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Ciências da Vida e da Terra 10ºano 1 Vulcanismo Vulcão é uma estrutura geológica criada quando magma, gases e partículas quentes (como cinzas) escapam.

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1 Ciências da Vida e da Terra 10ºano 1 Vulcanismo Vulcão é uma estrutura geológica criada quando magma, gases e partículas quentes (como cinzas) escapam para a superfície terrestre. Eles ejectam altas quantidades de poeira, gases e aerossóis na atmosfera, podendo causar resfriamento climático temporário. São frequentemente considerados causadores de poluição natural. Tipicamente, os vulcões apresentam formato cónico e montanhoso A erupção de um vulcão é considerada desastre natural. Assim como outros desastres dessa natureza, são imprevisíveis e causam danos indiscriminados. No nosso planeta os vulcões tendem a formar-se junto das margens das placas continentais no entanto existem excepções quando os vulcões ocorrem em zonas chamadas de hot spots (pontos quentes). Por outro lado, os arredores dos vulcões, formados de lava resfriada, tendem a ser solos bastante férteis para a agricultura. A palavra "Vulcão" deriva do nome do deus do fogo na mitologia romana Vulcano (e, em grego, Hefestos). A ciência que estuda os vulcões designa-se por vulcanologia.

2 Ciências da Vida e da Terra 10ºano 2 Vulcanismo Tipos de Vulcões Uma das formas de classificação dos vulcões é através do tipo de material que é eruptivo, o que afecta a forma do vulcão. Se o magma eruptivo contém uma elevada percentagem em sílica (>65%) a lava é chamada de félsica ou "ácida" e tem a tendência de ser muito viscosa (pouco fluida) por isso solidifica rapidamente. Os vulcões com este tipo de lava têm tendência a explodir devido ao facto da lava facilmente obstruir a chaminé vulcânica. O Monte Pelé na Martinica é um exemplo de um vulcão deste tipo. Por outro lado se o magma é relativamente pobre em sílica (<52%) é chamado de máfico ou "básico" e causa erupções de lavas muito fluidas capazes de escorrer por longas distâncias. Um bom exemplo de uma escoada lávica máfica é a do Grande Þjórsárhraun (Thjórsárhraun) originada por uma fissura eruptiva quase no centro geográfico da Islândia há cerca de 8000 anos. Esta escoada percorreu cerca de 130 quilómetros até ao mar e cobriu uma área com 800 km².

3 Ciências da Vida e da Terra 10ºano 3 Vulcanismo Estrutura de um vulcão-escudo Vulcão-escudo: O Havaí e a Islândia são exemplos de locais onde podemos encontrar vulcões que expelem enormes quantidades de lava que gradualmente constroem uma montanha larga com o perfil de um escudo. As escoadas lávicas destes vulcões são geralmente muito quentes e fluidas, o que contribui para ocorrerem escoadas longas. O maior vulcão deste tipo na Terra é o Mauna Loa, no Havaí, com 9000 m de altura (assenta no fundo do mar) e 120 km de diâmetro. O Monte Olimpus em Marte é um vulcão-escudo e também a maior montanha do sistema solar. Cones de escórias: São os tipos mais simples e mais comuns de vulcões. Estes vulcões são relativamente pequenos, com alturas geralmente menores que 300 metros de altura. Formam-se pela erupção de magmas de baixa viscosidade, com composições basálticas ou intermediárias. Estratovulcões: Também designados de "compostos", são grandes edifícios vulcânicos com longa actividade, forma geral cónica, normalmente com uma pequena cratera no cume e flancos íngremes, construídos pela intercalação de fluxos de lava e produtos piroclásticos, emitidos por uma ou mais condutas, que podem ser pontuados ao longo do tempo por episódios de colapsos parciais do cone, reconstrução e mudanças da localização das condutas. Alguns dos exemplos de vulcões deste tipo são o Monte Fuji no Japão, o Cotopaxi no Equador, o Vulcão Mayon nas Filipinas e o Monte Rainier nos EUA. Por outro lado, esses edifícios vulcânicos são os mais mortíferos do nosso planeta, envolvendo a perda da vida de aproximadamente pessoas desde o ano de 1500.

4 Ciências da Vida e da Terra 10ºano 4 Vulcanismo Caldeiras ressurgentes: São as maiores estruturas vulcânicas da Terra, possuindo diâmetros que variam entre 15 e 100 km². À parte do seu grande tamanho, caldeiras ressurgentes são amplas depressões topográficas com uma massa elevada central. Exemplos dessas estruturas são a Valles (EUA), Yellowstone (EUA) e Cerro Galan (Argentina). Vulcões submarinos: São bastante comuns em certos fundos oceânicos, principalmente na Crista-médio- Atlântica. São responsáveis pela formação de novo fundo oceânico em diversas zonas do globo. Um exemplo deste tipo de vulcão é o da Serreta no Arquipélago dos Açores.

5 Ciências da Vida e da Terra 10ºano 5 Vulcanismo Comportamento dos vulcões As erupções vulcânicas podem ter um efeito devastador nas populações e na vida animal das áreas onde existem. Erupções freáticas (vapor) Erupções explosivas de lava rica em sílica (ex. riólito) Erupções efusivas de lava pobre em sílica (ex. Basalto) Escoadas piroclásticas Lahars Emissões de dióxido de carbono Todas estas actividades podem ser um perigo potencial para o Homem. Para além disso a actividade vulcânica é muitas vezes acompanhada por sismos, águas termais, fumarolas e geisers, entre outros fenómenos. As erupções vulcânicas são frequentemente precedidas por sismos de magnitude pouco elevada.

6 Ciências da Vida e da Terra 10ºano 6 Vulcanismo Activos, adormecidos ou extintos? Não existe um consenso entre os vulcanologistas para definir o que é um vulcão "activo". O tempo de vida de um vulcão pode ir de alguns meses até alguns milhões de anos. Por exemplo, em vários vulcões na Terra ocorreram várias erupções nos últimos milhares de anos mas actualmente não dão sinais de actividade. Alguns cientistas consideram um vulcão activo quando está em erupção ou mostra sinais de instabilidade, nomeadamente a ocorrência pouco usual de pequenos sismos ou novas emissões gasosas significativas. Outros consideram um vulcão activo aquele que teve erupções históricas. É de salientar que o tempo histórico varia de região para região. Enquanto que no Mediterrâneo este pode ir até 3000 anos atrás, no Pacífico Noroeste dos Estados Unidos vai apenas a 300 anos atrás. Vulcões adormecidos são considerados aqueles que não se encontram actualmente em actividade (como foi definido acima) mas que poderão mostrar sinais de perturbação e entrar de novo em erupção. Os vulcões extintos são aqueles que os vulcanólogos consideram pouco provável que entrem em erupção de novo, mas não é fácil afirmar com certeza que um vulcão está realmente extinto. As caldeiras têm tempo de vida que pode chegar aos milhões de anos, logo é difícil determinar se um vulcão irá voltar ou não a entrar em erupção, pois estas podem estar adormecidos por vários milhares de anos. Por exemplo a caldeira de Yellowstone, nos Estados Unidos, tem pelo menos 2 milhões de anos e não entrou em erupção nos últimos anos, apesar de ter havido alguma actividade há cerca de anos. Por esta razão os cientistas não consideram a caldeira de Yellowstone um vulcão extinto. Pelo contrário, esta caldeira é considerada um vulcão bastante activo devido à actividade sísmica, geotermia e à elevada velocidade do levantamento do solo na zona.

7 Ciências da Vida e da Terra 10ºano 7 Vulcanismo A erupção acontece quando é expelida a lava. Tipos de erupção A proporção de rochas, gases e lava que um vulcão emite determina o tipo de erupção. Os vulcanologistas classificam da seguinte maneira: Havaiana - Erupção tranquila, sem emissão de gases e com lava muito leve. Estromboliana - Expelem cinzas, gases e pequenos fragmentos de rocha quente. Pliniana - Expelem fragmentos de rocha, lava espessa e uma coluna de fumaça e gás. Vulcaniana - Expelem enormes fragmentos de rocha quente. Peleana - Enorme explosão de fragmentos de rocha quente e vapores. Os mais impiedosos As piores erupções da História, que causaram maiores danos:Históriadanos Krakatoa (Indonésia), 1883KrakatoaIndonésia1883 Mount Pelée (Martinica), 1902Mount PeléeMartinica1902 Nevado del Ruiz (Colômbia), 1985Nevado del RuizColômbia1985 Vesúvio (Itália), 1979VesúvioItália1979 Monte Unzen (Japão), 1792Monte UnzenJapão1792 estrato vulcão é um vulcão em forma de cone, formado pela magma extravasado.

8 Ciências da Vida e da Terra 10ºano 8 Vulcanismo Os fluxos piroplásticos são os resultados devastadores de algumas erupções vulcânicas. Eles são rápidos corpos fluídos de gás quente e piroclastos (cinza e pedra) que pode viajar até 160 km por hora. O gás está normalmente a uma temperatura de graus Celsius. Os volumes das nuvens variam de cem metros cúbicos a mais de mil quilómetros cúbicos, e os maiores podem viajar por centenas de quilómetros. Os fluxos normalmente consistem em duas partes - o fluxo viaja junto do chão e contém pedras grossas grandes e lança fragmentos, enquanto que outros fragmentos de cinza saem por cima da núvem mais intensa por causa da turbulência entre o fluxo e o ar sobrejacente. Enquanto movendo-se, a energia cinética das pedras aplainam árvores e edifícios no seu caminho. Os gases quentes e a velocidade alta são letais. Por exemplo, os povos de Pompéia e Herculaneum na Itália foram engolidos por uma nuvem piroclástica com grande perda de vidas, Junho 1997 fluxos mataram 20 pessoas na ilha de Caraíbas de Monteserrat. Contudo, o maior fenómeno que se tem conhecimento foi o fluxo expelido pelo monte Pelair, em Saint Pierra, em 1903.

9 Ciências da Vida e da Terra 10ºano 9 Vulcanismo Um arco vulcânico é uma cadeia de montanhas ou ilhas vulcânicas localizadas perto das margens dos continentes e que são formadas em zonas de subducção de placas tectónicas O arco vulcânico de Banda, na Indonésia, é o cordão de ilhas que se estende desde a ilha de Java até à ilha de Buru (nas Molucas), englobando o Mar de Banda, é a região onde as placas tectónicas da Austrália e do Pacífico se encontram com a Placa Euroasiática. As ilhas internas do arco são vulcânicas e, neste caso, as do sul (também chamadas as pequenas ilhas de Sonda - Flores, Solor, Lomblen, Pantar, and Alor) formam com as exteriores, não- vulcânicas (Sumba, Roti, Sawu e Timor), o Mar de Savu.

10 Ciências da Vida e da Terra 10ºano 10 Vulcanismo O basalto é uma rocha ígnea eruptiva, de granulação fina, afanítica, isto é, os cristais não são vistos à vista desarmada, podendo, ainda, conter grandes quantidades ou ser constituído integralmente de vidro (material amorfo). Esta rocha é constituída principalmente de plagiocláses e piroxenas e, em muitos casos, olivina. Como minerais acessórios encontram-se, principalmente, vários minerais, sendo os óxidos de ferro e titânio os mais frequentes. A rocha basáltica geralmente possui cor escura acentuada (rocha máfica). O basalto é produzido principalmente nas erupções que ocorrem: (a) nas cristas meso- oceânicas, que são o foco da expansão do oceânico e dão origem à chamada tectónica de placas; (b) em enormes derrames que formaram grandes plataformas continentais, como, por exemplo, da Bacia do Paraná,no sul do Brasil, no norte da Sibéria, no planalto de Decan, na Índia e (c) em menor volume, embora mais evidentes, em erupções vulcânicas como em algumas das ilhas do arquipélago do Havaí.ParanáBrasilSibériaHavaí

11 Ciências da Vida e da Terra 10ºano 11 Vulcanismo Uma chaminé vulcânica é uma fenda ou canal por onde escapam os gases e o magma que vêm do interior da câmara magmática, pondo este em comunicação com o exterior, a chaminé é uma das partes constituintes do vulcão.

12 Ciências da Vida e da Terra 10ºano 12 Vulcanismo A lava é rocha em fusão que um vulcão expele durante uma erupção. Enquanto ainda sob a superfície da terra, a rocha em fusão, quando ainda no interior da terra e com a sua constituição original (rocha e gases), é denominada magma. Lava solidificada é conhecida como rocha ígnea extrusiva. Devido à sua elevada temperatura, normalmente entre os 600 ºC e os 1250 ºC, a lava pode ser bastante fluída. Quando é expelido da chaminé vulcânica solidifica devido à diminuição da sua temperatura, tornando-se uma rocha magmática extrusiva. Entretanto, a lava pode fluir por muitos quilometros antes de se solidificar formando uma escoada lávica. Uma escoada lávica activa refere-se a uma escoada lávica que possui ainda rocha fundida. A palavra 'Lava' deriva do italiano, e subsequentemente derivado da palavra latina labes que significa queda, declive, ou penetrar. O termo foi pela primeira vez utilizado referindo-se à extrusão de magma por Francesco Serao numa pequena nota sobre uma erupção do Vesúvio que ocorreu entre 14 de Maio e 4 de Junho de 1737.italianolatina

13 Ciências da Vida e da Terra 10ºano 13 Vulcanismo Tipos de Escoadas lávicas As três principais formas que os fluxos de lava podem tomar são: aa ou escoriácea, pãhoehoe ou encordoada, e pillow lava ou lavas em almofada. Aa (do Havaiano a'â, que significa "pedregosa" ou também "queimar" ) ou escoriácea é um dos três tipos básicos de escoadas lávicas. As lavas Aa são caracterizadas pela sua superfície irregular, resultante da perda rápida de gases. É composta por blocos de lava fragmentados designados de clinker.Havaiano A superfície de uma escoada lávica Aa é solta, fragmentada e rugosa e serrilhada o que torna difícil caminhar sobre ela. A superfície de clinker cobre um núcleo maciço da escoada que foi a zona mais activa desta durante o movimento da escoada. Á medida que a lava viscosa do núcleo movimenta-se pela encosta o clinker é arrastado à superfície da escoada. Na frente das escoadas do tipo Aa os fragmentos arrefecidos caem em direcção à base e são cobertos pela escoada que avança. Isto leva à formação de duas camadas de fragmentos arrefecidos: uma na base e outra no topo. As lavas do tipo Aa são geralmente mais viscosas do que as do tipo pahoehoe e estas últimas podem formar escoadas Aa se o fluxo de lava se tornar turbulento devido à presença de obstáculos no terreno.

14 Ciências da Vida e da Terra 10ºano 14 Vulcanismo Escoada lávica pahoehoe avançando por uma estrada em Kalapana Pahoehoe (do Havaiano pahoehoe, que significa "macio") são geralmente escoadas de lavas basálticas. A sua superfície é macia e encordoada. As escoadas deste tipo avançam como uma série de pequenos lóbulos e dedos que rompem continuamente a superfície arrefecida. A textura da superfíce das escoadas lávicas do tipo pahoehoe é muito variável apresentando várias formas referidas por vezes como escultutas de lava. Pillow lava (do inglês, que significa "lava em almofada") são escoadas lávicas típicas das erupções vulcânicas submarinas. Esta denominação deve-se à sua secção aproximadamente esférica, semelhante a almofadas. As lavas em almofada formam-se não apenas em mar profundo, mas também quando as lavas subaéreas correm pelas vertentes entrando em contacto com o mar, rios ou lagos. As superfícies vítreas destas lavas não são lisas, apresentam gretas, enrugamentos e estrias lineares, muitas das quais se intersectam em ângulos rectos. As lavas em almofada podem encontrar-se numa enorme variedade de formas incluindo bolbosas, esféricas, achatadas, alongadas e tubulares, e variam em diâmetro de várias dezenas de centímetros a várias dezenas de metros, contudo, o seu tamanho típico varia entre 0,5 e 1 metro. O interior das lavas em almofada arrefece mais lentamente que a cobertura exterior vítrea e consequentemente é mais cristalino. A cristalização a taxas de arrefecimento progressivamente mais lentas em direcção ao interior produz uma considerável variedade de texturas nas rochas.inglês

15 Ciências da Vida e da Terra 10ºano 15 Vulcanismo Tipos de formações lávicas A lava, sendo um material bastante mais viscoso do que a água, não flui tão rapidamente e facilmente. No entanto quando o declive do terreno em que se desloca é muito acentuado a lava pode fluir a velocidades consideráveis. Mesmo quando a lava se encontra a temperaturas mais altas que pode atingir (cerca de 1250 ºC)esta continua a ter um grau de viscosidade elevado que diminui com a diminuição da temperatura a que se encontra. Em zonas planas e a uma distância considerável da sua fonte os "rios" de lava avançam lentamente o que torna o arrefecimento superficial muito rápido formando-se uma crosta sólida com uma espessura tal que permite que uma pessoa possa caminhar sobre ela, funcionando como uma ponte sobre a lava que ainda continua a fluir no interior da escoada. Existem poucas coisas que podem resistir ao avanço de uma escoada de lava. As árvores incendeiam-se rapidamente com o calor emitido e ao serem atingidas por ela mergulham no seu interior desaparecendo rápidamente. Mesmo o mar não se consegue opor ao fluxo de uma corrente de lava e recua com a sua chegada. Promontórios que se estendem a distâncias consideráveis da costa são formados desta forma. Cascatas de lavaCascatas de lava As erupções vulcânicas são por vezes acompanhadas por fenómenos que aumentam a sua grandeza. Por vezes acontece que a escoada lávica encontra um precipício de altura significativa produzindo uma cascata flamejante. Cidades total ou parcialmente destruídas pela lava Kaimu, Havai (abandonada)KaimuHavai Kalapana, Havai (abandonada)KalapanaHavai Kapoho, Havai (abandonada)KapohoHavai Keawaiki, Havai (anbandonada)KeawaikiHavai Koa'e, Havai (abandonada)Koa'eHavai San Sebastiano al Vesuvio, Itália (reconstruída)San Sebastiano al VesuvioItália Catania, Itália (reconstruída)CataniaItália Goma, República Democrática do CongoGomaRepública Democrática do Congo Heimaey, Islândia (reconstruída)HeimaeyIslândia Royal Gardens, Havai (abandonada)Royal GardensHavai

16 Ciências da Vida e da Terra 10ºano 16 Vulcanismo Magma é rocha fundida, localizado normalmente dentro de uma câmara de magma, debaixo da superfície da Terra. Essa complexa solução de silicatos a alta temperatura, entre 650 e 1200 graus Celsius, é ancestral de todas as rochas ígneas, sejam elas intrusivas ou extrusivas. O magma permanece sob alta pressão e, algumas vezes, emerge através das fendas vulcânicas, na forma de lava fluente e/ou fluxos piroclásticos. Os produtos de uma erupção vulcânica geralmente contêm gases dissolvidos que podem nunca ter alcançado a superfície do planeta. O magma acumula-se em várias câmaras de magma, situadas no interior da crosta terrestre, cuja localização resulta em leves alterações na sua composição.

17 Ciências da Vida e da Terra 10ºano 17 Vulcanismo Piroclasto (do grego πυρóκλαστος, isto é pyro, fogo, e klastos, fragmento), é a designação dada em geologia aos fragmentos de rocha sólida que são expelidos para o ar pela erupção de um vulcão. Petrologicamente os piroclastos são fragmentos de rocha ígnea, solidificados em algum momento da erupção, ou mais frequentemente durante o seu percurso aéreo, ou arrancados no estado sólido por abrasão do material geológico existente ao longo das condutas eruptivas. O termo tefra (do grego τέφρα, cinzas) é utilizado como sinónimo, embora em geral seja apenas aplicado às cinzas.

18 Ciências da Vida e da Terra 10ºano 18 Vulcanismo Características Tendo em conta a grande variabilidade dimensional das partículas ejectadas pelos vulcões é comum utilizar-se a seguinte classificação: Cinza partículas com menos de 2 mm de dimensão máxima; Lapilli plural do italiano lapillo, cascalho, fragmentos com dimensão máxima compreendida no intervalo dos 2 mm aos 64 mm; quando os fragmentos são de pedra pomes ou de outros materiais de baixa densidade, é aplicada a designação bagacina; Bomba vulcânica fragmentos com dimensão superior a 64 mm, de origem lávica, isto é fragmentos de lava que solidificam durante o seu percurso aéreo, tomando uma forma característica; Clasto ou bloco fragmentos de rocha, com dimensão superior a 64 mm, projectados na forma sólida, cuja configuração final resulta da fragmentação aérea ou da colisão no ponto da queda. Os blocos podem atingir alguns metros de diâmetro. As partículas piroclásticas mais pequenas, as cinzas mais finas, podem ascender com o movimento convictivo dos gases e do ar quente que formam a nuvem vulcânica, podendo chegar à estratosfera, podendo a aí ser transportadas na circulação atmosférica em percursos que podem atingir milhares de quilómetros de distância. Cinzas injectadas na estratosfera pela explosão do vulcão de Cracatoa circundaram a Terra várias vezes, produzindo uma alteração nas cores do pôr e nascer do Sol que foram visíveis na Europa.

19 Ciências da Vida e da Terra 10ºano 19 Vulcanismo Os piroclástos maiores acumulam-se por gravidade na área circundante da cratera e vão construindo o cone vulcânico, intercalando-se, conforme o tipo de erupção, com escoadas lávicas. Quando a erupção emite alternadamente lavas e piroclásticos, formam-se cones estratificados, alternando camadas de material piroclástico, em geral solto, com bancadas de rocha consolidada provenientes da lava. Designam-se por rochas piroclásticas aquelas que se formam por agregação de piroclásticos, seja por consolidação por processos de litificação por efeito da água e da pressão (como no caso dos palagonitos e dos tufos), seja por soldadura entre grãos em estado de semi-fusão (como nos ignimbritos). As rochas piroclásticas são classificadas como rochas ígneas, de acordo com a sua composição, embora na forma de deposição, formando estratos, se assemelhem muito às rochas detríticas de natureza sedimentar. Entre os piroclastos aparecem por vezes clastos arrancados de camadas profundas da crosta e mesmo do manto, formando os chamados xenólitos. Embora tal não seja comum, é possível aparecerem, quando o vulcão se desenvolva sobre materiais sedimentares, entre os clastos rochas não ígneas provenientes da abrasão das camadas rochosas atravessadas.


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