depósitos espessos com
aparência de bulbos.
Lavas andesíticas Os andesitos, que têm teor de sílica inte
mediário, têm propriedades que se situam entre aquelas dosba·
saltos e as dos riolitos.
Texturas das lavas
As lavas têm outras feições que refletem as temperaturas eas
pressões em que se formaram. Podem ter uma textura vítrea
como a da obsidiana, ou granulação fina, se se resfriarem rapi
damente. As texturas grossas, como aquelas dos tufos vulcâni
cos, podem se formar no caso de haver resfriamento lentoem
subsuperfície. As lavas podem ter, também, pequenas bolhas,
criadas quando a pressão cai repentinamente, à medida quea
lava ascende e resfria-se. As lavas são geralmente carregadasde
gases, como o refrigerante em uma garrafa fechada. Quandoas
cendem, a pressão que atua sobre elas diminui, assim comoa
pressão no refrigerante cai quando a tampa é retirada. Da rres
ma forma que o dióxido de carbono cria bolhas no refrigerante
quando é liberado, o vapor d'água e outros gases dissolvidos,
ao escaparem da lava, criam cavidades gasosas, ou vesícu/as
(Figura 6.4). Assim, a textura vesicular, de aparência esponjo-
sa, numa lava solidificada, pode fornecer aos geólogos detalhe
das origens vulcânicas da mesma. Uma rocha que tenha uma
grande quantidade de vesículas, geralmente de composição rio-
lítica, é denominada de pedra-pomesP Algumas pedras-pomes
têm tantos espaços vazios que se tomam extremamente leves,a
ponto de flutuar na água.
Depósitos piroclásticos
A água e os gases nos magmas podem provocar efeitos ainda
mais dramáticos no estilo das erupções. Antes de um magma
entrar em erupção, a pressão confinante devida às rochas sobre
-0,25 m
Figura 6.4 Amostra de basalto vesicular. [Glenn Oliver/Visuals
Unlimited]
Figura 6.5 Erupção piroclástica do Vulcão Arenal, Costa Rica.
[Gregory G. Dimijian/Photo Researchers]
jacentes não permite que esses voláteis escapem. Quando o
magmachega próximo à superfície e a pressão cai, os voláteis
podem ser liberados explosivamente, estraçalhando a lava e
qualquer rocha sólida que estiver acima em fragmentos de vá-
riostamanhos, formas e texturas (Figura 6.S). Existe uma gran-
deprobabilidade de que as lavas riolíticas e andesíticas visco-
sase ricas em gases originem erupções explosivas.
Ejetólitos vulcânicos As rochas vulcânicas fragmentárias eje-
tadasno ar são chamadas de piroclastos. Essas rochas, mine-
raise vidros são classificados de acordo com seu tamanho. Os
fragmentos menores, com menos de 2 mm de diâmetro, são
chamados de cinzas vulcânicas.
Os fragmentos maiores são chamados de bombas vulcânicas
(Figura 6.6) e podem formar-se a partir de respingos de lava, que
ficamarredondados e se resfriam no ar, ou podem também ser
formadosa partir de fragmentos arrancados de rochas vulcânicas
CAPíTULO 6. Vulcanismo /147
Figura 6.6 A vulcanóloga Katia Krafft examina uma bomba
vulcãnica ejetada do vulcão Asama, no Japão. [Science
Source/Photo Researchers]
já solidificadas. Já se observou, durante erupções vulcânicas, o
lançamento de ejetólitos do tamanho de uma casa por distâncias
de mais de 10 km. A cinza vulcânica suficientemente fina para se
manter em suspensão na atmosfera pode ser carregada por gran-
de distância. Duas semanas após a erupção de 1991 do Monte Pi-
natubo, nas Filipinas, a poeira vulcânica era detectada em volta
de toda a Terra por satélites orbitais.
Cedo ou tarde os piroclastos caem na Terra, geralmente for-
mando depósitos perto de sua fonte. À medida que resfriam, os
fragmentos quentes e não totalmente solidificados, por isso pe-
gajosos, soldam-se uns aos outros (litificarn-se). As rochas cria-
das a partir dos fragmentos menores são denominadas de tufos,
enquanto aquelas constituídas de fragmentos maiores são as
brechas vulcânicas (Figura 6.7).
Fluxos piroclásticos Um tipo particularmente espetacular e
devastador de erupção ocorre quando a cinza quente e a poeira
são ejetadas como uma nuvem ardente? que se projeta monta-
nha abaixo com velocidades de até 200 km/h. Como as partícu-
-0,3 m
Figura 6.7 Brecha vulcânica. [Doug Sokell/Visuals Unlimited]
1481 Para Entender a Terra
Figura6.8 Um fluxo piroclástico projetando-se pelas encostas
do Monte Unzen, no Japão, em junho de 1991. Observe, no
primeiro plano, o bombeiro e o caminhão, tentando fugir da
nuvem de cinza quente prestes a atingi-Ios. Três cientistas que
estavam estudando esse vulcão morreram ao serem engolfados
por um derrame semelhante. [AP/Wide World Photos]
Ias sólidas permanecem em suspensão nos gases quentes, oatri·
to é muito baixo, nessas nuvens incandescentes (Figura 6.8).
Em 1902, uma nuvem ardente com uma temperatura inte
na de 800°C explodiu sem muitos sinais prévios, no flancodo
Monte Pelado.ê na ilha da Martinica, no Caribe. A avalanchade
gás asfixiante e de cinza vulcânica incandescente derramou-e
pelas encostas a uma velocidade de 160 km/h, semelhante à de
um furacão. Em 1 minuto, e praticamente em silêncio, a emal
são fervente de gás, cinza e poeira envolveu a cidade de Saint
Pierre, matando 29 mil pessoas. Seria sensato, para os cientis
tas que dão conselhos a terceiros, relembrar a declaração deum
certo Professor Landes, feita um dia antes do cataclismo: "O
Monte Pelado representa tanto perigo para os habitantes deSI.
Pierre quanto o Vesúvio para os moradores de Nápoles". O Pro-
fessor Landes pereceu com os demais. Em 1991, os vulcanólo
gos franceses Maurice e Katia Krafft (Maurice tirou a fotogra
fia de Katia na Figura 6.15) foram mortos por um derrame pio
roclástico, no Monte Unzen, no Japão.
lIIlIoL'_L,,-stilosde erupção e as formas
e relevo vulcânico
Agora que já analisamos os vários tipos de materiais vulcânicos
trazidos do interior da Terra por derrames ou por irrupções ex
plosivas, podemos examinar com mais detalhe os estilos de
erupções e as formações características que elas constroem (Fi·
gura 6.9). Nem sempre as erupções criam cones simétricos e
majestosos: as formas de relevo vulcânicas têm formas varia
das, a depender das propriedades da lava e das condições em
que ocorrem os extravasamentos.
Erupções com conduto central
As erupções com condutos centrais geram a mais conhecida de
todas as feições vulcânicas - uma montanha vulcânica em for-
ma de cone. Tais erupções descarregam lava ou material piro-
elástico por uma chaminé ou conduto central, que é uma aber-
tura no topo de um canal alimentado r cilíndrico que se conecta
com a câmara magmática e por onde o material ascende para ir-
romper à superfície da Terra.
Vulcões-escudo Um cone do tipo vulcão-escudo é construído
por sucessivos derrames de lava, que se espalham a partir de
uma chaminé. Essas formas são comumente geradas por lavas
Figura 6.9 Estilos de erupção e formas de relevo
vulcanogênico. (a) Um vulcão-escudo: Mauna Loa, Havaí. [U.s.
Geological Survey] (b) Um domo vulcânico: o Monte Santa
Helena após a erupção de 1980. [Lynn Topinka/USGS Cascades
Volcano Observatory] (c) Um cone de cinzas: Cerro Negro,
Nicarágua, em 1968. [Mark Hurd Aerial Surveys] (d) Um vulcão
composto: Fujiyama, Japão. [Corbis] (e) Uma cratera: Monte Etna,
Sicília. [Fabrizio Villa/ AP/Wide World Photos] (f) Uma caldeira:
Lago da Cratera, Oregon (EUA), onde, como expresso no próprio
nome, um lago preenche uma caldeira com 8 km de diâmetro.
[Greg Vaughn/Tom Stack & Associates]
ESTILOSDE ERUPÇÃO E FORMAS DE RELEVO VUlCANOGÊNICO
Erupção
de flanco
Chaminé
(a) Vulcão-escudo
Umvulcão-escudo é construído por acumulação
demilharesde derrames basálticos delgados
quese espalham em lençóis de baixa
declividade.Cada camada do
diagramarepresenta centenas de
derramesdelgados. O magma pode
irrompernos flancos do vulcão ou
apartir da chaminé.
(b) Domo vulcânico
Osdomas vulcânicos são massas de lava félsica
comformas bulbosas, que, por serem muito
viscosas,acumulam-se em cima da
chaminé,ao invés de se derramar.
A foto mostra o crescimento de
umdomo dentro da cratera do Monte
SantaHelena, após a erupçâo de 1980.
(c) Cone de cinza Chaminé preenchida com
fragmentos de rochas
Emum vulcão do tipo cone de cinza, o material ejetado
édepositado como camadas que mergulham a partir
dacratera, no cume. A chaminé abaixo da cratera
épreenchida com material fragmentado. A foto
éda erupção de 1968 do Cerro Negro, um
conede cinzas formado em um terreno
constituído de derrames mais antigos.
OCerro Negro entrou em erupção,
denovo, em 1995 e em 1999.
Camadas sucessivas
de material ejetado
Chaminé preenchida por
erupções precedentes
(d) Vulcão composto
Umvulcão composto é formado de
camadas alternadas de material
piroclástico com derrames de lava.
A lava que se solidificou em fissuras
forma diques que atuam como vigas
reforçando a sustentação do cone.
(e) Cratera
Pode haver crateras
no topo da maioria dos
vulcões. Após uma erupção,
a lava freqüentemente
afunda de volta na chaminé
e solidifica-se, sendo even-
tualmente explodida em
uma erupção piroclástica
posterior.
(f) Caldeira
Uma erupção violenta pode es-
vaziar a câmara magmática de
um vulcão, que, então, não pode ~
mais sustentar a rocha sobreja- v
cente. Então, ele entra em
colapso, deixando uma grande
bacia com paredes íngremes,
chamada de caldeira.
CAPíTULO 6 • Vulcanismo 11 49
1 5 O I Para Entender a Terra
basálticas, que têm facilidade de fluir, espalhando-se por gran-
des áreas. Se os derrames forem copiosos e freqüentes, criarão
um amplo vulcão em forma de escudo, com dezenas de quilô-
metros de circunferência e com mais de 2 km de altura, com ver-
tentes geralmente suaves. O Mauna Loa, no Havaí, Estados Uni-
dos, é o exemplo clássico de um vulcão-escudo (ver Figura
6.9a). Embora esteja a somente 4 km acima do nível do mar, ele
é efetivamente a estrutura mais alta da Terra: medido a partir do
fundo oceânico, o Mauna Loa tem 10 km de altura. Seu diâme-
tro, na base, é de 120 km - uma área equivalente a três vezes o
tamanho de Rhode Island.? Esse vulcão cresceu até essas enor-
mes dimensões devido à superposição de milhares de derrames
de lavas, cada um com poucos metros de espessura, num perío-
do de cerca de I milhão de anos. Na verdade, a ilha do Havaí na-
da mais é do que o topo de uma série de vulcões-escudo ativos
superpostos, que emergem acima do nível do mar.
Domos vulcânicos Em contraste com as lavas basálticas, as la-
vas félsicas são tão viscosas que mal conseguem fluir. Elas, ge-
ralmente, produzem domas vulcânicos, que são massas arredon-
dadas de rochas, em geral com vertentes abruptas. A forma dos
domos proporciona a impressão de que a lava foi espremida para
fora da chaminé sem se espalhar lateralmente, como se fosse pas-
ta de dente. Freqüentemente, os domos obstruem as chaminés,
aprisionando os gases. Então, a pressão aumenta até que uma ex-
plosão ocorra, fragmentando o domo. Isso aconteceu com o
Monte Santa Helena (EUA), em 1980 (ver Figura 6.9b).
Cones de cinzas 10 Quando as chaminés vulcânicas descarre-
gam piroclastos, os fragmentos sólidos acumulam-se e formam
um cone de cinza. O perfil de um cone vulcânico é determina-
do pelo maior ângulo 1 1 capaz de permitir que os detritos per-
maneçam estáveis, ao invés de deslizar encosta abaixo. Os frag-
mentos maiores, que caem perto do cume, formam taludes mui-
to inclinados, que, entretanto, são estáveis. As partículas mais
finas são carregadas para posições mais afastadas da chaminé e
formam taludes de baixo declive na base do cone. Assim se ori-
ginaram os cones vulcânicos de formas clássicas, com verten-
tes côncavas e uma chaminé no cume (ver Figura 6.9c).
Vulcões compostos Quando um vulcão emite lava e piroclastos,
formam-se derrames alternados desses materiais que dão origem
a um vulcão composto com formas côncavas, ou estratovulcão.
Exemplos de grandes vulcões compostos são o Fujiyama, no Ja-
pão (ver Figura 6.9d), os montes Vesúvio e Etna, na Itália, e o
Monte Rainier, no Estado de Washington, nos Estados Unidos.
Crateras Uma depressão em forma de tigela, a cratera, é en-
contrada no cume de muitos vulcões, sendo centrada na chami-
né. Durante uma erupção, a lava ascendente transborda da crate-
ra. Quando cessa a erupção, a lava remanescente na cratera es-
corre para dentro da chaminé e solidifica-se. Quando da ocorrên-
cia da próxima erupção, o material é literalmente estraçalhado
para fora da cratera numa explosão piroclástica. Mais tarde, a
cratera é parcialmente preenchida pelos detritos que caem de vol-
ta. Como as paredes de uma cratera têm alta declividade, com o
passar do tempo podem desabar ou ser erodidas. Desse modo, o
diâmetro de uma cratera pode crescer até tomar-se muitas vezes
maior que o da chaminé, e a profundidade pode chegar a cente-
nas de metros. A cratera do Monte Etna, na Itália, atualmente tem
mais de 300 m de diâmetro (ver Figura 6.ge), o que equivale ao
comprimento de um campo de futebol. 12
Caldeiras Após uma erupção violenta, quando grandes vol~
mes de magma são descarregados de uma câmara magmática
localizada a alguns quilômetros abaixo de uma chaminé vulcâ·
nica, ela pode não mais ser capaz de sustentar seu teto. Emtai,
casos, a estrutura vulcânica sobrejacente pode entrar em cola~
so de maneira catastrófica, formando uma caldeira, isto é, uma
grande depressão em forma de bacia, com paredes íngreme,
sendo muito maior que a cratera (ver Figura 6.9f). As caldeira
são feições impressionantes, cujos diâmetros variam de pOUCOl
até 50 km ou mais, equivalendo, grosso modo, à área metropo-
litana de Nova York. A evolução de uma caldeira típica é mos
trada na Figura 6.10.
Após um período de centenas ou milhares de anos, novo>
magmas, ao reentrarem numa câmara magmática colapsada,pe
dem inflá-Ia novamente e, com isso, forçar o assoalho da calde.
ra a formar um novo domo, gerando assim uma caldeira ressur·
gente. O ciclo de erupção, colapso e ressurgência pode serrepe
tido durante o tempo geológico. O colapso de uma grande caldei
ra ressurgente é um dos fenômenos naturais mais destrutivosda
Terra. A Caldeira de Yellowstone, em Wyoming (EUA), daqual
ainda sobrevive uma relíquia, o gêiser Old Faithful, 13 ejetou,du·
rante seus estágios eruptivos há cerca de 600 mil anos, aproxima
damente 1.000 km'' de fragmentos piroclásticos, o que corres
ponde a mais de mil vezes a quantidade de material ejetadodo
Monte Santa Helena em 1980. Os depósitos de cinza caíramem
grande parte do atual território dos Estados Unidos. Outros
exemplos de caldeiras ressurgentes são a de Rabaul, em Papua
Nova Guiné, e, nos Estados Unidos, as de Valles, no Novo Méxi
co, a do Vale Comprido, situada 300 km a leste de San Francisco,
na Califórnia, a do Kilauea (Havaf) e a caldeira inativa do Lago
da Cratera.!" no Estado de Oregon.
Hoje em dia, o monitoramento das turbulências nas caldei-
ras é muito importante, devido ao seu alto potencial destrutivo.
Felizmente, não há registros na História da ocorrência de colap-
sos catastróficos de conseqüências globais, mas os geólogos es-
tão desconfiados do aumento da freqüência de pequenos terre-
motos nas caldeiras de Yellowstone e do Vale Comprido e de
outras indicações de atividade nas câmaras magmáticas na
crosta abaixo delas. Por exemplo, a infiltração de dióxido de
carbono no solo, a partir do magma existente em porções mais
profundas da crosta, vem matando árvores desde 1992 no Mon-
te Mamooth, um vulcão na borda da caldeira do Vale Compri-
do. Um guarda florestal quase foi asfixiado por dióxido de car-
bono vulcânico que se infiltrou numa cabina localizada nos
flancos do Monte Mamooth. Outras indicações de ressurgência
da Caldeira do Vale Comprido são o soerguimento de mais deI
metro, no centro da caldeira, nos últimos 20 anos, e a ocorrên-
cia de pequenos terremotos quase contínuos. Mais de mil ocor-
reram em um único dia em 1997.
Explosões freáticas Quando o magma quente e carregado de
gases encontra a água subterrânea ou a água do mar, as vastas
quantidades de vapor superaquecido geralmente causam explo-
sõesfreáticas, ou de gás (Figura 6.11). Uma das mais destruti-
vas erupções vulcânicas da história, a do Krakatoa, na Indoné-
sia, foi uma erupção freática.
Diatremas Quando o material quente do interior da Terra es-
capa de forma explosiva, a chaminé e o canal alimentador abai-
xo dela freqüentemente são preenchidos por uma brecha, à me-
dida que a erupção entra em declínio. A estrutura resultante é
ESTÁGIO 1
O magma novo preenche
uma câmara magmática
e desencadeia uma
erupção vulcânica de
lavase de colunas de
cinza incandescente.
ESTÁGIO 2
Aerupçâo de lava e os derrames
piroclásticos continuam e a
câmara magmática fica
parcialmente esvaziada.
ESTÁGIO 3
Umacaldeira forma-se quando o
cume da montanha entra em
colapso, caindo na câmara
vazia. Grandes derrames
piroclásticos acompanham
o colapso, cobrindo a
caldeira e as áreas
adjacentes por
até centenas de
quilômetros
quadrados.
1
ESTÁGIO 4
Umlago forma-se na caldeira.
À medida que o magma residual da
câmara magmática resfria-se,
continua uma atividade
eruptiva reduzida, sob
forma de fontes
quentes e emissôes :::~~::a~fEjLgasosas. Um ~
pequeno cone ~
vulcânico
forma-se na
caldeira.
Lago da Cratera
r--_-,L~
Figura 6.10 Estágios da evolução da caldeira do Lago da Cratera.
CAPíTULO 6 • Vulcanismo ~
um diatrema. O Monte Shiprock, 15 que lembra uma torre iso-
lada na planície circundante, no Novo México (EUA), é um
diatrema exposto pela erosão das rochas sedimentares que um
dia ele atravessou. Para os passageiros de avião que cruzam a
região, o Monte Shiprock parece um gigantesco arranha-céu
negro no meio do deserto vermelho (Figura 6.12).
O mecanismo de erupção que produz o diatrema foi recons-
tituído a partir do registro geológico. Os tipos de minerais e de
rochas encontrados em alguns diatremas somente poderiam ter
sido formados em grandes profundidades - 100 km, mais ou
menos, no manto superior. Os magmas carregados de gases for-
çam seu caminho até a superfície, fraturando a litosfera e explo-
dindo na atmosfera, onde ejetam gases e fragmentos sólidos da
crosta e do manto, às vezes em velocidade supersônica. Tal
erupção provavelmente se pareceria com os jatos exaustores de
um gigantesco foguete colocado de cabeça para baixo no terre-
no, expelindo gases e rochas para o ar.
Talvez os diatremas mais exóticos sejam as chaminés 16 kim-
berliticas, cujo nome provém das fabulosas minas de diamante
de Kimberley, na África do Sul. O kimberlito é um tipo de pe-
ridotito vulcânico - uma rocha formada principalmente de oli-
vina. As chaminés kimberlíticas também contêm uma grande
variedade de fragmentos mantélicos, incluindo diamantes, que
são empurrados para dentro dos magmas quando estes explo-
dem em direção à superfície. As pressões extremamente altas,
necessárias para transformar o carbono no mineral diamante,
somente podem ser encontradas em profundidades maiores que
1SO km. A partir de estudos detalhados de diamantes e de ou-
tros fragmentos mantélicos encontrados em chaminés kimber-
líticas, os geólogos conseguiram reconstruir secções do manto,
como se tivessem retirado um testemunho de sondagem de uma
profundidade de mais de 200 km. Esses estudos fornecem for-
tes evidências para a teoria de que o manto superior é constituí-
do basicamente de peridotito.
Figura 6.11 Explosão freática do Nisino-Sima, um novo vulcão que
emergiu do mar em 1973, depois de uma erupção submarina no
Oceano Pacífico, a cerca de 900 km ao sul de Tóquio, Japão.
[Departamento Hidrográfico, Agência de Segurança Marítima,Japão]
1 521 Para Entender a Terra
o magma em rápida ascensão quebra
e carrega fragmentos da crosta e do
manto, à medida que explode em
velocidade supersônica.
Os magmas carregados de gases
provenientes do manto forçam sua
ascensão, fraturando a litosfera.
o km
)
Magmas
carregados
de gases
.... :
Erupções fissurais
Imagine a lava basáltica fluindo para fora de uma fratura com
dezenas de quilômetros de comprimento e derramando-se so-
bre vastas áreas da superfície terrestre. Tais erupções fissurais
ocorreram inúmeras vezes, nos últimos 4 bilhões de anos (Fi-
gura 6.13), sendo exemplos geologicamente importantes
desses processos as erupções fissurais que ocorrem nas dor-
sais mesoceânicas. Na História da humanidade, tais erupções
foram testemunhadas apenas uma vez, em 1783, na Islândia,
onde se encontra um segmento exposto da Dorsal Mesoatlân-
tica. Um quinto da população da Islândia morreu de fome,
como resultado dessa erupção. Uma fissura de 32 km de
comprimento abriu-se e derramou cerca de 12 km ' de basal-
to (ver Figura 6.13), uma quantidade suficiente para cobrir
toda a Ilha de Manhattan, em Nova York, até a metade da al-
tura do famoso Edifício Empire State.!? As erupções vulcâni-
cas continuam na Islândia, embora em menor escala que a ca-
tástrofe de 1783.
Após a erupção, o canal vulcãnico
forma um diatrema, composto de
magmas solidificados e fragmentos
de rochas, chamados de brechas.
Os sedimentos menos resistentes do cone
e da superfície da crosta são erodidos,
deixando expostos o núcleo do diatrema
e os diques radiados que hoje vemos.
Antigo
/cone vulcânico
Figura 6.12 A formação de um
diatrema. O Monte Shiprock, com 515 m
acima das planuras sedimentares do
entorno, no Novo México, EUA, é um
diatrema, ou uma chaminé vulcânica, que
foi exposto por causa da erosão das
rochas sedimentares menos resistentes
que antigamente o circundavam. Note o
dique vertical, um dos seis que se
irradiam a partir da chaminé vulcânica
central. [Jim Wark, Index Stock Imagery]
Derrames basáIticos (planaltos basáIticos) O registro geoló-
gico dos tempos pré-históricos contém muitas evidências de
erupções basálticas a partir de grandes fissuras. Quando os ba-
saltos irrompem nas fissuras, as lavas constituem uma planície
ou acumulam-se como um planalto, em vez de se empilharem
sob a forma de uma montanha vulcânica, como acontece quan-
do extravasam de uma chaminé. Os derrames basálticos que
construíram o Planalto Colúmbia, nos Estados Unidos (ver Pi-
gura 6.2), soterraram uma área de 200.000 km2
da superfície do
terreno preexistente. Certos derrames individuais tinham mais
de 100 m de espessura e alguns eram tão fluidos que se espa-
lharam por distâncias de mais de 60 km a partir de sua fonte.
Desde então, uma paisagem inteiramente diferente, com novos
vales fluviais, vem se desenvolvendo no topo da lava que soter-
rou a antiga superfície. Encontram-se planaltos basálticos em
todos os continentes. 18
Depósitos de fluxos de cinza Erupções fissurais de materiais
piroc1ásticos produziram extensas camadas de tufos vulcânicos
Figura6.13 Numa erupção fissural de basalto muito fluido, a lava
rapidamente se derrama, afastando-se das fissuras e formando
camadas extensas, em vez de acumular-se e formar uma montanha
vulcânica. [Fonte: R. S. Fiske, U. S. Geological Survey] Cones
endurecidosdenominados defiuxos de cinza (Figura 6.14). Até
ondese sabe, a humanidade nunca presenciou nenhum desses
eventosespetaculares. Os depósitos de cinza da Grande Ba-
cia,19 em Nevada e outros estados adjacentes, nos Estados Uni-
dos, que se formaram desse modo, cobrem uma área de
200.000km2
e sua espessura chega a 2.500 m em alguns locais.
O Parque Nacional de Yellowstone, no Estado de Wyoming, foi
cobertopor alguns derrames de cinza, que soterraram uma su-
cessãode florestas.
Outros fenômenos vulcânicos
Lahar Um dos mais perigosos fenômenos vulcânicos é o flu-
xotorrencial de lama e detritos chamado de lahar.ê? Esses flu-
xospodem ocorrer quando um derrame piroclástico encontra
umrio ou um banco de neve; ou quando a parede de um lago de
craterase quebra, liberando a água de repente; ou quando um
derramede lava derrete o gelo glacial; ou, ainda, quando fortes
chuvastransformam depósitos de cinza recentes em lama. Uma
camadaextensa de detritos vulcânicos na Serra Nevada da Ca-
Iifórnia(EUA) contém 8.000 krn' de material depositado por
lahar,o que seria suficiente para cobrir o Estado de Delaware?!
comum depósito com mais de J km de espessura. Verificou-se
que os lahares são capazes de carregar grandes matacões por
dezenas de quilômetros. Quando houve a erupção do Nevado
deiRuiz, nos Andes colombianos, em 1985, os lahares desen-
CAPíTULO 6. Vulcanismo 1153
vulcânicos na fissura de Laki (Islândia), que se abriu em 1783, tendo
despejado o maior derrame terrestre de lava registrado na História.
[Tony Waltham]
cadeados pelo derretimento do gelo glacial perto do cimo pro-
jetaram-se encosta abaixo e soterraram a cidade de Armero, a
50 km de distância, matando mais de 25 mil pessoas.
Colapso de flancos Um vulcão é construído de milhares de
depósitos de lava, de cinza ou de ambos, formando estruturas
Figura 6.14 Tufo soldado de um depósito de derrame de cinza
na Grande Bacia do norte de Nevada, EUA. [John Grotzinger]
1541 Para Entender a Terra
pouco estáveis. Suas laterais podem tornar-se inclinadas de-
mais e, então, quebrar-se ou deslizar. Nos últimos anos, os vul-
canólogos descobriram muitos exemplos pré-históricos de fa-
lhas estruturais catastróficas nas quais grandes pedaços de vul-
cões se romperam, talvez por efeito de um terremoto, e desce-
ram encosta abaixo como um deslizamento de terra maciço e
destrutivo. Em escala mundial, tais colapsos de flancos ocor-
rem numa média de cerca de quatro vezes em cada século. Os
maiores prejuízos na erupção de 1980 do Monte Santa Helena
(EUA) foram causados pelo colapso de um flanco (ver fotogra-
fia na Reportagem 6.1 do Plano de Ação para a Terra).
Levantamentos realizados no assoalho oceânico do Havaí
revelaram muitos deslizamentos de terra gigantes nos flancos
submarinos da cordilheira havaiana. É provável que, ao ocorre-
rem, esses gigantescos movimentos tenham provocado enor-
mes tsunâmis'? (ondas marinhas). Na verdade, sedimentos ma-
rinhos coralígenos foram encontrados numa das ilhas havaia-
nas, a cerca de 300 m acima do nível do mar. Esses sedimentos
foram provavelmente depositados por tsunâmis gigantes provo-
cados pelo colapso de um flanco, em tempos pré-históricos.
O flanco sul do vulcão Kilauea está avançando em direção
ao mar a uma velocidade de 250 mm/ano, o que é muito rápido,
em termos geológicos. Esse avanço tornou-se mais preocupan-
te, entretanto, quando foi repentinamente acelerado por um fa-
tor da ordem de várias centenas em 8 de novembro de 2000,
provavelmente desencadeado por fortes chuvas alguns dias an-
tes. Uma rede de sensores de movimentação detectou um au-
mento sinistro da velocidade, que alcançou cerca de 50
rnm/dia, durante 36 horas, tendo, posteriormente, voltado ao
normal. Algum dia, talvez daqui a milhões de anos, ou mesmo
antes, o flanco provavelmente vá se quebrar e deslizar para o
oceano. Esse evento catastrófico provocaria um tsunâmi que
poderia se tornar desastroso para o Havaí, para a Califórnia e
para outras áreas litorâneas da orla do Oceano Pacífico.
Gases vulcânicos A natureza e a origem dos gases vulcânicos
são de considerável interesse e importância. Pensa-se que, no
decorrer do tempo geológico, esses gases tenham formado os
oceanos e a atmosfera e que possam afetar até mesmo o clima
atual. Os gases dos vulcões têm sido coletados por corajosos
vulcanólogos e analisados para que a sua composição seja de-
terminada (Figura 6.15). O vapor d' água é o principal consti-
tuinte do gás vulcânico (70-95%), seguido pelo dióxido de car-
bono, pelo dióxido de enxofre e por traços de nitrogênio, hidro-
gênio, monóxido de carbono, enxofre e cloro. As erupções po-
dem liberar enormes quantidades desses gases. Uma parte dos
gases vulcânicos pode ser proveniente de grandes profundida-
des da Terra, chegando à superfície pela primeira vez. Outra
parte pode ser água subterrânea e água do mar, gases atmosfé-
ricos reciclados ou gases que tenham sido aprisionados em ro-
chas geradas em épocas passadas.
Interações entre os geossistemas: vulcanismo e mudanças
climáticas As relações entre as erupções vulcânicas e as mu-
danças do tempo e do clima fornecem bons exemplos de intera-
ções do sistema Terra. Por exemplo, a erupção de 1982 do El
Chichón, no Sul do México, e a do Monte Pinatubo injetaram
gases sulfurosos na atmosfera até 10 km acima da superfície.
Por meio de várias reações químicas, os gases formaram um ae-
Figura 6.15 A vulcanóloga Katia Krafft com um traje à provade
calor, examinando um derrame de lava do vulcão Kilauea, no
Havaí. [Maurice Krafft/Photo Researchers]
rossol (uma fina névoa em suspensão no ar) que representava
dezenas de milhares de toneladas de ácido sulfúrico. Esseae·
rossol bloqueou a radiação solar, impedindo que uma partede·
Ia chegasse à superfície, e, dessa forma, rebaixou as temperatu·
ras globais durante um ou dois anos. A erupção do Monte Pina
tubo, uma das maiores erupções explosivas do último século,
causou um esfriamento global de pelo menos 0,5°C em 1992.
As emissões de cloro do Pinatubo também apressaram a perda
de ozônio na atmosfera, o escudo que protege a biosfera dara
diação ultravioleta do Sol. Os detritos jogados na atmosfera du·
rante a erupção de 1815 do Monte Tambora, na lndonésia, cau-
saram resfriamento ainda maior. No ano seguinte, em 1816, °
Hemisfério Norte passou por um verão muito frio, inclusive
com nevadas. A queda na temperatura e a precipitação de cinza
causaram ampla quebra nas safras. Como resultado, mais de90
mil pessoas pereceram naquele "ano sem verão". Esse terrível
ano inspirou o triste poema "Escuridão", de Byron:
Eu tive um sonho, que não foi apenas um sonho.
O sol brilhante se extinguiu e as estrelas
Perambulavam escurecidas no espaço eterno,
Sem raios e sem rumo; e a Terra gelada
Orbitava cega e obscurecida no ar sem Lua;
As manhãs chegaram e se foram - e chegaram sem trazer
o dia.
E os homens esqueceram suas paixões no pavor
dessa desolação que se Ihes abateu; e todos os corações
Gelaram numa prece egoísta por luz.23
Um exemplo surpreendente da interação dos geossistemas é o
do inter-relacionamento entre o clima e o vulcanismo. Como
acabamos de ver, os vulcões podem afetar o clima, mas parece
Figura6.16 A fumarola do vulcão Merapi, na Indonésia, forma
depósitos de incrustação sulfurosos. [Roger Ressmeyer/Corbis]
queo clima também pode afetar os vulcões. Recentemente, fo-
ramencontradas evidências estatísticas de que fortes chuvas
podemprovocar o colapso de domos vulcânicos, que é um dos
maisperigosos tipos de erupções vulcânicas, pois pode provo-
carderrames piroclásticos (ver Figura 6.8). Foi relatado que vá-
riaserupções vulcânicas na ilha de Montserrat ocorreram após
forteschuvas. Essa amostragem é pouco significativa para sus-
tentaruma hipótese. Entretanto, outros cientistas encontraram
conexõesestatísticas entre as estações do ano com fortes chu-
vase as erupções dos montes Etna e Santa Helena. Um especia-
listado U.S. Geological Survey acredita que, se a chuva fosse
levadaem consideração, a previsão de algumas erupções pode-
riaser aperfeiçoada. Entretanto, o mecanismo que conecta a
. chuvaàs erupções ainda não é claro. Especula-se que a infiltra-
çãode chuva nas profundezas, até o magma quente, poderia
formarvapor superaquecido e causar uma explosão, seguida de
umcolapso. Ou, talvez, o peso da precipitação sazonal acumu-
ladapossa causar um colapso.
Atividades hidrotermais A atividade vulcânica não pára
quandoa lava ou os materiais piroclásticos deixam de fluir. Du-
rantedécadas ou, às vezes, por centenas de anos após as gran-
deserupções, os vulcões continuam a emitir fumaça e vapor
pormeio de pequenos condutos, chamados defumaralas. Essas
emanaçõescontêm materiais dissolvidos que se precipitam nas
superfíciesadjacentes à medida que o vapor se condensa e eva-
poranovamente, formando vários tipos de depósitos de incrus-
tação(tais como os travertinos), inclusive alguns com minerais
valiosos(Figura 6.16).
As fumarolas são manifestações superficiais da atividade
hidrotermal, que é a circulação de água através de magmas e
rochasvulcânicas quentes. A interação da hidrosfera e da litos-
feraterrestre é um processo importante em muitos geossiste-
masvulcânicos. A água subterrânea circulante, ao alcançar os
magmasprofundos, que retêm o calor por centenas ou milhares
CAPíTULO 6 • Vulcanismo 11 55
de anos, aquece-se e retoma para a superfície sob a forma de
fontes quentes ou de gêiseres. Um gêiser é uma fonte de água
quente que jorra de forma intermitente com grande força, fre-
qüentemente acompanhada por um rugido trovejante (Figura
6.17). O gêiser mais conhecido dos Estados Unidos, o Old
Faithful, no Parque Nacional de Yellowstone, irrompe em inter-
valos de aproximadamente 65 minutos, formando um jato de
água quente que se eleva até 60 m de altura acima da superfície.
O vapor e a água quente formados pela atividade hidroter-
mal podem ser canalizados para gerar energia geotérmica. As
atividades hidrotermais são também responsáveis pela deposi-
ção de minerais incomuns, particularmente de metais, forman-
do corpos de minérios com grande valor econômico (ver Capí-
tulo 22). Como veremos, as interações hidrotermais são espe-
cialmente intensas nos centros de expansão das dorsais rneso-
ceânicas, onde enormes volumes de água e de magma entram
em contato.
o SISTEMA TERRA
Figura 6.17 O gêiser Old Faithful, no Parque Nacional de
Yellowstone (EUA), que irrompe até uma altura de 60 rn, a
intervalos de 65 minutos. [Simon Fraser/SPL/Photo Researchers]
1 561 Para Entender a Terra
6.1 Monitorando vulcões
Kilauea: seguindo o caminho do magma
Qimenso vulcão-escudo Mauna l.oa, que tem um vulcão
menor, o Kilauea, localizado na sua vertente oriental,
constitui a metade sul da ilha do Havaí. Como a U. S. Geolo-
gical Survey opera um observatório de vulcanologia na borda
da caldeira do Kilauea, esse vulcão ativo talvez seja, atualmen-
te, o mais bem estudado do mundo.
Uma moderna rede de instrumentos e instalações de la-
boratórios é utilizada para seguir os movimentos do magma
no interior do vulcão e as mudanças químicas das erupções
de lavas e gases. Os sismógrafos, que medem vibrações den-
tro da Terra, detectam e localizam os pequenos terremotos
que geralmente estão relacionados com os movimentos do
magma. Os sismógrafos podem localizar terremotos em pro-
fundidades de até 55 km abaixo do Kilauea. Tais terremotos
geralmente marcam a entrada de magma em canais que vêm
da astenosfera, passam pela litosfera e chegam até a superfí-
cie terrestre. A migração ascendente do magma pode ser se-
guida durante meses, pois as perturbações sísmicas ocorrem
progressivamente mais próximas da superfície à medida que
o magma ascende. Os clinômetros, que medem a inclinação
do terreno, indicam o momento em que o vulcão começa a
inchar, à medida que o magma preenche uma cãmara magmá-
tica não muito abaixo do cume.
O primeiro sinal de que uma emissão de lava está iminen-
te é uma série de milhares de pequenos terremotos, que in-
dicam que o magma está afastando as rochas, para forçar a
sua ascensão até a superfície. Freqüentemente, os geólogos
sabem onde vai ocorrer a erupção a partir da localização dos
terremotos e das mudanças no seu padrão. Em janeiro de
1960, por exemplo, os cientistas da U. S. Geological Survey
detectaram uma série de terremotos nas proximidades da vi·
Ia de Kapoho, no flanco do Kilauea. Como esperado, uma
erupção começou, mas sem causar vítimas, pois a vila tinha
sido evacuada. Uma nova paisagem foi criada pela lava que
escorreu para o mar. Muralhas com seis metros de altura fo-
ram construídas, em uma vã tentativa de desviar a lava e sal·
var uma comunidade litorânea. Quando tudo terminou, os
clinômetros mostraram que o vulcão havia desinflado, signi-
ficando que a câmara magmática abaixo dele havia sido dre-
nada durante a erupção de Kapoho. O ciclo repete-se em
períodos de alguns anos.
Monte Santa Helena: perigoso, mas
previsível
Na parte contígua dos Estados Unidos, o Monte Santa Helena
é o vulcão mais ativo e explosivo. Ele tem uma história bem do-
cumentada de 4.500 anos de eventos destrutivos como der-
rames de lavas e rochas piroclásticas quentes, lahares e preci-
pitação de cinza. Após 123 anos de inatividade, a partir de 20
de março de 1980 passou a ocorrer uma série de terremotos
pequenos e moderados sob o vulcão, assinalando o começo
de uma nova fase eruptiva. Esses terremotos fizeram com que
a U. S. Geological Survey emitisse formalmente um alerta de
desastre. Após uma semana, a primeira emissão de cinza e de
vapor irrompeu numa cratera recém-aberta bem no cume. Em
abril, os tremores sísmicos aumentaram, indicando que havia
magma movendo-se abaixo do cume, e foi verificado o apare-
cimento de uma sinistra inchação da encosta nordeste. A U.S.
Geological Survey emitiu um alerta mais vigoroso e ordenou a
Destruição de uma propriedade
engolfada por um derrame de lava
na erupção de 1990 do vulcão
Kilauea, Havaí, Estados Unidos.
[James Cachero/Corbis]
CAPíTULO 6 • Vulcanismo 11 57
evacuação das redondezas. Em 18 de maio, o clímax da erup-
ção começou subitamente. Um forte terremoto desencadeou,
aparentemente, o colapso do lado norte da montanha, liberan-
do um enorme deslizamento de terra, o maior já registrado no
mundo. À medida que o gigantesco fluxo de detritos despen-
cava montanha abaixo, gás e vapor sob alta pressão eram libe-
rados em uma grande explosão lateral que acabou com a en-
costa norte da montanha. O geólogo David A. Johnston, da U.
S. Geological Survey, estava monitorando o vulcão a partir de
seu posto de observação, localizado 8 km ao norte. Ele deve
ter visto a onda explosiva avançando, antes de enviar por rádio
sua última mensagem: "Vancouver; Vancouver; é isso aíl". Um ja-
to direcionado para o norte, composto de cinza superaqueci-
da (500°C), gás, cinza e vapor, saiu como um estrondo para
fora da brecha aberta com a força de um furacão, devastando
uma zona de 30 km de largura que se estendeu até 20 km de
distância do vulcão. Uma erupção vertical jogou uma pluma de
cinza para o céu até a altitude de 25 krn, o dobro da altitude
de vôo dos jatos comerciais. A nuvem de cinza moveu-se para
leste e nordeste, seguindo os ventos predominantes, causan-
do escuridão em pleno meio-dia, numa área distante 250 km
para leste, e depositou uma camada de cinzas de 10 em de es-
pessura em grande parte do Estado de Washington, na região
norte de ldaho, e no oeste de Montana. A energia liberada na
explosão foi equivalente a cerca de 25 milhôes de toneladas
de TNT. O topo do vulcão foi destruido, a sua altura foi redu-
zida em 400 m e sua vertente norte desapareceu. De fato, a
montanha foi "cavoucada".
A devastação local foi espetacular. Numa zona interna da
explosão, com raio de 10 km a partir do vulcão, a floresta
densa foi retirada e soterrada por vários metros de detritos
piroclásticos. Para além dessa zona até 20 km de distância,
as árvores tiveram seus galhos arrancados e foram movidas
e quebradas pela ação do vento como se fossem palitos de
fósforo, alinhando-se deitadas sobre o solo radialmente a
partir do vulcão. A uma distância de 26 krn, a explosão
quente foi tão intensa que capotou um caminhão e derreteu
suas partes plásticas. Alguns pescadores sofreram queima-
duras graves e só sobreviveram por terem se jogado num rio.
Mais de 60 pessoas morreram por causa da explosão ou de
seus efeitos. Um lahar formou-se quando o deslizamento de
terra e de detritos piroclásticos, fluidizados pela água sub-
terrânea, pela neve derretida e pelo gelo glacial, fluiu por 28
km pelo vale do Rio Toutle. O vale foi preenchido por uma
camada de detritos com 60 m de espessura. Além dessa pi-
lha de detritos, a água carregada de lama fluiu para o Rio
Columbia, onde os sedimentos obstruíram o canal de nave-
gação e encalharam vários navios em Portland. Esse episó-
dio de erupção do Monte Santa Helena poderá continuar,
devendo prolongar-se por 20 anos ou mais antes de chegar
a um fim. Embora grande parte da área devastada ainda es-
teja desolada, após uma década, quase 20% da superfície
O Monte Santa Helena antes e depois da erupção cataclísmica
de maio de 1980. [Antes: Emil Muench/Photo Researchers.
Em erupção: U. S. Geological Survey. Depois: David
Weintraub/Photo Researches 1
mostraram evidência de recolonização dos vegetais: espé-
cies nativas de gramíneas, leguminosas e pequenas árvores
começaram a se instalar.
1 581 Para Entender a Terra

i'f"rjrr;}Xm'adrãoglobal do vulcanismo
Antes do advento da teoria da tectônica de placas, os geólogos
constataram a existência de uma concentração de vulcões ao
longo da orla do Oceano Pacífico e apelidaram-na de Cinturão
de Fogo. A explicação do Cinturão de Fogo em termos da sub-
ducção de placas foi um dos grandes sucessos da nova teoria. Já
examinamos como as composições das lavas variam de acordo
com o ambiente tectônico (ver Figura 5.11). Nesta seção, mos-
traremos como a tectônica de placas pode explicar todas as
principais características do padrão global do vulcanismo.
A Figura 6.18 mostra a localização dos vulcões ativos no
mundo, sejam eles terrestres ou marinhos, que se encontram
acima do nível do mar. Cerca de 80% estão em limites conver-
gentes de placas, 15% em limites divergentes e os poucos res-
tantes, no interior das placas. Entretanto, existem muito mais
vulcões ativos que aqueles representados na figura. A maior
parte da lava que irrompe na superfície terrestre é proveniente
de erupções submarinas, localizadas nos centros de expansão
das dorsais mesoceânicas.
Produção de basalto nos centros de expansão
A cada ano, cerca de 3 km" de lava basáltica irrompem nas dor-
sais mesoceânicas, no processo de expansão do assoalho oceâ-
nico, o que é um enorme volume. Para fins de comparação, to-
dos os vulcões ativos (cerca de 400) nos limites convergentes
de placas geram anualmente um volume de rochas vulcânicas
que não chega a 1 km'. Durante os últimos 200 milhões de
Figura 6.18 Os vulcões ativos cujas chaminés localizam-se em
terra ou acima do nível do mar (pontos vermelhos). Cerca de 80'10
encontram-se em limites de placas convergentes, 15% em locais
anos, a erupção de magmas nos centros de expansão foisufi·
ciente para criar todo o atual fundo oceânico, que cobrecerCô
de dois terços da superfície terrestre. Essa "fábrica", onder
crosta oceânica é criada, tem dimensões da ordem de pOUCO
quilômetros de largura e de profundidade, estendendo-sedf
forma intermitente ao longo de milhares de quilômetros dador·
sal mesoceânica (Figura 6.19). Os magmas e as rochas vulcâ-
nicas são formados por meio da fusão do manto peridotítico
causada por descompressão, conforme discutido no Capítuloi
(ver Figura 5.13).
Atividade hidrotermal nos
centros de expansão
As fissuras distensionais na crista da dorsal mesoceânica permi·
tem que a água do mar circule pela crosta oceânica recém-fc
mada. O calor das rochas vulcânicas quentes e dos magmasque
estão nas profundezas propulsiona um vigoroso processo con·
vectivo. Ele puxa a água fria do mar para o interior da crosta,on·
de ela se aquece em contato com o magma, e, depois, expelei
água quente para o oceano sobrejacente (ver Figura 5.l5).
Considerando que são comuns as ocorrências de foms
quentes e gêiseres em geossistemas vulcânicos terrestres,ai
evidências de atividade hidrotermal intensa em centros deex·
pansão (que geralmente estão submersos pela água) não deve·
ria causar surpresa. Entretanto, os geólogos ficaram impressio
nados quando descobriram a intensidade da convecção e ai
conseqüências químicas e biológicas que ocorrem na Terrapor
sua causa. As manifestações mais espetaculares desse processo
Placa ,AntárJ;ica
onde as placas se afastam uma da outra e o restante, em pontos
quentes intraplacas. Neste mapa não estão representados os
inúmeros vulcões axiais da dorsal mesoceânica.
Emlimites convergentes do tipo oceano-oceano,
os magmas originados de fusões parciais do manto
formam arcos de ilhas vulcânicos com erupçâo de
lavaspredominantemente basálticas.
Vulcão ativo
acima de
ponto quente
-.•..•.-~D I .,
"~ orsa mesoceamca
,'o('
A
Aseparação das placas na dorsal
mesoceânica e a retirada de magmas
de uma ampla região da astenosfera
geram vulcanismo basáltico e uma
nova crosta e litosfera oceânicas.
A movimentação das placas sobre os
pontos quentes origina as cadeias de
ilhas vulcânicas basálticas intraplacas.
CAPíTULO 6. Vulcanismo 1159
Os magmas formados em limite convergente do tipo oceano-
continente são misturas de basaltos do manto, da crosta
continental félsica refundida e dos materiais do topo da placa
em subducção que foram fundidos. Esses magmas formam
vulcões que emitem lavas andesíticas.
Cinturão vulcãnico continental
___----'A~--~
Vulcão extinto
Pluma
do manto
Crosta
continental
Manto
litosférico
continental
Figura 6.19 O padrão global do vulcanisrno pode ser explicado pela tectânica de placas. (A) A separação entre as
placasem uma dorsal mesoceânica e a retirada de magmas de amplas regiões da astenosfera geram vulcanismo
basáltico e novas crosta e litosfera oceânicas. (B) Em limites do tipo convergentes oceano-oceano, os magmas
originados da fusão parcial do manto formam arcos de ilhas vulcânicos com erupção de lavas predominantemente
basálticas. (C) Os magmas formados em convergência do tipo oceano-continente são misturas de basaltos do
manto,da crosta continental félsica refundida e de materiais do topo da placa em subducçâo que foram fundidos.
Essesmagmas formam vulcões que extravasam lavas andesíticas. (D) A movimentação das placas sobre os pontos
quentes gera cadeias de ilhas vulcânicas basálticas intraplacas. A Islândia (não representada na figura) está sobre um
ponto quente localizado numa dorsal mesoceânica.
foramprimeiramente encontradas no Oceano Pacífico Oriental
em 1977. Lá, observaram-se plumas de água quente, saturada
deelementos químicos, com temperaturas chegando a 350°C,
jorrandocomo "chaminés pretas'?" por condutos hidrotermais
nacrista da cadeia mesoceânica, onde o volume de fluido cir-
culanteé muito alto. Os geólogos marinhos estimaram que um
volumede fluido equivalente a toda a água dos oceanos circule
pelasfraturas e condutos dos centros de expansão a cada 10 mi-
lhõesde anos.
Os cientistas também perceberam que as interações hidros-
fera-litosfera,em centros de expansão, afetam profundamente a
geologia,a química e a biologia dos oceanos.
• Acriação de nova litosfera responde por quase 60% da energia
quefluido interior da Terra. A água do mar em circulação resfria
anovalitosfera com muita eficiência e, dessa forma, desempenha
umpapel importante no processo pelo qual o calor interno da
Terraé transferido para fora.
• A atividade hidrotermal lixivia metais e outros elementos da
nova crosta, introduzindo-os nos oceanos. A quantidade desses
elementos é tão alta que influencia tanto as características quími-
cas da água do mar quanto os componentes minerais levados por
todos os rios do mundo para os oceanos.
• Os minerais metálicos precipitam-se a partir da água do mar
circulante, formando minérios de zinco, cobre e ferro nas partes
mais rasas da crosta oceânica. O minério forma-se quando a água
do mar infiltra-se nas rochas vulcânicas porosas, aquece-se e li-
xivia esses elementos das lavas, dos diques, dos gabros e, talvez,
mesmo do magma parcialmente cristalizado que está mais abai-
xo. Quando essa água quente, enriquecida em minerais dissolvi-
dos, ascende e entra de novo no oceano frio, precipitam-se os mi-
nerais que vão formar os minérios (ver Figura 17.7).
A energia hidrotermal e os nutrientes da água do mar circu-
lante alimentam colônias incomuns de estranhos organismos
cuja energia vem do interior da Terra e não da luz do Sol. Os
160 IPara Entender a Terra
complexos ecossistemas dos centros de expansão têm micror-
ganismos que fornecem o alimento para as conchas gigantes e
para os poliquetas com vários metros de comprimento. Esses ti-
pos particulares de microrganismos também povoam fontes ter-
mais com temperaturas acima do ponto de ebulição da água. A
ocorrência de microrganismos tão primitivos, que não reque-
rem luz do Sol e que podem sobreviver nesses ambientes de al-
ta energia e de grande variedade química, levou alguns cientis-
tas a acreditar que as raízes da "árvore da vida" na Terra tenham
começado nos centros de expansão.
Vulcanismo em zonas de subducção
Uma das feições mais impressionantes das zonas de subducção
é a cadeia de vulcões paralela ao limite convergente. Essa ca-
deia de vulcões posiciona-se sempre na placa que está acima da
porção mergulhante da litosfera oceânica, independentemente
da sua constituição, que pode ser tanto oceânica como continen-
tal (ver Figura 6.19). Os arcos das ilhas Aleutas e Marianas são
típicas cadeias vulcânicas que se formam por convergência
oceano-oceano. Os vulcões da Cordilheira dos Andes marcam o
limite convergente onde a Placa de Nazca desliza sob a porção
continental da Placa Sul-Americana. Mais ao norte, a subduc-
ção da pequena Placa de Juan de Fuca no lado oeste da Placa
Norte-Americana origina vulcões como o Rainier e o Santa He-
lena, situados na Cordilheira Cascade, que se estende desde o
norte da Califórnia (EUA) até a Colúmbia Britânica (Canadá).
Os magmas que alimentam os vulcões de zonas de subduc-
ção formam-se por meio de fusão induzida por fluidos (ver Ca-
pítulo 5) e mostram maior variedade composicional que os ba-
saltos formados nas dorsais rnesoceânicas. A composição des-
sas lavas varia de máfica a félsica - isto é, de basaltos a andesi-
tos e a riolitos. Os vulcões localizam-se acima das partes mais
profundas da porção mergulhante da placa oceânica, onde a fu-
são acontece, e ejetam lavas e material piroclástico de compo-
sição basáltica, andesítica e riolítica, formando uma grande va-
riedade de rochas vulcânicas. Esses vulcões e as rochas vulcâ-
nicas que eles expelem formam, também, as ilhas dos arcos
vulcânicos oceânicos, como as Aleutas, no Alasca.
Quando a subducção ocorre num continente, a grande quan-
tidade de vulcões e rochas vulcânicas existentes se coalesce
para formar um arco de montanhas continental. A subducção de
uma placa oceânica gerou um arco desse tipo - a Cordilheira
Cascade, no Norte da Califórnia, e nos estados de Oregon e
Washington, nos Estados Unidos, onde podem ser encontrados
vulcões ativos (ver Figura 5.11), como o Monte Santa Helena.
Entre o arco de ilhas e a fossa submarina profunda, numa dis-
tância de cerca de 200 km em direção ao oceano, há uma área
chamada de antearco (ver Figura 5.15). Nessa área, há uma ba-
cia de antearco, que é uma zona deprimida, preenchida por se-
dimentos derivados do arco, e uma cunha acrescional.P forma-
da pela pilha de sedimentos e da crosta oceânica que é raspada
da porção mergulhante da placa.
As ilhas japonesas são um exemplo excelente do complexo
arranjo de rochas intrusivas e extrusivas que se desenvolveu ao
longo de muitos milhões de anos numa zona de subducção.
Nesse pequeno país, encontram-se todos os tipos de rochas ex-
trusivas de diversas idades, misturadas com intrusivas máficas
e intermediárias, rochas vulcânicas metamorfizadas e rochas
sedimentares formadas a partir da erosão de rochas ígneas. A
erosão de todo esse conjunto de rochas contribuiu para formar
as singulares paisagens retratadas em tantas pinturas japoness
clássicas e modernas.
Em todos esses casos, as rochas ígneas revelam as prind
pais forças que modelam a Terra e a interação do sistema docli·
ma com o sistema da tectônica de placas O contexto de cada
placa tectônica produz seu próprio padrão de rochas ígneas:0
derrames de lavas e de piroclásticas irrompem dos vulcões;c
batólitos, os diques e as soleiras intrudem-se nas profundezs
e uma grande variedade de rochas que se originam de magms
de distintas composições segue seu próprio caminho de dife
renciação.
Vulcanismo intraplaca: a hipótese da pluma
mantélica
Como acabamos de discutir, os limites das placas terrestressào
locais de intenso vulcanismo. Nesses locais, onde as placassào
primeiro criadas e depois destruídas, são produzidos líquidos
magmáticos em resposta direta às forças e ao calor das placas
tectônicas, que se originam no interior da Terra. Entretanto, co-
mo veremos mais adiante, há ainda um outro tipo de vulcanis
mo, que ocorre no interior das placas litosféricas terrestres.A
Figura 6.18 mostra a distribuição do vulcanismo intraplaca-
isto é, dos vulcões que estão longe dos limites de placas.
Pontos quentes e plumas do manto A fusão por descompres
são explica o vulcanismo nos centros de dispersão e a fusãoin·
duzida por fluidos esclarece o vulcanismo que ocorre acimadas
zonas de subducção. Mas qual é o mecanismo que produzo
vulcanismo intraplaca? Considere as ilhas havaianas, no meio
da Placa Pacífica (Figura 6.18). Essa cadeia de ilhas começa
com os vulcões ativos da Ilha Grande do Havaí e continua para
noroeste como um cordão de montanhas e de cadeias vulcâni
cas submersas, progressivamente mais antigas, extintas e erodi
das. Em contraste com as dorsais mesoceânicas, que são sismi
camente ativas, a cadeia havaiana não é marcada pela freqüên
cia de grandes terremotos (exceto próximo ao centro vulcâni
co), constituindo essencialmente uma cadeia assismica (istoé,
sem terremotos). Pontos quentes vulcanicamente ativos noiní
cio de cadeias assísmicas progressivamente mais antigas po
dem ser encontrados em outros locais do Pacífico e em outras
grandes bacias oceânicas. Os vulcões ativos do Taiti, no extre-
mo sudeste das Ilhas Sociedade, e as Ilhas Galápagos, no limi-
te norte da cadeia assísmica de Nazca, são dois exemplos.
Quando o padrão geral de movimentos das placas foi defi-
nido, os geólogos puderam demonstrar que essas cadeias assís
micas pareciam-se com os alinhamentos de vulcões que se for-
mam nas placas. Tais alinhamentos originam-se quando as pla-
cas se movimentam sobre os pontos quentes que se encontram
em posições fixas, como se fossem tochas ancoradas no manto
terrestre (Figura 6.20). Com base nessas evidências, foi formu-
lada a hipótese de que os pontos quentes eram manifestações
vulcânicas de material sólido quente, que ascende em jatos es-
treitos e cilíndricos de locais profundos do manto (talvez doli-
mite núcleo-manto), chamados de plumas do manto. Quando
os peridotitos trazidos em uma pluma do manto chegam a re-
giões menos profundas, onde as pressões são mais baixas, eles
começam a fundir-se, produzindo magma basáltico. O magma
penetra na litosfera e pode irromper na superfície. A posição
que a placa está ocupando sobre o ponto quente é marcada por
um vulcão ativo, que se torna inativo à medida que a placa se
(a)
CAPíTULO 6 • Vulcanismo ~
A Placa Pacífica moveu-se para oeste,
sobre o ponto quente do Havaí, ...
... resultando na formação da
cadeia de ilhas vulcãnicas e
montes submarinos.
As idades das montanhas são consistentes com os
movimentos da placa de cerca de 100 mm/ano ...
Direção do
movimento
da placa
Montana
64,7Ma
-,
. 56,2
55,4
55,2
48,1
39,9~
43,4/1
42,4
SO'N
40"N
Direção do
movimento
da placa
30'N
" ..
Nihau5,5::::;.
KilaueaO/
Ponto quente do Havaí
20'N
... e uma mudança abrupta de dire-
ção foi datada em cerca de 43 Ma.
As caldeiras do alinhamento de Yellowstone
foram datadas em 16 milhões de anos.
Figura6.20 O movimento da placa gera um alinhamento de vulcões progressivamente mais antigos. (a) A cadeia
devulcões das ilhas havaianas e seu prolongamento em direção ao noroeste do Pacífico mostram a tendência de os
vulcõesserem progressivamente mais antigos em direção ao noroeste. (b) O alinhamento de vulcões de
Yellowstonemarca o movimento da Placa Norte-Americana sobre um ponto quente durante os últimos 16 milhões
deanos. [Universidade Jesuíta de Wheeling26
/NASA Sala de aulas do futuro]
afastado ponto quente. Assim, o movimento da placa origina
umalinhamento de vulcões extintos e progressivamente mais
antigos.Como é mostrado na Figura 6.20, as ilhas havaianas
ajustam-semuito bem a esse padrão, sendo possível determinar
quea velocidade com que a Placa do Pacífico se movimenta so-
breo ponto quente do Havaí é de cerca de 100 mm/ano.
Alguns aspectos do vulcanismo intraplaca nos continentes
foramtambém explicados com a utilização da hipótese das plu-
masdo manto Yellowstone é um exemplo. Como já descreve-
mosanteriormente neste capítulo, a Caldeira de Yellowstone,
nonordeste do Estado de Wyoming, Estados Unidos, que tem
somente600 mil anos de idade, ainda está vulcanicamente ati-
va,com gêiseres, fontes de água em ebulição, soerguimento e
terremotos. Ela é o membro mais jovem de um alinhamento de
umaseqüência de caldeiras cada vez mais antigas, agora extin-
tas,que supostamente marcam o movimento da Placa Norte-
Americana sobre o ponto quente de Yellowstone (ver Figura
6.20). O membro mais antigo desse alinhamento, que é uma
área vulcânica no Estado de Oregon, sofreu erupção há cerca de
16 milhões de anos. Se o ponto quente de Yellowstone for ver-
dadeiramente fixo, um simples cálculo indica que a Placa Nor-
te-Americana moveu-se sobre ele a uma taxa de cerca de 25
mm/ano durante os últimos 16 milhões de anos. Levando em
consideração os movimentos relativos das placas Pacífica e
Norte-Americana, essa velocidade e essa direção são consisten-
tes com os movimentos das placas inferidos a partir do Havaí.
Partindo do princípio de que os pontos quentes são ancora-
dos por plumas que ascendem desde regiões profundas do man-
to, os geólogos podem usar a distribuição mundial dos alinha-
mentos de rochas vulcânicas para calcular quanto o sistema
global das placas está se movendo em relação às partes profun-
das do manto. Os resultados são algumas vezes chamados de
1 621 Para Entender a Terra
"movimentos absolutos das placas tectônicas", para distingui-
los dos movimentos relativos entre as placas (ver Figura 2.5).
Os movimentos absolutos das placas, derivados do estudo das
rochas vulcânicas, em alinhamentos devidos a pontos quentes
ajudaram os geólogos a entender quais forças estão movendo as
placas (ver Capítulo 2, páginas 68 e 69). As placas cujos limi-
tes entram em subducção ao longo de grandes extensões mo-
vem-se rapidamente em relação aos pontos quentes. É o caso
das placas Pacífica, de Nazca, de Cocos e Indo-Australiana.
Enquanto isso, placas cuja subducção acontece em áreas restri-
tas, como as placas Euro-Asiática e Africana, movem-se lenta-
mente. Essa observação dá sustentação à hipótese de que o im-
pulso gravitacional provocado pelo mergulho das placas densas
é importante para movimentá-Ias.
Se assumirmos que os pontos quentes estejam realmente an-
corados no manto, então os alinhamentos de pontos quentes po-
dem ser usados para reconstruir a história dos movimentos das
placas em relação ao manto, da mesma forma que as isócronas
magnéticas permitem a reconstrução dos movimentos relativos
das placas. Como vimos, essa idéia funciona razoavelmente bem
para os movimentos recentes das placas. Quando se trata de pe-
ríodos mais longos, entretanto, vários problemas surgem. Por
exemplo, de acordo com a hipótese de que os pontos quentes são
fixos, a curvatura abrupta da cadeia assísmica do Havaí (no local
em que ela passa a ser chamada de Montes Submarinos do Impe-
rador, ver Figura 6.20), há 43 milhões de anos, deveria coincidir
com uma mudança abrupta na direção de movimento da Placa
Pacífica. Entretanto, nenhum sinal dessa mudança de direção po-
de ser encontrado nas isócronas magnéticas, o que levou alguns
geólogos a questionar a hipótese de que os pontos quentes são fi-
xos. Outros sugeriram que, no manto em convecção, as plumas
não permaneceriam em posições fixas entre si, mas poderiam es-
tar à deriva em correntes de convecção de direções variáveis.
Quase todos os geólogos aceitam a idéia de que o vulcanis-
mo dos pontos quentes é causado por algum tipo de subida de
material do manto que está abaixo das placas. Entretanto, a hi-
pótese das plumas do manto, segundo a qual essas subidas de
material seriam condutos estreitos de material em ascensão a
partir do manto profundo, ainda é controversa. Mais controe
sa ainda é a idéia de que as plumas são responsáveis pelosgm
des extravasamentos de derrames de basaltos e por outrasgm
des províncias ígneas.
As grandes províncias ígneas A origem das erupções fissu
rais de basaltos dos continentes - tais como aqueles que fOI111<
ram o Planalto Colúmbia (e também os grandes planaliosé
derrames que existem no Brasil e no Paraguai, na índia enaSi·
béria) - é um grande quebra-cabeça. O registro geológicomOf
tra que imensas quantidades de lavas, chegando a rnilhõesa
quilômetros cúbicos, podem ser liberadas em um curto perío(:
de 1 milhão de anos. Durante esses eventos, a quantidade deb
va que se derrama em um único local da superfície terrestrepi
de ser equivalente à quantidade de lava em erupção de todoc
sistema da dorsal mesoceânica!
Os basaltos de platô não ocorrem exclusivamente emconti·
nentes: eles também formam grandes planaltos oceânicos, conro
o Planalto de Java-Ontong, a norte da ilha da Nova Guiné, egran-
des partes do Planalto de Kerguelen, no Oceano Índico Ocide,
tal (Figura 6.21). Essas feições constituem exemplos do queo
geólogos chamam de grandes províncias ígneas. Elas sãodefi·
nidas como grandes volumes de rochas máficas, predominare
mente extrusivas, e de rochas intrusivas, cujas origens estãoliga·
das a processos outros que não os da expansão "normal" doas·
soalho oceânico. As grandes províncias ígneas são constituídas
de basaltos de planaltos continentais, de basaltos de planaltosde
bacias oceânicas e de cadeias assísmicas dos pontos quentes.Um
mapa-rnúndi dessas províncias é mostrado na Figura 6.21.
O vulcanismo que cobriu grande parte da Sibéria comlava
é especialmente interessante porque ocorreu na mesma época
em que houve a maior extinção de espécies do registro geolõg,
co, há cerca de 250 milhões de anos. Alguns geólogos pensam
que a erupção causou a extinção, talvez pela poluição da atmos
fera com gases vulcânicos que desencadearam uma grande mu·
dança climática.
Muitos geólogos acreditam que as grandes províncias mago
máticas foram criadas em pontos quentes, por plumas do manto.
Entretanto, a quantidade de lava que se forma no Havaí, o ponto
Figura 6.21 A distribuição global das grandes províncias
ígneas continentais e das bacias oceânicas. Essas províncias são
marcadas por grandes derramamentos de magmas basálticos em
pontos quentes e em erupções fissurais. Admite-se como
hipótese que elas sejam resultantes de grandes eventos de
fusão causados pela chegada de frentes de plumas na superfície
da Terra. [Fonte: M. Coffin and O. Eldholm, Figure 1, Rev.
Ceophys., 32:1-36,1994]
Manto
N· I ~--- Núcleouc eo
intern externo
A instabilidade no limite
núcleo-manto faz com que
uma pluma do manto ascenda,
guiada por uma frente de
pluma quente, turbulenta.
litosfera
Manto
Limite
núcleo-manto
Núcleo externo
CAPíTULO 6 • Vulcanismo 11 63
À medida que a placa se
move sobre os resquícios
da pluma, a cauda da plu-
ma - que agora é um ponto
quente - pode formar um
vulcão de ponto quente.
Quando a pluma alcança o
topo do manto, o magma
basáltico formado pela fusão
induzida por descompressão
penetra na litosfera e derra-
ma-se como basalto de platô.
Basaltos de platô
Figura 6.22 Um modelo especulativo para a formação de
derramesde basalto e outras províncias ígneas grandes. Uma nova
plumaascende do limite núcleo-manto, originando uma frente de
quentemais ativo do mundo na atualidade, é insignificante
quandocomparada aos enormes derramamentos que ocorrem
duranteos episódios de extrusão de basaltos de platô. O que ex-
plicaesses episódios eruptivos atípicos de magma basáltico do
manto?Alguns geólogos especulam que eles ocorrem quando
umanova pluma ascende do limite núcleo-manto. De acordo
comessa hipótese, um grande bulbo de material quente e turbu-
lento- uma "frente de pluma" - abre o caminho. Quando essa
frentede pluma chega ao topo do manto, gera uma grande quan-
tidadede magma por um processo de fusão por descompressão,
oqualentra em erupção como gigantescos derrames basálticos
(Figura 6.22). Essa hipótese é contestada por outros pesquisa-
dores,que argumentam que os basaltos de platô parecem geral-
menteestar associados a zonas de fraqueza preexistentes nas
placascontinentais - sugerindo que os magmas são gerados por
processosconvectivos localizados no manto superior. Descobrir
asorigens das grandes províncias ígneas é uma das mais empol-
gantesáreas de pesquisas correntes em Geologia.
V Icanismo e a atividade humana
Asgrandes erupções vulcânicas não são somente um assunto de
interesseacadêmico para geólogos: elas são também um signifi-
cativodesastre natural para a sociedade humana. Entre os mui-
o movimento continuado
das placas sobre o ponto
quente cria uma cadeia
vulcânica de ponto quente.
Vulcão de ponto quente
Vulcão
extinto
Vulc:ao
.mo..........Caudada
pluma
(ponto
quente)
pluma quente e turbulenta. Quando a frente de pluma alcança o
topo do manto, ela achata-se, gerando um imenso volume de
magma basáltico, o qual irrompe como derrames de basalto.
tos vulcões que já afetaram comunidades pelo mundo afora, um
deles teve um efeito bastante forte sobre a Civilização Ociden-
tal. As equipes de arqueólogos e geólogos marinhos consegui-
ram montar os fragmentos da história do desaparecimento de
Thira27
(antiga Santorini), uma ilha vulcânica no Mar Egeu. A
erupção de Thira, em 1623 a.C; parece ter sido muitas vezes
mais violenta que a do Krakatoa. O centro da ilha entrou em co-
lapso, formando uma caldeira cujos eixos medem 7 krn por 10
krn, hoje visível como uma laguna de, aproximadamente, 500
metros de profundidade e com dois pequenos vulcões ativos no
centro. A laguna é limitada por duas ilhas em forma de crescen-
te, famosas por suas exportações de vinho e pela beleza natural,
e que ainda estão sujeitas a terremotos destrutivos. Os detritos
vulcânicos e os tsunâmis resultantes dessa catástrofe antiga des-
truíram dezenas de localidades costeiras de grande parte do Me-
diterrâneo Oriental. Alguns cientistas atribuíram o misterioso
desaparecimento da civilização cretense/'' a esse cataclismo, que
pode ser a fonte original do mito do "continente perdido" de
Atlântida. O curso da história foi provavelmente modificado por
esse evento vulcânico específico, que pode acontecer de novo.
Sabe-se a data de erupção a partir de uma camada de cinza
vulcânica transportada de Thira até a Groenlândia. Foi encon-
trada em 1994, em um testemunho de sondagem retirado de
partes profundas do manto de gelo da Groenlândia. Os ciclos
anuais de deposição de neve podem ser contados em um teste-
munho, da mesma forma que os anéis de crescimento de uma
1641 Para Entender a Terra
árvore podem ser contados para determinar a sua idade. O tes-
temunho de gelo estudado datou 7 mil anos de história e forne-
ceu evidências de 400 erupções vulcânicas antigas.
As erupções vulcânicas podem ser previstas? Sim, até certo
ponto. Sinais premonitórios importantes de uma erupção são o
soerguimento e a inclinação do terreno e o aumento da ativida-
de sísmica (ver Reportagem 6.1). É importante que aumente-
mos a capacidade de prever erupções, pois há 100 vulcões de
alto risco no mundo e cerca de 50 entram em erupção a cada
ano. Certamente, se entendermos melhor o vulcanismo, pode-
remos evitar a repetição da terrível história das erupções passa-
das. Só nos últimos 500 anos, mais de 250 mil pessoas foram
mortas por erupções vulcânicas.
Reduzindo os riscos de vulcões perigosos
Dos cerca de 500 a 600 vulcões ativos da Terra, um entre cada
seis já ceifou vidas humanas. Os vulcões podem matar pessoas
e danificar propriedades devido a tefras (queda de cinzas), cor-
ridas de lama, lavas, gases, derrames de piroclásticas, tsunâmis
e outros eventos que podem acompanhar as erupções. A Figu-
ra 6.23 retrata alguns desses riscos. As estatísticas históricas
dos óbitos e de suas causas são mostradas na Figura 6.24.
O Monte Rainier, devido à sua proximidade com as populo-
sas cidades de Seattle e Tacoma, no Estado de Washington, tal-
vez represente o maior risco vulcânico nos Estados Unidos.
Cerca de 150 mil pessoas vivem em áreas nas quais os registros
geológicos mostram evidências de derrames e lahares que se
derramaram do vulcão nos últimos 6 mil anos. Uma erupção
imprevista poderia matar milhares de pessoas e prejudicar se-
riamente a economia da costa noroeste do Pacífico, deacor~
com a Academia Nacional de Ciências dos Estados Unidos.
A boa notícia é que os cientistas que monitoram o Moni
Santa Helena (ver Reportagem 6.1) e o Monte Pinatubocon~
guiram emitir alertas da iminência de erupções de grandepo!
te. Um aparato governamental foi deslocado ao local paraali
liar os alertas e emitir e reforçar os comandos de evacuação.NI
caso do Pinatubo, o alerta foi emitido poucos dias antesdeUI1I
erupção cataclísmica ocorrida em 15 de junho de 1991.Duzen-
tas e cinqüenta mil pessoas foram retiradas da área, inclusiea
16 mil residentes da Base Clark, da Força Aérea Norte-Ame
cana, localizada nas proximidades (e que, desde então, foiper·
manentemente desativada). Dezenas de milhares de vidasf~
ram salvas dos lahares que destruíram tudo que estava nocami·
nho. As únicas vítimas foram pessoas que desrespeitaram au
dem de evacuação. Em 1994, os 30 mil residentes de Rabaul.
Papua-Nova Guiné, foram retirados das áreas de risco coma
cesso, por terra e por mar, horas antes da erupção de doisvul·
cões localizados nos dois lados da cidade, que foi em grandt
parte destruída ou danificada. Muitas pessoas devem suasvid~
ao governo, que conduziu simulações de evacuação, e aoscien·
tistas do observatório vulcânico local, que emitiram umalerta
quando os seus sismógrafos registraram o tremor de terraqUt
assinalou a ascensão do magma para a superfície.
Em contraste com essas histórias de sucessos, há a tragédia
do Nevado del Ruiz, na Colômbia, em 1985. Os cientistasa
biam que esse vulcão era perigoso e estavam preparados parn
emitir alertas, mas nenhum procedimento de evacuação foiimo
plantado. Como resultado, 25 mil vidas foram perdidas nosIa·
hares, que foram desencadeados por uma erupção de pequeno
Nuvem eruptiva
. Coluna eruptiva
/ . Bombas
. . .~' / Derrame piroclãstlco
/ Tefra (chuva de cinzas)
Movimento de terra
(avalancha de detritos)
Fumarolas
Vento
predominante
Domo de lava
Colapso do domo de lava
e derrame piroclástico 
lahar (fluxo de lama ou
de detritos)
Derrame de lava
<, Chuva ácida
Figura 6.23 Alguns dos riscos vulcânicos capazes de provocar mortes e destruir
propriedades. [B. Meyers et al., U.S. Geological Survey]
(a)
.~ 300
~•..
: 250~~ Pelado 1902 <,
E._~ 200
~ ~ Krakatoa 1883
~'""ll.s:
150 Tambora 1815o::
"ll E
-"! E, 111 100 Unzen 1792,,---
E~
, Kelut 1586 laki 1783 ___
u
50~ -,iõ•..
~ O
O 1500 1600 1700 1800 1900 2000
(b)
Desconhecida
Raio
Sismicidade
Inundação
Avalancha de detritos
~o
Gás•..
:.õ
'o
~ lava"ll
~~~ Tsunâmi,~
U Indireto (fome
epidêmica, etc.)
Fluxo de lama (indireto)
Fluxo de lama (direto)
Derrame/onda
piroclástica
Tefra
O 5 10 15 20 25 30
Percentual
Figura6.24 (a) Dados estatísticos cumulativos desde o ano de
1500d.e. As sete maiores erupções registradas, cada uma com
10milvítimas ou mais, estão indicadas e respondem por mais de
doisterços do total de óbitos. (b) Causa das mortes devido a
vulcõesdesde o ano de 1500 d.e. [Fonte: Simkin, T.,Siebert, L.e
Blong,R.Science, 291: 255, 2001]
porte.De forma semelhante, no ano de 2002, uma equipe de
cientistasinternacionais emitiu alertas da erupção do Monte
Nyiragongo, um vulcão no leste do Rifte Africano, perto de
Goma,no Congo (Kinshasa). Infelizmente, as instâncias gover-
namentaisnão estavam em funcionamento no local e o alerta
nãofoi considerado. O sofrimento foi grande para os 400 mil
habitantes desse país pobre, que fugiram de seus lares sem
orientaçãoou preparação.
Os progressos da vulcanologia permitem-nos identificar os
vulcõesmais perigosos do mundo e caracterizar seus riscos po-
CAPíTULO 6. Vulcanismo 1165
tenciais a partir dos depósitos formados em erupções anterio-
res. Essas avaliações de risco poderão ser utilizadas como dire-
trizes para o zoneamento e restrição do uso do solo - que é a
medida mais efetiva para reduzir o número de vítimas. O moni-
toramento por meio de instrumentos (ver Reportagem 6.1) é ca-
paz de detectar sinais como terremotos, inchaços do vulcão e
emissões gasosas, que são alertas de erupções iminentes. As
pessoas em situação de risco poderão ser retiradas da área se as
autoridades estiverem organizadas e preparadas para essas si-
tuações. As erupções vulcânicas não podem ser evitadas, mas
seus efeitos catastróficos podem ser significativamente reduzi-
dos se a ciência for aliada às políticas públicas progressistas .
Com o crescimento do tráfego aéreo, um risco vulcânico
que vem chamando mais atenção é o encontro de cinzas vulcâ-
nicas lançadas por erupções que se situam nas rotas aéreas com
jatos de passageiros comerciais. De acordo com o U. S. Geo-
logical Survey, nos últimos 2S anos, mais de 60 aviões foram
danificados por tais acidentes. Um Boeing 747 perdeu tempo-
rariamente todos os seus quatro motores quando a cinza de um
vulcão em erupção no Alasca foi sugada pelos mesmos, provo-
cando incêndios. Felizmente, o piloto foi capaz de fazer um
pouso de emergência. Atualmente, vários países emitem alertas
quando as erupções vulcânicas lançam cinzas próximo às rotas
de tráfego aéreo.
O trabalho dos vulcanólogos é arriscado - 14 perderam a
vida desde 1991. Em um desses casos, uma equipe de vuJcanó-
logos que estava coletando dados na cratera do Vulcão Galeras,
nos Andes colombianos, foi surpreendida por uma erupção pi-
rocástica. Vários membros perderam suas vidas devido às cin-
zas e aos blocos incandescentes que explodiram da cratera. O
professor Stanley Williams, da Universidade do Estado do Ari-
zona, fazia parte da equipe. Atualmente, ele está desenvolven-
do um instrumento que pode analisar os gases vulcânicos da
cratera de um vulcão ativo a uma distância segura e transmitir
as informações para os cientistas. Uma erupção iminente pode-
ria ser prevista a partir dos tipos de gases que são emitidos. A
Associação Internacional de Vulcanologia recomenda que
"... os cientistas aproximem-se de crateras ativas somente quan-
do isso for absolutamente necessário, que grupos grandes evi-
tem áreas de risco e que todos usem capacetes e trajes de prote-
ção". Poderiam esses geólogos ter evitado as trágicas perdas de
vidas seguindo essas recomendações?
As erupções vulcânicas poderiam ser controladas? Prova-
velmente não, embora em circunstâncias especiais e em peque-
na escala as perdas possam ser reduzidas. Talvez a tentativa
mais bem-sucedida de controlar a atividade vulcânica tenha si-
do aquela da ilha de Heimaey, na Islândia, em janeiro de 1973.
Os islandeses espargiram água do mar na lava em movimento,
resfriando e diminuindo a velocidade do fluxo, o que evitou
que a lava bloqueasse a entrada do porto e impediu a destruição
de algumas casas.
No futuro próximo, a melhor política para a proteção da po-
pulação será o estabelecimento de mais sistemas de alerta e de
evacuação e de restrições mais rigorosas ao povoamento de lo-
cais potencialmente perigosos. Mas mesmo essas precauções
podem ser insuficientes. Vulcões inativos ou extintos há muito
tempo podem voltar repentinamente à atividade - como acon-
teceu com o Vesúvio e o Monte Santa Helena, após centenas de
anos de inatividade. (Alguns vulcões potencialmente perigosos
1661 Para Entender a Terra
'--, -".----,,- Vulcão Redoubt
Monte Spurr
Monte Wrangell
Monte Edgecumbe
Vulcão IlIiamna
Vulcão Augustine
~ Vulcão Katmai
"L__-...:.=-= -=======t"- Vulcões das Aleutas
"o
•
Falha
de Santo
André
Placa Pacífica
ALASCA
Anos desde a última erupção
>10.000 >1.000 0-300
HAVAí
Haleakala
Hualalai
Kilauea
Mauna Loa
}
ClaSSificações
quanto ao risco não
disponíveis para os
vulcões canadenses
•
PORÇÃO
CONTINENTAL DOS
EUA E CANADÁ
r_r--,r;-====:---z--========:;;=Silverthorne
Rio Bridge
Monte Meagher
~tE~:3~====~===+Monte Cayley( Monte Garibaldi
Monte Baker
~==::::PJ;::-==:::==--I Geleira Peak
~
~~~~~~~~~~§~fMonte Rainier
Monte Santa Helena
ontana Monte Adams
Monte Hood
1'"- __ -'- Caldeira de Yellowstone
Monte Jefferson
Três Irmãs
Vulcão Newberry
-----;;;;:::::==+- Cratera do Lago (Monte Mazama)
Monte McLoughlin
Vulcão do Lago Medicine
onte Shasta
Pico Lassen
Vulcões do Lago Clear
Crateras de Mono-Inyo
Pico São Francisco
Caldeira do Vale Comprido
Socorro
Vulcões Coso
oAbaixo desses vulcões há grandes corpos
rasos de magma, capazes de produzir
erupções extremamente destrutivas.
•
•
•
•
...
•••••
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
••
•
•
Esses vulcões têm períodos
de erupção curtos, de
100 a 200 anos ou menos,
Esses vulcões parecem
ter periodicidade de
mil anos ou mais.
Figura 6.25 Localização dos vulcões potencialmente perigosos dos Estados Unidos e do
Canadá. Os vulcões norte-americanos receberam símbolos de cores azuis, verdes e vermelhas,
em ordem decrescente de periculosidade, a qual está sujeita a revisões à medida que os
estudos progredirem. Não há classificações disponíveis para os vulcões canadenses. Note a
relação entre os vulcões que se estendem do norte da Califórnia até a Colúmbia Britânica e o
limite de subducção entre a Placa Norte-Americana e a Placa de Juan de Fuca.
dosEstados Unidos e do Canadá são mostrados na Figura
6.25). Um problema de previsão ainda maior é representado
porerupções como a do Paricutín, que se soergueu a partir de
umapequena depressão em um milharal no México, em 1943.
Cidadesinteiras foram rapidamente soterradas por cinzas e la-
vaà medida que o novo vulcão crescia por meio de erupções re-
petidas.Um desafio que se coloca aos geólogos é o de aprender
a relacionar os movimentos da lava nas profundezas com as
possíveiserupções em superfície.
Os benefícios que os vulcões trazem
Já vimos um pouco da beleza dos vulcões e um pouco do seu
poderdestrutivo. Os vulcões contribuem para o nosso bem-es-
tarde várias formas. No Capítulo I,mencionamos que a atmos-
ferae os oceanos podem ter sido originados em episódios vul-
cânicosem um passado distante. Os solos derivados de mate-
riaisvulcânicos são excepcionalmente férteis por causa dos nu-
trientesminerais que contêm. As rochas vulcânicas, os gases e
o vapor são também fontes de importantes materiais industriais
equímicos, como a pedra-pomes, o ácido bórico, a amônia, o
enxofre,o dióxido de carbono e alguns metais. A água do mar
quecircula nas fissuras do sistema vulcânico das dorsais oceâ-
nicasé um dos principais fatores na formação de minérios e na
manutenção do balanço químico dos oceanos. A energia térmi-
ca do vulcanismo está sendo cada vez mais aproveitada. A
maioriadas casas de Reykjavík, Islândia, é aquecida por água
quente,encanada a partir de fontes quentes. O vapor geotérmi-
co,originado da água aquecida em contato com rochas vulcâni-
casquentes abaixo da superfície, é explorado como fonte de
energiapara a produção de eletricidade na Itália, na Nova Ze-
lândia,nos Estados Unidos, no México, no Japão e nos países
daantiga União Soviética.
I RESUMO
Por que ocorre o vulcanismo? O vulcanismo ocorre quando a
rochafundida de dentro da Terra ascende até a superfície (por
sermenos densa que as rochas adjacentes). O motivo básico é o
calorinterno da Terra, vestígio da sua origem.
Quais são as três principais categorias de lavas? As lavas
sãoclassificadas como félsicas (riolitos), intermediárias (ande-
sito)ou máficas (basalto), de acordo com seus teores de sílica e
demagnésio e ferro, sendo que a sílica decresce das félsicas pa-
raas máficas, enquanto o magnésio e o ferro mostram uma re-
laçãooposta.
De que maneira a estrutura e o terreno onde se localiza um
vulcãoestão relacionados com o tipo de lava que ele emite e
com o estilo de erupção? O basalto pode ser muito fluido. Nos
continentes, pode irromper a partir de fissuras e extravasar-se
comodelgados derrames para construir um planalto de lava.
Umvulcão-escudo cresce a partir de erupções repetidas de ba-
saltovindas de condutos vulcânicos. O magma silicoso é mais
viscosoe, quando carregado de gás, tende a entrar em erupção
deforma explosiva. Os fragmentos piroclásticos resultantes po-
demempilhar-se como um cone de cinza ou cobrir uma área
extensacom derrames de cinza. Um estratovulcão é feito de ca-
CAPíTULO 6. Vulcanismo 1167
madas alternadas de derrames de lava e de depósitos piroclásti-
cosoA rápida ejeção de magma a partir de uma câmara magmá-
tica poucos quilômetros abaixo da superfície, seguida de colap-
so do teto da câmara, resulta, na superfície, em uma grande de-
pressão, chamada de caldeira. As caldeiras ressurgentes gigan-
tes são alguns dos cataclismos naturais mais destrutivos.
Como o vulcanismoestá relacionado com a tectônica de pla-
cas? A crosta oceânica forma-se a partir do magma basáltico
que ascende da astenosfera até as fissuras do sistema da dorsal
oceânica-rifte que separa as placas. Todos os três principais ti-
pos de lavas - basáltica (máfica), andesítica (intermediária) e
riolítica (félsica) - podem irromper nas zonas convergentes. Os
basaltos derivam da fusão parcial do manto localizado acima da
placa que sofreu subducção, sendo que esta fornece a água pa-
ra induzir a fusão. Os basaltos são típicos de ilhas vulcânicas
encontradas em limites convergentes do tipo oceano-oceano.
Os andesitos e os riolitos são mais comumente encontrados nos
cinturões vulcânicos de limites de convergência oceano-conti-
nente. A adição ao magma basáltico de sílica e outros elemen-
tos derivados da refusão de crosta continental, ou derivados da
fusão de sedimentos de fundo oceânico e do topo da crosta em
subducção, pode produzir andesitos e riolitos. No interior das
placas, o vulcanismo basáltico ocorre acima de pontos quentes,
que são manifestações de plumas de material quente que ascen-
dem de partes profundas do manto.
Quais são os efeitos benéficos e desastrosos do vulcanismo?
Na evolução da Terra, as erupções vulcânicas liberaram grande
parte dos gases e da água que formaram os oceanos e a'atmos-
fera. O calor geotérmico obtido de áreas de vulcanismo recen-
te vem adquirindo importância como fonte de energia. Um im-
portante processo de formação de minérios ocorre quando a
água subterrânea circula em torno de magmas intrudidos nas
profundezas ou quando a água do mar circula pelos riftes do
fundo oceânico. As erupções vulcânicas mataram mais de 250
mil pessoas nos últimos 500 anos. Para obter um resumo do
modo como isso acontece, veja a Figura 6.24.
I Conceitos e termos-chave
• atividade hidrotermal (p. 155)
• basalto de platô (p. 145)
• caldeira (p. 150)
• cratera (p. 150)
• derrame de cinza (p. 153)
• diatrema (p.151)
• domo vulcânico (p. 150)
• erupção fissural (p. 152)
• estratovulcão (p. 150)
• geossistema vulcânico
(p. 144)
• lahar (p. 153)
• lavaalmofadada (p. 146)
• lavaandesítica (p. 146)
• lavabasáltica (p. 145)
• lavariolítica (p. 146)
• piroclasto (p. 147)
• ponto quente (p. 160)
• pluma do manto (p. 160)
• vulcão (p. 144)
• vulcão composto (p. 150)
• vulcão do tipo cone de cinza
(p. 150)
• vulcão-escudo(p. 150)
• grande província ígnea
(p. 162)
Vulcanismo 6
Vulcanismo 6

Mais conteúdo relacionado

Mais procurados

Vulcanologia
VulcanologiaVulcanologia
VulcanologiaPelo Siro
 
1 a terra e os subsistemas terrestres
1   a terra e os subsistemas terrestres1   a terra e os subsistemas terrestres
1 a terra e os subsistemas terrestresmargaridabt
 
Louvor das virtudes aos peixes
Louvor das virtudes aos peixesLouvor das virtudes aos peixes
Louvor das virtudes aos peixesDina Baptista
 
Aula 3 tipos de erupções vulcãnicas
Aula 3  tipos de erupções vulcãnicasAula 3  tipos de erupções vulcãnicas
Aula 3 tipos de erupções vulcãnicasLuís Filipe Marinho
 
Rochas Metamórficas
Rochas MetamórficasRochas Metamórficas
Rochas MetamórficasTânia Reis
 
Condições da terra que permitem a existência de vida
Condições da terra que permitem a existência de vidaCondições da terra que permitem a existência de vida
Condições da terra que permitem a existência de vidacatiacsantos
 
Rochas sedimentares classificação quimiogénicas
Rochas sedimentares  classificação quimiogénicasRochas sedimentares  classificação quimiogénicas
Rochas sedimentares classificação quimiogénicasIsabel Lopes
 
Rochas Sedimentares
Rochas SedimentaresRochas Sedimentares
Rochas Sedimentaresanabela
 
Nanotecnologia Trabalho
Nanotecnologia TrabalhoNanotecnologia Trabalho
Nanotecnologia TrabalhoBryan Phillipe
 
Descontinuidades Internas
Descontinuidades InternasDescontinuidades Internas
Descontinuidades InternasTânia Reis
 
6 métodos estudo interior da terra
6   métodos estudo interior da terra6   métodos estudo interior da terra
6 métodos estudo interior da terramargaridabt
 
BioGeo11-classificação das rochas sedimentares
BioGeo11-classificação das rochas sedimentaresBioGeo11-classificação das rochas sedimentares
BioGeo11-classificação das rochas sedimentaresRita Rainho
 
Vulcões
VulcõesVulcões
Vulcõeslidia76
 

Mais procurados (20)

9 vulcanologia
9   vulcanologia9   vulcanologia
9 vulcanologia
 
Vulcanologia
VulcanologiaVulcanologia
Vulcanologia
 
1 a terra e os subsistemas terrestres
1   a terra e os subsistemas terrestres1   a terra e os subsistemas terrestres
1 a terra e os subsistemas terrestres
 
Louvor das virtudes aos peixes
Louvor das virtudes aos peixesLouvor das virtudes aos peixes
Louvor das virtudes aos peixes
 
Aula 3 tipos de erupções vulcãnicas
Aula 3  tipos de erupções vulcãnicasAula 3  tipos de erupções vulcãnicas
Aula 3 tipos de erupções vulcãnicas
 
Rochas Metamórficas
Rochas MetamórficasRochas Metamórficas
Rochas Metamórficas
 
Condições da terra que permitem a existência de vida
Condições da terra que permitem a existência de vidaCondições da terra que permitem a existência de vida
Condições da terra que permitem a existência de vida
 
Rochas sedimentares classificação quimiogénicas
Rochas sedimentares  classificação quimiogénicasRochas sedimentares  classificação quimiogénicas
Rochas sedimentares classificação quimiogénicas
 
Rochas Sedimentares
Rochas SedimentaresRochas Sedimentares
Rochas Sedimentares
 
Nanotecnologia Trabalho
Nanotecnologia TrabalhoNanotecnologia Trabalho
Nanotecnologia Trabalho
 
Fósseis....
Fósseis....Fósseis....
Fósseis....
 
Vulcões e tectónica de placas
Vulcões e tectónica de placasVulcões e tectónica de placas
Vulcões e tectónica de placas
 
Sismologia
SismologiaSismologia
Sismologia
 
Descontinuidades Internas
Descontinuidades InternasDescontinuidades Internas
Descontinuidades Internas
 
6 métodos estudo interior da terra
6   métodos estudo interior da terra6   métodos estudo interior da terra
6 métodos estudo interior da terra
 
X - ROCHAS SEDIMENTARES
X - ROCHAS SEDIMENTARESX - ROCHAS SEDIMENTARES
X - ROCHAS SEDIMENTARES
 
BioGeo11-classificação das rochas sedimentares
BioGeo11-classificação das rochas sedimentaresBioGeo11-classificação das rochas sedimentares
BioGeo11-classificação das rochas sedimentares
 
Ppt 21 Vulcanismo
Ppt 21   VulcanismoPpt 21   Vulcanismo
Ppt 21 Vulcanismo
 
Vulcanismo
VulcanismoVulcanismo
Vulcanismo
 
Vulcões
VulcõesVulcões
Vulcões
 

Semelhante a Vulcanismo 6 (20)

Aula 3 vulcanismo
Aula 3 vulcanismoAula 3 vulcanismo
Aula 3 vulcanismo
 
Trabalho de geologia
Trabalho de geologiaTrabalho de geologia
Trabalho de geologia
 
VulcãO
VulcãOVulcãO
VulcãO
 
Unidade 3 temas 3 e 4
Unidade 3 temas 3 e 4Unidade 3 temas 3 e 4
Unidade 3 temas 3 e 4
 
Seminario de geografia vulcão 1ºb em
Seminario de geografia vulcão   1ºb emSeminario de geografia vulcão   1ºb em
Seminario de geografia vulcão 1ºb em
 
Vulcanismo 7º
Vulcanismo 7ºVulcanismo 7º
Vulcanismo 7º
 
Vulcoes
VulcoesVulcoes
Vulcoes
 
Estrutura geológica da terra
Estrutura geológica da terraEstrutura geológica da terra
Estrutura geológica da terra
 
Estrutura geológica e relevo
Estrutura geológica e relevoEstrutura geológica e relevo
Estrutura geológica e relevo
 
Vulcanologia
VulcanologiaVulcanologia
Vulcanologia
 
Ifes aula 5-formação-geológica_da_terra
Ifes aula 5-formação-geológica_da_terraIfes aula 5-formação-geológica_da_terra
Ifes aula 5-formação-geológica_da_terra
 
Catástrofes naturais ...
Catástrofes naturais ...Catástrofes naturais ...
Catástrofes naturais ...
 
Margens oceanicass
Margens oceanicassMargens oceanicass
Margens oceanicass
 
Apistila p1 a
Apistila p1 aApistila p1 a
Apistila p1 a
 
Formação terra
Formação terraFormação terra
Formação terra
 
Formacao terra
Formacao terraFormacao terra
Formacao terra
 
Origens
OrigensOrigens
Origens
 
Resumo vulcões
Resumo vulcõesResumo vulcões
Resumo vulcões
 
VULCANOLOGIA.pptx
VULCANOLOGIA.pptxVULCANOLOGIA.pptx
VULCANOLOGIA.pptx
 
6ºano aula (cap. 4)
6ºano aula (cap. 4)6ºano aula (cap. 4)
6ºano aula (cap. 4)
 

Mais de YagoVerling

Paleomagnetismo0001
Paleomagnetismo0001Paleomagnetismo0001
Paleomagnetismo0001YagoVerling
 
Rochas metamorficas 9
Rochas metamorficas 9Rochas metamorficas 9
Rochas metamorficas 9YagoVerling
 
Tectônica de placas 2
Tectônica de placas 2Tectônica de placas 2
Tectônica de placas 2YagoVerling
 
Tempo geológico
Tempo geológicoTempo geológico
Tempo geológicoYagoVerling
 
Tempo geológico02 (10)
Tempo geológico02 (10)Tempo geológico02 (10)
Tempo geológico02 (10)YagoVerling
 
Ciclo das rochas 4
Ciclo das rochas 4Ciclo das rochas 4
Ciclo das rochas 4YagoVerling
 

Mais de YagoVerling (11)

Rochas igneas 5
Rochas igneas 5Rochas igneas 5
Rochas igneas 5
 
Paleomagnetismo0001
Paleomagnetismo0001Paleomagnetismo0001
Paleomagnetismo0001
 
Nucleossíntese
NucleossínteseNucleossíntese
Nucleossíntese
 
Minerais 3
Minerais 3Minerais 3
Minerais 3
 
Rochas metamorficas 9
Rochas metamorficas 9Rochas metamorficas 9
Rochas metamorficas 9
 
Tectônica de placas 2
Tectônica de placas 2Tectônica de placas 2
Tectônica de placas 2
 
Tempo geológico
Tempo geológicoTempo geológico
Tempo geológico
 
Tempo geológico02 (10)
Tempo geológico02 (10)Tempo geológico02 (10)
Tempo geológico02 (10)
 
Universo 1
Universo 1Universo 1
Universo 1
 
Ciclo das rochas 4
Ciclo das rochas 4Ciclo das rochas 4
Ciclo das rochas 4
 
Deriva0002
Deriva0002Deriva0002
Deriva0002
 

Último

APH- Avaliação de cena , analise geral do ambiente e paciente.
APH- Avaliação de cena , analise geral do ambiente e paciente.APH- Avaliação de cena , analise geral do ambiente e paciente.
APH- Avaliação de cena , analise geral do ambiente e paciente.HandersonFabio
 
MARCHA HUMANA. UM ESTUDO SOBRE AS MARCHAS
MARCHA HUMANA. UM ESTUDO SOBRE AS MARCHASMARCHA HUMANA. UM ESTUDO SOBRE AS MARCHAS
MARCHA HUMANA. UM ESTUDO SOBRE AS MARCHASyan1305goncalves
 
Formação T.2 do Modulo I da Formação HTML & CSS
Formação T.2 do Modulo I da Formação HTML & CSSFormação T.2 do Modulo I da Formação HTML & CSS
Formação T.2 do Modulo I da Formação HTML & CSSPedroMatos469278
 
Projeto envolvendo as borboletas - poema.doc
Projeto envolvendo as borboletas - poema.docProjeto envolvendo as borboletas - poema.doc
Projeto envolvendo as borboletas - poema.docCarolineWaitman
 
QUESTÃO 4 Os estudos das competências pessoais é de extrema importância, pr...
QUESTÃO 4   Os estudos das competências pessoais é de extrema importância, pr...QUESTÃO 4   Os estudos das competências pessoais é de extrema importância, pr...
QUESTÃO 4 Os estudos das competências pessoais é de extrema importância, pr...azulassessoria9
 
Nós Propomos! Canil/Gatil na Sertã - Amigos dos Animais
Nós Propomos! Canil/Gatil na Sertã - Amigos dos AnimaisNós Propomos! Canil/Gatil na Sertã - Amigos dos Animais
Nós Propomos! Canil/Gatil na Sertã - Amigos dos AnimaisIlda Bicacro
 
Periodo da escravidAo O Brasil tem seu corpo na América e sua alma na África
Periodo da escravidAo O Brasil tem seu corpo na América e sua alma na ÁfricaPeriodo da escravidAo O Brasil tem seu corpo na América e sua alma na África
Periodo da escravidAo O Brasil tem seu corpo na América e sua alma na Áfricajuekfuek
 
Descrever e planear atividades imersivas estruturadamente
Descrever e planear atividades imersivas estruturadamenteDescrever e planear atividades imersivas estruturadamente
Descrever e planear atividades imersivas estruturadamenteLeonel Morgado
 
1. Aula de sociologia - 1º Ano - Émile Durkheim.pdf
1. Aula de sociologia - 1º Ano - Émile Durkheim.pdf1. Aula de sociologia - 1º Ano - Émile Durkheim.pdf
1. Aula de sociologia - 1º Ano - Émile Durkheim.pdfaulasgege
 
SQL Parte 1 - Criação de Banco de Dados.pdf
SQL Parte 1 - Criação de Banco de Dados.pdfSQL Parte 1 - Criação de Banco de Dados.pdf
SQL Parte 1 - Criação de Banco de Dados.pdfAndersonW5
 
ROTINA DE ESTUDO-APOSTILA ESTUDO ORIENTADO.pdf
ROTINA DE ESTUDO-APOSTILA ESTUDO ORIENTADO.pdfROTINA DE ESTUDO-APOSTILA ESTUDO ORIENTADO.pdf
ROTINA DE ESTUDO-APOSTILA ESTUDO ORIENTADO.pdfMarcianaClaudioClaud
 
Slides Lição 07, Central Gospel, As Duas Testemunhas Do Final Dos Tempos.pptx
Slides Lição 07, Central Gospel, As Duas Testemunhas Do Final Dos Tempos.pptxSlides Lição 07, Central Gospel, As Duas Testemunhas Do Final Dos Tempos.pptx
Slides Lição 07, Central Gospel, As Duas Testemunhas Do Final Dos Tempos.pptxLuizHenriquedeAlmeid6
 
Apresentação sobre Robots e processos educativos
Apresentação sobre Robots e processos educativosApresentação sobre Robots e processos educativos
Apresentação sobre Robots e processos educativosFernanda Ledesma
 
Power Point sobre as etapas do Desenvolvimento infantil
Power Point sobre as etapas do Desenvolvimento infantilPower Point sobre as etapas do Desenvolvimento infantil
Power Point sobre as etapas do Desenvolvimento infantilMariaHelena293800
 
Insegurança nunca mais tem afeta pessoas
Insegurança nunca mais tem afeta pessoasInsegurança nunca mais tem afeta pessoas
Insegurança nunca mais tem afeta pessoasdiegosouzalira10
 
5. EJEMPLOS DE ESTRUCTURASQUINTO GRADO.pptx
5. EJEMPLOS DE ESTRUCTURASQUINTO GRADO.pptx5. EJEMPLOS DE ESTRUCTURASQUINTO GRADO.pptx
5. EJEMPLOS DE ESTRUCTURASQUINTO GRADO.pptxnelsontobontrujillo
 
livro para educação infantil conceitos sensorial
livro para educação infantil conceitos sensoriallivro para educação infantil conceitos sensorial
livro para educação infantil conceitos sensorialNeuroppIsnayaLciaMar
 
Sequência didática Carona 1º Encontro.pptx
Sequência didática Carona 1º Encontro.pptxSequência didática Carona 1º Encontro.pptx
Sequência didática Carona 1º Encontro.pptxCarolineWaitman
 
Aparatologia na estética - Cavitação, radiofrequência e lipolaser.pdf
Aparatologia na estética - Cavitação, radiofrequência e lipolaser.pdfAparatologia na estética - Cavitação, radiofrequência e lipolaser.pdf
Aparatologia na estética - Cavitação, radiofrequência e lipolaser.pdfAbdLuxemBourg
 

Último (20)

APH- Avaliação de cena , analise geral do ambiente e paciente.
APH- Avaliação de cena , analise geral do ambiente e paciente.APH- Avaliação de cena , analise geral do ambiente e paciente.
APH- Avaliação de cena , analise geral do ambiente e paciente.
 
MARCHA HUMANA. UM ESTUDO SOBRE AS MARCHAS
MARCHA HUMANA. UM ESTUDO SOBRE AS MARCHASMARCHA HUMANA. UM ESTUDO SOBRE AS MARCHAS
MARCHA HUMANA. UM ESTUDO SOBRE AS MARCHAS
 
Formação T.2 do Modulo I da Formação HTML & CSS
Formação T.2 do Modulo I da Formação HTML & CSSFormação T.2 do Modulo I da Formação HTML & CSS
Formação T.2 do Modulo I da Formação HTML & CSS
 
Poema - Maio Laranja
Poema - Maio Laranja Poema - Maio Laranja
Poema - Maio Laranja
 
Projeto envolvendo as borboletas - poema.doc
Projeto envolvendo as borboletas - poema.docProjeto envolvendo as borboletas - poema.doc
Projeto envolvendo as borboletas - poema.doc
 
QUESTÃO 4 Os estudos das competências pessoais é de extrema importância, pr...
QUESTÃO 4   Os estudos das competências pessoais é de extrema importância, pr...QUESTÃO 4   Os estudos das competências pessoais é de extrema importância, pr...
QUESTÃO 4 Os estudos das competências pessoais é de extrema importância, pr...
 
Nós Propomos! Canil/Gatil na Sertã - Amigos dos Animais
Nós Propomos! Canil/Gatil na Sertã - Amigos dos AnimaisNós Propomos! Canil/Gatil na Sertã - Amigos dos Animais
Nós Propomos! Canil/Gatil na Sertã - Amigos dos Animais
 
Periodo da escravidAo O Brasil tem seu corpo na América e sua alma na África
Periodo da escravidAo O Brasil tem seu corpo na América e sua alma na ÁfricaPeriodo da escravidAo O Brasil tem seu corpo na América e sua alma na África
Periodo da escravidAo O Brasil tem seu corpo na América e sua alma na África
 
Descrever e planear atividades imersivas estruturadamente
Descrever e planear atividades imersivas estruturadamenteDescrever e planear atividades imersivas estruturadamente
Descrever e planear atividades imersivas estruturadamente
 
1. Aula de sociologia - 1º Ano - Émile Durkheim.pdf
1. Aula de sociologia - 1º Ano - Émile Durkheim.pdf1. Aula de sociologia - 1º Ano - Émile Durkheim.pdf
1. Aula de sociologia - 1º Ano - Émile Durkheim.pdf
 
SQL Parte 1 - Criação de Banco de Dados.pdf
SQL Parte 1 - Criação de Banco de Dados.pdfSQL Parte 1 - Criação de Banco de Dados.pdf
SQL Parte 1 - Criação de Banco de Dados.pdf
 
ROTINA DE ESTUDO-APOSTILA ESTUDO ORIENTADO.pdf
ROTINA DE ESTUDO-APOSTILA ESTUDO ORIENTADO.pdfROTINA DE ESTUDO-APOSTILA ESTUDO ORIENTADO.pdf
ROTINA DE ESTUDO-APOSTILA ESTUDO ORIENTADO.pdf
 
Slides Lição 07, Central Gospel, As Duas Testemunhas Do Final Dos Tempos.pptx
Slides Lição 07, Central Gospel, As Duas Testemunhas Do Final Dos Tempos.pptxSlides Lição 07, Central Gospel, As Duas Testemunhas Do Final Dos Tempos.pptx
Slides Lição 07, Central Gospel, As Duas Testemunhas Do Final Dos Tempos.pptx
 
Apresentação sobre Robots e processos educativos
Apresentação sobre Robots e processos educativosApresentação sobre Robots e processos educativos
Apresentação sobre Robots e processos educativos
 
Power Point sobre as etapas do Desenvolvimento infantil
Power Point sobre as etapas do Desenvolvimento infantilPower Point sobre as etapas do Desenvolvimento infantil
Power Point sobre as etapas do Desenvolvimento infantil
 
Insegurança nunca mais tem afeta pessoas
Insegurança nunca mais tem afeta pessoasInsegurança nunca mais tem afeta pessoas
Insegurança nunca mais tem afeta pessoas
 
5. EJEMPLOS DE ESTRUCTURASQUINTO GRADO.pptx
5. EJEMPLOS DE ESTRUCTURASQUINTO GRADO.pptx5. EJEMPLOS DE ESTRUCTURASQUINTO GRADO.pptx
5. EJEMPLOS DE ESTRUCTURASQUINTO GRADO.pptx
 
livro para educação infantil conceitos sensorial
livro para educação infantil conceitos sensoriallivro para educação infantil conceitos sensorial
livro para educação infantil conceitos sensorial
 
Sequência didática Carona 1º Encontro.pptx
Sequência didática Carona 1º Encontro.pptxSequência didática Carona 1º Encontro.pptx
Sequência didática Carona 1º Encontro.pptx
 
Aparatologia na estética - Cavitação, radiofrequência e lipolaser.pdf
Aparatologia na estética - Cavitação, radiofrequência e lipolaser.pdfAparatologia na estética - Cavitação, radiofrequência e lipolaser.pdf
Aparatologia na estética - Cavitação, radiofrequência e lipolaser.pdf
 

Vulcanismo 6

  • 1. "Que livro um capelão a serviço do diabo poderia escrever sobre as grosseiras, devastadoras, descuidadas, equivocadas, vis e terrivelmente cruéis obras da natureza." CHARLES DARWIN I magineuma erupção vulcânica que cause o colapso de uma área com o tamanho de Nova York, I que soter- re uma região maior que o Estado de Vermonr/ sob cinza quente, acabando com todas as formas de vida, e que cubra os campos por distâncias de até 2 mil km com uma camada de 20 em de cinza, tornando-os inférteis. Imagine que a poeira vulcânica lançada até a alta estratos- fera enfraqueça a luz do Sol durante um ou dois anos e que, por isso, não ocorram verões. Isso seria inacreditá- vel? Entretanto, já aconteceu, pelo menos em duas oca- siões, no território onde hoje se localizam os Estados Uni- dos: em Yellowstone, Estado de Wyorning, há 600 mil anos, e na região do Vale Com- prído.! Estado da Califómia, há 760 mil anos. Isso ocorreu bem antes da chegada do homem à América do Norte, há 30 mil anos, mas não faz muito tempo, se considerar- mos os 4,5 bilhões de anos da escala do tempo geológico. Sabe-se da existência desses eventos por meio da identificação e datação de rochas formadas por eles. Uma grande porção da crosta oceânica e continental é constituída de rochas vulcâni- cas, que se originam de magmas formados em grandes profundidades, tomando-se co- mo que "janelas" através das quais pode-se "perceber" vagamente o interior do planeta. Neste capítulo, examinaremos o vulcanismo, processo pelo qual os magmas do interior da Terra ascendem até a crosta, emergem na superfície como lava e res- friam-se para formar rochas vulcânicas duras. Discutiremos os principais tipos de lavas, os estilos de erupção, as formas de relevo resultantes e os transtornos am- bientais que os vulcões podem causar. Veremos de que forma a tectônica de placas e a convecção mantélica podem explicar o grande número de vulcões em limites de placas e as poucas ocorrências de vulcões em "pontos quentes" de regiões intrapla- caso Serão apresentados exemplos de como os vulcões interagem com os outros componentes do sistema Terra, particularmente com a atmosfera, com os oceanos e com a biosfera. Por fim, serão analisadas as alternativas de mitigação do poten- cial destrutivo dos vulcões, bem como as possibilidades de aproveitamento das suas riquezas em substâncias químicas e da energia térmica que liberam. Os filósofos antigos ficaram impressionados com os vulcões e com suas temíveis erupções de rocha fundida. Na tentativa de explicá-los, difundiram mitos sobre um mundo subterrâneo quente e infernal. Basicamente, estavam certos. Os pesquisadores modernos, utilizando a ciência, em vez da mitologia, também obtêm dos vulcões as evi- dências de que existem altas temperaturas no interior da Terra. Os vulcões como geossistemas 144 Os depósitos vulcânicos 144 Os estilos de erupção e as formas de relevo vulcânico 148 O padrão global do vulcanisrno 158 O vulcanisrno e a atividade humana 163
  • 2. 1441 Para Entender a Terra Num geossistema vulcânico há a interaçâo da litosfera, da astenosfera e do influxo de gases na atmosfera (vulcões terrestres) ou na hidrosfera (vulcões subaquáticos). Chaminé central Derram:s d~ lava :'ha~in~onduto lateral o SISTEMA TERRA h SISTEMA iljijOOCllMA SISTEMADA ~ TECTÔNICA Manto profund;;tJj DE PLACAS Ir1Núcleo .xterno SISTEMADO Núcleo intern-::;;?) GEODíNAMO Figura 6.1 Representação simplifrcada de um geossistema vulcânico. ulcões como geossistemas As medições de temperatura nas rochas provenientes das sonda- gens mais profundas já feitas (cerca de 10 km) mostraram que a Terra de fato toma-se mais quente com o aumento da profundida- de. Atualmente, os geólogos acreditam que, na astenosfera, as temperaturas cheguem no mínimo a 1.300°C, o que é suficiente- mente quente para que as rochas comecem a fundir-se. Por essa ra- zão, a astenosfera é considerada como uma das principais fontes de magma, a mesma rocha fundida que ocorre abaixo da superfí- cie terrestre e que chamamos de lava depois que irrompe na super- fície. As secções da litosfera sólida que se localizam acima da as- tenosfera podem também fundir-se para formar magmas. Como os magmas são líquidos, têm menor densidade que as rochas que os produziram. Portanto, à medida que o magma se acumula, começa a ascender à litosfera por diferença de densida- de. Em alguns locais, a fusão pode fraturar a Iitosfera em zonas de fraqueza, forçando sua ascensão. Em outros, o magma ascen- dente abre seu caminho fundindo as rochas existentes. Por fim, parte do magma chega à superfície e entra em erupção como la- va. Um vulcão é uma elevação OÚ uma montanha construída pe- la acumulação de lavas e de outros materiais eruptivos. As rochas, os magmas e as interações necessárias para des- crever toda a seqüência de eventos desde a fusão até a erupção constituem um geossistema vulcânico, mostrado de forma simplificada na Figura 6.1. Os magmas que ascendem à litosfera acumulam-se numa câmara magmática, situada, geralmente, em locais pouco pro- fundos da crosta. Esse reservatório periodicamente é esvaziado para a superfície através de uma chaminé, que é um conduto em forma de cano, em ciclos repetidos de erupções. A lava pode também irromper a partir de fendas verticais e outros condutos localizados nos flancos dos vulcões. com chas friar gran tem nem diár sivc to( Ter pm ... que se acumulam na supero fície para formar um vulcão. Há erupção de lavas por meio de uma chaminé e de condutos laterais •... ... ascende por um "sistema de encanamentos" à litosfera para formar uma câmara magmática. Ti o magma. que se origina na astenosfera parcialmente sólida •... o~ ml va sã di li CI n b Os vulcões são geossistemas importantes por três razões: (1) o vulcanismo é um processo tectônico fundamental paraa formação da crosta terrestre; (2) as erupções vulcânicas consii tuem enormes riscos naturais para as sociedades humanas; (3) as lavas dos vulcões fornecem aos cientistas amostras a partir das quais podem ser feitas inferências sobre as propriedades do interior da Terra. A complexidade dos geossistemas vulcânicos reflete-se na forma como essas amostras são quimicamente mo- dificadas, à medida que são geradas e transportadas para a suo perfície. Como foi visto no Capítulo 5, inicialmente só umape quena parte da astenosfera sofre fusão. Na sua ascensão pelali tosfera, o magma adquire componentes químicos, à medida que provoca a fusão de outras rochas, e perde outros componentes, pela deposição de cristais em câmaras magmáticas e pelo esca- pe de seus constituintes gasosos para a atmosfera ou parao oceano, quando há erupção. Levando em conta essas modifica ções, os geólogos podem extrair das lavas importantes informa ções, que constituem indícios da composição e do estado físico do manto superior. A partir de rochas vulcânicas antigas, pode- se, também, aprender muita coisa a respeito das erupções que ocorreram há milhões ou mesmo bilhões de anos. I ~~,uepósitos vulcânicos As composições química e mineralógica das lavas têm muitoa ver com a maneira pela qual ocorre a erupção e com a forma do relevo que é gerada quando elas se solidificam. Os principais ti- pos de lavas e as rochas que formam dependem dos magmas a partir dos quais elas se originaram. No Capítulo 5, vimos queas rochas ígneas e seus magmas precursores podem ser divididos em três grupos principais - félsicos, intermediários e máficos-,
  • 3. combase na sua composição química (ver Quadro 5.2). As ro- chasígneas são ainda classificadas como intrusivas (que se res- friaramlentamente abaixo da superfície e, como resultado, têm granulaçãogrossa) ou extrusivas (que se resfriaram rapidamen- tenasuperfície e têm granulação fina). As principais rochas íg- neasintrusivas são os granitos (félsicos), os dioritos (interme- diários)e os gabros (máficos). Os principais equivalentes extru- sivossão o riolito (félsico), o andesito (intermediário) e o basal- to(máfico), Essas classificações estão resumidas na Figura 5.4. Tendoem mente esse quadro, vamos examinar os principais ti- posde lavas e o modo como elas fluem e se solidificam. Tipos de lavas Osvários tipos de lavas originam diversas formas de relevo: montanhasvulcânicas com formatos variáveis e derrames de la- vasolidificados com diferentes características. Essas variações sãoresultantes de diferenças na composição química, no teor degasese na temperatura das lavas. Quanto maior o teor de sÍ- licae quanto mais baixa a temperatura, por exemplo, mais vis- cosa(resistente ao fluxo) será a lava e mais lentamente ela se moverá.Quanto mais gás uma lava contiver, maior será a pro- babilidadede uma erupção violenta. Lavasbasálticas A temperatura da lava basáltica, de cor escu- ra,é de 1.000 a 1.200°C - próxima à temperatura do manto su- perior.Devido a sua alta temperatura e a seu baixo teor de síli- ca,a lava basáltica é extremamente fluida e pode escorrer rapi- damente,por grandes distâncias. Foram observadas correntes delavacom velocidade de até 100 km/h, embora velocidades depoucos quilômetros por hora sejam mais comuns. Em 1938, doiscorajosos vulcanólogos russos mediram temperaturas e co- letaramamostras de gases navegando em uma jangada de lava jásolidificada e com temperatura mais baixa que flutuava num riodelava basáltica. A temperatura na superfície da jangada era de300°C e a do rio de lava era de 870°C. Em tempos históri- cos,foram observadas correntes de lava fluindo por distâncias demais de 50 km, a partir de sua fonte. Os derrames de lavas basálticas variam de acordo com as condiçõesem que irrompem. Exemplos importantes são: • 8asaltos de planaltos continentais A lava basáltica altamente fluidaque irrompe em um terreno plano pode se espalhar sob for- madelençóis delgados, formando um derrame de lava. Freqüen- temente,os derrames sucessivos de lava basáltica empilham-se, sendochamados de basaltos de platô, e formam imensos planal- tos,como o Planalto Colúmbia, nos estados de Oregon e Wa- shington(EUA) (Figura 6.2).4 • Pahoehoe e aa A lava basáltica, ao fluir, pode ser classificada emduas categorias, de acordo com a forma que sua superfície adquire:pahoehoe (pronuncia-se [pa-hói-hói], com o h tendo o somaspirado) ou aa (pronuncia-se [ah-ah]). A Figura 6.3 mos- traexemplos dos dois tipos. A lava pahoehoe (que significa "em forma de corda", em havaiano) forma-se quando um magma muito fluido es- palha-se como um lençol e uma fina película vítrea e elásti- ca endurece, na sua superfície, durante o resfriamento. À medida que a lava líquida continua a fluir, por baixo da su- perfície, a película é arrastada, curvada e torcida, formando dobras justapostas retorcidas que lembram cordas. CAPíTULO 6 • Vulcanismo 1145 400 km Figura 6.2 Vista do Planalto Colúmbia, Washington (EUA) . Sucessivos derrames de basaltos empilharam-se para formar esse imenso planalto, o qual ocupa uma grande área dos estados de Washington e Oregon (EUA). [DaveSchiefelbein] "Aa" é a exclamação que os desavisados fazem ao aventu- rar-se caminhando de pés descalços nesse tipo de lava, que tem aparência de torrões de terra úmida recém-arada. A lava aa é mais viscosa que a pahoehoe, por ter perdido seus gases. As- sim, ela se move mais lentamente, permitindo que uma espes- sa capa endurecida se forme na superfície. À medida que o
  • 4. 146 Para Entender a Terra lava Aa lava pahoehoe -1 m Figura6.3 Dois tipos de lava, pahoehoe com aspecto de corda (embaixo) e blocos angulosos de aa (em cima). Vulcão Mauna Loa, Havaí. [Kim Heacox/DRK] derrame continua a fluir, essa nata se quebra em muitos blocos angulosos, que são transportados pela lava viscosa do interior do derrame, empilhando-se como uma frente íngreme de blo- cos angulares que avança como uma esteira de trator. É muito perigoso caminhar em cima da lava aa. Um bom par de botas, usado em um terreno desse tipo, pode ser gasto em uma sema- na, e o viajante ou geólogo que se aventure a andar nessa lava pode se preparar para cortes nos cotovelos e nos joelhos. O mesmo derrame basáltico, ao movimentar-se pela su- perfície, comumente tem as características de pahoehoe próximo à sua fonte, onde a lava está ainda fluida e quente, adquirindo as características de aa na porção frontal do der- rame, onde mostra uma camada superficial mais espessa, por ter ficado mais tempo exposta ao ar frio . • Lavas almofadadas Qualquer geólogo, ao se deparar com la- vas almofadadas'' - pilhas de blocos elipsoidais de basalto, em forma de almofadas, com cerca de um metro de largura -, sabe que elas se formaram numa erupção submarina (ver Figura 5.13), mesmo que hoje estejam em terra firme. As lavas em almofada são um importante indicador de que uma região já esteve um dia sob a água. Geólogos-mergulhadores, inclusive, já observaram a formação de lavas em almofada no fundo oceânico próximo ao Havaí. As línguas de lava basáltica, ao entrarem em contato com a água fria do oceano, desenvolvem um envoltório resistente, plástico. Como a lava no interior desse envoltório resfria-se mais lentamente, o interior da almofada desenvolve uma textura cris- talina, ao passo que o envoltório, que se resfriou rapidamente, so- lidifica-se como um vidro sem cristais. Lavas riolíticas O riolito, a lava mais félsica, tem cor clara. Seu ponto de fusão é mais baixo que o do basalto e irrompe em temperaturas de 800 a 1.000°e. É muito mais viscoso que oba· salto, por causa de sua temperatura baixa e teor de sílica maior. A lava riolítica move-se] O vezes mais lentamente que o bassl to, ou em velocidade ainda mais baixa, e, como é resistenteao fluxo, tende a acumular-se, formando depósitos espessos com aparência de bulbos. Lavas andesíticas Os andesitos, que têm teor de sílica inte mediário, têm propriedades que se situam entre aquelas dosba· saltos e as dos riolitos. Texturas das lavas As lavas têm outras feições que refletem as temperaturas eas pressões em que se formaram. Podem ter uma textura vítrea como a da obsidiana, ou granulação fina, se se resfriarem rapi damente. As texturas grossas, como aquelas dos tufos vulcâni cos, podem se formar no caso de haver resfriamento lentoem subsuperfície. As lavas podem ter, também, pequenas bolhas, criadas quando a pressão cai repentinamente, à medida quea lava ascende e resfria-se. As lavas são geralmente carregadasde gases, como o refrigerante em uma garrafa fechada. Quandoas cendem, a pressão que atua sobre elas diminui, assim comoa pressão no refrigerante cai quando a tampa é retirada. Da rres ma forma que o dióxido de carbono cria bolhas no refrigerante quando é liberado, o vapor d'água e outros gases dissolvidos, ao escaparem da lava, criam cavidades gasosas, ou vesícu/as (Figura 6.4). Assim, a textura vesicular, de aparência esponjo- sa, numa lava solidificada, pode fornecer aos geólogos detalhe das origens vulcânicas da mesma. Uma rocha que tenha uma grande quantidade de vesículas, geralmente de composição rio- lítica, é denominada de pedra-pomesP Algumas pedras-pomes têm tantos espaços vazios que se tomam extremamente leves,a ponto de flutuar na água. Depósitos piroclásticos A água e os gases nos magmas podem provocar efeitos ainda mais dramáticos no estilo das erupções. Antes de um magma entrar em erupção, a pressão confinante devida às rochas sobre -0,25 m Figura 6.4 Amostra de basalto vesicular. [Glenn Oliver/Visuals Unlimited]
  • 5. Figura 6.5 Erupção piroclástica do Vulcão Arenal, Costa Rica. [Gregory G. Dimijian/Photo Researchers] jacentes não permite que esses voláteis escapem. Quando o magmachega próximo à superfície e a pressão cai, os voláteis podem ser liberados explosivamente, estraçalhando a lava e qualquer rocha sólida que estiver acima em fragmentos de vá- riostamanhos, formas e texturas (Figura 6.S). Existe uma gran- deprobabilidade de que as lavas riolíticas e andesíticas visco- sase ricas em gases originem erupções explosivas. Ejetólitos vulcânicos As rochas vulcânicas fragmentárias eje- tadasno ar são chamadas de piroclastos. Essas rochas, mine- raise vidros são classificados de acordo com seu tamanho. Os fragmentos menores, com menos de 2 mm de diâmetro, são chamados de cinzas vulcânicas. Os fragmentos maiores são chamados de bombas vulcânicas (Figura 6.6) e podem formar-se a partir de respingos de lava, que ficamarredondados e se resfriam no ar, ou podem também ser formadosa partir de fragmentos arrancados de rochas vulcânicas CAPíTULO 6. Vulcanismo /147 Figura 6.6 A vulcanóloga Katia Krafft examina uma bomba vulcãnica ejetada do vulcão Asama, no Japão. [Science Source/Photo Researchers] já solidificadas. Já se observou, durante erupções vulcânicas, o lançamento de ejetólitos do tamanho de uma casa por distâncias de mais de 10 km. A cinza vulcânica suficientemente fina para se manter em suspensão na atmosfera pode ser carregada por gran- de distância. Duas semanas após a erupção de 1991 do Monte Pi- natubo, nas Filipinas, a poeira vulcânica era detectada em volta de toda a Terra por satélites orbitais. Cedo ou tarde os piroclastos caem na Terra, geralmente for- mando depósitos perto de sua fonte. À medida que resfriam, os fragmentos quentes e não totalmente solidificados, por isso pe- gajosos, soldam-se uns aos outros (litificarn-se). As rochas cria- das a partir dos fragmentos menores são denominadas de tufos, enquanto aquelas constituídas de fragmentos maiores são as brechas vulcânicas (Figura 6.7). Fluxos piroclásticos Um tipo particularmente espetacular e devastador de erupção ocorre quando a cinza quente e a poeira são ejetadas como uma nuvem ardente? que se projeta monta- nha abaixo com velocidades de até 200 km/h. Como as partícu- -0,3 m Figura 6.7 Brecha vulcânica. [Doug Sokell/Visuals Unlimited]
  • 6. 1481 Para Entender a Terra Figura6.8 Um fluxo piroclástico projetando-se pelas encostas do Monte Unzen, no Japão, em junho de 1991. Observe, no primeiro plano, o bombeiro e o caminhão, tentando fugir da nuvem de cinza quente prestes a atingi-Ios. Três cientistas que estavam estudando esse vulcão morreram ao serem engolfados por um derrame semelhante. [AP/Wide World Photos] Ias sólidas permanecem em suspensão nos gases quentes, oatri· to é muito baixo, nessas nuvens incandescentes (Figura 6.8). Em 1902, uma nuvem ardente com uma temperatura inte na de 800°C explodiu sem muitos sinais prévios, no flancodo Monte Pelado.ê na ilha da Martinica, no Caribe. A avalanchade gás asfixiante e de cinza vulcânica incandescente derramou-e pelas encostas a uma velocidade de 160 km/h, semelhante à de um furacão. Em 1 minuto, e praticamente em silêncio, a emal são fervente de gás, cinza e poeira envolveu a cidade de Saint Pierre, matando 29 mil pessoas. Seria sensato, para os cientis tas que dão conselhos a terceiros, relembrar a declaração deum certo Professor Landes, feita um dia antes do cataclismo: "O Monte Pelado representa tanto perigo para os habitantes deSI. Pierre quanto o Vesúvio para os moradores de Nápoles". O Pro- fessor Landes pereceu com os demais. Em 1991, os vulcanólo gos franceses Maurice e Katia Krafft (Maurice tirou a fotogra fia de Katia na Figura 6.15) foram mortos por um derrame pio roclástico, no Monte Unzen, no Japão. lIIlIoL'_L,,-stilosde erupção e as formas e relevo vulcânico Agora que já analisamos os vários tipos de materiais vulcânicos trazidos do interior da Terra por derrames ou por irrupções ex plosivas, podemos examinar com mais detalhe os estilos de erupções e as formações características que elas constroem (Fi· gura 6.9). Nem sempre as erupções criam cones simétricos e majestosos: as formas de relevo vulcânicas têm formas varia das, a depender das propriedades da lava e das condições em que ocorrem os extravasamentos. Erupções com conduto central As erupções com condutos centrais geram a mais conhecida de todas as feições vulcânicas - uma montanha vulcânica em for- ma de cone. Tais erupções descarregam lava ou material piro- elástico por uma chaminé ou conduto central, que é uma aber- tura no topo de um canal alimentado r cilíndrico que se conecta com a câmara magmática e por onde o material ascende para ir- romper à superfície da Terra. Vulcões-escudo Um cone do tipo vulcão-escudo é construído por sucessivos derrames de lava, que se espalham a partir de uma chaminé. Essas formas são comumente geradas por lavas Figura 6.9 Estilos de erupção e formas de relevo vulcanogênico. (a) Um vulcão-escudo: Mauna Loa, Havaí. [U.s. Geological Survey] (b) Um domo vulcânico: o Monte Santa Helena após a erupção de 1980. [Lynn Topinka/USGS Cascades Volcano Observatory] (c) Um cone de cinzas: Cerro Negro, Nicarágua, em 1968. [Mark Hurd Aerial Surveys] (d) Um vulcão composto: Fujiyama, Japão. [Corbis] (e) Uma cratera: Monte Etna, Sicília. [Fabrizio Villa/ AP/Wide World Photos] (f) Uma caldeira: Lago da Cratera, Oregon (EUA), onde, como expresso no próprio nome, um lago preenche uma caldeira com 8 km de diâmetro. [Greg Vaughn/Tom Stack & Associates]
  • 7. ESTILOSDE ERUPÇÃO E FORMAS DE RELEVO VUlCANOGÊNICO Erupção de flanco Chaminé (a) Vulcão-escudo Umvulcão-escudo é construído por acumulação demilharesde derrames basálticos delgados quese espalham em lençóis de baixa declividade.Cada camada do diagramarepresenta centenas de derramesdelgados. O magma pode irrompernos flancos do vulcão ou apartir da chaminé. (b) Domo vulcânico Osdomas vulcânicos são massas de lava félsica comformas bulbosas, que, por serem muito viscosas,acumulam-se em cima da chaminé,ao invés de se derramar. A foto mostra o crescimento de umdomo dentro da cratera do Monte SantaHelena, após a erupçâo de 1980. (c) Cone de cinza Chaminé preenchida com fragmentos de rochas Emum vulcão do tipo cone de cinza, o material ejetado édepositado como camadas que mergulham a partir dacratera, no cume. A chaminé abaixo da cratera épreenchida com material fragmentado. A foto éda erupção de 1968 do Cerro Negro, um conede cinzas formado em um terreno constituído de derrames mais antigos. OCerro Negro entrou em erupção, denovo, em 1995 e em 1999. Camadas sucessivas de material ejetado Chaminé preenchida por erupções precedentes (d) Vulcão composto Umvulcão composto é formado de camadas alternadas de material piroclástico com derrames de lava. A lava que se solidificou em fissuras forma diques que atuam como vigas reforçando a sustentação do cone. (e) Cratera Pode haver crateras no topo da maioria dos vulcões. Após uma erupção, a lava freqüentemente afunda de volta na chaminé e solidifica-se, sendo even- tualmente explodida em uma erupção piroclástica posterior. (f) Caldeira Uma erupção violenta pode es- vaziar a câmara magmática de um vulcão, que, então, não pode ~ mais sustentar a rocha sobreja- v cente. Então, ele entra em colapso, deixando uma grande bacia com paredes íngremes, chamada de caldeira. CAPíTULO 6 • Vulcanismo 11 49
  • 8. 1 5 O I Para Entender a Terra basálticas, que têm facilidade de fluir, espalhando-se por gran- des áreas. Se os derrames forem copiosos e freqüentes, criarão um amplo vulcão em forma de escudo, com dezenas de quilô- metros de circunferência e com mais de 2 km de altura, com ver- tentes geralmente suaves. O Mauna Loa, no Havaí, Estados Uni- dos, é o exemplo clássico de um vulcão-escudo (ver Figura 6.9a). Embora esteja a somente 4 km acima do nível do mar, ele é efetivamente a estrutura mais alta da Terra: medido a partir do fundo oceânico, o Mauna Loa tem 10 km de altura. Seu diâme- tro, na base, é de 120 km - uma área equivalente a três vezes o tamanho de Rhode Island.? Esse vulcão cresceu até essas enor- mes dimensões devido à superposição de milhares de derrames de lavas, cada um com poucos metros de espessura, num perío- do de cerca de I milhão de anos. Na verdade, a ilha do Havaí na- da mais é do que o topo de uma série de vulcões-escudo ativos superpostos, que emergem acima do nível do mar. Domos vulcânicos Em contraste com as lavas basálticas, as la- vas félsicas são tão viscosas que mal conseguem fluir. Elas, ge- ralmente, produzem domas vulcânicos, que são massas arredon- dadas de rochas, em geral com vertentes abruptas. A forma dos domos proporciona a impressão de que a lava foi espremida para fora da chaminé sem se espalhar lateralmente, como se fosse pas- ta de dente. Freqüentemente, os domos obstruem as chaminés, aprisionando os gases. Então, a pressão aumenta até que uma ex- plosão ocorra, fragmentando o domo. Isso aconteceu com o Monte Santa Helena (EUA), em 1980 (ver Figura 6.9b). Cones de cinzas 10 Quando as chaminés vulcânicas descarre- gam piroclastos, os fragmentos sólidos acumulam-se e formam um cone de cinza. O perfil de um cone vulcânico é determina- do pelo maior ângulo 1 1 capaz de permitir que os detritos per- maneçam estáveis, ao invés de deslizar encosta abaixo. Os frag- mentos maiores, que caem perto do cume, formam taludes mui- to inclinados, que, entretanto, são estáveis. As partículas mais finas são carregadas para posições mais afastadas da chaminé e formam taludes de baixo declive na base do cone. Assim se ori- ginaram os cones vulcânicos de formas clássicas, com verten- tes côncavas e uma chaminé no cume (ver Figura 6.9c). Vulcões compostos Quando um vulcão emite lava e piroclastos, formam-se derrames alternados desses materiais que dão origem a um vulcão composto com formas côncavas, ou estratovulcão. Exemplos de grandes vulcões compostos são o Fujiyama, no Ja- pão (ver Figura 6.9d), os montes Vesúvio e Etna, na Itália, e o Monte Rainier, no Estado de Washington, nos Estados Unidos. Crateras Uma depressão em forma de tigela, a cratera, é en- contrada no cume de muitos vulcões, sendo centrada na chami- né. Durante uma erupção, a lava ascendente transborda da crate- ra. Quando cessa a erupção, a lava remanescente na cratera es- corre para dentro da chaminé e solidifica-se. Quando da ocorrên- cia da próxima erupção, o material é literalmente estraçalhado para fora da cratera numa explosão piroclástica. Mais tarde, a cratera é parcialmente preenchida pelos detritos que caem de vol- ta. Como as paredes de uma cratera têm alta declividade, com o passar do tempo podem desabar ou ser erodidas. Desse modo, o diâmetro de uma cratera pode crescer até tomar-se muitas vezes maior que o da chaminé, e a profundidade pode chegar a cente- nas de metros. A cratera do Monte Etna, na Itália, atualmente tem mais de 300 m de diâmetro (ver Figura 6.ge), o que equivale ao comprimento de um campo de futebol. 12 Caldeiras Após uma erupção violenta, quando grandes vol~ mes de magma são descarregados de uma câmara magmática localizada a alguns quilômetros abaixo de uma chaminé vulcâ· nica, ela pode não mais ser capaz de sustentar seu teto. Emtai, casos, a estrutura vulcânica sobrejacente pode entrar em cola~ so de maneira catastrófica, formando uma caldeira, isto é, uma grande depressão em forma de bacia, com paredes íngreme, sendo muito maior que a cratera (ver Figura 6.9f). As caldeira são feições impressionantes, cujos diâmetros variam de pOUCOl até 50 km ou mais, equivalendo, grosso modo, à área metropo- litana de Nova York. A evolução de uma caldeira típica é mos trada na Figura 6.10. Após um período de centenas ou milhares de anos, novo> magmas, ao reentrarem numa câmara magmática colapsada,pe dem inflá-Ia novamente e, com isso, forçar o assoalho da calde. ra a formar um novo domo, gerando assim uma caldeira ressur· gente. O ciclo de erupção, colapso e ressurgência pode serrepe tido durante o tempo geológico. O colapso de uma grande caldei ra ressurgente é um dos fenômenos naturais mais destrutivosda Terra. A Caldeira de Yellowstone, em Wyoming (EUA), daqual ainda sobrevive uma relíquia, o gêiser Old Faithful, 13 ejetou,du· rante seus estágios eruptivos há cerca de 600 mil anos, aproxima damente 1.000 km'' de fragmentos piroclásticos, o que corres ponde a mais de mil vezes a quantidade de material ejetadodo Monte Santa Helena em 1980. Os depósitos de cinza caíramem grande parte do atual território dos Estados Unidos. Outros exemplos de caldeiras ressurgentes são a de Rabaul, em Papua Nova Guiné, e, nos Estados Unidos, as de Valles, no Novo Méxi co, a do Vale Comprido, situada 300 km a leste de San Francisco, na Califórnia, a do Kilauea (Havaf) e a caldeira inativa do Lago da Cratera.!" no Estado de Oregon. Hoje em dia, o monitoramento das turbulências nas caldei- ras é muito importante, devido ao seu alto potencial destrutivo. Felizmente, não há registros na História da ocorrência de colap- sos catastróficos de conseqüências globais, mas os geólogos es- tão desconfiados do aumento da freqüência de pequenos terre- motos nas caldeiras de Yellowstone e do Vale Comprido e de outras indicações de atividade nas câmaras magmáticas na crosta abaixo delas. Por exemplo, a infiltração de dióxido de carbono no solo, a partir do magma existente em porções mais profundas da crosta, vem matando árvores desde 1992 no Mon- te Mamooth, um vulcão na borda da caldeira do Vale Compri- do. Um guarda florestal quase foi asfixiado por dióxido de car- bono vulcânico que se infiltrou numa cabina localizada nos flancos do Monte Mamooth. Outras indicações de ressurgência da Caldeira do Vale Comprido são o soerguimento de mais deI metro, no centro da caldeira, nos últimos 20 anos, e a ocorrên- cia de pequenos terremotos quase contínuos. Mais de mil ocor- reram em um único dia em 1997. Explosões freáticas Quando o magma quente e carregado de gases encontra a água subterrânea ou a água do mar, as vastas quantidades de vapor superaquecido geralmente causam explo- sõesfreáticas, ou de gás (Figura 6.11). Uma das mais destruti- vas erupções vulcânicas da história, a do Krakatoa, na Indoné- sia, foi uma erupção freática. Diatremas Quando o material quente do interior da Terra es- capa de forma explosiva, a chaminé e o canal alimentador abai- xo dela freqüentemente são preenchidos por uma brecha, à me- dida que a erupção entra em declínio. A estrutura resultante é
  • 9. ESTÁGIO 1 O magma novo preenche uma câmara magmática e desencadeia uma erupção vulcânica de lavase de colunas de cinza incandescente. ESTÁGIO 2 Aerupçâo de lava e os derrames piroclásticos continuam e a câmara magmática fica parcialmente esvaziada. ESTÁGIO 3 Umacaldeira forma-se quando o cume da montanha entra em colapso, caindo na câmara vazia. Grandes derrames piroclásticos acompanham o colapso, cobrindo a caldeira e as áreas adjacentes por até centenas de quilômetros quadrados. 1 ESTÁGIO 4 Umlago forma-se na caldeira. À medida que o magma residual da câmara magmática resfria-se, continua uma atividade eruptiva reduzida, sob forma de fontes quentes e emissôes :::~~::a~fEjLgasosas. Um ~ pequeno cone ~ vulcânico forma-se na caldeira. Lago da Cratera r--_-,L~ Figura 6.10 Estágios da evolução da caldeira do Lago da Cratera. CAPíTULO 6 • Vulcanismo ~ um diatrema. O Monte Shiprock, 15 que lembra uma torre iso- lada na planície circundante, no Novo México (EUA), é um diatrema exposto pela erosão das rochas sedimentares que um dia ele atravessou. Para os passageiros de avião que cruzam a região, o Monte Shiprock parece um gigantesco arranha-céu negro no meio do deserto vermelho (Figura 6.12). O mecanismo de erupção que produz o diatrema foi recons- tituído a partir do registro geológico. Os tipos de minerais e de rochas encontrados em alguns diatremas somente poderiam ter sido formados em grandes profundidades - 100 km, mais ou menos, no manto superior. Os magmas carregados de gases for- çam seu caminho até a superfície, fraturando a litosfera e explo- dindo na atmosfera, onde ejetam gases e fragmentos sólidos da crosta e do manto, às vezes em velocidade supersônica. Tal erupção provavelmente se pareceria com os jatos exaustores de um gigantesco foguete colocado de cabeça para baixo no terre- no, expelindo gases e rochas para o ar. Talvez os diatremas mais exóticos sejam as chaminés 16 kim- berliticas, cujo nome provém das fabulosas minas de diamante de Kimberley, na África do Sul. O kimberlito é um tipo de pe- ridotito vulcânico - uma rocha formada principalmente de oli- vina. As chaminés kimberlíticas também contêm uma grande variedade de fragmentos mantélicos, incluindo diamantes, que são empurrados para dentro dos magmas quando estes explo- dem em direção à superfície. As pressões extremamente altas, necessárias para transformar o carbono no mineral diamante, somente podem ser encontradas em profundidades maiores que 1SO km. A partir de estudos detalhados de diamantes e de ou- tros fragmentos mantélicos encontrados em chaminés kimber- líticas, os geólogos conseguiram reconstruir secções do manto, como se tivessem retirado um testemunho de sondagem de uma profundidade de mais de 200 km. Esses estudos fornecem for- tes evidências para a teoria de que o manto superior é constituí- do basicamente de peridotito. Figura 6.11 Explosão freática do Nisino-Sima, um novo vulcão que emergiu do mar em 1973, depois de uma erupção submarina no Oceano Pacífico, a cerca de 900 km ao sul de Tóquio, Japão. [Departamento Hidrográfico, Agência de Segurança Marítima,Japão]
  • 10. 1 521 Para Entender a Terra o magma em rápida ascensão quebra e carrega fragmentos da crosta e do manto, à medida que explode em velocidade supersônica. Os magmas carregados de gases provenientes do manto forçam sua ascensão, fraturando a litosfera. o km ) Magmas carregados de gases .... : Erupções fissurais Imagine a lava basáltica fluindo para fora de uma fratura com dezenas de quilômetros de comprimento e derramando-se so- bre vastas áreas da superfície terrestre. Tais erupções fissurais ocorreram inúmeras vezes, nos últimos 4 bilhões de anos (Fi- gura 6.13), sendo exemplos geologicamente importantes desses processos as erupções fissurais que ocorrem nas dor- sais mesoceânicas. Na História da humanidade, tais erupções foram testemunhadas apenas uma vez, em 1783, na Islândia, onde se encontra um segmento exposto da Dorsal Mesoatlân- tica. Um quinto da população da Islândia morreu de fome, como resultado dessa erupção. Uma fissura de 32 km de comprimento abriu-se e derramou cerca de 12 km ' de basal- to (ver Figura 6.13), uma quantidade suficiente para cobrir toda a Ilha de Manhattan, em Nova York, até a metade da al- tura do famoso Edifício Empire State.!? As erupções vulcâni- cas continuam na Islândia, embora em menor escala que a ca- tástrofe de 1783. Após a erupção, o canal vulcãnico forma um diatrema, composto de magmas solidificados e fragmentos de rochas, chamados de brechas. Os sedimentos menos resistentes do cone e da superfície da crosta são erodidos, deixando expostos o núcleo do diatrema e os diques radiados que hoje vemos. Antigo /cone vulcânico Figura 6.12 A formação de um diatrema. O Monte Shiprock, com 515 m acima das planuras sedimentares do entorno, no Novo México, EUA, é um diatrema, ou uma chaminé vulcânica, que foi exposto por causa da erosão das rochas sedimentares menos resistentes que antigamente o circundavam. Note o dique vertical, um dos seis que se irradiam a partir da chaminé vulcânica central. [Jim Wark, Index Stock Imagery] Derrames basáIticos (planaltos basáIticos) O registro geoló- gico dos tempos pré-históricos contém muitas evidências de erupções basálticas a partir de grandes fissuras. Quando os ba- saltos irrompem nas fissuras, as lavas constituem uma planície ou acumulam-se como um planalto, em vez de se empilharem sob a forma de uma montanha vulcânica, como acontece quan- do extravasam de uma chaminé. Os derrames basálticos que construíram o Planalto Colúmbia, nos Estados Unidos (ver Pi- gura 6.2), soterraram uma área de 200.000 km2 da superfície do terreno preexistente. Certos derrames individuais tinham mais de 100 m de espessura e alguns eram tão fluidos que se espa- lharam por distâncias de mais de 60 km a partir de sua fonte. Desde então, uma paisagem inteiramente diferente, com novos vales fluviais, vem se desenvolvendo no topo da lava que soter- rou a antiga superfície. Encontram-se planaltos basálticos em todos os continentes. 18 Depósitos de fluxos de cinza Erupções fissurais de materiais piroc1ásticos produziram extensas camadas de tufos vulcânicos
  • 11. Figura6.13 Numa erupção fissural de basalto muito fluido, a lava rapidamente se derrama, afastando-se das fissuras e formando camadas extensas, em vez de acumular-se e formar uma montanha vulcânica. [Fonte: R. S. Fiske, U. S. Geological Survey] Cones endurecidosdenominados defiuxos de cinza (Figura 6.14). Até ondese sabe, a humanidade nunca presenciou nenhum desses eventosespetaculares. Os depósitos de cinza da Grande Ba- cia,19 em Nevada e outros estados adjacentes, nos Estados Uni- dos, que se formaram desse modo, cobrem uma área de 200.000km2 e sua espessura chega a 2.500 m em alguns locais. O Parque Nacional de Yellowstone, no Estado de Wyoming, foi cobertopor alguns derrames de cinza, que soterraram uma su- cessãode florestas. Outros fenômenos vulcânicos Lahar Um dos mais perigosos fenômenos vulcânicos é o flu- xotorrencial de lama e detritos chamado de lahar.ê? Esses flu- xospodem ocorrer quando um derrame piroclástico encontra umrio ou um banco de neve; ou quando a parede de um lago de craterase quebra, liberando a água de repente; ou quando um derramede lava derrete o gelo glacial; ou, ainda, quando fortes chuvastransformam depósitos de cinza recentes em lama. Uma camadaextensa de detritos vulcânicos na Serra Nevada da Ca- Iifórnia(EUA) contém 8.000 krn' de material depositado por lahar,o que seria suficiente para cobrir o Estado de Delaware?! comum depósito com mais de J km de espessura. Verificou-se que os lahares são capazes de carregar grandes matacões por dezenas de quilômetros. Quando houve a erupção do Nevado deiRuiz, nos Andes colombianos, em 1985, os lahares desen- CAPíTULO 6. Vulcanismo 1153 vulcânicos na fissura de Laki (Islândia), que se abriu em 1783, tendo despejado o maior derrame terrestre de lava registrado na História. [Tony Waltham] cadeados pelo derretimento do gelo glacial perto do cimo pro- jetaram-se encosta abaixo e soterraram a cidade de Armero, a 50 km de distância, matando mais de 25 mil pessoas. Colapso de flancos Um vulcão é construído de milhares de depósitos de lava, de cinza ou de ambos, formando estruturas Figura 6.14 Tufo soldado de um depósito de derrame de cinza na Grande Bacia do norte de Nevada, EUA. [John Grotzinger]
  • 12. 1541 Para Entender a Terra pouco estáveis. Suas laterais podem tornar-se inclinadas de- mais e, então, quebrar-se ou deslizar. Nos últimos anos, os vul- canólogos descobriram muitos exemplos pré-históricos de fa- lhas estruturais catastróficas nas quais grandes pedaços de vul- cões se romperam, talvez por efeito de um terremoto, e desce- ram encosta abaixo como um deslizamento de terra maciço e destrutivo. Em escala mundial, tais colapsos de flancos ocor- rem numa média de cerca de quatro vezes em cada século. Os maiores prejuízos na erupção de 1980 do Monte Santa Helena (EUA) foram causados pelo colapso de um flanco (ver fotogra- fia na Reportagem 6.1 do Plano de Ação para a Terra). Levantamentos realizados no assoalho oceânico do Havaí revelaram muitos deslizamentos de terra gigantes nos flancos submarinos da cordilheira havaiana. É provável que, ao ocorre- rem, esses gigantescos movimentos tenham provocado enor- mes tsunâmis'? (ondas marinhas). Na verdade, sedimentos ma- rinhos coralígenos foram encontrados numa das ilhas havaia- nas, a cerca de 300 m acima do nível do mar. Esses sedimentos foram provavelmente depositados por tsunâmis gigantes provo- cados pelo colapso de um flanco, em tempos pré-históricos. O flanco sul do vulcão Kilauea está avançando em direção ao mar a uma velocidade de 250 mm/ano, o que é muito rápido, em termos geológicos. Esse avanço tornou-se mais preocupan- te, entretanto, quando foi repentinamente acelerado por um fa- tor da ordem de várias centenas em 8 de novembro de 2000, provavelmente desencadeado por fortes chuvas alguns dias an- tes. Uma rede de sensores de movimentação detectou um au- mento sinistro da velocidade, que alcançou cerca de 50 rnm/dia, durante 36 horas, tendo, posteriormente, voltado ao normal. Algum dia, talvez daqui a milhões de anos, ou mesmo antes, o flanco provavelmente vá se quebrar e deslizar para o oceano. Esse evento catastrófico provocaria um tsunâmi que poderia se tornar desastroso para o Havaí, para a Califórnia e para outras áreas litorâneas da orla do Oceano Pacífico. Gases vulcânicos A natureza e a origem dos gases vulcânicos são de considerável interesse e importância. Pensa-se que, no decorrer do tempo geológico, esses gases tenham formado os oceanos e a atmosfera e que possam afetar até mesmo o clima atual. Os gases dos vulcões têm sido coletados por corajosos vulcanólogos e analisados para que a sua composição seja de- terminada (Figura 6.15). O vapor d' água é o principal consti- tuinte do gás vulcânico (70-95%), seguido pelo dióxido de car- bono, pelo dióxido de enxofre e por traços de nitrogênio, hidro- gênio, monóxido de carbono, enxofre e cloro. As erupções po- dem liberar enormes quantidades desses gases. Uma parte dos gases vulcânicos pode ser proveniente de grandes profundida- des da Terra, chegando à superfície pela primeira vez. Outra parte pode ser água subterrânea e água do mar, gases atmosfé- ricos reciclados ou gases que tenham sido aprisionados em ro- chas geradas em épocas passadas. Interações entre os geossistemas: vulcanismo e mudanças climáticas As relações entre as erupções vulcânicas e as mu- danças do tempo e do clima fornecem bons exemplos de intera- ções do sistema Terra. Por exemplo, a erupção de 1982 do El Chichón, no Sul do México, e a do Monte Pinatubo injetaram gases sulfurosos na atmosfera até 10 km acima da superfície. Por meio de várias reações químicas, os gases formaram um ae- Figura 6.15 A vulcanóloga Katia Krafft com um traje à provade calor, examinando um derrame de lava do vulcão Kilauea, no Havaí. [Maurice Krafft/Photo Researchers] rossol (uma fina névoa em suspensão no ar) que representava dezenas de milhares de toneladas de ácido sulfúrico. Esseae· rossol bloqueou a radiação solar, impedindo que uma partede· Ia chegasse à superfície, e, dessa forma, rebaixou as temperatu· ras globais durante um ou dois anos. A erupção do Monte Pina tubo, uma das maiores erupções explosivas do último século, causou um esfriamento global de pelo menos 0,5°C em 1992. As emissões de cloro do Pinatubo também apressaram a perda de ozônio na atmosfera, o escudo que protege a biosfera dara diação ultravioleta do Sol. Os detritos jogados na atmosfera du· rante a erupção de 1815 do Monte Tambora, na lndonésia, cau- saram resfriamento ainda maior. No ano seguinte, em 1816, ° Hemisfério Norte passou por um verão muito frio, inclusive com nevadas. A queda na temperatura e a precipitação de cinza causaram ampla quebra nas safras. Como resultado, mais de90 mil pessoas pereceram naquele "ano sem verão". Esse terrível ano inspirou o triste poema "Escuridão", de Byron: Eu tive um sonho, que não foi apenas um sonho. O sol brilhante se extinguiu e as estrelas Perambulavam escurecidas no espaço eterno, Sem raios e sem rumo; e a Terra gelada Orbitava cega e obscurecida no ar sem Lua; As manhãs chegaram e se foram - e chegaram sem trazer o dia. E os homens esqueceram suas paixões no pavor dessa desolação que se Ihes abateu; e todos os corações Gelaram numa prece egoísta por luz.23 Um exemplo surpreendente da interação dos geossistemas é o do inter-relacionamento entre o clima e o vulcanismo. Como acabamos de ver, os vulcões podem afetar o clima, mas parece
  • 13. Figura6.16 A fumarola do vulcão Merapi, na Indonésia, forma depósitos de incrustação sulfurosos. [Roger Ressmeyer/Corbis] queo clima também pode afetar os vulcões. Recentemente, fo- ramencontradas evidências estatísticas de que fortes chuvas podemprovocar o colapso de domos vulcânicos, que é um dos maisperigosos tipos de erupções vulcânicas, pois pode provo- carderrames piroclásticos (ver Figura 6.8). Foi relatado que vá- riaserupções vulcânicas na ilha de Montserrat ocorreram após forteschuvas. Essa amostragem é pouco significativa para sus- tentaruma hipótese. Entretanto, outros cientistas encontraram conexõesestatísticas entre as estações do ano com fortes chu- vase as erupções dos montes Etna e Santa Helena. Um especia- listado U.S. Geological Survey acredita que, se a chuva fosse levadaem consideração, a previsão de algumas erupções pode- riaser aperfeiçoada. Entretanto, o mecanismo que conecta a . chuvaàs erupções ainda não é claro. Especula-se que a infiltra- çãode chuva nas profundezas, até o magma quente, poderia formarvapor superaquecido e causar uma explosão, seguida de umcolapso. Ou, talvez, o peso da precipitação sazonal acumu- ladapossa causar um colapso. Atividades hidrotermais A atividade vulcânica não pára quandoa lava ou os materiais piroclásticos deixam de fluir. Du- rantedécadas ou, às vezes, por centenas de anos após as gran- deserupções, os vulcões continuam a emitir fumaça e vapor pormeio de pequenos condutos, chamados defumaralas. Essas emanaçõescontêm materiais dissolvidos que se precipitam nas superfíciesadjacentes à medida que o vapor se condensa e eva- poranovamente, formando vários tipos de depósitos de incrus- tação(tais como os travertinos), inclusive alguns com minerais valiosos(Figura 6.16). As fumarolas são manifestações superficiais da atividade hidrotermal, que é a circulação de água através de magmas e rochasvulcânicas quentes. A interação da hidrosfera e da litos- feraterrestre é um processo importante em muitos geossiste- masvulcânicos. A água subterrânea circulante, ao alcançar os magmasprofundos, que retêm o calor por centenas ou milhares CAPíTULO 6 • Vulcanismo 11 55 de anos, aquece-se e retoma para a superfície sob a forma de fontes quentes ou de gêiseres. Um gêiser é uma fonte de água quente que jorra de forma intermitente com grande força, fre- qüentemente acompanhada por um rugido trovejante (Figura 6.17). O gêiser mais conhecido dos Estados Unidos, o Old Faithful, no Parque Nacional de Yellowstone, irrompe em inter- valos de aproximadamente 65 minutos, formando um jato de água quente que se eleva até 60 m de altura acima da superfície. O vapor e a água quente formados pela atividade hidroter- mal podem ser canalizados para gerar energia geotérmica. As atividades hidrotermais são também responsáveis pela deposi- ção de minerais incomuns, particularmente de metais, forman- do corpos de minérios com grande valor econômico (ver Capí- tulo 22). Como veremos, as interações hidrotermais são espe- cialmente intensas nos centros de expansão das dorsais rneso- ceânicas, onde enormes volumes de água e de magma entram em contato. o SISTEMA TERRA Figura 6.17 O gêiser Old Faithful, no Parque Nacional de Yellowstone (EUA), que irrompe até uma altura de 60 rn, a intervalos de 65 minutos. [Simon Fraser/SPL/Photo Researchers]
  • 14. 1 561 Para Entender a Terra 6.1 Monitorando vulcões Kilauea: seguindo o caminho do magma Qimenso vulcão-escudo Mauna l.oa, que tem um vulcão menor, o Kilauea, localizado na sua vertente oriental, constitui a metade sul da ilha do Havaí. Como a U. S. Geolo- gical Survey opera um observatório de vulcanologia na borda da caldeira do Kilauea, esse vulcão ativo talvez seja, atualmen- te, o mais bem estudado do mundo. Uma moderna rede de instrumentos e instalações de la- boratórios é utilizada para seguir os movimentos do magma no interior do vulcão e as mudanças químicas das erupções de lavas e gases. Os sismógrafos, que medem vibrações den- tro da Terra, detectam e localizam os pequenos terremotos que geralmente estão relacionados com os movimentos do magma. Os sismógrafos podem localizar terremotos em pro- fundidades de até 55 km abaixo do Kilauea. Tais terremotos geralmente marcam a entrada de magma em canais que vêm da astenosfera, passam pela litosfera e chegam até a superfí- cie terrestre. A migração ascendente do magma pode ser se- guida durante meses, pois as perturbações sísmicas ocorrem progressivamente mais próximas da superfície à medida que o magma ascende. Os clinômetros, que medem a inclinação do terreno, indicam o momento em que o vulcão começa a inchar, à medida que o magma preenche uma cãmara magmá- tica não muito abaixo do cume. O primeiro sinal de que uma emissão de lava está iminen- te é uma série de milhares de pequenos terremotos, que in- dicam que o magma está afastando as rochas, para forçar a sua ascensão até a superfície. Freqüentemente, os geólogos sabem onde vai ocorrer a erupção a partir da localização dos terremotos e das mudanças no seu padrão. Em janeiro de 1960, por exemplo, os cientistas da U. S. Geological Survey detectaram uma série de terremotos nas proximidades da vi· Ia de Kapoho, no flanco do Kilauea. Como esperado, uma erupção começou, mas sem causar vítimas, pois a vila tinha sido evacuada. Uma nova paisagem foi criada pela lava que escorreu para o mar. Muralhas com seis metros de altura fo- ram construídas, em uma vã tentativa de desviar a lava e sal· var uma comunidade litorânea. Quando tudo terminou, os clinômetros mostraram que o vulcão havia desinflado, signi- ficando que a câmara magmática abaixo dele havia sido dre- nada durante a erupção de Kapoho. O ciclo repete-se em períodos de alguns anos. Monte Santa Helena: perigoso, mas previsível Na parte contígua dos Estados Unidos, o Monte Santa Helena é o vulcão mais ativo e explosivo. Ele tem uma história bem do- cumentada de 4.500 anos de eventos destrutivos como der- rames de lavas e rochas piroclásticas quentes, lahares e preci- pitação de cinza. Após 123 anos de inatividade, a partir de 20 de março de 1980 passou a ocorrer uma série de terremotos pequenos e moderados sob o vulcão, assinalando o começo de uma nova fase eruptiva. Esses terremotos fizeram com que a U. S. Geological Survey emitisse formalmente um alerta de desastre. Após uma semana, a primeira emissão de cinza e de vapor irrompeu numa cratera recém-aberta bem no cume. Em abril, os tremores sísmicos aumentaram, indicando que havia magma movendo-se abaixo do cume, e foi verificado o apare- cimento de uma sinistra inchação da encosta nordeste. A U.S. Geological Survey emitiu um alerta mais vigoroso e ordenou a Destruição de uma propriedade engolfada por um derrame de lava na erupção de 1990 do vulcão Kilauea, Havaí, Estados Unidos. [James Cachero/Corbis]
  • 15. CAPíTULO 6 • Vulcanismo 11 57 evacuação das redondezas. Em 18 de maio, o clímax da erup- ção começou subitamente. Um forte terremoto desencadeou, aparentemente, o colapso do lado norte da montanha, liberan- do um enorme deslizamento de terra, o maior já registrado no mundo. À medida que o gigantesco fluxo de detritos despen- cava montanha abaixo, gás e vapor sob alta pressão eram libe- rados em uma grande explosão lateral que acabou com a en- costa norte da montanha. O geólogo David A. Johnston, da U. S. Geological Survey, estava monitorando o vulcão a partir de seu posto de observação, localizado 8 km ao norte. Ele deve ter visto a onda explosiva avançando, antes de enviar por rádio sua última mensagem: "Vancouver; Vancouver; é isso aíl". Um ja- to direcionado para o norte, composto de cinza superaqueci- da (500°C), gás, cinza e vapor, saiu como um estrondo para fora da brecha aberta com a força de um furacão, devastando uma zona de 30 km de largura que se estendeu até 20 km de distância do vulcão. Uma erupção vertical jogou uma pluma de cinza para o céu até a altitude de 25 krn, o dobro da altitude de vôo dos jatos comerciais. A nuvem de cinza moveu-se para leste e nordeste, seguindo os ventos predominantes, causan- do escuridão em pleno meio-dia, numa área distante 250 km para leste, e depositou uma camada de cinzas de 10 em de es- pessura em grande parte do Estado de Washington, na região norte de ldaho, e no oeste de Montana. A energia liberada na explosão foi equivalente a cerca de 25 milhôes de toneladas de TNT. O topo do vulcão foi destruido, a sua altura foi redu- zida em 400 m e sua vertente norte desapareceu. De fato, a montanha foi "cavoucada". A devastação local foi espetacular. Numa zona interna da explosão, com raio de 10 km a partir do vulcão, a floresta densa foi retirada e soterrada por vários metros de detritos piroclásticos. Para além dessa zona até 20 km de distância, as árvores tiveram seus galhos arrancados e foram movidas e quebradas pela ação do vento como se fossem palitos de fósforo, alinhando-se deitadas sobre o solo radialmente a partir do vulcão. A uma distância de 26 krn, a explosão quente foi tão intensa que capotou um caminhão e derreteu suas partes plásticas. Alguns pescadores sofreram queima- duras graves e só sobreviveram por terem se jogado num rio. Mais de 60 pessoas morreram por causa da explosão ou de seus efeitos. Um lahar formou-se quando o deslizamento de terra e de detritos piroclásticos, fluidizados pela água sub- terrânea, pela neve derretida e pelo gelo glacial, fluiu por 28 km pelo vale do Rio Toutle. O vale foi preenchido por uma camada de detritos com 60 m de espessura. Além dessa pi- lha de detritos, a água carregada de lama fluiu para o Rio Columbia, onde os sedimentos obstruíram o canal de nave- gação e encalharam vários navios em Portland. Esse episó- dio de erupção do Monte Santa Helena poderá continuar, devendo prolongar-se por 20 anos ou mais antes de chegar a um fim. Embora grande parte da área devastada ainda es- teja desolada, após uma década, quase 20% da superfície O Monte Santa Helena antes e depois da erupção cataclísmica de maio de 1980. [Antes: Emil Muench/Photo Researchers. Em erupção: U. S. Geological Survey. Depois: David Weintraub/Photo Researches 1 mostraram evidência de recolonização dos vegetais: espé- cies nativas de gramíneas, leguminosas e pequenas árvores começaram a se instalar.
  • 16. 1 581 Para Entender a Terra i'f"rjrr;}Xm'adrãoglobal do vulcanismo Antes do advento da teoria da tectônica de placas, os geólogos constataram a existência de uma concentração de vulcões ao longo da orla do Oceano Pacífico e apelidaram-na de Cinturão de Fogo. A explicação do Cinturão de Fogo em termos da sub- ducção de placas foi um dos grandes sucessos da nova teoria. Já examinamos como as composições das lavas variam de acordo com o ambiente tectônico (ver Figura 5.11). Nesta seção, mos- traremos como a tectônica de placas pode explicar todas as principais características do padrão global do vulcanismo. A Figura 6.18 mostra a localização dos vulcões ativos no mundo, sejam eles terrestres ou marinhos, que se encontram acima do nível do mar. Cerca de 80% estão em limites conver- gentes de placas, 15% em limites divergentes e os poucos res- tantes, no interior das placas. Entretanto, existem muito mais vulcões ativos que aqueles representados na figura. A maior parte da lava que irrompe na superfície terrestre é proveniente de erupções submarinas, localizadas nos centros de expansão das dorsais mesoceânicas. Produção de basalto nos centros de expansão A cada ano, cerca de 3 km" de lava basáltica irrompem nas dor- sais mesoceânicas, no processo de expansão do assoalho oceâ- nico, o que é um enorme volume. Para fins de comparação, to- dos os vulcões ativos (cerca de 400) nos limites convergentes de placas geram anualmente um volume de rochas vulcânicas que não chega a 1 km'. Durante os últimos 200 milhões de Figura 6.18 Os vulcões ativos cujas chaminés localizam-se em terra ou acima do nível do mar (pontos vermelhos). Cerca de 80'10 encontram-se em limites de placas convergentes, 15% em locais anos, a erupção de magmas nos centros de expansão foisufi· ciente para criar todo o atual fundo oceânico, que cobrecerCô de dois terços da superfície terrestre. Essa "fábrica", onder crosta oceânica é criada, tem dimensões da ordem de pOUCO quilômetros de largura e de profundidade, estendendo-sedf forma intermitente ao longo de milhares de quilômetros dador· sal mesoceânica (Figura 6.19). Os magmas e as rochas vulcâ- nicas são formados por meio da fusão do manto peridotítico causada por descompressão, conforme discutido no Capítuloi (ver Figura 5.13). Atividade hidrotermal nos centros de expansão As fissuras distensionais na crista da dorsal mesoceânica permi· tem que a água do mar circule pela crosta oceânica recém-fc mada. O calor das rochas vulcânicas quentes e dos magmasque estão nas profundezas propulsiona um vigoroso processo con· vectivo. Ele puxa a água fria do mar para o interior da crosta,on· de ela se aquece em contato com o magma, e, depois, expelei água quente para o oceano sobrejacente (ver Figura 5.l5). Considerando que são comuns as ocorrências de foms quentes e gêiseres em geossistemas vulcânicos terrestres,ai evidências de atividade hidrotermal intensa em centros deex· pansão (que geralmente estão submersos pela água) não deve· ria causar surpresa. Entretanto, os geólogos ficaram impressio nados quando descobriram a intensidade da convecção e ai conseqüências químicas e biológicas que ocorrem na Terrapor sua causa. As manifestações mais espetaculares desse processo Placa ,AntárJ;ica onde as placas se afastam uma da outra e o restante, em pontos quentes intraplacas. Neste mapa não estão representados os inúmeros vulcões axiais da dorsal mesoceânica.
  • 17. Emlimites convergentes do tipo oceano-oceano, os magmas originados de fusões parciais do manto formam arcos de ilhas vulcânicos com erupçâo de lavaspredominantemente basálticas. Vulcão ativo acima de ponto quente -.•..•.-~D I ., "~ orsa mesoceamca ,'o(' A Aseparação das placas na dorsal mesoceânica e a retirada de magmas de uma ampla região da astenosfera geram vulcanismo basáltico e uma nova crosta e litosfera oceânicas. A movimentação das placas sobre os pontos quentes origina as cadeias de ilhas vulcânicas basálticas intraplacas. CAPíTULO 6. Vulcanismo 1159 Os magmas formados em limite convergente do tipo oceano- continente são misturas de basaltos do manto, da crosta continental félsica refundida e dos materiais do topo da placa em subducção que foram fundidos. Esses magmas formam vulcões que emitem lavas andesíticas. Cinturão vulcãnico continental ___----'A~--~ Vulcão extinto Pluma do manto Crosta continental Manto litosférico continental Figura 6.19 O padrão global do vulcanisrno pode ser explicado pela tectânica de placas. (A) A separação entre as placasem uma dorsal mesoceânica e a retirada de magmas de amplas regiões da astenosfera geram vulcanismo basáltico e novas crosta e litosfera oceânicas. (B) Em limites do tipo convergentes oceano-oceano, os magmas originados da fusão parcial do manto formam arcos de ilhas vulcânicos com erupção de lavas predominantemente basálticas. (C) Os magmas formados em convergência do tipo oceano-continente são misturas de basaltos do manto,da crosta continental félsica refundida e de materiais do topo da placa em subducçâo que foram fundidos. Essesmagmas formam vulcões que extravasam lavas andesíticas. (D) A movimentação das placas sobre os pontos quentes gera cadeias de ilhas vulcânicas basálticas intraplacas. A Islândia (não representada na figura) está sobre um ponto quente localizado numa dorsal mesoceânica. foramprimeiramente encontradas no Oceano Pacífico Oriental em 1977. Lá, observaram-se plumas de água quente, saturada deelementos químicos, com temperaturas chegando a 350°C, jorrandocomo "chaminés pretas'?" por condutos hidrotermais nacrista da cadeia mesoceânica, onde o volume de fluido cir- culanteé muito alto. Os geólogos marinhos estimaram que um volumede fluido equivalente a toda a água dos oceanos circule pelasfraturas e condutos dos centros de expansão a cada 10 mi- lhõesde anos. Os cientistas também perceberam que as interações hidros- fera-litosfera,em centros de expansão, afetam profundamente a geologia,a química e a biologia dos oceanos. • Acriação de nova litosfera responde por quase 60% da energia quefluido interior da Terra. A água do mar em circulação resfria anovalitosfera com muita eficiência e, dessa forma, desempenha umpapel importante no processo pelo qual o calor interno da Terraé transferido para fora. • A atividade hidrotermal lixivia metais e outros elementos da nova crosta, introduzindo-os nos oceanos. A quantidade desses elementos é tão alta que influencia tanto as características quími- cas da água do mar quanto os componentes minerais levados por todos os rios do mundo para os oceanos. • Os minerais metálicos precipitam-se a partir da água do mar circulante, formando minérios de zinco, cobre e ferro nas partes mais rasas da crosta oceânica. O minério forma-se quando a água do mar infiltra-se nas rochas vulcânicas porosas, aquece-se e li- xivia esses elementos das lavas, dos diques, dos gabros e, talvez, mesmo do magma parcialmente cristalizado que está mais abai- xo. Quando essa água quente, enriquecida em minerais dissolvi- dos, ascende e entra de novo no oceano frio, precipitam-se os mi- nerais que vão formar os minérios (ver Figura 17.7). A energia hidrotermal e os nutrientes da água do mar circu- lante alimentam colônias incomuns de estranhos organismos cuja energia vem do interior da Terra e não da luz do Sol. Os
  • 18. 160 IPara Entender a Terra complexos ecossistemas dos centros de expansão têm micror- ganismos que fornecem o alimento para as conchas gigantes e para os poliquetas com vários metros de comprimento. Esses ti- pos particulares de microrganismos também povoam fontes ter- mais com temperaturas acima do ponto de ebulição da água. A ocorrência de microrganismos tão primitivos, que não reque- rem luz do Sol e que podem sobreviver nesses ambientes de al- ta energia e de grande variedade química, levou alguns cientis- tas a acreditar que as raízes da "árvore da vida" na Terra tenham começado nos centros de expansão. Vulcanismo em zonas de subducção Uma das feições mais impressionantes das zonas de subducção é a cadeia de vulcões paralela ao limite convergente. Essa ca- deia de vulcões posiciona-se sempre na placa que está acima da porção mergulhante da litosfera oceânica, independentemente da sua constituição, que pode ser tanto oceânica como continen- tal (ver Figura 6.19). Os arcos das ilhas Aleutas e Marianas são típicas cadeias vulcânicas que se formam por convergência oceano-oceano. Os vulcões da Cordilheira dos Andes marcam o limite convergente onde a Placa de Nazca desliza sob a porção continental da Placa Sul-Americana. Mais ao norte, a subduc- ção da pequena Placa de Juan de Fuca no lado oeste da Placa Norte-Americana origina vulcões como o Rainier e o Santa He- lena, situados na Cordilheira Cascade, que se estende desde o norte da Califórnia (EUA) até a Colúmbia Britânica (Canadá). Os magmas que alimentam os vulcões de zonas de subduc- ção formam-se por meio de fusão induzida por fluidos (ver Ca- pítulo 5) e mostram maior variedade composicional que os ba- saltos formados nas dorsais rnesoceânicas. A composição des- sas lavas varia de máfica a félsica - isto é, de basaltos a andesi- tos e a riolitos. Os vulcões localizam-se acima das partes mais profundas da porção mergulhante da placa oceânica, onde a fu- são acontece, e ejetam lavas e material piroclástico de compo- sição basáltica, andesítica e riolítica, formando uma grande va- riedade de rochas vulcânicas. Esses vulcões e as rochas vulcâ- nicas que eles expelem formam, também, as ilhas dos arcos vulcânicos oceânicos, como as Aleutas, no Alasca. Quando a subducção ocorre num continente, a grande quan- tidade de vulcões e rochas vulcânicas existentes se coalesce para formar um arco de montanhas continental. A subducção de uma placa oceânica gerou um arco desse tipo - a Cordilheira Cascade, no Norte da Califórnia, e nos estados de Oregon e Washington, nos Estados Unidos, onde podem ser encontrados vulcões ativos (ver Figura 5.11), como o Monte Santa Helena. Entre o arco de ilhas e a fossa submarina profunda, numa dis- tância de cerca de 200 km em direção ao oceano, há uma área chamada de antearco (ver Figura 5.15). Nessa área, há uma ba- cia de antearco, que é uma zona deprimida, preenchida por se- dimentos derivados do arco, e uma cunha acrescional.P forma- da pela pilha de sedimentos e da crosta oceânica que é raspada da porção mergulhante da placa. As ilhas japonesas são um exemplo excelente do complexo arranjo de rochas intrusivas e extrusivas que se desenvolveu ao longo de muitos milhões de anos numa zona de subducção. Nesse pequeno país, encontram-se todos os tipos de rochas ex- trusivas de diversas idades, misturadas com intrusivas máficas e intermediárias, rochas vulcânicas metamorfizadas e rochas sedimentares formadas a partir da erosão de rochas ígneas. A erosão de todo esse conjunto de rochas contribuiu para formar as singulares paisagens retratadas em tantas pinturas japoness clássicas e modernas. Em todos esses casos, as rochas ígneas revelam as prind pais forças que modelam a Terra e a interação do sistema docli· ma com o sistema da tectônica de placas O contexto de cada placa tectônica produz seu próprio padrão de rochas ígneas:0 derrames de lavas e de piroclásticas irrompem dos vulcões;c batólitos, os diques e as soleiras intrudem-se nas profundezs e uma grande variedade de rochas que se originam de magms de distintas composições segue seu próprio caminho de dife renciação. Vulcanismo intraplaca: a hipótese da pluma mantélica Como acabamos de discutir, os limites das placas terrestressào locais de intenso vulcanismo. Nesses locais, onde as placassào primeiro criadas e depois destruídas, são produzidos líquidos magmáticos em resposta direta às forças e ao calor das placas tectônicas, que se originam no interior da Terra. Entretanto, co- mo veremos mais adiante, há ainda um outro tipo de vulcanis mo, que ocorre no interior das placas litosféricas terrestres.A Figura 6.18 mostra a distribuição do vulcanismo intraplaca- isto é, dos vulcões que estão longe dos limites de placas. Pontos quentes e plumas do manto A fusão por descompres são explica o vulcanismo nos centros de dispersão e a fusãoin· duzida por fluidos esclarece o vulcanismo que ocorre acimadas zonas de subducção. Mas qual é o mecanismo que produzo vulcanismo intraplaca? Considere as ilhas havaianas, no meio da Placa Pacífica (Figura 6.18). Essa cadeia de ilhas começa com os vulcões ativos da Ilha Grande do Havaí e continua para noroeste como um cordão de montanhas e de cadeias vulcâni cas submersas, progressivamente mais antigas, extintas e erodi das. Em contraste com as dorsais mesoceânicas, que são sismi camente ativas, a cadeia havaiana não é marcada pela freqüên cia de grandes terremotos (exceto próximo ao centro vulcâni co), constituindo essencialmente uma cadeia assismica (istoé, sem terremotos). Pontos quentes vulcanicamente ativos noiní cio de cadeias assísmicas progressivamente mais antigas po dem ser encontrados em outros locais do Pacífico e em outras grandes bacias oceânicas. Os vulcões ativos do Taiti, no extre- mo sudeste das Ilhas Sociedade, e as Ilhas Galápagos, no limi- te norte da cadeia assísmica de Nazca, são dois exemplos. Quando o padrão geral de movimentos das placas foi defi- nido, os geólogos puderam demonstrar que essas cadeias assís micas pareciam-se com os alinhamentos de vulcões que se for- mam nas placas. Tais alinhamentos originam-se quando as pla- cas se movimentam sobre os pontos quentes que se encontram em posições fixas, como se fossem tochas ancoradas no manto terrestre (Figura 6.20). Com base nessas evidências, foi formu- lada a hipótese de que os pontos quentes eram manifestações vulcânicas de material sólido quente, que ascende em jatos es- treitos e cilíndricos de locais profundos do manto (talvez doli- mite núcleo-manto), chamados de plumas do manto. Quando os peridotitos trazidos em uma pluma do manto chegam a re- giões menos profundas, onde as pressões são mais baixas, eles começam a fundir-se, produzindo magma basáltico. O magma penetra na litosfera e pode irromper na superfície. A posição que a placa está ocupando sobre o ponto quente é marcada por um vulcão ativo, que se torna inativo à medida que a placa se
  • 19. (a) CAPíTULO 6 • Vulcanismo ~ A Placa Pacífica moveu-se para oeste, sobre o ponto quente do Havaí, ... ... resultando na formação da cadeia de ilhas vulcãnicas e montes submarinos. As idades das montanhas são consistentes com os movimentos da placa de cerca de 100 mm/ano ... Direção do movimento da placa Montana 64,7Ma -, . 56,2 55,4 55,2 48,1 39,9~ 43,4/1 42,4 SO'N 40"N Direção do movimento da placa 30'N " .. Nihau5,5::::;. KilaueaO/ Ponto quente do Havaí 20'N ... e uma mudança abrupta de dire- ção foi datada em cerca de 43 Ma. As caldeiras do alinhamento de Yellowstone foram datadas em 16 milhões de anos. Figura6.20 O movimento da placa gera um alinhamento de vulcões progressivamente mais antigos. (a) A cadeia devulcões das ilhas havaianas e seu prolongamento em direção ao noroeste do Pacífico mostram a tendência de os vulcõesserem progressivamente mais antigos em direção ao noroeste. (b) O alinhamento de vulcões de Yellowstonemarca o movimento da Placa Norte-Americana sobre um ponto quente durante os últimos 16 milhões deanos. [Universidade Jesuíta de Wheeling26 /NASA Sala de aulas do futuro] afastado ponto quente. Assim, o movimento da placa origina umalinhamento de vulcões extintos e progressivamente mais antigos.Como é mostrado na Figura 6.20, as ilhas havaianas ajustam-semuito bem a esse padrão, sendo possível determinar quea velocidade com que a Placa do Pacífico se movimenta so- breo ponto quente do Havaí é de cerca de 100 mm/ano. Alguns aspectos do vulcanismo intraplaca nos continentes foramtambém explicados com a utilização da hipótese das plu- masdo manto Yellowstone é um exemplo. Como já descreve- mosanteriormente neste capítulo, a Caldeira de Yellowstone, nonordeste do Estado de Wyoming, Estados Unidos, que tem somente600 mil anos de idade, ainda está vulcanicamente ati- va,com gêiseres, fontes de água em ebulição, soerguimento e terremotos. Ela é o membro mais jovem de um alinhamento de umaseqüência de caldeiras cada vez mais antigas, agora extin- tas,que supostamente marcam o movimento da Placa Norte- Americana sobre o ponto quente de Yellowstone (ver Figura 6.20). O membro mais antigo desse alinhamento, que é uma área vulcânica no Estado de Oregon, sofreu erupção há cerca de 16 milhões de anos. Se o ponto quente de Yellowstone for ver- dadeiramente fixo, um simples cálculo indica que a Placa Nor- te-Americana moveu-se sobre ele a uma taxa de cerca de 25 mm/ano durante os últimos 16 milhões de anos. Levando em consideração os movimentos relativos das placas Pacífica e Norte-Americana, essa velocidade e essa direção são consisten- tes com os movimentos das placas inferidos a partir do Havaí. Partindo do princípio de que os pontos quentes são ancora- dos por plumas que ascendem desde regiões profundas do man- to, os geólogos podem usar a distribuição mundial dos alinha- mentos de rochas vulcânicas para calcular quanto o sistema global das placas está se movendo em relação às partes profun- das do manto. Os resultados são algumas vezes chamados de
  • 20. 1 621 Para Entender a Terra "movimentos absolutos das placas tectônicas", para distingui- los dos movimentos relativos entre as placas (ver Figura 2.5). Os movimentos absolutos das placas, derivados do estudo das rochas vulcânicas, em alinhamentos devidos a pontos quentes ajudaram os geólogos a entender quais forças estão movendo as placas (ver Capítulo 2, páginas 68 e 69). As placas cujos limi- tes entram em subducção ao longo de grandes extensões mo- vem-se rapidamente em relação aos pontos quentes. É o caso das placas Pacífica, de Nazca, de Cocos e Indo-Australiana. Enquanto isso, placas cuja subducção acontece em áreas restri- tas, como as placas Euro-Asiática e Africana, movem-se lenta- mente. Essa observação dá sustentação à hipótese de que o im- pulso gravitacional provocado pelo mergulho das placas densas é importante para movimentá-Ias. Se assumirmos que os pontos quentes estejam realmente an- corados no manto, então os alinhamentos de pontos quentes po- dem ser usados para reconstruir a história dos movimentos das placas em relação ao manto, da mesma forma que as isócronas magnéticas permitem a reconstrução dos movimentos relativos das placas. Como vimos, essa idéia funciona razoavelmente bem para os movimentos recentes das placas. Quando se trata de pe- ríodos mais longos, entretanto, vários problemas surgem. Por exemplo, de acordo com a hipótese de que os pontos quentes são fixos, a curvatura abrupta da cadeia assísmica do Havaí (no local em que ela passa a ser chamada de Montes Submarinos do Impe- rador, ver Figura 6.20), há 43 milhões de anos, deveria coincidir com uma mudança abrupta na direção de movimento da Placa Pacífica. Entretanto, nenhum sinal dessa mudança de direção po- de ser encontrado nas isócronas magnéticas, o que levou alguns geólogos a questionar a hipótese de que os pontos quentes são fi- xos. Outros sugeriram que, no manto em convecção, as plumas não permaneceriam em posições fixas entre si, mas poderiam es- tar à deriva em correntes de convecção de direções variáveis. Quase todos os geólogos aceitam a idéia de que o vulcanis- mo dos pontos quentes é causado por algum tipo de subida de material do manto que está abaixo das placas. Entretanto, a hi- pótese das plumas do manto, segundo a qual essas subidas de material seriam condutos estreitos de material em ascensão a partir do manto profundo, ainda é controversa. Mais controe sa ainda é a idéia de que as plumas são responsáveis pelosgm des extravasamentos de derrames de basaltos e por outrasgm des províncias ígneas. As grandes províncias ígneas A origem das erupções fissu rais de basaltos dos continentes - tais como aqueles que fOI111< ram o Planalto Colúmbia (e também os grandes planaliosé derrames que existem no Brasil e no Paraguai, na índia enaSi· béria) - é um grande quebra-cabeça. O registro geológicomOf tra que imensas quantidades de lavas, chegando a rnilhõesa quilômetros cúbicos, podem ser liberadas em um curto perío(: de 1 milhão de anos. Durante esses eventos, a quantidade deb va que se derrama em um único local da superfície terrestrepi de ser equivalente à quantidade de lava em erupção de todoc sistema da dorsal mesoceânica! Os basaltos de platô não ocorrem exclusivamente emconti· nentes: eles também formam grandes planaltos oceânicos, conro o Planalto de Java-Ontong, a norte da ilha da Nova Guiné, egran- des partes do Planalto de Kerguelen, no Oceano Índico Ocide, tal (Figura 6.21). Essas feições constituem exemplos do queo geólogos chamam de grandes províncias ígneas. Elas sãodefi· nidas como grandes volumes de rochas máficas, predominare mente extrusivas, e de rochas intrusivas, cujas origens estãoliga· das a processos outros que não os da expansão "normal" doas· soalho oceânico. As grandes províncias ígneas são constituídas de basaltos de planaltos continentais, de basaltos de planaltosde bacias oceânicas e de cadeias assísmicas dos pontos quentes.Um mapa-rnúndi dessas províncias é mostrado na Figura 6.21. O vulcanismo que cobriu grande parte da Sibéria comlava é especialmente interessante porque ocorreu na mesma época em que houve a maior extinção de espécies do registro geolõg, co, há cerca de 250 milhões de anos. Alguns geólogos pensam que a erupção causou a extinção, talvez pela poluição da atmos fera com gases vulcânicos que desencadearam uma grande mu· dança climática. Muitos geólogos acreditam que as grandes províncias mago máticas foram criadas em pontos quentes, por plumas do manto. Entretanto, a quantidade de lava que se forma no Havaí, o ponto Figura 6.21 A distribuição global das grandes províncias ígneas continentais e das bacias oceânicas. Essas províncias são marcadas por grandes derramamentos de magmas basálticos em pontos quentes e em erupções fissurais. Admite-se como hipótese que elas sejam resultantes de grandes eventos de fusão causados pela chegada de frentes de plumas na superfície da Terra. [Fonte: M. Coffin and O. Eldholm, Figure 1, Rev. Ceophys., 32:1-36,1994]
  • 21. Manto N· I ~--- Núcleouc eo intern externo A instabilidade no limite núcleo-manto faz com que uma pluma do manto ascenda, guiada por uma frente de pluma quente, turbulenta. litosfera Manto Limite núcleo-manto Núcleo externo CAPíTULO 6 • Vulcanismo 11 63 À medida que a placa se move sobre os resquícios da pluma, a cauda da plu- ma - que agora é um ponto quente - pode formar um vulcão de ponto quente. Quando a pluma alcança o topo do manto, o magma basáltico formado pela fusão induzida por descompressão penetra na litosfera e derra- ma-se como basalto de platô. Basaltos de platô Figura 6.22 Um modelo especulativo para a formação de derramesde basalto e outras províncias ígneas grandes. Uma nova plumaascende do limite núcleo-manto, originando uma frente de quentemais ativo do mundo na atualidade, é insignificante quandocomparada aos enormes derramamentos que ocorrem duranteos episódios de extrusão de basaltos de platô. O que ex- plicaesses episódios eruptivos atípicos de magma basáltico do manto?Alguns geólogos especulam que eles ocorrem quando umanova pluma ascende do limite núcleo-manto. De acordo comessa hipótese, um grande bulbo de material quente e turbu- lento- uma "frente de pluma" - abre o caminho. Quando essa frentede pluma chega ao topo do manto, gera uma grande quan- tidadede magma por um processo de fusão por descompressão, oqualentra em erupção como gigantescos derrames basálticos (Figura 6.22). Essa hipótese é contestada por outros pesquisa- dores,que argumentam que os basaltos de platô parecem geral- menteestar associados a zonas de fraqueza preexistentes nas placascontinentais - sugerindo que os magmas são gerados por processosconvectivos localizados no manto superior. Descobrir asorigens das grandes províncias ígneas é uma das mais empol- gantesáreas de pesquisas correntes em Geologia. V Icanismo e a atividade humana Asgrandes erupções vulcânicas não são somente um assunto de interesseacadêmico para geólogos: elas são também um signifi- cativodesastre natural para a sociedade humana. Entre os mui- o movimento continuado das placas sobre o ponto quente cria uma cadeia vulcânica de ponto quente. Vulcão de ponto quente Vulcão extinto Vulc:ao .mo..........Caudada pluma (ponto quente) pluma quente e turbulenta. Quando a frente de pluma alcança o topo do manto, ela achata-se, gerando um imenso volume de magma basáltico, o qual irrompe como derrames de basalto. tos vulcões que já afetaram comunidades pelo mundo afora, um deles teve um efeito bastante forte sobre a Civilização Ociden- tal. As equipes de arqueólogos e geólogos marinhos consegui- ram montar os fragmentos da história do desaparecimento de Thira27 (antiga Santorini), uma ilha vulcânica no Mar Egeu. A erupção de Thira, em 1623 a.C; parece ter sido muitas vezes mais violenta que a do Krakatoa. O centro da ilha entrou em co- lapso, formando uma caldeira cujos eixos medem 7 krn por 10 krn, hoje visível como uma laguna de, aproximadamente, 500 metros de profundidade e com dois pequenos vulcões ativos no centro. A laguna é limitada por duas ilhas em forma de crescen- te, famosas por suas exportações de vinho e pela beleza natural, e que ainda estão sujeitas a terremotos destrutivos. Os detritos vulcânicos e os tsunâmis resultantes dessa catástrofe antiga des- truíram dezenas de localidades costeiras de grande parte do Me- diterrâneo Oriental. Alguns cientistas atribuíram o misterioso desaparecimento da civilização cretense/'' a esse cataclismo, que pode ser a fonte original do mito do "continente perdido" de Atlântida. O curso da história foi provavelmente modificado por esse evento vulcânico específico, que pode acontecer de novo. Sabe-se a data de erupção a partir de uma camada de cinza vulcânica transportada de Thira até a Groenlândia. Foi encon- trada em 1994, em um testemunho de sondagem retirado de partes profundas do manto de gelo da Groenlândia. Os ciclos anuais de deposição de neve podem ser contados em um teste- munho, da mesma forma que os anéis de crescimento de uma
  • 22. 1641 Para Entender a Terra árvore podem ser contados para determinar a sua idade. O tes- temunho de gelo estudado datou 7 mil anos de história e forne- ceu evidências de 400 erupções vulcânicas antigas. As erupções vulcânicas podem ser previstas? Sim, até certo ponto. Sinais premonitórios importantes de uma erupção são o soerguimento e a inclinação do terreno e o aumento da ativida- de sísmica (ver Reportagem 6.1). É importante que aumente- mos a capacidade de prever erupções, pois há 100 vulcões de alto risco no mundo e cerca de 50 entram em erupção a cada ano. Certamente, se entendermos melhor o vulcanismo, pode- remos evitar a repetição da terrível história das erupções passa- das. Só nos últimos 500 anos, mais de 250 mil pessoas foram mortas por erupções vulcânicas. Reduzindo os riscos de vulcões perigosos Dos cerca de 500 a 600 vulcões ativos da Terra, um entre cada seis já ceifou vidas humanas. Os vulcões podem matar pessoas e danificar propriedades devido a tefras (queda de cinzas), cor- ridas de lama, lavas, gases, derrames de piroclásticas, tsunâmis e outros eventos que podem acompanhar as erupções. A Figu- ra 6.23 retrata alguns desses riscos. As estatísticas históricas dos óbitos e de suas causas são mostradas na Figura 6.24. O Monte Rainier, devido à sua proximidade com as populo- sas cidades de Seattle e Tacoma, no Estado de Washington, tal- vez represente o maior risco vulcânico nos Estados Unidos. Cerca de 150 mil pessoas vivem em áreas nas quais os registros geológicos mostram evidências de derrames e lahares que se derramaram do vulcão nos últimos 6 mil anos. Uma erupção imprevista poderia matar milhares de pessoas e prejudicar se- riamente a economia da costa noroeste do Pacífico, deacor~ com a Academia Nacional de Ciências dos Estados Unidos. A boa notícia é que os cientistas que monitoram o Moni Santa Helena (ver Reportagem 6.1) e o Monte Pinatubocon~ guiram emitir alertas da iminência de erupções de grandepo! te. Um aparato governamental foi deslocado ao local paraali liar os alertas e emitir e reforçar os comandos de evacuação.NI caso do Pinatubo, o alerta foi emitido poucos dias antesdeUI1I erupção cataclísmica ocorrida em 15 de junho de 1991.Duzen- tas e cinqüenta mil pessoas foram retiradas da área, inclusiea 16 mil residentes da Base Clark, da Força Aérea Norte-Ame cana, localizada nas proximidades (e que, desde então, foiper· manentemente desativada). Dezenas de milhares de vidasf~ ram salvas dos lahares que destruíram tudo que estava nocami· nho. As únicas vítimas foram pessoas que desrespeitaram au dem de evacuação. Em 1994, os 30 mil residentes de Rabaul. Papua-Nova Guiné, foram retirados das áreas de risco coma cesso, por terra e por mar, horas antes da erupção de doisvul· cões localizados nos dois lados da cidade, que foi em grandt parte destruída ou danificada. Muitas pessoas devem suasvid~ ao governo, que conduziu simulações de evacuação, e aoscien· tistas do observatório vulcânico local, que emitiram umalerta quando os seus sismógrafos registraram o tremor de terraqUt assinalou a ascensão do magma para a superfície. Em contraste com essas histórias de sucessos, há a tragédia do Nevado del Ruiz, na Colômbia, em 1985. Os cientistasa biam que esse vulcão era perigoso e estavam preparados parn emitir alertas, mas nenhum procedimento de evacuação foiimo plantado. Como resultado, 25 mil vidas foram perdidas nosIa· hares, que foram desencadeados por uma erupção de pequeno Nuvem eruptiva . Coluna eruptiva / . Bombas . . .~' / Derrame piroclãstlco / Tefra (chuva de cinzas) Movimento de terra (avalancha de detritos) Fumarolas Vento predominante Domo de lava Colapso do domo de lava e derrame piroclástico lahar (fluxo de lama ou de detritos) Derrame de lava <, Chuva ácida Figura 6.23 Alguns dos riscos vulcânicos capazes de provocar mortes e destruir propriedades. [B. Meyers et al., U.S. Geological Survey]
  • 23. (a) .~ 300 ~•.. : 250~~ Pelado 1902 <, E._~ 200 ~ ~ Krakatoa 1883 ~'""ll.s: 150 Tambora 1815o:: "ll E -"! E, 111 100 Unzen 1792,,--- E~ , Kelut 1586 laki 1783 ___ u 50~ -,iõ•.. ~ O O 1500 1600 1700 1800 1900 2000 (b) Desconhecida Raio Sismicidade Inundação Avalancha de detritos ~o Gás•.. :.õ 'o ~ lava"ll ~~~ Tsunâmi,~ U Indireto (fome epidêmica, etc.) Fluxo de lama (indireto) Fluxo de lama (direto) Derrame/onda piroclástica Tefra O 5 10 15 20 25 30 Percentual Figura6.24 (a) Dados estatísticos cumulativos desde o ano de 1500d.e. As sete maiores erupções registradas, cada uma com 10milvítimas ou mais, estão indicadas e respondem por mais de doisterços do total de óbitos. (b) Causa das mortes devido a vulcõesdesde o ano de 1500 d.e. [Fonte: Simkin, T.,Siebert, L.e Blong,R.Science, 291: 255, 2001] porte.De forma semelhante, no ano de 2002, uma equipe de cientistasinternacionais emitiu alertas da erupção do Monte Nyiragongo, um vulcão no leste do Rifte Africano, perto de Goma,no Congo (Kinshasa). Infelizmente, as instâncias gover- namentaisnão estavam em funcionamento no local e o alerta nãofoi considerado. O sofrimento foi grande para os 400 mil habitantes desse país pobre, que fugiram de seus lares sem orientaçãoou preparação. Os progressos da vulcanologia permitem-nos identificar os vulcõesmais perigosos do mundo e caracterizar seus riscos po- CAPíTULO 6. Vulcanismo 1165 tenciais a partir dos depósitos formados em erupções anterio- res. Essas avaliações de risco poderão ser utilizadas como dire- trizes para o zoneamento e restrição do uso do solo - que é a medida mais efetiva para reduzir o número de vítimas. O moni- toramento por meio de instrumentos (ver Reportagem 6.1) é ca- paz de detectar sinais como terremotos, inchaços do vulcão e emissões gasosas, que são alertas de erupções iminentes. As pessoas em situação de risco poderão ser retiradas da área se as autoridades estiverem organizadas e preparadas para essas si- tuações. As erupções vulcânicas não podem ser evitadas, mas seus efeitos catastróficos podem ser significativamente reduzi- dos se a ciência for aliada às políticas públicas progressistas . Com o crescimento do tráfego aéreo, um risco vulcânico que vem chamando mais atenção é o encontro de cinzas vulcâ- nicas lançadas por erupções que se situam nas rotas aéreas com jatos de passageiros comerciais. De acordo com o U. S. Geo- logical Survey, nos últimos 2S anos, mais de 60 aviões foram danificados por tais acidentes. Um Boeing 747 perdeu tempo- rariamente todos os seus quatro motores quando a cinza de um vulcão em erupção no Alasca foi sugada pelos mesmos, provo- cando incêndios. Felizmente, o piloto foi capaz de fazer um pouso de emergência. Atualmente, vários países emitem alertas quando as erupções vulcânicas lançam cinzas próximo às rotas de tráfego aéreo. O trabalho dos vulcanólogos é arriscado - 14 perderam a vida desde 1991. Em um desses casos, uma equipe de vuJcanó- logos que estava coletando dados na cratera do Vulcão Galeras, nos Andes colombianos, foi surpreendida por uma erupção pi- rocástica. Vários membros perderam suas vidas devido às cin- zas e aos blocos incandescentes que explodiram da cratera. O professor Stanley Williams, da Universidade do Estado do Ari- zona, fazia parte da equipe. Atualmente, ele está desenvolven- do um instrumento que pode analisar os gases vulcânicos da cratera de um vulcão ativo a uma distância segura e transmitir as informações para os cientistas. Uma erupção iminente pode- ria ser prevista a partir dos tipos de gases que são emitidos. A Associação Internacional de Vulcanologia recomenda que "... os cientistas aproximem-se de crateras ativas somente quan- do isso for absolutamente necessário, que grupos grandes evi- tem áreas de risco e que todos usem capacetes e trajes de prote- ção". Poderiam esses geólogos ter evitado as trágicas perdas de vidas seguindo essas recomendações? As erupções vulcânicas poderiam ser controladas? Prova- velmente não, embora em circunstâncias especiais e em peque- na escala as perdas possam ser reduzidas. Talvez a tentativa mais bem-sucedida de controlar a atividade vulcânica tenha si- do aquela da ilha de Heimaey, na Islândia, em janeiro de 1973. Os islandeses espargiram água do mar na lava em movimento, resfriando e diminuindo a velocidade do fluxo, o que evitou que a lava bloqueasse a entrada do porto e impediu a destruição de algumas casas. No futuro próximo, a melhor política para a proteção da po- pulação será o estabelecimento de mais sistemas de alerta e de evacuação e de restrições mais rigorosas ao povoamento de lo- cais potencialmente perigosos. Mas mesmo essas precauções podem ser insuficientes. Vulcões inativos ou extintos há muito tempo podem voltar repentinamente à atividade - como acon- teceu com o Vesúvio e o Monte Santa Helena, após centenas de anos de inatividade. (Alguns vulcões potencialmente perigosos
  • 24. 1661 Para Entender a Terra '--, -".----,,- Vulcão Redoubt Monte Spurr Monte Wrangell Monte Edgecumbe Vulcão IlIiamna Vulcão Augustine ~ Vulcão Katmai "L__-...:.=-= -=======t"- Vulcões das Aleutas "o • Falha de Santo André Placa Pacífica ALASCA Anos desde a última erupção >10.000 >1.000 0-300 HAVAí Haleakala Hualalai Kilauea Mauna Loa } ClaSSificações quanto ao risco não disponíveis para os vulcões canadenses • PORÇÃO CONTINENTAL DOS EUA E CANADÁ r_r--,r;-====:---z--========:;;=Silverthorne Rio Bridge Monte Meagher ~tE~:3~====~===+Monte Cayley( Monte Garibaldi Monte Baker ~==::::PJ;::-==:::==--I Geleira Peak ~ ~~~~~~~~~~§~fMonte Rainier Monte Santa Helena ontana Monte Adams Monte Hood 1'"- __ -'- Caldeira de Yellowstone Monte Jefferson Três Irmãs Vulcão Newberry -----;;;;:::::==+- Cratera do Lago (Monte Mazama) Monte McLoughlin Vulcão do Lago Medicine onte Shasta Pico Lassen Vulcões do Lago Clear Crateras de Mono-Inyo Pico São Francisco Caldeira do Vale Comprido Socorro Vulcões Coso oAbaixo desses vulcões há grandes corpos rasos de magma, capazes de produzir erupções extremamente destrutivas. • • • • ... ••••• • • • • • • • • • • • •• • • Esses vulcões têm períodos de erupção curtos, de 100 a 200 anos ou menos, Esses vulcões parecem ter periodicidade de mil anos ou mais. Figura 6.25 Localização dos vulcões potencialmente perigosos dos Estados Unidos e do Canadá. Os vulcões norte-americanos receberam símbolos de cores azuis, verdes e vermelhas, em ordem decrescente de periculosidade, a qual está sujeita a revisões à medida que os estudos progredirem. Não há classificações disponíveis para os vulcões canadenses. Note a relação entre os vulcões que se estendem do norte da Califórnia até a Colúmbia Britânica e o limite de subducção entre a Placa Norte-Americana e a Placa de Juan de Fuca.
  • 25. dosEstados Unidos e do Canadá são mostrados na Figura 6.25). Um problema de previsão ainda maior é representado porerupções como a do Paricutín, que se soergueu a partir de umapequena depressão em um milharal no México, em 1943. Cidadesinteiras foram rapidamente soterradas por cinzas e la- vaà medida que o novo vulcão crescia por meio de erupções re- petidas.Um desafio que se coloca aos geólogos é o de aprender a relacionar os movimentos da lava nas profundezas com as possíveiserupções em superfície. Os benefícios que os vulcões trazem Já vimos um pouco da beleza dos vulcões e um pouco do seu poderdestrutivo. Os vulcões contribuem para o nosso bem-es- tarde várias formas. No Capítulo I,mencionamos que a atmos- ferae os oceanos podem ter sido originados em episódios vul- cânicosem um passado distante. Os solos derivados de mate- riaisvulcânicos são excepcionalmente férteis por causa dos nu- trientesminerais que contêm. As rochas vulcânicas, os gases e o vapor são também fontes de importantes materiais industriais equímicos, como a pedra-pomes, o ácido bórico, a amônia, o enxofre,o dióxido de carbono e alguns metais. A água do mar quecircula nas fissuras do sistema vulcânico das dorsais oceâ- nicasé um dos principais fatores na formação de minérios e na manutenção do balanço químico dos oceanos. A energia térmi- ca do vulcanismo está sendo cada vez mais aproveitada. A maioriadas casas de Reykjavík, Islândia, é aquecida por água quente,encanada a partir de fontes quentes. O vapor geotérmi- co,originado da água aquecida em contato com rochas vulcâni- casquentes abaixo da superfície, é explorado como fonte de energiapara a produção de eletricidade na Itália, na Nova Ze- lândia,nos Estados Unidos, no México, no Japão e nos países daantiga União Soviética. I RESUMO Por que ocorre o vulcanismo? O vulcanismo ocorre quando a rochafundida de dentro da Terra ascende até a superfície (por sermenos densa que as rochas adjacentes). O motivo básico é o calorinterno da Terra, vestígio da sua origem. Quais são as três principais categorias de lavas? As lavas sãoclassificadas como félsicas (riolitos), intermediárias (ande- sito)ou máficas (basalto), de acordo com seus teores de sílica e demagnésio e ferro, sendo que a sílica decresce das félsicas pa- raas máficas, enquanto o magnésio e o ferro mostram uma re- laçãooposta. De que maneira a estrutura e o terreno onde se localiza um vulcãoestão relacionados com o tipo de lava que ele emite e com o estilo de erupção? O basalto pode ser muito fluido. Nos continentes, pode irromper a partir de fissuras e extravasar-se comodelgados derrames para construir um planalto de lava. Umvulcão-escudo cresce a partir de erupções repetidas de ba- saltovindas de condutos vulcânicos. O magma silicoso é mais viscosoe, quando carregado de gás, tende a entrar em erupção deforma explosiva. Os fragmentos piroclásticos resultantes po- demempilhar-se como um cone de cinza ou cobrir uma área extensacom derrames de cinza. Um estratovulcão é feito de ca- CAPíTULO 6. Vulcanismo 1167 madas alternadas de derrames de lava e de depósitos piroclásti- cosoA rápida ejeção de magma a partir de uma câmara magmá- tica poucos quilômetros abaixo da superfície, seguida de colap- so do teto da câmara, resulta, na superfície, em uma grande de- pressão, chamada de caldeira. As caldeiras ressurgentes gigan- tes são alguns dos cataclismos naturais mais destrutivos. Como o vulcanismoestá relacionado com a tectônica de pla- cas? A crosta oceânica forma-se a partir do magma basáltico que ascende da astenosfera até as fissuras do sistema da dorsal oceânica-rifte que separa as placas. Todos os três principais ti- pos de lavas - basáltica (máfica), andesítica (intermediária) e riolítica (félsica) - podem irromper nas zonas convergentes. Os basaltos derivam da fusão parcial do manto localizado acima da placa que sofreu subducção, sendo que esta fornece a água pa- ra induzir a fusão. Os basaltos são típicos de ilhas vulcânicas encontradas em limites convergentes do tipo oceano-oceano. Os andesitos e os riolitos são mais comumente encontrados nos cinturões vulcânicos de limites de convergência oceano-conti- nente. A adição ao magma basáltico de sílica e outros elemen- tos derivados da refusão de crosta continental, ou derivados da fusão de sedimentos de fundo oceânico e do topo da crosta em subducção, pode produzir andesitos e riolitos. No interior das placas, o vulcanismo basáltico ocorre acima de pontos quentes, que são manifestações de plumas de material quente que ascen- dem de partes profundas do manto. Quais são os efeitos benéficos e desastrosos do vulcanismo? Na evolução da Terra, as erupções vulcânicas liberaram grande parte dos gases e da água que formaram os oceanos e a'atmos- fera. O calor geotérmico obtido de áreas de vulcanismo recen- te vem adquirindo importância como fonte de energia. Um im- portante processo de formação de minérios ocorre quando a água subterrânea circula em torno de magmas intrudidos nas profundezas ou quando a água do mar circula pelos riftes do fundo oceânico. As erupções vulcânicas mataram mais de 250 mil pessoas nos últimos 500 anos. Para obter um resumo do modo como isso acontece, veja a Figura 6.24. I Conceitos e termos-chave • atividade hidrotermal (p. 155) • basalto de platô (p. 145) • caldeira (p. 150) • cratera (p. 150) • derrame de cinza (p. 153) • diatrema (p.151) • domo vulcânico (p. 150) • erupção fissural (p. 152) • estratovulcão (p. 150) • geossistema vulcânico (p. 144) • lahar (p. 153) • lavaalmofadada (p. 146) • lavaandesítica (p. 146) • lavabasáltica (p. 145) • lavariolítica (p. 146) • piroclasto (p. 147) • ponto quente (p. 160) • pluma do manto (p. 160) • vulcão (p. 144) • vulcão composto (p. 150) • vulcão do tipo cone de cinza (p. 150) • vulcão-escudo(p. 150) • grande província ígnea (p. 162)