A Vulcanologia e o Vulcanismo

         O que é a vulcanologia?

A vulcanologia é o estudo das manifestações vulcânicas.

         Principais tipos de vulcanismo

- Vulcanismo primário ou eruptivo;
(vulcanismo central, vulcanismo fissural)

- Vulcanismo secundário, residual ou atenuado.
(fumarolas, nascentes termais, geiseres)


Vulcanismo primário - caracteriza-se pela ocorrência de erupções vulcânicas.















Vulcanismo secundário - caracteriza-se pela atividade vulcânica não eruptiva.


         O que é uma erupção vulcânica?

É um tipo de atividade vulcânica caracterizada pela emissão de materiais vulcânicos no estado sólido, líquido e gasoso.

As estruturas naturais que permitem a libertação desses materiais do interior do nosso planeta chamam-se aparelhos vulcânicos.


         Vulcanismo do tipo central

Neste tipo de vulcanismo o aparelho vulcânico chama-se vulcão e é, geralmente, formado pelas seguintes estruturas: 
- cratera vulcânica principal;
- cone vulcânico principal;
- chaminé vulcânica principal;
- câmara magmática;
- cratera vulcânica secundária;
- chaminé vulcânica secundária.

         Vulcanismo do tipo fissural

Neste tipo de vulcanismo as erupções ocorrem ao longo de fraturas ou fendas da superfície terrestre.


         Magma

Material de origem profunda, formada por uma mistura de silicatos em fusão (rocha fundida), entre 800º e 1500ºC

Constituído por três frações:

- sólida (minerais em suspensão);
- líquida (material silicatado fundido);
- gasosa: vapor de água, dióxido de enxofre e dióxido de carbono.


         Tipos de erupções
                    - gases
calmas - efusivas - lavas (repuxos, rios, lagos) - fluídas
                              - piroclastos (bombas)



                                     - gases
violentas - explosivas - piroclastos (bombas, lapilli, cinzas)
                                     - lavas - muito viscosas

As intervenções do homem nos subsistemas terrestres

Devido ao crescimento populacional e ao desenvolvimento económico e tecnológico, este aumenta a exploração dos recursos naturais.

Os recursos naturais são elementos constituintes da Terra com utilidade para o Homem, no sentido de permitir a sua sobrevivência e o desenvolvimento da civilização.

Recursos naturais renováveis são aqueles que podem ser substituídos de tempos a tempos por exemplo: Hídricos, Solos, Energias: solar, hidroeléctrica, geotérmica, …

Recursos naturais não renováveis são aqueles que a terra possui quantidades de certos materiais que por maiores que possam parecer são limitados e na maior parte das situações podem demorar milhões de anos a serem renovados, ou seja, os materiais são finitos.

O desenvolvimento sustentável é aquele que satisfaz as necessidades do ser humano no presente sem por em causa as necessidades das gerações futuras.

O crescimento demográfico, a desertificação de certas áreas e a poluição de outras levam a uma maior ocupação de áreas de risco geológico, as populações humanas ficam sujeitas, com maior probabilidade, a desastres geológicos como: erupções vulcânicas, deslizamento de terrenos, sismos, inundações…

As ocupações de áreas de risco são: zonas costeiras, leito de cheias de rios e vertentes com forte inclinação.

A produção de resíduos consiste no aumento da exploração dos recursos naturais.

A poluição pode afectar o solo, o ar e a água.

Para defesa do ambiente e contributo para um desenvolvimento mais sustentável foi criada a politica dos cinco R  que são: reduzir, reutilizar, reciclar, respeitar e responsabilizar.

     Terra um planeta muito especial

  Apesar das semelhanças de cada um apresentam varias características como: morfológicas, geológicas e ambientais únicas.

  A geologia planetária tem como objetivo estudar os planetas e a estrutura interna dos planetas, a cartografia e albeto, a composição e a cronologia relativa e absoluta.

  O estudo dos planetas permitiu identificar três tipos de estrutura: endógenas, exógena e exóticas.

  As estruturas endógenas originam-se por processos e forças que atuam no interior dos planetas, as estruturas exógenas originam-se por processos e forças que se originam á sua superfície e as exóticas originam-se por processos e forças que têm origem no exterior dos planetas.

  Existem dois planetas que são geologicamente inativos, ou seja, não apresentam sinais atuais de dinâmica interna ou externa como: Mercúrio e Marte. Contrariamente, os planetas Vénus e Terra são geologicamente ativos, pois apresentam sinais atuais de dinâmica interna e externa.

  A atividade geológica resulta da açao de um agente modificador.

  Os agentes modificadores podem ser externos ou internos, os externos resultam do calor irradiado pelo sol, da água e do impacto dos meteoritos.  

  Os agentes internos resultam da acreção do planeta, da contração gravítica e do decaimento radiactivo.

  A intenção gravitacional entre a Terra e a Lua é responsável pelas marés dos oceanos e pela rotação mais lenta da Terra.

  Dentro deste sistema Terra-Lua existem mares lunares. Estes são zonas planas e escuras, apresentam poucas crateras de impacto e apresentam mascons.

  Os continentes lunares são zonas acidentadas, claras e formadas por anortositos e noritos. Ocupam grande parte da superfície e apresentam muitas crateras de impacto.

  Na lua não existe água, nem atmosfera e por isso não ocorre erosão hidráulica ou eólica.

  Na lua existe rególito que é um material acinzentado que cobre as rochas lunares, é um pó fino de várias dimensões. De dia dilatam e á noites contraem-se com o frio.

  A lua é como se fosse um “fóssil” da Terra, é contemporânea da Terra, é geologicamente inactivo e permite obter dados sobre os constituintes da Terra.

  A Terra é um planeta especial devido a esta não estar nem muito longe nem pouco próximo do sol, havendo assim existência de água.

  A sua atmosfera possui camada de ozono, a temperatura não varia muito, apresenta massa suficiente para possuir uma força de gravidade e é o único planeta onde se conhece vida. 

Pequenos corpos do sistema solar:

Asteróides

São corpos de pequenas dimensões e de forma irregular, existem aos milhões, mas apenas duas centenas apresentam diâmetro superior a100km,sendo corpos diferenciados ou seja tem uma estrutura externa em camadas. 

    A origem dos asteróides e explicada pelo resultado das condensações da nebulosa solar original, mas que não conseguiram aglomerar toda a matéria em volta na forma de um planeta do sistema solar, devido à existência de planetas maiores ou então que um asteróide pode resultar da colisão de planetas ou outros corpos.

 Os asteróides localizam se na cintura de asteróides e também na cintura de kuiper. São muito escuros e absorvem a luz com facilidade.

Cometas

São corpos de pequenas dimensões (1-10km) esféricos constituídos por poeiras, agua e gases congelados, semelhante a um asteróide, mas composto principalmente por gelo. Os cometas podem ter origem na cintura de kuiper ou na nuvem de Oort. Apresentam orbitas muito excêntricas. Quando se aproximam do sol aquecem e sofrem o efeito do vento solar.

Os cometas são constituídos por: núcleo, cabeleira e cauda.

O núcleo é sólido, composto por uma espécie de gelo sujo, a cada passagem pelo sol seu diâmetro diminui alguns, podendo ser vistos várias vezes.

A cabeleira aparece sob a forma de nebulosidade sobre o núcleo como uma espécie de atmosfera que pode ter seu volume muito maior do que o da terra.

A cauda a cada passagem pelo sol o diâmetro do núcleo diminua em alguns metros. Os cometas possuem dois tipos de caudas: uma constituída por poeira e a outra por plasma. A cauda é formada por uma onda electromagnética e pelo vento solar, aponta sempre a direcção radial contrária ao sol.~

Meteoróides:

Os meteoróides são corpos de dimensões variáveis que, uma vez atraídos pela força da gravidade dos planetas podem chocar com a sua superfície. Os meteoróides podem ter origem na degradação de cometas ou na colisão entre dois asteróides.

Os meteoróides quando vaporizam-se na atmosfera designam-se meteoros e quando são encontrados na superfície terreste designam- se meteoritos.

Meteoritos-crateras de impacto

 As crateras de impacto são depressões circulares, com bordos elevados, pela acumulação de material proveniente do meteorito e ejectado do solo. As maiores crateras apresentam uma elevação ou em anel central, originados pelas ondas de descompressão e paredes com terraços. A dimensão, o aspeto e a profundidade da cratera estão relacionados com a dimensão dos meteoritos.

Classificação dos meteoritos e meteoróides

Sideritos ou férreos: São, essencialmente, formados por uma liga metálica de ferro e níquel e apresentam inclusões de um mineral não muito frequente na Terra – a troilite.

Siderólitos ou petroférreos:São constituídos por proporções idênticas de minerais silicatados, tal como feldspato, e de uma liga metálica de ferro e níquel.

 Aerólitos ou pétreos: Possuem na sua composição uma elevada percentagem de minerais silicatados e uma reduzida percentagem da liga ferro e níquel. Podem ser:

Condritos: São meteoritos pétreos com côndrulos (pequenos agregados esféricos, com cerca de 1 mm de diâmetro, de minerais de alta temperatura, tais como a olivina e a piroxena).Podem ser: Ordinários ou Carbonáceos.

Acondritos: São meteoritos pétreos de textura homogénea ou seja sem o desenvolvimento de côndrulos, apresentando grande semelhança com as rochas da superfície terrestre, em composição e textura.

 

A Terra - um planeta muito especial

Terra, um planeta muito especial

Afinal a Terra é ...
              
    ...finita e pequena, mas devemos conhecê-la, estimá-la e aprender a geri-la com sabedoria.

Como se formou a Terra?
A origem da Terra liga-se  a um processo e a uma época comuns aos da génese do Sistema Solar.

O Sistema Solar é ...

    ...o sistema formado pela estrela Sol e pelos corpos que se movem em torno dele.

Como se organiza o Sistema Solar?
Nicolaus Copernicus corrigindo Aristóteles, disse que o Sol é o centro do Sistema Solar e todos os outros corpos giram à sua volta - modelo heliocêntrico.

O Sistema Solar - uma nova Hierarquia

Classificação dos planetas e outros corpos celestes
 - planetas ;
- planetas anões ;
- pequenos corpos do Sistema Solar .

Qual a origem do Sistema Solar?

Teoria Nebular Reformulada

- Na Via Láctea existia uma nébula de gases e poeiras muito difusa que, por ação da gravidade ter-se-ia contraído;
- A concentração provocou o aumento da temperatura e o aumento da velocidade de rotação, conduzindo ao seu achatamento e concentração de massa no seu centro, formando o proto-sol;
- A nébula arrefeceu e ocorreu a condensação dos materiais em grãos sólidos. Na periferia condensaram os materiais de menorponto de fusão;
- Por ação da gravidade ocorreu a aglutinação de grãos sólidos, formando corpos com diâmetro até 100m, os planetesimais. A acreção dos planetesimais originou os protoplanetas;
- Por acreção e diferenciação os protoplanetas ter-se-ão transformado em planetas.

A Terra - Acreção e Diferenciação

Atração gravítica      -- >     Acreção     -- >     Protoplanetas    (diferenciação)   -- >      Planeta  
(formação de                    (colisão de                        
planetesimais)                  planetesimais)


Planetas

principal - executa uma trajetória desimpedida à volta do sol;
secundário - Satélite - corpo celeste que gira em torno de um planeta principal;
anão - executa uma trajetória à volta do Sol nao desimpedida.

A medida do tempo e a idade da Terra

     O estudo das rochas costitui a forma mais eficaz de conhecer o passado da Terra.

     As rochas sedimentares cobrem cerca de 75% da superfície terrestre e apresentam-se frequentemente estratificadas, onde é possível encontrar fósseis.

     O que é um fóssil?
     Um fóssil é um resto ou vestígio de um ser vivo que viveu há milhões de anos e que ficou preservado na rocha, devido à fossilização.

     A fossilização...
     ... é um processo extremamente lento e complexo, chegando a durar milhares de anos.
     ... é um mecanismo raro, uma vez que, para ocorrer, são necessárias condições extremamente favoráveis à conservação do vestígio deixado pelo organismo.

     Processos de fossilização:
- Conservação; 
- Mineralização; 
- Icnofósseis;
- Moldagem. 

     Qual o interesse científicodos fósseis?  
- Conhecimento das características estruturais e hábitos de seres que viveram no passado;
- Reconstituíção de paleoambientes;
- Datação das rochas e de acontecimentos geológicos.

     Princípios da estratigrafia

Princípio da horizontalidade original - Por ação da gravidade, os detritos depositam-se formando estratos inicialmente horizontais.

Princípio da sobreposição dos estratos - Numa sequência estratigráfica não deformada, um estrato é mais antigo do que aquele que o cobre e mais recente do que aquele que lhe serve de base.

Princípio da identidade paleontológica - Estratos com o mesmo conjunto de fósseis possuem a mesma idade.

Princípio da inclusão - Os fragmentos incluídos num estrato são mais antigos do que ele.

Princípio da interseção ou corte - Qualquer estrutura que intersete outra é mais recente do que ela.

Princípio da continuidade lateral - Um estrato tem a mesma idade ao longo de toda a sua extensão.

 

   As rochas metamórficas formam-se em locais onde a pressão e temperatura são elevadas.

   Estas originam-se da transformação de rochas magmáticas ou sedimentares por processos que alteram a organização dos átomos de seus minerais.

   O metamorfismo é um processo muito lento que ocorre em profundidades entre os 10 e os 30 km e está associado a contextos tectónicos como zonas de subdução e de formação de cadeias montanhosas.

   Os factores de metamorfismo são: calor ou temperatura, tensão ou pressão, fluidos e tempo.

    Existem dois tipos de metamorfismo: metamorfismo regional ou metamorfismo de contacto.

    O Metamorfismo regional ocorre em grandes profundidades na crosta. As suas transformações estão relacionadas com a temperatura, a pressão litosférica e a pressão dirigida sendo aplicadas durante milhões de anos. As rochas são fortemente dobradas e falhadas, sofrem recristalização, apresentando estrutura foliada.

    O Metamorfismo de contacto resulta apenas da ação da temperatura, através do calor cedido por intrusão magmática que corta uma sequência de rochas sedimentares, metamórficas ou magmáticas. Através destes cortes e do constante contacto entre as superfícies, resulta o fenómeno metamórfico.

                                                                     

   As rochas magmáticas resultam do arrefecimento e consolidação de magma em profundidade ou a superfície. Como ocorre no interior, as temperaturas são altas e o arrefecimento do magma é lento e gradual.

   As rochas magmáticas podem dividir-se em rochas plutónicas ou intrusivas, quando o magma consolida em profundidade, e rochas vulcânicas ou extrusivas, quando o magma consolida à superfície.

   As rochas plutónicas apresentam todos os minerais cristalizados e visíveis há vista desarmada -textura granular ou fanerítica;

   Estas rochas são também chamadas rochas cristalinas. Exemplos: granito e gabro.

   Diz-se então que as rochas constituem afloramentos.

   As rochas vulcânicas apresentam cristais pouco visíveis, no seio de uma massa amorfa- textura agranular ou afanítica.

   Como o arrefecimento é muito rápido devido às baixas temperaturas da superfície da crosta, os minerais que constituem as rochas não têm tempo de formar grandes cristais.

   Outras vezes, o arrefecimento da lava é tão rápido que impede a existência de Cristais.

   Por vezes, no interior destas rochas é possível observar pequenos cristais à vista desarmada.

         Cada rocha tem uma história para contar.

     As rochas são importantes porque permitem-no conhecer a história da terra.      Existem três tipos de rochas nomeadamente: as rochas sedimentares, as rochas magmáticas e as rochas metamórficas.
     Os sedimentos, das rochas sedimentares, encontram-se na superfície terrestre resultantes de fenómenos de meteorização e erosão de rochas pré-existentes assim como de restos orgânicos. Assim são constituídos por areias e conchas de organismos. Estes, formam-se à medida que a meteorização vai fragmentando as rochas da crosta, sendo depois transportados pela erosão.
     Na diagénese passam por três etapas sendo elas: a compactação, a cimentação e a recristilização.
     Existirá só apenas um tipo de sedimentos? Não... Existem: os sedimentos detríticos; os sedimentos de origem química e os sedimentos biogénicos.
     Cada camada que se forma sobrepõe-se e comprime as mais antigas situadas por baixo dela.

     As rochas são agregadas naturais constituídos por um ou mais minerais.  

    A água e o vento são os principais agentes de transporte de sedimentos. Quando estes agentes perdem a capacidade de transportar, devido a uma diminuição da velocidade, ocorre a sedimentação.

    Estas passam por 2 processos de formação, a que se dá o nome de sedimentogénese e da diagénese. Dentro da sedimentogénese passam por várias etapas: pelas rochas pré-existentes, pela meteorização (química ou física), erosão, transporte e sedimentação.

     A estratificação das rochas sedimentares é o princípio da sobreposição.

A Terra é constituída por um sistema fechado e composto, constituído por subsistemas abertos nomeadamente: a atmosfera, a geosfera, a hidrosfera e a biosfera.

A Atmosfera é a camada gasosa que envolve os outros subsistemas. É o principal regulador do clima, protege a terra dos efeitos das radiações solares e protege-a também das matérias sólidas provenientes do espaço.

 É composta por azoto (78%) e oxigénio (21%), seguindo-se o árgon (0.9%) e o dióxido de carbono (0.03%), para além de outros gases menos significativos.

A Geosfera é representada pela parte “sólida”da terra que se encontra á superfície como por exemplo: massas continentais e fundos oceânicos no seu interior como por exemplo: matérias separados em camadas.

É na Geosfera que a maior parte dos seres vivos encontra o suporte para andar e habitar.

       A Hidrosfera é constituída por toda a água nos três estados: no estado liquido (rios, lagos, oceanos…), no estado sólido (gelo das calotes polares, glaciares…) e no estado gasoso (vapor de agua).

       A Biosfera é o conjunto de todos os seres vivos e dos seus habitats que vivem na Terra.