Geografia

Vulcões: erupção, como se formam, tipos

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Os vulcões são uma das forças mais dinâmicas, poderosas e destrutivas da Terra. Enquanto eles são majestosos na aparência, eles estão freqüentemente dormindo gigantes apenas esperando para acordar e nos fazer notar. Alguns de vocês podem ter visto erupções vulcânicas em pessoa ou na TV. Os vulcões são a janela dos geólogos no interior da Terra.

Já falamos aqui no site sobre como as placas tectônicas influenciam diretamente a localização e os tipos de vulcões que encontramos em todo o mundo.

Agora entendemos por que a costa oeste da América como uma cadeia de vulcões nas Montanhas Cascade e por que o Japão tem tantos vulcões ativos.

Ao fina desta aula você deverá ser capaz de responder essas peguntas.

  • Como é um vulcão e como ele funciona?
  • Qual é o vulcão mais perigoso do mundo?
  • Quais Vulcões estão em atividade atualmente?
  • Qual é o maior vulcão do mundo?

O que vamos aprender com essa aula.

  • Reconhecer os diferentes tipos de vulcões, bem como suas características físicas: compósito, escudo e cone de cinza
  • Reconhecer os diferentes tipos de erupções vulcânicas
  • Discuta a ocorrência de supervulcões

Profissional que estuda os vulcões: os Vulcanólogos

Os vulcanólogos têm um dos trabalhos mais excitantes, porém perigosos, de todos os cientistas. Por favor, assista a este vídeo sobre a erupção do Monte. St. Helens em 1980 para aprender mais sobre as erupções vulcânicas, como os cientistas estudam os vulcões e por que os vulcanólogos são importantes para a sociedade.

Este vídeo mostra a erupção mais destrutiva que já aconteceu e também o som mais alto já registrado na Terra. Essa erupção realmente acabou com os vulcões, até recentemente, quando um novo vulcão ativo está se formando em seu lugar.

Resultados de Aprendizagem

Tipos de vulcões

Um vulcão é um respiradouro através do qual a rocha derretida e o gás escapam de uma câmara de magma. Os vulcões diferem em muitos recursos, como altura, forma e inclinação. Alguns vulcões são cones altos e outros são apenas rachaduras no solo (figura  1). Como você poderia esperar, a forma de um vulcão está relacionada à composição de seu magma.

Mount St. Helens antes e depois da sua erupção de 1980.

Figura 1. O Monte St. Helens era um belo vulcão clássico em forma de cone. A erupção do vulcão de 1980 explodiu a mais de 400 metros do topo da montanha.

Vulcões compostos

Os vulcões compostos são feitos de rocha félsica a intermediária. A viscosidade da lava significa que as erupções nesses vulcões são frequentemente explosivas (figura 2).

Vista do Monte. Fuji de uma cidade a seus pés.

Figura 2. Mt. Fuji, a montanha mais alta do Japão, é um vulcão composto dormente.

A lava viscosa não pode viajar muito para baixo nos lados do vulcão antes de se solidificar, o que cria as encostas íngremes de um vulcão composto.

A viscosidade também faz com que algumas erupções explodam como cinzas e pequenas pedras. O vulcão é construído camada por camada, como cinza e lava solidificam, um sobre o outro (figura 3). O resultado é a forma clássica de cone dos vulcões compostos.

A câmara magmática está localizada abaixo da litosfera, o cano conduz da câmara através do leito de rocha e o vulcão até o respiro, fluxo de lava e nuvem de cinzas. O vulcão (no topo da rocha) é feito de camadas alternadas de cinzas e lava.

Figura 3. Uma seção transversal de um vulcão composto revela camadas alternadas de rocha e cinza: (1) câmara de magma, (2) leito de rocha, (3) tubulação, (4) camadas de cinzas, (5) camadas de lava, (6) lava fluxo, (7) ventilação, (8) lava, (9) nuvem de cinzas. Freqüentemente há uma grande cratera no topo da última erupção.

Vulcões de escudo

Vulcões de escudo recebem o nome da sua forma. Embora os vulcões de escudo não sejam íngremes, eles podem ser muito grandes. Vulcões de escudo são comuns em centros de dispersão ou pontos quentes intraplaca (figura 4).

Fotografia do vulcão de Mauna Loa

Figura 4. O vulcão Mauna Loa no Havaí (ao fundo) é o maior vulcão de escudo na Terra com um diâmetro de mais de 112 quilômetros (70 milhas). O vulcão forma uma parte significativa da ilha do Havaí.

A lava que cria vulcões de escudo é fluida e flui facilmente. A lava espalhada cria a forma do escudo. Vulcões de escudo são construídos por muitas camadas ao longo do tempo e as camadas são geralmente de composição muito semelhante.

A baixa viscosidade também significa que as erupções do escudo não são explosivas.

Este vídeo dos vulcões 101 da National Geographic discute onde os vulcões são encontrados e quais são as suas propriedades:

Cones de cinzas

Erupção de um cone de cinzas.

Figura 5. Em 1943, um agricultor mexicano testemunhou pela primeira vez um cone de cinzas em erupção em seu campo. Em um ano, Paricutín tinha 336 metros de altura. Em 1952, chegou a 424 metros e parou de entrar em erupção.

Cones de cinzas são o tipo mais comum de vulcão. Um cone de cinzas tem uma forma de cone, mas é muito menor que um vulcão composto. Cones de cinzas raramente atingem 300 metros de altura, mas têm laterais íngremes.

Cones de cinzas crescem rapidamente, geralmente a partir de um único ciclo de erupção (figura 5). Cones de cinzas são compostos de pequenos fragmentos de rocha, como pedra-pomes, empilhados uns sobre os outros. A rocha dispara no ar e não cai longe da abertura. A composição exata de um cone de cinza depende da composição da lava ejetada do vulcão. Cones de cinzas geralmente têm uma cratera no cume.

Cones de cinzas são frequentemente encontrados perto de vulcões maiores (figura 6).

O San Fransisco Mountain fica perto de várias outras montanhas. A montanha Elden fica ao sul. Cratera do sol está a leste. O fluxo de lava Bonia é na cratera do sol.

Figura 6. Esta imagem do Landsat mostra a topografia da Montanha San Francisco, um vulcão extinto, com muitos cones de cinza próximos ao norte do Arizona. Cratera do sol é um cone de cinzas que entrou em erupção cerca de 1.000 anos atrás.

Resumo

  • Composto, escudo, cones de cinzas e supervulcões são os principais tipos de vulcões.
  • Os vulcões compostos são cones altos e íngremes que produzem erupções explosivas.
  • Os vulcões de escudo formam montes muito grandes e levemente inclinados de erupções efusivas.
  • Os cones de cinzas são os menores vulcões e resultam do acúmulo de muitos pequenos fragmentos de material ejetado.
  • Uma erupção explosiva pode criar uma caldeira, um grande buraco no qual a montanha desmorona.

Tipos de Erupções

Mosaico de algumas das estruturas eruptivas formadas durante a atividade vulcânica: uma coluna de erupção pliniana, fluxos pahoehoe havaianos e um arco de lava de uma erupção estromboliana.

Figura 7. Algumas das estruturas eruptivas formadas durante a atividade vulcânica: uma coluna de erupção pliniana, fluxos pahoehoe havaianos e um arco de lava de uma erupção estromboliana.

Vários tipos de erupções vulcânicas – durante as quais lava, tephra (cinzas, lapilli, bombas e blocos vulcânicos) e vários gases são expelidos de uma abertura ou fenda vulcânica – foram distinguidos pelos vulcanólogos.

Estes são frequentemente nomeados após famosos vulcões onde esse tipo de comportamento foi observado. Alguns vulcões podem exibir apenas um tipo característico de erupção durante um período de atividade, enquanto outros podem exibir uma sequência inteira de tipos em uma única série eruptiva.

Existem três tipos diferentes de erupções. As mais bem observadas são as erupções magmáticas, que envolvem a descompressão do gás dentro do magma que o impulsiona para frente.

Erupções Preatomagmáticas são outro tipo de erupção vulcânica, impulsionada pela compressão do gás dentro do magma, o oposto direto do processo que alimenta a atividade magmática.

O terceiro tipo eruptivo é a erupção freática, que é impulsionada pelo superaquecimento do vapor através do contato com o magma; esses tipos eruptivos geralmente não exibem nenhuma liberação magmática, causando a granulação da rocha existente.

Dentro desses tipos eruptivos de definição ampla, há vários subtipos. Os mais fracos são o havaiano e o submarino, depois o estromboliano, seguido pelo vulcano e o surtseyano.

Os tipos eruptivos mais fortes são as erupções Pelean, seguidas pelas erupções de Plinian; as erupções mais fortes são chamadas de “Ultra-Plinian”. As erupções subglaciais e freáticas são definidas por seu mecanismo eruptivo e variam em força. Uma medida importante da força eruptiva é o Índice de Explosividade Vulcânica (VEI), uma escala de ordem de magnitude variando de 0 a 8, que freqüentemente se correlaciona com tipos eruptivos.

Mecanismos de Erupção

Gráfico de volume do índice de explosividade vulcânica

Figura 8. Diagrama mostrando a escala de correlação de VEI com o volume total de ejeção.

As erupções vulcânicas surgem através de três mecanismos principais:

  • Liberação de gás sob descompressão, causando erupções magmáticas
  • Contração térmica da refrigeração em contato com a água causando erupções
  • Ejeção de partículas arrastadas durante erupções de vapor causando erupções freáticas

Existem dois tipos de erupções em termos de atividade, erupções explosivas e erupções efusivas. Erupções explosivas são caracterizadas por explosões a gás que impulsionam magma e tephra. As erupções efusivas, por sua vez, são caracterizadas pelo derramamento de lava sem erupção explosiva significativa.

As erupções vulcânicas variam muito em força. Por um lado, há erupções efusivas do Havaí, que são caracterizadas por fontes de lava e fluxos de lava fluidos, que normalmente não são muito perigosos.

No outro extremo, as erupções de Plinian são eventos explosivos grandes, violentos e altamente perigosos. Vulcões não estão ligados a um estilo eruptivo, e freqüentemente exibem muitos tipos diferentes, tanto passivos quanto explosivos, até mesmo o período de um único ciclo eruptivo.

Os vulcões nem sempre surgem verticalmente de uma única cratera perto de seu pico. Alguns vulcões exibem erupções laterais e fissuras. Notavelmente, muitas erupções havaianas começam nas zonas de rifte, e algumas das mais fortes erupções Surtseyan se desenvolvem ao longo das zonas de fratura.

Os cientistas acreditavam que pulsos de magma se misturavam na câmara antes de subir – um processo estimado em vários milhares de anos. Mas os vulcanólogos da Universidade de Columbia descobriram que a erupção do vulcão Irazú, na Costa Rica, em 1963, provavelmente foi desencadeada por magma que tomou uma rota ininterrupta do manto por alguns meses.

Índice de Explosividade do Vulcão

O índice de explosividade vulcânica (comumente encurtado para VEI) é uma escala, de 0 a 8, para medir a força das erupções.

Ele é usado pelo Programa Global de Vulcanismo da Smithsonian Institution na avaliação do impacto de fluxos de lava históricos e pré-históricos. Ele opera de maneira similar à escala Richter para terremotos, em que cada intervalo em valor representa um aumento de dez vezes na magnitude (é logarítmico). A grande maioria das erupções vulcânicas é de VEIs entre 0 e 2.

Erupções vulcânicas pelo índice IEV
IEVAltura da plumaVolume eruptivo *Tipo de erupçãoFreqüência**Exemplo
0<100 m (330 pés)1.000 m 3 (35.300 pés cúbicos)havaianoContínuoKilauea
1100–1.000 m (300–3.300 pés)10.000 m 3 (353.000 pés cúbicos)Havaiano / estrombolianoQuinzenalStromboli
21 a 5 km (1 a 3 mi)1.000.000 m 3 (35.300.000 pés cúbicos) Estromboliano / VulcanianoPor mêsGaleras (1992)
33 a 15 km (2 a 9 mi)10.000.000 m 3 (353.000.000 pés cúbicos)Vulcaniano3 mensaisNevado del Ruiz (1985)
410 a 25 km (6 a 16 mi)100.000.000 m 3 (0,024 mi cu)Vulcaniano / Pelicano18 mesesEyjafjallajökull (2010)
5> 25 km (16 mi)1 km 3 (0,24 mi cu)Pliniano10-15 anosMonte Santa Helena (1980)
6> 25 km (16 mi)10 km 3 (2 cu mi)Plinian / Ultra-Plinian50 a 100 anosKrakatoa (1883)
7> 25 km (16 mi)100 km 3 (20 cu mi)Ultra-Plinian500 a 1000 anosTambora (1815)
8> 25 km (16 mi)1.000 km 3 (200 cu mi)Supervulcânico50.000 anos ou mais[2]Lago Toba (74 ka)
* Este é o volume eruptivo mínimo necessário para que a erupção seja considerada dentro da categoria.
** Valores são uma estimativa aproximada. Eles indicam as frequências para vulcões dessa magnitude OU MAIS ALTO
 Há uma descontinuidade entre o 1º e o 2º nível de VEI; em vez de aumentar em uma magnitude de 10, o valor aumenta em uma magnitude de 100 (de 10.000 a 1.000.000).

Erupções Magmáticas

As erupções magmáticas produzem clastos juvenis durante a descompressão explosiva da liberação de gás. Eles variam em intensidade desde as fontes de lava relativamente pequenas no Havaí até as catastróficas colunas de erupções ultra-plinianas com mais de 30 km de altura, maiores do que a erupção do Monte Vesúvio em 79 que enterrou Pompéia.

havaiano

Esquema de uma erupção havaiana.

Figura 9. Diagrama de uma erupção havaiana. (chave: 1. Pluma de cinza 2. Fonte de lava 3. Cratera 4. Lago de lava 5. Fumarolas 6. Fluxo de lava 7. Camadas de lava e cinzas 8. Estrato 9. Soleira 10. Canal de magma 11. Câmara de magma 12. Dique) Clique para uma versão maior.

Erupções havaianas são um tipo de erupção vulcânica, em homenagem aos vulcões havaianos com os quais este tipo eruptivo é a marca registrada.

As erupções havaianas são os tipos mais calmos de eventos vulcânicos, caracterizados pela erupção efusiva de lavas do tipo basalto muito fluidas com baixo conteúdo gasoso.

O volume de material ejetado das erupções havaianas é menos da metade do encontrado em outros tipos eruptivos. A produção constante de pequenas quantidades de lava constrói a forma ampla e ampla de um vulcão-escudo.

As erupções não são centralizadas na cúpula principal, como acontece com outros tipos vulcânicos, e muitas vezes ocorrem em aberturas ao redor do cume e de aberturas de fissuras irradiando para fora do centro.

Erupções havaianas geralmente começam como uma linha de erupções de ventilação ao longo de uma abertura de fissura, a chamada “cortina de fogo”.

Elas morrem quando a lava começa a se concentrar em algumas das aberturas. As erupções de ventilação central, por sua vez, geralmente tomam a forma de grandes fontes de lava (contínuas e esporádicas), que podem atingir alturas de centenas de metros ou mais.

As partículas das fontes de lava geralmente resfriam no ar antes de atingir o solo, resultando no acúmulo de fragmentos de escória de escória; no entanto, quando o ar é especialmente espesso com clastos, eles não podem resfriar rápido o suficiente devido ao calor ao redor, e atingem o solo ainda quente, cujo acúmulo forma cones de respingos.

Se as taxas eruptivas forem altas o suficiente, elas podem formar fluxos de lava alimentados por splatter. Erupções havaianas são muitas vezes extremamente longevas; Puʻu ʻo, um cone de cinzas de Kilauea, tem estado em erupção contínua desde 1983.

Outra característica vulcânica havaiana é a formação de lagos de lava ativos, piscinas auto-suficientes de lava crua com uma fina crosta de rocha semi-resfriada; atualmente existem apenas 5 desses lagos no mundo, e o de Kupaeaha é um deles.

Ideia próxima da textura ropy que forma na superfície de um fluxo do pahoehoe no vulcão de Kilauea, `i de Hawai.

Figura 10. Lava de Ropey pahoehoe de Kilauea, Hawaiʻi.

Fluxos de erupções havaianas são basálticos e podem ser divididos em dois tipos por suas características estruturais.

A lava de Pahoehoe é um fluxo de lava relativamente suave que pode ser ondulante ou rufado. Eles podem se mover como uma folha, pelo avanço dos dedos dos pés, ou como uma coluna de lava serpenteante. Os fluxos de lava A’a são mais densos e mais viscosos que o pahoehoe e tendem a se mover mais lentamente. Os fluxos podem medir de 2 a 20 m (7 a 66 pés) de espessura.

Os fluxos A’a são tão espessos que as camadas externas se resfriam em uma massa parecida a um cascalho, isolando o interior ainda quente e evitando que ele se resfrie. A’a lava se move de uma maneira peculiar – a frente do fluxo aumenta devido à pressão de trás até que ela se rompe, após o que a massa geral atrás dela se move para frente.

A lava Pahoehoe pode às vezes se tornar lava A’a devido ao aumento da viscosidade ou aumento da taxa de cisalhamento,

Vulcões conhecidos por terem atividade havaiana incluem:

  • PuʻuʻŌʻō, um cone de cinzas parasitas localizado no Kilauea, na ilha de Hawai , que tem estado em erupção contínua desde 1983. As erupções começaram com uma “cortina de fogo” de 6 km (4 mi) – longa-fenda em 3 de janeiro. Estes deram lugar a erupções centralizadas no local da fenda leste do Kilauea, eventualmente construindo o cone ainda ativo.
  • Para obter uma lista de todos os vulcões do Havaí, consulte Lista de vulcões na cadeia de montanhas submarinas do Imperador havaiano.
  • Monte Etna, Itália.
  • Monte Mihara em 1986 (veja o parágrafo acima)

Estromboliano

Esquema de uma erupção estromboliana.

Figura 11. Diagrama de uma erupção estromboliana. (chave: 1. Pluma de cinzas 2. Lapilli 3. Chuva de cinzas vulcânicas 4. Fonte de lava 5. Bomba vulcânica 6. Fluxo de lava 7. Camadas de lava e cinzas 8. Estrato 9. Dique 10. Canal de magma 11. Câmara de magma 12. Sill) Clique para ampliar.

Erupções estrombolianas são um tipo de erupção vulcânica, em homenagem ao vulcão Stromboli, que tem estado em erupção contínua durante séculos.

As erupções estrombolianas são impulsionadas pelo estouro de bolhas de gás dentro do magma. Essas bolhas de gás dentro do magma se acumulam e se aglutinam em grandes bolhas, chamadas de lesmas de gás. Estes crescem o suficiente para subir através da coluna de lava.

Ao atingir a superfície, a diferença na pressão do ar faz com que a bolha exploda com um estalo alto, lançando magma no ar de uma maneira semelhante a uma bolha de sabão.

Por causa das altas pressões de gás associadas às lavas, a atividade continuada é geralmente na forma de erupções explosivas episódicas acompanhadas pelas explosões barulhentas distintas. Durante as erupções, essas explosões ocorrem com a frequência de alguns minutos.

O termo “Strombolian” tem sido usado indiscriminadamente para descrever uma ampla variedade de erupções vulcânicas, variando de pequenos explosões vulcânicas a grandes colunas eruptivas.

Na realidade, as verdadeiras erupções estrombolianas são caracterizadas por erupções de vida curta e explosivas de lavas com viscosidade intermediária, muitas vezes expelidas para o alto. Colunas podem medir centenas de metros de altura.

As lavas formadas por erupções estrombolianas são uma forma de lava basáltica relativamente viscosa, e seu produto final é principalmente escória. A relativa passividade das erupções estrombolianas e sua natureza não prejudicial à sua fonte de origem permitem que as erupções estrombolianas continuem inabaláveis ​​por milhares de anos, e também o torna um dos tipos eruptivos menos perigosos.

Erupção de Stromboli (Isole Eolie / Italia), ca. 100 m (300 pés) na vertical. Exposição de vários segundos As trajectórias tracejadas são o resultado de peças de lava com um lado brilhante e quente e um lado escuro e frio a rodar no ar.

Figura 12. Um exemplo dos arcos de lava formados durante a atividade estromboliana. Esta imagem é do próprio Stromboli.

Erupções estrombolianas ejetam bombas vulcânicas e fragmentos de lapilli que viajam em trajetórias parabólicas antes de aterrissar em torno de sua fonte de ventilação.

O acúmulo estável de pequenos fragmentos constrói cones de cinzas compostos completamente de piroclastos basálticos. Esta forma de acumulação tende a resultar em anéis bem-ordenados de tephra.

As erupções estrombolianas são semelhantes às erupções havaianas, mas existem diferenças. As erupções estrombolianas são mais ruidosas, não produzem colunas eruptivas sustentadas, não produzem alguns produtos vulcânicos associados ao vulcanismo havaiano (especificamente as lágrimas de Pelé e os pêlos de Pele) e produzem menos fluxos de lava derretida (embora o material eruptivo tenda a formar pequenos regatos).

Vulcões conhecidos por terem atividade Strombolian incluem:

  • Paricutin, no México, que irrompeu de uma fissura em um milharal em 1943. Dois anos depois de sua vida, a atividade piroclástica começou a diminuir, e o derramamento de lava de sua base tornou-se seu principal modo de atividade. As erupções cessaram em 1952 e a altura final foi de 424 m (1.391 pés). Esta foi a primeira vez que os cientistas são capazes de observar o ciclo de vida completo de um vulcão.
  • Monte Etna, Itália, que exibiu atividade Strombolian em recentes erupções, por exemplo em 1981, 1999, 2002-2003 e 2009.
  • Monte Erebus na Antártida, o vulcão ativo mais meridional do mundo, tendo sido observado em erupção desde 1972. A atividade eruptiva em Erebus consiste em freqüente atividade estromboliana.
  • Stromboli em si. O homônimo da atividade explosiva leve que possui tem sido ativo ao longo do tempo histórico; erupções estrombolianas essencialmente contínuas, ocasionalmente acompanhadas por fluxos de lava, foram registradas em Stromboli por mais de um milênio.

Vulcaniano

Esquema de uma erupção vulcânica.

Figura 13. Diagrama de uma erupção vulcânica. (chave: 1. Pluma de cinzas 2. Lapilli 3. Fonte de lava 4. Chuva de cinzas vulcânicas 5. Bomba vulcânica 6. Fluxo de lava 7. Camadas de lava e cinzas 8. Estrato 9. Soleira 10. Canal de magma 11. Câmara de magma 12. Dique)

As erupções vulcânicas são um tipo de erupção vulcânica, em homenagem ao vulcão Vulcano. Foi assim chamado após as observações de Giuseppe Mercalli sobre as erupções de 1888-1890.

Nas erupções vulcânicas, magma altamente viscoso dentro do vulcão dificulta a fuga de gases vesiculados. Semelhante a erupções estrombolianas, isso leva ao acúmulo de alta pressão de gás, eventualmente, estourando a tampa segurando o magma e resultando em uma erupção explosiva.

No entanto, ao contrário das erupções estrombolianas, os fragmentos de lava ejetados não são aerodinâmicos; isto deve-se à maior viscosidade do magma vulcano e à maior incorporação de material cristalino quebrado do antigo cap.

Eles também são mais explosivos do que os seus homólogos estrombolianos, com colunas eruptivas, muitas vezes atingindo entre 5 e 10 km (3 e 6 mi) de altura. Por fim, os depósitos vulcanianos são andesíticos para daciticos e não basálticos.

Vulcão Tuvurvur - parte de Rabaul Caldera –– Papua Nova Guiné

Figura 14. Tavurvur em Papua Nova Guiné em erupção.

Vulcões que exibiram atividade vulcânica incluem:

  • Sakurajima, o Japão tem sido o local da atividade vulcana quase continuamente desde 1955.
  • Tavurvur, Papua Nova Guiné, um dos vários vulcões na Caldera Rabaul.
  • O vulcão Irazú, na Costa Rica, exibiu atividade vulcânica em sua erupção de 1965.

Peléan

Esquema de uma erupção peléan.

Figura 15. Diagrama da erupção de Peléan. (chave: 1. Folha de cinzas 2. Chuva de cinzas vulcânicas 3. Cúpula de lava 4. Bomba vulcânica 5. Fluxo piroclástico 6. Camadas de lava e cinza 7. Estrato 8. Canal de magma 9. Câmara de magma 10. Dique)

Erupções Peléan (ou nué ardente) são um tipo de erupção vulcânica, em homenagem ao vulcão Monte Pelée, na Martinica, o local de uma erupção maciça de Peléan, em 1902, que é um dos piores desastres naturais da história.

Nas erupções de Peléan, uma grande quantidade de fragmentos de gás, poeira, cinzas e lava é expelida pela cratera central do vulcão, impulsionada pelo colapso dos colapsos de cúpulas de lava riolito, dacita e andesita que freqüentemente criam grandes colunas eruptivas.

Um dos primeiros sinais de uma erupção próxima é o crescimento de uma chamada coluna peléica ou de lava, uma protuberância no topo do vulcão impedindo seu colapso total.

O material colapsa sobre si mesmo, formando um fluxo piroclástico de movimento rápido (conhecido como um fluxo de bloco e cinza) que se move para baixo do lado da montanha a velocidades tremendas, muitas vezes mais de 150 km (93 mi) por hora.

Esses deslizamentos maciços fazem das erupções Peléan uma das mais perigosas do mundo, capazes de atravessar áreas povoadas e causar grandes perdas de vida. A erupção de 1902 do Monte Pelée causou uma tremenda destruição, matando mais de 30.000 pessoas e destruindo a cidade de St. Pierre, o pior evento vulcânico do século XX.

Erupções de Pelé são caracterizadas mais proeminentemente pelos fluxos piroclásticos incandescentes que eles dirigem.

A mecânica de uma erupção de Peléan é muito semelhante à de uma erupção vulcânica, exceto que nas erupções de Peléan a estrutura do vulcão é capaz de suportar mais pressão, portanto a erupção ocorre como uma grande explosão em vez de várias menores.

Vulcões conhecidos por terem atividade Peléan incluem:

  • Monte Pelée, Martinica. A erupção de 1902 do Monte Pelée devastou completamente a ilha, destruindo a cidade de St. Pierre e deixando apenas 3 sobreviventes. A erupção foi diretamente precedida pelo crescimento da cúpula de lava.
  • Vulcão Mayon, o vulcão mais ativo das Filipinas. Tem sido o local de muitos tipos diferentes de erupções, incluiu Peléan. Aproximadamente 40 barrancos irradiam do cume e fornecem caminhos para fluxos piroclásticos freqüentes e deslizamentos de terra para as planícies abaixo. A erupção mais violenta de Mayon ocorreu em 1814 e foi responsável por mais de 1200 mortes.
  • A erupção Peléan de 1951 do Monte Lamington. Antes desta erupção, o pico não havia sequer sido reconhecido como um vulcão. Mais de 3.000 pessoas foram mortas e se tornou uma referência para o estudo de grandes erupções peléicas.

Parte a mostra fluxos piroclásticos descendo o flanco sudeste do Vulcão Mayon nas Filipinas. A parte b mostra uma coluna vulcânica no cume do Monte. Pelee. Parte c mostra Monte Lamington, Nova Guiné, visto aqui em erupção do norte no final de 1951.

Figura 16. (a) Monte Lamington após a devastadora erupção de 1951. (b) A espinha de lava que se desenvolveu após a erupção de 1902 do Monte Pelée. (c) Fluxos piroclásticos no Vulcão Mayon, Filipinas, 1984.

Pliniano

Esquema de uma erupção pliniana.

Figura 17. Diagrama de uma erupção de Plinian. (chave: 1. Pluma de cinza 2. Canal de magma 3. Chuva de cinzas vulcânicas 4. Camadas de lava e cinzas 5. Estrato 6. Câmara magmática)

Erupções de Plínio (ou Vesuvian) são um tipo de erupção vulcânica, nomeado para a erupção histórica do Monte Vesúvio em 79 do Monte Vesúvio que enterrou as cidades romanas de Pompéia e Herculano e, especificamente, para o seu cronista Plínio, o Jovem.

O processo que alimenta as erupções de Plinian começa na câmara de magma, onde os gases voláteis dissolvidos são armazenados no magma.

Os gases se agitam e se acumulam à medida que se elevam através do conduto do magma. Essas bolhas se aglutinam e, quando atingem um certo tamanho (cerca de 75% do volume total do conduto do magma), elas explodem.

Os estreitos limites do conduto forçam os gases e o magma associado para cima, formando uma coluna eruptiva. A velocidade de erupção é controlada pelo conteúdo de gás da coluna, e as rochas de superfície de baixa resistência geralmente racham sob a pressão da erupção,

Estas colunas eruptivas maciças são a característica distintiva de uma erupção de Plinian, e alcançam 2 a 45 km (1 a 28 mi) na atmosfera.

A parte mais densa da pluma, diretamente acima do vulcão, é impulsionada internamente pela expansão do gás.

À medida que atinge mais alto no ar, a pluma se expande e se torna menos densa, a convecção e a expansão térmica das cinzas vulcânicas o levam ainda mais longe para a estratosfera. No topo da pluma, poderosos ventos dominantes conduzem a pluma em uma direção distante do vulcão.

Nuvem ascendente da erupção do vulcão do Redoubt como visto ao oeste do en: Península de Kenai. A pluma em forma de cogumelo se elevava de avalanches de destroços quentes que desciam em cascata pelo flanco norte do vulcão. Uma pluma de vapor branca, menor, sobe da cratera.

Figura 18. Coluna eruptiva de 21 de abril de 1990 do Redoubt Volcano, visto a oeste da península de Kenai.

Estas erupções altamente explosivas estão associadas a lavas dacíticas a riolíticas ricas em voláteis, e ocorrem mais tipicamente em vulcões estrato vulcânicos.

Erupções podem durar de horas a dias, com erupções mais longas sendo associadas a vulcões mais félsicos.

Embora estejam associadas ao magma félsico, as erupções de Plinian podem ocorrer nos vulcões basálticos, já que a câmara de magma se diferencia e possui uma estrutura rica em dióxido de silício.

As erupções plinianas são semelhantes às erupções vulcânicas e estrombolianas, exceto que, em vez de criar eventos explosivos discretos, as erupções de Plinian formam colunas eruptivas sustentadas.

Eles também são semelhantes às fontes de lava do Havaí em que ambos os tipos eruptivos produzem colunas sustentadas de erupção sustentadas pelo crescimento de bolhas que se movem aproximadamente na mesma velocidade que o magma que as cerca.

Uma erupção explosiva da cratera de Ruiz em 13 de novembro de 1985, às 21h08, gerou uma coluna de erupção e enviou uma série de fluxos e surtos piroclásticos através do amplo cume coberto de gelo do vulcão. A pedra-pomes e a água derretida produzidas pelos fluxos e ondas piroclásticos quentes varreram as ravinas e canais nas encostas de Ruiz como uma série de pequenos lahars.

Figura 19. Lahar flui da erupção de 1985 do Nevado del Ruiz, que destruiu totalmente a cidade de Armero na Colômbia.

Os principais eventos eruptivos de Plinian incluem:

  • A erupção do Monte Vesúvio em 79 dC enterrou as cidades romanas de Pompeia e Herculano sob uma camada de cinzas e tefra. É a erupção do modelo pliniano. O Monte Vesúvio entrou em erupção várias vezes desde então. Sua última erupção foi em 1944 e causou problemas para os exércitos aliados enquanto avançavam pela Itália. Foi o relatório de Plínio que Younger que levou os cientistas a se referir às erupções vesuvianas como “Plinian”.
  • A erupção de 1980 do Monte Santa Helena, em Washington, que destruiu o cume do vulcão, foi uma erupção pliniana do Índice de Explosividade Vulcânica ( IEV ) 5.
  • Os tipos mais fortes de erupções, com um IEV de 8, são as chamadas erupções “Ultra-Plinian”, como a mais recente no Lago Toba, 74 mil anos atrás, que apagou 2800 vezes o material que surgiu no Mount St. Helens. em 1980.
  • Hekla na Islândia, um exemplo do vulcanismo basáltico de Plinian, sendo sua erupção de 1947-48. Os últimos 800 anos foram um padrão de violentas erupções iniciais de pedra-pomes, seguidas de extrusão prolongada de lava basáltica da parte inferior do vulcão.
  • Pinatubo nas Filipinas em 15 de junho de 1991, o qual produziu 5 km 3 (1 cu mi) de magma dacítica, uma coluna de alta erupção 40 km (25 mi), e divulgados 17 mega toneladas de dióxido de enxofre.

A imagem correlaciona tipos de vulcões com suas respectivas erupções, destacando as diferenças.

Figura 20. A imagem correlaciona tipos de vulcões com suas respectivas erupções, destacando as diferenças. Clique para ver uma versão maior.

Erupções Freatomagmáticas

Erupções de freatomagmática são erupções que surgem de interações entre água e magma. Eles são impulsionados pela contração térmica (ao contrário das erupções magmáticas, que são impulsionadas pela expansão térmica) do magma quando ele entra em contato com a água.

Esta diferença de temperatura entre as duas causas interações violentas de água-lava que compõem a erupção. Acredita-se que os produtos de erupções de origem freatomagmática tenham forma mais regular e grãos mais finos do que os produtos de erupções magmáticas, devido às diferenças nos mecanismos eruptivos.

Há um debate sobre a natureza exata das erupções do sistema respiratório, e alguns cientistas acreditam que as reações de resfriamento de combustível podem ser mais críticas para a natureza explosiva do que a contração térmica.

Reações de refrigerante de combustível podem fragmentar o material vulcânico propagando ondas de tensão, alargando as rachaduras e aumentando a área de superfície que, por fim, leva a um rápido resfriamento e explosões impulsionadas pela contração.

Surtseyan

Esquema de uma erupção surtseyan.

Figura 21. Diagrama de uma erupção Surtseyan. (chave: 1. Nuvem de vapor de água 2. Cinza comprimida 3. Cratera 4. Água 5. Camadas de lava e cinzas 6. Estrato 7. Canal de magma 8. Câmara de magma 9. Dique)

Uma erupção surtseyana (ou hidrovolcânica) é um tipo de erupção vulcânica causada por interações de águas rasas entre a água e lava, assim chamada após seu exemplo mais famoso, a erupção e formação da ilha de Surtsey ao largo da costa da Islândia em 1963.

Surtseyan erupções são o equivalente “úmido” das erupções estrombolianas baseadas em terra, mas por causa de onde elas estão ocorrendo elas são muito mais explosivas. Isso porque, como a água é aquecida pela lava, ela se inflama e se expande violentamente, fragmentando o magma em contato com as cinzas de grão fino.

Erupções Surtseyan são a marca das ilhas oceânicas vulcânicas de águas rasas, no entanto, não são especificamente confinados a elas. Erupções Surtseyan podem acontecer em terra também, e são causados ​​pelo aumento do magma que entra em contato com um aqüífero (formação rochosa com água) em níveis rasos sob o vulcão.

Os produtos das erupções surtseyanas são geralmente basaltos palagoníticos oxidados (embora erupções andesíticas ocorram, embora raramente) e, como as erupções estrombolianas, as erupções surtseyanas são geralmente contínuas ou de outra forma rítmicas.

Vulcões conhecidos por terem atividade Surtseyan incluem:

  • Surtsey, Islândia. O vulcão construiu-se a partir de profundidade e emergiu acima do Oceano Atlântico ao largo da costa da Islândia em 1963. Hydrovolcanics inicial eram altamente explosivos, mas como o vulcão cresceu subindo lava começou a interagir menos com a água e mais com o ar, até que finalmente A atividade de surtseyan diminuiu e se tornou mais estromboliana em caráter.
  • Ukinrek Maars no Alasca, 1977, e Capelinhos nos Açores, 1957, ambos exemplos de atividade Surtseyan acima da água.
  • O Monte Tarawera na Nova Zelândia entrou em erupção ao longo de uma zona de riftes em 1886, matando 150 pessoas.

Uma imagem de duas partes. A parte a mostra Surtsey em 30 de novembro de 1963, 16 dias após o início da erupção. A parte b mostra um grande sistema de fissuras produzido durante uma grande erupção explosiva em Tarawera em 1886, é uma das características mais dramáticas do enorme Centro Vulcânico de Okataina.

Figura 22. (a) Surtsey, em erupção 13 dias depois de violar a água. Um anel de tufo envolve o respiradouro. (b) A fissura formada pela erupção de 1886 do Monte Tarawera, um exemplo de uma erupção da zona de fratura.

Submarino

Esquema de uma erupção submarina.

Figura 23. Diagrama de uma erupção submarina. (chave: 1. Nuvem de vapor de água 2. Água 3. Estrato 4. Fluxo de lava 5. Canal de magma 6. Câmara de magma 7. Dique 8. Lava de travesseiro)

As erupções submarinas são um tipo de erupção vulcânica que ocorre debaixo d’água. Estima-se que 75% do total do volume eruptivo vulcânico seja gerado por erupções submarinas próximas às cristas oceânicas, porém devido aos problemas associados à detecção de vulcões do mar profundo, eles permaneceram virtualmente desconhecidos até que os avanços na década de 1990 tornaram possível observá-los.

Erupções submarinas podem produzir montes submarinos que podem romper a superfície para formar ilhas vulcânicas e cadeias de ilhas.

O vulcanismo submarino é impulsionado por vários processos. Vulcões perto dos limites das placas e das cristas meso-oceânicas são construídos pela fusão descompressiva da rocha do manto que se eleva em uma porção ascendente de uma célula de convecção até a superfície da crosta terrestre.

Erupções associadas a subducções de zonas, por sua vez, são conduzidas pela subducção de placas que adicionam voláteis à placa ascendente, diminuindo seu ponto de fusão.

Cada processo gera rocha diferente; as rochas vulcânicas do cume oceânico são primariamente basálticas, ao passo que os fluxos de subducção são em sua maioria cálcio-alcalinos e mais explosivos e viscosos.

Subglacial

Esquema de uma erupção subglacial.

Figura 24. Um diagrama de uma erupção subglacial. (chave: 1. nuvem de vapor de água 2. lago de cratera 3. gelo 4. camadas de lava e cinzas 5. estrato 6. lava de travesseiro 7. conduto de magma 8. câmara de magma 9. dique)

Erupções subglaciais são um tipo de erupção vulcânica caracterizada por interações entre lava e gelo, muitas vezes sob uma geleira.

A natureza do glaciovolcanismo determina que ocorra em áreas de alta latitude e alta altitude. Tem sido sugerido que os vulcões subglaciais que não estão ativamente em erupção freqüentemente despejam calor no gelo que os cobre, produzindo água derretida. Essa mistura de água derretida significa que as erupções subglaciais muitas vezes geram perigosos jökulhlaups (inundações) e lahars.

O estudo do glaciovolcanismo ainda é um campo relativamente novo. Os primeiros relatos descreviam os incomuns vulcões achatados de topo plano (chamados tuyas) na Islândia que foram sugeridos como formados a partir de erupções abaixo do gelo.

O primeiro artigo em inglês sobre o assunto foi publicado em 1947 por William Henry Mathews, descrevendo o campo de Tuya Butte no noroeste da Colúmbia Britânica, Canadá.

O processo eruptivo que constrói essas estruturas, originalmente inferidas no papel, começa com o crescimento vulcânico abaixo da geleira. No início, as erupções lembram aquelas que ocorrem no fundo do mar, formando pilhas de lava de travesseiros na base da estrutura vulcânica.

Parte da lava se quebra quando entra em contato com o gelo frio, formando uma brecha cristalina chamada hialoclastita. Depois de um tempo o gelo finalmente derrete em um lago, e as erupções mais explosivas da atividade de Surtseyan começam, construindo flancos compostos principalmente de hialoclastite.

Eventualmente o lago evapora do vulcanismo continuado, e os fluxos de lava tornam-se mais efusivos e espessos à medida que a lava esfria muito mais devagar, muitas vezes formando uma junção colunar. Os tuyas bem preservados mostram todos esses estágios, por exemplo, Hjorleifshofdi na Islândia.

Os produtos Glaciovulcanicos foram identificados na Islândia, na província canadense da Colúmbia Britânica, nos estados americanos do Havaí e do Alasca, na Cordilheira das Cascatas, no oeste da América do Norte, América do Sul e até mesmo no planeta Marte. Vulcões conhecidos por terem atividade subglacial incluem:

  • Mauna Kea no Havaí tropical. Há evidências de atividade eruptiva subglacial no vulcão na forma de um depósito subglacial em seu cume. As erupções se originaram cerca de 10.000 anos atrás, durante a última era glacial, quando o cume do Mauna Kea estava coberto de gelo.
  • Em 2008, o British Antarctic Survey relatou uma erupção vulcânica sob a camada de gelo da Antártida 2.200 anos atrás. Acredita-se que esta foi a maior erupção na Antártida nos últimos 10.000 anos. Depósitos de cinzas vulcânicas do vulcão foram identificados através de um levantamento de radar aéreo, enterrado sob neve mais tarde nas montanhas de Hudson, perto de Pine Island Glacier.
  • A Islândia, conhecida por suas geleiras e vulcões, costuma ser um local de erupções subglaciais. Um exemplo é uma erupção sob a calota de gelo de Vatnajökull em 1996, que ocorreu sob uma estimativa de 2.500 pés (762 m) de gelo.
  • Como parte da busca pela vida em Marte, os cientistas sugeriram que pode haver vulcões subglaciais no planeta vermelho. Vários locais potenciais desse vulcanismo foram revisados ​​e comparados extensivamente com características semelhantes na Islândia:
    • Comunidades microbianas viáveis ​​têm sido encontradas vivendo em águas subterrâneas geotérmicas profundas (–2800 m) a 349 K e pressões> 300 bar. Além disso, tem sido postulado que micróbios existem em rochas basálticas em cascas de vidro vulcânico alterado. Todas essas condições podem existir nas regiões polares de Marte hoje, onde ocorreu o vulcanismo subglacial.

A montanha Herðubreið, interior de Islândia, vista do sudeste.

Figura 25. Herðubreið, uma tuya na Islândia.

Erupções freáticas

Esquema de uma erupção freática.

Figura 26. Diagrama de uma erupção freática. (chave: 1. Nuvem de vapor de água 2. Canal de magma 3. Camadas de lava e cinzas 4. Estrato 5. Lençol freático 6. Explosão 7. Câmara magmática)

Erupções freáticas(ou erupções de vapor) são um tipo de erupção impulsionada pela expansão do vapor. Quando a água fria ou superficial entra em contato com a rocha quente ou o magma, ela superaquece e explode, fraturando a rocha ao redor e lançando uma mistura de vapor, água, cinzas, bombas vulcânicas e blocos vulcânicos.  A característica distintiva das explosões freáticas é que elas apenas explodem fragmentos de rochas sólidas pré-existentes do conduto vulcânico; nenhum novo magma está em erupção.

Por serem impulsionadas pelo craqueamento de camadas de rochas sob pressão, a atividade freática nem sempre resulta em uma erupção; se a face da rocha for forte o suficiente para suportar a força explosiva, as erupções definitivas podem não ocorrer, embora rachaduras na rocha provavelmente a desenvolvam e enfraqueçam, promovendo futuras erupções.

Vulcões conhecidos por exibir atividade freática incluem:

  • Mount St. Helens, que exibiu atividade freática pouco antes de sua erupção catastrófica de 1980 (que era em si Plinian).
  • Vulcão Taal, Filipinas, 1965.
  • La Soufrière de Guadalupe (Pequenas Antilhas), 1975-1976 atividade.
  • Soufrière Hills vulcão em Montserrat, Índias Ocidentais, 1995-2012.
  • Vulcão Poás, tem geyser freqüente como erupções freáticas de seu lago da cratera.
  • Monte Bulusan, conhecido por suas súbitas erupções freáticas.
  • Monte Ontake, todas as erupções históricas deste vulcão foram freáticas, incluindo a erupção mortal de 2014.

Supervulcões

O que causaria uma caldeira gigante?

Diagrama da Caldeira de Yellowstone. Abrange grande parte do canto noroeste do Wyoming e abrange mais de 30 quilômetros de diâmetro

Você pode ficar na borda e ver a enorme Caldeira de Yellowstone, mas é difícil visualizar um vulcão ou um conjunto de erupções tão enormes.

Os supervulcões são uma ideia relativamente nova na vulcanologia. Apesar de suas erupções serem incrivelmente massivas, elas são extremamente raras. O poder de Yellowstone, mesmo 640.000 anos após a erupção mais recente, é visto em seus gêiseres fantásticos.

As erupções do supervulcão são extremamente raras na história da Terra. É uma coisa boa porque eles são inimaginavelmente grandes.

Um supervulcão deve explodir mais de 1.000 km cúbicos de material, comparado com 1.2 km 3 para o Monte Santa Helena ou 25 km 3 para o Monte Pinatubo, uma grande erupção nas Filipinas em 1991. Não surpreendentemente, os supervulcões são tipo mais perigoso de vulcão.

Erupções do Supervulcão

A causa exata das erupções do supervulcão ainda é debatida. No entanto, os cientistas pensam que uma câmara de magma muito grande irrompe inteiramente em uma explosão catastrófica. Isso cria um enorme buraco ou caldeira no qual a superfície colapsa (Figura 27).

A caldeira de Santorini, na Grécia, é tão grande que só pode ser vista por satélite

Figura 27. A caldeira de Santorini, na Grécia, é tão grande que só pode ser vista por satélite.

Caldeira de Yellowstone

O maior supervulcão da América do Norte está abaixo do Parque Nacional de Yellowstone, em Wyoming. Yellowstone situa-se acima de um hotspot que entrou em erupção catastroficamente três vezes: 2,1 milhões, 1,3 milhões e 640 mil anos atrás.

O Yellowstone produziu muitas erupções menores (mas ainda enormes) mais recentemente (Figura 28). Felizmente, a atividade atual em Yellowstone é limitada aos famosos gêiseres da região.

A web cam Old Faithful mostra erupções periódicas do famoso gêiser do Yellowstone em tempo real.

Diagrama do hotspot e da caldeira de Yellowstone

Figura 28. O hotspot de Yellowstone produziu enormes erupções félsicas. A caldeira de Yellowstone entrou em colapso na mais recente super erupção.

Erupções do Supervulcão e Vida na Terra

Um supervulcão poderia mudar a vida na Terra como a conhecemos. Ash poderia bloquear tanto a luz solar que a  fotossíntese seria reduzida e as temperaturas globais despencariam. As erupções vulcânicas poderiam ter contribuído para algumas das extinções em massa na história do nosso planeta. Ninguém sabe quando a próxima super erupção será.

Vídeos de vulcões interessantes são vistos em Vídeos da National Geographic: Vídeo Ambiental, Desastres Naturais, Terremotos. Uma interessante é “Mammoth Mountain”, que explora Hot Creek e a área vulcânica da Califórnia.

A formação de vulcões

Os vulcões são uma manifestação vibrante dos processos das placas tectônicas. Vulcões são comuns ao longo de fronteiras de placas convergentes e divergentes. Vulcões também são encontrados dentro de placas litosféricas longe dos limites das placas. Onde quer que o manto seja capaz de derreter, os vulcões podem ser o resultado.

Vulcões ativos, placas tectônicas e o anel de fogo. A maioria dos vulcões está localizada nas fronteiras entre os lugares, especialmente ao longo das fronteiras do pacífico (conhecido como anel de fogo). No entanto, existem alguns, incluindo o hot spot havaiano e o mid atlantic ridge que estão no meio das placas. A trincheira de Java e a trincheira Aleutiana correm ao lado de notáveis ​​cadeias de vulcões e estão na fronteira da placa da Eurásia, onde ela encontra a placa indo-austríaca e a placa do Pacífico, respectivamente.

Figura 1. Mapa mundial de vulcões ativos.

Veja se você pode dar uma explicação geológica para os locais de todos os vulcões na figura 1. O que é o Anel de Fogo do Pacífico? Por que os vulcões havaianos estão localizados longe de qualquer limite de placa? Qual é a causa dos vulcões ao longo da cordilheira do meio do Atlântico?

Os vulcões entram em erupção porque o manto se derrete. Este é o primeiro estágio na criação de um vulcão. Lembre-se, no capítulo “Rochas”, que o manto pode derreter se a temperatura aumentar, a pressão baixar ou a água for adicionada. Certifique-se de pensar em como o derretimento ocorre em cada uma das seguintes configurações vulcânicas.

Vulcões nos limites da placa

Três caminhantes subindo as encostas cobertas de neve das cascatas.

Figura 2. Caminhando nas cascatas

Os vulcões são divertidos (e difíceis) de escalar. Escalar nas Cascades varia em dificuldade de uma caminhada não técnica, como em South Sister, até uma escalada técnica no Monte Baker, na qual são necessários um machado de gelo, presilhas e experiência.

Limites de placa convergentes

Placas convergentes podem ser oceânicas, continentais ou uma de cada. Se ambos forem continentais, eles se misturarão e formarão uma cadeia de montanhas. Se pelo menos um for oceânico, ele será subduzido. Uma placa subductora cria vulcões. Locais com convergência em que pelo menos uma placa é oceânica no limite têm vulcões.

Fusão

Derretimento nos limites das placas convergentes tem muitas causas. A placa subductora aquece quando afunda no manto.

Além disso, a água é misturada com os sedimentos situados no topo da placa de subducção. À medida que os sedimentos se subdividem, a água sobe no material do manto sobrejacente e abaixa seu ponto de fusão. Derretimento no manto acima da placa subductora leva a vulcões dentro de uma ilha ou arco continental.

Por que o derretimento ocorre nos limites das placas convergentes? A placa subductora aquece quando afunda no manto. Além disso, a água é misturada com os sedimentos situados no topo da placa de subducção.

Esta água diminui o ponto de fusão do material do manto, o que aumenta o derretimento. Vulcões em fronteiras de placas convergentes são encontrados ao longo de toda a bacia do Oceano Pacífico, principalmente nas bordas das placas do Pacífico, Cocos e Nazca.

As trincheiras marcam as zonas de subducção, embora apenas a Trincheira Aleutiana e a Trincheira de Java apareçam no mapa da figura 3.

Lembre-se de seu conhecimento de placas tectônicas. Grandes terremotos são extremamente comuns ao longo dos limites das placas convergentes.

Como o Oceano Pacífico é cercado por fronteiras convergentes e transformantes, cerca de 80% de todos os terremotos atingem a bacia do Oceano Pacífico (o anel de fogo). Por que 75% dos vulcões do mundo são encontrados ao redor da bacia do Pacífico?

Naturalmente, esses vulcões são causados ​​pela abundância de limites de placas convergentes ao redor do Pacífico.

Mapa de vulcões na Cordilheira das Cascatas

Figura 3. A Cordilheira da Cascata é formada por vulcões criados a partir da subducção da crosta oceânica sob o continente norte-americano.

círculo de Fogo

O Anel de Fogo do Pacífico é o local onde ocorre a maior parte da atividade vulcânica na Terra. Uma descrição do Anel de Fogo do Pacífico ao longo do oeste da América do Norte é uma descrição dos limites da placa.

  • A subducção na trincheira da América Central cria vulcões na América Central.
  • A falha de San Andreas é um limite de transformação.
  • A subducção da placa de Juan de Fuca sob a placa norte-americana cria os vulcões da Cascata.
  • A subducção da placa do Pacífico sob a placa norte-americana no norte cria os vulcões das Ilhas Aleutas.

Esta incrível erupção explosiva do Monte Vesúvio na Itália em 79 dC é um exemplo de um vulcão composto que se forma como o resultado de um limite de placa convergente:

Vulcões em fronteiras de placas convergentes são encontrados ao longo de toda a bacia do Oceano Pacífico, principalmente nas bordas das placas do Pacífico, Cocos e Nazca. As trincheiras marcam as zonas de subducção.

As Cascatas são uma cadeia de vulcões em uma fronteira convergente onde uma placa oceânica está subducidando sob uma placa continental.

Especificamente, os vulcões são o resultado da subducção das Placas Juan de Fuca, Gorda e Explorer abaixo da América do Norte. Os vulcões estão localizados logo acima de onde a placa de subducção está na profundidade certa no manto para que haja fusão (Figura 3).

As Cascades estão ativas há 27 milhões de anos, embora os picos atuais não tenham mais de 2 milhões de anos. Os vulcões estão longe o suficiente para o norte e estão em uma região onde tempestades são comuns, e muitas são cobertas por geleiras.

As cascatas são mostradas neste mapa interativo com fotos e descrições de cada um dos vulcões.

Imagem do Monte. Padeiro em Washington

Figura 4. Mt. Baker, Washington.

Limites de placa divergentes

Fotografia de uma erupção tirada de um avião.

Figura 5. Uma erupção vulcânica em Surtsey, uma pequena ilha perto da Islândia.

Nos limites divergentes das placas, a rocha quente do manto eleva-se no espaço onde as placas estão se afastando. Quando a rocha quente do manto se convence para cima, ela sobe mais alto no manto.

A rocha está sob baixa pressão; isso diminui a temperatura de fusão da rocha e, por isso, derrete. A lava entra em erupção através de longas rachaduras no solo ou fissuras.

Por que o derretimento ocorre nos limites das placas divergentes? A rocha quente do manto sobe onde as placas estão se afastando. Isso libera pressão no manto, o que reduz sua temperatura de fusão. A lava entra em erupção através de longas rachaduras no solo ou  fissuras.

Os vulcões entram em erupção em cordões meso-oceânicos, como a cordilheira do Meio Atlântico, onde o leito do mar cria novos fundos oceânicos nos vales da fenda.

Onde um hotspot está localizado ao longo do cume, como na Islândia, os vulcões crescem alto o suficiente para criar ilhas (figura 5).

Pontes do meio do oceano

Monte Gahinga no vale do leste da África Rift

Figura 6. Monte Gahinga no vale do leste da África.

Os vulcões entram em erupção em cordões meso-oceânicos, como a cordilheira do Meio Atlântico, onde o leito do mar cria novos fundos oceânicos nos vales da fenda.

Onde um hotspot está localizado ao longo do cume, como na Islândia, os vulcões crescem alto o suficiente para criar ilhas.

Continental Rifting

Erupções são encontradas em limites de placas divergentes à medida que os continentes se separam. Os vulcões na Figura 6 estão no Rifte do Leste Africano entre as placas Africana e Árabe.

Lembre-se, no capítulo Plate Tectonics, que a Baja California está sendo desmembrada do México continental como outro exemplo de rifteamento continental.

Resumo

  • A fusão é comum nos limites das placas convergentes.
  • Limites convergentes de placas revestem a bacia do Oceano Pacífico, de modo que os arcos vulcânicos revestem a região.
  • A fusão nos limites divergentes das placas é devida à liberação de pressão.
  • Nas cristas meso-oceânicas, o fundo do mar é separado e o novo leito oceânico é criado.

EXPLORE MAIS

Use este recurso para responder as perguntas que seguem.


(Você pode parar de assistir às 11:02.)

  1. Que porcentagem de vulcões e terremotos ocorrem no Anel de Fogo do Pacífico?
  2. Quanto tempo dura o arco de vulcões ao longo da Orla do Pacífico?
  3. Como Agostinho construiu tão alto? Possui alta ou baixa sílica?
  4. Que tipo de vulcões são encontrados ao longo do anel de fogo? O que acontece com o gás no magma?
    o que mata tantas pessoas?
  5. O que a água faz na rocha quente abaixo da superfície?
  6. O que o carbono-12 indica?
  7. Que processo traz os sedimentos e a água para o manto?

Hotspots dos vulcões

Hotspot.Geologia.

Figura 7. Diagrama mostrando uma seção transversal através da litosfera da Terra (em amarelo) com o magma subindo do manto (em vermelho)

Em geologia, os lugares conhecidos como hotspots ou hot spots são regiões vulcânicas que se acredita serem alimentadas pelo manto subjacente que é anormalmente quente em comparação com o manto circundante. Eles podem estar próximos ou distantes dos limites das placas tectônicas.

Atualmente, existem duas hipóteses que tentam explicar suas origens. Um sugere que eles são devidos a plumas de manto quente que se elevam como diapirais térmicos do limite do núcleo-manto.

Uma hipótese alternativa postula que não é a alta temperatura que causa o vulcanismo, mas a extensão litosférica que permite o aumento passivo do derretimento a partir de profundidades rasas.

Esta hipótese considera o termo “hotspot” como um nome impróprio, afirmando que a fonte do manto abaixo deles não é, de fato, anormalmente quente. Exemplos bem conhecidos incluem o Havaí e o Yellowstone.

As origens do conceito de hotspots estão no trabalho de J. Tuzo Wilson, que postulou em 1963 que as ilhas havaianas resultam do movimento lento de uma placa tectônica através de uma região quente abaixo da superfície.

Posteriormente, foi postulado que os hotspots são alimentados por fluxos estreitos de manto quente que se elevam do limite do núcleo-manto da Terra em uma estrutura chamada pluma do manto.

A existência ou não de tais plumas de manto é atualmente objeto de uma grande controvérsia na ciência da Terra. As estimativas para o número de hotspots postulados para serem alimentados por plumas do manto variaram de cerca de 20 a vários milhares, ao longo dos anos, com a maioria dos geólogos considerando algumas dezenas para existir. Havaí, Reunião, Yellowstone, Galápagos e Islândia são algumas das regiões vulcânicas mais ativas atualmente nas quais a hipótese é aplicada.

Diagrama esquemático mostrando os processos físicos dentro do manto superior da Terra que levam à geração de magma. A a D são diferentes configurações tectônicas de placas. Os gráficos mostram a geotermia (curva de temperatura dentro da Terra, vermelha) e o solidus (temperatura onde a rocha começa a derreter, verde). Quando as duas curvas se cruzam, o magma é gerado pela fusão parcial. A) as curvas não se cruzam - nenhum magma é gerado B) nas cristas médio-oceânicas a geração de magma ocorre em profundidades muito rasas devido a altas temperaturas e litosfera muito fina C) sobre a pluma do manto a geração de magma ocorre em maiores profundidades devido a temperaturas ainda mais altas mas litosfera mais espessa D) sobre a subdivisão de lajes A geração de magmas ocorre em profundidades maiores devido à diminuição da temperatura de fusão da rocha pelos fluidos liberados da laje

Figura 8. Diagrama esquemático mostrando os processos físicos dentro da Terra que levam à geração de magma. O derretimento parcial começa acima do ponto de fusão.

A maioria dos vulcões de hotspots é basáltica (por exemplo, Havaí e Taiti). Como resultado, eles são menos explosivos do que os vulcões da zona de subducção, nos quais a água fica presa sob a placa principal.

Onde hotspots ocorrem em regiões continentais, o magma basáltico aumenta através da crosta continental, que se funde para formar riolitos.

Esses riolitos podem formar erupções violentas. Por exemplo, a Caldeira de Yellowstone foi formada por algumas das mais poderosas explosões vulcânicas da história geológica.

No entanto, quando o riolito está completamente em erupção, pode ser seguido por erupções de magma basáltico que se elevam através das mesmas fissuras litosféricas (rachaduras na litosfera).

Um exemplo desta atividade é a Faixa de Iggachuz, na Colúmbia Britânica, que foi criada por uma série inicial de erupções traquíticas e riolíticas e extrusão tardia de uma sequência de fluxos de lava basáltica.

A hipótese do hotspot está agora intimamente ligada à hipótese da pluma do manto.

Comparação com vulcões de arco ilha

Os vulcões de pontos críticos são considerados como tendo uma origem fundamentalmente diferente dos vulcões de arco da ilha.

O último formulário sobre zonas de subducção, em limites de placa convergentes. Quando uma placa oceânica se encontra com outra, a placa mais densa é forçada para baixo em uma vala oceânica profunda.

Esta placa, à medida que é subdividida, libera água na base da placa de sustentação, e essa água se mistura com a rocha, alterando assim sua composição, fazendo com que alguma rocha derreta e suba. É isso que alimenta uma cadeia de vulcões, como as Ilhas Aleutas, perto do Alasca.

Correntes vulcânicas de hotspot

A hipótese da pluma do manto comum / hotspot prevê que as estruturas de alimentação sejam fixas uma em relação à outra, com os continentes e o fundo do mar à deriva.

A hipótese, portanto, prevê que as cadeias de vulcões progressivas no tempo são desenvolvidas na superfície.

Exemplos são o Yellowstone, que fica no final de uma cadeia de caldeiras extintas, que se tornam progressivamente mais antigas a oeste.

Outro exemplo é o arquipélago havaiano, onde as ilhas se tornam progressivamente mais antigas e mais profundamente erodidas a noroeste.

Geólogos tentaram usar cadeias vulcânicas de hotspot para rastrear o movimento das placas tectônicas da Terra.

Esse esforço foi abalado pela falta de cadeias muito longas, pelo fato de que muitas não são progressivas no tempo (por exemplo, as Galápagos) e pelo fato de os hotspots não parecerem ser fixos um em relação ao outro (por exemplo, Havaí e Islândia). .

O rastro de montanhas submersas criado como a placa tectônica se movia através do hotspot do Havaí ao longo de milhões de anos, conhecido como a cadeia de montanhas submarinas Imperador Havaiano, ou o Imperador Seamounts.

Figura 9. Ao longo de milhões de anos, a Pacific Plate movimentou-se pelo hotspot do Havaí, criando um rastro de montanhas submersas que se estendem pelo Pacífico

Resumo

  • As erupções do supervulcão são raras, mas massivas e mortais.
  • O Yellowstone Caldera é um supervulcão que entrou em erupção catastrófica três vezes.
  • As erupções do supervulcão podem mudar o curso da vida na Terra.

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