Ciências da Terra

objetivos da lição

• explique como os vulcões entram em erupção.
• Descreva e compare os tipos de erupções vulcânicas.
• distinguir entre diferentes tipos de lava e entender a diferença entre magma e lava.
• descreva um método para prever erupções vulcânicas.

como os vulcões entram em erupção

todos os vulcões compartilham as mesmas características básicas. O magma se acumula em câmaras de magma que podem estar a 160 quilômetros (100 milhas) abaixo da superfície. À medida que a rocha aquece, ela se expande, o que cria ainda mais pressão. Como resultado, o magma procura uma saída empurrando em direção à superfície, o magma penetra através de rachaduras na crosta terrestre chamadas aberturas. Eventualmente, o magma atinge a superfície; quando sai, chamamos de erupção. A palavra erupção também é usada em outros contextos. Uma erupção pode ser uma explosão ou explosão, uma ocorrência violenta e repentina, como quando uma multidão irrompe com raiva. Mas uma erupção também pode ser uma propagação de algo como uma erupção cutânea em sua pele, gradual e relativamente calma. Essas duas definições são semelhantes aos dois tipos de erupções que vemos em vulcões.

tipos de erupções

cada formação geológica é única. Sua composição e construção dependem de tantos fatores, que seria impossível que duas formações fossem exatamente iguais. Da mesma forma, cada vulcão e suas erupções são únicos. No entanto, tendemos a ver dois tipos principais de erupções. Falamos sobre erupção para significar uma explosão violenta ou uma espécie de propagação silenciosa. Estes são os dois tipos de erupções vulcânicas que vemos–erupções explosivas e não explosivas. Quando pensamos em erupções vulcânicas, muitas vezes pensamos em enormes nuvens de cinzas vulcânicas ejetadas no alto da atmosfera e, em seguida, rios grossos de lava vermelha serpenteando pela encosta da montanha. Na realidade, esses dois fenômenos raramente ocorrem no mesmo vulcão. As erupções vulcânicas tendem a ser uma ou outra.

erupções explosivas

Imagine a devastação e a força causadas pela bomba atômica lançada em Nagasaki no final da Segunda Guerra Mundial, na qual mais de 40.000 pessoas morreram. Agora imagine uma explosão 10.000 vezes mais poderosa. Erupções vulcânicas explosivas podem ser tão poderosas (figura 8.9). À medida que o magma quente abaixo da superfície interage com a água, os gases se acumulam e a pressão do magma se acumula. Essa pressão cresce e cresce até que esses gases dissolvidos o façam explodir em uma enorme explosão.

esta grande explosão leva consigo o magma e os gases vulcânicos, que podem disparar muitos quilômetros no céu e formar uma nuvem de cogumelos, semelhante à formada por uma explosão nuclear (figura 8.10). Os detritos viajam para o ar em velocidades muito altas e esfriam na atmosfera para formar partículas sólidas chamadas piroclastos. Algumas dessas partículas podem permanecer na atmosfera por anos, o que pode atrapalhar os padrões climáticos e afetar a temperatura da Terra. O resto dos detritos vem caindo de volta à terra, onde chove por quilômetros e quilômetros ao redor.

às vezes ocorrem explosões secundárias que são ainda maiores que as primeiras. Além disso, gases vulcânicos como vapor de água, dióxido de carbono, dióxido de enxofre, sulfeto de hidrogênio e cloreto de hidrogênio podem formar nuvens venenosas e invisíveis que vagam pela atmosfera. Esses gases contribuem para problemas ambientais, como chuva ácida e destruição de ozônio, e podem realmente resfriar a atmosfera da Terra.

na Cordilheira Cascade, a erupção explosiva do Monte St.Helens foi precedida pela erupção do Pico Lassen, um dos três vulcões Cascade no norte da Califórnia. Em 22 de Maio de 1915, uma erupção explosiva enviou uma coluna de cinzas e gás a 30.000 pés no ar e desencadeou um fluxo piroclástico de alta velocidade, que derreteu a neve e criou um lahar. Lassen continua a ter atividade geotérmica e pode entrar em erupção explosivamente novamente. M. Shasta entra em erupção a cada 600 a 800 anos. Uma erupção provavelmente criaria um grande fluxo piroclástico e talvez um lahar. No entanto, o vulcão pode explodir como o Monte. Mazama, que se explodiu em uma erupção cerca de 42 vezes mais poderosa do que o Monte St.Helens em 1980, para criar o Lago Crater.

erupções não explosivas

um segundo tipo de erupção vulcânica é uma erupção não explosiva ou efusiva (figura 8.11). Como a composição do magma é diferente em diferentes vulcões, as propriedades da lava são diferentes. Em erupções efusivas, os fluxos de lava são relativamente calmos e não explodem do vulcão. Como resultado, as pessoas geralmente têm muito aviso antes que a lava chegue até elas, então as erupções não explosivas são muito menos mortais. Isso não os impede de serem destrutivos, no entanto. Mesmo quando sabemos que um fluxo de lava está se aproximando, existem poucas maneiras de pará-lo, dada a enorme quantidade e temperatura da lava.

os vulcões de Magma e Lava não seriam tão interessantes sem as grandes explosões que eles criam e os rios vermelhos brilhantes de lava. Toda rocha ígnea vem de magma ou lava. Da próxima vez que você fizer caminhadas perto de uma zona vulcânica, você pode tentar identificar os tipos de lava que o vulcão entrou em erupção, com base nos tipos de rochas ígneas que você encontra.

figura 8.12: quando a lava flui prontamente, a pressão não se acumula tão grandes explosões não ocorrem.

Magma

nas profundezas da terra, o magma se forma como o primeiro estágio na criação de um vulcão. Isso ocorre porque a rocha abaixo da superfície é submetida a grandes quantidades de pressão da gravidade. O decaimento de materiais radioativos gera calor adicional. O calor e a pressão substanciais derretem a rocha abaixo da superfície para formar uma substância semelhante a um taffy. Você pode ter visto uma vela que foi deixada de fora ao sol quente por muito tempo. Torna-se mais suave e mais como um líquido. À medida que as moléculas absorvem calor, elas começam a deslizar umas pelas outras, tornando-se mais fluidas. Um processo semelhante ocorre com o magma. No entanto, diferentes substâncias derretem em diferentes temperaturas. Por esse motivo, a temperatura na qual as rochas derretem depende dos tipos específicos de rochas. A crosta e o manto da Terra são feitos de muitas substâncias, de modo que a temperatura necessária para criar magma varia. A maioria dos magmas é formada entre 600°C e 1300°C (figura 8.13).

rocha derretida ou magma podem ser encontrados em câmaras de magma abaixo da Terra. Como as câmaras de magma estão tão abaixo da superfície da Terra, é difícil para os cientistas estudá-las. Os cientistas sabem que as câmaras de magma são criadas onde o calor e a pressão são maiores. Quando as placas tectônicas colidem e esfregam umas contra as outras, o magma é formado lá. Foi assim que o anel de fogo do Pacífico foi criado. Também sabemos que existem vulcões longe dos limites das placas, então sabemos que também existem câmaras de magma nessas áreas. Câmaras de Magma podem ser encontradas onde há plumas do manto ou pontos quentes.

apenas como ou por que esses pontos quentes são criados não é exatamente conhecido. No entanto, como diferentes substâncias derretem em diferentes temperaturas, a criação de magma depende de quais substâncias o compõem—sua composição. Assim como o sabor de um bolo depende dos ingredientes que você coloca nele, o comportamento do magma e da lava depende de sua composição. Certas rochas derretidas agem de certas maneiras. Então, quando o magma se torna lava, nem toda lava age da mesma forma.

Lava

uma vez que o magma atinge a superfície, ele se torna lava. Considere diferentes líquidos que você pode ver em sua casa-mel e uma garrafa de cola, por exemplo. Você pode concordar que os dois líquidos são diferentes em muitos aspectos. Eles têm um sabor diferente, têm cores diferentes, têm gases diferentes e fluem de maneira diferente. Na verdade, o mel é um líquido que resiste ao fluxo, enquanto a cola flui facilmente. O mel tem uma viscosidade mais alta do que a cola; resiste ao fluxo (figura 8.14). A Cola tem uma baixa viscosidade porque flui facilmente. Uma das principais diferenças em diferentes tipos de lava é a sua viscosidade.

uma lava altamente viscosa é aquela que não tende a fluir facilmente. Tende a ficar no lugar. Lavas com alto teor de sílica tendem a ser mais viscosos. Como é tão resistente ao movimento, obstrui as aberturas de um vulcão. A pressão se torna cada vez maior até que o vulcão finalmente exploda. Este tipo de lava é encontrado em erupções explosivas. Também tende a reter muito gás. Quando o gás é liberado, torna a erupção mais explosiva. A maior parte dessa lava é disparada para o ar, onde endurece e se torna rocha sólida. Esta rocha fundida que se solidifica no ar é conhecida como material piroclástico. Em uma rocha ígnea como pedra-pomes, pequenos buracos na rocha sólida mostram onde as bolhas de gás estavam quando a rocha ainda era lava líquida.

lâminas de lava de baixa viscosidade ou fluxos nas encostas das montanhas. Há mais de um tipo de lava de baixa viscosidade. As diferenças entre eles vêm da composição diferente das lavas e dos pontos diferentes onde vêm à superfície. O tipo de formações ígneas formadas depende do tipo de lava que é. As três categorias principais são a’a, pahoehoe e pillow lava.

A’a Lava

a’a lava é a mais viscosa das lavas não explosivas (figura 8.15). Esta lava forma uma crosta espessa e quebradiça que é rasgada em pedaços ásperos e irregulares. A superfície solidificada é irregular e afiada. Pode se espalhar por grandes áreas à medida que a lava continua a fluir por baixo.

Lava Pāhoehoe

a lava Pāhoehoe é menos viscosa que a lava a’a e flui mais facilmente. Sua superfície parece mais enrugada e lisa do que a lava a’a irregular. A lava Pāhoehoe flui em uma série de lóbulos ou áreas arredondadas que formam estranhas formas retorcidas e esculturas de rochas naturais (figura 8.16). A lava Pāhoehoe também pode formar tubos de lava sob o solo (figura 8.17).

travesseiro Lava

travesseiro lava é lava que sai de aberturas vulcânicas Debaixo d’água (figura 8.18). Quando sai debaixo d’água, esfria muito rapidamente e forma rochas aproximadamente esféricas que se assemelham a travesseiros, das quais mais lava vaza e cria mais travesseiros. A lava de travesseiro é particularmente comum ao longo de centros de espalhamento subaquáticos.

prever erupções vulcânicas pode ser devastador, particularmente para as pessoas que estão mais perto de vulcões. Como os meteorologistas tentam prever, ou prever, furacões e tornados, o vulcanologista também tenta prever erupções vulcânicas. Embora prever erupções vulcânicas esteja longe de ser perfeito, muitas evidências podem indicar que um vulcão está prestes a entrar em erupção. Alguns desses fatores são difíceis de medir, contribuindo para a dificuldade em prever erupções.

história das atividades vulcânicas

um fator importante na previsão de erupções é a história de um vulcão. Ou seja, consideramos quanto tempo desde que entrou em erupção e o intervalo de tempo entre suas erupções anteriores. Vulcões são categorizados em três subdivisões-ativo, dormente e extinto. Um vulcão ativo é aquele que está em erupção ou mostra sinais de erupção em um futuro próximo. Um vulcão adormecido não mostra mais sinais de atividade, mas entrou em erupção na história recente (figura 8.19). Finalmente, um vulcão extinto é aquele que não entrou em erupção na história recente e provavelmente não entrará em erupção novamente no futuro. Vulcões ativos e dormentes são fortemente monitorados porque mesmo vulcões dormentes podem repentinamente mostrar sinais de atividade.

terremotos

como o magma sob um vulcão empurra para cima, ele sacode o chão e causa terremotos. Embora os terremotos provavelmente ocorram todos os dias perto de um vulcão, a quantidade e o tamanho dos terremotos aumentam antes de uma erupção. Na verdade, um vulcão que está prestes a entrar em erupção pode produzir uma sequência contínua de terremotos, já que o magma que se move no subsolo cria estresse nas rochas vizinhas. Para medir esses terremotos, os cientistas usam sismógrafos que registram o comprimento e a força de cada terremoto.

deformação da inclinação

tudo o que magma e gás empurrando para cima podem fazer o solo ou a inclinação do vulcão começar a inchar. Às vezes, o inchaço do solo revela grandes mudanças na forma de um vulcão. A maioria dos casos de deformação do solo é sutil, porém, e só pode ser detectada por tiltmeters, que são instrumentos que medem o ângulo da inclinação de um vulcão. Além disso, o inchaço do solo pode causar aumento das quedas de rochas e deslizamentos de terra.

emissões de gases

muitas vezes, os gases são capazes de escapar de um vulcão antes que o magma atinja a superfície em uma erupção. Assim, os cientistas podem medir a produção de gás, ou emissões de gás, em aberturas no vulcão ou ao redor dele. Gases, como dióxido de enxofre (SO2), dióxido de carbono (CO2), ácido clorídrico (HCl) e até vapor de água podem ser medidos no local ou, em alguns casos, a uma distância com satélites. As quantidades de gases e suas proporções são calculadas para ajudar a prever erupções.

Monitoramento Remoto

Como mencionado, alguns gases podem ser monitorados usando tecnologia de satélite (Figura 8.20). Os satélites também são capazes de medir outros fatores, como leituras de temperatura de pontos particularmente quentes em um local de vulcão ou áreas onde a superfície do vulcão está mudando. À medida que nossa tecnologia continua a melhorar, os cientistas são mais capazes de detectar mudanças com precisão e segurança.

embora os métodos de monitoramento estejam ficando cada vez melhores, ainda é difícil prever uma erupção vulcânica com certeza. Nenhum cientista ou agência governamental quer ser considerado alarmista ao anunciar que uma erupção vai ocorrer e então realmente não acontece. O custo e a ruptura com a sociedade de uma evacuação em larga escala deixariam muitas pessoas descontentes e os cientistas envergonhados. No entanto, a possibilidade de salvar vidas e propriedades certamente torna a busca da previsão de erupção uma causa digna.

Resumo da lição

• vulcões são produzidos quando o magma sobe em direção à superfície da terra porque é menos denso que a rocha circundante.
• as erupções vulcânicas podem ser não explosivas ou explosivas, dependendo da viscosidade do magma.Erupções do tipo explosivo acontecem ao longo das bordas dos continentes e produzem enormes quantidades de material ejetado para o ar.Erupções do tipo não explosivo produzem principalmente vários tipos de lava, como a’a, pāhoehoe e lavas de travesseiro.Alguns sinais de que um vulcão pode entrar em erupção em breve incluem terremotos, abaulamento superficial, gases emitidos, bem como outras mudanças que podem ser monitoradas pelos cientistas.

Perguntas de Revisão

1. Quais são os dois tipos básicos de erupções vulcânicas?
2. várias centenas de anos atrás, um vulcão entrou em erupção perto da cidade de Pompéia. Os arqueólogos encontraram os restos mortais de pessoas se abraçando, sufocados por cinzas e rochas que cobriam tudo. Que tipo de erupção deve ter sido essa?
3. o que é material piroclástico?
4. nomeie três líquidos com baixa viscosidade e três com alta viscosidade.
5. Qual é a diferença entre uma câmara de magma e uma pluma do manto?
6. o ponto de ebulição da água é de 100°C. Por que a água pode tornar uma erupção mais explosiva?
7. quais são três nomes para lava não explosiva?
8. quais fatores são considerados na previsão de erupções vulcânicas?
9. por que a previsão de vulcões é tão importante?Dado que os astrônomos estão longe dos assuntos que estudam, que evidência eles poderiam Procurar para determinar a composição de um planeta no qual um vulcão é encontrado?

vocabulário

vulcão ativo um vulcão que está atualmente em erupção ou prestes a entrar em erupção. vulcão adormecido um vulcão que atualmente não está em erupção, mas que entrou em erupção no passado registrado. erupção efusiva uma erupção vulcânica relativamente suave e não explosiva. erupção a liberação de magma na superfície da Terra. Normalmente, uma erupção é acompanhada pela liberação de gases também. erupção explosiva uma erupção vulcânica que libera grandes quantidades de gás, de modo que o magma é violentamente jogado no ar. vulcão extinto um vulcão que não entrou em erupção na história registrada e é considerado improvável que entre em erupção novamente. câmara de magma uma região dentro da terra cercada por rocha sólida e contendo magma. pyroclast uma rocha composta por fragmentos de rocha vulcânica lançados no ar por erupções vulcânicas. viscosidade a “espessura” ou “viscosidade” de um líquido. Quanto mais viscoso for um líquido, mais difícil será para o líquido fluir.

pontos a considerar

• Que tipos de evidência você acha que diria aos cientistas se uma erupção vulcânica antiga era explosiva ou não explosiva?
• todos os vulcões têm a forma de montanhas altas com uma cratera no pico?
• o que você acha que é a origem dos nomes a’a e Pāhoehoe?Terremotos nem sempre indicam que um vulcão vai entrar em erupção. Que fatores sobre um terremoto podem indicar uma relação com uma erupção vulcânica?