Génese dos vulcões

Vulcanologia

Génese dos vulcões

Os movimentos e a dinâmica do magma, tal como a maior parte do interior da Terra, ainda são pouco conhecidos. No entanto é sabido que uma erupção é precedida de movimentos de magma do interior da Terra até à camada externa sólida (crosta terrestre) ocupando uma câmara magmática debaixo de um vulcão. Eventualmente o magma armazenado na câmara magmática é forçado a subir e é extruído e escorre pela superfície do planeta como lava, ou o magma pode aquecer água nas zonas próximas causando descargas explosivas de vapor, pode acontecer também que os gases que se libertam do magma projetem rochas, piroclastos, obsidianas e/ou cinzas vulcânicas. Apesar de serem sempre forças muito poderosas, as erupções podem variar de efusivas a extremamente explosivas9 .

A maioria dos vulcões terrestres tem origem nos limites destrutivos das placas tectónicas, onde a crosta oceânica é forçada a mergulhar por baixo da crosta continental, dado que esta é menos densa do que a oceânica. A frição e o calor causados pelas placas em movimento leva ao afundamento da crosta oceânica, e devido à baixa densidade do magma resultante este sobe. À medida que o magma sobe através de zonas de fratura na crosta terrestre, pode eventualmente ser expelido em um ou mais vulcões10 . Um exemplo deste tipo de vulcão é o Monte Santa Helena nos Estados Unidos, que se encontra na zona interior da margem entre a placa Juan de Fuca que é oceânica e a placa Norte-americana.

Ambientes tectónicos

Os vulcões encontram-se principalmente em três tipos principais de ambientes tectónicos11 :

Limites construtivos das placas tectónicas

Erupção do Monte Santa Helena em 1980.

Este é o tipo mais comum de vulcões na Terra, mas são também os observados menos frequentemente dado que a sua atividade ocorre maioritariamente abaixo da superfície dos oceanos. Ao longo do sistema de riftes oceânicos ocorrem erupções espaçadas irregularmente. A grande maioria deste tipo de vulcões é apenas conhecida devido aos sismos associados às suas erupções, ou ocasionalmente, se navios que passam nos locais onde existem, registam elevadas temperaturas ou precipitados químicos na água do mar. Em alguns locais a atividade dos riftes oceânicos levou a que os vulcões atingissem a superfície oceânica: a Ilha de Santa Helena e a Ilha de Tristão da Cunha no Oceano Atlântico e as Galápagos no Oceano Pacífico, permitindo que estes vulcões sejam estudados em pormenor. A Islândia também se encontra num rifte, mas possui características diferentes das de um simples vulcão.

Os magmas expelidos neste tipo de vulcões são chamados de MORB (do inglês Mid-Ocean Ridge Basalt que significa: "basalto de rifte oceânico") e são geralmente de natureza basáltica12 .

Limites destrutivos das placas tectónicas

Diagrama de limite destrutivo causando sismos e uma erupção vulcânica.

Estes são os tipos de vulcões mais visíveis e bem estudados. Formam-se acima das zonas de subducção onde as placas oceânicas mergulham debaixo das placas terrestres. Os seus magmas são tipicamente "calco-alcalinos" devido a serem originários das zonas pouco profundas das placas oceânicas e em contacto com sedimentos. A composição destes magmas é muito mais variada do que a dos magmas dos limites construtivos.

Hot spots (pontos quentes)

Os vulcões de hot spots são originalmente vulcões que não poderiam ser incluídos nas categorias acima referidas. Os hot spots referem-se a situação específica de uma pluma isolada de material quente do manto que interceta a zona inferior da crosta terrestre (oceânica ou continental), conduzindo à formação de um centro vulcânico que não se encontra ligado a um limite de placa13 . O exemplo clássico é a cadeia havaiana de vulcões e montes submarinos. O Yellowstone é também tido como outro exemplo, sendo a intercepção neste caso com uma placa continental.

A Islândia e os Açores são por vezes citados como outros exemplos, mas bastante mais complexos devido à coincidência do rift médio Atlântico com um hot spot. Não há unanimidade acerca do conceito de hot spot, uma vez que os vulcanólogos não são consensuais sobre a origem das plumas "quentes do manto", se as mesmas têm origem no manto superior ou no manto inferior. Estudos recentes levam a crer que vários subtipos de hot spots irão ser identificados.

Previsão de erupções

Erupção do vulcão Stromboli, na costa da Sicília, Itália.

A ciência ainda não é capaz de prever com certeza absoluta quando um vulcão irá entrar em erupção, progressos têm sido feitos no cálculo das probabilidades de um evento ter lugar ou não num espaço de tempo relativamente curto14 . Os seguintes fatores são analisados de forma a ser possível prever uma erupção:

Sismicidade

Microssismos e sismos de baixa magnitude ocorrem sempre que um vulcão "acorda" e a sua entrada em erupção se aproxima no tempo. Alguns vulcões possuem normalmente atividade sísmica de baixo nível, mas um aumento significativo desta mesma atividade poderá preceder uma erupção. Outro sinal importante é o tipo de sismos que ocorrem. A sismicidade vulcânica divide-se em três grandes tipos: tremores de curta duração, tremores de longa duração e tremores harmónicos.

Os tremores de curta duração são semelhantes aos sismos tectónicos. São resultantes da fraturação da rocha aquando de movimentos ascendentes do magma. Este tipo de sismicidade revela um aumento significativo da dimensão do corpo magmático próximo da superfície.

Os tremores de longa duração indicam um aumento da pressão de gás na estrutura do vulcão. Podem ser comparados ao ruído e vibração que por vezes ocorre na canalização em casas. Estas oscilações são o equivalente às vibrações acústicas que ocorrem no contexto de uma câmara magmática de um vulcão.

Os tremores harmónicos acontecem devido ao movimento de magma abaixo da superfície. A libertação contínua de energia deste tipo de sismicidade contrasta com a libertação contínua