Fluxo de Lavas Coerentes

Fluxos de Lavas coerentes são fluxos de magma que são erupcionados na superfície terrestre durante uma atividade vulcânica efusiva, essencialmente não explosiva devido ao baixo conteúdo de voláteis. As lavas coerentes são subdivididas em duas categorias principais: fluxos de lava e domos de lava. Estas duas categorias representam diferenças na composição química e nas propriedades físicas do magma, principalmente a viscosidade. Magmas de baixa viscosidade e composição básica (basaltos) formam fluxos de lava, enquanto que magmas de alta viscosidade e composição ácida (dacitos-riolitos) tendem a formar domos de lava ou fluxos com pequena capacidade de movimento.

Fluxos de Lavas

Fluxos de lavas são extrusões de magma fluído (rocha fundida) na superfície ou podem também ser formados pela aglutinação na superfície de material vulcânico após extrusão em fontes de lavas. Na Terra, a esmagadora maioria dos fluxos de lavas tem composições silicáticas (formados por silicatos), para o qual as temperaturas comumente variam entre 800-1.200°C. Lavas de enxofre (vulcões Siretoko-Iosan no Japão e Lastarria no Chile) e de composições carbonáticas (vulcão Ol Doinyo Lengai na Tanzânia) também ocorrem, mas são extremamente raras. As temperaturas dessas lavas são extremamente baixas, 150°C para as lavas de enxofre e 600°C para as lavas carbonáticas.

Os volumes de fluxos individuais de lava variam grandemente, desde pequenos reservatórios até extensos corpos que se aproximam de 1 km3 de volume. Campos de fluxos de lavas são formados pela sucessão de fluxos individuais, erupcionados através do tempo, que cumulativamente constroem uma feição topográfica muito extensa e espessa. Campos de fluxos de lava podem agregar vários quilômetros cúbicos em volume. O maior campo de fluxo de lava histórico conhecido (formado nos anos de 1783-1784) se localiza em Lakagícar, na Islândia, que possuí 12 km3 em volume. O registro geológico mundial pré-histórico inclui vários campos de fluxos de lavas imensos, que possuem volumes de centenas a milhares de quilômetros cúbicos, cujos melhores exemplos são as lavas da Bacia do Paraná no Brasil, o Platô de Decan na Índia e o Platô de Columbia River nos EUA.

Fluxos de lavas são distinguidos dos domos de lava pela sua forma extremamente alongada. Historicamente, os volumes produzidos por efusões de lava variam desde pequenos chuviscos até extrusões de alguns quilômetros cúbicos. Os campos de fluxo resultantes podem se estender por dezenas de quilômetros, espalhando-se lateralmente também por quilômetros e alcançar espessuras de centenas de metros, ainda que a maioria são mais modestos em tamanho. As durações das erupções também cobrem uma grande faixa, ainda que alguns podem alcançar décadas, a maioria consiste de dias até meses. A velocidade do fluxo de lava raramente excede a velocidade de uma pessoa caminhando animadamente, assim que é normalmente possível para uma pessoa escapar de um perigo imediato. Exceções acontecem durante o começo da erupção, quando a lava pode algumas vezes avançar a uma velocidade comparada a de um galope de cavalo. O mais triste exemplo disso ocorreu na manhã de 10 de janeiro de 1977 no vulcão Nyiragongo no Congo, quando um fluxo de lava muito fluído se deslocou por 5 km em 20 minutos (15 km/h) pegando um povoado de surpresa e matando 70 pessoas.

Quando os fluxos de lavas começam a se solidificar durante seu deslocamento pela superfície, devido a perda de calor no contato com o terreno ou para a atmosfera. Como resultado, o fluxo forma canais ou tubos, dependendo se a superfície da lava pode ou não formar uma crosta (carapaça) contínua. Quando exposto na atmosfera, a superfície da lava resfria rapidamente, formando uma crosta rígida em minutos. Ao mesmo tempo, a nova crosta é empurrada para a frente por lava mais móvel. Se o empurrão é grande o suficiente, a crosta continuará a se quebrar em fragmentos, sendo incapaz de formar um teto estável, o fluxo desenvolve-se em um canal aberto. Se o empurrão para a frente é pequeno, uma crosta contínua pode se desenvolver sobre todo o fluxo e este, ancorado pela margem do fluxo, produz um tubo.

Fluxos de lavas são classificados de acordo com a sua aparência em três categorias distintas: lavas pahoehoe, lavas aa e lavas em blocos. Pahoehoe e aa são termos havaianos introduzidos na final do século 19 para descrever os principais tipos de lavas encontrados nos vulcões Mauna Loa e Kilauea, mas eles são aplicados também a outras lavas com conteúdos de sílica menores do que 50-55% (basaltos e e alguns andesitos basálticos), bem como aos raros fluxos de enxofre e carbonatitos. Lavas em blocos são comuns entre lavas com conteúdos de sílica maiores do que 55% (andesitos basálticos até riolitos).

Lavas pahoehoe são caracterizadas por superfícies lisas e, ainda que ocasionalmente quebradas, são normalmente contínuas e que podem dobradas e amarrotadas em um padrão intricado de cordas. Elas muitas vezes contém uma crosta vítrea e grandes cavidades preenchidas inicialmente por gases (shelly pahohoe), ou podem também ser relativamente densas e pobres em vesículas. Outras vezes, lavas pahoehoe possuem formas de dedos dos pés. Lavas pahoehoe compreendem muito pequenas unidades individuais de fluxo e estas unidades podem ser muito finas em espessura (<20 cm). As lavas do tipo pahohoe formam-se em fluxos de baixa viscosidade e com razões de fluxos volumetricamente pequenos (volume erupcionado dividido pela duração da erupção), e se deslocam por tubos onde a perda de calor é mínima, permitindo a manutenção da baixa viscosidade. Fluxos pahoehoe podem variar para lavas do tipo aa com a distância da fonte, em resposta ao aumento na viscosidade induzida pela perda de calor ou se sujeita a elevadas razões de deformação por cisalhamento, por exemplo, como resultado de um deslocamento sobre flancos íngremes. Fluxos pahoehoe possuem dimensões similares aos fluxos do tipo aa. A velocidade de deslocamento é controverso na literatura; por exemplo, Cas & Wrigth (1988) escrevem que fluxos pahoehoe são mais rápidos do que fluxos aa, enquanto que Kilburn (2000) sugere que fluxos pahoehoe avançam no mínimo 10 vezes mais lentamente que fluxos aa. Entretanto, o interior das lavas pahoehoe interior permanece fluído por muito mais tempo devido ao deslocamento por tubos. Alguns autores denominam de lava “pasta de dente” (toothpaste) um tipo transicional entre entre pahoehoe e aa que desenvolve-se em casos onde perda de elementos gasosos e de calor são elevados.

Lavas aa possuem superfícies extremamente irregulares, frequentemente fraturadas, e cobertas por fragmentos irregulares, ásperos e retorcidos com dimensões típicas de centímetros até decímetros. A formação de lavas do tipo aa é correlacionada com fluxos de mais elevada viscosidade (em relação ao fluxos do tipo pahoehoe) e com razões de fluxo volumetricamente mais elevadas (volume erupcionado dividido pela duração da erupção). Os fluxos do tipo aa se deslocam por algumas dezenas de quilômetros em canais abertos, onde a perda de calor é rápida, resultando em relativamente elevada viscosidade. Na média, fluxos aa são mais espessos (em torno de 20 metros ou menos) que fluxos pahoehoe e possuem grandes vesículas irregularmente distribuídas que são deformadas durante o deslocamento.

Lavas em blocos, como as lavas do tipo aa, também possuem superfícies fraturadas e é coberta por fragmentos vulcânicos; mas elas diferem desde os fluxos aa porque seus fragmentos são mais lisos, planares e angulares e possuem dimensões comuns entre decímetros até metros. As lavas do tipo blocos também se deslocam em canais abertos e podem atingir até alguns quilômetros em comprimento. Fluxos em blocos são mais espessos do que fluxos aa, medindo várias dezenas de metros.

Outros produtos vulcânicos associados com fluxos de lavas são as lavas em almofadas e as fontes de lava.

Lavas em Almofadas: Corpos de lava arredondados e tubulares interconectados com forma de almofada formados dentro d’água e que possuem superfícies vítreas externas estriadas;

Fontes de Lavas: Coluna de erupção típica de erupções havaianas, mas também observada em erupções estrombolianas, no qual jatos de magma são arremessados ao ar quase que continuamente através do conduto, a alturas que variam de dezenas de metros até a centenas de metros, as vezes atingindo mais de 1.000 m. Há duas condições específicas para fontes de lavas se formarem: baixa viscosidade do magma e baixo conteúdo de gases. Quando fontes de lavas se aglutinam em  fileira ao longo de uma fissura formam uma cortina de fogo.

 

Domos de Lava

Domo é uma massa, com taludes íngremes, de lavas viscosas extrudidas a partir de um conduto vulcânico (muitas vezes circular). Eles podem possuir flancos íngremes ou serem tabulares em perfil, ou ainda possuir contornos circulares, elípticos ou irregulares. O diâmetro varia desde alguns metros até vários quilômetros, e a altura varia desde alguns metros até mais de 1 km. Seu topo pode ser espinhoso, arredondado ou plano. Sua superfície é muitas vezes áspera e com a presença de muitos blocos de rochas como resultado da fragmentação da crosta externa fria durante o crescimento do domo.  Ainda que domos podem conter diversas composições de sílica, a maioria tem relativamente elevados conteúdos de SiO2. Eles podem ocorrer isoladamente ou formar cadeias lineares ou levemente curvas de acima de 20 km de comprimento. Eles podem crescimento contínuo ou episódico, com tempos de posicionamento variando desde poucas horas até muitas décadas. Razões de efusões variam desde menos do que 1 m3/s até mais de 100 m3/s. Alguns dos grandes domos de lava exibem algum fluxo da lava para longe do principal conduto, e são referidos como “coulees”. Domos de lava têm composições que variam desde basaltos até riolitos, ainda que a maior parte possuem composições dacíticas.

Os perigos associados com domos de lava originam-se quando o domo colapsa parcialmente ou totalmente, produzindo uma avalanche de material fragmentado quente chamado fluxo piroclástico e/ou surge piroclástica, que veremos mais adiante.

Referências bibliográficas utilizadas na confecção do texto acima:

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Cas, R.A.F. & Wright, J.V. 1988. Volcanic Successions: modern and ancient: a geological approach to processes, products and sucessions. Unwyn Hyman Inc. 525 p.

Fink, J.H. & Anderson, S.W. 2000. Lava Domes and Coulees. In: Encyclopedia of Volcanoes, Sigurdsson, H. (Ed.), p. 307 – 319.

Kilburn, C.R.J. 2000. Lava Flows and Flow Fields. In: Encyclopedia of Volcanoes, Sigurdsson, H. (Ed.), p. 291 – 305.

McPhie, J.; Doyle, M.; Allen, R. 1993. Volcanic Textures: A guide to the interpretation of textures in volcanic rocks. University of Tasmania, 197 p.

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Peterson, D.W. & Tilling, R.I. 2000. Lava Flow Hazards. In: Encyclopedia of Volcanoes, Sigurdsson, H. (Ed.), p. 957 – 971.

Wolff, J.A. & Sumner, J.M. 2000. Lava Fountains and Their Products. In: Encyclopedia of Volcanoes, Sigurdsson, H. (Ed.), p. 321 – 329.

 

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