quarta-feira, 14 de agosto de 2013

Vulcanismo


O vulcanismo é o conjunto dos processos através dos quais se dá o derrame de lava, gases e outros materiais ( piroclastos) à superfície, provenientes do interior da Terra.
Pode ser classificado em vulcanismo primário e vulcanismo secundário, sendo o primeiro referente ao evento vulcânico principal, associado aos vulcões, e o segundo às restantes manifestações vulcânicas, tais como, géisers, fumarolas, nascentes termais, etc..
O vulcanismo primário:

Vulcões

Os vulcões são aberturas na crusta terrestre por onde se dá o derrame de lava, cinzas, vapor de água e outros gases, vindos do interior do planeta. São constituídos pelo edifício principal ou cone vulcânico, cratera e chaminé. Por vezes, pode existir um cone adventício ou secundário, com a sua chaminé e cratera, mas alimentado pela conduta principal.
O edifício principal ou cone vulcânico é construído à custa dos materiais que vão sendo derramados à superfície e vão fazendo “crescer” o vulcão.
Figura 1 - Esquema representativo de um vulcão e estruturas ígneas associadas. Fonte: http://e-geo.ineti.pt.

Quando a actividade vulcânica é extinta ou quando os vulcões estão adormecidos, é frequente que se formem lagoas nas suas crateras, à custa das águas das chuvas. Estas lagoas, denominadas caldeiras, formam-se quando se dá o colapso ou abatimento da parte superior do cone vulcânico, como resultado do esvaziamento da câmara magmática se, após a erupção não voltar a haver recarga da mesma. Desta forma, a falta de pressão exercida pelo conteúdo magmático causa a insustentabilidade do edifício e consequente colapso. As caldeiras podem ter variadas dimensões e a forma delas tende a ser circular ou elíptica, à semelhança da cratera vulcânica.
Em Portugal nos arquipélagos, encontram-se belos exemplos disso. Algumas destas caldeiras, localizam-se na ilha de S. Miguel, Açores.
Figura 2  -  Ilha de S. Miguel, arquipélago dos Açores. Retirado de www.geographicae.wordpress.com
 
Figura 3  -  Lagoa das Sete Cidades, ilha de S. Miguel, Açores.
Fotografia de Marisa Loureiro.
Figura 4  -  Lagoa do Fogo, ilha de S. Miguel, Açores.
Fotografia de Marisa Loureiro.

 

Vulcanismo fissural

O vulcanismo fissural ocorre a maior parte das vezes associado ao vulcanismo principal. É uma forma de expulsão de lava, que consiste no seu derrame através de fissuras (ou fracturas) à superfície e não através de um vulcão.
Figura 5  -  Vulcanismo fissural. Islândia.
Retirado de www.domingos.home.sapo.pt

 

Vulcanismo submarino

Os vulcões não ocorrem apenas à superfície (vulcanismo sub aéreo), mas também debaixo de água (vulcanismo submarino). Quando os vulcões “nascem” nos fundos marinhos e o seu topo atinge a superfície ficando fora de água, formam-se as ilhas vulcânicas.
Figura 6  -  Ilha vulcânica de Surtsey na Islândia. Resultou de uma erupção na década de 60.
Retirado de http://www.vulkaner.no/v/volcan/island/Surtsey - 11.jpg

 

Localização dos vulcões no planeta

A distribuição dos vulcões não se dá ao acaso. A maioria encontra-se na dependência dos riftes e das zonas de subducção, ou seja, estão maioritariamente dependentes das zonas orogénicas. Isto é, os vulcões activos localizam-se preferencialmente ao longo das zonas de fronteira de placas.
As ilhas vulcânicas, como é o caso do arquipélago do Havai e Açores, entre outros, consistem em vulcões submarinos associados a hotspots (ou plumas mantélicas).
Figura 7  -  Representação das placas tectónicas (linhas a preto),
áreas de actividade vulcânica (a cor rosa) e importantes vulcões activos (pontos vermelhos).
Retirada de www.minerva.uevora.pt

 

O magma e a actividade vulcânica

As diferentes composições químicas do magma, bem como, a quantidade de gases aprisionados, fazem com que este se torne mais ou menos viscoso, indo esse grau de viscosidade influenciar o tipo de vulcanismo associado.
O carácter mais ou menos explosivo de um episódio vulcânico está intimamente associado às características do magma. Desta forma, um magma muito viscoso dá origem a um vulcanismo explosivo (cone vulcânico alto), devido à grande quantidade de material gasoso retido e que lhe faz aumentar a pressão. Por outro lado, se o magma for fluido, com pequena quantidade de gases aprisionados, o vulcanismo tem um carácter mais efusivo (edifício vulcânico baixo), com episódios de vulcanismo mais calmos. No entanto, há casos em que o vulcanismo tem carácter misto, pois ocorrem os dois tipos, o explosivo e o efusivo, frequentemente alternados. Além destes, pode ocorrer um outro tipo de actividade vulcânica, a catastrófica. Esta, como o nome indica, é ainda mais intensa que a explosiva.
As características dos episódios vulcânicos, podem resumir-se no seguinte quadro:
Carácter da erupção Explosiva a Catastrófica Mista Efusiva
Tipo de erupção Peleano Estromboliano Havaiano
Quantidade de gases Muito rico Intermédio Muito pobre
Materiais Domas ou agulhas, nuvens ardentes Lapilli, bombas, escoadas Rios de lava
Viscosidade Grande Média Pequena
Os tipos de erupção Peleano, Estromboliano e Havaiano (segundo Lacroix) são assim designados pois resultam do estudo do “comportamento” característico dos vulcões Monte Pelée na Martinica, Stromboli no Mar Tirreno e Ilhas vulcânicas do arquipélago do Havai.
Após o derrame à superfície passa a falar-se de lava e não de magma. Assim sendo, e considerando a sua composição química, a lava tem três classificações diferentes, consoante a quantidade de sílica que contenha. Desta forma, e aproximadamente, uma lava com menos de 50% de sílica é uma lava chamada básica. Se tiver entre 50% e 65% de sílica, torna-se uma lava intermédia e se tiver mais de 65% de sílica, diz-se que é uma lava ácida. Quanto mais ácida for a lava, maior é a quantidade de gases que possui, pois como tende a ser mais viscosa, os gases tendem a permanecer retidos. Pelo contrário, uma lava mais básica e pobre em gases torna-se mais fluida.
As diferentes rochas que resultam do arrefecimento dos magmas (ou da lava) derivam das diferentes composições químicas dos mesmos e também dos diferentes teores em sílica que estes apresentam.
O leque de rochas é grande, mas pode-se considerar três grupos principais que correspondem aos magmas basálticos, andesíticos ou riolíticos. (Ver Magmatismo).
Uma parte dos magmas que não atingem a superfície e não dão origem a nenhum fenómeno de vulcanismo primário, arrefecem em profundidade. Durante o percurso que vai desde o estado de magma até à rocha consolidada (ou seja, durante a sua ascensão na crusta), ocorrem alguns fenómenos, aos quais no seu conjunto, se denomina diferenciação magmática.
Quando ocorre uma erupção vulcânica, uma das formas de expulsão de material magmático consiste nas escoadas de lava, que, dependendo do tipo (ácida, básica ou intermédia) e do seu conteúdo em elementos voláteis, vão ter aspectos e texturas diferentes. O facto de uma erupção ser submarina e a lava consolidar em meio aquático, vai também, ter influência nas características da rocha consolidada.
Assim, a lava ao escorrer pelas encostas de um vulcão em meio sub aéreo pode apresentar vários aspectos e estruturas:
- Se a lava for fluida e pouco viscosa, ao escoar e arrefecer adquire uma superfície lisa ondulada, denominando-se lava encordoada ou ‘pahoehoe’ (termo havaiano).
 
Figura 8  -  Aspecto de uma escoada de lava encordoada.
Retirado de http://stevekluge.com/geoscience/images/pahoehoe2.jpg
Figura 9  -  Aspecto de uma escoada de lava encordoada.
Retirado de http://volcanoes.usgs.gov/images/pglossary/pahoehoe.php
- Se pelo contrário a lava for viscosa e menos fluida, vai escorrer mais dificilmente e ao arrefecer fica com a superfície extremamente irregular e rugosa, resultado dos fragmentos que se vão partindo, denominando-se lava escoriácea ou "lava aa" (termo havaiano).
Figura 10  -  Aspecto de uma escoada de lava escoriácea.
Retirado de http://volcanoes.usgs.gov/images/pglossary/aa.php
- As lavas que arrefecem debaixo de água (vulcanismo submarino) adquirem um aspecto de ‘almofada’ e por isso mesmo se chamam lavas em almofada (pillow lavas). Têm secção aproximadamente esférica e um pedúnculo, podendo no entanto, apresentar outras formas além das esféricas (alongadas ou achatadas).
Figura 11  -  Aspecto de lava em almofada.
Retirado de http://volcanoes.usgs.gov/images/pglossary/PillowLava.php
Quando a lava de uma erupção vulcânica é muito ácida e viscosa, além das escoadas, forma-se frequentemente uma agulha vulcânica quando o magma solidifica na chaminé. Assim, pode acontecer que, após a erosão do aparelho ou cone vulcânico, reste uma agulha de rocha vulcânica em relevo, que materializa a chaminé.
No entanto, se a lava solidifica sobre a cratera, formando como que uma ‘tampa’ que fica a obstruir a saída de mais material, denomina-se cúpula ou doma.
Muito frequentemente, quando o magma arrefece lentamente dentro da chaminé vulcânica ou em filões camada (sills), formam-se estruturas colunares prismáticas ( disjunção colunar). A origem destas formas resulta da contracção do magma durante o arrefecimento, gerando-se superfícies de fractura, a maior parte das vezes, formando colunas hexagonais.
Se a erupção vulcânica tem carácter explosivo, libertam-se densas massas de cinzas e gases que se podem deslocar a grandes velocidades tendo um efeito devastador. Dada a sua densidade, tendem a deslocar-se perto da superfície. São as nuvens ardentes.
O leque de materiais expelidos pelos vulcões simultaneamente com a lava, abrange os gases (vapor de água, dióxido e monóxido de carbono, dióxido de enxofre e ácido clorídrico), e também materiais sólidos que consistem essencialmente em bombas, blocos, cinzas, poeiras, pedra-pomes e lapili ou bagacina (este último corresponde a fragmentos de lava cujas dimensões rondam os 4mm a 32mm).
Figura 12  -  Imagem microscópica de um grão de cinza vulcânica.
Retirado de http://volcanoes.usgs.gov/images/pglossary/ash.php

 

O vulcanismo secundário:

O vulcanismo secundário corresponde a manifestações de vulcanismo que não consistem em erupções vulcânicas, concretamente, mas estão relacionadas com a energia térmica emitida por corpos magmáticos quentes que se encontram a pequena profundidade. Este tipo de vulcanismo nunca é tão violento nem destrutivo quanto pode ser o vulcanismo principal.
As manifestações secundárias de vulcanismo, consistem em:
- nascentes termais
- fumarolas, mofetas e sulfataras
- géisers
 
Figuras 13 e 14  -  Fumarolas, ilha de S. Miguel, Açores.
Fotografias de Marisa Loureiro.
 
Figura 15 -  Fumarolas.
Retirado de http://volcanoes.usgs.gov/images/pglossary/fumarole.php
 
Figura 16  -  Géiser.
Retirado de http://volcanoes.usgs.gov/images/pglossary/geyser.php
Quadro resumo com as características principais das manifestações de vulcanismo secundário:
Tipo de actividade Materiais emitidos Temperatura (ºC)
Fumarola Compostos enriquecidos em ácido clorídrico (gasosos) 900 ºC
Sulfatara Compostos enriquecidos em enxofre (gasosos) Entre 100 ºC e 300 ºC
Mofeta Compostos enriquecidos em dióxido de carbono (gasosos) 100 ºC
Geiser Água líquida 90 ºC (aproximadamente)
Nascente termal Água líquida rica em sais minerais Cerca de 6 ºC acima
da temperatura média do ar

 

O vulcanismo em Portugal

Os arquipélagos dos Açores e Madeira são, no território nacional, umas das mais eficientes manifestações de actividade vulcânica. As ilhas que constituem o arquipélago dos Açores correspondem a vulcões submarinos, sendo vários deles activos ainda, isto é, são vulcões que entram em erupção com alguma frequência, ou que entraram em erupção recentemente. Além do vulcanismo principal existem também manifestações de vulcanismo secundário, as fumarolas, nascentes termais e géisers.
As mais recentes manifestações vulcânicas nos Açores, datam de 1998 e 1999 com a entrada em erupção do vulcão da Serreta a 10km NW da ilha Terceira. Esta actividade manifestou-se com a elevação de uma coluna de vapor a cerca de 30m de altura e o aparecimento de pedaços de lava a flutuar nas águas.
A Madeira não apresenta vulcanismo activo como os Açores, tendo sido considerado extinto.
O vulcanismo considera-se extinto quando não há registo da sua actividade e cujo aparelho vulcânico se encontra quase completamente erodido.
Existe ainda o conceito de vulcão adormecido que é aquele que não apresenta actividade durante longos períodos de tempo mas que além de manter o seu edifício ainda pouco erodido vai libertando pequenas quantidades de gases para a atmosfera.
Relativamente ao território continental, as evidências de vulcanismo (rochas vulcânicas – escoadas e piroclastos - e chaminés vulcânicas), encontram-se no Algarve (vulcanismo mesozóico), Alentejo (vulcanismo de idade paleozóica, nomeadamente, do Câmbrico e Silúrico e, posteriormente, Devónico e Carbónico) e Estremadura (vulcanismo de idade mesozóica, realçando o Complexo Vulcânico de Lisboa, de idade cretácica). No entanto, existem manifestações de vulcanismo secundário, através de nascentes termais.
 
Figura 17  -  Mapa representativo dos principais tipos
de rochas de Portugal continental.
Retirado de http://www.iambiente.pt/atlas/est/index.jsp

 

Geotermismo

O aproveitamento da energia (calor) proveniente do interior do planeta denomina-se geotermismo. À medida que aumenta a profundidade, aumenta igualmente a temperatura das rochas, sendo que, quanto maior for essa temperatura, mais elevado é o potencial geotérmico dessa região. No entanto, pode ser que ocorra uma intrusão magmática e esta, pode consistir numa fonte de calor a menor profundidade do que seria necessário, para atingir a mesma temperatura se não houvesse intrusão. Uma zona com estas características é classificada como tendo um elevado potencial geotérmico.
O calor geotérmico é usado para fins terapêuticos, por um lado, e energéticos por outro. Relativamente ao uso terapêutico, tira-se partido das propriedades químicas da água, bem como, da temperatura a que esta emerge, quer para ser ingerida, quer para banhos (termas). No que diz respeito ao uso energético aproveita-se o calor emanado para produzir energia eléctrica ou para aquecimento industrial.
Figura 18  -  Localização dos pontos de aproveitamento de recursos geotérmicos em Portugal continental.
Imagem retirada de http://e-geo.ineti.pt/maps.aspx

Figura 19  -  Localização dos pontos de aproveitamento termal em Portugal continental.
Imagem retirada de http://e-geo.ineti.pt/maps.aspx

 

Riscos do vulcanismo

O vulcanismo primário, nomeadamente a acção directa dos vulcões, tem sempre associado um factor de risco e perigo que deve ser tido em conta no planeamento das actividades humanas. O seu carácter destrutivo pode levar ao desaparecimento de povoações e infra-estruturas, bem como, de alguns elementos da paisagem.

 

Factores de perigo:

- A sismicidade associada aos eventos vulcânicos;
- O grau de violência das erupções, bem como, a sua imprevisão;
- Nuvens ardentes;
- Poluição atmosférica e chuvas ácidas;
- Velocidade e percursos das escoadas lávicas;
- Degelo inesperado de glaciares e neves perpétuas;
- Tsunamis.
No entanto, o vulcanismo tem também uma componente de renovação, no que diz respeito ao enriquecimento dos solos e ao aspecto paisagístico, com a geração de relevos ou aumento das áreas como acontece, por exemplo, nas ilhas vulcânicas que vão aumentando à custa de escoadas e erupções.

 

Prevenção:

Apesar da dificuldade em prever a ocorrência de uma erupção vulcânica, existem alguns procedimentos que, a ter em conta, podem minimizar as suas consequências. Neste sentido, deve ser feita a monitorização do vulcão através da instalação de sismógrafos, que vão registar o aumento da actividade sísmica, muitas vezes associada às fases que antecedem a actividade vulcânica. Da mesma forma, o estudo da medição das variações da altura do edifício vulcânico, são também indicadoras de que a pressão na câmara magmática estará a aumentar (fenómenos de expansão, com deformação do cone vulcânico). Podem ocorrer também, aumento da temperatura das águas e do solo nas proximidades do vulcão, e também, ocorrer expulsão de gases.
É então fundamental a consciencialização das populações para que não se instalem em zonas de risco, bem como, a elaboração de mapas de risco vulcânico a ter em conta na gestão das actividades humanas.

Fonte: LNEG (laboratorio nacional de energia e geologia)