vulcão -Volcano

Vulcão Sabancaya em erupção, Peru em 2017

Um vulcão é uma ruptura na crosta de um objeto de massa planetária , como a Terra , que permite que lava quente , cinzas vulcânicas e gases escapem de uma câmara de magma abaixo da superfície.

Na Terra, os vulcões são mais frequentemente encontrados onde as placas tectônicas estão divergindo ou convergindo , e a maioria é encontrada debaixo d'água. Por exemplo, uma cordilheira meso-oceânica , como a Cordilheira Mesoatlântica , tem vulcões causados ​​por placas tectônicas divergentes, enquanto o Anel de Fogo do Pacífico tem vulcões causados ​​por placas tectônicas convergentes. Os vulcões também podem se formar onde há alongamento e afinamento das placas da crosta, como no Rift da África Oriental e no campo vulcânico Wells Gray-Clearwater e no Rift Rio Grande na América do Norte. Postula-se que o vulcanismo fora dos limites das placas surge de diápiros ascendentes do limite do núcleo-manto , 3.000 quilômetros (1.900 milhas) de profundidade na Terra. Isso resulta em vulcanismo de hotspot , do qual o hotspot havaiano é um exemplo. Vulcões geralmente não são criados onde duas placas tectônicas deslizam uma sobre a outra.

Grandes erupções podem afetar a temperatura atmosférica, pois cinzas e gotículas de ácido sulfúrico obscurecem o Sol e esfriam a troposfera da Terra . Historicamente, grandes erupções vulcânicas foram seguidas por invernos vulcânicos que causaram fomes catastróficas.

Outros planetas além da Terra têm vulcões. Por exemplo, Mercúrio tem depósitos piroclásticos formados por atividade vulcânica explosiva.

Etimologia

A palavra vulcão é derivada do nome de Vulcano , uma ilha vulcânica nas Ilhas Eólias da Itália cujo nome por sua vez vem de Vulcano , o deus do fogo na mitologia romana . O estudo dos vulcões é chamado de vulcanologia , às vezes soletrado como vulcanologia .

Placas tectônicas

Mapa mostrando os limites das placas divergentes (cordilheiras oceânicas) e vulcões subaéreos recentes (principalmente em limites convergentes)

De acordo com a teoria das placas tectônicas, a litosfera da Terra , sua camada externa rígida, é dividida em dezesseis placas maiores e várias placas menores. Estes estão em câmera lenta, devido à convecção no manto dúctil subjacente, e a maior parte da atividade vulcânica na Terra ocorre ao longo dos limites das placas, onde as placas estão convergindo (e a litosfera está sendo destruída) ou divergindo (e uma nova litosfera está sendo criada).

Limites de placas divergentes

Nas cordilheiras meso-oceânicas , duas placas tectônicas divergem uma da outra enquanto a rocha quente do manto sobe sob a crosta oceânica afinada . A diminuição da pressão na rocha ascendente do manto leva à expansão adiabática e à fusão parcial da rocha, causando vulcanismo e criando nova crosta oceânica. Os limites das placas mais divergentes estão no fundo dos oceanos e, portanto, a maior parte da atividade vulcânica na Terra é submarina, formando um novo fundo do mar . Fumantes pretos (também conhecidos como aberturas do mar profundo) são evidências desse tipo de atividade vulcânica. Onde a cordilheira mesoceânica está acima do nível do mar, formam-se ilhas vulcânicas, como a Islândia .

Limites de placas convergentes

Zonas de subducção são lugares onde duas placas, geralmente uma placa oceânica e uma placa continental, colidem. A placa oceânica subducta (mergulha abaixo da placa continental), formando uma fossa oceânica profunda perto da costa. Em um processo chamado fusão de fluxo , a água liberada da placa de subducção reduz a temperatura de fusão da cunha do manto sobrejacente, criando assim o magma . Este magma tende a ser extremamente viscoso devido ao seu alto teor de sílica , por isso muitas vezes não atinge a superfície, mas esfria e solidifica em profundidade . Quando atinge a superfície, no entanto, um vulcão é formado. Assim, as zonas de subducção são delimitadas por cadeias de vulcões chamadas arcos vulcânicos . Exemplos típicos são os vulcões do Círculo de Fogo do Pacífico , como os Vulcões Cascade ou o Arquipélago Japonês , ou as ilhas orientais da Indonésia .

pontos de acesso

Hotspots são áreas vulcânicas que se acredita serem formadas por plumas do manto , que se supõe serem colunas de material quente subindo do limite do núcleo-manto. Tal como acontece com as cordilheiras meso-oceânicas, a rocha ascendente do manto sofre fusão por descompressão, o que gera grandes volumes de magma. Como as placas tectônicas se movem pelas plumas do manto, cada vulcão se torna inativo à medida que se afasta da pluma, e novos vulcões são criados onde a placa avança sobre a pluma. Acredita-se que as ilhas havaianas tenham sido formadas dessa maneira, assim como a planície do rio Snake , com a caldeira de Yellowstone sendo a parte da placa norte-americana atualmente acima do hotspot de Yellowstone . No entanto, a hipótese da pluma do manto foi questionada.

Rifting continental

A ressurgência sustentada da rocha quente do manto pode se desenvolver sob o interior de um continente e levar ao rifting. Os estágios iniciais do rifting são caracterizados por basaltos de inundação e podem progredir até o ponto em que uma placa tectônica é completamente dividida. Um limite de placa divergente então se desenvolve entre as duas metades da placa dividida. No entanto, o rifting muitas vezes falha em dividir completamente a litosfera continental (como em um aulacógeno ), e os riftings falhados são caracterizados por vulcões que entram em erupção de lava alcalina ou carbonatitos incomuns . Exemplos incluem os vulcões do Rift da África Oriental .

características vulcânicas

A abertura da fissura de Lakagigar na Islândia , a fonte da principal alteração climática mundial de 1783 a 1784 , tem uma cadeia de cones vulcânicos ao longo de sua extensão.
Skjaldbreiður , um vulcão escudo cujo nome significa "escudo amplo"

A percepção mais comum de um vulcão é a de uma montanha cônica , expelindo lava e gases venenosos de uma cratera em seu cume; no entanto, isso descreve apenas um dos muitos tipos de vulcão. As características dos vulcões são muito mais complicadas e sua estrutura e comportamento dependem de vários fatores. Alguns vulcões têm picos escarpados formados por cúpulas de lava em vez de uma cratera no cume, enquanto outros têm características de paisagem , como planaltos maciços . Aberturas que emitem material vulcânico (incluindo lava e cinzas ) e gases (principalmente vapor e gases magmáticos ) podem se desenvolver em qualquer lugar do relevo e podem dar origem a cones menores, como Puʻu ʻŌʻō em um flanco de Kīlauea no Havaí. Outros tipos de vulcões incluem criovulcões (ou vulcões de gelo), particularmente em algumas luas de Júpiter , Saturno e Netuno ; e vulcões de lama , que são formações muitas vezes não associadas à atividade magmática conhecida. Os vulcões de lama ativos tendem a envolver temperaturas muito mais baixas do que as dos vulcões ígneos , exceto quando o vulcão de lama é na verdade uma abertura de um vulcão ígneo.

aberturas de fissura

As aberturas de fissuras vulcânicas são fraturas planas e lineares através das quais a lava emerge.

Vulcões-escudo

Os vulcões de escudo, assim chamados por seus perfis largos e semelhantes a escudos, são formados pela erupção de lava de baixa viscosidade que pode fluir a uma grande distância de um respiradouro. Eles geralmente não explodem catastroficamente, mas são caracterizados por erupções efusivas relativamente suaves . Como o magma de baixa viscosidade é tipicamente baixo em sílica, os vulcões-escudo são mais comuns em ambientes oceânicos do que continentais. A cadeia vulcânica havaiana é uma série de cones de escudo, e eles também são comuns na Islândia .

cúpulas de lava

Cúpulas de lava são construídas por erupções lentas de lava altamente viscosa. Às vezes, eles são formados dentro da cratera de uma erupção vulcânica anterior, como no caso do Monte St. Helens , mas também podem se formar de forma independente, como no caso do Pico Lassen . Como os estratovulcões, eles podem produzir erupções violentas e explosivas, mas a lava geralmente não flui muito longe da abertura de origem.

Criptodomos

Os criptodomos são formados quando a lava viscosa é forçada para cima, fazendo com que a superfície se inche. A erupção de 1980 do Monte St. Helens foi um exemplo; a lava sob a superfície da montanha criou uma protuberância ascendente, que mais tarde desabou no lado norte da montanha.

cones de cinza

Vulcão Izalco , o vulcão mais jovem de El Salvador. Izalco entrou em erupção quase continuamente de 1770 (quando se formou) a 1958, ganhando o apelido de "Farol do Pacífico".

Os cones de cinzas resultam de erupções de pequenos pedaços de escória e piroclásticos (ambos se assemelham a cinzas, daí o nome desse tipo de vulcão) que se acumulam ao redor da abertura. Estas podem ser erupções de vida relativamente curta que produzem uma colina em forma de cone, talvez de 30 a 400 metros (100 a 1.300 pés) de altura. A maioria dos cones de cinza entra em erupção apenas uma vez . Os cones de cinza podem se formar como aberturas de flanco em vulcões maiores ou ocorrer por conta própria. Parícutin no México e Sunset Crater no Arizona são exemplos de cones de cinzas. No Novo México , Caja del Rio é um campo vulcânico de mais de 60 cones de cinzas.

Com base em imagens de satélite, foi sugerido que os cones de cinzas também podem ocorrer em outros corpos terrestres do sistema solar; na superfície de Marte e da Lua.

Estratovulcões (vulcões compostos)

Seção transversal através de um estratovulcão (escala vertical é exagerada) :
  1. Grande câmara de magma
  2. Base rochosa
  3. Conduto (tubo)
  4. Base
  5. Peitoril
  6. Dique
  7. Camadas de cinzas emitidas pelo vulcão
  8. Flanco
  9. Camadas de lava emitidas pelo vulcão
  10. Garganta
  11. cone parasita
  12. Fluxo de lava
  13. ventilação
  14. Cratera
  15. Nuvem de cinzas

Estratovulcões (vulcões compostos) são altas montanhas cônicas compostas por fluxos de lava e tefra em camadas alternadas, os estratos que dão origem ao nome. Eles também são conhecidos como vulcões compostos porque são criados a partir de múltiplas estruturas durante diferentes tipos de erupções. Exemplos clássicos incluem o Monte Fuji no Japão, o Vulcão Mayon nas Filipinas e o Monte Vesúvio e Stromboli na Itália.

As cinzas produzidas pela erupção explosiva de estratovulcões representam historicamente o maior perigo vulcânico para as civilizações. As lavas dos estratovulcões são mais ricas em sílica e, portanto, muito mais viscosas do que as lavas dos vulcões-escudo. Lavas com alto teor de sílica também tendem a conter mais gás dissolvido. A combinação é mortal, promovendo erupções explosivas que produzem grandes quantidades de cinzas, além de surtos piroclásticos como o que destruiu a cidade de Saint-Pierre, na Martinica, em 1902. Também são mais íngremes que os vulcões escudo, com declives de 30–35 ° em comparação com encostas de geralmente 5–10°, e seu tephra solto é material para lahars perigosos . Grandes pedaços de tephra são chamados de bombas vulcânicas . As bombas grandes podem medir mais de 1,2 metros de diâmetro e pesar várias toneladas.

supervulcões

Um supervulcão é um vulcão que experimentou uma ou mais erupções que produziram mais de 1.000 quilômetros cúbicos (240 cu mi) de depósitos vulcânicos em um único evento explosivo. Tais erupções ocorrem quando uma câmara de magma muito grande cheia de magma silícico rico em gás é esvaziada em uma erupção catastrófica de formação de caldeira . Os tufos de fluxo de cinzas colocados por tais erupções são o único produto vulcânico com volumes que rivalizam com os dos basaltos de inundação .

Um supervulcão pode produzir devastação em escala continental. Esses vulcões são capazes de resfriar severamente as temperaturas globais por muitos anos após a erupção devido aos enormes volumes de enxofre e cinzas liberados na atmosfera. Eles são o tipo mais perigoso de vulcão. Exemplos incluem a Caldeira de Yellowstone no Parque Nacional de Yellowstone e Valles Caldera no Novo México (ambos no oeste dos Estados Unidos); Lago Taupō na Nova Zelândia; Lago Toba em Sumatra , Indonésia; e Cratera Ngorongoro na Tanzânia. Felizmente, as erupções de supervulcões são eventos muito raros, embora por causa da enorme área que cobrem e subsequente ocultação sob vegetação e depósitos glaciais, supervulcões podem ser difíceis de identificar no registro geológico sem um mapeamento geológico cuidadoso .

vulcões submarinos

Imagens de satélite da erupção de 15 de janeiro de 2022 do Hunga Tonga-Hunga Haʻapai

Vulcões submarinos são características comuns do fundo do oceano. A atividade vulcânica durante o Holoceno foi documentada em apenas 119 vulcões submarinos, mas pode haver mais de um milhão de vulcões submarinos geologicamente jovens no fundo do oceano. Em águas rasas, os vulcões ativos revelam sua presença lançando vapor e detritos rochosos bem acima da superfície do oceano. Nas bacias oceânicas profundas, o tremendo peso da água impede a liberação explosiva de vapor e gases; no entanto, as erupções submarinas podem ser detectadas por hidrofones e pela descoloração da água por causa dos gases vulcânicos . A lava em almofada é um produto eruptivo comum de vulcões submarinos e é caracterizada por sequências espessas de massas descontínuas em forma de almofada que se formam sob a água. Mesmo grandes erupções submarinas podem não perturbar a superfície do oceano, devido ao rápido efeito de resfriamento e maior flutuabilidade na água (em comparação com o ar), que muitas vezes faz com que as aberturas vulcânicas formem pilares íngremes no fundo do oceano. Fontes hidrotermais são comuns perto desses vulcões, e algumas sustentam ecossistemas peculiares baseados em quimiotróficos que se alimentam de minerais dissolvidos. Com o tempo, as formações criadas por vulcões submarinos podem se tornar tão grandes que quebram a superfície do oceano como novas ilhas ou jangadas flutuantes de pedra-pomes .

Em maio e junho de 2018, vários sinais sísmicos foram detectados por agências de monitoramento de terremotos em todo o mundo. Eles assumiram a forma de zumbidos incomuns, e alguns dos sinais detectados em novembro daquele ano duraram até 20 minutos. Uma campanha de pesquisa oceanográfica em maio de 2019 mostrou que os zumbidos anteriormente misteriosos foram causados ​​pela formação de um vulcão submarino na costa de Mayotte .

vulcões subglaciais

Vulcões subglaciais se desenvolvem sob as calotas polares . Eles são formados por planaltos de lava cobrindo extensas lavas em almofada e palagonita . Esses vulcões também são chamados de montanhas da mesa, tuyas ou (na Islândia) mobergs. Bons exemplos deste tipo de vulcão podem ser vistos na Islândia e na Colúmbia Britânica . A origem do termo vem de Tuya Butte , que é uma das várias tuyas na área do rio Tuya e da cordilheira de Tuya , no norte da Colúmbia Britânica. Tuya Butte foi a primeira forma de relevo analisada e, portanto, seu nome entrou na literatura geológica para esse tipo de formação vulcânica. O Parque Provincial das Montanhas Tuya foi recentemente estabelecido para proteger esta paisagem incomum, que fica ao norte do Lago Tuya e ao sul do Rio Jennings, perto da fronteira com o Território de Yukon .

vulcões de lama

Os vulcões de lama (domos de lama) são formações criadas por líquidos e gases geoexcretados, embora existam vários processos que podem causar tal atividade. As maiores estruturas têm 10 quilômetros de diâmetro e chegam a 700 metros de altura.

Material em erupção

Fluxo de lava Pāhoehoe no Havaí . A imagem mostra transbordamentos de um canal principal de lava .
O estratovulcão Stromboli , na costa da Sicília , entrou em erupção continuamente por milhares de anos, dando origem ao seu apelido de "Farol do Mediterrâneo".

O material expelido em uma erupção vulcânica pode ser classificado em três tipos:

  1. Gases vulcânicos , uma mistura feita principalmente de vapor , dióxido de carbono e um composto de enxofre (seja dióxido de enxofre , SO 2 ou sulfeto de hidrogênio , H 2 S, dependendo da temperatura)
  2. Lava , o nome do magma quando emerge e flui sobre a superfície
  3. Tephra , partículas de material sólido de todas as formas e tamanhos ejetadas e lançadas pelo ar

gases vulcânicos

As concentrações de diferentes gases vulcânicos podem variar consideravelmente de um vulcão para outro. O vapor de água é tipicamente o gás vulcânico mais abundante, seguido pelo dióxido de carbono e dióxido de enxofre . Outros gases vulcânicos principais incluem sulfeto de hidrogênio , cloreto de hidrogênio e fluoreto de hidrogênio . Um grande número de gases menores e traços também são encontrados em emissões vulcânicas, por exemplo, hidrogênio , monóxido de carbono , halocarbonos , compostos orgânicos e cloretos de metais voláteis.

Fluxos de lava

A forma e o estilo de erupção de um vulcão são em grande parte determinados pela composição da lava que entra em erupção. A viscosidade (quão fluida é a lava) e a quantidade de gás dissolvido são as características mais importantes do magma, e ambas são amplamente determinadas pela quantidade de sílica no magma. O magma rico em sílica é muito mais viscoso do que o magma pobre em sílica, e o magma rico em sílica também tende a conter mais gases dissolvidos.

A lava pode ser amplamente classificada em quatro composições diferentes:

  • Se o magma em erupção contiver uma alta porcentagem (>63%) de sílica , a lava é descrita como félsica . As lavas félsicas ( dacitos ou riolitos ) são altamente viscosas e irrompem como cúpulas ou fluxos curtos e atarracados. Lassen Peak, na Califórnia, é um exemplo de vulcão formado por lava félsica e é na verdade uma grande cúpula de lava.
Como os magmas félsicos são tão viscosos, eles tendem a prender os voláteis (gases) presentes, o que leva ao vulcanismo explosivo. Fluxos piroclásticos ( ignimbritos ) são produtos altamente perigosos de tais vulcões, uma vez que abraçam as encostas do vulcão e viajam para longe de suas aberturas durante grandes erupções. Sabe-se que temperaturas de até 850 ° C (1.560 ° F) ocorrem em fluxos piroclásticos, que incineram tudo o que é inflamável em seu caminho, e espessas camadas de depósitos de fluxo piroclástico quente podem ser depositadas, geralmente com muitos metros de espessura. O Vale das Dez Mil Fumaças do Alasca , formado pela erupção de Novarupta perto de Katmai em 1912, é um exemplo de fluxo piroclástico espesso ou depósito de ignimbrito. A cinza vulcânica que é leve o suficiente para entrar em erupção na atmosfera da Terra como uma coluna de erupção pode viajar centenas de quilômetros antes de cair de volta ao solo como um tufo de precipitação . Os gases vulcânicos podem permanecer na estratosfera por anos.
Os magmas félsicos são formados dentro da crosta, geralmente através do derretimento da rocha da crosta pelo calor dos magmas máficos subjacentes. O magma félsico mais leve flutua no magma máfico sem mistura significativa. Menos comumente, magmas félsicos são produzidos por cristalização fracionada extrema de magmas mais máficos. Este é um processo no qual os minerais máficos cristalizam a partir do magma que esfria lentamente, o que enriquece o líquido restante em sílica.
  • Se o magma em erupção contém 52-63% de sílica, a lava é de composição intermediária ou andesítica . Magmas intermediários são característicos de estratovulcões. Eles são mais comumente formados em limites convergentes entre placas tectônicas , por vários processos. Um processo é a fusão por hidratação do peridotito do manto seguida de cristalização fracionada. A água de uma placa de subducção sobe para o manto sobrejacente, diminuindo seu ponto de fusão, principalmente para os minerais mais ricos em sílica. A cristalização fracionada enriquece ainda mais o magma em sílica. Também foi sugerido que os magmas intermediários são produzidos pela fusão de sedimentos carregados para baixo pela laje subductada. Outro processo é a mistura de magmas entre riolíticos félsicos e magmas basálticos máficos em um reservatório intermediário antes da colocação ou fluxo de lava.
  • Se o magma em erupção contiver <52% e >45% de sílica, a lava é chamada máfica (porque contém maiores porcentagens de magnésio (Mg) e ferro (Fe)) ou basáltica . Essas lavas são geralmente mais quentes e muito menos viscosas do que as lavas félsicas. Os magmas máficos são formados pela fusão parcial do manto seco, com limitada cristalização fracionada e assimilação de material crustal.
As lavas máficas ocorrem em uma ampla gama de configurações. Estes incluem cordilheiras meso-oceânicas ; Vulcões-escudo (como as ilhas havaianas , incluindo Mauna Loa e Kilauea ), tanto na crosta oceânica quanto na continental ; e como basaltos de inundação continental .
  • Alguns magmas em erupção contêm ≤45% de sílica e produzem lava ultramáfica . Fluxos ultramáficos, também conhecidos como komatiitos , são muito raros; de fato, muito poucos surgiram na superfície da Terra desde o Proterozóico , quando o fluxo de calor do planeta era maior. Eles são (ou eram) as lavas mais quentes e provavelmente eram mais fluidas do que as lavas máficas comuns, com uma viscosidade inferior a um décimo da do magma de basalto quente.

Os fluxos de lava máfica mostram duas variedades de textura de superfície: ʻAʻa (pronuncia-se[ˈʔaʔa] ) e pāhoehoe ([paːˈho.eˈho.e] ), ambas palavras havaianas . ʻAʻa é caracterizado por uma superfície áspera e clínquer e é a textura típica de fluxos de lava de basalto mais frios. Pāhoehoe é caracterizado por sua superfície lisa e muitas vezes em corda ou enrugada e geralmente é formado por fluxos de lava mais fluidos. Às vezes, observa-se que os fluxos de Pāhoehoe fazem a transição para os fluxos de ʻaʻa à medida que se afastam da abertura, mas nunca o contrário.

Mais fluxos de lava silícica assumem a forma de lava de bloco, onde o fluxo é coberto com blocos angulares e pobres em vesículas. Fluxos riolíticos geralmente consistem em grande parte de obsidiana .

tefra

Imagem microscópica do tufo visto em corte fino (a dimensão longa é de vários mm): as formas curvas dos cacos de vidro alterados (fragmentos de cinzas) estão bem preservadas, embora o vidro esteja parcialmente alterado. As formas foram formadas em torno de bolhas de gás rico em água em expansão.

Tephra é feito quando o magma dentro do vulcão é explodido pela rápida expansão de gases vulcânicos quentes. O magma geralmente explode quando o gás dissolvido nele sai da solução à medida que a pressão diminui quando ele flui para a superfície . Essas explosões violentas produzem partículas de material que podem voar do vulcão. Partículas sólidas menores que 2 mm de diâmetro ( do tamanho de areia ou menores) são chamadas de cinzas vulcânicas.

Tephra e outros vulcanoclásticos (material vulcânico fragmentado) compõem mais volume de muitos vulcões do que fluxos de lava. Vulcaniclastics pode ter contribuído com até um terço de toda a sedimentação no registro geológico. A produção de grandes volumes de tefra é característica do vulcanismo explosivo.

Tipos de erupções vulcânicas

Esquema de injeção vulcânica de aerossóis e gases

Os estilos de erupção são amplamente divididos em erupções magmáticas, freatomagmáticas e freáticas. A intensidade do vulcanismo explosivo é expressa usando o Índice de Explosividade Vulcânica (VEI), que varia de 0 para erupções do tipo havaiano a 8 para erupções supervulcânicas.

  • As erupções magmáticas são impulsionadas principalmente pela liberação de gás devido à descompressão. Magma de baixa viscosidade com pouco gás dissolvido produz erupções efusivas relativamente suaves. Magma de alta viscosidade com alto teor de gás dissolvido produz violentas erupções explosivas . A gama de estilos de erupção observados é expressa a partir de exemplos históricos.
  • As erupções havaianas são típicas de vulcões que erupcionam lava máfica com um teor de gás relativamente baixo. Estes são quase totalmente efusivos, produzindo fontes de fogo locais e fluxos de lava altamente fluidos, mas relativamente poucos tephra. Eles são nomeados após os vulcões havaianos .
  • As erupções estrombolianas são caracterizadas por viscosidades moderadas e níveis de gás dissolvido. Eles são caracterizados por erupções frequentes, mas de curta duração, que podem produzir colunas eruptivas com centenas de metros de altura. Seu principal produto é a escória . Eles são nomeados após Stromboli .
  • As erupções vulcânicas são caracterizadas por viscosidades ainda mais altas e cristalização parcial do magma, que geralmente é intermediário em composição. As erupções assumem a forma de explosões de curta duração ao longo de várias horas, que destroem uma cúpula central e ejetam grandes blocos de lava e bombas. Segue-se uma fase efusiva que reconstrói a cúpula central. As erupções vulcânicas são nomeadas após Vulcano .
  • As erupções de Peléan são ainda mais violentas, sendo caracterizadas pelo crescimento e colapso de cúpulas que produzem vários tipos de fluxos piroclásticos. Eles são nomeados após o Monte Pelée .
  • As erupções plinianas são as mais violentas de todas as erupções vulcânicas. Eles são caracterizados por enormes colunas de erupção sustentadas cujo colapso produz fluxos piroclásticos catastróficos. Eles receberam o nome de Plínio, o Jovem , que narrou a erupção pliniana do Monte Vesúvio em 79 DC.
  • As erupções freatomagmáticas são caracterizadas pela interação do magma ascendente com as águas subterrâneas . Eles são movidos pelo aumento rápido resultante da pressão na água subterrânea superaquecida .
  • As erupções freáticas são caracterizadas pelo superaquecimento das águas subterrâneas que entram em contato com rocha quente ou magma. Distinguem-se das erupções freatomagmáticas porque o material que entrou em erupção é todo rocha paisagística ; nenhum magma é irrompido.

Atividade vulcânica

Em dezembro de 2022, o banco de dados do Programa Global de Vulcanismo do Smithsonian Institution sobre erupções vulcânicas na época do Holoceno (os últimos 11.700 anos) listava 9.901 erupções confirmadas de 859 vulcões. O banco de dados também lista 1.113 erupções incertas e 168 erupções desacreditadas no mesmo intervalo de tempo.

Os vulcões variam muito em seu nível de atividade, com sistemas vulcânicos individuais tendo uma recorrência de erupção variando de várias vezes por ano a uma vez em dezenas de milhares de anos. Os vulcões são informalmente descritos como em erupção , ativos , dormentes ou extintos , mas as definições desses termos não são totalmente uniformes entre os vulcanólogos. O nível de atividade da maioria dos vulcões cai em um espectro graduado, com muita sobreposição entre as categorias, e nem sempre se encaixa perfeitamente em apenas uma dessas três categorias separadas.

Em erupção

O USGS define um vulcão como "em erupção" sempre que a ejeção de magma de qualquer ponto do vulcão é visível, incluindo o magma visível ainda contido nas paredes da cratera do cume.

Ativo

Embora não haja consenso internacional entre os vulcanólogos sobre como definir um vulcão "ativo", o USGS define um vulcão como "ativo" sempre que indicadores subterrâneos, como enxames de terremotos, inflação do solo ou níveis incomumente altos de dióxido de carbono e/ou enxofre dióxido estão presentes.

Dormente e reativado

A Ilha de Narcondam , na Índia, é classificada como um vulcão adormecido pelo Serviço Geológico da Índia .

O USGS define um "vulcão adormecido" como qualquer vulcão que não mostra sinais de agitação, como enxames de terremotos, inchaço do solo ou emissões excessivas de gases nocivos, mas que mostra sinais de que ainda pode se tornar ativo novamente. Muitos vulcões adormecidos não entram em erupção há milhares de anos, mas ainda mostram sinais de que podem entrar em erupção novamente no futuro.

Em um artigo justificando a reclassificação do vulcão Mount Edgecumbe , no Alasca , de "dormente" para "ativo", os vulcanólogos do Alaska Volcano Observatory apontaram que o termo "dormente" em referência a vulcões foi depreciado nas últimas décadas e que "[o] termo "vulcão adormecido" é tão pouco usado e indefinido na vulcanologia moderna que a Encyclopedia of Volcanoes (2000) não o contém nos glossários ou no índice", no entanto, o USGS ainda emprega amplamente o termo.

Anteriormente, um vulcão era frequentemente considerado extinto se não houvesse registros escritos de sua atividade. Com as técnicas modernas de monitoramento da atividade vulcânica, agora se entende que os vulcões podem permanecer inativos por um longo período de tempo e, em seguida, tornar-se inesperadamente ativos novamente. Por exemplo, Yellowstone tem um período de repouso/recarga de cerca de 700.000 anos e Toba de cerca de 380.000 anos. O Vesúvio foi descrito por escritores romanos como tendo sido coberto de jardins e vinhedos antes de sua erupção de 79 EC , que destruiu as cidades de Herculano e Pompéia .

Às vezes pode ser difícil distinguir entre um vulcão extinto e um adormecido (inativo). Pinatubo era um vulcão discreto, desconhecido para a maioria das pessoas nas áreas circundantes, e inicialmente não monitorado sismicamente antes de sua erupção catastrófica e imprevista de 1991. Dois outros exemplos de vulcões que já foram considerados extintos, antes de voltarem à atividade eruptiva foram o o vulcão Soufrière Hills , há muito adormecido , na ilha de Montserrat , considerado extinto até a retomada da atividade em 1995 (transformando sua capital Plymouth em uma cidade fantasma ) e a montanha Fourpeaked no Alasca, que, antes de sua erupção em setembro de 2006, não entrava em erupção desde antes 8000 aC.

Extinto

Vulcões extintos são aqueles que os cientistas consideram improvável que entrem em erupção novamente porque o vulcão não possui mais suprimento de magma. Exemplos de vulcões extintos são muitos vulcões na cadeia de montes submarinos Havaiano-Imperador no Oceano Pacífico (embora alguns vulcões no extremo leste da cadeia estejam ativos), Hohentwiel na Alemanha , Shiprock no Novo México , EUA , Capulin no Novo México, EUA , vulcão Zuidwal na Holanda , e muitos vulcões na Itália , como o Monte Vulture . O Castelo de Edimburgo, na Escócia, está localizado no topo de um vulcão extinto, que forma Castle Rock . Muitas vezes é difícil determinar se um vulcão está realmente extinto. Como as caldeiras do "supervulcão " podem ter uma expectativa de vida eruptiva às vezes medida em milhões de anos, uma caldeira que não produziu uma erupção em dezenas de milhares de anos pode ser considerada dormente em vez de extinta.

Nível de alerta vulcânico

As três classificações populares comuns de vulcões podem ser subjetivas e alguns vulcões considerados extintos entraram em erupção novamente. Para ajudar a evitar que as pessoas acreditem erroneamente que não correm risco quando vivem em um vulcão ou próximo a ele, os países adotaram novas classificações para descrever os vários níveis e estágios da atividade vulcânica. Alguns sistemas de alerta usam números ou cores diferentes para designar os diferentes estágios. Outros sistemas usam cores e palavras. Alguns sistemas usam uma combinação de ambos.

vulcões da década

Os Vulcões da Década são 16 vulcões identificados pela Associação Internacional de Vulcanologia e Química do Interior da Terra (IAVCEI) como dignos de estudo particular à luz de seu histórico de grandes erupções destrutivas e proximidade de áreas povoadas. Eles são chamados de Vulcões da Década porque o projeto foi iniciado como parte da Década Internacional para Redução de Desastres Naturais , patrocinada pelas Nações Unidas (década de 1990). Os 16 vulcões da década atual são:

O Deep Earth Carbon Degassing Project , uma iniciativa do Deep Carbon Observatory , monitora nove vulcões, dois dos quais são vulcões da Década. O foco do Projeto de Desgaseificação de Carbono da Terra Profunda é usar instrumentos do Sistema Analisador de Gás Multi-Componente para medir as relações CO 2 /SO 2 em tempo real e em alta resolução para permitir a detecção da desgaseificação pré-eruptiva de magmas ascendentes, melhorando previsão de atividade vulcânica .

Vulcões e humanos

Gráfico de radiação solar 1958-2008, mostrando como a radiação é reduzida após grandes erupções vulcânicas
Concentração de dióxido de enxofre sobre o vulcão Sierra Negra , Ilhas Galápagos , durante uma erupção em outubro de 2005

As erupções vulcânicas representam uma ameaça significativa para a civilização humana. No entanto, a atividade vulcânica também forneceu aos humanos recursos importantes.

Perigos

Existem muitos tipos diferentes de erupções vulcânicas e atividades associadas: erupções freáticas (erupções geradas por vapor), erupções explosivas de lava com alto teor de sílica (por exemplo, riolito ), erupções efusivas de lava com baixo teor de sílica (por exemplo, basalto ), colapsos de setores , fluxos piroclásticos , lahars (fluxo de detritos) e emissão de dióxido de carbono . Todas essas atividades podem representar um perigo para os seres humanos. Terremotos, fontes termais , fumarolas , potes de lama e gêiseres geralmente acompanham a atividade vulcânica.

Os gases vulcânicos podem atingir a estratosfera, onde formam aerossóis de ácido sulfúrico que podem refletir a radiação solar e reduzir significativamente as temperaturas da superfície. O dióxido de enxofre da erupção de Huaynaputina pode ter causado a fome russa de 1601-1603 . As reações químicas dos aerossóis de sulfato na estratosfera também podem danificar a camada de ozônio , e ácidos como cloreto de hidrogênio (HCl) e fluoreto de hidrogênio (HF) podem cair no solo como chuva ácida . As erupções vulcânicas explosivas liberam o dióxido de carbono do gás de efeito estufa e, assim, fornecem uma fonte profunda de carbono para os ciclos biogeoquímicos .

As cinzas lançadas no ar por erupções podem representar um perigo para as aeronaves, especialmente aviões a jato , onde as partículas podem ser derretidas pela alta temperatura de operação; as partículas derretidas então aderem às pás da turbina e alteram sua forma, interrompendo a operação da turbina. Isso pode causar grandes interrupções nas viagens aéreas.

Comparação das principais supererupções dos Estados Unidos ( VEI 7 e 8 ) com as principais erupções vulcânicas históricas dos séculos XIX e XX. Da esquerda para a direita: Yellowstone 2,1 Ma, Yellowstone 1,3 Ma, Long Valley 6,26 Ma, Yellowstone 0,64 Ma . Erupções do século 19: Tambora 1815, Krakatoa 1883. Erupções do século 20: Novarupta 1912, St. Helens 1980, Pinatubo 1991.

Acredita-se que um inverno vulcânico tenha ocorrido há cerca de 70.000 anos, após a supererupção do Lago Toba , na ilha de Sumatra, na Indonésia. Isso pode ter criado um gargalo populacional que afetou a herança genética de todos os seres humanos hoje. As erupções vulcânicas podem ter contribuído para grandes eventos de extinção, como as extinções em massa do final do Ordoviciano , do Permiano-Triássico e do Devoniano Superior .

A erupção do Monte Tambora em 1815 criou anomalias climáticas globais que ficaram conhecidas como o " Ano sem verão " por causa do efeito sobre o clima norte-americano e europeu. O inverno gelado de 1740-41, que levou à fome generalizada no norte da Europa, também pode ter sua origem em uma erupção vulcânica.

Benefícios

Embora as erupções vulcânicas representem riscos consideráveis ​​para os seres humanos, a atividade vulcânica passada criou importantes recursos econômicos. O tufo formado a partir de cinzas vulcânicas é uma rocha relativamente macia e tem sido usado para construção desde os tempos antigos. Os romanos costumavam usar o tufo, que é abundante na Itália, para a construção. O povo Rapa Nui usou tufo para fazer a maioria das estátuas moai na Ilha de Páscoa .

As cinzas vulcânicas e o basalto desgastado produzem alguns dos solos mais férteis do mundo, ricos em nutrientes como ferro, magnésio, potássio, cálcio e fósforo. A atividade vulcânica é responsável pela colocação de recursos minerais valiosos, como minérios metálicos. É acompanhado por altas taxas de fluxo de calor do interior da Terra. Estes podem ser aproveitados como energia geotérmica .

Considerações de segurança

Muitos vulcões perto de assentamentos humanos são fortemente monitorados com o objetivo de fornecer avisos prévios adequados de erupções iminentes para as populações próximas. Além disso, uma melhor compreensão moderna da vulcanologia levou a algumas respostas governamentais mais bem informadas a atividades vulcânicas imprevistas. Embora a ciência da vulcanologia ainda não seja capaz de prever as horas e datas exatas de erupções no futuro distante, em vulcões monitorados adequadamente, o monitoramento de indicadores vulcânicos em andamento geralmente é capaz de prever erupções iminentes com avisos de antecedência mínimos de horas e geralmente de dias antes de qualquer erupção iminente.

Assim, em muitos casos, enquanto as erupções vulcânicas ainda podem causar grande destruição de propriedades, a perda periódica em grande escala de vidas humanas que já foi associada a muitas erupções vulcânicas foi recentemente reduzida significativamente em áreas onde os vulcões são monitorados adequadamente. Essa capacidade de salvar vidas é derivada de tais programas de monitoramento de atividade vulcânica, por meio de maiores habilidades das autoridades locais para facilitar evacuações oportunas com base no maior conhecimento moderno de vulcanismo que está agora disponível e em tecnologias de comunicação aprimoradas, como telefones celulares. . Tais operações tendem a fornecer tempo suficiente para que os humanos escapem pelo menos com vida antes de uma erupção iminente. Um exemplo de uma recente evacuação vulcânica bem-sucedida foi a evacuação do Monte Pinatubo em 1991. Acredita-se que essa evacuação tenha salvado 20.000 vidas.

Cidadãos que possam estar preocupados com sua própria exposição ao risco de atividade vulcânica próxima devem se familiarizar com os tipos e a qualidade do monitoramento de vulcões e procedimentos de notificação pública empregados pelas autoridades governamentais em suas áreas.

Vulcões em outros corpos celestes

O vulcão Tvashtar entra em erupção a 330 km (205 mi) acima da superfície da lua de Júpiter , Io .

A Lua da Terra não tem grandes vulcões e nenhuma atividade vulcânica atual, embora evidências recentes sugiram que ela ainda pode possuir um núcleo parcialmente derretido. No entanto, a Lua tem muitas características vulcânicas, como maria (as manchas mais escuras vistas na Lua), canais e cúpulas .

O planeta Vênus tem uma superfície com 90% de basalto , indicando que o vulcanismo desempenhou um papel importante na formação de sua superfície. O planeta pode ter tido um grande evento global de recapeamento há cerca de 500 milhões de anos, pelo que os cientistas podem dizer pela densidade das crateras de impacto na superfície. Os fluxos de lava são generalizados e formas de vulcanismo não presentes na Terra também ocorrem. Mudanças na atmosfera do planeta e observações de raios foram atribuídas a erupções vulcânicas em andamento, embora não haja confirmação se Vênus ainda está ou não vulcanicamente ativo. No entanto, a sondagem de radar da sonda Magellan revelou evidências de atividade vulcânica relativamente recente no vulcão mais alto de Vênus, Maat Mons , na forma de fluxos de cinzas perto do cume e no flanco norte. No entanto, a interpretação dos fluxos como fluxos de cinzas tem sido questionada.

Olympus Mons ( latim , "Monte Olimpo"), localizado no planeta Marte , é a montanha mais alta conhecida no Sistema Solar .

Existem vários vulcões extintos em Marte , quatro dos quais são vastos vulcões de escudo muito maiores do que qualquer outro na Terra. Eles incluem Arsia Mons , Ascraeus Mons , Hecates Tholus , Olympus Mons e Pavonis Mons . Esses vulcões estão extintos há muitos milhões de anos, mas a espaçonave europeia Mars Express encontrou evidências de que atividade vulcânica pode ter ocorrido em Marte também no passado recente.

A lua de Júpiter , Io , é o objeto mais vulcanicamente ativo do Sistema Solar devido à interação das marés com Júpiter. É coberto por vulcões que erupcionam enxofre , dióxido de enxofre e rochas de silicato e, como resultado, Io está constantemente sendo ressurgido. Suas lavas são as mais quentes conhecidas em todo o Sistema Solar, com temperaturas superiores a 1.800 K (1.500 °C). Em fevereiro de 2001, as maiores erupções vulcânicas registradas no Sistema Solar ocorreram em Io. Europa , a menor das luas galileanas de Júpiter , também parece ter um sistema vulcânico ativo, exceto que sua atividade vulcânica é inteiramente na forma de água, que congela em gelo na superfície frígida. Este processo é conhecido como criovulcanismo , e aparentemente é mais comum nas luas dos planetas exteriores do Sistema Solar .

Em 1989, a espaçonave Voyager 2 observou criovulcões (vulcões de gelo) em Tritão , uma lua de Netuno , e em 2005 a sonda Cassini-Huygens fotografou fontes de partículas congeladas em erupção de Encélado , uma lua de Saturno . O material ejetado pode ser composto de água, nitrogênio líquido , amônia , poeira ou compostos de metano . A Cassini-Huygens também encontrou evidências de um criovulcão expelindo metano na lua de Saturno , Titã , que se acredita ser uma fonte significativa do metano encontrado em sua atmosfera. É teorizado que o criovulcanismo também pode estar presente no Kuiper Belt Object Quaoar .

Um estudo de 2010 do exoplaneta COROT-7b , que foi detectado por trânsito em 2009, sugeriu que o aquecimento das marés da estrela hospedeira muito perto do planeta e dos planetas vizinhos poderia gerar intensa atividade vulcânica semelhante à encontrada em Io.

História da vulcanologia

Muitos relatos antigos atribuem erupções vulcânicas a causas sobrenaturais , como as ações de deuses ou semideuses . Para os antigos gregos, o poder caprichoso dos vulcões só poderia ser explicado como atos dos deuses, enquanto o astrônomo alemão Johannes Kepler, do século 16/17, acreditava que eles eram dutos para as lágrimas da Terra. Uma ideia inicial contrária a isso foi proposta pelo jesuíta Athanasius Kircher (1602–1680), que testemunhou as erupções do Monte Etna e Stromboli , depois visitou a cratera do Vesúvio e publicou sua visão de uma Terra com um incêndio central conectado a vários outros causados ​​por a queima de enxofre , betume e carvão .

Várias explicações foram propostas para o comportamento do vulcão antes que a compreensão moderna da estrutura do manto da Terra como um material semisólido fosse desenvolvida. Por décadas após a conscientização de que a compressão e os materiais radioativos podem ser fontes de calor, suas contribuições foram especificamente descontadas. A ação vulcânica era frequentemente atribuída a reações químicas e a uma fina camada de rocha fundida perto da superfície.

Veja também

Referências

Leitura adicional

links externos