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Vulcões: Destruindo e Renovando a Terra
Formação de Vulcões

Convecção e placas tectônicas
Ilustração gentilmente cedida pelo Glossário Schlumberger Sobre o Campo Petrolífero.

Este corte transversal esquemático de convecção e placas tectônicas mostra como uma nova crosta é gerada em uma cadeia mesoceânica.
 

Placas Divergentes

Quase todas as áreas em que as placas estão se afastando ocorrem entre os oceanos, nas cadeias mesoceânicas. Nesses locais, rochas extremamente quentes sobem por um rifte na crosta do leito oceânico. Parte da lava produzida em um rifte submerso é chamada de almofada, em virtude de seu formato granuloso. Ela emerge em bolhas, com crostas que endurecem rapidamente. À medida que a lava escoa pelas laterais de um vulcão submarino, o magma quente no interior da almofada é expelido, formando uma nova almofada. Camadas de lava em almofada se acumulam, e então por fim se resfriam completamente, solidificando-se em uma nova crosta feita de basalto. Isso explica por que as rochas no fundo do oceano são jovens, em comparação a outras rochas continentais.

   

Conduto submarino
Foto gentilmente cedida por OAR/Programa Nacional de Pesquisa Submarina (NURP); NOAA

As fumarolas negras são versões submarinas de fontes hidrotermais. Elas expelem água aquecida contendo minérios dissolvidos, que dão uma cor escura à água quente. Essas características são encontradas em cadeias mesoceânicas. 
 

Ao longo de milhões de anos, camadas dessa crosta fresca se acumulam no leito oceânico, formando uma longa cadeia de vulcões montanhosos. Às vezes, os topos dos vulcões atingem a superfície do oceano e formam uma ilha, como a Islândia. A Islândia estende-se sobre a cadeia mesoatlântica, que percorre o leito oceânico em zigue-zague do Ártico até quase o Antártico, entre as placas eurasiática e norte-americana, no Atlântico Norte, e as placas africana e sul-americana, no Atlântico Sul.

Nesses riftes também se desenvolvem fontes termais vulcânicas, denominadas fontes hidrotermais e apelidadas de fumarolas negras. Descobertas em 1977, são primas submarinas das fontes termais de caldeiras como a de Yellowstone. Elas se formam quando a água do fundo do mar se aquece e sobe por condutos em um assoalho fresco de lava. A água dissolve e carrega consigo sulfetos ácidos de cobre, chumbo e zinco, que se acumulam em dutos negros - como chaminés.

Zonas de Subducção

Quando as placas se movem umas em direção às outras, uma placa continental se sobrepõe a uma placa oceânica. O contrário nunca ocorre, pois as placas oceânicas são mais pesadas e mais finas, com 2 a 10 km, que as placas continentais, com 20 a 40 km. As placas oceânicas mais pesadas são compostas de uma porção maior de material denso, incluindo os basaltos de grãos finos cuspidos pelos vulcões submarinos e metais pesados, como o ferro. As placas continentais, em comparação, são na maioria granitos mais grossos, que contêm vários elementos leves (silício, alumínio e sódio, para citar alguns).

À medida que a crosta oceânica fria desce, ela é aquecida pelo manto quente subjacente e pela fricção causada pelas placas que se movimentam umas contra as outras. Essa borda do leito oceânico é mais antiga que o leito fresco próximo ao rifte mesoceânico, portanto, ao longo de milhões de anos, camadas espessas de sedimentos foram depositadas sobre ela. Esses sedimentos incluem areia e lama de rios e fragmentos de conchas de seres marinhos. A placa descendente carrega esses sedimentos para o manto quente, onde eles se derretem para criar um novo tipo de magma que se resfria em rochas chamadas andesitos. O magma recebe esse nome em homenagem à Cordilheira dos Andes, na América do Sul, onde uma zona de subducção criou alguns dos vulcões mais impressionantes, altos e cobertos de neve da Terra. O magma andesítico normalmente passa por fissuras na crosta continental até chegar à superfície, causando erupções vulcânicas violentas.

Ponto quente

Ilustração gentilmente cedida pelo USGS.

A zona de formação de magma, ou ponto quente, fica bem abaixo das placas tectônicas móveis, e não se movimenta. Por razões ainda não totalmente compreendidas, plumas ocasionais de magma perfuram a crosta, formando uma ilha vulcânica. Durante os longos intervalos entre as plumas, a ilha viaja em sua plataforma continental. A próxima pluma emerge e cria uma nova ilha vulcânica.

Yellowstone caldeira
Ilustração gentilmente cedida pelo Parque Nacional de Yellowstone, Serviço de Parques Nacionais, Ministério do Interior dos EUA

Cientistas acreditam que a caldeira de Yellowstone, com todas as suas características vulcânicas, foi criada quando a rocha ao redor do centro do vulcão se fraturou em um padrão de anéis. O vulcão explodiu e o centro desabou, deixando uma cratera.

 

Le Piton de la Fournaise
Foto gentilmente cedida pela voluntária Claudie Simoncelli.

Um ponto quente abastece o Piton de la Fournaise, um vulcão-escudo nas Ilhas Reunião, no Oceano Índico. 

Pontos Quentes

A existência de pontos quentes é provavelmente um dos pontos mais controversos da teoria das placas tectônicas. A teoria dos pontos quentes sugere que um evento incomum em um ponto no interior da Terra força a subida de uma coluna de magma até a superfície. O magma sempre sobe para o mesmo lugar, mas chega em intervalos aleatórios de tempo. À medida que a crosta oceânica se move sobre o ponto quente fixo, a lava emerge em um local diferente da crosta.

Por exemplo, a cadeia de ilhas havaiana segue o movimento geral da crosta oceânica. De acordo com a teoria dos pontos quentes, cada ilha foi criada em turnos por uma intensa atividade vulcânica, seguida por um longo período de silêncio. Um ponto a favor dessa explicação é o padrão de atividade vulcânica das ilhas. Apenas a Ilha Grande do Havaí, a mais jovem do arquipélago, ainda tem vulcões ativos.

A antiga caldeira de Yellowstone repousa sobre um ponto quente continental, onde uma pluma de magma derreteu a crosta granítica.

O que causa os pontos quentes? Mais uma vez, existem várias teorias. Nenhuma teoria isolada está definitivamente correta. Uma teoria amplamente aceita atribui o fenômeno às correntes de convecção na astenosfera — a camada semissólida do manto sob a litosfera. Em uma escala muito maior, essas correntes se movem dentro da enorme quantidade de rocha no manto, fazendo com que as placas tectônicas se movimentem. Acredita-se que os pontos quentes sejam causados por um cenário semelhante de corrente de convecção, mas em menor escala. Sua desordem cria uma área fraca na litosfera, permitindo que o magma irrompa na superfície e crie um vulcão.

Por que isso não acontece sempre? Por que a atividade vulcânica para por um tempo e depois começa novamente? Essas perguntas ainda fazem parte do mistério dos pontos quentes.

Embora haja vulcões na maior parte do mundo, muitos se concentram em uma mesma área: as margens do Oceano Pacífico. Essa região, conhecida como Círculo de Fogo, é famosa por todos os tipos de atividade tectônica.


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