UNIVERSIDADE ESTADUAL DO MARANHÃO
CENTRODE ESTUDOS SUPÉRIORES DE CAXIAS
DEPARTAMENTO DE QUIMICA E BIOLOGIA
DISCIPLINA: ELEMENTOS DE GEOLOGIA
PROFESSOR: WILSON MARTINS
MAGMA, VULCANISMO, PLUTONISMO E TERREMOTOS.
CAXIAS-MA
DEZEMBRO 2010
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MAGMA, VULCANISMO, PLUTONISMO E TERREMOTOS.
Tipologia: Trabalhos
2011
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UNIVERSIDADE ESTADUAL DO MARANHÃO
CENTRODE ESTUDOS SUPÉRIORES DE CAXIAS
DEPARTAMENTO DE QUIMICA E BIOLOGIA
DISCIPLINA: ELEMENTOS DE GEOLOGIA
PROFESSOR: WILSON MARTINS
MAGMA, VULCANISMO, PLUTONISMO E TERREMOTOS.
CAXIAS-MA
DEZEMBRO 2010
UNIVERSIDADE ESTADUAL DO MARANHÃO
CENTRO DE STUDOS SUPERIORES DE CAXIAS
DEPARTAMENTO DE QUIMICA E BIOLOGIA
DISCIPLINA: ELEMENTOS DE GEOLOGIA
PROFESSOR: WILSON MARTINS
MAGMA, VULCANISMO, PLUTONISMO E TERREMOTO.
Francisco Rodrigo de Santiago dos Santos Laíse Nayra dos Santos Pereira Noé Nonato dos Santos Filho Suelma Carla do Vale Brito Thúlio Cesár Pereira
CAXIAS-MA
DEZEMBRO 2010
MAGMA
Definição
Magma é uma massa de origem mineral ou orgânica que se encontra em grande profundidade na superfície do planeta Terra.. Quando o magma, após uma atividade vulcânica, sobe para a superfície terrestre ele entra em processo de resfriamento, formando as rochas ígneas ou magmáticas. Porém, antes do resfriamento, ele pode, em função de sua alta temperatura, queimar vegetação e até casas que estão no caminho. .. Magma é o nome dado a rocha fundida debaixo da superfície da Terra que, quando expelida por um vulcão, dá origem à lava. Localiza-se normalmente dentro das câmeras magmáticas, entre os 15 e os 150 km de profundidade. São compostos por uma massa de silicatos a alta temperatura e pressão, entre 650 e 1200 ºC (podendo chegar a 1560°C), acompanhada por um conjunto variável, em proporção e tipos, de íons metálicos e compostos voláteis, ricos em enxofre.
O magma é o ancestral de todas as rochas ígneas, sejam elas intrusivas ou extrusivas. O magma permanece sob alta pressão e, algumas vezes, emerge através das fendas vulcânicas, na forma de lava fluente e fluxos piroclásticos. Os produtos de uma erupção vulcânica geralmente contêm gases dissolvidos que podem nunca ter alcançado a superfície do planeta. O magma se acumula em várias câmaras de magma, situadas no interior da crosta terrestre, cuja localização resulta em leves alterações na sua composição. É um material em fusão que, ao se solidificar, dá origem às rochas ígneas.
O magma origina-se a grandes profundidades, na parte inferior da crosta ou na porção superior do manto. Sua composição e características são discutíveis, já que o magma não pode ser no seu lugar de origem. Uma boa idéia pode ser obtida, entretanto pelo estudo das lavas, ou seja, do magma que extravasa pelos vulcões, embora que se considere que uma grande perda de elementos voláteis ocorra neste caso. O magma é uma mistura física e quimicamente complexa que pode ser definida da seguinte maneira: O magma é um fluido natural muito quente constituído predominantemente por uma fusão de silicatos e mostrando proporções variadas de água, elementos voláteis ou de cristais em processos de crescimento. Componentes essências do magma (ponto de vista físico - químico):
- Uma fase líquida, mantida em fusão pela temperatura elevada, constituída essencialmente por uma solução mútua e altamente complexa de um grande número de componentes, a maior parte dos quais de natureza silicatos;
- Uma fase gasosa, mantida em solução por pressão, constituída por H 2 O e quantidades menores de CO2, HCl,HF,SO 2 etc...
- Uma fase sólida, formada por cristais de composição essencialmente silicática, em fase de crescimento ou de natureza residual, assim como de fragmentos de rocha. A composição química do magma é em termos de óxidos, algo situado dentro das proporções da tabela a seguir:
SiO 2 30-
Al0 0 1 F 2 O 3 3-
FeO -Fe 2 O 3 0-
MgO 0-
Cão 0-
caracteristicamente na maneira pelo qual ocorre o fenômeno de vulcanismo associados a essas rochas.
Além disso, a viscosidade depende da temperatura e da pressão, diminuindo com aumento desses fatores.
Tipos de atividades magmáticas
O magma, uma vez formado, pode apresentar grande mobilidade, tendendo a ascender ao longo de fissuras da crosta, deslocando ou englobando as rochas vizinhas, podendo, eventualmente, extravasar à superfície ou então solidificar-se no interior mesmo da crosta.
Como e onde se formam os magmas?
Os magmas formam-se nos locais do manto e da crosta onde as temperaturas e pressões são suficientemente altas para produzir, pelo menos, a fusão parcial das rochas contendo água. O basalto pode ser parcialmente fundido no manto superior, onde as correntes de convecção trazem as rochas quentes para cima, nas dorsais mesoceânica, Misturas de basalto e de outras rochas ígneas com rochas sedimentares, que contêm quantidades significativas de água, têm pontos de fusão mais baixos que as rochas ígneas com rochas sedimentares, que contêm quantidades significativas de água, tem pontos de fusão mais baixos que as rochas ígneas anidras. Assim, diferentes rochas fontes podem ser fundidas em diferentes temperaturas e dessa forma, podem afetar as composições dos magmas.
Plutonismo
De acordo com o local em que se dá consolidação, há dois tipos básicos de atividade ígnea:
- O plutonismo, em que a consolidação ocorre no interior da crosta, dando origens às rochas plutônicas ou intrusivas;
- O vulcanismo, quando o magma irrompe e derrama-se à superfície para formar rochas vulcânicas ou efusivas;
No interior da crosta, os magmas ocupam espaços definidos denominados câmaras magmáticas. No caso dos vulcões, a câmara magmática é ligada com o exterior através do conduto vulcânico.
.
As rochas intrusivas podem ocorrer de maneiras muito diversas, formando corpos de formas e tamanhos variados e que apresentam relações variadas com as rochas encaixantes, ou seja, com as rochas preexistentes dentro das quais eles se solidificaram.
Pode-se dizer que alguns destes corpos têm dimensões relativamente pequenas, associando-se a fenômenos efusivos ou então ocorrendo nas bordas de corpos intrusivos maiores. Os mais comuns são os diques, sils e lacólitos.
As intrusões grandes mais comuns são os batólitos e os lapólitos. Dentre estas intrusões, algumas são concordantes, ou seja, seus bordos( contatos) são paralelos à estratificação ou xistosidade das encaixantes (sils, lacólitos, lopólitos), e outras são discordantes(diques, batólitos etc.)
Formas concordantes - A intrusão magmática intromete-se entre os planos de estratificação da rocha encaixante em concordância com eles.Entre as formas concordantes temos:
- Sil – São corpos extensos, pouco espessos e de forma tabular quando visto em corte.
- Lacólito – O magma, neste caso, é mais viscoso, formando massas intrusivas de forma lenticular, plano-convexas.
- Lapólito _ Como o nome indica, tem a forma de uma bacia, de grandes dimensões e ocorre sempre no fundo de dobras do tipo sinclinal.
- Facólito _ É o nome dado a um corpo intrusivo concordante, confinado nas cristas dos anticlinais ou no fundo de sinclinais. Formas Discordantes – Esses corpos intrusivos independem da estratificação da rocha encaixante, pois a cortam discordantemente. São mais freqüentes perto da superfície da terra. Onde as pressões a serem vencidas são menores. Entre as formas discordantes temos:
Este tipo de atividade conducente à formação de rochas magmáticas em profundidade constitui o plutonismo.
O que é?
É um fenômeno magmático que se processa nas regiões profundas da crosta terrestre.
Como acontece?
O magma ao penetrar na crosta terrestre, não consegue rompê-la, ficando preso, retido em suas profundezas, onde se dá a sua consolidação. Plutonismo deriva-se de Plutão, deus dos infernos da mitologia greco-romana. As rochas derivadas desse processo designam-se rochas plutônicas, ou intrusivas, ou abissais.
Ex: Granito - ou Filonares (hipabissais) - Formadas nas fendas. Ex: Pegmatito
Vulcão Um vulcão é uma elevação ou uma montanha construída pela acumulação de lavas e de outros materiais eruptivos. Vulcão é uma estrutura geológica criada quando o magma, gases e partículas quentes (como cinzas) escapam para a superfície terrestre. Eles ejetam altas quantidades de poeira, gases e aerossóis na atmosfera, podendo causar resfriamento climático temporário. São frequentemente considerados causadores de poluição natural. Tipicamente, os vulcões apresentam formato cônico e montanhoso.
A erupção de um vulcão pode resultar num grave desastre natural, por vezes de conseqüências planetárias. Assim como outros desastres dessa natureza , as erupções são imprevisíveis e causam danos indiscriminados. Entre outras coisas, tendem a desvalorizar os imóveis localizados em suas vizinhanças, prejudicar o turismo e consumir a renda pública e privada em reconstruções. Na Terra , os vulcões tendem formar-se junto das margens das placas tectônicas. No entanto, existem exceções quando os vulcões ocorrem em zonas chamadas de hot spots (pontos quentes). Por outro lado, os arredores de vulcões, formados de lava arrefecida, tendem a ser compostos de solos bastante férteis para a agricultura.
A palavra "vulcão" deriva do nome do deus do fogo na mitologia romana Vulcano. A ciência que estuda os vulcões designa-se por vulcanologia.
:
Monte Erebus, um exemplo de vulcão-escudo.
Vulcão Mayon, exemplo de um estratovulcão.
Uma das formas de classificação dos vulcões é através do tipo de material que é eruptido, o que afeta a forma do vulcão. Se o magma eruptido contém uma elevada percentagem em sílica (superior a 65%) a lava é chamada de félsica ou "ácida" e tem a tendência de ser muito viscosa (pouco fluida) e por isso solidifica rapidamente. Os vulcões com este tipo de lava têm tendência a explodir devido ao fato da lava facilmente obstruir a chaminé vulcânica. O Monte Pelée na Martinica é um exemplo de um vulcão deste tipo.Se, por outro lado, o magma é relativamente pobre em sílica (conteúdo inferior a 52%) é chamado de máfico ou "básico" e causa erupções de lavas muito fluidas capazes de escorrer por longas distâncias. Um bom exemplo de uma escoada lávica máfica é a do Grande Þjórsárhraun (Thjórsárhraun) originada por uma fissura eruptiva quase no centro geográfico da Islândia há cerca de 8000 anos. Esta escoada percorreu cerca de 130 quilómetros até ao mar e cobriu uma área com 800 km².
Vulcanologia
- (^) Vulcão escudo - Um vulcão escudo é construído por acumulação de milhares de derrames basálticos delgados que se espalham em lençois de baixa dectividade. Um cone do tipo vulcão escudo é construído por sucessivos derrames de larva, que se espalham a partir de uma chaminé. essas formas são comumente geradas por larvas basálticas, que tem facilidade de fluir, espalhando-se por grandes áreas.Se os derrames forem copiosos e frequentes, crarão um amplo vulcão em forma de escudo, com dezenas de quilômetros de cincurferência e com mais de 2km de altura, com vertentes geralmente suaves.Exemplo: o Mauna Loa, no Havaí, Estados Unidos.
- Domo Vulcânico – Os domos vulcânicos são massas de lava félsica com formas bulbosas, que, por serem muito viscosas, acumulam-se em cima da chaminé, ao invés de se derramar.Em contraste com as larvas basálticas, as larvas félsicas são tão viscosas que mal conseguem fluir. Elas, geralmente, produzem domos vulcânicos, que são massas arredondadas de rochas, em geral com vertentes abruptas.A forma dos domos proporciona a impressão de que a larva foi expremida para fora da chaminé sem se espalhar lateralmente, como se fosse pasta de dente.Frequentemente, os domos obstruem as chaminés, aprisionando os gases. Então, a pressão aumenta até que uma explosão ocorra, fragmentando o domo. Isso acontece com o Monte Santa Helena(EUA)
- Cone cinza - Em um vulcão do tipo cone cinza, o material ejetado é depositado como camadas que mergulhamos a partir da cratera, no cume. Quando as chaminés vulcânicas descarregam piroclastos, os fragmentos sólidos acumulam-se e formam um cone de cinza. O perfil de um cone vulcânico é deterninado pelo maior ângulo^ 0 01 F (^) 0 0 1 F^11 capaz de permitir que os dedritos perneçam estáveis, ao invcés de deslizar encosta abaixo. Os fragmentos maiores, que caem perto do cume, formam taludes muito inclinados, que, entretanto, são estáveis.As partículas mais finas são carregadas para posições mais afastadas da chaminé e formam taludes de baixas declive na base do cone.
- Vulcões compostos - Quando um vulcão emite lava e piroclastos, forma-se derrames forma-se derrames alternados desses materiais que dão origem a
um vulcão composto com formas côncavas, ou um estravulcão. Exemplo: Fujiyama, no japão.
- Crateras – Uma depressão em forma de tigela, a cratera, é encontrada no cume de muitos vulcões, sendo centrada na chaminé. Durante uma erupção, a lava ascendente transborda da cratera. Quando cessa a erupção, a lava remanescente na cratera escorre para dentro da chaminé e solidifica-se. Quando da ocorrência da próxima erupção, o material é literalmente estraçalhado para fora da cratera numa explosão piroclástica. Logo após a cratera é parcialmente preenchida pelos detritos que caem de volta. Como as paredes de uma cratera pode crescer até torna-se muitas vezes maior que o dá chaminé, e a profundidade pode chegar a centenas de metros.
- Caldeiras – Após uma erupção violenta, quando grandes volumes de magma são descarregados de uma câmera magática localizada a alguns quilômetros abaixo de uma chaminé vulcãnica, ela pode não mais a ser capaz de sustentar seu teto, nesses casos a estrutura vulcãnica pode entrar em colapso de maneira catastrófica, formando uma caldeira, isto é, uma grande depressão em forma de bacia, com paredes íngremes sendo muito maior que as crateras.
- Explosões freáticas – Quando o magma quente e carregado de gases encontra a água subterrânea ou a água do mar, as vastas quantidades de vapor superaquecido geralmente causam explosões freáticsa, ou de gás.
- diatremas- Quando o material quente
Resumo de vulcanismo
Por que ocorre o vulcanismo?
O vulcanismo ocorre quando a rocha fundida de dentro da terra ascende até a superfície( por ser menos densa que as rochas adjacentes ).O motivo básico é o calor interno da terra, vestígio da sua origem.
Quais são as três principais categorias de lavas?
As lavas são classificadas como félsicas ( riolitos), intermediárias ( andesito ) ou máficas ( basalto ), de acordo com seus teores de sílica e de magnésio e ferro, sendo que a sílica decresce das félsicas para as máficas, enquanto o magnésio e o ferro mostram uma relação oposta.
Mapa mostrando as fronteiras entre as placas tectônicas e sub-recentes aéreas de vulcões.
TERREMOTOS
Terremoto ou abalo sísmico é um movimento brusco e repentino do terreno resultante de um falhamento. Portanto, a ruptura de uma rocha é o mecanismo pelo qual o terremoto é produzido. Essa ruptura causa a liberação de uma grande quantidade de energia, a qual gera ondas elásticas que se propagam pela Terra em todas as direções.
As rochas comportam-se como corpos elásticos e podem acumular deformações quando submetidas a esforços de compressão ou de tração. Quando esse esforço excede o limite de resistência da rocha esta se rompe ao longo de um plano, novo ou pré-existente de fratura, chamado falha.
Normalmente não é o deslocamento na fratura que causa maior estrago, mas sim as vibrações (ondas elásticas) que se propagam a partir da fratura. Na maior parte das vezes a fratura nem atinge a superfície, mas as vibrações podem ser fortes o suficiente para causar danos consideráveis.
As forças tectônicas que causam os sismos são devidas aos processos dinâmicos que ocorrem no interior da Terra, principalmente os lentos movimentos de convecção no manto, responsáveis pela deriva dos continentes.
O que é um terremoto? Um terremoto é um tremor do solo causado por ondas sísmicas que emanam de uma falha que se rompe repentinamente. Quando a falha é rompida, a deformação acumulada durante vários anos de ação das forças tectônicas é liberada em poucos minutos na forma de ondas sísmicas
.
O que determina a profundidade de um terremoto?
Os terremotos continentais raramente são mais profundos que 20 km. A crosta nessas altas temperaturas e pressões deforma-se como material dúctil e não pode sofrer fraturamento rúptil. Entretanto, em zonas de subducção, onde a crosta
oceânica fria é jogada dentro do manto, os terremotos podem ocorrer em profundidades de até 690Km.
Onde ocorre a maioria dos terremotos?
De acordo com a teoria da tectônica de placas, a maioria dos terremotos ocorre nas vizinhanças dos limites de placas. O pequeno número de terremotos que ocorre longe dos limites de placas demonstra o poder que as forças tectônicas têm de causar falhamento no interior das placas existentes
.
O que governa o tipo de falhamento que ocorre em um terremoto?
Na maioria dos terremotos, o tipo de mecanismo de falhamento é determinado pelo tipo de limites de placas. O falhamento normal, causado por esforços distensivos, ocorre em limites da placas divergentes; o falhamento de empurrão, devido a esforços compressivos, ocorre em limites convergentes; e o falhamento transcorrente ocorre ao longo de falhas transformantes.
O que é a magnitude de um terremoto e como é medida?
A magnitude de um terremoto é a medida do tamanho do mesmo. A magnitude Richter é determinada a partir da amplitude dos movimentos do solo medidos quando as ondas sísmicas são registradas em sismogramas. Os sismólogos atualmente preferem usar o momento sísmico, porque é mais diretamente relacionado às propriedades físicas do falhamento que causa o terremoto. O momento sísmico é aproximadamente proporcional ao logaritmo da energia sísmica liberada durante a ruptura.
Distribuição de terremotos na Terra
MAGNITUDE
Magnitude é uma medida quantitativa do tamanho do terremoto. Ela está relacionada com a energia sísmica liberada no foco e também com a amplitude das ondas registradas pelos sismógrafos.
Para cobrir todos os tamanhos de terremotos, desde os microtremores de magnitude negativas até os grandes terremotos com magnitudes superiores a 8.0,
Desse modo, há aproximadamente 100 mil terremotos com magnitudes maiores que 3, cerca de mil com magnitude maiores que 3, cerca de mil com magnitude maiores que 5 e uns dez com magnitude maiores que 7. Entretanto, terremotos de magnitude 8 ocorrem em média a cada três a cinco anos.
Quais são os três tipos de ondas sísmicas?
Dois tipos de ondas sísmicas propagam-se no interior da terra : Ondas primárias, que são transmitidas por todas as formas de matéria e se movem mais rápido.
Ondas secundárias, que são transmitidas apenas através de sólidos e se propagam a uma velocidade um pouco superior à metade da velocidade da onda P.
O que causa o poder de destruição dos terremotos?
As vibrações do solo podem danificar ou destruir prédios e outras estruturas e desencadear efeitos secundários, como avalanchas. Os incêndios são ameaças sérias após um terremoto. Os terremotos no fundo oceânico podem desencadear tsunâmis, que algumas vezes causam destruição em larga escala quando atingem águas costeiras rasas.
Causas de terremoto
Um terremoto, como sabemos, é uma vibração da superfície da terra produzida por forças naturais situadas no interior da crosta a profundidades variáveis. Os terremotos de grande intensidade são produzidos pela ruptura de grandes massas de rocha situadas a profundidades que vão desde 50 até 900 km. O local abaixo da crosta onde o terremoto é produzido chama-se foco, e o ponto sobre a superfície, vertical ao foco, é o epicentro.
Vibrações menores da superfície da Terra são ocasionadas por desmoronamento do teto de cavernas, especialmente nas regiões calcárias. Pequenas vibrações são sentidas também nas regiões situadas nas proximidades de barragens que sofreram represamento recente das águas.
A exploração da água subterrânea em regiões sedimentares também tem provocado novas acomodações superficiais, notadamente nas regiões onde se processa um abaixamento do lençol freático.
Distribuição dos terremotos
A energia liberada por ocasião da ruptura de blocos no interior da crosta é transmitida a partir do foco, através de movimento de ondas, por todas as rochas.
As ondas são recebidas e registradas nos sismógrafos que se encontram em contato com outras estações, possibilitando a determinação da intensidade, foco , dentre outras.
Referências Bibliográficas:
PRESS, SILVER, GROTZINGER E JORDAN, Frank, John, Raymond e Thomas. Para Entender a Terra. São Paulo: Bookman, 2006.
POPP, José Henrique. Geologia Geral.Rio de Janeiro:FTD,1999.