Um vulcão (do deus mitológico Vulcano) é um conduto que põe em comunicação directa a parte superior da corteza sólida com os níveis inferiores da mesma. É também uma estrutura geológica pela qual emergem o magma (rocha fundida) em forma de lava e gases do interior do planeta. A ascensão ocorre geralmente em episódios de actividade violenta denominados erupções», a cuales podem variar em intensidade, duração e frequência; sendo desde condutos de correntes de lava até explosões extremamente destructivas.
Geralmente adquirem uma característica forma cônica que é formada pela pressão do magma subterrâneo bem como do agregado de material de erupções anteriores. Em cima do vulcão podemos encontrar seu cráter ou caldera.
Os vulcões podem-se encontrar na terra bem como em outros planetas e satélites, alguns dos quais estão formados de materiais que consideramos "frios"; estes são os criovolcanes. Isto é, neles o gelo actua como rocha enquanto a fria água líquida interna actua como o magma; isto ocorre -por exemplo- na fria lua de de Júpiter chamada a Europa.
Pelo geral, os vulcões formam-se nos limites de placas tectónicas, ainda que há excepções chamadas pontos quentes ou hot spots localizados no interior de placas tectónicas, como é o caso das ilhas Hawaii. Também existem vulcões submarinos que podem expulsar o material suficiente para formar ilhas vulcânicas.
Os geólogos têm classificado os vulcões em três categorias: vulcões em escudo, cones de cinzas e cones compostos (também conhecidos como estratovolcanes).
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O conduto que comunica o vulcão com as profundidades geralmente forma uma reservatorio de magma no interior da corteza sólida. Esta câmara acumula grandes quantidades de matéria e pressão que é capaz de levantar o terreno. O conduto que comunica esta câmara com a superfície se denomina lareira. Comunica-se directamente com a cume do edifício vulcânico, onde está cráter.
Quando ocorre a erupção, o magma geralmente se acumula no cráter ou caldera até desbordarse, se formando rios e grutas de magma que podem fluir distâncias de várias dezenas de quilómetros até solidificarse. Durante algumas erupções, segundo a força da mesma, também podem ocorrer alguns eventos sísmicos.
A pressão do magma, junto o material acumulado de anteriores erupções, costumam formar uma montanha cônica na superfície que pode atingir uma altura variável de umas centenas de metros até vários quilómetros. Alguns vulcões, após sofrer erupções grandes, se colapsan formando enormes depressões em suas cumes que superam o quilómetro de diâmetro. Estas estruturas recebem o nome de calderas capaz de acumular água pluvial.
Nenhum vulcão é idêntico a qualquer outro, já que alguns mal têm erupcionado, enquanto outros mantêm uma corrente constante de lava, como é o caso do vulcão de Hawaii.
A Terra não é o único planeta do Sistema Solar que tem actividade vulcânica. Vénus tem um intenso vulcanismo com uns 500.000 vulcões. Marte tem a cimeira mais alta do sistema solar: o Monte Olimpo, um vulcão dado por apagado com uma base de uns 600 km e mais de 27 km de altura. Não obstante, este planeta parece já não ter actividade vulcânica apreciable.
Nossa Lua está coberta de imensos campos de basalto , o que sugere que teve uma curta mas considerável actividade vulcânica que hoje muito provavelmente está extinta.
Devido às baixas temperaturas do espaço, alguns vulcões de nosso sistema solar estão formados de gelo que actua como rocha, enquanto sua água líquida interna actua como a magma; isto ocorre -por exemplo- na fria lua de de Júpiter chamada a Europa. Estes recebem o nome de criovolcáns , dos quais há também em Encélado . A Voyager 2 descobriu em agosto de 1989 , sobre Tritón, rastros de criovulcanismo e géiseres. A busca de vida extraterrestre interessou-se em procurar rastros de vida em sistemas criovolcánicos onde há água líquida e portanto, uma fonte de radiación em calor considerável; estes são elementos escenciales para a vida.
Existem vulcões um pouco mais similares aos terrestres, sobre outros satélites de Júpiter como no caso de Ío . A sonda Voyager 1 permitiu fotografar em março de 1979 uma erupção em Ío. Os astrofísicos estudam os dados desta colheita fantástica que estende o campo de estudo da vulcanología. O conhecimento do fenómeno tal como se produz sobre a Terra passa em adiante por seu estudo no espaço.
A temperatura e composição química dos vulcões do sistema solar variam consideravelmente entre os planetas e os satélites. Ademais, o tipo de materiais arrojados em suas erupções é muito diferente dos arrojados na Terra.[1]
A saída de produtos gasosos, líquidos e sólidos lançados pelas explosões constitui os paroxismos ou erupções do vulcão.
Os vulcões podem-se classificar de diferentes maneiras tendo em consideração factores diversos. Com respeito à frequência de sua actividade eruptiva os vulcões podem ser:
Os vulcões activos são aqueles que entram em actividade eruptiva. A maioria dos vulcões ocasionalmente entram em actividade e permanecem em repouso a maior parte do tempo. Para bem-estar da humanidade somente uns poucos estão em erupção contínua. O período de actividade eruptiva pode durar desde uma hora até vários anos. Leste tem sido o caso do vulcão de Pacaya. Os intervalos de acalma entre erupções podem durar meses, décadas e em ocasiões até séculos. No entanto, não se descobriu ainda um método seguro para predizer as erupções.
Os vulcões durmientes são aqueles que mantêm certos signos de actividade como o são as águas termales e têm entrado em actividade esporadicamente. Dentro desta categoria costumam incluir-se as fumarolas e os vulcões com longos períodos em inactividade entre erupção. Um vulcão considera-se activo se sua última erupção foi dantes de 25.000 anos.
Os vulcões extintos são aqueles que estiveram em actividade durante períodos muito longínquos e não mostram indícios de que possam reactivar no futuro. São muito frequentes, ainda que a inactividade que as descreve pode se reactivar novamente em muito raras ocasiões, estes vulcões geralmente têm deixado de mostrar actividade desde faz muitos séculos dantes de ser considerados extintos.
A actividade eruptiva é quase sempre intermitente, já que os períodos de paroxismo alternam com outros de descanso, durante os quais o vulcão parece extinguido (Vesubio, Teide, Teneguía, Fuji, etc.). Consiste na deslocação das rochas ígneas ou em estado de fusão, desde o interior da corteza terrestre para o exterior. Estes materiais saem à superfície terrestre como se fossem rios de rochas fundidas, conformando um vulcão activo, ao impulso dos gases.
A temperatura, composição, viscosidade e elementos dissolvidos dos magmas são os factores fundamentais dos quais depende o tipo de explosividad e a quantidade de produtos volátiles que acompanham à erupção vulcânica.
Seus lavas são bastante fluídas, sem que tenham lugar desprendimientos gasosos explosivos; estas lavas se desbordan quando rebasan o cráter e se deslizam com facilidade pela ladera do vulcão, formando verdadeiras correntes que percorrem grandes distâncias. Por esta razão, os vulcões de tipo hawaiano são de pendente suave. Algumas partículas de lava, ao ser arrastadas pelo vento, formam fios cristalinos que os nativos chamam cabelos da deusa Pelé (deusa do fogo). São bastante comuns em todo o planeta.
Este tipo de vulcão recebe o nome do Stromboli, vulcão das ilhas Lípari (mar Tirreno), ao Norte de Sicília. Originam-se quando há alternancia dos materiais em erupção, se formando um cone estratificado em capas de lavas fluídas e materiais sólidos. Lava-a é fluída, desprendendo gases abundantes e violentos, com projecções de escorias, bombas e lapilli. Como os gases podem desprender-se com facilidade, não se produzem pulverizaciones ou cinzas. Quando a lava transborda pelas bordas do cráter, desce por seus laderas e barrancos, mas não atinge tanta extensão como nas erupções de tipo hawaiano.
Do nome do vulcão Vulcano nas ilhas Lípari. Desprendem-se grandes quantidades de gases de um magma pouco fluído, que se consolida com rapidez; por isso as explosões são muito fortes e pulverizan a lava, produzindo muita cinza, lançada ao ar acompanhadas de outros materiais fragmentarios. Quando a lava sai ao exterior se solidifica rapidamente, mas os gases que se desprendem rompem e resquebrajan sua superfície, que por isso resulta áspera e muito irregular, se formando lavas de tipo Aa. Os cones destes vulcões são de pendente muito inclinada.
Nomeado assim em honra a Plinio o Jovem, difere do vulcaniano em que a pressão dos gases é muito forte e produz explosões muito violentas. Forma nuvens ardentes que, ao se arrefecer, produzem precipitações de cinzas, que podem chegar a sepultar cidades, como ocorreu com Pompeya e Herculano e o vulcão Vesubio.
Caracteriza-se por alternar erupções de piroclastos com erupções de coladas lávicas, dando lugar a uma sobreposição em estratos que faz que este tipo de vulcões atinja grandes dimensões. Outros vulcões de tipo pliniano são o Teide, o Popocatépetl e o Fujiyama.
Os vulcões de tipo freato-magmático encontram-se em águas someras, ou apresentam um lago no interior do cráter, ou em ocasiões formam atolones. Suas explosões são extraordinariamente violentas já que à energia própria do vulcão soma-se-lhe a expansão do vapor de água subitamente aquecido. Normalmente não apresentam emissões lávicas nem extrusões de rochas. Algumas das maiores explosões freáticas são as do Krakatoa, o Kilauea e a Ilha de Surtsey .
Dos vulcões das Antillas é célebre a Montanha Pelada, localizada na ilha Martinica, por sua erupção de 1902 , que destruiu sua capital, Saint-Pierre.
Lava-a é extremamente viscosa e consolida-se com grande rapidez, chegando a tampar por completo o cráter formando um pitón ou agulha; a enorme pressão dos gases, sem saída, provoca uma enorme explosão que levanta o pitón, ou bem destroça a parte superior da ladera. Assim ocorreu o 8 de maio de 1902 , quando as paredes do vulcão cederam a tão enorme empurre, se abrindo um conduto pelo que saíram com extraordinária força os gases acumulados a elevada temperatura e que, misturados com cinzas, formaram a nuvem ardente que ocasionou 28.000 vítimas.
No fundo oceánico produzem-se erupções vulcânicas cujas lavas, se chegam à superfície, podem formar ilhas vulcânicas.As erupções costumam ser de curta duração na maioria dos casos, devido ao equilíbrio isostático de lava-las ao arrefecer-se, entrando em contacto com a água, e pela erosión marinha. Algumas ilhas actuais como as Cícladas (Grécia), têm esta origem.
Há vulcões que ocasionam grande número de vítimas, como seus grandes cráteres estão durante o período de repouso convertidos em lagos ou cobertos de neve. Ao recobrar sua actividade, a água misturada com cinzas e outros restos, é lançada formando torrentes e avalanches de varro, que contam com uma enorme capacidade destructiva. Um exemplo foi a erupção do Nevado de Ruiz (Colômbia) o 13 de novembro de 1985. O Nevado do Ruiz é um vulcão explosivo, no que a cimeira do cráter (5.000 msnm) estava recobrir por um casquete de gelo; ao ascender lava-a se recalentaron as capas de gelo, formando umas coladas de varro que invadiram o vale do rio Lagunilla e sepultaram a cidade de Armero, com 24.000 mortos e dezenas de milhares de feridos.
Originam-se em uma longa dislocación da corteza terrestre, que pode ser desde mal uns metros até vário km. Lava-a que flui ao longo do rompimento é fluído e percorre grandes extensões formando amplas mesetas, com 1 ou mais km de espessura e milhares de km². Um exemplo de vulcanismo fisural é a meseta do Decán (Índia).
Quando a lava expulsada pelo vulcão é fluída, de tipo hawaiano, o vulcão adquire uma forma de uma estrutura ampla e abovedada, que por sua aparência lhos denomina em escudo.
Um vulcão em escudo está formado principalmente por lavas basálticas (ricas em ferro) e pouco material piroclastico. O maior vulcão da Terra é o Mauna Elogio, um vulcão em escudo nas ilhas Hawaii. O Mauna Elogio nasce nas profundidades do mar, a uns 5 km e eleva-se sobre o nível do mar por uns 4.170 m.
Os vulcões em escudo como o Mauna Elogio se formam ao longo de milhões de anos graças a ciclos de erupções de lava que se vão sobrepondo umas com outras.
O vulcão de escudo mais activo é o Kīlauea, localizado na Ilha de Hawaii, ao lado de Mauna Elogio. No período histórico o Kilauea tem entrado umas 50 vezes em erupção e é, portanto, o vulcão deste tipo mais estudado.
O resultado de erupções constantes durante milhões de anos tem dado lugar à criação das montanhas maiores da Terra (se tem-se em conta a altura contando desde a base no leito marinho). Por exemplo, o Mauna Elogio, desde sua base submarina até sua cúspide, conta com uma altura de 9,5 km, mais alto que o monte Everest.
Os geólogos acham que as primeiras etapas de formação dos vulcões em escudo consiste em erupções frequentes de delgadas coladas de basaltos muito líquidas. Além destas erupções também se produzem erupções laterais. Normalmente com o cesse da cada fase eruptiva produz-se o hundimiento da área da cume. Nas últimas fases, as erupções são mais esporádicas e a erupção piroclástica faz-se mais frequente. À medida que isto sucede, as coladas de lava tendem a ser mais viscosas, o que provoca que sejam mais curtas e potentes. Assim, vai aumentando a pendente da ladera da área da cume.
Os vulcões em escudo são muito comuns e também se identificaram no sistema solar. O maior conhecido até a data é o Monte Olimpo, sobre a superfície de Marte , encontrando-se também vários destes vulcões sobre a superfície de Vénus, ainda que de aparência mais achatada.
Quando as erupções de um vulcão chegam acompanhadas de gases quentes e cinzas se produz o que se conhece como fluxo piroclástico ou «nuvem ardente». Também conhecida como avalanche incandescente, o fluxo piroclástico se desloca pendente abaixo a velocidades próximas aos 200 km/h. A secção basal destas nuvens contêm gases quentes e partículas que flutuam neles. Desta forma, as nuvens transportam fragmentos de rochas que –graças ao rebote dos gases quentes em expansão– se depositam ao longo a mais de 100 km desde seu ponto de origem.
Em 1902 uma nuvem ardente de um pequeno vulcão chamado Monte Pelée na ilha caribeña de Martinica destruiu a cidade portuária de San Pedro. A destruição foi tão devastadora que morreu quase toda a população (uns 28.000 habitantes). A diferença de Pompeya , que ficou enterrada em um manto de cinzas em um prazo de três dias e as casas ficaram intactas (salvo os tetos pelo peso das cinzas), a cidade de San Pedro foi destruída só em minutos e a energia libertada foi tal que as árvores foram arrancadas de raiz, as paredes das casas desapareceram e os arreios dos canhões se desintegraron. A erupção do Monte Pelée mostra cuan diferentes podem ser dois vulcões do mesmo tipo.
Os cones compostos também produzem coladas de varro telefonemas lahar, uma palavra de origem indonésio. Estes fluxos produzem-se quando as cinzas e derrubios vulcânicos se saturan de água e descem pendente abaixo, normalmente seguindo os cauces dos rios. Alguns dos lahares se produzem quando a saturación é provocada pela chuva, enquanto em outros casos quando grandes volumes de gelo e neve se fundem por uma erupção vulcânica. Na Islândia, o último caso denomina-se jökulhlaup e é um fenómeno devastador.
Destruições importantes de lahares deram-se em 1980 com a erupção do Monte Santa Helena, nos Estados Unidos, que apesar dos destrozos produzidos, não produziu muitas vítimas como a região está pouco povoada. Outro foi em 1985 com a erupção do Nevado do Ruiz, em Colômbia , a qual gerou um lahar que acabou com a vida de 25.000 pessoas.
A maioria dos vulcões apresentam em sua cume um cráter de paredes empinadas, pelo interior. Quando o cráter supera 1 km de diâmetro se denomina caldera vulcânica.
As calderas são estruturas de forma circular e a maioria forma-se quando a estrutura vulcânica se afunda sobre a câmara magmática parcialmente esvazia que se situa por embaixo. Conquanto a maioria das calderas cria-se pelo hundimiento produzido após uma erupção explosiva, isto não é assim em todos os casos.
No caso dos enormes vulcões em escudo de Hawái , as calderas criaram-se pela contínua subsidencia à medida que o magma se drenaba desde a câmara magmática durante as erupções laterais. Também as calderas das ilhas Galápagos se foram afundando por derrames laterais.
As calderas de grande tamanho formam-se quando um corpo magmático granítico (félsico) se localiza cerca da superfície curvando desta maneira as rochas superiores. Posteriormente, uma fractura no teto permite ao magma rico em gases e muito viscoso ascender até a superfície, onde expulsa de maneira explosiva, enormes volumes de material piroclástico, fundamentalmente cinzas e fragmentos de pumita . Estes materiais denominam-se coladas piroclásticas e podem atingir velocidades de 100 km/h. Quando estes materiais se detêm, os fragmentos quentes se fundem para formar uma toba soldada que se assemelha a uma colada de lava solidificada. Finalmente, o teto derruba-se dando lugar a uma caldera. Este procedimento pode repetir-se várias vezes no mesmo lugar.
Conhecem-se ao menos 138 calderas que superam os 5 km de diâmetro. Muitas destas calderas são difíceis de localizar, pelo que têm sido identificadas com imagens de satélites. Entre as mais importantes encontra-se A Garita com uns 32 km de diâmetro e uma longitude de 80 que está localizada nas montanhas de San Juan ao sul do estado de Colorado.
Apesar de que as erupções vulcânicas estão relacionadas com estruturas em forma de cone, a maior parte do material vulcânico é extruido por fracturas na corteza denominadas fisuras. Estas fisuras permitem a saída de lavas de baixa viscosidade que recobrem grandes áreas. A planície de Columbia no noroeste dos Estados Unidos formou-se desta maneira. As erupções fisurales expulsaram lava basáltica muito líquida. As coladas seguintes cobriram o relevo e formaram uma planície de lava (plateau) que em alguns lugares tem quase 1,5 km de espessura. A fluidez se evidência na superfície percorrida por lava-a: uns 150 km desde sua origem. A estas coladas denomina-lhas basaltos de inundação (flood basalts).
Este tipo de coladas sucede fundamentalmente no solo oceánico e não pode se ver. Ao longo das dorsales oceánicas, onde a expansão do solo oceánico é activa, as erupções fisurales geram novo solo oceánico. Islândia está localizada em cima da dorsal centroatlántica e tem experimentado numerosas erupções fisurales. As erupções fisurales maiores da Islândia ocorreram em 1783 e denominaram-se erupções de Laki. Laki é uma fisura ou vulcão fisural de 25 km de longo que gerou mais de 20 lareiras separadas que expulsaram correntes de lava basáltica muito fluída. O volume total de lava expulsada pelas erupções de Laki foi superior aos 12 km³. Os gases arruinaram as praderas e mataram ao ganhado islandés. A fome subsiguiente matou cerca de 10.000 pessoas. A caldera está situada muito por embaixo da boca do vulcão.
Lava-a rica em sílice é viscosa e portanto, mal flui; quando é extruida fora da lareira pode produzir uma massa bulbosa de lava solidificada que se denomina domo de lava. Devido a sua viscosidade, a maioria está composto por riolitas e outros por obsidianas . A maioria dos domos vulcânicos desenvolvem-se a partir de uma erupção explosiva de um magma rico em gases.
Ainda que a maioria dos domos vulcânicos estão associados a cones compostos, alguns se formam de maneira independente. Tal é o caso da linha de domos riolíticos e de obsidiana nos cráteres Gracioso em Califórnia .
Os vulcões alimentam-se do magma através de condutos denominados lareiras. Estes encanamentos podem estender-se até uns 200 km de profundidade. Neste caso, as estruturas proveen de mostras do manto que têm experimentado muito poucas alterações durante sua ascensão.
As lareiras vulcânicas melhor conhecidas são as sul-africanas que estão carregadas de diamantes. As rochas que recheiam estas lareiras se originaram a profundidades de 150 km, onde a pressão é o bastante elevada como para gerar diamantes e outros minerales de alta pressão.
Como os vulcões estão a ser rebajados constantemente pela erosión e a meteorización, os cones de cinzas são desgastados com o tempo, mas não sucede o mesmo com outros vulcões. Conforme a erosión progride, a rocha que ocupa a lareira e que é mais resistente, pode permanecer de pé sobre o terreno circundante muito após que tenha desaparecido o cone que a contém. A estas estruturas de denomina-as pitón vulcânico. Shiprock, em Novo México, é um claro exemplo deste tipo de estruturas.
O material vulcânico forma-se de rochas intrusivas (no interior) e extrusivas (no exterior):
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