MÁGMA, VULCANISMO, PLUTONISMO E TERREMOTOS

MAGMA






CONSTITUIÇÃO DO MAGMA

O Magma do grego Magma, tipo de massa de pão é constituído de soluções complexas que ocorrem no interior da crosta terrestre, podendo ocupar espaços definidos e individualizados, que se denominam de câmara magmática. Ele contem diversas substâncias geralmente pouco voláteis e com elevados pontos de fusão na maioria das vezes. Predominam os silicatos, seguido dos óxidos, mais os compostos voláteis, sendo a água o mais importante. Estas substâncias consolidam-se pelo resfriamento, dando origem as rochas magmáticas. O magma contem ainda gases de diversas naturezas e substâncias voláteis que escapam sob a forma de vapores, não sendo por isso incorporados as rochas.
As percentagens dos compostos pouco voláteis variam dentro dos limites bastante estreitos e não ilimitadamente como muitas vezes se supõe.

ÓXIDOS	60% DAS ROCHAS ÍGNEAS	99% DAS ROCHAS IGNEAS
SiO	Entre 45-70%	Entre 30-80%
AlO	Entre 13-19%	Entre 3-25%
FeO-FeO	Entre 0-4%	Entre 0-13%
MgO	Entre 0-4%	Entre 0-25%
CaO	Entre 0-7%	Entre 0-16%
NaO	Entre 2-5%	Entre 0-11%
KO	Entre 0-4%	Entre 0-10%

Os elementos voláteis do magma são constituídos predominantemente de água no seu estado dissociado e de quantidades menores de CO, CO, H, N, SO, S, SO, HCl, HS e outros mais. Devemos, portanto imaginar que o magma é constituído de uma mistura de silicatos no qual ocorrem os gases dissolvidos. Quanto maior for o teor de silicatos, maior é a quantidade de tetraedros isolados, o que dá o magma o caráter de alta fluidez (ou pequena viscosidade). Estes são os chamados magmas básicos, que são bem fluidos. Ao contrário, aumentando o teor de sílica, aumenta também a polimerização dos tetraedros de (SiO), fato que determina o aumento da viscosidade, são os chamados magma ácidos.
O ponto de fusão do sistema em conjunto é sempre muito inferior ao dos componentes não voláteis isolados. Assim, o Quartzo funde-se ao redor de 1700ºC e a maioria dos silicatos constituintes das rochas, entre 1.100ºC e 1.600ºC. suas misturas, contudo, fundem-se ao redor de 1.000ºC, e na presença da água a temperaturas ainda mais baixas. Por este motivo a temperatura de solidificação dos magmas, de um modo geral, é muito inferior á temperatura de solidificação dos respectivos minerais que entram na sua composição. Assim sendo, não podemos utilizar como termômetros geológicos do magma os pontos de fusão dos minerais.
Ao iniciar o processo de solidificação do magma, os elementos voláteis não interferem, estejam eles presentes ou não. Contudo, nos estágios superiores, sobretudo nos finais, ocasião em que se dá a concentração dos voláteis, verifica-se a acentuação da interferência destes, não só nas propriedades gerais do sistema como na associação mineralógica resultante, cujos exemplos serão citados adiante.
TEMPERATURA DO MAGMA
As vezes é possível determinar-se diretamente a temperatura do magma, facilmente acessível aos vulcões ativos. Admiti-se que a temperatura do magma nas grandes profundidades da crosta é mais baixa, oscilando ente 800 a 900ºC. Esta admissão se baseia na ocorrência de diversos minerais que se formam a temperaturas conhecidas, segundo dados experimentais de laboratório.
VISCOSIDADE DO MAGMA

A viscosidade do magma depende essencialmente de sua temperatura e de sua composição química. Já dissemos que o Magma ácido, isto é, mais rico de sílica, é mais viscoso que o magma básico, com pouca sílica e conseqüentemente de menor grau de polimerização dos tetraedros de (SiO). Os termos ácidos e básicos se relacionam com o teor de sílica, nada tendo a ver com a concentração hidrogeniônica. O grau de viscosidade é de alta importância para o mecanismo de intrusão e extrusão, como também para a diferenciação magmática. Os cristais formados durante a fusão freqüentemente possuem densidade diferente da do magma, procurando subir ou descer, podendo dar-se, em certos caos, a concentração de um determinado mineral, caso a viscosidade permita a movimentação dos cristais, seja para cima, seja para baixo. Este fenômeno denomina-se diferenciação magmática pela gravidade.
ELEMENTOS VOLÁTEIS NO MAGMA
As principais causas do escape dos elementos voláteis do magma residem no diâmetro atômico geralmente muito pequeno e na valência não compatível com a composição dos silicatos mais comuns formados das rochas ígneas. Admite-se como razoável que o magma ácido possa possuir até 8% de voláteis, representados essencialmente pela água. Há outros elementos incorporados aos voláteis do magma com grande importância econômica como o Enxofre, o ferro sob a forma de hematita que pode depositar-se a partir de emanações vulcânicas. Nos magmas mais profundos podemos citar como mais importantes o Flúor (responsável pela formação dos topázios e da fluorita), o Borro (turmalinas) o Berílio (berilos) ale de mais alguns elementos metálicos.
RESFRIAMENTO DO MAGMA

Uma massa magmática situada a vários quilômetros de profundidade vai emitindo seu calor e vai lentamente se resfriando. Com milhões de anos, dependendo das condições de resfriamento, a massa estará solidificada por completo. Resultando uma rocha magmática de profundidade, denominada Plutônica. Neste processo de consolidação vão se formando minerais de uma ordem que obedece aos princípios da solubilidade do mineral em relação ao magma, no que diz respeito a sua composição química, pressão e temperatura. Desta forma, nos estádios iniciais da consolidação magmática, cristaliza-se a maior parte dos silicatos. A seguir cristaliza-se o restante dos silicatos de forma amais ou menos definida. Segue-se esta seqüência: olivinas, piroxênios, anfibólios, plagioclásios cálcicos, plagioclásios sódicos e ortoclassios. Como a maior parte dos voláteis se acumula na fusão residual, sobe com isso a tensão interna, atingindo seu clímax ao redor de 700ºC. O magma torna-se então ativo, isto é, passa a ter vida própria, graças ao aumento de pressão.
O magma sobe e derrama, acompanhado muitas vezes de explosões violentas. Sua energia diminui lentamente pela perda dos gases e pelo seu resfriamento, terminando lentamente sua atividade explosiva, finalizando com a consolidação.
DIFERENCIAÇÃO MAGMÁTICA

Existem diversos tipos diferentes de rochas magmáticas completamente diferentes entre si. Por este motivo têm sido conjeturadas muitas teorias contraditórias, ora baseada na observação de campo, que muitas vezes se prestam a mais de uma interpretação, ora baseadas em dados experimentais de laboratório. Outra observação muito importante é sobre a natureza das rochas de profundidades e das superficiais, vulcânicas. A este fato dá-se o nome de diferenciação magmática. Admite-se que os processos de diferenciação possam ser realizados durante a fase exclusivamente líquida ou durante a fase mista, de líquido com minerais já cristalizados. Durante a fase líquida podemos citar:
IMISCIBILIDADE DE LÍQUIDOS – Muitos líquidos são miscíveis em todas as proporções somente acima de uma determinada temperatura. À medida que a temperatura vai decrescendo, dois líquidos que se misturaram, tendem a se separar pouco a pouco até uma determinada temperatura na qual a imiscibilidade se torna completa.
MIGRAÇÃO DE FASE FLUÍDA – É verificado num estágio misto do magma, no qual ocorrem minerais já consolidados, que se acha em equilíbrio com a fase líquida, magmática.
Durante a fase mista podemos citar:
DIFERENCIAÇÃO GRAVITATIVA – Logo que o magma começa a cristalizar-se, os primeiros cristais formados podem ser concentrados numa zona inferior se a densidade for superior a do líquido e se não houver movimento de convecção. Pode também dar-se o caso do mineral pré-formado ser mais leve e concentrar se numa zona superior da câmara magmática. Este tipo de diferenciação pode determinar a formação de jazidas de importância econômica, como se dá com as concentrações de cromita, mineral formado em magmas básicos.
DIFERENCIAÇÃO POR CONVECÇÃO – Conhecem-se casos em que os cristais, pré-formados durante a consolidação do magma, se dispõe de maneira tal, indicando ter ocorrido uma concentração motivada por movimentos de convecção. Como resultado deste processo pode-se formar bandas concêntricas, dispostas no campo magmático.
DIFERENCIAÇÃO POR FILTRAÇÃO E PRENSAGEM – À medida que se aumenta a quantidade de minerais do magma, estes vão se concentrando, tornando agrupados num verdadeiro amaranhado de cristais, ocupando o líquido residual magmático os interstícios dos cristais. A expulsão do líquido intersticial faz com que se dê a formação de dois tipos de rochas, sendo, pois, outro caso possível de diferenciação magmática.
ASSIMILAÇÃO
Pode ainda acontecer que o magma provoque a fusão das rochas encaixantes, com uma conseqüente alteração da sua composição. Esta contaminação pode produzir-se nos dois sentidos, uma vez que alguns elementos do magma, nomeadamente os voláteis, podem reagir com as paredes da câmara, produzindo nelas metassomatismo.




MISTURA DE MAGMAS
Embora teoricamente magmas sem nenhuma relação genética se possam misturar a situação mais real acontece quando a uma câmara, ocupada por um magma já diferenciado, chega com origem na mesma fonte um novo magma primário.
VULCANISMO
OS VULCÕES
O material rochoso em profundidade está submetido a pressões e temperaturas altíssimas (astenosfera) e, quando a placa litosférica rígida sofre uma ruptura, aquele material tende a escapar por ela, extravasando na superfície (vulcanismo) ou ficando retido em câmaras magmáticas dentro da crosta, quando não consegue chegar à superfície (plutonismo). O material que extravasa é constituído por gases, lavas e cinzas. A atividade vulcânica pode formar ilhas em meio aos oceanos (Havaí, Açores e etc.) que podem ser destruídas em instantes.
Pode ocorrer nos continentes, formando montanhas (Estromboli e Vesúvio na Itália, Osorno e Vila Rica no Chile, Santa Helena nos EUA). O mais espetacular aspecto construtivo do vulcanismo é o que corre nas cadeias meso-oceânicas, que representam limites divergentes de placas, gerando verdadeiras cordilheiras submarinas, formando assoalho oceânico novo a cada extravasamento e causando, assim, a expansão oceânica. A lslândia representa parte da cadeia meso-oceânica emersa acima do nível das águas, permitindo a observação direta deste tipo de vulcanismo fissural.
ESTRUTURA OU APARELHO VULCÂNICO

Câmara magmática: local onde se encontra acumulado o magma, normalmente situada em regiões profundas das crostas continentais ou oceânicas.
Chaminé vulcânica: canal ou abertura que liga a câmara magmática ao exterior da crosta.
Cratera: abertura ou depressão mais ou menos circular, em forma de funil localizado no topo da chaminé.
Cone vulcânico: elevação cônica que se forma a partir da acumulação de materiais expelidos.
TIPOS DE VULCÕES

Estromboliano  ou Vulcânico: Formação mais importante de vulcões apresenta cone de grande altura e um canal principal por onde flui  a  lava.
Peleano: Também apresenta um cone alto, no entanto, a chaminé possui ramificações, por onde sai gases e lava.
Havaiano: A lava é muito fluida e escorre rapidamente de grandes bolsões ou projeções vulcânicas.
Vulcões submarinos: São aqueles que estão abaixo da água, muitas vezes são bastante comuns em certos fundos oceânicos, principalmente na dorsal meso-Atlântica.
FASES DE ATIVIDADES VULCÂNICAS

A atividade de um vulcão pode, em termos genéricos, dividir-se em três fases principais: premonitória, paroxismal e pós-vulcânica.
FASE PREMONITÓRIA - Esta fase caracteriza-se por manifestações que indiciam a ocorrência próxima de uma erupção vulcânica, as quais são devidas essencialmente à chegada de magma à crosta terrestre. Pode manifestar-se por anomalias magnéticas, mas o principal indício é normalmente a existência de crises sísmicas, com tremores de terra muito numerosos mas de fraca intensidade. A injecção de magma em zonas superficiais da crosta também pode provocar uma deformação do cone vulcânico a qual pode ser medida por aparelhagem laser e com a ajuda de satélites. Outro tipo de sinais precursores é: aumento da temperatura medida no solo e modificação da composição e do comportamento das fumarolas.
FASE ERUPTIVA - As erupções podem estar localizadas em pequenas áreas ou em grandes superfícies. Nesta última situação, a lava sai em múltiplos locais, originando vastos campos de lava. Os trapps do Decão ilustram este tipo de erupções. Outra modalidade corresponde às erupções fissurais que se localizam sobre uma fractura que por vezes pode atingir vários kilómetros. O exemplo da erupção do Laki na Islândia (1783), já referido em IC, corresponde a este tipo de situações. Mas as mais frequentes são as erupções centrais, em que a lava ascende através de uma conduta única a qual termina numa cratera, podendo também nestes casos formar-se cones adventícios.
FASE PÓS-ERUPTIVA - Nesta fase ocorre o arrefecimento do magma subjacente. É essencialmente marcada por vulcanismo hidrotermal.


MATERIAIS VULCÂNICOS

Lavas: são porções líquidas de magma, em estado total ou parcial de fusão, que atingem a superfície terrestre e se derramam. Quanto mais básicas, mais fluidas serão estas lavas. Podem ser classificadas em: Lava Fluída ou Básica, Lava Intermédia e Lava Viscosa ou Ácida.
Materiais piroclásticos: são porções de materiais sólidos que são classificados de acordo com o tamanho. podem ser como do tipo: Cinza, Lapilli, Bomba vulcânica, Clasto ou bloco e Tufo vulcânico.
Gases vulcânicos: podem ocorrer antes, durante e após os períodos de erupção. Estes gases são formados a base de hidrogénio, cloro, enxofre, azoto, carbono e oxigénio. O magma contém dissolvida grande quantidade de gases, que se libertam durante uma erupção.
FENÔMENOS SECUNDÁRIOS DE ATIVIDADES VULCÂNICAS
Como atividade residual do vulcanismo destaca-se as fumarolas, sulfataras mofetas e de um modo genérico as restantes manifestações de termalismo.
FUMAROLAS – emanações de vapor de água, muitas vezes acompanhadas de outros gases ou de substâncias volatilizadas. Como exemplo refira-se as Furnas, em São Miguel.
SULFATARAS – quando nas emanações predominam as substâncias sulfuradas (enxofre, dióxido de enxofre, ácido sulfídrico).
MOFETAS – emanações que consistem essencialmente na libertação de dióxido de carbono.
GEISERS – caracterizados por repuxos intermitentes de água fervente.
As nascentes termais são também uma manifestação de atividade vulcânica remanescente.
MORFOLOGIA VULCÂNICA
As paisagens vulcânicas apresentam características particulares, as quais estão relacionadas com o tipo de atividade vulcânica e com a atuação dos agentes externos. Assim, podemos considerar do ponto de vista geomorfológico dois tipos de processos:
Construção de novas formas, como resultado de atividade vulcânica. Este processo é habitualmente rápido se considerarmos a escala de tempo geológica. Por exemplo, a formação de cones de escórias em resultado da acumulação de produtos vulcânicos, assim como a formação de crateras tanto por processos explosivos como por colapso da parte superior de uma aparelho vulcânico.
De uma forma indireta, as litologias que resultam da actividade vulcânica também vão condicionar as paisagens que se formam. Algumas rochas vulcânicas não são facilmente erodidas, podendo permanecer inalteráveis durante longos períodos de tempo.
O contraste de durezas entre as rochas vulcânicas e as rochas encaixantes pode favorecer o desenvolvimento de uma erosão diferencial activa. Tente encontrar exemplos deste tipo de situações.
Depois de terminada a atividade vulcânica os produtos emitidos ficam sujeitos aos processos de meteorização e erosão, cuja ação vai depender da natureza das litologias, do clima, da topografia, da drenagem da região e do tempo de atuação destes processos.
As argilas constituem o principal produto final da alteração das rochas vulcânicas. Em escoadas lávicas em que existe uma disjunção prismática surgem, numa fase avançada de alteração, uma disjunção esferoidal, ou em bolas.
PLUTONISMO
Plutonismo, ou teoria plutónica, foi uma teoria proposta nos princípios do século XIX pelo geólogo escocês James Hutton para explicar a formação das rochas da superfície terrestre. De acordo com a aquele teoria, hoje obsoleta, todas as rochas teriam sido criadas pela atividade vulcânica, daí o nome de plutonismo, uma referência a Plutão, o deus romano das profundezas. É um fenômeno magmático que se processa nas regiões profundas da crosta terrestre.
O plutonismo nasceu como reacção a teoria do neptunismo, postulada por Abraham Gottlob Werner e seus condiscípulos, que defendia que todas as rochas teriam origem na deposição de materiais ocorrida num oceano primitivo. Tanto o plutonismo como o neptunismo eram posições extremas, acabando ambas as teorias por ser desmentidas pelo progresso do conhecimento geológico, já que nenhuma delas consegue explicar a variedade de rochas existente na Terra.
MANEIRA COMO OCORRE
O magma ao penetrar na crosta terrestre, não consegue rompê-la, ficando preso, retido em suas profundezas, onde se dá a sua consolidação.
As intrusões magmáticas podem ter formas, dimensões e composição litológica variadas, assim como assumirem diferentes tipos de relações geométricas com as rochas encaixantes.
FORMAS CONCORDANTES – corpos que obedecem à estrutura geológica das rochas pré-existentes, que determinam a configuração morfológica dos plutônicos.

Sills ou filões camada – corpo magmático intrusivo, tabular, paralelo à estratificação ou xistosidade da rocha.
Lacólito – massas intrusivas lenticulares, plano-convexas, normalmente associadas a magmas viscosos.
FORMAS DISCORDANTES – corpos magmáticos que cortam discordantemente as estruturas pré-existentes.
Diques – trata-se de uma massa magmática de forma tabular, discordante, que preenche uma fenda aberta em outra rocha pré-existente. Podem variar desde centímetros até algumas dezenas de metros de largura, podendo ter um comprimento de quilómetros.
Batólitos – grandes massas de rocha magmática, de forma irregular, cortando discordantemente as rochas mais antigas. Podem ultrapassar os 1000 km de extensão e os 250 km de espessura.
Stocks – semelhantes aos batólitos, mas com dimensões inferiores.
Diapiros – semelhante na forma aos diapiros sedimentares.

Observação de diversas estruturas em corte.
TERREMOTOS
Os terremotos são tremores ou abalos causados pela liberação repentina da energia acumulada durante longos intervalos de tempo em que as placas tectônicas sofreram esforços para se movimentar. Essa liberação de energia, também chamada de ondas sísmicas, é ocasionada pela ruptura de blocos no interior da crosta, sendo transmitida a partir do foco, através de movimento de ondas por todas as rochas. Quando o atrito entre placas tectônicas é vencido (subducção ou falha transformante) ou quando partes se rompem (separação de placas), ocorrem os abalos. Estes abalos têm intensidade, duração e freqüência variáveis, podendo resultar em grandes modificações na superfície, não só pela destruição que causam, mas por estarem associados aos movimentos das placas tectônicas.
As ondas são recebidas e registradas nos sismógrafos que se encontram em contato com outras estações, possibilitando a determinação da intensidade, foco e etc. A intensidade dos terremotos é medida na escala Richter, a qual distribui as magnitudes em logaritmos de 1 a 10 e está relacionada com a quantidade de energia liberada. A escala de Mercalli é usada em situações onde a insuficiência de sismógrafos não permite um estudo mais analítico das determinações.
Os hipocentros (pontos de origem dos terremotos) e epicentros (projeções verticais dos hipocentros na superfície) estão localizados preferencialmente em zonas limitrofes de placas tectônicas, onde elas se chocam e sofrem subducção e enrugamento, formando, respectivamente, fossas oceânicas e cordilheiras continentais, ou onde elas se separam, nas cadeias dorsais meso-oceânicas.
Ocorrem terremotos também no limites neutros, onde as placas se movem lateralmente em sentidos opostos (falhas transformantes). No mapa mundi, pode-se observar que a distribuição dos terremotos forma faixas contínuas ao longo das fossas oceânicas e cadeias continentais e meso-oceânicas. É famoso o "cinturão de fogo circumpacífico", sujeito a freqüentes e intensos terremotos (exemplo da Falha de San Andreas, EUA), formando uma faixa muito ativa em volta do Oceano Pacífico. Também existem terremotos que não são devidos aos movimentos das placas, mas a esforços chamados intra-placas. São menos freqüentes, menos intensos, e relacionados à reativação de falhas (rupturas) muito antigas na crosta.
No Brasil, vibrações tem sido produzidas principalmente por acomodações superficiais; entretanto, terremotos de grande intensidade, com o epicentro nas regiões andinas são sentidos na região sul do Brasil sob a forma de vibrações pequenas, particularmente por pessoas que encontram-se e prédios altos.

















Imagens do terremoto da Australia – Jornais Australianos