Vulcanismo : Tipos de magmas e características

O que é magma?

Termo que engloba as rochas fundidas total ou parcialmente incluindo as fases líquida, cristais e gasosa. (Gill, 2010)

Ou seja, ele é uma fusão , com temperatura entre aproximadamente 800 e 1200 °C, que se forma e se aloja ou solidifica no interior da crosta. Quando o magma extravasa na superfície, passa a se chamar lava.

A composição dos tipos de magmas é controlada pelos elementos mais abundantes na crosta: O, Si, Al, Fe, Ca, Na, K, Mg e H

Características do magma

São características que influem no magma:

• Porcentagem em peso de SiO2
• Teor de voláteis
• Temperatura

Porcentagem em peso de SiO2

existem quatro tipos de magmas, que se diferem pela sua composição, percentual em peso de SiO2:

• Magma riolitico (ácido) 66%<SiO2
• Magma andesitico (intermediário) 52%<SiO2<66%
• Magma basáltico (básico) 45%<SiO2<52%
• Magma peridotitico (ultrabásico) SiO2<45%

A sílica tende a formar cadeias de polímeros, o que faz com que a viscosidade aumente. Quanto maior o teor de sílica, mais longas serão as cadeias de ânions silicatos polimerizados.

Por essa razão, os magmas riolíticos (> 66% de sílica) são em geral mais viscosos do que os magmas basálticos (45% a 52% de sílica). O magma andesítico (52% a 66% de sílica) tem viscosidade intermediária entre magmas basálticos e riolíticos.

Teor de voláteis

O magma apresenta voláteis dissolvidos na fase liquida, como: H2O, CO2, H2, S, SO2, Cl F. A água se dissolve no magma de duas maneiras: na forma molecular ou dissociada em grupos OH-. Os grupos OH- substituem o ânion O2- e quebram as ligações Si-O-Si nos polímeros silicatos que falamos anteriormente.

Quanto maior o teor de voláteis, menor a viscosidade do magma, visto que ela quebra essas ligações de polímeros.

Temperatura

A medida que um magma resfria, ele se cristaliza, aumentando o grau de cristalização. Com o magma mais cristalizado, ele fica menos fluido, ou seja, mais viscoso.

Logo, quanto maior a temperatura, menor o grau de cristalização e menor a viscosidade.

A temperatura dos magmas é influenciada também pela composição. Quanto maior o ponto de fusão dos minerais componentes do magma, maior será a temperatura deste magma.

Viscosidade

É uma propriedade interna de um fluído que dá a medida da resistência ao fluxo. A viscosidade do magma depende dos seguintes fatores:

• Temperatura
• Composição (teor de sílica e de substâncias voláteis).
• Grau de cristalização

Como já vimos, quanto maior a temperatura, menor o grau de cristalização e menor a viscosidade.

Porque entender as propriedades do magma é importante?

Para entender a influência de cada propriedade nas características do magma.

Por exemplo, os magmas riolíticos (> 66% de sílica), em geral mais viscosos, em razão do conteúdo de voláteis, podem se tornar mais fluidos. Magmas basálticos, apesar do baixo conteúdo em voláteis, apresentam baixo teor em sílica e temperaturas mais elevadas, o que os tornam mais fluidos que os magmas riolíticos.

Tipos de magma

Magma Basáltico

O magma basáltico é formado a partir de materiais com pouca ou nenhuma água, geralmente formado parcialmente pela fusão parcial de rochas do manto ( Peridotitos = olivina + piroxênio + plagioclásio). Como essa fusão é constituída em boa parte por Peridotitos, que tem alto teor de minerais anidros, esses magmas tendem a ter pouquíssima agua.

A temperatura de erupção esta entre 1.000 e 1.200 °C, isso se deve ao fato de que os minerais que constituem esse magma, tem ponto de fusão elevado.

Apresentam baixa viscosidade devido ao baixo teor de SiO2 , baixo conteúdo de voláteis e alta temperatura. Formam extensos derrames com pequena espessura como a Província Magmática do Paraná e Dacã (Índia).

Os vulcões que expelem lava basáltica são maioria no mundo, sendo cerca de 80%.

Exemplos de exposição de lavas basálticas: Cordilheiras meso-oceânicas: – a Islândia é uma exposição da cordilheira meso-atlântica sendo em sua maior parte, constituída por rochas basálticas.

Exemplos de vulcões: Vulcões havaianos (Kilauea e Mauna Loa).

Porcentagem em peso de SiO2: 45%<SiO2<52%

Teor de água : teor de H2O em magmas basálticos < 0,2%

Magma Andesítico

Os magmas andesitos s tem composição semelhante a composição média da crosta. A fusão parcial da crosta oceânica combinada à água do mar, em altas condições de temperatura e pressão, produz magma andesitico. Essas condições elevadas de temperatura e pressão podem ser encontradas em limites convergentes.

O nome magma andesítico, vem da região dos Andes, onde temos o encontro da placa de Nazca com a placa Sul-Americana, formando os Andes.

Lavas andesíticas Representam cerca de 10% do material expelido na superfície por atividades vulcânicas.

Exemplos: Vulcão Santa Helena (Washington, EUA) Kracatoa (Indonésia)

Magma Riolítico

Vulcões que expelem magma riolítico estão geralmente confinados à crosta continental e liberam uma grande quantidade de vapor de água. , . Devido a sua alta viscosidade, tendem a ascender lentamente, geralmente formando batólitos graníticos. Rochas ígneas intrusivas formadas por magmas riolíticos contêm grandes quantidades de minerais hidratados (micas e anfibólios).

São geralmente ricas em SiO2 e voláteis, são mais viscosas do que as basálticas e formam pacotes rochosos que podem chegar a centena de metros de espessura.

Solidifica-se entre 800 e 1.000 °C, apresentam coloração avermelhada.

As lavas riolíticas correspondem a cerca de 10% do material expelido na superfície por atividades vulcânicas.

Curiosidade: Lavas Carbonáticas

Lavas carbonatíticas: Ol Doinyo Lengai (Tanzânia) A lava do Ol Doinyo Lengai é um carbonatito rico em dois minerais raros: nyerereita (carbonato de sódio) e gregoryita (carbonato de potássio) A lava tem baixa temperatura (510 °C). e devido a isso, a lava tem cor preta e é muito mais fluida que as lavas silicáticas, podendo ser menos viscosa que a água. Os carbonatos de sódio e potássio que predominam na lava são instáveis e suscetíveis ao intemperismo, mudando, rápidamente, de cor, de preta para cinza

Tipos de erupção

Os constituintes voláteis do magma tendem a diminuir a solubilidade à medida que diminui a pressão litostática e sendo assim, todos os tipos de magma tendem a liberar os gases contidos a medida que ascendem a superfície. Essa liberação de gases e viscosidade do magma são fatores que controlam o tipo da erupção.

Em termos de violência, as erupções podem ser classificadas em Efusivas ou Explosivas.

Erupções Efusivas

As erupções efusivas geralmente são erupções mais brandas. São compostas geralmente por magmas com baixa viscosidade e baixo conteúdo de voláteis.

No vulcanismo efusivo a liberação dos gases ocorre mais facilmente, uma vez que ocorre a geração de “bolhas de gases” que não encontram resistência a serem expelidas, devido a baixa viscosidade do magma. A libertação de gases é fácil e não há emissão de piroclastos.

Geralmente formam fluxos de lavas e são erupções relativamente mais suaves e tranquilas.

Ocorrem principalmente no Havaí, Islândia e no fundo oceânico.

Erupções Explosivas

São erupções mais violentas, compostas geralmente por magmas com maior viscosidade.

O magma é geralmente rico em silica e começa a cristalizar em profundidade, armazena voláteis e a pressão passa a ser muito alta. Devido ao acumulo de gases e a pressão, a erupção se torna explosiva e pode levar pedaços da encaixante e do cone vulcânico, que são liberados em nuvens ardentes. Nas erupções muito explosivas ocorre a emissão de piroclastos.

As maiores e mais violentas erupções estão associadas a magmas ricos em sílica e com elevado teor de voláteis. Essa mistura quente e turbulenta sobe rapidamente no ar mais frio acima do conduto vulcânico, formando uma coluna de cinzas e gases, que pode chegar a 45 km de altura.

Morfologia de Lavas

As lavas basálticas podem ser classificadas em três tipos: Pillow Lavas, Lavas pahoehoe e AA.

Pillow Lavas

Solidificam em ambiente subaquático, com formas semelhantes a almofadas. Seu formato se da porque a lava é expelida em ambiente marinho, por vulcões submarinos e limites de placas e a temperatura da lava é muito superior a da superfície em que foi liberada, formando uma ‘’pele’’. Essa forma continua a se alongar e forma lóbulos, semelhantes a uma almofada.

Lavas Pahoehoe

O termo pahoehoe é usado para caracterizar lavas com forma de cordas. A lava flui e vai fazendo lóbulos que ficam enrugados um após o outro.

Lavas A’A

A superfície da lava A’A é áspera, com a aparência de fragmentos. É comum que a lava seja pahoehoe e se torne A’A a medida que o fluxo continua.